Moderne Rotweinbereitung durch Optimierung des Sauerstoffeintrags

Weich, samtig und intensiv rot

von Prof. Dr. Ulrich Fischer, Dr. Dominik Durner

Der traditionelle Ausbau von Rotweinen im Barriquefass nutzt den diffusiven Eintrag von Luftsauerstoff durch das Holz, um Weine mit einer weichen Tanninstruktur und einer stabilen, intensiv roten Farbe zu erzeugen. Aus Gründen der Prozesssicherheit und steigender Produktions mengen werden Rotweine heute vorwiegend in groß volumigen Edelstahltanks ausgebaut, die keinen Zutritt von Sauerstoff zulassen. Mittels der so genannten Mikro-oxygenierung kann eine gezielte Zufuhr von Sauerstoff über Dosageeinheiten und Keramikfritten auch in Edelstahltanks vorgenommen werden, um die Reifebedingungen eines Barriquefasses zu imitieren. Da sich das Verfahren der Mikrooxygenierung weltweit zunehmender Beliebtheit erfreut, wird nach objektiven und messbaren Kriterien gesucht, um den Bedarf an Sauerstoff in Abhängigkeit von Rebsorte und Weintyp zu bestimmen.

Sensorischer Einfluss des Sauerstoffs bei unterschiedlichen Rebsorten

Um den Einfluss von Sauerstoff auf verschiedene Rebsorten aufzuklären, wurden Dornfelder, Spätburgunder und Cabernet Sauvignon Weine unter standardisierten Ausbaubedingungen mit 5 mg/L/Monat Sauerstoff über einen Zeitraum von drei Monaten im Anschluss an den biologischen Säureabbau (BSA) mikrooxygeniert. Parallel dazu wurden Kontrollvarianten aller Rebsorten in baugleichen Tanks unter Ausschluss von Sauerstoff ausgebaut. Eine sensorische Analyse der Weine fand nach Abschluss der Mikro-oxygenierung im Prüflabor mit 25 Prüfern in dreifacher Wiederholung statt. Die Ergebnisse der sensorischen Analyse in Abbildung 1 zeigen, dass Spätburgunder Weine infolge der Mikro-oxygenierung sowohl eine Vertiefung ihrer Farbe als auch eine Violettverschiebung erfuhren. Auch der mikrooxygenierte Cabernet Sauvignon zeigte im Vergleich zur Kontrollvariante eine etwas intensivere Farbe, die Farbcharakteristik von Dornfelder Weinen blieb indessen unbeeinflusst. Bei tendenzieller Abnahme der grünen Tannine wurden die trockenen Tannine bei allen Rebsorten infolge der Mikro-oxygenierung stärker wahrgenommen, wobei diese Zunahme bei Cabernet Sauvignon Weinen am deutlichsten ausgeprägt war. Anders als die Rebsorten Spätburgunder und Dornfelder erfuhr der Cabernet Sauvignon infolge der Mikro-oxygenierung eine Zunahme der Fruchtaromen Sauerkirsche, Cassis und Himbeere. Mikrooxygenierte Spätburgunder wiesen einen deutlichen Rückgang an Himbeere-Noten infolge der Mikro-oxygenierung auf. Im Vergleich zum Spätburgunder und Cabernet Sauvignon, bei denen die Mikro-oxygenierung als positiv bewertet werden konnte, wurden bei den Dornfelder Weinen nur geringe Einflüsse des Sauerstoffs festgestellt.

Enorme Jahrgangsunterschiede

Spätburgunder Weine der Jahrgänge 2006 und 2007 wurden unter gleichen Ausbaubedingungen mit 5 mg/L/Monat Sauerstoff über einen Zeitraum von drei Monaten im Anschluss an den BSA mikrooxygeniert. Die sensorische Analyse der Weine fand um ein Jahr versetzt jeweils nach Abschluss der Mikro-oxygenierung statt. Der Vergleich der sensorischen Einflüsse bei den 2006er- und 2007er- Spätburgundern macht deutlich, dass die Effekte der Mikro-oxygenierung in verschiedenen Jahrgängen sehr unterschiedlichausfallen können (Abb. 2). So zeigten die 2006er-Weine im Unterschied zu 2007 in erster Linie Farbverluste und eine Braunverschiebung ihres Farbtons. Dessen ungeachtet konnten den Spätburgundern aus 2006 ein deutlicher Rückgang der grünen Tannine, ein weicheres Mundgefühl und eine verminderte Adstringenz zugeschrieben werden. Neben den veränderten Farb- und Geschmacksmerkmalen zeigten die mikrooxygenierten 2006er-Spätburgunder eine deutliche Intensitätszunahme der auf Oxidation hindeutenden Aromanoten „getrocknete Pflaume“ und „Karamell“. Vegetative Aromatöne wie „grüne Paprika“ und „grüner Spargel“ nahmen hingegen deutlich ab.

Chemie der Farbvertiefung und des Mundgefühls

Wie zahlreichen Fachartikeln zu entnehmenist, verspricht die Anwendung einer Mikrooxygenierung die Umwandlung von grünen, unreifen zu weichen, samtigen Tanninen sowie eine Stabilisierung und Vertiefung der Rotweinfarbe. Anhand unserer Ergebnisse konnte der propagierte Rückgang der grünen Tannine bei allen untersuchten Rebsorten und Jahrgängen bestätigt werden (Abb. 1 und 2). Ein weicheres Mundgefühl konnte jedoch nur im Zusammenhang mit einem Farbverlust erzielt werden. Vor allem die Weine, die eine Farbvertiefung infolge der Sauerstoffzufuhr zeigten, wurden mit einem härteren Mundgefühl beurteilt. Die Farbe und das Mundgefühl von Jungweinen nach der Maischegärung werden in hohem Maße durch monomere Anthocyane und Flavan-3-ole bestimmt. Durch die im Reifeverlauf entstehenden Addukte dieser Substanzklassen findet eine deutliche Veränderung der Farbe und des Mundgefühls statt. Heterogene Anthocyan-Flavan-3-ol-Addukte haben zwar einen farbintensivierenden Effekt, führen aber möglicherweise zur verstärkten Empfindung eines trockenen und harten Mundgefühls. Gleichzeitig zu diesen rotblauen Heteroverbindungen entstehen unter Sauerstoffzufuhr Polymerkomplexe aus farblosen Flavan-3-olen, die ein weicheres, samtigeres Mundgefühl als ihre monomeren Precursoren hervorrufen. Während die Flavan-3-ole selbst nahezu keinen Einfluss auf die Rotweinfarbe haben, können die gebildeten Flavan-3-ol-Polymere jedoch zum Farbverlust und zur Brauntönung beitragen.

Rebsorten-und jahrgangsbedingte Veränderungen des Phenolprofils

Obgleich während der Mikro-oxygenierung sowohl die Bildung von Anthocyan- Flavan-3-ol-Addukten (Farbvertiefung, härteres Mundgefühl) als auch die Entstehung von hochmolekularen Flavan-3-ol-Polymeren (Braunfärbung, weicheres Mundgefühl) zu beobachten ist, entscheidet das Verhältnis von monomeren Anthocyanen und Flavan-3-olen zueinander, welcher Verbindungstyp vorwiegend entsteht. Letztlich ist es also denkbar, dass man anhand des Flavan-3-ol-Anthocyan-Verhältnisses, das schlichtweg als Quotient aus Flavan-3-olgehalt zur Anthocyankonzentration ausgedrückt wird, die sauerstoffinduzierten Veränderungen der Farbe und des Mundgefühls prognostizieren kann. Da Anthocyane und Flavan-3-ole als Precursoren von polymeren Polyphenol-Addukten dienen, geht deren Entstehung mit einer Konzentrationsabnahme von monomeren Anthocyanen und Flavan-3-olen einher. Deshalb wurde vor und nach der dreimonatigen Mikro-oxygenierung eine Bestimmung der Anthocyan- und Flavan-3-olgehalte mittels HPLC-DAD durchgeführt. Wie in Abbildung 3 (Bild oben) deutlich wird, war die Abnahme der monomeren Anthocyane bei den Spätburgundern in beiden Jahrgängen deutlich stärker ausgeprägt als bei den anderen Rebsorten. Im Unterschied zur Anthocyanabnahme war die Konzentrationsabnahme der Flavan- 3-ole mit großen jahrgangsbedingten Schwankungen verbunden (Abb. 3, Bild unten). Verglichen mit dem Jahrgang 2006 konnte bei den 2007er-Spätburgundern nur eine sehr viel geringere Abnahme der Flavan-3-olgehalte festgestellt werden. Neben den Spätburgundern zeigten lediglich 2007er-Cabernet Sauvignon Weine eine signifikant größere Anthocyanabnahme infolge der Mikro-oxygenierung, die mit steigender Sauerstoffdosage deutlich zunahm. Ähnlich dazu erfuhr auch der Flavan-3-olgehalt dieser Rebsorte eine starke Konzentrationsabnahme infolge der Mikro-oxygenierung des 2007er-Jahrgangs.

Modell zur Erklärung der Farbveränderungen

Die Gegenüberstellung der Veränderungen des Phenolprofils (Abb. 3) und der sensorischen Farbwahrnehmung (Abb. 2) macht deutlich, dass die enormen Farbverluste bei den 2006er-Spätburgundern mit einer enormen Konzentrationsabnahme von Anthocyanen und Flavan-3-olen einhergingen. Verglichen dazu war die Farbvertiefung bei 2007er-Spätburgundern zwar von einer ähnlichen Anthocyanabnahme, jedoch nur von einer geringen Flavan-3-olabnahmebegleitet. Setzt man nun unter Berücksichtigung der beobachteten Farbveränderungen die Konzentrationsabnahmen von monomeren Anthocyanen und Flavan-3-olen miteinander ins Verhältnis, kann ein Modell formuliert werden, anhand dessen der sauerstoffinduzierte Einfluss auf die Rotweinfarbe mithilfe von Konzentrationsabnahmen von Anthocyanen und Flavan-3-olen erklärt werden kann.

Prognose der sauerstoffinduzierten Veränderungen

Um eine Prognose der sauerstoffinduzierten Veränderungen stellen zu können, wurden die beobachteten Konzentrationsabnahmen der Anthocyane und Flavan-3-ole sowie die sensorisch ermittelten Farbveränderungen mit dem Flavan-3-ol-Anthocyan-Verhältnis des Jungweines korreliert. Dementsprechend konnte ein Modell
auf Basis des Flavan-3-ol-Anthocyan-Verhältnisses entworfen werden, anhand dessen eine Eignungsprüfung des Jungweines zur Mikro-oxygenierung vorgenommen werden kann. Darüber hinaus sollte es anhand des Modells möglich sein, die optimale Sauerstoffdosage für eine dreimonatige Mikro-oxygenierung nach dem BSA zu bestimmen (Abb. 4).

Die dem Modell zu Grunde liegenden Beobachtungen lauten:

- Je größer das Flavan-3-ol-Anthocyan-Verhältnis, desto stärker sind die Abnahmen der Anthocyan- und Flavan-3-olgehalte infolge der Mikro-oxygenierung.

- Ab einem kritischen Flavan-3-ol-Anthocyan-Verhältnis von 0,7 wird eine überproportionale Abnahme der Flavan-3-olgehalte und eine starke Bildung von braunen Pigmenten beobachtet.

- Bei Flavan-3-ol-Anthocyan-Verhältnissen zwischen 0,3 und 0,7 entstehen aufgrund höherer Anthocyangehalte vorwiegend Verbindungen, die zur Farbvertiefung beitragen.

- Die Umwandlung von harten Tanninen in ein weiches Mundgefühl ist mit einer Flavan-3-olabnahme verbunden, die nur durch einen hohen Anteil monomerer Anthocyane kompensiert werden kann.

- Unterhalb eines Flavan-3-ol-Anthocyan-Verhältnisses von 0,3 können keine Veränderungen der Farbe beobachtet werden.

- Die Farbeinflüsse der Mikro-oxygenierung nehmen mit steigendem Flavan-3-ol-Anthocyan-Verhältnis zu, sodassdie Sauerstoffdosage mit abnehmendem Flavan-3-ol-Anthocyan-Verhältnis höher bemessen sein kann.

- Die Ausbildung weicher Tannine erfordert hohe Sauerstoffdosagen (bzw. lange Anwendungszeiträume) und kann die Bildung von braunen Pigmenten nach sich ziehen.

Diesem Artikel liegen Ergebnisse des Forschungsvorhabens (AiF 14788 N) zu Grunde, das im Programm zur Förderung der „Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)” vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (via AiF) über den Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V. (FEI) gefördert wurde.

Fotos: © Prof. Dr. Ulrich Fischer