Verabschieden Sie sich von verdorbenem Wein! Messung von gelöstem Sauerstoff in Wein

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Was ist gelöster Sauerstoff?

Sauerstoff ist ein wesentlicher Bestandteil des Lebens und spielt eine Schlüsselrolle bei vielen biologischen und chemischen Reaktionen. Gelöster Sauerstoff (DO) beschreibt die Menge an freiem molekularem Sauerstoff (O2), der in einer Lösung gelöst ist, und wird normalerweise in Milligramm pro Liter (mg/L), in Teilen pro Million (ppm) oder in Prozent Sättigung (% sat) angegeben.

Für die Herstellung eines wohlschmeckenden Produkts ist es von entscheidender Bedeutung, den Kontakt des Weins mit Sauerstoff zu steuern. Zwar können kleine Mengen den Geschmack verbessern, eine weichere Textur schaffen und dynamische Geschmacksrichtungen einbringen, doch ist es am besten, den Gehalt an gelöstem Sauerstoff so niedrig wie möglich zu halten. Die Gegenwart von Sauerstoff kann während der Gärung von Vorteil sein, kann aber auch schädlich sein und sollte während der Verarbeitung, der Reinigung, der Abfüllung und der Reifung der Weine minimiert werden.

Wieviel ist zuviel?
Die Konzentration an molekularem Sauerstoff, die im Wein vor der Abfüllung gemessen wird, sollte idealerweise weniger als 0,5 mg/L betragen.
Was beeinflusst die
Anwesenheit von Sauerstoff in einer Lösung?
Sauerstoff ist überall vorhanden. Die Atmosphäre besteht zu 21 % aus Sauerstoff und anderen Gasen wie z.B. Stickstoff. Das Ausmaß, in dem sich der Sauerstoff im Wein auflöst, wenn er der Luft ausgesetzt wird, hängt von der Temperatur und dem Luftdruck ab. Der pH-Wert spielt eine Rolle dabei, wie der Sauerstoff reagiert, wenn er bereits in der Lösung vorhanden ist.
  • Luftexposition – Die Exposition an der Luft führt zu einem Anstieg der Aufnahme von gelöstem Sauerstoff. Die Höhe des Anstiegs hängt vom pH-Wert, der Temperatur und dem Luftdruck ab
  • Temperatur – Kalte Temperaturen erhöhen die Sauerstofflöslichkeit im Wein, während bei warmen Temperaturen das Gegenteil der Fall ist.
  • Luftdruck – Die Löslichkeit von Sauerstoff in Wein hängt stark vom Partialdruck zwischen Wein und Atmosphäre ab. Mit steigendem Luftdruck nimmt die Geschwindigkeit zu, mit der sich Sauerstoff in einer Lösung auflöst.
  • pH-Wert – Wenn der pH-Wert des Weins ansteigt und alkalischer wird, wird die Wirksamkeit von molekularem SO2 als Antioxidationsmittel stark vermindert. Das bedeutet, dass mehr ungebundener Sauerstoff im Wein vorhanden ist, was die Gefahr der Oxidation erhöht.
Wie wirkt sich Sauerstoff auf die Weinqualität aus?

Gärung

  • Sauerstoff kann die Gärung in den ersten Tagen anregen, indem er die Durchlässigkeit der Hefezellen für die Aufnahme von mehr Glukose verbessert.
  • Die Anwesenheit von molekularem Sauerstoff ist für die Synthese von Lipiden und Steroiden erforderlich, die für funktionelle Zellmembranen unerlässlich sind.

Farbe

Gelöster Sauerstoff kann mit phenolischen Verbindungen reagieren und Chinone bilden, die die Farbe des Weins beeinflussen können. Mit fortschreitender Oxidation verlangsamt sich die Geschwindigkeit der Farbveränderung, bis eine Stabilisierung erreicht ist.
  • In Weißweinen werden Phenole wie Catechine und Leucoanthocyanine in braune Pigmente umgewandelt, die manchmal eine unerwünschte Trübung verursachen.
  • Die Rotfärbung von Weißweinen ist das Ergebnis einer raschen Umwandlung von Flavenen in ihre entsprechenden Salze durch die Reduktion von Sauerstoff.
  • Bei Rotweinen kann die Farbe ausfallen, was zu einem helleren Endprodukt führt. Anthocyane polymerisieren mit anderen Flavonoiden, wodurch Rottöne eine ziegelrote oder braune Farbe annehmen.

Aroma, Geschmack und Textur

Ein Überschuss an Sauerstoff führt zu:
  • Verlust des Fruchtcharakters
  • Reduziertes oder verändertes Aroma
  • Zunahme der Bitterkeit durch die Bildung von Acetaldehyd

Chemische Zusammensetzung

Die Zufuhr von Sauerstoff führt zu:
  • Weniger Antioxidantien
  • Bildung von Acetaldehyd: Im Durchschnitt enthalten Rotweine 30 mg/L, Weißweine 80 mg/L und Sherrys 300 mg/L. In geringen Mengen kann Acetaldehyd einem Wein angenehme fruchtige Aromen verleihen. Bei höheren Werten wird das Aroma als mangelhaft angesehen und führt zu einem Geruch, der an verfaulte Äpfel erinnert.
  • Mikrobieller Verderb: Durch den Kontakt mit Sauerstoff können unerwünschte Bakterien und Hefen wie beispielsweise Azetobakterien (Acetobacter aceti), Milchsäurebakterien und Brettanomyces gedeihen.
Wo wird bei der Weinherstellung Sauerstoff zugeführt?
Sauerstoff kann dem Wein in verschiedenen Phasen des Prozesses zugeführt werden.
Mögliche Zeitpunkte sind:
Zerkleinern und Pressen: Durch den physikalischen Vorgang des Entfernens des Fruchtfleisches von Schalen, Kernen und Stielen können große Mengen an Sauerstoff in den Weinmost oder Saft gelangen.
Gärung: In dieser Phase kann der rote Most umgepumpt oder abgepresst werden, um die Extraktion von Pigmenten und Inhaltsstoffen aus den Traubenschalen zu ermöglichen, und in einigen Fällen wird Sauerstoff zugeführt, um die Gärung anzuregen.
Umfüllen, Abpumpen und Filtrieren: Beim Umfüllen des Weins von einem Behälter in einen anderen wird Sauerstoff zugeführt. Geringe Mengen an Sauerstoff können durch die porösen Membranen von Filtermatten und Kieselgursystemen eindringen, während mechanische Pumpen und lose Armaturen Sauerstoff in den Wein einbringen können, wenn das Produkt bewegt wird.
Kellerreifung: Dies geschieht in der Regel in Holzfässern oder Edelstahlbehältern. Bei Holzfässern kann es im Vergleich zu Tanks aus Edelstahl zu einer langsamen Sauerstoffzufuhr durch das poröse Holz kommen.
Abfüllung: Sauerstoff muss genau überwacht werden, um sicherzustellen, dass die Auswirkungen auf die Weinqualität während der Endfiltration, der Abfüllung in die Flaschen und der Verschließvorgänge minimal sind. Dies ist der letzte Schritt, bei dem ungewollt Sauerstoff eingebracht werden kann, was sich nachteilig auf das Endprodukt auswirkt.
Flaschenreifung: Der Sauerstoff, der sich im Luftraum der Flaschen befindet oder durch die Verschlüsse eindringt, kann den Wein mit der Zeit verderben. Die Art des Verschlusses ist ein wichtiger Faktor, wenn es darum geht, die Qualität des abgefüllten Weins zu erhalten.
  • Schraubverschluss: Lässt konstant sehr wenig Sauerstoff durch
  • Naturkork: Die Sauerstoffdurchlässigkeit variiert je nach Qualität. Hochwertiger Kork lässt nur sehr wenig Sauerstoff durch, während minderwertiger Kork mehr Sauerstoff durchlässt.
  • Kunststoffkorken: Lässt mehr Sauerstoff in die Flasche eindringen als ein Schraubverschluss oder ein natürlicher Korkverschluss.
Zu welchen Zeitpunkten während der Weinherstellung sollte der Sauerstoff gemessen werden?
Es gibt mehrere Phasen, in denen es wichtig ist, den gelösten Sauerstoff zu messen:
1) Bei Regal- und Tankbewegungen.
2) Vor und nach der Filtration.
3) Während des gesamten Alterungsprozesses.
4) Nach der Verarbeitung und vor der Abfüllung. 5) Im fertigen, abgefüllten Produkt.

Die Überwachung des Gehalts an gelöstem Sauerstoff an diesen Stellen trägt nicht nur zur Herstellung eines wohlschmeckenden Weins bei, sondern gewährleistet auch die Effizienz der Anlagen während des gesamten Produktionsprozesses.

Wie kann der Sauerstoffgehalt minimiert werden?
Es gibt Möglichkeiten, die Sauerstoffexposition zu kontrollieren und damit den Gehalt an gelöstem Sauerstoff im Wein zu verringern.
Sauerstoffverdrängung: Leere Leitungen, Tanks und Abfüllanlagen können vor dem Befüllen mit Inertgas von Sauerstoff befreit werden. Stickstoff, Kohlendioxid, Schwefeldioxid und Argon sind aufgrund ihrer Fähigkeit, Sauerstoff zu verdrängen, die am häufigsten verwendeten Gase. Trockeneis kann verwendet werden, um die Geräte abzudecken und den Eintritt von Sauerstoff zu verhindern. Beim Sparging, d. h. dem Durchströmen des Weins mit kleinen Stickstoffbläschen, werden die gelösten Sauerstoffmoleküle (und andere Gase) verdrängt, wodurch sich ihr Gehalt verringert.
Antioxidationsmittel-Behandlung: Schwefeldioxid (SO2) kann dem Wein zugesetzt werden, wo es sich mit dem gelösten Sauerstoff verbindet und so das Auftreten von Oxidation erschwert.
Um gelösten Sauerstoff zu messen, können Sie einfach Folgendes verwenden

HI98198

Optisches Messgerät für gelösten Sauerstoff
Das Messgerät HI98198 opdo™ ist ein robustes, tragbares Messgerät für gelösten Sauerstoff (DO), das für Messungen von gelöstem Sauerstoff in Süß- und Salzwasser entwickelt wurde. Dieses professionelle, wasserdichte Messgerät entspricht der Norm IP67 und misst den Sauerstoffgehalt, den Umgebungsdruck und die Temperatur. Das HI98198 wird mit einer digitalen optischen Sonde für gelösten Sauerstoff HI764113 in einem kundenspezifischen, thermogeformten, robusten Tragekoffer mit Zubehör geliefert. Es ist kompakt und ergonomisch gestaltet, um einen schnellen Zugriff auf die erforderlichen Materialien für Routineproben zu ermöglichen.

Autorin:
Tajana Mokrović, mag.nutr.

Quellen:

1) Boulton, Roger B. Principles and Practices of Winemaking. New York: Springer, 1999. Print.
2) Liu S.Q. and G.J. Pilone. 2000. An overview of formation and roles of acetaldehyde in winemaking with emphasis on microbiological implications. International J. of Food Science and Technology 35:49-61 4. Impact of Storage Position on Oxygen Ingress through Different Closures into Wine Bottles

3) Paulo Lopes, Cédric Saucier,Pierre-Louis Teissedre, and, and Yves Glories. Journal of Agricultural and Food Chemistry 2006 54 (18), 6741-6746. DOI: 10.1021/jf0614239

4) Singleton, V.L. 1987. Oxygen with phenols and related reactions in musts, wines, and model systems: Observations and practical implications. Am. J. Enol. Vitic. 38:69-77.

5) Zoecklein, Bruce W. Wine Analysis and Production. New York: Kluwer Academic/Plenum, 1999.