4. Alkoholische Gärungalt.wzw.tum.de/fileadmin/Dokumente/A04_Alkoholische_Gaerung.pdf · Gärung der TBA verantwortlich gemacht. B WS + ÄS: kein Einfluss B Essigsäure: Hefegift,

Inhalt Technologie des Weins

A. Wein

1. Einführung

2. Entwicklung der Traube

3. Der Traubenmost

4. Alkoholische Gärung

5. Ausbau der Weine

6. Qualitätserhöhende Maßnahmen

7. Abfüllung

8. Qualitätskontrolle

9. Weinrecht

1

Dr. Bernhard Meier, Dipl.-Ing. Brauwesen und Getränketechnologie www.meier-seite.de

4.1 Hefen Alkoholische Gärung

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Spontangärung - Reinhefegärung

Vermehrt auftretende Gärprobleme (langsame Angärung, unvollständige Hauptgärung, fehlerhafte Weine) durch

geänderte Pflanzenschutzmaßnahmen (?)

wachsende Hygiene im Kelterhaus (?)

glattwandige, leicht zu reinigende Gefäße (?)

scharfe Mostvorklärung (?)

Streben nach völlig gesundem Lesegut (?)

sowie gestiegene Anforderungen an Reintönigkeit der Weine (?) erfordern den Zusatz von Reinhefe

Reinhefezusatz ist auch erforderlich bei Verzicht auf frühzeitige

Schwefelung.


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Beachte:

1. Unsterilen Most beimpfen. Reinhefe ergibt uniformere Weine, wenn der

Most hochkurzzeiterhitzt wurde.

2. Rechtzeitig impfen. Zugesetzte Hefe wird von vorhandenen Keimen, die für

die Angärung durchaus erwünscht sein können, behindert oder

unterdrückt.

Hefegabe:

1 g Trockenhefe / hl Most bei günstigen Voraussetzungen, wie

rasche Trauben- und Mostverarbeitung

gesundes Lesegut

Temperatur um 17 °C

Beimpfung direkt nach der Vorklärung Unterschiedliche Moste, unterschiedliche Keimzahlen, unterschiedliche Bedingungen:

Eine Vergärung ohne jedes lenkende Eingreifen ist fahrlässig!


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Hefen im Traubenmost

stark gärende: Ausschließlich Klone von Saccharomyces cerevisiae, S.

cerevisiae, var. ellipsoideus, S. pastorianus

schwach gärende: z.T. in sehr hoher Individuenzahl im Most, i.a. 1.000 zu 1 der

erwünschten Saccharomyceten. Leiten Gärung ein, d.h. „Angärhefen“, treten im

Verlauf der Gärung immer mehr zurück. Nicht unbedingt schlecht für Wein, Aroma

(?).

Kloeckera, Candida, Metschnikowia, Hansiaspora

Kahmhefen: stark Sauerstoff-bedürftig. Vermehren sich nach Gärung auf

Oberfläche bei nicht aufgefüllten Gebinden. Übergänge zu schwach gär. z.T.

fließend:

Candida vini, C. zeylandoides, C. krusei, Pichia membranaefaciens, P. fermentans,

P. farinosa, Hansenula anomala

Zellzahl: aseptisch: 10 - 100 Zellen/ml , nach Kelter: 1.000 - 10.000 Zellen/ml.

Infektion durch Presse! 2!


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Hefeflora bei der alkoholischen Gärung von Traubenmost (%)

vor während nach

Saccharomyces cerevisiae 23,4 94,9 98,0

Zygosacch. Baillii 0,3 - -

Hansenula anomala 1,4 1,5 1,7

Pichia membranaefaciens - - 0,3

Kloeckera apiculata 42,7 3,7 -

Metschnikowia pulcherima 31,9 - -

4.2 Biochemiel Alkoholische Gärung

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Zucker Alkohol + Kohlendioxid +

Nebenprodukte

Hexose (Glucose / Fructose)

Hexose-6-Phosphat (G-6-P / F-6-P)

Fructose-1,6-diphosphat

Glycerinaldehyd-3-phosphat

Glycerinsäure-3-phosphat + ATP

Pyruvat + ATP

Acetaldehyd + CO2

Äthanol

4.2 Stöchiometrie Alkoholische Gärung

7

Theorie: Zucker Alkohol + Kohlendioxid

Glucose bzw. C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2

Fructose 180 g 92 g + 88 g

100% 51,1% + 48,9%

Saccharose C12H22O11 + H2O 4 C2H5OH + 4 CO2

342 g + 18 g 184 g + 176 g

100% 53,8% + 51,4%

4.2 Stöchiometrie Alkoholische Gärung

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Praxis: Zucker Alkohol + Kohlendioxid

+ Nebenprodukte

4.2 Alkoholische Gärung

4.2.2 Stöchiometrie

aus 100,0 g Glucose bzw. Fructose entstehen:

48,4 g Äthanol (EtOH)

+ 46,6 g CO2

+ 3,3 g Glycerin

+ 0,6 g Bernsteinsäure

+ 1,2 g sonstige Gärungsnebenprodukte

100,1 g

übliche Gärungsausbeute:

100 g Zucker 46,5 – 47,5 g EtOH


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Gesunde Reinkultur Sacch. cerevisiae

(sprossende Zellen, Vakuolen)

Junge Reinkultur S. uvarum „Fendant“

Junge Reinkultur „Steinberg“


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Pichia farinosa: Haut bildend auf Weinen, Fruchtsäften. obligat aerorob,

aromaschädigend, reduziert Alkohol- und Glyceringehalt

Kloeckera apiculata: „Angärhefe“, geringe Alkoholbildung, in allen spontan vergorenen Weinen u. Obstweinen


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Hansenula minuta bildet feine, blasenförmige Häutchen auf Fruchtsäften,

Weinen. Ethyl- und Methylacetat!

Alte Kahmhaut auf Traubensaft. Auch auf Weinen

(vgl. Picha, aerob)

4.3 Einflussfaktoren Alkoholische Gärung

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1. Luft

i.d.R. negativ: Oxidation, MO (Kahmhefen, Essigbakterien)

Luftabschluss (Gärverschlüsse):

- geringere Hefevermehrung

- Gärfähigkeit jedoch kaum beeinträchtigt

Pasteur-Effekt

Vergärung des Zuckers mit Luft ca. 75 %

Vergärung des Zuckers ohne Luft ca. 90 %

Aber: Bei zuckerreichen Säften evtl. zur Angärung belüften!

Gärtrichter Nessler´sche Gärröhre Kroemer´scher Gärspund Prinzip


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2. Alkohol

= Gift für Schimmelpilze und Bakterien, Hefen toleranter.

„echte“ Weinhefen (S. cerevisiae):

110 – 120 g/l (13,8 – 15 vol%),

bis 145 g/l (18 vol%) möglich

„wilde“ Hefen (Apiculatus, Pichia…):

16 – 40 g/l (2 - 5 vol%) ,

max. 55 g/l (7 vol%)

„aufspriten“ von Mistellen auf EtOH > 18 – 20 vol%

3. CO2

verdrängt Luft, schützt vor aeroben MO (nur während Gärung!)


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4. Temperatur

22 – 27 °C: optimal nur für Hefe, nicht EtOH, nicht Aroma

> 40 °C: Hefe stellt Wachstum und Vermehrung ein

> 65 °C: Hefe stirbt ab (in Wein wg. EtOH ab 50 °C)

< 3 °C: kein Wachstum, keine Gärung

< 6 °C: „Kaltgärhefen“

WW bei 12 – 15 °C „anstellen“ (erwärmen – kühlen/SO2),

max. 20 °C, kühlen

RW bei 16 – 18 °C „anstellen“, max. 22 - 24 °C,

evtl. 50 – 75 mg/l SO2

180 g Zucker (1 mol) 24 kcal ( x 4,2 = ca. 100 kJoule)

z.B. im Keller 13 °C:

600 l-Fass 6 – 9 °C

1.200 l-Fass 8 – 12 °C

4.800 l-Fass 17 °C

7.200 l-Fass 20 °C


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5. Zuckergehalt

bei 100 - 250 g/l normale Gärung (S. cerev.)

über 250 g/l konservierende Wirkung des Zuckers,

Vergärung durch osmotolerante Zygosaccharomyces-Arten

(„Jochhefen“). Sind schwache Alkoholbildner, daher in TBA oft

niedriger EtOH-Gehalt.

Z.B. bevorzugt Zygosaccharomyces bailii Fructose.

6. Druck

üblich: atmosphärisch, bei 8 – 10 bar Gärstopp.

Restsüße Weine bei konstant 3 bar (Stahltank!)

oder alternierend 8 – 10 bar:

gezügelte Gärung, bessere EtOH-Ausbeute.


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7. sonstige Einflussfaktoren

● SO2

- 40 – 100 mg/l zu Maische oder Most verzögert Gärbeginn

um einige Tage, dann sauberer und reintöniger Verlauf.

- mit 1.000 – 1.200 mg/l „totschwefeln“ für Transport,

spätere Entschwefelung mit Ca(OH)2 CaSO4 (Gips)

- bindet CH3CHO (Acetaldehyd)

● Botricin (aus Botrytis cinerea, Edelfäule):

Wirkt angeblich als Antibiotikum, wird für langsame

Gärung der TBA verantwortlich gemacht.

● WS + ÄS: kein Einfluss

● Essigsäure: Hefegift, ab 2 g/l gärungsverzögernd,

ab 8 g/l Stillstand der Gärung Wein verdorben.

Jungweine mit flüchtiger Säure bleiben in Gärung stecken.

● Sorbinsäure (max. 200 mg/l bei Flaschenfüllung):

hemmt Nachgärung.

4.4.1 Hauptprodukte Alkoholische Gärung

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1. Äthylalkohol (Äthanol, Ethanol)

Auch unter günstigen Voraussetzungen (Zuckergehalt,

ausreichende Nährstoffe, Gärtemperatur ...) bilden

Weinhefen selten mehr als 15 - 16 %vol Alkohol,

mehr als 18 %vol so gut wie nie .

2. CO2 (Kohlendioxid)

1 Liter Most, 90 °Oe: bis 50 l CO2 möglich!

(90 °Oe ≈ 200 g/l Zucker --> ca. 100 g CO2

1 mol CO2 = 44 g = 22,4 l => 100 g CO2 = ca. 50 l)

3 - 4 % CO2 in der Luft: Atembeschwerden,

10 % starke Atemnot (offenes Licht erlischt)

15 % in der Atemluft: Bewusstlosigkeit, Tod durch Ersticken.

Ausgebaute Weine (Stillweine): CO2 < 1 g/l, nur selten bis 2 g/l

4.4.2 Nebenprodukte Alkoholische Gärung

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1. Glycerin

CH2OH . CHOH . CH2OH

6 - 10 % des Alkoholgehalts, im Ø 8 %,

z.B. 80 g/l EtOH: 6,4 g/l Glycerin.

Bei Aspergillus, Penicillium, B. cinerea: bis 20 g/l.

2. Butylenglykol = 2,3-Butandiol, ca. 600 mg/l

CH3 . CO

. CO . CH3 --> CH3 . COH

. CO . CH3 --> CH3 . COH

. COH . CH3

Diacetyl Acetoin 2,3-Butandiol

3. Höhere Alkohole (Fuselöle): 100 - 300 mg/l

(haupts. Amyl-, Propyl- und Butylalkohol)


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4. Methanol

CH3 . OH

aus Pektin (Polygalacturonsäuremethylester = teilweise mit

MeOH veresterte Polygalacturonsäure)

Weißweine: 40 - 110 mg/l (ca. 0,1 % im Reinalkohol = RA)

Rotweine: 130 - 300 mg/l (ca. 0,2 % im RA)

Trester- und Obsttresterbranntweine: 2 – 2,2 % im RA),

in Einzelfällen bis 8 %

Zwetschgen- und Kirschwässer: 0,6 - 0,8 % im RA

5. Acetaldehyd

CH3 . CHO

45 - 100 mg/l, möglich bis über 150 mg/l

+ SO2 --> a) Oxyethylsulfonsäure,

b) oxyethylschweflige Säure (Ester

Schwefelbedarf: 1 mg CH3CHO bindet 1,45 mg SO2

6. Bernsteinsäure: in deutschen Weinen bis 1 g/l

COOH . CH2 . CH2

. COOH


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7. Flüchtige Säuren

CH3 . COOH Essigsäure

C2H5 . COOH Propionsäure

C3H7 . COOH Buttersäure

in der Summe 0,3 - 0,5 g/l, im Mittel 0,4 g/l.

> 0,8 g/l: sensorisch negativ

bei Essigbakterien-Infektion:

Weißwein > 0,9 g/l, Rotwein > 1,3 g/l erreichbar

Obergrenze für Verkehrsfähigkeit:

fl. Sre. > 18 mval/l (= 1,08 g/l Essigsäure) bei Weißwein

fl. Sre. > 20 mval/l (= 1,20 g/l Essigsäure) bei Rotwein

Essigsäurebildung

a) während der Gärung:

2 CH3CHO + H2O --> C2H5OH + CH3COOH

b) im Wein:

C2H5OH + O2 --> CH3COOH + H2O

B. gracile: Citronensre. --> Oxalessigsre. + Essigsre.


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8. Ester

der vorgenannten Alkohole und Säuren --> bilden Geruch und

Geschmack, Bukett des Weins

9. Bukettstoffe

Höhere Alkohole, u.a. Propanol-(1), 2-Methyl-propanol-(1),

Butanol-(1), 2-Methyl-butanol-(1), 3-Methyl-butanol-(1),

Pentanol-(1), Hexanol-(1), Octanol-(1), 2-Phenylethanol

Ester, u.a. Ethylformiat, Methylacetat, Ethylacetat,

Ethyllpropionat, Isoamylacetat, Ethylcapronat, Hexylacetat,

Ethyllactat, Ethylcaprylat, Ethylcaprinat, Diethylsuccinat, 2-

Phenylethylacetat, Ethyllaurat

Aldehyde, u.a. Ethanal (= Acetayldehyd), Propanal, 2-Methyl-

Propanal, Propenal (Acrolein), Butanal, 2,3-Methyl-Butanal,

Pentanal, Butenal, Hexanal

Säuren, u.a. Ameisen-, Essig-, Propion-, 2-Methyl-Propion-,

Butter-, 2-Methyl-Butter-, 3-Methyl-Butter-, Hexan-, Octan-,

Decansäure

4.5 Weißwein /Rotwein Alkoholische Gärung

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Weißwein / Rotwein

Weißwein Rotwein

Entrappen fallweise

(Pressverfahren) unbedingt (Gerbstoffe,

Tresterhut)

Keltern (Pressen vor Gärung (= Mostgärung)

nach Gärung (= Maischegärung)

alternativ Maischeerhitzung, 2-4 h / 50-60

°C oder 1-2 min / 80-85 ° (Pektinasen!)

Anstell- (Anfangs-) Temperatur

12 - 15 °C 18 – 20 °C

max. (Gär-) Temp. 18 - 20 °C 22 – 24 °C

Hauptgärung

ca. 10 d

(Abstich: ca. 20 °Oe)

3 - 4 d

(Abwirzen: 40-50 °Oe)

Vereinfachte (!) Bestimmung mit der Mostwaage:

Angärung: Ausgangsmostgewicht – 10 °Oe

Hauptgärung: bis ca. 20 °Oe

Nachgärung: 20 -+ 0 °Oe

4.5 Rotwein Alkoholische Gärung

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Rotwein 1. Klassische offene Gärung

Fässer bzw. Kufen nur zu 2/3 gefüllt, Tresterhut stündlich niederstoßen bzw.

CO2 umwälzen (Farbverbesserung, Verhinderung Infektion).

EtOH -Verminderung bis um 6 g/l (ca. 0,8 %vol)

2. Geschlossene Gärung

im Tank mit und ohne Rühr-/Temperiereinrichtung

evtl. mit Maischeerhitzung, Warmfermentierung

3. Macération carbonique

verbreitet in F (Midi), typisch für Beaujolais primeur):

Ganze Trauben im geschlossenen Tank unter CO2: intrazelluläre Fermentation;

bis 1,5 bis 2,5 %vol. Anaerobiose unter Abbau von ÄS bis ½ der anfängl. Konz.

Erhöhung von N, Asche, Polyphenole, Farbstoffe

4.5 Rosé Alkoholische Gärung

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Roseewein

(„Roséwein“, „Rosé“, Frankreich: „Clairet“, „Vin rosé“, „Vin gris“,

Italien: „Rosata“, Schweiz: „Süßabdruck“, „Süßdruck“, „Oeil de perdrix“,

Österreich: „Gleichgepresster“)

Ein R. entsteht, wenn rote Trauben weiß verarbeitet werden, d.h. der Most

und nicht die Maische vergoren wird.

Weitere Verfahren:

(rote) Maische nach zwei Tagen abpressen, gibt intensivere Farbe.

„Saignée“-Verfahren: aus Rotwein-Gärtank nach 12 – 24 h 10 – 15 %

des Gesamtvolumens entnehmen, als Rosé verarbeiten (im Tank

verbleibende Traubenhülsen verleihen dem verbliebenen RW eine

tiefere Farbe)

Verschnitt von Rot- und Weißweinen nur für Roséschaumweine und

Roséschampagner zulässig (für Wein von EU-Komission im Juni 2009

verboten)

4.5 Rosé Alkoholische Gärung

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Weißherbst = Roseewein

eine einzige rote Rebsorte, eine einzige Lage

mindestens QbA (nur Ahr, Baden, Franken, Rheingau, Rheinhessen,

Rheinpfalz, Württemberg

max. 5 % Rotwein aus der gleichen Sorte (meist Spätburgunder, Blauer

Portugieser oder Schwarzriesling)

auf Etikett nach Rebsortenangabe Zusatz "Weißherbst".

Rotling

Kein Rosé, obwohl diesem sehr ähnlich. Entsteht durch Vermischen von roten

und weißen Trauben vor dem Keltern, oder Mischen der Maischen.

Auch Anbau im gemischten Satz möglich.

„Schillerwein“ = Rotling aus dem Anbaugebiert Württemberg in QbA-

Qualität

„Schieler“ = Rotling aus Sachsen (gemischter Satz)

„Badisch Rotgold“, auch „Badischer Rotling“ = QbA Baden, aus min. 51 %

Grauburgunder und max. 49 % Spätburgunder. Verschnitt der Trauben oder

Maischen.

4.6 Barrique Alkoholische Gärung

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Eichenholz-Chips

(Intervitis 2007)

Vergrößerung der inneren Fass-Oberfläche (Intervitis 2010)


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„toasten“ (Ausfeuern) eines Fasses

Fasslager

Eichenholz-Chips (Intervitis 2007)


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Fasslager


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B A R R I Q U E - A U S B A U Voraussetzungen:

Gesundes Lesegut, gut vorgeklärte Moste

Gute, möglichst neue Barrique-Fässer mit mittlerer Toastung

Saubere Endvergärung mit guter Hefeernährung.

Arbeitsweise:

1. Vorgeklärten Most in Fass füllen und sofort mit Hefe impfen.

2. Nach Gärung das Fass spundvoll halten werden. Nicht schwefeln.

3. BSA (Starterkulturen!), nicht chemisch entsäuern.

4. Kein Hefeabstich.

5. Wöchentlich zwei- bis dreimal Hefe aufrühren.

6. Späte Schwefelung mit ca. 60 mg/l.

Bei Füllung nochmals 30-50 mg/l SO2.

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4. Alkoholische Gärungalt.wzw.tum.de/fileadmin/Dokumente/A04_Alkoholische_Gaerung.pdf · Gärung der TBA verantwortlich gemacht. B WS + ÄS: kein Einfluss B Essigsäure: Hefegift,