Weinbau & Kellerwirtschaft · 2013-11-10 · • Mostgewicht als Größe für Zucker und Extraktstoffe • Titrierbare Gesamtsäure und pH • Glycosidisch gebundene Aromavorstufen

Dr. Georg Prinz zur Lippe 1Dr. Georg Prinz zur Lippe 1

Weinbau & Kellerwirtschaft

Technische Universität Bergakademie Freiberg

Dr. Georg Prinz zur Lippe

Dr. Georg Prinz zur Lippe 22

3. Technologie der WeinbereitungTechnische Universität Bergakademie Freiberg

3.1. Rohstoff Traube3.2. Lesezeitpunkt3.3. Traubentransport und -annahme3.4. Traubenverarbeitung3.5. Maischeverarbeitung 3.6. Pressen3.7. Mostvorklärung3.8. Alkoholerhöhung3.9. Gärung und Behälter, gekühlte Gärung3.10. Barriques, Chips u.a.3.11. Anreicherung, Biologischer Säureabbau, Schwefeln von

Weinen3.12. Rotweinbereitung

Dr. Georg Prinz zur Lippe


3.1. Rohstoff TraubeTechnische Universität Bergakademie Freiberg



Charakter und Güte eines Weines � Beeinflussung durch

– kellertechnische Größen

– Umwelt- und Standortbedingungen im Weinberg

– Rebsorte

– Ertrag

Die eigentliche Weinbereitung umfasst nach Troost, G. (1988, S. 13 f.) alle Maßnahmen von der Lese bis zum verbrauchsfertigen Wein. Es bedarf jedoch grundsätzlicher Kenntnisse über die Zusammenhänge des Weinbaus, um den Charakter und die Güte eines Weines durch kellertechnische Maßnahmen im Positiven zu beeinflussen.



Histologischer und biochemischer Aufbau der Traubenbeere

1. Fruchtstand ist eine Rispe

2. Früchte zählen zu den Beeren

3.Stielgerüste werden als Kämme oder Rappen bezeichnet

4.Beinhaltet Leitungsbahnen zur Versorgung mit Nährstoffen, Einlagerung von Zucker, Säuren und dgl. in die Beeren

5.Stielgerüst bestimmt zu einem Großteil Form der „Traube“ (kegelförmig, walzenförmig...) und ist sortencharakteristisch



Stielgerüste

• Anteil nimmt im Laufe der Reife ab

• Enthalten bis zu 20 % der gesamten phenolischen Verbindungen der Traube� Entfernung der Kämme bei längerer Maischekontaktzeit bei grünen, unreifen Trauben

und bei der Maischegärung

• Bilden Drainagesystem in der Presse � schnellerer Ablauf und bessere Krümelung

Prozentualer Anteil von Beeren und Kämmen verschiedener Rebsorten

Anteil Riesling Müller-Thurgau Cabernet-Sauvignon

Semillion

Beeren % 96,2-96,7 96,8-97,4 97,1 96,9

Kämme % 3,3-3,8 2,6-3,2 2,9 3,1



Schematischer Aufbau einer Beere

nach Hamatschek,J., 1991; Ribéreau-Gayon, S. 220



Prozentualer Anteil einzelner Beerenbestandteile

Anteil Riesling MTH Cabernet-Sauvignon

Semillion

Fruchtfleisch [%]

69,9-75,7 80,0- 82,5 74,0 76,0

Beerenhaut

[%]

21,7-27,9 14,9-17,9 20,0 21,0

Kerne

[%]

2,5-2,6 2,4-2,6 6,0 3,0

Ø Gewicht

[g]

0,75-0,97 1,05-1,32 1,32 1,83

Verändert nach Radler,F., 1989,S. 37



Sorte Cuticula

[µm]

Epidermis

[µm]

Hypodermis

[µm]

Subepider-

male Zellschichten

[µm]

Abstand Leitbündel-

Beeren-oberfläche

[µm]

Portugieser 1,6 6,5 107 9,3 200-230

Morio-Muskat 1,6 6,8 115 9,7 160-200

Bacchus 2,0 9,4 190 11,0 260-280

MTH 2,0 8,8 166 11,1 260-290

Riesling 3,4 7,8 168 9,9 280-310

Aris 3,8 10,0 169 9,9 260-300

Pollux 3,0 9,2 142 10,4 270-320

Vitis labrusca 3,0 7,8 246 11,0 500-550



Beereninhaltsstoffe



Übersicht der wichtigsten Stoffgruppen von natürlichen Traubenmosten

Stoffgruppe Konzentration g/l

Wasser 700-850

Kohlenhydrate 100-450

Organische Säuren 5-15

Mineralstoffe 2-5

Stickstoffverbindungen 0,1-0,5

Phenolische Substanzen 0-2

Aromastoffe 1-2

Enzyme Spuren

Fette und Wachse Spuren



Verschiedene Mostgewichtseinheiten

• Baumé-Grade:– Beziehung zwischen Mostdichte & Alkohol– Ein Most mit 10° Baumé � Wein mit 10 % vol.– Umrechnung: °Oe = 144,3/(144,3-°Baumé)

• Brix:– Maß für die lösliche Trockensubstanz ≈ Zucker-

konzentration– 1 Brix ≈ 1g Saccharose pro 100g Flüssigkeit– Verwendung in der Obst-Industrie und zur Mostgewichtsbestimmung im

angelsächsischem Raum

• Klosterneuburger-Grade:– 1861 von Prof. A. W. von Babo in Klosterneuburg/Österreich – 1° KMW (Klosterneuburger Mostwaage) = 1g Zucker je 100g unvergorener Most– Verwendung in Österreich & Südtirol– 5x °KMW ≈ °Oechsle



Verschiedene Mostgewichtseinheiten (2)

• Balling-Grade:– Maß für Zuckergehalt– Benannt nach Carl Joseph Napoleon Balling (1805-1868), verbessert durch Dr. Fritz

Plato im Jahre 1900– Umrechnung: 1 Balling ≈ 1 Plato ≈ 1 Brix– Verwendung in der Bier-Industrie und zur Mostgewichtsbestimmung im

angelsächsischen Raum

• Oechsle-Grade:– Entwickelt von Pforzheimer Goldschmied Ferdinand Oechsle– Mostwaage gibt an wie viel Gramm ein Liter Most mehr wiegt als ein Liter Wasser �

spez. Gew., Dichte– Most mit 70°Oe besitzt ein spezifisches Gewicht von 1,070 kg/Liter



Reifeverlauf



Analytische Kennzeichnung der Säuren im Wein



Übersicht von in Traubenmosten vorkommenden Mineralstoffen


3.2. LesezeitpunktTechnische Universität Bergakademie Freiberg



I. Beerenentwicklung in Abhängigkeit von Witterung

II. Einfluss auf Beereninhaltsstoffe

III. Traubenzustand (Reife- und Fäulnisgrad)

IV. Verwendungszweck

V. Bestimmung des Lesezeitpunktes



I. Beerentwicklung in Abhängigkeit von der Witterung

• Verschiebung der Beerenentwicklung– früh und spät reifende Jahrgänge

• Direkte Abhängigkeit zu chemischer Zusammensetzung – Bildung verschiedener Inhaltsstoffe

• Gesundheitszustand– Fäulnisgrad ist abhängig von Niederschlag � Botrytis

• Bisher charakteristische Witterung zur Lese in Deutschland:– September und Oktober �

• geringe Niederschläge, merkbare Sonnenscheindauer

– Ende Oktober zum November hin �• ansteigende Niederschlagshäufigkeit• abnehmende Sonnenscheintage• Frostgefahr

�� zukünftig: extreme Schwankungen der Witterungsverhältnisse





Entwicklung des Mostgewichts bei der Rebsorte Riesling ab Beginn der Traubenlese (1986-1993)





II. Einfluss des Lesezeitpunkts auf Beereninhaltsstoffe

Vereinfacht:

1. Zuckerzunahme

2. Säureabnahme durch Veratmung der Äpfelsäure

3. Zunahme von Stickstoffverbindungen u.a. NOPA (= hefeverwertbarer Stickstoff)

4. Zunahme von Aromastoffen bzw. deren Vorläufer

5. Einfluss der Fäulnis auf Beereninhaltsstoffe



II. Einfluss des Lesezeitpunkts auf Beereninhaltsstoffe (2)




Verteilung einiger Inhaltsstoffe zwischen Beerenhaut und Beerenfleisch während der Reifephase




Ertrag und Mostaminosäuren bei Kerner, Mittelwerte von 1996-1999– Standort: S-SW-Lage, 12 % Hangneigung, sandiger Lehm



III. Traubenzustand (Reife- und Fäulnisgrad)

Gesundheitszustand �

1985er Weißburgunder mit zunehmenden Botrytis- Befall



III. Traubenzustand (Reife- und Fäulnisgrad) (2)

Gesundheitszustand �

Säuregehalte in 1986er Geisenheimer Rieslingmosten mit zunehmenden Botrytis-Befall



IV. Verwendungszweck

Beschaffenheit von Trauben in Abhängigkeit ihres Verwendungszweckes




mittels:

• Mostgewicht � als Größe für Zucker und Extraktstoffe

• Titrierbare Gesamtsäure und pH

• Glycosidisch gebundene Aromavorstufen (G-G-Methode)

• Stickstoffkomponenten (Nopa, Aminosäuren)

• Visuelle, taktile und sensorische Methode




Ziehen der Beerenproben

• Beerenprobeentnahme ab Mitte August bis zum Erntetermin

• Das Entnahmeprinzip:– Jede Parzelle � drei Proben à 150 Beeren zu Beginn der Reifephase und je 100 Beeren

am Ende.

– Drei Proben aus verschiedenen Teilbereichen des Weinbergs und aufgespaltet in Ost-und Westseite der Laubwand.

– Die Einzelbeerenauswahl an der Traube unterliegt dem Zufallsprinzip �

parzellenangepasster Mix aus • Beerengröße

• Sonnen- und Schattenbeeren

• Schulter- und Mittelbeeren



Ziehen der Beerenproben (2)

A. Klassische Methode

1. Schritt:Das Zerstoßen der Beeren in einem Mörser, das Aus-

pressen der Beeren und das Filtrieren über einen

Papierfilter

2. Schritt:Die Oechslebestimmung mit Hilfe des Refraktometers

3. Schritt:Die Säurebestimmung durch Neutralisationsanalyse,

die pH- Wertmessung mit der pH-Elektrode,

4. Schritt:Stickstoffbestimmung mittels Nopa oder Ferm-N



B. Mechanorezeptorische Methode

� Weichwerden der Trauben

Der Übergang der harten, festen Beerenstruktur in die weiche Phase, den

Einritt in die Véraison



C. Organoleptische Methode

Beurteilung der Beerenhaut,Beerenhülse1. dick – dünn

2. pelzig – fein

3. hart – weich

Beurteilung des Beerenfleisches1. gerbig- grün: sehr unangenehmer, unausgewogener Eindruck

2. pulpig: die Kerne sind noch fest mit dem Beerenfleisch verbunden

3. viskos: alle Beerenbestandteile liegen getrennt, aber kompakt zusammengehörig vor

4. matschig: destrukturierter Zustand, Überreife



Merkmale der vier Reifephasen



Reifeentwicklung der Kerne anhand der Braunfärbung


3.3. Traubentransport und -annahmeTechnische Universität Bergakademie Freiberg



Anforderung an Fördersysteme

• Inhalt angepasst an Verarbeitungsmenge

� Leseart

� Presskapazität

• Konstruktion angepasst an Traubenannahme bzw. –verarbeitung

� Gewährleistung einer schonenden Pressenbeschickung

� Hygienische Ausführung (Reinigung, Tote Ecken, Handling)



Anforderung an Fördersysteme (2)

• Produktschonende Endladung

� Großdimensionierte Schnecken

� Langsame Drehzahl

� Schneckenlagerung bei reinem Schneckenaustrag

� Bei Pumpenaustrag Abstimmung der Leistung von Schnecke und Exzenterschneckenpumpe

• Schnecke größere Förderleistung damit Pumpe nicht trocken läuft; Problem Stauung am Auslauf � mechanische Belastung

�Schnecke abgegradet

� Abschaltbare Stiftwelle zur Brechung der Brückenbildung



Transport – Transportsysteme

� Traubenwagen� mit/ohne Scherenhub� mit Schneckenaustrag� mit Schnecke und Pumpenaustrag� mit Schwingförderer� mit Kippeinrichtung (Muldenkipper)� mit Förderband

� Maischewagen� Tank mit Schnecke, Pumpe, angebautem Entrapper und Mühle

� Bütten, Kisten� Anhänger mit lebensmittelechter Plane� Containersysteme



Transport – Schwingförderer + Scherenhub



Transport – Schneckenaustrag / Schnecke und Pumpe



Transport – Kisten, Container, Muldenkipper



Kriterien bei der Planung einer Traubenannahme

• Annahmekapazität pro Zeiteinheit

• Annahmegesamtmenge pro Saison

• Verhältnis Rot- und Weißwein

• Verhältnis Hand- und Maschinenlese

• Sortenvielfalt

• Qualitätserfassung (Gewicht, Mostgewicht, Grapescan, Fäulnis ...)

• Variabilität der Anlage (Entrappen, Mahlen, Standzeit, Rot/Weißwein)

• Qualitätsbeeinflussende Faktoren der Anlage

• Häufigkeit von Qualitätsstufenvarianten und Einzellagenausbau

• Intensität von Reinigungs- und Servicearbeiten des jeweiligen Systems

• Anschaffungs-, Betriebs-, und Folgekosten des jeweiligen Systems



Traubenannahme



Traubenannahme (1)



Traubenannahme (2)



Traubenannahme (3)



Traubenannahme (4)



Traubenannahme (5)


3.4. TraubenverarbeitungTechnische Universität Bergakademie Freiberg



Definition Traubenverarbeitung

Die Traubenverarbeitung erstreckt sich von der

• Lese der Trauben über deren

• Transport und

• Annahme im Kelterhaus bis hin zum

• Pressvorgang

und verfolgt somit den Zweck der Most- bzw. Saftgewinnung aus

den Beeren.



Einflussgrößen der Traubenverarbeitung

1. Lesezeitpunkt• Beereninhaltsstoffe (Fäulnisgrad)

• Traubenzustand (Reifegrad, Fäulnisgrad)

• Witterung (Niederschlag, Temperatur)

• Verwendungszweck 2. Mechanische Belastung• Traubenzustand (Rebsorte, Reifegrad, Fäulnisgrad)

• enzymatischer Aufschluss (Fäulnis, Temperatur, pH-Wert)

• mechanische Zellzerstörung3. Maischestandzeit• mechanischer Zellaufschluss

• enzymatischer Zellaufschluss

• Temperatur

• Behandlung



Prozess der Traubenverarbeitung mit möglichen Einflussgrößen



Prozess der Traubenverarbeitung (2)



Prozess der Traubenverarbeitung (3)



Kriterium Sedimentationstrub

• Ermittlung mittels Standzylinder mitgraduierter Skala.

• Most je nach geplanter Sedimentations-zeit 18 h (+) im Standzylinder belassen

– Absetzen des Trubes � Ablesen des Volumens möglich– Trubvolumen auf die gesamte Mostmenge im

Standzylinder beziehen � Angabe in % vol.• Wert gibt Auskunft über

– Das während der Traubenverarbeitung erzeugte Trubvolumen

• Entspricht in etwa der Trubmenge, die bei einer Sedimentation im Mostvorklärtank zurück bleibt.

• Als Zielgröße sollte in Abhängigkeit des Traubenmaterials eine Trubmenge < 10 % vol. angestrebt werden.



Mechanische Belastung



Maschinenlese

• Sehr schnell � 2-3 Akh/ha zu 300 Akh/ha bei Handlese

• Weniger Organisationsprobleme

• Qualität entspricht Handlese bei 100 % Ernte

• Teilweise mit Abbeervorrichtung

• Bisher nicht in Steillagen

• Keine Differenzierung � Rot, Rosé, Grauburgunder

• Mechanische Beerenbeschädigung ist möglich

• Blätter, Stängel, Sand usw. können vermehrt vorhanden sein

• „Individualität“ fraglich

• Anpassung von Logistik und Kellertechnik nötig

• Hohe Anforderungen an den Drahtrahmen

• Qualität ist von Einstellung und Fahrer abhängig

• Reinigung



Traubenvollerntermaschine der Fa. Chisholm-Ryder

Selbstfahrender Traubenvollernter um 1980







Lesetechnik und Weiterverarbeitungsmöglichkeiten



Trubgehalte und Gesamtphenole in Abhängigkeit von der Traubenverarbeitung bei einem 94er Riesling


3.5. MaischeverarbeitungTechnische Universität Bergakademie Freiberg



Arbeitswirtschaftliche Ziele•Maximale Saftausbeute bei möglichst kurzer Pressdauer

•Maischebevorratung und Vorentsaftung zur Verbesserung der Presskapazität

Qualitative Ziele•Gewinnen der in der Beerenhaut lokalisierten Aromastoffe

Bsp. Scheurebe

•Säuremanagement

Bsp. Riesling

•Erhöhte Saftausbeute durch enzymatische Zerkleinerung der Saft bindenen Pektinbruchstücke

Bsp. Elbling



Maischestandzeit

Aromastoffe• Potenzial abhängig von Rebsorte, weinbaulichen Maßnahmen, Reife- u.

Fäulnisgrad

• In überreifen und faulen Beeren bereits Extraktionsvorgang in Weinberg

• Qualitätsfördernd bei reifem und gesundem Traubenmaterial

• Stetiger Anstieg der Aromakomponenten mit Standzeit

Phenole• Stetiger Anstieg der phenolischen Verbindungen mit Standzeit –sehr stark abhängig

von Traubenzustand und mechanischer Belastung

• Sekundäraromen können bei zu langer Standzeit Primäraromen überlagern



Maischestandzeit (2)

Trub und Pektine• Enzymatischer Aufschluss � höhere Trubgehalte

• Abhängig von Art der Pressenbeschickung

– Mechanische Belastung � Zerkleinerung des Trubes bis zu Kolloidbildung (Pumpen) � schlechte Vorklärung

– schonende Weiterverarbeitung � bessere Vorklärleistungen (Pektingerüst weitestgehend abgebaut und Schutzkolloidwirkung nicht mehr vorhanden)

• Trubstoffe setzen sich schneller ab. Vergleichbar mit Pektinase -Einsatz zur besseren Vorklärung

• Durch Zellaufschluss kommt es zu besseren und schnellerem Saftablauf

• Bei manchen Rebsorten bei gesundem Material Standzeit nötig � hoher Pektingehalt (Frühroter Veltliner, Silvaner)



Maischestandzeit (3)

Mineralstoffe, pH und Säure• Längere Standzeit

� höhere Mineralstoffgehalte

� höhere pH-Werte

� bessere Abpufferung der Säuren

� verstärkter Weinsteinausfall



Einfluss der Traubenverarbeitung auf sensorisch wichtige Inhaltsstoffe



Vergleich dreier Maischestandzeiten beim GewVergleich dreier Maischestandzeiten beim Gewüürztraminer rztraminer ´́9898



Vergleich dreier Maischestandzeiten beim Riesling ´98



Einfluss der Traubenverarbeitung auf die Säurestruktur in einem 97er Muskateller Wein



Einfluss der Maischestandzeit auf das Aromapotenzial (Glykosyl-Glucose-Werte) bei einem 98er Rheingauer Gewürztraminer



Traubenmühle

•Ziel des Mahlens �

• Aufbrechen der Beerenhaut ohne Stielgerüst zu verletzen

• Gewinnung der in der Beerenhaut lokalisierten Inhaltsstoffe

• Höhere Presskapazität



Entrappungsvorgang

Ziel ist das Abschlagen der Beeren vom Stielgerüst mit anschließendem Abtrennen, um:

1. Auslaugen phenolischer Substanzen aus unverholzten, unreifen, grünen Rappen zu verhindern

2. Abtrennen weiterer Fremdteile wie Laub und Stiele z.B. bei Maschinenlese zu ermöglichen

3. Maischeförderung durch Pumpen zu ermöglichen

4. Höhere Presskapazität zu erreichen

Oftmals ist dem Abbeeren ein Anquetschen der Beeren nachgelagert.



Entrapper - Abbeermaschine

1 Antriebsmotor

2 Antrieb Schlagwelle

3 Antrieb Zerteilerwelle und Schlagwerk

4 Antrieb Quetschwalzen

5 Zerteilerwelle (Brückenbildung)

6 Transportschnecke

7 Stachelwalze

8 Quetschwalzen

9 Abbeerzylinder

10 Auslauf und Spritzbleche





Problemfeld mechanische Belastung

Qualität des Mahl-bzw. Entrappungsvorgangs ist abhängig von:

• Rebsorte, Reife- und Fäulnisgrad

• Kontinuierliche Beschickung der Maschinen

• Mechanische Beeinträchtigungen bei der Beschickung (direkt über Traubenwagen, mittels Förderband, Schnecke oder Pumpe)

• Maschinenqualität

• Maschineneinstellungen (Welle, Korb, Zuführung, Abführung)

• Mechanische Beeinträchtigungen beim Transport in Bevorratungsbehälter bzw. auf die Presse (Pumpe, Förderband, Schnecke, freier Fall ...)




3.6. PressenTechnische Universität Bergakademie Freiberg



Forderungen an Presssysteme zur Gewinnung von Qualitätsmosten (1)

• Langsamer Druckanstieg

• Maximale (optimale) Saftausbeute mit niedrigem Druck

• Kurzer Pressvorgang zur Verhinderung übermäßiger Oxidation

• Mögliche Aufschüttmenge bei möglichst kurzer Presszeit (arbeitswirtschaftlich)

• Mechanische Belastung der Maische verhindern

• Betriebssicherheit im Hinblick auf Arbeitsschutz

• Alle mit dem Saft in Berührung kommenden Teile sollten geschmacksneutral und unbedenklich sein (z.B. Edelstahl, Membran) (LMHV)



Forderungen an Presssysteme zur Gewinnung von Qualitätsmosten (2)

• Leichte und intensive Reinigung, ohne Vermischung mit dem Produkt

• Schmutzecken sind zu vermeiden

• Schmiermittel dürfen nicht in den Most gelangen

• Die Kapazität der Presse sollte den Gegebenheiten entsprechen

• Verschiedene Rebsorten müssen getrennt werden können

• Pressbarkeit von Kleinstmengen

• Variationsbreite im Pressprogramm



Definition des Pressens

Auspressen ist das Verdrängen flüssiger Stoffe aus dem Raum zwischen gegeneinander bewegten Pressflächen.

Die Funktion des Auspressens besteht nicht im Auspressen, sondern in einer fest/flüssig Trennung aufgrund von Druckdifferenzen.

Der Aufschluss der Zellen und die Freisetzung des Saftes durch die Kombination aus mechanischer und enzymatischer Wirkung ist dafür Voraussetzung.

Jakob, 1997



Grundlagen der Presstechnik

•Teil der Flüssigkeit fließt der Schwerkraft folgend durch Kapillare nach außen und kann ablaufen.

•Bei angelegtem Druck wird solange Flüssigkeit freigesetzt bis die Feststoffteilchen der Maische diesen aufgenommen haben (Kraft = Gegenkraft)

•Die fehlende Druckdifferenz und die verstopften Saftkanäle durch die komprimierten Feststoffe verhindern den weiteren Saftablauf.

•Halten des Druckes auf verschiedenen Druckstufen ist von geringer Bedeutung. Kurze häufigere Druckfolgen sind im Hinblick einer Verkürzung der Presszeit wirksamer.

•Ansteigender Druck bewirkt keine Verbesserung, auch noch intakte Zellen werden nur zu einem vernachlässigbaren Prozentsatz zerstört.

•Das kompakte Gewebe muss aufgelockert werden, um neue Saftablaufkanäle zu schaffen und weitere Zellen aufzubrechen.

Troost, 1988; Jakob, 1997



Grundlagen der Presstechnik (2)

•Enzymatisch und mechanisch aufgeschlossene Maische führt theoretisch zur höchsten Saftausbeute

•Maischen mit Mus-Charakter haben höhere Saftbindungskräfte (Kolloidsystem)

•Es ist ein Drainageskelett hilfreich � Rappenanteil

•Pressvorgang besteht aus Druck- und Auflockerungsphasen

•Zu lange und häufige Auflockerungsphasen erhöhen den Trubgehalt durch Bildung von Zellfragmenten

•Dünnere Maischeschichten können höhere Drücke vertragen als dickere Maischeschichten.

•Saftablauf ist bei dünnerer Schichtdicke schneller � Pressdauer

•Je dicker der Maischekuchen, um so besser ist die Filterwirkung des Tresters und je langsamer der Saftablauf � Verringerung der Kuchendicke um den Faktor 0,2, verringert sich die Pressdauer um den Faktor 0,04.



Grundlagen der Presstechnik (3)

Folgende Parameter beeinflussen im Zusammenspiel die Pressqualität:

•Zerkleinerungsgrad der Rohware in Abhängigkeit des Reife-, Fäulnis-, Verarbeitungsgrades (Stichwort Lesetechnik, Transportsystem, Traubenannahme, Maischeverarbeitung) beeinflusst die Pressqualität

•Pressenbeschickung

•Druck / Scheitervorgang Verhalten - Pressprogramm

•Schichtdicke



Keltersyteme

Einteilung der Keltersysteme nach:

1. Arbeitsweise (kontinuierlich –diskontinuierlich)

2. Druckerzeugung (hydraulisch, mechanisch, pneumatisch)

3. Korbauslegung (horitzontal, vertikal)

4. Saftablauf (geschlossen, halboffen, offen)



Kontinuierliche Systeme- Gegenüberstellung



Anwendungsgebiete Dekanter

•Dient der kontinuierlichen Abscheidung von Feststoffen aus Suspensionen

•Abscheidung von Weinstein

•Eindickung von Entschleimungs- und Hefetrub

•Trennung von Trester und Most



Dekanter

•Klär-Dekanter = Zwei-Phasen-Trennung

•Trenn-Dekanter = Drei-Phasen-Trennung

•Mit freier Ableitung der geklärten Flüssigkeit

-Einfachste Ausführung

-Anwendung, wenn sich Lufteinfluss auf das geklärte Produkt nicht negativ auswirkt

-Eingesetzt bei Stärkeverarbeitung, Herstellung von pflanzlichen und tierischen Ölen und Fetten, Klärschlamm-Entfeuchtung

•Mit Ableitung der geklärten Flüssigkeit unter Druck

-Anwendung, wenn Schaumbildung, Verdampfung, Gasverlust oder Oxidation der geklärten Flüssigkeit vermieden werden soll

-Pharmazeutische Extraktion, Säfte, Kaffee- und Teeextraktion

•Anwendungsgebiete in Kellereien: Weinsteinabscheidung, Trubeindickung, Trennung von Trester und Most-Pressen



Dekanter –Maschinenbezogene Grundlagen

•Horizontal gelagerte Schneckenzentrifuge mit zylindrisch-konischer Vollmanteltrommel

•Maische gelangt zentral in den Separationsraum der Trommel und wird auf Betriebsdrehzahl beschleunigt

•Durch Zentrifugalkraft setzen sich die Feststoffe aufgrund höherer Dichte in kürzerer Zeit an Trommelinnenwand ab

•Gleichrotierende Schnecke mit höherer Drehzahl fördert den Feststoff zum konischen Trommelteil

•Aufgrund des konischen Verlaufes der Trommel verlässt der Feststoff die flüssige Phase und wird durch Zentrifugalkraft weiter entfeuchtet (Entfeuchtungszone)

•Am Ende der Trommel wird der Feststoff in der Fangkammer des Gehäuses geschleudert und ausgeworfen



Dekanter –Maschinenbezogene Grundlagen (2)

•Flüssigkeit strömt zwischen Schneckenwendeln über dem sedimentierten Feststoff schraubenförmig dem entgegengesetzten, zylindrischen Trommelende zu

•verbliebene leichtere Verunreinigungen werden durch Zentrifugalkraft ausgeschleudert (Klärzone) und mit dem schon in der Einlaufzone erfassten Feststoff von der Schnecke zum Feststoffaustrag gefördert

•Die geklärte Flüssigkeit verlässt den Separationsraum über ein auswechselbares Wehr

•Dies kann frei oder mit einer Schälscheibe (Greifer) erfolgen

•Mit Schälscheibe verlässt die Flüssigkeit unter Druck den Raum und kann somit ohne Pumpe in den Sammeltank fließen









Dekantereinsatz –Wann?

•Kontinuierliches Arbeiten

•Automatisiertes Arbeiten bei homogener Beschickung

•Traubenentsaftung, Weinsteinabscheidung, Entschleimungs- und Hefetrub

•geringe Rüstzeiten

•CIP-Reinigung

•Arbeitszeiten für Bedienung gering

•Produktwechsel innerhalb weniger Minuten

•Geschlossenes System (Oxidation)

•Je nach gewünschtem Resttrubgehalt keine Vorklärung notwendig

•Kleine Mengen zu verarbeiten

•geringer Raumbedarf

•Hoher Feinsttrubanteil durch hohe mechanische Belastung bereits bei Maischezuführung - Weißwein





Bellmer-Winkelpresse (1)

1. Vorentsaftung (Horizontal-Einrichtung)• Maische wird mittels Maischeeinlaufdüse auf dem Obersieb verteilt

• Saft aus dem Mahlprozess wird unmittelbar durch Schwerkraftfiltration abgeführt

2. Vorpressung (Vertikal-Einrichtung) • In der vertikalen Keilzone werden beide Siebe zusammengeführt �

Vorentsaftung der Maische

• Entsaftung erfolgt durch langsam ansteigenden Druck, resultierend aus Füllhöhe und Einstellwinkel des Vertikalschachtes

• Aufgrund der vertikalen Anordnung der Keilzone erfolgt der Saftabfluss nach beiden Seiten

• Vertikalabdichtung schließt beide Siebe an den Rändern � verhindert seitliches Abfließen der Maische



Bellmer-Winkelpresse (2)

3. Niederdruckpresszone • Großer Durchmesser der ersten Lochwalze � schonender Druckaufbau �

"Eindickung" der Maische

4. Presszone• In S-förmiger Umschlingung wird der Maischekuchen in der Presszone zwischen

Ober- und Untersieb um die Presswalzen geführt

• Durch die abnehmenden Durchmesser der Walzen ergeben sich immer höhere Pressdrücke

5. Hochdruckpresszone (Optional) • 4 zusätzliche Presswalzen

6. Pressnip / Anpresswalze (Optional) • Zusätzlich einstellbarer Liniendruck am Ende der Hochdruckpresszone





Direkter Vergleich Band- und Tankpresse

• Eine Bandpresse bietet die Möglichkeit einer kontinuierlichen Traubenverarbeitung

• Mit einer mittleren Leistung von 3t/h ist sie mit einer 10-12t fassenden Tankpresse vergleichbar

• Höhere Trubwerte bei der Bandpresse

• Auf Grund der kurzen Presszeiten bei Bandpressen erfolgt eine verminderte Freisetzung von Phenolen und Mineralstoffen

• Die sensorische Bewertung der ausgebauten Weine ergibt keine Bevorzugung eines Presssystems.





Schneckenpresse, Schraubenpressen, Schubkolbenpressen

• 600 bis 1000 mm Schneckendurchmesser

• 15 t/h

• Druckprinzip folgt den Gesetzen der Spindelpresse � Größe der Schnecke, Durchmesser, Ganghöhe der Schraubenflügel, Drehgeschwindigkeit

• Rückstau durch Kleeblattverschluss (Nr. 4)

• Steuerung durch Umdrehungszahl der Schnecke, Anpassen des Kompressionsraumes beim Pressen (Nr. 1), Drucksteuerung der Schnecke durch Steuerung der Trestertüröffnung (Automatisch o. Hand)

• Bei Impulsschnecke dreht Schnecke nicht dauernd, sondern wird imKompressionsraum durch Schneckenvorschub gepresst

• Schneckenpresse braucht „greifbare“, kontinuierlich zugeführte Maische













Anforderungen an eine Membranpresse

• Entsaftungsqualität

• Art der Befüllung– Deckelbefüllung (Anzahl, Größe und Position)

– Zentralbefüllung

• Pressprogramm

• Pressmembran– Membrankontrolle (Dichtigkeit durch Vakuum)

• Vorentsaftung (Umschlingungswinkel)

• Tresterentfernung

• Reinigung (alkalisch/sauer)



Halboffene Tankpresse

+ größere Entsaftungsfläche - keine Maischestandzeit

+ unkompliziertere Bauweise - sehr große Oberfläche zur

Oxidation

+ einsehbare Technik ohne

tote Winkel

+ leichte Reinigung



Geschlossene Tankpresse

• „echte“ Tankpressen mit hermetischer Abdichtung � Inertgas zur Oxidationsvermeidung

• Pressen mit geschlossener Mantelfläche, aber offener Tür für Maischestandzeit, Zwischenlagerung

• Saftablauffläche ist geringer � längere Presszeiten

• Aufbau komplexer

• Reinigung erschwert



Reduktive und oxidative Verarbeitung

• Reduktiver Ausbau– Phenole bleiben erhalten– Primäraromen bleiben erhalten– Moste sind heller und nicht gebräunt– Etwas schlanker, nicht ganz so aromastark, jedoch lagerfähig, je nach

Verarbeitung auch reiner

• Oxidativer Ausbau– Weine sind weniger stabil (auch Aromen)– Weine je nach Verarbeitung auch „bitterer“– Moste sind braun, Weine dagegen oft sehr hell (Phenolausfällungen durch

Mostvorklärung und Gärungsabstich entfernt)

• � Inertgas-Spülung bei „echten“ Tankpressen“



Funktionsschema einer Schlauchpresse



Funktionsschema einer halboffenen Tankpresse



Funktionsschema einer geschlossenen Tankpresse



Funktionsschema der Willmes UP, Sigma, Merlin:



Pressdiagramm

Mostablauf je Zeiteinheit Kumulierte Mostmenge je Zeiteinheit



Pressausbeute- Berechnung in Gewichtsprozent

• Mostmenge in L x ((1000 + MG in °Oe)/1000) in kg/L = Mostmenge in kg

• Bei der trubkorrigierten Ausbeute wird die errechnete Ausbeute um den Schleudertrubgehalt in % gew. korrigiert

– Reifes Traubenmaterial 75 bis 88 % Ausbeute

– Unreife Trauben 60-65 % Ausbeute

– Edelfaule Trauben (Auslesen) 60-70 % Ausbeute

– Trockenbeerenauslesen 30 % Ausbeute

– Entrappte Rotweinmaische 80 bis 85 %

– 100 kg Trauben = 90 L Maische = 80 L Most = 75 L Wein



Charakteristische Größen eines Pressprogramms

• Druckzyklen (Niederdruckphase, Hauptdruckphase)

• Maximal Druck in Zyklus

• Drucksteigerungen

• Druckhaltezeit

• Rotationen

• Zykluswiederholungen

• Zyklusanzahl

• Zyklenzeit

• Maximal Druck

• Gesamtpresszeit



Pressprogramm


3.7. MostvorklärungTechnische Universität Bergakademie Freiberg



Entstehung und Menge des Trubs

Folgende Einflussgrößen beeinflussen die Entstehung und die Menge des Trubgehaltes im Most

(nach Seckler, J.,1997; Maul,D.,1987,S.987-997)

1. Rebsorte und Jahrgang

2. Reifegrad

3. Fäulnisgrad

4. Lesetechnik

5. Transporttechnik (Pumpen- und Fördertechnik)

6. Traubenannahme und -bevorratung

7. Pressenbeschickung und Presssysteme



Zusammensetzung von Mosttrub

1. Traubenmark, Zellgewebefetzen

2. makromolekulare Pflanzenabbauprodukte � Pektin, Hemizellulose, Zellulose, phenolische Verbindungen, Proteine

3. Verunreinigungen � Bodenteilchen, Erde, Schmutzstoffe, Fremdkörper

4. Pflanzenbehandlungsmittelrückstände

5. Immissionen der Luft (z.B. Blei)

6. Enzyme der Traube und von Mikroorganismen (z.B. Polyphenoloxidasen)

7. Bakterien, Hefen, Schimmelpilze und deren Stoffwechselprodukte (z.B. ß-Glucan von Botrytis cinerea)

8. Feine und gröbere Gerinnsel (aus dem Pektinabbau oder der Oxidation des Mostes)

9. Kristalle

10. Schwermetallen

11. Mostbehandlungsmittel � Bentonit, Aktivkohle, Gelatine, Kieselsol



Mosttrub aus Sicht der Verfahrenstechnik

•Gemenge aus verschiedensten Teilchen mit unterschiedlichsten

•physikalisch-chemischen Eigenschaften und

•Größen

•= disperses System

•Bestehend aus zwei Phasen (vereinfacht):

•Most als Dispersionsmittel (Verteilungsmittel)

•Trub als disperse Phase (verteilter Stoff)

•Die disperse Phase wird nach Teilchengröße in

•Echte Lösungen (Teilchen < 10-9m; optisch nicht erkennbar)

•Kolloidale Lösung (Teilchen 10-9m –5 x 10-7m; Ultramikroskop)

•Suspension (Teilchen > 10-7m; Auge, Mikroskop)



Größenordnung von Trubstoffen in der Weinbereitung



Zusammensetzung des Trubes zu verschiedenen Ausbaustufen



Für und Wider Mostvorklärung?

Ziel einer Mostvorklärung ist, die Trubstoffe schnellstmöglich aus dem Traubenmost zu entfernen, um eine negative Beeinflussung dieser Substanzen auf den Most bzw. den späteren Wein zu verhindern.

Argumente, die bei einer Diskussion gegen eine zu starke Mostvorklärung angeführt werden:

•fehlende innere Oberfläche und dadurch bedingte langsame Gärung, die zu Gärstörungen bzw. -unterbrechungen führen kann

•Verlust von Hefenährstoffen mit dem Trub

•fehlende Klärkapazität durch fehlenden Tankraum zur Sedimentation oder mangelnde Leistung der vorhandenen Maschinen



Warum Mostvorklärung

Beim Unterlassen einer Vorklärung ist mit folgenden Schwierigkeiten zu rechnen:(HAMATSCHEK, J., 1997, S. 48; HOLZINGER, R., 1967)

1. höherer Bedarf an schwefliger Säure, da vermehrte Bildung von Acetaldehyd

2. schlechtere Filtrierbarkeit des Weines durch Stabilisierung der Trubstoffe

3. vergrößertes Hefedepot � Hefeböckser möglich

4. stürmische Gärung mit entsprechend hohem Kühlaufwand und unter Umständen hohem Bukettverlust

5. größerer Gärraum, da stürmisch gärende Moste mehr Schäumen

6. bei faulem Lesegut � Faul-, Grau- und Schimmeltöne

7. Böckserbildung durch Pflanzenbehandlungsmittelrückstände

8. unerwünschte Aktivität von Milchsäurebakterien

9. Angärung durch wilde Hefen möglich



Technische Verfahren zur Mostvorklärung

1. Sedimentation

2. Zentrifugation

3. Filtration mit Drehfilter

4. Filtration mit Filterpresse

5. Flotation

6. Ergänzt durch verschiedene Mostbehandlungsmittel, welche helfen sollen, die Klärwirkung zu verbessern.



Sedimentation

Als Sedimentieren wird die unter Schwerkraftwirkung erfolgende Entmischung von Suspensionen bezeichnet, bei denen die Dichte der dispersen Phase größer ist als die Dichte der flüssigen Phase. Die disperse Phase setzt sich als Sediment ab.

(TSCHEUSCHNER, H., 1996, S. 210)

• Beim Weinausbau seit dem Mittelalter eingesetzt

• Absetzenlassen

• Entschleimen

• erfolgt nach den Gesetzmäßigkeiten des STOKES´schen Gesetzes



Grundlagen der Phasentrennung Fest /Flüssig

- Gleichung nach Stokes

Vs= Sinkgeschwindigkeit

d = Durchmesser

T= Dichte des Trubteilchen

Fl= Dichte der umgebenden Flüssigkeit

g = Erdbeschleunigung

η= Viskosität



Bedeutung des STOKES´schen Gesetzes für die Mostvorklärung

•Je gröber der Trub (Durchmesser), desto schneller geht die Vorklärung

•Durch Ausflockung und nachfolgender Zusammenlagerung kommt es zu einer Vergrößerung der Trubteilchen sowie zur Erhöhung der Dichte.

•Dies kann durch Behandlungsmittel (z.B. Gelatine-Kieselsol) verbessert werden.

•Je höher das Mostgewicht (Dichte), um so langsamer und schlechter geht

die Vorklärung•Dichtedifferenz zwischen Most und Trub zu klein

•Kolloide können schwere Trubteilchen umgeben und sie am Sedimentieren hintern

•Anreicherung in unvorgeklärten Most erhöht das Mostgewicht

•Je höher die Viskosität, um so langsamer und schlechter geht die

Vorklärung•Je höher das Mostgewicht, umso höher die Viskosität (Zucker)

•Kolloide erhöhen die Viskosität (z.B. Pektine, Botrytisglucan)



Bedeutung der Kolloide

Eigenschaften:•mit bloßem Auge nicht sichtbar (Tyndall-Effekt; Teilchengröße zwischen 0,01 –1 µm)

•hochverzweigte Zucker, Eiweißstoffe und Phenole

•Geringe Dichtedifferenz zu Most / Wein (Erschwerte Sedimentation)

•Bilden Schutzhülle um schwere Teilchen (Erschwerte Sedimentation)

•Erhöhung der Viskosität (Polysaccharide)

•Schleimstoffe mit elastischen, gelartigen Eigenschaften (legen Filter zu)

Bedeutung:•Klärschwierigkeiten und unzureichende Schönungswirkung

•Ungenügende Filtrationswirkung

•Nachtrübungen auf der Flasche

•in manchen Fällen unzureichende Wirkung von Enzympräparaten

•Hemmung des Weinsteinausfalls (Wirkung wie Metaweinsäure)



Einflussgrößen auf den Kolloidgehalt des Weines



Rahmenbedingungen der Sedimentation

•Faktor Zeit � je nach Bedingungen 12 bis 20 Stunden und mehr

+ Abbau von Pektin

+ Trubvergrößerung

+ Sedimentation von Feintrub

+ Wirkung von Schönungsmitteln (z.B. Enzymen, Bentonit)

- Angärungen und Bildung von Ethylacetat (Schaumkrone nach Lösungsmittel) bei faulem Lesegut, warmen Temperaturen und fehlender Mostschwefelung

•Faktor Temperatur � kühle Bedingungen sind günstiger

+ Enzymwirkung

- Angärung

- Teilchenabstoßung



Rahmenbedingungen der Sedimentation - 2

•Faktor Schwefel � je nach Bedingungen 30-50 mg/l SO2

± Enzymhemmung

+ Gärverzögernd

+ Positivauslese der Hefen

•Faktor Behandlungsmittel

+ Trubvergrößerung (z.B. Gelatine – Kieselsol)

+ Pektinabbau (Enzyme)

+ Fehlaromen (Phenolreduzierende eiweißhaltige bzw. –artige Mittel, Kohle)

+ Stabilisierend (Bentonit, Achtung Reihenfolge Enzym � Bentonit beachten)

- Einwirkzeit (Arbeitszeit, Angärung)

± Wirkung



Rahmenbedingungen der Sedimentation - 3

Vorklärbehälter - Anforderungen

• zylindrisch, rund, stehend mit nach außen gewölbten Boden• Trennung Most von Trub durch Ausnutzung der Schwerkraft• Wenig Mostverluste durch kompaktes Absetzen des Trubes• Leichte Phasentrennung beim Abziehen des Mostes• Einrühren von Schönungsmitteln• gute Vermischung• schnelle und gute Reinigung• schnelle und leichte Entleerung von Most und Trub• mögliche Kühlung (warme Herbste, Gärverzögerung)• geringe Korrosionsanfälligkeit (Mostschwefelung)



Zentrifugation

Unter Zentrifugieren wird die Trennung von Dispersionen mit geringer Dichtedifferenz und kleinen Partikeln durch die im Zentrifugalkraftfeld erzeugteZentrifugalbeschleunigung verstanden; die Maschinen werden in der Verfahrenstechnik als Zentrifugen bezeichnet.

Ziel ist es, den unter Schwerkraftbedingungen nur sehr langsam ablaufenden Vorgang des Sedimentierens zu beschleunigen und somit eine Phasentrennung unter vertretbarem Energieaufwand zu erreichen. Zentrifugen, die nach diesem Prinzip arbeiten, werden als Separatoren bezeichnet.

(vgl.Hemfort,H.,1979,S.5-6)



Zentrifugation

Vz = Sinkgeschwindigkeit

d = Durchmesser

ρT = Dichte des Trubteilchen

Fl = Dichte der umgebenden Flüssigkeit

r = Radius

ω= Winkelgeschwindigkeit

η= Viskosität



Einflussgrößen eines Seperators auf den Klärgrad



Einteilung der Seperatoren



Verfahrensablauf der Mostvorklärung mittels Drehbürstensieb und Klärseperator



Filtration

Als Filtrieren wird die mechanische Trennung feststoffbeladener

Flüssigkeiten mittels einer durchlässigen Schicht, dem Filtermittel, bezeichnet.

Filtration von Suspensionen

Trennfiltration Klärfiltration

Oberflächenfiltration Tiefenfiltration Kuchenfiltration

(z.B. Membranfilter) (z.B. Schichtenfilter) (z.B. Anschwemmfilter)



Vakuumdrehfilter

Prinzip: Anschwemmfiltration mit abnehmender Schicht (Oberflächenfiltration)

Einsatzgebiet: Trub-, Klärfiltration

Filtermittel: drehbare Filtertrommel mit äußerem Siebgewebe

Filterhilfsmittel: Kieselgur-, Perliteanschwemmung von Filterhilfsmittel in Stärke von 6-7 cmVoranschwemmung mit grobem Perlit (2,5

kg/m²) Anschwemmung mit feiner Kieselgur oder Perlit (12 kg/m²)

Sonstiges: Unterdruck saugt zu filtrierendes Produkt durch Kuchen in Trommelinneres

0,2-0,3 mm pro Trommeldrehung abgeschabt + Trubanschwemmung (z.B. 2 mm Hefe) Most

mit 150 bis 400 l/h je m² Süß- bzw. Schönungstrub mit 50 bis 200 l/h je m² Weinhefe mit 50 bis 100 l/h je m²

Doppelsalzkristallen 700 bis 1000 l/h je m²



Kieselgutfiltration

Prinzip: Anschwemmfiltration

Einsatzgebiet: Klär- und Feinfiltration

Filtermittel: Schichtenfilter, Kesselfilter (Horizontal, Vertikal)

Filterhilfsmittel: Kieselgur, Perlite, neu: Cellulose

Schutzanschwemmung 50 g/m²

Voranschwemmung 500 g/m²

Kieselgurdosage zwischen 1 und 7 kg/1000 l

Leistung 1500 -2000 l/m² pro h

rd. 6,25 kg/m² Kieselguraufnahme



Kammerfilterpresse

Prinzip: Anschwemmfiltration mit wachsender Schicht (Oberflächen und Tiefenfiltration)

Einsatzgebiet: Trubaufbereitung

Filtermittel: Filterpresse mit Filtertuch

Filterhilfsmittel: Kieselgur, Perlite, Trub

Grundanschwemmung mit Perlit (50 g/m²)

Trub baut Filterkuchen auf

Sonstiges: Pumpendruck 12 bis 16 bar

Kammervolumen (470 x 470 mm = 3,5 l)

Trub besteht aus rd. 20-50 vol% Trockenanteil



Flotation

Unter Flotation wird ein Trennverfahren fest/flüssig verstanden,

bei dem die im Most vorhandenen Trubstoffe durch Haftung an Gasblasen

an die Mostoberfläche gebracht und von dort entfernt werden.



Schematische Darstellung der Flotation



Beispiel: Resttrubgehalt im Most 3er Versuchsvarianten



Unterstützung der Mostvorklärung durch Schönungsmittel

•Beschleunigende und klärende Wirkung über

•Trubvergrößerung (z.B. Gelatine, Kieselsol)

•Pektinabbau (Enzyme)

•Geschmackliche Wirkung über

•Beseitigung von Fehlaromen (z.B. Kohle, Bentonit, )

•Beseitigung bzw. Minderung von störenden Inhaltsstoffen (z.B. Phenolreduzierende eiweißhaltige bzw. –artige Mittel)

•Stabilisierende Wirkung über

•Reduzierung trubbildender Stoffe (Eiweiß � Bentonit; Gelatine, Kasein � Phenole; Enzyme � Kolloide)


3.8. AlkoholerhöhungTechnische Universität Bergakademie Freiberg



Möglichkeiten zur Erhöhung des Alkoholgehalts

� Additive Anreicherung

� Trockenzuckerung/Chaptalisierung

� Nasszuckerung/Gallisieren

� Traubenmostkonzentrat

� Rektifiziertes Traubenmostkonzentrat

� Substraktive Anreicherung (Mostkonzentrierung)

� Vakuumverdampfung

� Gefrierkonzentrierung

� Umkehrosmose



Rechtliche Grundlagen (1)

� in der EU über die VO (EU) 1493/1999 Anhang V Buchstabe C und D geregelt

� in der Wein Vo § 15 für Deutschland zugelassen.

� Anreicherung nur ab einem natürlichen Mindestalkohol

� Weinbauzone A bei 44°Oe (5%vol.)

� Weinbauzone B bei 50°Oe (6%vol.)

� Anreicherungsspanne auf 24 g/L (3,0%vol.) in Zone A und 16 g/L (2,0%vol.) in Zone B begrenzt, welche unter außergewöhnlich ungünstigen Witterungsbedingungen um jeweils 8g/L (1%vol.) erhöht werden können.




� Für Tafelwein sind die aufgelisteten Anreicherungsverfahren erlaubt, wobei siesich gegenseitig ausschließen:

– bei frischen Weintrauben, teilweise gegorener Traubenmost, Jungwein Anreicherung mit Saccharose, konzentrierter Traubenmost (nicht bei Qualitätsweinen), rektifizierter Traubenmost(RTK);

– bei Traubenmost Anreicherung mit Saccharose, konzentrierter Traubenmost (nicht bei Qualitätsweinen), rektifizierter Traubenmost(RTK), teilweise Konzentrierung einschließlich Umkehrosmose

� bei Gewinnung von Tafelwein und bei Tafelwein eine teilweise Konzentrierung durch Kälte.




Maximale Grenzwerte für den erreichten Gesamtalkoholgehalt nach Anreicherung bei Tafelwein:




� Saccharose darf nur in den Weinanbaugebieten in Form einer Trockenzuckerungangewendet werden, in denen sie herkömmlicherweise eingesetzt wurde.

� die Zugabe von konzentriertem Traubenmost oder RTK darf das Volumen des Erzeugnisses nicht um mehr als 11% in Zone A, 8% in Zone B und 6,5% in Zone C erhöhen

� Bei Erhöhung der Anreicherungsspanne durch schlechte Witterung erhöhen sich die Volumen auf 15% Zone A bzw. 11% Zone B.

� Bei der Konzentrierung darf dagegen das Ausgangsvolumen nicht mehr als 20% abnehmen und der natürliche Alkoholgehalt nicht mehr als 2% vol. erhöht werden




Abweichende Regelung für Qualitätswein

� Für Qualitätsweine ist ein Zusatz von konzentriertem Traubenmost für alle Produktionsstadien und eine Konzentrierung durch Kälte durch Wein Vo §15 Abschnitt 3 verboten.

� Auch ist für diese Qualitätsstufe die Alkoholgrenze, welche für Tafelweine Gültigkeit besitzt, aufgehoben (Wein Vo §15, Abschnitt2)




Um eine Verbindung zwischen dem Mostgewicht in °Oe und dem natürlichen Alkoholgehalt in % vol. bzw. g/L Alkohol herzustellen und somit die Anreicherung im Moststadium zu erleichtern, ergänzt die WeinVo §17 die Anreicherungsregeln durch eine Umrechnungstabelle von Oechslegraden in Volumenprozent Alkohol



Trockenzuckerung / Chaptalisieren

� Mittels Saccharose

� Formell:

� Theoretische Ausbeute von 51,1 % nicht erreicht � Biochemische Faktoren (Hefevermehrung, -ernährung), Temperatur, CO2-Druck, Klärgrad, Behältergröße, ...

� In der Praxis zwischen 45 und 48 % (EU geht von 47,5 % aus)



Zuckerungsfaktoren

� Geben an wie viel kg Saccharose benötigt werden, um in 100 L Gärgut den Alkoholgehalt um 1 g/L Alkohol zu erhöhen

� Berücksichtigen, dass 1 kg Saccharose das Mostvolumen um 0,6 L erhöhen

� Mostanreicherung 0,24 kg Saccharose pro 100 L Gärgut

� Mostanreicherung 0,25 kg Saccharose pro 100 L Most

� Faustzahl: 7 kg Saccharose pro 100 L Most, um den Alkohol um 28 g/L zu erhöhen

� Weinanreicherung 0,21 kg Saccharose pro 100 L Gärgut

� zugrunde gelegte Alkholausbeute von 45 %

� es kann zur Abweichung von 2 bis 5 g/L Alkohol kommen, deshalb bei Tafelwein Sicherheitsgrenze einhalten zwecks Vermeidung des max. Gesamtalkholgehaltes



Grundlagen der Berechnung der Anreicherungsfaktoren

Alkoholbilanz:

X Liter Most mit einem potentiellen Alkoholgehalt von a g/L ergeben mit y kg Saccharose bei

einer theoretischen Alkoholausbeute von 45 % 100 L Most mit einem Alkoholgehalt von b g/L

Mengenbilanz:

X Liter Most und y kg Saccharaose mit einer Volumenmehrung von 0,6 L/kg ergeben 100 L

angereicherten Most. Aus Gleichung 1 und 2 ergibt sich durch das Einsetzungsverfahren



Anreicherungsberechnung

1. Feststellen des natürlichen Alkoholgehaltes in g/L Most;

� über Mostgewicht und errechnen über MW x 2,63 –Extraktgehalt [g/L] bzw. MW x 2,3 oder ermitteln des Alkoholgehaltes über Tabelle

� über Zuckerbestimmung und diesen mit theoretischer Alkoholausbeute multiplizieren (z.B. 0,475)

2. Festlegen der Alkoholerhöhung in g/L (Anreicherungsspanne) eventuell unter Abzug der Sicherheitsspanne;

� bei Erzielen eines bestimmten Alkoholgehaltes � gewünschter Alkoholgehalt [g/L] – natürlicher Alkoholgehalt [g/L] = Anreicherungsspanne [g/L]

� bei einfacher Alkoholerhöhung ist Anreicherungsspanne [g/L] = Alkoholerhöhung [g/L]



Anreicherungsberechnung (2)

3. Bestimmen der anzureichernde Mostmenge;

4. Bestimmen der Zuckermenge;

� Festlegen des Zuckerungsfaktors (0,24 kg/hL in Rechnung bzw. 0,25 kg/hL zu Rechnung)

� Mostmenge [hL] x Anreicherungsspanne [g/L] x Zuckerungsfaktor [kg/hL] = Zuckermenge [kg]

� Ablesen der Zuckermenge aus Tabelle

� Die ermittelte Zuckermenge wird dann abgewogen und in einer Teilmenge des Mostes unter gutem Durchmischen vollständig in Lösung gebracht und wieder in den anzureichernden Most zurückgepumpt.



Anreicherungsberechnung (3)





Nasszuckerung/ Gallisieren

� Anreicherung mit wässriger Zuckerlösung

� Aufgrund Verdünnung � Nebeneffekt einer Säureminderung

� Heute in EU gerade wegen Verdünnungseffekt nicht mehr erlaubt

� Zuckerungsfaktor Mostanreicherung 0,222 kg Saccharose pro 100 L Gärgut



Zusatz von konzentriertem Traubenmost (1)

� In der EU für Tafelwein und Qualitätswein zugelassen.

� Laut WeinVo §15 in Deutschland für Qualitätswein untersagt.

� Konzentrierter Traubenmost ist nach VO (EG) Nr. 1493/1999 nicht karamelisierter Traubenmost, der durch teilweisen Wasserentzug bei einer Temperatur von 20 °C einen Zuckergehalt von mindestens 50,9 % (≈ 239,5 °Oe) aufweist

� Er besteht aus den traubeneigenen Zuckern Glucose und Fructose im natürlichen Verhältnis

� Zur Herstellung dürfen bis auf eine unmittelbare Einwirkung von Feuerwärme beliebige Methoden angewendet werden. Hierunter fallen z.B. die physikalischen Verfahren der Konzentrierung, die Dünnschicht- oder Fallstromverdampfung.



Zusatz von konzentriertem Traubenmost (2)

� Als weitere Bedingungen muss der Most den natürlichen Mindestalkoholgehalt überschreiten und aus zugelassenen Rebsorten stammen.

� Es wird ein vorhandener Alkoholgehalt von 1 % vol. geduldet

� Da neben dem Wasser auch noch weitere Inhaltsstoffe aufkonzentriert werden, ist durch den Zusatz von Traubenmostkonzentrat eine Beeinflussung der Weinqualität zu berücksichtigen.

� Gesetzgebung begrenzt die Erhöhung des Ausgangsvolumens für die Weinbauzonen zwischen 6,5 und 15% vol.



Zusatz von rektifiziertem Traubenmostkonzentrat (RTK)

� In EU und Deutschland für Tafelwein und Qualitätswein zugelassen.

� Hoher Marktanteil von ca. 20 % (Schandelmaier, B. 2003) � 2007: 50 %

� RTK ist aus Traubenmost durch Wasserentzug entstanden und hat bei 20 °C einen Zuckergehalt von mindestens 61,7 %, was einen potenziellen Alkoholgehalt von 48,79 % vol. bzw. 304 °Oe entspricht.

� Als weitere Bedingungen muss der Most den natürlichen Mindestalkoholgehalt überschreiten und aus zugelassenen Rebsorten stammen.

� Es wird ein vorhandener Alkoholgehalt von 1 % vol. geduldet

� Bei den hohen Zuckerkonzentrationen kann es bei niedrigen Temperaturen zur Auskristallisation des Zuckers kommen, die auch bei Erhöhung der Temperatur nicht mehr aufgelöst werden können.

� Als lose Ware oder in Behältnissen von 50 bis 1000 kg und mehr angeboten



Physikalische Konzentrierungsverfahren - subtraktive Anreicherung

� Hitze (Eindampfen)

� Kälte (Gefrierkonzentrieren)

� Filtration (Hyperfiltration)



Ziele der Mostkonzentration

� Anreicherung von Traubenmosten durch Wasserentzug

� Verdichtung der Aromakomponenten

� Farbintensivierung bei Rotwein



Verfahren zu Mostkonzentrierung

1. Umkehrosmose

2. Gefrierkonzentrierung

3. Vakuumdestillation



Prinzip der Umkehrosmose



Fließschema der Umkehrosmose



Aggregat zur Umkehrosmose



Prinzip der Vakuumdestillation

� Die Siedetemperatur von Wasser ist druckabhängig.

� Unter Atmosphärendruck (1 bar), beginnt Wasser bei einer Temperatur von 100 °C zu sieden.

� Durch eine Druckabsenkung verringert sich die Siedetemperatur.

� Um das Produkt zu schonen, erfolgt die Vakuumdestillation unter vermindertem Druck und einer hieraus resultierenden niedrigeren Siedetemperatur.

� Die Vakuumdestillation erfolgt bei etwa 25 °C, was einem absoluten Druck von 0,03 bar entspricht.



Aggregat zur Vakuumdestillation



Grundelemente für die Eindampfung





Gefrierkonzentration

� Kaltmahlen und Kaltpressen von Weintrauben (Schrägkühler)

� Keltern gefrorener Trauben

� Ausfrieren von Wasser im Kühltank

� Ausfrieren von Wasser mittels Kratzkühler



Prinzip der Gefrierkonzentration

� Die Gefriertemperatur von wässrigen Lösungen ist abhängig von dem Molekulargewicht und der Konzentration der gelösten Inhaltsstoffe.

� Je höher die Konzentration und je kleiner das Molekulargewicht ist, desto niedriger ist der Gefrierpunkt.

� Bei dem Gefriervorgang friert zuerst reines Wasser aus und die Konzentration der gelösten Inhaltsstoffe in der verbleibenden flüssigen Lösung erhöht sich, das heißt sie werden konzentriert.

� Umgekehrt wird bei dem Auftauen zuerst die konzentrierte Lösung verflüssigt und das reine Wasser bleibt gefroren.



Fließschema zur Gefrierkonzentration mittels Schrägkühler





Mostanalyse eines 99er Silvaner / Franken



Verfahren zur Verdichtung von Rotmosten


3.9. Gärung und Behälter, gekühlte GärungTechnische Universität Bergakademie Freiberg

Gärung I

Behandlung der Moste

1. Gesunde Trauben

• Vorklärung (< 0,6% Schleudertrub)

• Optionale Schönung von Pressfraktionen und Rückverschnitt

• Lüften / Schwefeln (oxidativer oder reduktiver Ausbau)

• Trubfiltration, Rückverschnitt nicht empfehlenswert

• Bentoniteinsatz nicht zur Vorklärung, nur zur Oberflächenvergrößerung



Gärung II


2. Problematisches Lesematerial

• Starke Vorklärung

• Schönungen (Kohle, Bentonit, PVPP,…)

• Schwefeln erforderlich

• Evtl. Pasteurisation

• Trub muss separat verarbeitet werden



Gärung III

Analyse der Moste

1. Kontrolle der Trubmenge

2. Untersuchungen aus der Klarphase des zentrifugierten Mostes:1. Zucker

2. Gesamtsäure

3. pH-Wert

4. Äpfelsäure (falls BSA)

5. Ammoniumverbindungen (NOPA…)



Gärung IV


•Zucker / RTK / Mostkonzentrierung

•Säuerung / Entsäuerung

•Hefeernährstoffe (DAHP max. 100 g/hl; Thiamin 60 mg/hl)

•Hefen / Bakterien

•Stoffe zur Oberflächenvergrößerung (Kohle, Bentonit)

•Wasser (soviel wie „technisch unvermeidbar“)



Gärung V

Vorbereitung der Gärung

• Auswahl des Gärbehälters (Tank, Holzfass, Barrique…)

• Einlagerung des vorgeklärten Mostes (Füllhöhe beachten!)

• Kontrolle der Temperatur (Most, Raum…)

• Zusätze / Behandlungen der Moste abgeschlossen

• Gär-Aufsätze nicht vergessen!http://ais.badische-zeitung.de/piece/01/5d/1d/a4/22879652.jpg



Gärung VI

Kontrollierte Gärführung

• Gärtemperatur bei Weißwein sollte ca. zwischen 15 bis 20 °C liegen (Optimum unbekannt!)

• Gärtemperatur bei Rotwein höher• Täglicher Zuckerabbau max. 20 –

30 g/l• tägliche Kontrolle von:

Zuckergehalt, Temperatur und Sensorik (Gärkurven!)

� frühzeitige Erkennung von Problemen!

http://www.liquosystems.de/



Gärung VII

Kritische Punkte

• Kontrolle und Regelung der Kühlung

• Größe der Behälter

• Gärgase (40 -50 fache Menge des Mostes!)

• Fehltöne

• Schaumbildung

• Spontangärung versus Reinzuchthefe



Optimale Gärtemperatur

obere Grenztemperatur: 28°-40°C

untere Grenztemperatur: 10°-15°C

optimale Gärtemperatur: 10°-22°C

empfohlene Gärtemperatur: < 22°C

Entwicklungsphasen der Hefen

1. Ruhephase (lag-phase)

2. Wachstumsphase (exponential-phase) Angärung

3. stationäre Phase (stationary-phase) stürmische Gärung

4. Rückgangsphase (decline/death-phase) Nachgärung



S-förmige Zuckerabbauphase



Temperatureinfluss auf die Hefe

•Biomasseproduktion

– bei steigender Temperatur steigt die Wachstumsrate

– die gebildeten Gesamtzellzahlen sind höher

•Gärleistung

– mit sinkender Gärtemperatur sinkt die Gärleistung der Hefen

– die Gesamtgärdauer verlängert sich

•Lebensdauer der Hefen

– die Vitalität der Hefen ist höher bei kälteren Vergärungen

– das Einsetzen der Rückgangsphase liegt wesentlich später

– die Ruhephase verlängert sich bei kälteren Temperaturen

•Zusammensetzung der Hefeflora



Hefewachstum & Gärverlauf



Temperatureinfluss auf verschiedene Inhaltsstoffe



Gärungsbilanz



Gärung VIII

Gärbehälter – ein globaler Überblick





Weißwein Produktion

“Where to do it: For the fermentation of white table wines, premium wineries use stainless steel tanks of 5,000 to 60,000-gallon capacity equipped with fermentation locks and jacketed walls in which a coolant is circulated. Barrel fermentations are

done in air-conditioned rooms.

The most striking feature of the commercial fermentation of white wines is their low temperature. As a general rule, the cooler the fermentation temperature, the higher

the quality of the wine.”

(The University Wine Course)

Für die Mehrheit der europäischen Produzenten sind diese Volumen zu groß. Ebenso muss der Faktor „niedrige Temperatur” definiert werden.



Rotwein Produktion

„In diesem Stadium der Rotweinbereitung (alkoholische Gärung) werden Farbe, Aromakomponenten und Tannine aus den Beerenhäuten extrahiert. Die

Konzentration dieser 3 Komponenten stellen die wichtigsten Parameter der Rotweinstile dar…”

(The University Wine Course)

„Die wichtigsten Methoden den Tresterhut feucht zu halten sind: Überschwallen, Unterstoßen, Unterdrücken, Übersprayen.

Falls es notwendig ist die Gärung anzuwärmen oder zu kühlen, kann der Saft durch einen Wärmeaustauscher geleitet werden”.





Faktoren für die „besten“ Gärbehälter

1. Sollten in vielen Schritten der Weinbereitung einsetzbar sein

2. Material sollte neutral sein (inert) � Aber Fässer !?

3. Einfaches Handling

4. Nicht zu teuer

5. Sicher

6. Zusätzliche Ausstattung erhältlich (up scale)

7. Eingebaute Kontrollsysteme



1. Sollten in vielen Schritten der Weinbreitung einsetzbar sein

• Tanks sollten für die Rot- und Weißweinproduktion nutzbar sein

• Größe und Volumen sollten dem Bedarf entsprechen.

• Hilfreich sind bewegliche Deckel� „Immer-voll-System“ � Einsatz als Lagerbehälter



2. Material sollte neutral sein

• Beste Kellerhygiene und Vermeidung von Fehltönen �– Verwendung von Material, das einfach zu reinigen ist (glatte,

polierte Oberfläche)

– Der Einsatz von Fässern / Barriques versus Chips muss bezüglich Kosten, Handling und Geschmack / Aroma neu betrachtet werden.



3. Einfaches Handling

• Verbindungsstücke für Schläuche, Rohre etc. müssen passen

• Die innere Oberfläche sollte poliert sein, um eine effektive Reinigung sowie Entfernung von Weinstein zu gewährleisten.

• Eine einfache Entfernung z.B. von Testern, Hefe und Schönungsmaterial ist wünschenswert.



7. Eingebaute Kontrollsysteme

• Temperaturkontrollierte Gärungen für Rot- und Weißweine müssen stetig beobachtet werden. Dies erfordert einen hohen Zeitaufwand und wird in der Hektik des Herbstes oft vernachlässigt. Auch die maximalen Temperaturänderungen von 4°C pro Stunde während der Gärung müssen kontrolliert werden. Schnelle Gärungen können Temperaturen erreichen, die den Wein verderben!

• Eingebaute Sensoren kontrollieren

Temperaturänderungen, Zuckerabbau…

und können Prozesse automatisieren.

http://www.liquosystems.de



Versuche haben gezeigt, dass

• Die Qualität der Trauben

• Die schonende Traubenverarbeitung

• Die Wahl der Gärtemperatur (Rotwein)

• Die Dauer der Mazeration (Rotwein)

Einen größeren Einfluss auf die Weinqualität ausüben als der Gärbehälter (Ausnahme: Barriques)



Tankkühlung mittels Wasserberieselung

Kühleffekt beruht auf:1. Wassererwärmung

2. Wasserverdunstung

Wassererwärmung ist abhängig von:•Tankoberfläche

•benetzter Tankfläche (zwischen 5 -25%)

•Wärmedurchgangszahl k (Most/Wand/Wasser = 238 kcal/(m² x °K x h); Most/Wand/Luft = 3,97 kcal/(m² x °K x h))

•aufgebrachte Wassermenge zwischen 100 und 600l/h je nach Volumen

•Fließgeschwindigkeit des Wasser liegt bei 0,9 m/s

•Wassererwärmung zwischen 1,8 bis 9,6°C



Tankkühlung mittels Wasserberieselung �� Offener Kühlkreislauf



Tankkühlung mittels Wasserberieselung

Nachteile der Berieselung

• erreichbare Tanktemperatur abhängig von Kühlwassertemperatur� qualitätsfördernde, tiefere Temperaturen sind kaum zu erreichen

• hohe Luftfeuchtigkeit durch Verdunstung � beansprucht Material, Gebäude, Gesundheit

• Umweltaspekt � erwärmtes, aber kaum verschmutztes Wasser ohne weitere Nutzung insAbwassernetz

• Leitungen, Düsen und Tankoberfläche neigen oft zum Verkalken• Hohe Frisch- und Abwasserkosten• Belagbildung und Verschleimung durch Wasser • Verkeimung des Kreislaufwassers



Geschlossener Kühlkreislauf



Übersicht über variable Kühlkosten

Wasserberieselung

• rd. 1000 l Wasser für 1 l Most

• Kosten pro 1000 l Most/Wein ~ 5 €

Stromverbrauch zur Gärtemperatursteuerung

• 120 KWh pro 1000 l Most/Wein ~ 15,60 €



Direkte Kühlung

• Kälteträgerkreislauf ist gleichzeitig Kältemittelkreislauf

• kleinerer Rohrdurchmesser

• energetisch und wirtschaftlich die günstigste Form

• Kosten für Zirkulationspumpe entfallen

• geringe Wärmeaustauschflächen als bei Sekundärkreislauf

Nachteile der direkten Kühlung

• Regelungsmöglichkeiten der Kältemaschinen begrenzt � Planung, Koordinierung

• Undichtigkeiten an den Kältemittelleitungen sind viel schwerer zu finden und zu beseitigen

• Kältemittelverluste sind sehr viel teurer als Verluste an Wasser und Sole und führen außerdem sehr rasch zu Störungen an der Kälteanlage

• hohe Kältemittelfüllmengen. Daraus folgen hohe Kosten und erhöhte Sicherheitsanforderungen z.B. bei NH3.



Wärmetauscher



Doppelmantelwärmetauscher

• Wärmeaustauschfläche von Tankoberfläche bestimmt

• je größer der Tank, desto ungünstiger die Leistungsfähigkeit

• Wärmedurchgangswert im Vergleich zu anderen Wärmetauschern gering

(12 bis 60 W/m² x K)

• für große Kühlleistungen aufgrund des Wärmedurchgangs ungeeignet

• Warzenbleche erhöhen den Wärmedurchgang

• Isolierung, um Wärmeeinfall aus Umgebungsluft zu verhindern

(Kork, Syropor 12 cm)

• Nachrüstung wegen Wandstärke der Tanks problematisch; Gewicht des Mantels und des Wassers sowie Druck des Kühlkreislaufes; Isolierung braucht Platz

• Halbrohrschlange erhöht aufgrund hoher Turbulenzen und Geschwindigkeit den Wärmedurchgang; aufwendige, kostenintensive Aufbringung

• keine mostseitiger Kontakt; Reinigung ist einfacher

• Anpassung an Befüllungsgrad nicht möglich



Kaltwasserkreislauf

besteht aus:

• Verdampfer (Kälteerzeuger)

• Kaltwassersatz

• Verrohrung

• Kaltwasserpumpe

• Wärmetauscher (Verbraucher)

• mess-, steuer- und regeltechnischen Einrichtungen



Kaltwasser- Mengenregelung

• Kaltwassermenge wird von abzuführender Gärungswärme bestimmt

• Regelgröße ist Mosttemperatur

• Regulierung des Kaltwassermengenstroms durch Durchgangs- bzw. Dreiwegeventil

• Durchgangsventil bringt Druckschwankungen und Durchsatzänderungen im Hauptkreislauf mit sich

• Dreiwegeventil bleibt Wassermenge im Hauptstrang gleich

• mechanische und elektromagnetische Ventile

• Bausteine sind– Temperaturfühler

– Reglereinheit

– Magnetventil

– Netzteil

– Mikroprozessor gesteuert



Kaltwassermengenkreislauf



Kaltwasserkreislauf als Einkreissystem



Kompressionskühlanlage

besteht aus:

• gasförmigem Kältemittel (z.B. Ammoniak, Freon)

• Kompressor (Verdichter)

• Kühllammelen und Ventilator bzw. Wärmetauscher und Kühlwasser

• Expansionsventil

• Verdampfer (Schnittstelle zum Kaltwasserkreislauf)

Gärführung: 2-2,5 kW Kälteleistung aus einem kW Strom

Weinsteinstabilisierung: 1 kW Kälteleistung aus einem kW Storm

daraus folgt, dass bei konstanter Stromaufnahme mit sinkender

Zieltemperatur die Kühlleistung sinkt

Dimensionierung der Anlage auf Betriebsbedingungen



Einstufige Kompressionskältemaschine


3.10. Barriques, Chips und Co.Technische Universität Bergakademie Freiberg



Barriqueausbau

Gezielte Anreicherung des Weines mit holzbürtigen Substanzen des Holzes(Eiche u.a.) um dem Wein mehr Fülle, Komplexität, Tiefe und Nachhaltigkeit zu

verleihen.



Aroma

• Die auf das Geruchsempfinden der Nase zurückzuführende Wirkung von Substanzen• Es werden nur flüchtige Substanzen wahrgenommen (mittlerweile ca. 800 versch. Substanzen

nachgewiesen)• Nur mit ca. 1 g/l an den Weininhaltsstoffen beteiligt• Ersatzbegriffe: Bukett, Duft, „Nase des Weines“…• „Die Aromatisierung des Weines ist verboten!“

Weinbukett

• Charakterisiert die Rebsorte (primäre Aromastoffe)• Während der Verarbeitung gebildete Stoffe (sekundäre Aromastoffe)• Während der Gärung gebildete Stoffe (tertiäre Bukettstoffe)• Aromatisierende Stoffe (z.B. Holzaromen)



Geschichte des Holzfasses

• Keltische Erfindung

• Küferhandwerk gibt es seit fast 2000 Jahren

• Römer erkennen die Vorteile (rollbar, „unzerbrechlich“, Mikrooxidation..)

• Ausbau in kleinen Holzfässern (225 l) hauptsächlich im Bordeaux beheimatet

• Anfang der 70er Jahre erste Verwendung auch in Italien

• Antinori erzeugt Tignanello

• Anfang der 80ziger Jahre starker Einsatz von Barriques in der „Neuen Welt“

• Die große Nachfrage nach preiswerten Barriqueweinen führt zum Einsatz von Chips



Herkünfte der Eiche



Ausgangsmaterial Holz

• Auswahl geeigneter Hölzer /Wald-Standorte

• Einschlagen der Bäume

• Lagerung in Stapeln in freier Natur

• Lufttrocknung des Holzes



Veränderungen im Holz während der Lufttrocknung

1.Physikalische Umsetzungen

Reduzierung der harten Tannine (durch Regen ausgewaschen)

Verminderung des freien Wassers durch die Sonne (30 -90 %)

Schrumpfen durch die Sonne (15 –30 %)

2.Biochemische Umsetzung

Hydrolytische Spaltung durch Beta-Glucosidasen (stark)

Polymerisation durch Polyphenoloxidasen (schwach)

Bildung von Chinonen durch Peroxidasen (schwach)

� Temperaturen über 50 °C zerstören die Enzyme und stoppen damit die Biochemische Umsetzung



Der Prozess der Lufttrocknung I

• Abhängig von Sonne, Regen und Temperatur kann der Trocknungsprozess mehrere Jahre dauern

• Studien zeigen, dass die richtige „Reife“ im Holz nach 1 bis 3 Jahren erreicht werden kann

• Heiße und feuchte Sommer beschleunigen den Reifungsprozess

• Sehr trockene Sommer verlangsamen den Prozess

• Heute können die Fasshersteller den Trocknungsprozess gut kontrollieren um die beste Reife des Holzes zu erreichen

• Der Einsatz von „Klima-Räumen“ zur künstlichen Reifung des Holzes haben bisher wenig Erfolg gebracht

• Viele Winzer lagern heute das Holz selbst, um eine ausreichende Reife zu gewährleisten



Der Prozess der Lufttrocknung II

•Die Reifung des Holzes findet in Stapeln in freier Natur statt

•Die Vorteile dabei sind:

1. Der Regen wäscht das Holz und entfernt dabei harte Tannine

2. Die lange und uniforme natürliche Trocknung unterstützt die

Reduzierung des freien und eingeschlossenen Wassers

3. Die biochemischen Vorgänge werden optimiert. Dabei entstehen

Stoffe, die die Qualität des späteren Fasses stark beeinflussen.

(Aroma, Oxidation)



Der Schnitt des Holzes



Fassherstellung



Fassherstellung II



Die chemische Entwicklung während der Fassherstellung �� Einfluss von Feuer und Wasser

Physikalisch: Die Dauben werden flexibler und

können gebogen werden ohne zu

brechen

Chemisch: Die innere Oberfläche der Dauben

wird verändert



Die chemische Entwicklung während der Fassherstellung II

1. Abbau von Cellulose und Hemicellulose:

Karamelisation: Zucker � Karamel

Maillard-Reaktion: Zucker und Stickstoff-Komponenten � Aroma von getoastetem Brot

2 Lignin-Abbau � Vanillin entsteht

3. Abbau von Tanninen � weniger bitter und adstringent

4. Migration von neuen Aromen ins Holz � Rauchige

Komponenten

� Die Methoden der Hersteller beeinflussen die spätere Charakteristik des Fasses!



Die chemische Entwicklung während der Fass-Herstellung III

• Die chemischen Veränderungen treten während der Erhitzung und des Toastens auf

• Je nach Toastungsgrad kann dieser Prozess bis zu 30 Minuten betragen

• Toastgrade unterscheiden sich in: Leicht

Mittel

Stark

� Zwischenstufen möglich!



Toastgrade I

Leichte Toastung

Zustand der Dauben: Partielle Beeinflussung der

inneren Oberfläche

Farbe: gelb –gold bis leichtes braun

Nase: leichter Holzgeruch

aromatischer

leichtes Vanille-Aroma

Mund: starker Holzton

weniger bitter

immer noch stark adstringierend

leichte Säure



Toastgrade II

Mittlere Toastung

Zustand der Dauben: Stärkere Beeinflussung der inneren Oberfläche

Farbe: dunkles gelb bis braunNase: komplexer Holzgeruch

würzig, Kaffee, gebrannte Mandelnstärkeres Vanille-Aroma

Mund: weicherweniger bitter und adstringierendwarmes Brot, Toastlängerer Abgang



Toastgrade III

Starke Toastung

Zustand der Dauben: Starke Beeinflussung der inneren Oberfläche

Farbe: dunkles braun, Kohle ähnlichNase: schwacher Holzgeruch

gebrannter Kaffee, rauchigintensives Karamell-Aroma

Mund: gekochtes / verbranntes Holzzunehmend bitter schwach adstringierendmittlerer Abgang



Toastgrade IV - Was ist die richtige Wahl?

Abhängig von:

• Rot- oder Weißwein

• Struktur des Weines

• Weintyp

• Präferenz des Weinproduzenten

• (Mund-zu-Mund Propaganda)



Kosten



Barrique-Ausbau - Rebsorteneignung

Weiße Sorten Rote Sorten

Chardonnay Cabernet Sauvignon

Sauvignon Blanc Cabernet Franc

Semillon Petit Verdot

Weißburgunder Merlot

Grauburgunder Spätburgunder

u.a. Dornfelder

Lemberger / Blaufränkisch

Sangiovese

u.a.



Bsp1: Produktion von Chardonnay im Barrique

Optimierung Lesezeitpunkt

Lese

Entrappen / Mahlen

Kühlung (~ 10-12°C)

Pressen (Fraktionen

Vorklärung (<0,6 % Trub)

Abstich

Tank (Zusatz: Hefe, DAHP, Säure…)

a) Tankgärung b) Barriquevergärung

BSA

Lagerung im Barrque (3-6 Monate) sur lie

Blend / Cuvee

Schönung / Stabilisierung

Füllung

Flaschenlagerung



Bsp. 2: Produktion von Cabernet Sauvignon im Barrique

Optimierung Lesezeitpunkt

Lese

Entrappen / Mahlen

Maischegärung und Mazeration ( bis zu 3 Wochen)

BSA

Pressen (Fraktionen getrennt verarbeiten)

Mehrmaliger Abstich (evt. mit Sauerstoff)

Lagerung im Barrique (bis zu 2 Jahre)

Mehrmaliger Abstich

BBR MBR

Cuvee

Schönung / Stabilisierung

Füllung

Flaschenlagerung



Alternativen zum Barrique

Einsatz von Barriques ist teuer & Nutzungsdauer ist begrenzt

Methoden zur Weiternutzung:

1. Aushobeln und neu einbrennen � vielfach negative Ergebnisse

2. Einschrauben von neuen, dünnen Dauben � aufwendig

� Diese Verfahren haben kaum praktische Bedeutung!

Alternativen (aus Übersee): Chips und Staves



Gehört der Einsatz von Barriques der Vergangenheit an?



Chips I

„Die Aromatisierung des Weines ist verboten!“

Wurde geändert in:

„Die Aromatisierung des Weines ist verboten, es sei denn durch den Kontakt mit Stücken von Holz!“



Chips II

• Chips dürfen nur aus Quercus Spezien hergestellt werden

• Oberfläche kann getoastet aber nicht verbrannt sein

• Der Winzer bestimmt die Einsatzmenge selbst

• 95% der zugesetzten Menge muss mit einem Sieb mit Porendurchmesser von 2 mm zurückgehalten werden (kein Puder!!!)



Chips III

• Chips dürfen nur im fertigen Wein eingesetzt werden

• Mit Chips behandelte Weine dürfen nicht mehr als „im Barrique gereift“ bezeichnet werden

• Einsatz in der Maische nicht erlaubt � Unsinn

• Kosten : ca. 12 €/kg Chips bei Einsatz von

4 g/l können 250 l Wein behandelt werden.

Dies sind 0,048 €pro Liter.



Chips IV

•Chips oder Staves in unterschiedlichen Formen und Größen erhältlich



Chips V - Chipsvarianten



Chips VI – Chipsvarianten(2)



Chips VII - Einbauten in Tanks



Die Zukunft???



Tannine zur Aromatisierung sind verboten!


3.11. Anreicherung, Biologischer Säureabbau, Schwefeln von Weinen Technische Universität Bergakademie Freiberg


3.11. Anreicherung, Biologischer Säureabbau, Schwefeln von Weinen Technische Universität Bergakademie Freiberg

Verbessertes „mouthfeel“ durch

Rotwein

• Anreicherung mittels

Saccharose und RTK

• Mostkonzentrierung

• Saftentzug

• Restsüße

• Mannoproteine

Weißwein

• Anreicherung mittels

Saccharose und RTK

• Mostkonzentrierung

• Ausbau auf der Hefe (sur lie)

• Restsüße

• Mannoproteine


3.11. Anreicherung, Biologischer Säureabbau, Schwefeln von Weinen


Anreicherung mittels Saccharose oder RTK

• Alkoholerhöhung

• Vermehrte Glycerinbildung

• Verdünnung anderer Inhaltsstoffe

• Mengenerhöhung




Mostkonzentrierung

• Anreicherung aller Inhaltsstoffe

• Alkoholerhöhung

• Mehr Dichte und Farbe




Saftentzug - Rotwein

• Volumenverminderung

• Erzeugung von Rosé oder Weißherbst zusätzlich möglich

• Mehr Dichte (Gerbstoffe)




Restsüße

• Erhöhung des Gesamtextrakts

• Sensorische Beeinflussung




Ausbau auf der Hefe – Der sur Lie – Ausbau

• Mehr Fülle, Komplexität und Cremigkeit

• Geringer SO2-Bedarf durch Abbau von Acetaldehyd

• Reduktive Wirkung der Hefe

• Unterstützt einen biologischen Säureabbau

• Barrique – Weine werden harmonischer




Der sur Lie – Ausbau

Grundsätzliches• sur lie (franz. sur = auf; lie = Trub, Feintrub, Entschleimungstrub)

• Gemeint ist ein langes Hefelager des schon endvergorenen Weines

• Remark bemerkt in seinem Buch über das Römerreich: „dass man damals mit dem Abstechen noch nicht so fleißig war wie heute. Man lies den Wein jedoch auch absichtlich lang auf der Hefe liegen, weil er dadurch gehaltvoller wurde. [...]“

Bedeutung• Das lange Hefelager soll dem noch jungen Wein andere Geschmacksstoffe

zuführen und ihn kräftiger, voller und komplexer schmecken lassen• Im Verlauf der langen Lagerung der Weine werden aus den Hefen Aminosäuren

freigesetzt � erhöhte Komplexität

• Selteneres Auftreten von Böcksern und anderen Fehltönen




Vorraussetzung für den Ausbau auf der Hefe

optimales Lesegut

schonende Verarbeitung

gute Vorklärung zügige und vollständige alkoholische

Gärung

Gesunde, aktive Hefen

regelmäßige sensorische Kontrolle

Aufrühren der Hefen in

bestimmten Intervallen

Schwefel

?




Der „sur lie“ – Ausbau

• Vorrausetzung ist– Gesundes Traubenmaterial

– Eine gute Vorklärung

– Eine gesunde Hefe

• Hefe muss im Most optimale Bedingungen vorfinden, kein Stress, sonst gibt es Fehltöne

• Gärung sollte gemäßigt verlaufen, nicht zu stürmisch und nicht zu langsam

• Nach Beendigung der Gärung wird der Wein nicht von der Hefe getrennt

• Zur Vermeidung des biologischen Säureabbaus sollte geschwefelt werden; falls BSA erwünscht � kein Schwefel!

• Mit Rührstab aufwirbeln




Der „sur lie“ – Ausbau

Die Grundsatzfrage!!!

Feinhefe oder Vollhefe???




Der „sur lie“ - Ausbau – Ergebnisse

• Weine aus sur lie Ausbau wirken dichter und cremiger

• Jede Stilrichtung hatte ihre Befürworter – auch abhängig von der Region

• Unterschiede kommen nach längerer Lagerzeit deutlicher hervor




Mannoproteine

• Eiweißverbindungen aus der Hefe

• Dienen der Weinsteinstabilisierung

• Erhöhen die Fülle des Weines

• Keine Erhöhung des Alkoholgehalts

• Sollen die Lagerung auf der Hefe ersetzen

• Durch Einsatz von Enzymen sollen natürliche Mannoproteine aus Hefegelägern herausgelöst und damit die Lagerung auf der Hefe zeitlich stark reduziert werden




Der biologische Säureabbau – Definition

Malo-Lactat-Fermentation, Malolaktische Fermentation (= MLF), malolaktische Gärung, Abk.: BSA

Bezeichung für die Umsetzung von sauer ("spitz") schmeckender Äpfelsäure in CO2 u. milder schmeckende Milchsäure durch heterofermentative [und

homofermentative] Milchsäurebakterien

� Oenococcus oeni, Lactobacillus,Leuconostoc oenos (s. Leuconostoc), Pediococcus cerevisiae od. Pediococcus pentosaceus (s. Pediococcus)




homo- und heterofermentative Milchsäuregärung




homo- und heterofermentative Milchsäuregärung (2)




Milchsäurebakterien (Lactobacteriaceae)

Gattungen•Leuconostoc (Diplokokken, heterofermentativ)

•Lactobacillus (Stäbchen, homo-/ heterofermentativ)

•Pediococcus (Kokken, homofermentativ)

•Lactococcus ( Streptokokken, homofermentativ)

Gattungen, Arten und einzelne Stämme unterscheiden sich generell in•Wachstum bei niedrigem pH

•Wachstumsrate

•Gärungsaktivität

•Kohlenhydrat-Abbauwege

•Phagenresistenz

•Geschmacks- und Aromabildung




Äpfelsäureabbau von Hefen




Gründe für einen BSA

• Säureminderung

• Aromaveränderung

• Mikrobiologische Stabilität

• Geringer SO2- Bedarf




Wachstumsvorrausetzungen für Milchsäurebakterien

Kohlehydrate•Zellaufbau und Energieerzeugung

•aus Zuckern: 0,3 –2 g/L werden benötigt

•Bei Anwesenheit von Malat kaum Acetatbildung

Aminosäuren•Freie AS und kurze Peptide wichtige Stickstoffquellen

•Frei AS nur von Oenococcus oeni verwertbar

•Oenococcus benötigt bis 16 essentielle Aminosäuren

•AS können als Energiequelle dienen




Wachstumsvorrausetzungen für Milchsäurebakterien 2

Vitamine

•Generell hoher Vitaminbedarf

•Nicotinsäure, Pantothensäure und –derivate, Biotin, Thiamin, Guanin, Adenin (Oenococcus), Xantin, Uracil u.a.

außerdem

•Nucleinsäurederivate, Fettsäuren u. Ester, Salze, Mn2+, Mg 2+, K+, Na+




Wachstumsvoraussetzungen für Milchsäurebakterien 3




Aromaveränderung im Wein durch BSA

C. Aromas of Chardonay which increased* during fermentation

*more then 3-fold change in aroma intensity Charm units

Henick-Kling, Acree, Gavitt, Krieger and Laurent:

Eighth Australian wine industry technical conference




Verhinderung des BSA - Lysozym

•Lysozym ist ein zugelassenes Enzym zur Verzögerung bzw. zur Verhinderung des Biologischen Säureabbaues (BSA).

•Lyszoym ist eine Muramidase, die die 1,4-Bindung zwischen der N-Acethylmuraminsäure und den 2 Acetamido-2-desoxyglucoseresten in Mucopolysacchariden oder Mucopeptiden spaltet, die die Zellwand grampositiver Bakterien bildet. D.h., die Zellwand der Milchsäurebakterien wird aufgelöst und die Milchsäurebakterien somit abgetötet.

•Lysozym kommt sowohl in Pflanzen wie auch Tieren als natürliche Abwehrsubstanz vor. So z.B. in der Tränenflüssigkeit, im Speichel, in Milch und in Pflanzensäften. Gewonnen wird Lysozym aus dem Hühnereieiweiß.

•Bereits seit Jahrzehnten verhindert man bei der Käseherstellung die unerwünschten Spätblähungen mit Lysozym. Dabei zerstört Lysozym die Mureinschicht der dafür verantwortlichen grampositiven Bakterien der Gattung Clostridium.




Lysozym – gesetzliche Grundlage

•Die Anwendung von Lysozym als oenologische(s) Verfahren/Behandlung ist seit Herbst 2001 in der EU für die Weinbereitung zulässig.

•Der Anwendungsbereich ist folgendermaßen definiert:

"Lysozym kann Traubenmost, teilweise gegorenem Traubenmost und Wein mit folgendem Ziel zugesetzt werden: Kontrolle des Wachstums und der Aktivität der für die Apfelmilchsäuregärung bei diesen Erzeugnissen verantwortlichen Bakterien. Die Anwendungsmenge ist kumuliert auf 50 g/100 l begrenzt".




Lysozym – Eigenschaften

•es wirkt selektiv gegen Milchsäurebakterien und beeinflusst die restliche Mikroflora nicht;

•es weist eine maximale Aktivität bei einem pH von 4-7 auf;

•es ist ein Protein;

•es geht mit phenolischen Substanzen Verbindungen ein, die Ausfallen können und die Wirksamkeit reduzieren;

•es besitzt durch den hohen IP von 11 im pH-Bereich von Most bzw. Wein eine positive Ladung;

•es weist durch seine oberflächenaktive Wirkung ein stabiles Schaumverhalten auf;

•es wird durch Bentonit abgereichert.




Lysozym – Wirkungsweise

•Die grampositiven Bakterien sind durch die äußere Mureinschicht charakterisiert. Gramnegative Bakterien haben zusätzlich eine weitere aus Lipiden bestehende Schutzschicht.

•Lysozym wirkt deshalb nur durch die Zerstörung der Mureinschicht bei grampositiven Bakterien, nicht jedoch bei gramnegativen Bakterien.

•Lysozym beschädigt nicht die Hefezellen, hat aber auch keine Wirkung gegenüber Essigsäurebakterien.




Lysozym – Einsatzgebiete im Weinbereich

•Verhinderung von spontanem BSA durch den Einsatz im Most vor Gärbeginn und dem Einsatz zum Gärende (Steckenbleiber);

•Ausschluss von spontaner Bakterienflora durch den Einsatz im Most vor Gärbeginn oder zum Gärende, mit anschließender Inaktivierung des Lysozym durch Bentonitzusatz und Beimpfung mit gewünschter Bakterienkultur zur Einleitung des kontrollierten BSA;

•Abstoppen während eines laufenden BSA zur Erhaltung des erwünschten Säureniveaus;

•Stabilisierung von Weinen nach einem BSA durch Abtöten unerwünschter Milchsäurebakterien;

•Stabilisierung der Cuvée von Weinen mit und ohne BSA, auch bei Süßreservezusatz;

•Stabilisierung von Weinen mit unvollständigem BSA, wobei noch Äpfelsäure vorhanden ist;

•Anwendung bei Schaumwein; vor und nach der zweiten Gärung zur Verhinderung des BSAs und zur Verbesserung des Schaumverhaltens.




Lysozym – Einsatzzweck, Dosage




Schwefeln von Weinen- Geschichtliches

• Zur Weinbereitung findet schweflige Säure bereits seit der AntikeAnwendung.

• Schon die Ägypter und die Griechen benutzten die Dämpfe des

Schwefels zum Desinfizieren und Haltbarmachen ihrer Gefäße

und Weine.

• Die Römer setzten Schwefel wahrscheinlich schon routinemäßig

zur Weinbereitung ein.

• Im Mittelalter wurde Schwefel dann zum Einbrennen der Fässer

und damit zum Frischhalten des Weines angewendet.

• Auch wurde er eingesetzt, um die Gärung zu stoppen und Restsüße

Weine zu erzeugen.




Begriffe rund ums Schwefeln

• Schwefeln ist der Zusatz von schwefliger Säure bzw. Schwefeldioxid (SO2) zum Wein und seinen Vorstufen.

• Freie SO2 ist der Anteil an schwefliger Säure, der nicht an Weinbestandteile gebunden ist. Sie setzt sich aus den drei Zustandsformen undissoziierte SO2, Bisulfit und Sulfit zusammen. Ist in manchen Ländern reglementiert (z.B.Österreich)

• undissoziierte SO2: ist unionisierte Form der SO2, sie ist die mikrobiologisch wirksame und ihr Anteil ist pH-abhängig

• Gebundene SO2 (auch Depot-schweflige Säure) ist der Anteil der gesamten schwefligen Säure, der an Weinbestandteile fixiert ist. Diese Bindung ist mehr oder weniger fest und steht in einer Gleichgewichtsbeziehung zur freien schwefligen Säure

• Gesamte SO2 ist die Summe aus der freien und gesamten schwefligen Säure. Ist gesetzlich reglementiert.

• Als Reduktone werden diejenigen Stoffe bezeichnet, die bei der jodomentrischenBestimmung der schwefligen Säure mitbestimmt werden und somit freie SO2vortäuschen. Dies sind u.a. Gerbstoffe, Anthocyane und Ascorbinsäure.




Zustand- und Bindungsformen in Most und Wein




Zustand- und Bindungsformen in Most und Wein (2)




Zustand- und Bindungsformen in Most und Wein (3)




Wirkung der schwefligen Säure im Wein

• mikrobiologische Wirkung

• reduzierende Wirkung

• Enzyminaktivierende Wirkung

• Geschmacksbeeinflussende Wirkung





- mikrobiologische Wirkung -

• Mikrobiologische Wirkung vor durch die nicht dissoziierten Form

• Bilsufitionen weisen nur geringe, Sulfitionen keine Wirkung auf

• Dies ist auch von anderen Konservierungsmitteln wie Sorbinsäure und

Benzoesäure bekannt

• Ungeladene Moleküle können Zellmembran leichter passieren

• Innerhalb der Zelle relativ unspezifische Wirkung

- Lipidreaktionen

- Inaktivierung von Enzymen bzw. Coenzymen (NAD, FAD, Thiamin)

- Modifizieren von Proteinen durch Spaltung der Sekundär- und

Tertiärstruktur in Verbindung mit Disulfidbrücken





- mikrobiologische Wirkung Teil 2 -

• Anteil dieser undissoziierten Form ist pH-abhängig und nimmt mit zunehmender Säure bzw. abnehmendem pH zu

• Säurebetonte Weine benötigen somit geringe SO2-Gehalte, um einen

mikrobiologischen Anteil zu erhalten.

• macht schweflige Säure zu einem Konservierungsmittel für saure Lebensmittel pH < 4

• Gleichgewicht zwischen der gebundenen und der freien schwefligen Säure

verschiebt sich mit zunehmender Temperatur zu Gunsten der freien. Damit kann es bei leichten, säurebetonten Weinen zu einer nach Schwefel riechenden „Nase“kommen





- mikrobiologische Wirkung Teil 3 -

• Mikroorganismen reagieren unterschiedlich empfindlich auf schweflige Säure –Selektion durch Mostschwefelung

- rd. 0,5 mg/L zur Abtötung von „Wilden“ Hefen (Candida spp.,

Kloeckera spp., Brettanomyces spp.)

- rd. 4,0 mg/L zur Hemmung von Hefen im Most

- rd. 8,0 mg/L zur Abtötung von Hefen im Most

- > 14 mg/L zur Abtötung von SO2-resistenten Hefen im Most

(Zygosaccharomyces bailii, Sacharomycodes ludwigii)




Wirkung der schwefligen Säure im Wein- mikrobiologische Wirkung Teil 4 -

• Konservierende Wirkung beim Holzfass

- Trockenkonservierung mit Schwefelspänen

(Dichtigkeit, alle ein bis zwei Monate nachschwefeln)

- Nasskonservierung mit 200 bis 300 mg/L SO2

(weinsteinlösend, hoher pH des Wassers, Auswässern wegen

Geschmacksbeeinflussung)

- Konservierung mit einer weinähnlichen Lösung

(3 g/L Zitronensäure + 50 bis 70 mg/L SO2;, sensorische Kontrolle,

Schwund mit Wasser ausgleichen; schweflige Säure alle drei bis sechs

Monate kontrollieren)

• Flaschensterilisation mit 1,5 bis 2 %iger Lösung




Wirkung der schwefligen Säure im Wein- Was ist eine Oxidation? -

Früher: chem. Vereinigung von Elementen oder Verbindungen mit Sauerstoff u.a. zu Oxiden

Heute: ein Prozess, bei dem Elektronen abgegeben werden Folglich einen Prozess, der die Aufnahme von Elektronen beschreibt.

Weder O. noch Red. können für sich alleine auftreten, sondern sind

vielmehr miteinander gekoppelt.

Einige wichtige Redox-Systeme im Wein




Wirkung der schwefligen Säure im Wein- reduzierende Wirkung -

• Schweflige Säure und ihre Salze sind Reduktionsmittel

• werden durch Wasserstoffperoxid, Kaliumpermanganat und Jod zu

Schwefelsäure oxidiert

• Direkte Oxidation der phenolischen Verbindungen zu Chinonen läuft sehr

langsam ab und findet in Anwesenheit von freier schwefliger Säure nicht statt

• In Gegenwart von Ascorbinsäure verläuft dies jedoch sehr schnell, so dass das Wasserstoffperoxid, welches bei der Oxidation zu Dehydroascorbinsäure

entsteht, das Bisufit zu Sulfat umwandelt und die Gesamt- SO2 vermindert. Dies wird durch Eisen und Kupfer beschleunigt

• Redoxsysteme in Wein sind Phenole ↔ Chinone, Alkohol ↔ Aldehyd,

Aldehyd ↔ Carbonsäure, ungesättigte organische Verbindungen (z.B.

Fettsäuren), Fe (III) ↔ Fe(II), Cu (II) ↔ CU(I)




Wirkung der schwefligen Säure im Wein- enzymaktivierende Wirkung -

• Tyrosinase (o-Diphenoloxidase)

- traubeneigenes Enzym, trubgebunden � wird durch Mostvorklärung

abgereichert

- Gegenüber schwefliger Säure sehr empfindlich mit 20 mg/L zu 60 % mit 80

mg/L zu 99 % inaktiviert

- Wirkung ist nach 1 bis 6 min zu beobachten

• Laccase (o-Diphenoloxidase)

- Exoenzym u.a. von Botrytis; nicht trubgebunden, im Wein noch aktiv

- Unempfindlich gegenüber Schwefeln (80 mg/L = 10 %) inaktiviert

- Schweflung im Weinstadium dreifach stärkere Wirkung




Wirkung der schwefligen Säure im Wein- enzymaktivierende Wirkung Teil 2-

• hemmt Enzyme, deren Proteinmoleküle Disulfidgruppen enthalten

- Bisulfit spaltet Disulfidbrücken auf und zerstört somit Sekundär- und

Tertiärstruktur der Enzymproteine

- Bsp.: Thiamin (Coenzym von Decarboxylasen, Glycolyse)

• SO2 geht Additionsreaktionen mit den Cofaktoren NAD und FAD ein und

hemmt somit Enzyme, die diese Cofaktoren benötigen

- die Gärunterbrechnung der Hefen ist dadurch zu erklären, Hemmung

wurde durch Bindung der SO2 an Acetaldeyhd aufgehoben

- Lactatdehydrogenase, verschiedene Enzyme des Citronensäurezyklus




Wirkung der schwefligen Säure im Wein- geschmacksbeeinflussende Wirkung -

• Beruht auf der Eigenschaft des Bisulfitions mit Carbonylverbindungen, die

gleichzeitig einen geschmacklichen Einfluss haben

• Acetaldehyd ist die bedeutendste Verbindung

• kann bis zu 80 % der gebundenen SO2 ausmachen

• 1 mg/L Acetaldehyd bindet 1,45 mg/L SO2

• Zwischen 20 bis 50 mg/L und 100-150 mg/L Acetaldehyd nach Gärung

� 30 bis 75 mg/L bzw. 145 bis 220 mg/L gebundene SO2

• Bindung ist irreversibel

• Weiter kann durch die reduzierende Wirkung Böckser beseitigt werden




Einfluss der Schwefelung auf die Rotweinfarbe

• Bei Zugabe von SO2 nimmt Farbintensität ab

• Entfärbung beruht auf Verbindung des Bisulfitions mit dem Flavylium Kation

• Im Laufe der Reife verbindet sich die SO2 mit Substanzen (Acetaldehyd,

Pyruvat usw.), so dass es zu Farbvertiefungen kommen kann




Gesetzlich erlaubte SO2 Gehalte




Schwefel - Natürliches Vorkommen im Wein

• ein natürliches Nebenprodukt der alkoholischen Gärung

• Schwefelstoffwechsel der Hefe (Sulfat über Sulfit, molekularem Schwefel, Sulfide)

• stark abhängig vom Hefestamm, Substrat, pH, Vorklärung,

Gärbedingungen

• Mengen zwischen 8 und 129 mg/l (im Durchschnitt 76 mg/l)

(WÜRDIG, G. und H. SCHLOTTER, 1968, S. 356-371)

• Somit kann von schwach SO2 -bildenden und stark SO2 -bildenden

Hefestämmen gesprochen werden, wobei Mengen bis zu 20 mg/l

als für die Weinbereitung als noch akzeptabel gelten können




Technik der Schwefelung - Kaliumdisulfit

• Kaliumdisufit (Kaliumpyrosuflit, K2S2O5)

• wird in Pulver- oder Tablettenform angeboten

• gibt rund 50 % SO2 (stöchometrisch 57 %) an den Most oder Wein ab

• restliche Anteil ist Kali (K2O)

• Zerfall läuft nur in sauerer Lösung ab und somit kann keine wässrige Lösung hergestellt werden

• wird vorwiegend bei der Maische und Mostschwefelung eingesetzt, weniger bei Wein, da hier von 200 mg/L K2S2O5 85 mg/L Kali frei werden, die eventuell den Weinsteinausfall begünstigen.

• Je nach Wein, können diese Mengen jedoch auch die Abpufferung einer spitzen Säure übernehmen.

• Zugabe kann über Einstreuen oder Vorlösen in Most bzw. Wein erfolgen, wobei das Vorlösen eine bessere Verteilung mit sich bringt.

• In Verbindung mit Zitronensäure (1 - 3 g/L) kann Kaliumsulfit (50-100 mg/L) auch zur Fasskonservierung eingesetzt werden.




Technik der Schwefelung – verflüssigtes SO2

• eine Dichte von 1,458 kg/L bei 1,013 bar

• es wird bei einem Druck von 3 bis 5 bar (Temperaturbereich 15-20 °C) verflüssigt und komprimiert

• je nach Bedarfsmenge besitzen diese Druckbehältnisse unterschiedliche Größen (2 bis 61,5 kg), die bei den in der Praxis herrschenden Temperaturen etwa 2,5 bar Druck haben

• Drucktanks, die über diesem Druck liegen, können nicht ohne weiteres geschwefelt werden (Spezialarmaturen)

• Schwefeldioxid besitzt eine relative Dichte zu Luft von 2,27 und ist somit schwerer

• SO2 -Gas wird ab einer Konzentration von ca. 1,3 mg/m³ durch einen stechenden Geruch wahrgenommen.

• Dosierung selbst erfolgt durch spezielle Dosiergeräte bzw. über Gewichtsabnahme der Druckflasche, die übrigens auf 12 bar getestet sind und eine gelb-graue Schulter und eine graue Körperfarbe besitzen.










3.12. Rotweinbereitung Technische Universität Bergakademie Freiberg



•Produkt � Was will ich?

•Rebsorte

•Weinbauliche Maßnahmen

•Rotweinbereitungsverfahren





Das Geschmacksbild des Rotweins

1.Sortenfarbe

•Spätburgunder: rubinrot, meist ohne blau, im Alter gern bräunlich rot

•Lemberger: blaurot, farbkräftig bis dunkel-schwarzrot; bei Unreife mehr ziegelrot

•Trollinger: ziegelrot, zuweilen feurig granatrot, wenig blau

•St. Laurent: schwarzrot bis bläulich-rot

•Burgunder: Schwarzriesling, Clevner, Samtrot haben im reifen Zustand ein tiefrotes Rubinrot; bei Vollreife und beim Erhitzen der Maische einen Farbton, der nach schwarzrot bis blaurot geht



Das Geschmacksbild des Rotweins

2. SortenbukettAusprägung von Traubenreife abhängig; typisch bei mittleren Mostgewichten um 90-96 °Oe; darunter schwächer, darüber tritt es zurück

3. Harmonie zwischen Gerbstoffen, Säuren, Alkohol4. Feurig � Alkohol kann kräftig aber nicht brandig sein5. Mild und rund � ohne störende Säuren und Kanten

Bei Burgunder, Lemberger um 4-5 g/L; beim Trollinger, St. Laurent nicht über 6 g/L

6. Nicht rau und hart � samtig im Gerbstoffgehalt7. Möglichst durchgegoren8. Abgelagert



Die Schritte zur Produktion von Rotwein

•Machen Sie sich ein Bild vom Typ und Stil des Weines

•Rebsorte, Klima und Klone

•Befragen Sie Weinbauern nach Erfahrungen

•Verfolgen Sie die Reifeentwicklung

•Lesen Sie bei optimaler physiologischer Reife

•Verarbeitung der Trauben

•Durchführung der alkoholischen Gärung / Mazeration / BSA

•Klärung und Stabilisierung des jungen Weines

•Reifung im Fass

•Assemblage

•Füllung

•Flaschenreifung und Beschickung de Marktes



Weinbauliche Maßnamen

Beeinflussende Faktoren

• Unterlagen

• Klone

• Erziehungsart

• Düngung Gesundheitszustand und Qualität

• Pflanzenschutz

• Menge/Ertrag

• Lesezeitpunkt



Verschiedene Spätburgunderklone

kleinbeerig

lockerbeerig

kompakt





Laubwand- Management



Lesezeitpunkt

• Gerbstoffe (Schalen, Kerne)

• Fruchtaromen

• Zucker

• pH, Säure

• Beerengröße

• Gesundheitszustand

• Problem: Witterung!!!



Optimierung der Rotweinbereitung

• Rotweinbereitungsverfahren (Farbstoffe)

• Temperaturauswahl

• Zeitdauer der Mazerierung

• Cuvee, Blends



Rotweinbereitungsverfahren

•Qualitätsbestimmende Produktionsverfahren der Rotweinbereitung, die der

Farbextraktion und damit der Farbgewinnung dienen.

•Als Extraktionsmittel werden vorwiegend während der Gärung gebildeter Alkohol,

Druck, Hitze und Kombinationen aller drei Extraktionsmittel verwendet.

•Die eigentliche Extraktion erfolgt mit Ausnahme des Maceration carbonique-

Verfahrens nach einem mechanischen Aufbrechen der Zellwände durch das

Abbeeren der Trauben mit anschließendem Quetschen der Beeren. (Maischegärung,

Maischeerhitzung, Druckwechselverfahren)



Ziele der Rotweinbereitungsverfahren

• Maximale Farbausbeute und minimale Farbverluste

• Maximale Saftausbeute

• Harmonie (Gerbstoffe)

• Gute Filtrierbarkeit (?)



Rotweinbereitungsverfahren



Fliesschema zur Rotweinbereitung

Troost, 1988



Maischegärung

• Rotweinbereitungsverfahren, bei dem die alkoholische Gärung mit dem Ziel der Farbstoffextraktion durch Alkohol und Gärungswärme (20-28°C) auf der entrappten (entstielten) Maische erfolgt.

• Der Trester (Beerenhäute, Fruchtfleisch) wird durch die Gärungskohlensäure nach oben flotiert und zu einem „Tresterhut“ kompaktiert. Da zur Extraktion ein inniger Kontakt zwischen Saft (flüssige Phase) und Tresterkuchen (feste Phase) benötigt wird, haben sich verschiedene Verfahren zum Aufbrechen und zur Vermischung der Maische entwickelt.



Maischegärung – Systeme

•mechanisches Unterstoßen oder Umwälzen– traditionelles Rotweinbereitungsverfahren

– Tresterhut mit Stempeln, Rührwerken, Mischblechen in offenen oder geschlossenen Behältern � Aufbrechen und Unterstoßen

•Wenden und Aufbrechen durch Druck in Druckbehältern – Druckwechselverfahren– Entspannung eines unter CO2-Druck stehender Behälter mit max. 2,5 bar in kürzester Zeit auf

0,5 bar �

– schlagartiges Freisetzen von Kohlensäure und Aufsteigen der Flüssigkeit � Zerbrechen und Überfluten des Tresterhutes

– Gleichzeitig Zerstörung des Zellgewebes und Extraktion

•Überfluten, Überschwallen des Tresterkuchens mit Most/Wein– Most/Wein wird aus dem unteren Teil des Gärbehälters in den Kopfraum gepumpt

– Verteilung mit Hilfe einer Sprüheinrichtung über den Tresterhut � Auflockerung und Extraktion



Maischeerhitzung

•Rotweinbereitungsverfahren, bei dem mit Hilfe thermischer Energie das Zellgewebe der Beerenhaut zerstört wird und es dadurch zur Farbextraktion kommt.

•Die hohen Temperaturen (Kurzhocherhitzung) werden sämtliche auf den Beeren siedelnden Mikroorganismen als auch die traubeneigenen Enzyme inaktiviert

Möglichkeit der Verarbeitung von leicht angefaultem Traubenmaterial zu Rotwein



Maischeerhitzung

Es werden folgende Verfahren unterschieden:

•Kurzhochzeiterhitzung: – Abgebeerte Maische � Puffertank mit Rührwerk � Wärmeaustauscher

– Erhitzung der Maische für 2 bis 6 min auf 80 bis 87°C

– Kühlung auf 35 bis 45°C

– Maischestapelung bei dieser Temperatur 2 bis 10h in Maischebehältern

– Parameter Heißhaltezeit und Maischestapelung � Beeinflussung von Farbstoff- und Gerbstoffextraktion

•Maischeerhitzung;– Abgebeerte Maische � Doppelrohrerhitzer

– Erhitzung der Maische auf 60 und 75°C

– Maischestapelung bei dieser Temperatur bis zu 6h zwischen gestapelt

– Über die Höhe der Temperatur und die Heizhaltezeit lässt sich die Gerbstoffkonzentration beeinflussen

•In der Praxis �� weitere Variationen zwischen Kurzhochzeiterhitzung und Maischeerhitzung



Maceration- Carbonique- Verfahren

•Rotweinbereitungsverfahren, das fast ausschließlich in Frankreich für Rotweine der Weinbaugebiete Burgund u. Bordeaux angewendet wird (Beispiel: Beaujolais nouveau)– Dabei werden möglichst unverletzte Trauben in einem Behälter mit CO2

überschichtet (!)– traubeneigene Enzyme in den Beeren bewirken die Bildung von Ethanol und

Folgeprodukten– Gleichzeitiger Rückgang von Äpfelsäure u. Stickstoffverbindungen– die durch das gebildete Ethanol extrahierten Farb- und Gerbstoffe nehmen zu

•Die Weine weisen einen typischen Geschmack auf, das Phenol-Spektrum unterscheidet sich deutlich von demjenigen, das bei Maischegärung bzw. Maischeerhitzung erhalten wird.



Cell – Crecking - Verfahren

(Druckexpansion-Verfahren, Aroma safing-Verfahren)

Verfahren, bei dem gasdurchlässige Lebensmittelrohstoffe je nach Konsistenz unter mehr oder weniger Druck gesetzt (10 bis zu 40 bar) und schlagartig entspannt werden.

Dabei kommt es zu einer gezielten Zerkleinerung des Zellgewebes



Rotwein - Typen



Rotwein - Typen



Blends nach M. Cosentino


Quellen und weiterführende Literatur

• Vorlesungsmaterialien Prof. Dr. Monika Christmann, Fachgebiet Kellerwirtschaft, Forschungsanstalt Geisenheim

3.1. Rohstoff Traube

Rensburg, P. van u. I. Pretorius, 2000, S. 52 ff.; Jakob, L, 1997, S. 19;

3.2. Lesezeitpunkt

Bach, P., E. Kohl u. K.-H. Wintrich, 1991, S. 1102

3.3. Traubentransport und –annahme

3.4. Traubenverarbeitung



3.5. Maischeverarbeitung

Nida, E. von u. U. Fischer, 1999, S. 33

3.6. Pressen

Kettern,W.(1994):Praxistest: Neuepneumatische Pressen. Die Winzer-Zeitschrift,Heft-Nr.9,S.20-22

Dörr,W.u.T.Hühn(2002): Versuche zu Maische Entsaftung.DerDeutscheWeinbau,Heft-Nr.20,S.12-14

Petgen, M.(2002): Marktplatz Membranpressen. Die Winzer-Zeitschrift,Heft-Nr.7,S.34-37

Kimmle, I. (2003): Traubenpressen: Modelle und Service. Der Deutsche Weinbau, Heft-Nr.10, S.12-15



3.7. Mostvorklärung

SECKLER, J., R. JUNG und M. FREUND (2000A): Alternative Klärverfahren bei Most. ATW-Bericht Nr. 102, KTBL, Darmstadt, 2000.

WALG, B. (2003): Flotation –vielfältig und leistungsstark. Der Deutsche Weinbau, Heft-Nr. 12, S. 18-20.

WALTER, F. (1991): Qualitätsbeeinflussung von Wein bei der Trubaufbereitung mittels Vakuumdrehfilter. Diplomarbeit der Fachhochschule Wiesbaden, Studienort Geisenheim.

WEIAND, J. und N. BREIER (2002): Mostvorklärung –Mit welchem Gas flotieren? Das Deutsche Weinmagazin, Heft-Nr. 16/17, S. 13-15.

WEIAND, J., N. BREIER, H. DIETRICH und R. AMANN (2003): Flotation –Wie verändern sich die Inhaltsstoffe. Das Deutsche Weinmagazin, Heft-Nr. 22, S. 24-28.

WEISS, K. and L. BISSON (2002): Effect of Bentonite Treatment of Grape Juice on Yeast Fermentation. American Journal of Viticulture and Enology, Volume 53, S. 28-36.



3.8. Alkoholerhöhung

3.9. Gärung und Behälter, gekühlte Gärung

3.10. Barriques, Chips u.a.


Anreicherung:

Gafner, J.: Sur lie -Weinausbau in der Schweiz. Der Deutsche Weinbau, 1997, (no. 3) p. 12-15

Pfeifer, W. u. W. Gysler: Sur Lie -Aus Alt mach Neu. Das Deutsche Weinmagazin, 1999, (no. 21) p. 16-21

Schneider, V.: Önologisches Stichwort -Das Arbeiten mit der Feinhefe. Die Winzer-Zeitschrift, 2001, (no. 12) p. 27




Biologischer Säureabbau:

Großmann, M.: Biologische Entsäuerung mit flüssigen Starterkulturen. Das Deutsche Weinmagazin, 1993, (no. 25)

Köhler, H.: Biologischer Säureabbau durch Starterkulturen. Das Deutsche Weinmagazin, 1994, (no. 8)

Laurent, M., T. Henick-Kling, T. Acre: Veränderungen im Aroma und Geruch von Chardonnay-Weinen in Abhängigkeit vom biologischen Säureabbau. Die Weinwissenschaft, 1994, (no. 1)

Krieger, S.: Aromabeeinflussung durch den BSA. Der Deutsche Weinbau, 1993, (no. 12)

Miltenberger, R., C. Stumpf, H. Köhler u. M. Geßner: Säureabbau mit Bakterienkulturen. Das Deutsche Weinmagazin, 1994, (no. 27) p. 22-23




Schwefeln von Weinen:

Bassermann-Jordan, J. (1941): Aus der Geschichte des Schwefelns. Der Deutsche Weinbau, Folge-Nr. 1, S. 3-8.

Wucherpfennig, K. (1984): Die schweflige Säure im Wein - önologische und toxikologische Aspekte. Deutsche Weinbau-Jahrbuch 1984, 35. Jahrgang, Waldkircher Verlagsgesellschaft, Waldkirsch, S. 213-241.

Wucherpfennig, K. (1997): Vorschläge für lebensmittelrechtlich zu fordernde Herstellungs- und Beschaffenheitsmerkmale von Enzympräparate, die bei der Weinbereitung Verwendung finden können. Niederschrift über die Tagung des Bundesausschusses für Weinforschung in Saarburg vom 20. bis 22. Mai 1997, S. 74-110.

Kettern, W. (1996): Sparen mit SO2 bei Wein. Das Deutsche Weinmagazin, Heft-Nr. 18, S. 38-42.

Kettern, W. (1996): Sparen mit SO2 bei Wein, Teil II. Das Deutsche Weinmagazin, Heft-Nr. 19, S. 22-26.

Troost, G.: Technologie des Weines. Ulmer Verlag, Stuttgart, 1988



3.12. RotweinbereitungBamberger, U.,1998,Rotwein, Teil 1: Wohin führt der Weg, Das Deutsche Weinmagazin,(no.

16/17) p. 10-13

Bleyer, K.,2001,Klonenzüchtung beim Blauen Spätburgunder, Der Deutsche Weinbau,(no. 19) p. 12-17

Lemperle, E. u. E. Kerner,1992,Versuche mit dem Vinotop-Druck-Fermenter,Weinwirtschaft Technik,4

Eder, R.,2002,Verfahren zur Rotweinbereitung: Macération carbonique, Der Winzer,(no. 8) p. 13-15

Petgen, M.,2002,Rotweingärbehälter für die Maischegärung, Die Winzer-Zeitschrift,(no. 6) p. 32-34

Pierre Jhean, Beaune,1992,Weinbereitung in Burgund,Weinwirtschaft Technik,4

Porten, M.,2001,Der richtige Spätburgunder-Klon,Das Deutsche Weinmagazin,(no. 18) 38-42

Steidl, R.,2001,Rotweinbereitung -was ist heute modern?,Der Winzer,(no. 11) p. 6-10

Steidl, R.,2003,Mikro-und Makrooxigenierung -für den Rotweinausbau heute unerlässlich,Der Winzer,(no. 5) p. 25ff.

Documents

Weinbau & Kellerwirtschaft · 2013-11-10 · • Mostgewicht als Größe für Zucker und Extraktstoffe • Titrierbare Gesamtsäure und pH • Glycosidisch gebundene Aromavorstufen