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Enzymatische Methoden in der Weinindustrie

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Der Kern der enzymatischen Methoden ist die Eigenschaft der Enzyme, spezifische chemische Reaktionen mit bestimmten Stoffwechselprodukten zu katalysieren. Der Vorteil dieser Art von Analysemethode ist, dass sie ohne größere Änderungen bei der Analyse von Getränken angewendet werden kann. Mit diesen Methoden können etwa 15 Inhaltsstoffe von Most und Wein bestimmt werden. Wenn wir nicht über den Preis sprechen, könnten sie aufgrund ihrer Spezifität, Empfindlichkeit und Schnelligkeit mit den präzisesten chemischen Methoden konkurrieren. Aus diesem Grund werden sie nur in der analytischen Önologie verwendet.

Essigsäure

Essigsäure wird im Wein während oder nach der Gärung produziert. Während der Gärung produziert die Hefe geringe Mengen an Essigsäure. Wenn der Wein Sauerstoff ausgesetzt wird, beginnen Bakterien mit der Umwandlung von Ethanol in Essigsäure. Dies führt zu einer Azetifizierung des Weins und seinem Abbau zu Essig. Es kann in Wein und beim biologischen Abbau von Zitronensäure gebildet werden. Der Geschmack des Weins wird sauer und unangenehm sein. Um dies zu verhindern, sollte während der Gärung keine Luft im Weintank gelassen werden. Sie wird während des gesamten Prozesses überwacht und wird auch als Volatile Acidity (VA) bezeichnet. Gesunder Wein enthält 0,3-0,6 g / L, seltener bis zu 1 g / L, während fauler Wein 1,1 g / L enthält.

Acetaldehyd

Acetaldehyd wird hauptsächlich von Hefen und Bakterien während der Gärung produziert, aber das ist nicht der einzige Weg. Acetaldehyd ist ein Zwischenprodukt bei der bakteriologischen Umwandlung von Etahnol in Essigsäure durch Bakterien. Bei niedrigen Alkoholkonzentrationen und starker Sauerstoffeinwirkung bilden sich erhebliche Konzentrationen von Essigsäuren. Bei hohen Alkoholkonzentrationen und begrenzter Sauerstoffzufuhr neigen die Bakterien dazu, mehr Acetaldehyd zu produzieren. Es ist wichtig für den Geschmack, unerwünscht in höheren Konzentrationen, weil es den Geschmack von gealterten, oxidierten und belüfteten Wein gibt.

Ammoniak

Stickstoffhaltige Verbindungen, wie z. B. Ammoniak, sind für den Weinherstellungsprozess unerlässlich. Für einen gesunden Hefestoffwechsel und eine effiziente Gärung muss eine ausreichende Stickstoffkonzentration im Traubensaft vorhanden sein. Ein niedriger Stickstoffgehalt kann zu einer langsamen oder unvollständigen Gärung führen. Der Gesamtstickstoff (in Form von Ammoniak und Aminosäuren) wird in der Regel vor der Gärung im Most gemessen, um eine ausreichende Konzentration an hefeverfügbarem Stickstoff (YAN) für eine effiziente Gärung sicherzustellen. Ammoniak, das während der Gärung nicht von der Hefe verbraucht wird, verbleibt im fertigen Wein. Ammoniak im Wein kann sich auf den Geschmack und die mikrobielle Stabilität des Endprodukts auswirken. Typische Konzentrationen für Ammoniak in fertigem Wein liegen zwischen 3-50 mg/L.

L-Arginin/Harnstoff/Ammoniak

Die Bestimmung von YAN (L-Arginin, Harnstoff und Ammoniak) ist ein Indikator für die Menge des für das Hefewachstum verfügbaren Stickstoffs. YAN besteht aus drei Komponenten: freie Ammoniumionen, Aminostickstoff aus freien Aminosäuren und aus der Seitenkette von L-Arginin. Die Konzentrationen dieser Verbindungen können stark schwanken, und YAN kann durch Zugabe von Nährstoffzusätzen zum Most vor oder während der Gärung gesteuert werden. Während der malolaktischen Gärung können Milchsäurebakterien Arginin abbauen, was zur Bildung von Ammoniak und Citrullin führt. Ammoniak erhöht den pH-Wert, was zum Wachstum von Verderbnisbakterien führen kann, und Citrullin ist ein Vorläufer des krebserregenden Ethylcarbamats.

Ascorbinsäure

Ascorbinsäure ist von Natur aus in Trauben vorhanden, allerdings in geringer Konzentration, und geht während des Reifungsprozesses größtenteils verloren. Ascorbinsäure wird bei der Weinherstellung in technologischen Verfahren zum Schutz der Belüftung eingesetzt. Es wird vor allem zum Abfangen von molekularem Sauerstoff und zur Verhinderung des oxidativen Verderbs (Bräunung) von Weißweinen verwendet. Ascorbinsäure ist ein großartiges Antioxidans und gut für die Verwendung mit Schwefeldioxid geeignet. In der EU gibt es einen Grenzwert von 150 mg/L den Weine enthalten dürfen.

Zitronensäure

Nur etwa 5 Prozent der Gesamtsäure in Weintrauben ist Zitronensäure. Zitronensäure wird von Weinmikroorganismen leicht in andere Moleküle umgewandelt. Es kann von einigen Bakterien in Milchsäure und Essigsäure umgewandelt werden. Hohe Konzentrationen von Zitronensäure sind im Wein nicht erwünscht. Früher wurde Zitronensäure üblicherweise während der Gärung verwendet, um den Säuregehalt des Weins zu erhöhen, insbesondere bei Süßweinen, die in wärmeren Klimazonen wachsen. Heute wird es vor allem als Stabilisator zur Vermeidung von Eisentrübungen verwendet. In der EU darf Zitronensäure nur zu Stabilisierungszwecken verwendet werden, und der endgültige Zitronensäuregehalt sollte 1 g/L nicht überschreiten.

Ethanol

Ethanol ist der einzige Alkohol, der für den menschlichen Verzehr bestimmt ist. Bei der Gärung entsteht aus Glukose Ethanol. Die große Mehrheit der Weine hat einen Alkoholgehalt zwischen 12 und 15 %. Mengen über 17,5 % weisen auf seinen Zusatz hin. Die enzymatische Bestimmung der Alkoholkonzentration ist recht einfach. Ethanol wird in Anwesenheit des Enzyms Alkoholdehydrogenase und der Reduktion von NAD + zu NADH in Acetaldehyd umgewandelt, das weiter zu Essigsäure metabolisiert werden kann.

D-Glucose/D-Fructose

Sie kommen natürlich in Trauben vor und vergären zu Alkohol. Sie werden als reduzierende Gesamtzucker bezeichnet und geben die Menge an Zucker an, die der Hefe für die Gärung zur Verfügung steht. Die nach der Gärung verbleibende Gesamtmenge an Fruktose und Glukose wird als “Restzucker” bezeichnet. Sie zeigen an, wie trocken ein fertiger Wein sein wird. Der Gesamtrestzuckergehalt sollte während der Gärung und nach Abschluss der Gärung gemessen werden, um das gewünschte Geschmacksprofil zu erreichen. . Bei der überwiegenden Mehrheit der Messungen während der Weinherstellung ist es nicht erforderlich, zwischen D-Glucose und D-Fructose zu unterscheiden.

D-Milchsäure

In der Weinindustrie kann die Produktion von D-Milchsäure auf den Verderb des Weins durch Milchsäurebakterien hinweisen. Dies verändert den Geschmack des Weins und ist im Wein unerwünscht. L-Milchsäure entsteht bei der malolaktischen Gärung durch den Abbau von L-Äpfelsäure. Diese chemische Reaktion ist in einer Art von Wein erwünscht.

D-Apfelsäure

Der Nachweis von D-Apfelsäure in Säften oder Wein zeigt an, dass sie zugesetzt wurde. Die Rechtslage für den Zusatz von D-/L-Äpfelsäure zu Saft oder Wein ist in den einzelnen Ländern unterschiedlich. Er trägt zum Geschmack des Weins bei. L-Äpfelsäure ist ein natürlicher Bestandteil des Weins und ein Reaktant der malolaktischen Gärung.

Mannitol

Mannitol ist ein Polyol, ein sogenannter Zuckeralkohol. Im Wein wird es von Milchsäurebakterien durch den Abbau von Fruktose hergestellt. Hohe Konzentrationen sind unerwünscht, da sie dem Wein einen essigartigen, leicht süßlichen Geschmack verleihen. Sie entsteht in der Regel im Wein, wenn die malolaktische Gärung in Gegenwart eines hohen Restzuckers durchgeführt wird.

Freies und gesamtes Sulfit

SO2 wird in großem Umfang als Zusatzstoff im Wein verwendet. Sie werden in der Regel nach der malolaktischen Gärung, zur Kontrolle der Kontamination und während der Reifung zugesetzt. Außerdem schützt es den Wein vor der schädlichen “oxidativen und enzymatischen Bräunung”. Die “freie”, ungebundene Form von SO2 ist nur als antimikrobielles und antioxidatives Konservierungsmittel wirksam. Wenn “freies” SO2 die Farbpigmente des Weins bindet, wird es “inaktiv”. In jedem Land gibt es gesetzliche Beschränkungen für den SO2-Gehalt in Wein, weshalb es wichtig ist, den freien SO2-Gehalt (FSO2) und den Gesamt-SO2-Gehalt (TSO2) zu messen. Manche Menschen leiden an einer Sulfit-Unverträglichkeit (sie stehen auf der Liste der häufigsten Allergene), daher ist eine genaue Bestimmung des Sulfitgehalts in Weinen und anderen Lebensmitteln erforderlich.

Weinsäure

Weinsäure ist ein natürlicher Bestandteil der Weintrauben und eine der häufigsten organischen Säuren im Wein. Diese Säure trägt hauptsächlich zur gesamten (titrierbaren) Säure im Wein bei. Der Gesamtsäuregehalt von Weinen liegt im Allgemeinen zwischen 0,4 und 1,0 % (w/v). Wenn der Gesamtsäuregehalt eines Weins zu hoch ist, kann Weinsäure hinzugefügt werden, um den pH-Wert zu senken. Dies wiederum wirkt als Konservierungsmittel gegen mikrobiellen Verderb.

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Autor: Tajana Mokrović, mag.nutr.

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