Wine Science Forum OXYGEN AND WINE QUALITY Turning Advanced Wine Oxygen Management Research into...
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Wine Science ForumOXYGEN AND WINE QUALITY Turning Advanced Wine Oxygen ManagementResearch into Practical Solutions
#winescience
EINFLUSS VON ABFÜLLUNG UND VERSCHLUSS AUF DIE WEINENTWICKLUNG WÄHREND DER LAGERUNG
Prof. Dr. Rainer Jung
M. Sc. Evdokia Dimkou
Dipl.-Ing. Christoph Schüßler
Institut für Oenologie
Hochschule Geisenheim -University
Wein ist ein lagerfähiges Produkt!
Einflussfaktoren der Weinentwicklung sind vielfältig
Weinlagerung unter „konditionierten“ Bedingungen beim Konsumenten unmöglich, daher ggf. bei manchen Produkten im Weingut notwendig
Einflussfaktor Sauerstoff: auch hier „Steuerung“ im Weingut möglich
Sauerstoff im abgefülltem Wein hat mehrere „Formen“…
EINLEITUNG
EINLEITUNG
HSO
DO
Verschluss
Frisch abgefüllter Wein enthält: Sauerstoff im Kopfraum: HSO (headspace oxygen) Sauerstoff im Wein gelöst: DO (dissolved oxygen)
Während der Lagerung Sauerstoff tritt durch den
Verschluss ein
VERSUCHE
Versuch I
Einfluss von HSO und Verschluss auf
SO2, Farbe, Aroma und Geschmack
Versuch II
Einfluss von DO und Verschluss
auf SO2, Farbe und Geschmack
Abfüllung Versuche I und II jeweils in 0,375 L Flaschen
Versuch III
Einfluss der Füllvorbereitung und des Verschlusses
auf SO2, Farbe und Geschmack
Abfüllung VersuchIII in 0,75 L Flaschen
PRESENS / NomaSense Oxygen Analyzer
SAUERSTOFFMESSUNG(HSO, DO, OTR)
Sensor für HSO▪
▪ Sensor für DO
Sauerstoffeintritt durch den Verschluss wurde in leeren mit Stickstoff gespülten Flaschen gemessen
UNTERSUCHUNG WEITERER PARAMETER
Gesamte und freie SO2: mit FIAstar 5000
Farbe: Photometrisch (L*a*b Messung)
Aromakomponenten
(Ester, Säuren, Alkohole und S-Komponenten)
mit Gaschromatograph, Institut f. Mikrobiologie
Sensorik
VERSUCH 1EINFLUSS VON HSO
Riesling ´07
Verschluss
6 mL
18 mL
6 mL
18 mL
Kopfraumvolumen
2 mg4 mg 0,6 mg
1,5 mg
2 mg5,5 mg
1 mg2 mg 0,2 mg
1 mg
HSO (via CO2 Spülung des Kopfraumes)
VERSUCH 1EINFLUSS HSO, ERGEBNISSE SAUERSTOFFMESSUNG
0
1
2
3
0 2 4 6 8
DO
[mg/
L]
Months after bottling
0
1
2
3
0 2 4 6 8Months after bottling
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 2 4 6 8
Sc/HS6/HighSc/HS18/HighSc/HS6/MedSc/HS18/Med
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 2 4 6 8
HS
oxyg
en [m
g/L w
ine]
Co/HS6/HighCo/HS18/HighCo/HS6/MedCo/HS18/MedCo/HS6/LowCo/HS18/Low
HSO geht in abgefüllten Wein über, kann bis 10 ppm Sauerstoff zufügen!
HSO sinkt DO steigt
Nach ca. 3 Monaten: HSO und DO gegen „Null“
DO Messung nur „Momentaufnahme“, Weinentwicklung von „Sauerstoffkonsum“ abhängig!
Weiterer Sauerstoff kommt dann durch Verschluss in den Wein, der dann nicht mehr als DO messbar ist
HSO
DO
EINFLUSS DER CO2 KOPFRAUMÜBERSCHICHTUNG AUF DEN GELÖSTEN O2 GEHALT IM WEIN
0
0 ,5
1
1 ,5
2
2 ,5
3
3 ,5
0 1 5 8 11 14 18 21 27
Tag
O2
[m
g/L
]
Kork /LuftKork /CO2
Ref. Blätz, 2008
VERSUCH 1EINFLUSS HSO, ERGEBNISSE SCHWEFLIGE SÄURE (FREIE SO2)
0
10
20
30
40
50
60
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Free
SO
2[m
g/L]
Months after bottling
Co/HS6/HighCo/HS18/HighCo/HS6/MedCo/HS18/MedCo/HS6/LowCo/HS18/Low
0
10
20
30
40
50
60
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24Months after bottling
Sc/HS6/HighSc/HS18/HighSc/HS6/MedSc/HS18/Med
Mehr als 50% der gesamten SO2 Abnahme erfolgen in ersten 3 Monate HSO Kopfraum-Management!
Weitere Abnahme durch Verschluss (minimal bei Schraubverschluss) SO2 Abnahme korreliert mit Sauerstoffkonsum (nicht mit DO)
12 Tage 4 Monate 10 Monate 14 Monate 24 MonateDO 0.787 0.613 0.178 0.296 0.000Sauerstoffkonsum 0.806 0.979 0.973 0.987 0.970
VERSUCH 1EINFLUSS HSO, ERGEBNISSE FARBE
E420 nach 24 Monate Keine signifikante Vertiefung der Farbe!
CIE L*a*b Analysis überwiegend keine signifikanten Unterschiedezw. Varianten
Ausnahme:
Nomacorc mit hohem HSO signifikant unterschiedlich von
Schraubverschluss mit niedrigem HSO (Differenz Sauerstoffkonsum 15 mg/L!)
Kaum Unterschiede durch untersch. HSO
Verschluss beeinflusst Aroma signifikant
Schraubverschluss: höhere Konzentrationen fruchtiger Aroma-komponenten
VERSUCH 1EINFLUSS HSO, ERGEBNISSE AROMAKOMPONENTEN (24 MON)
bc c c c c
ab ab ab a
0100200300400500600700800900
Capr
oic
acid
eth
yles
ter [
µg/L
]
b
cc c c c
a a a a
0
200
400
600
800
1000
1200
Capr
ylic
aci
d et
hyle
ster
[µg/
L]
cc c c c c
abab
a
b
0
50
100
150
200
250
300
Capr
ic a
cid
[µg/
L]
dde
e
bbc
a
c
020406080
100120140160180
Capr
ic a
cid
ethy
lest
er [µ
g/L]
VERSUCH 1EINFLUSS HSO, ERGEBNISSE AROMAKOMPONENTEN (24 MON)
f f fe
ed
b
c c
a
0
5
10
15
20
25
H2S
[µg/
L] de febc
cdeb bcd
a
b
aa
0
2
4
6
8
10
12
14
16
DM
S [µ
g/L]
aab
abb
0
1
2
3
4
CS2
[µg/
L]
Schraubverschluss: reduktiver, höhere Konzentrationen S-Verbindungen
VERSUCH 1EINFLUSS HSO, ERGEBNISSE SENSORIK (24 MON)
012345Citrus
Apple
OxidativeReductive
CO2
Co/HS6/Low
Co/HS18/Low
Co/HS6/High
Co/HS18/High
SC/HS6/High
SC/HS18/High
012345Citrus
Body
OxidativeReductive
CO2
Co/HS6/LowCo/HS18/LowCo/HS6/HighCo/HS18/HighSC/HS6/HighSC/HS18/High
b ab
bb
a
ab
Reductive
bc
c
ab
a
bc
c
0
1
2
3
4
5
6
Oxidative
abab
abb
a
ab
Reductive
Co/HS6/LowCo/HS18/LowCo/HS6/HighCo/HS18/HighSC/HS6/HighSC/HS18/Highcd
bc
b
a
dcd
0
1
2
3
4
5
6
Oxidative
„Oxidationsmindernd“: - kleiner Kopfraum, hoher HSO Volumen-Management!
(Grenze: Nennfüllmenge, Wärmeausdehnung ...)
- niedriger HSO unter großem Kopfraum
HSO-Management!
Verschlusswahl: - dichter Verschluss (hier SV) tendenziell mehr „reduktive Noten“, (in Versuch
nach 12 Monaten deutlicher,nach 24 Monaten
abgeschwächt)
HSO konnte > 50% der freien SO2 reduzieren
Weitere SO2-Abnahme verschlussbedingt
Farbe: nur in extremen Differenzen im Kopfraum signifikant verändert
Aromakomponenten: - HSO nicht signifkant- Verschluss signifikant
(längerfristig)(sowohl bei positiven, als
auch bei negativen Komponenten)
HSO und Verschluss beeinflussen Sensorik
VERSUCH 1EINFLUSS HSO, FAZIT
17
VERSUCH 2EINFLUSS DO BEI ABFÜLLUNG
Riesling
N2-Begasung des Weines im Tank low DO: 1ppm
Keine Begasung med DO: 2,5ppm
Luft-Begasung des Weines im Tank high DO: 5ppm
Nomacorcclassic
Schraub-verschluss
Nomacorc Light
… …… … ……
VERSUCH 2EINFLUSS VON DO, ERGEBNISSE SAUERSTOFFMESSUNG
0
1
2
3
4
5
6
DO
at
bott
ling
[mg/
L]
3 DO Levels 1 ppm 2,5 ppm 5 ppm
3 Verschlüsse Dicht (Schraubverschluss) Med OTR (Co-ex1) High OTR (Co-ex2)
Messungen an leeren Flaschen (N2 gespült)
19
OTR MESSUNG
Kopfraumspülung mit Stickstoff Stabilisierungsphase ca. 3 Monate
20
VERSUCH 2EINFLUSS VON DO, ERGEBNISSE SAUERSTOFFMESSUNG
0
1
2
3
4
5
6
0 2 4 6
DO [m
g/L]
Months after bottling
0
1
2
3
4
5
6
0 2 4 6Months after bottling
0
1
2
3
4
5
6
0 2 4 6Months after bottling
Low DOMed DOHigh DO
0
1
2
0 2 4 6
HSO
[mg/
L w
ine]
Months after bottling
0
1
2
0 2 4 6Months after bottling
0
1
2
0 2 4 6Months after bottling
Low DOMed DOHigh DO
DO sinkt direkt
DO sinkt schneller unter dichtem Verschluss und SV
DO nach ca. 3 Mon nicht mehr messbar
HSO steigt in erster Lagerperiode, wenn DO hoch
HSO sinkt anschließend, nach ca. 3-6 Mon nicht mehr messbar
Med OTR High OTR SV
VERSUCH 2EINFLUSS VON DO, GESAMTABNAHME FREIE SCHWEFLIGE SÄURE
fe
bce d
bcd
b
a
0
5
10
15
20
25
30
35
FSO
2 lo
ss [m
g/L]
ed
cd
cb b b
a
gf
def de
c cb
a
Freie SO2 Abnahme in ersten 3 Monaten signifikant!
Untersch. Gehalte an DO bestimmten SO2-Abnahme in ersten 3 Monaten Verschluss: Einfluss beginnt hier nach 12 Monaten Lagerzeit (bei 0,375 L Fl.!),
Unterschiede durch DO Levels dann zwar noch vorhanden, aber überlagert
3 Mon 6 Mon 12 Mon
VERSUCH 2EINFLUSS VON DO / VERSCHLUSS, GESAMTABNAHME FREIE SCHWEFLIGE SÄURE
Abnahme freier SO2 korreliert über längere Lagerzeit stärker mit TCO (mehr als mit DO)
Zunehmende Bedeutung des Verschlusses!
Korrelation: Abnahme freier SO2 zu ….
Days after bottling
21 28 49 85 180 360
DO [mg/L] 0.931 0.898 0.932 0.936 0.750 0.554
TCO [mg/L] 0.858 0.854 0.912 0.931 0.988 0.987
VERSUCH 2EINFLUSS VON DO, ERGEBNISSE SENSORIK (12 MON)
SC High DO
SC Med DOSC Low DO
Co-ex2 High DO
Co-ex2 Med DO
Co-ex2 Low DO
Co-ex1 High DO
Co-ex1 Med DO
Co-ex1 Low DO
HayHoney
PearCitrus
Peach
Oxidative
Bitter
Body
CO2
Phenolic
-5
0
5
-10 0 10
F2 (2
2,64
%)
F1 (48,17 %)
DO Level Hohes DO Reife, Oxidation Niedriges DO Frucht, CO2
VERSUCH 2EINFLUSS VON DO, ERGEBNISSE SENSORIK (12 MON)
SC High DO
SC Med DOSC Low DO
Co-ex2 High DO
Co-ex2 Med DO
Co-ex2 Low DO
Co-ex1 High DO
Co-ex1 Med DO
Co-ex1 Low DO
HayHoney
PearCitrus
Peach
Oxidative
Bitter
Body
CO2
Phenolic
-5
0
5
-10 0 10
F2 (2
2,64
%)
F1 (48,17 %)
Verschluss High OTR Verschluss Oxidation Med OTR Verschluss Frucht Dichter Verschluss mehr CO2,
reduktiv?
25
DO beeinflusste, wie HSO SO2-Abnahme in den ersten Monaten DO Management
Verschluss beeinflusste weitere SO2-Abnahme im Verlauf der Lagerung (0,375 L im Versuch beachten!)
Sensorische Entwicklung wurde sowohl durch DO als auch Verschluss beeinflusst
VERSUCH 2EINFLUSS VON DO, FAZIT
VERSUCH 3EINFLUSS FÜLLZEITPUNKT, FÜLLVORBEREITUNG
Weine:RieslingGrauburgunderJahrgang 2011
27
SAUERSTOFFAUFNAHME BEI UNTERSCHIEDLICHER TEMPERATUR
Ref. Friedel, 2007
Sauerstoff und Temperatur
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
0 2 4 6 8 10 12
Distanz zur Oberfläche (cm)
Sau
erst
off
(m
g/l
) 8,0°C
8,1°C
8,4°C
19,2°C
19,3°C
19,4°C
FREIE SO2 (mg /L), ABFÜLLUNG – 12 MONATE
Bottling 3 months 6 months 9 months 12 months 0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
Riesling, 2011Kaltstabilisierung bei 4°C, Behälter voll / halbvoll
BVS, early Bottling, full cold stabilization
S100, early Bottling, full cold stabilization
S300, early Bottling, full cold stabilization
BVS, early Bottling, half-full cold stabilization
S100, early Bottling, half-full cold stabiliza-tion
S300, early Bottling, half-full cold stabiliza-tion
Fre
ie S
O2
(mg
/L)
Bottling 3 months 6 months 9 months 12 months 0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
Grauburgunder, 2011Kaltstabilisierung bei 4°C, Behälter voll / halbvoll
BVS, early Bottling, full cold stabilization
S100, early Bottling, full cold stabilization
S300, early Bottling, full cold stabilization
BVS, early Bottling, half-full cold stabilization
S100, early Bottling, half-full cold stabiliza-tion
S300, early Bottling, half-full cold stabiliza-tion
FREIE SO2 (mg /L), ABFÜLLUNG – 12 MONATEF
reie
SO
2 (m
g/L
)
30
Variierende Sauerstoffgehalte im Weine beeinflussen die Weinentwicklung während der Lagerung:
Sauerstoffquellen: HSO, DO und OTR des Verschlusses
Unterscheidung zwischen kurzfristiger, aber signifikanter Wirkung und Langfristwirkung
Einflussgrößen: HSO und DO Management bei der Abfüllung Verschlusswahl zur
Lagerung
Lagerbedingungen und Füllvorbereitung als weitere signifikante Einflussgrößen
SCHLUSSFOLGERUNGEN FÜR DIE PRAXIS
Dimkou, E., M. Ugliano, J.-B. Diéval, S. Vidal, O. Agaard, D. Rauhut and R. Jung, 2011. Impact of Headspace Oxygen and Closure on Sulfur Dioxide, Color and Hydgrogen Sulfide Levels in a Riesling Wine. American Journal of Enology and Viticulture 62: 261-269
Dimkou, E., M. Ugliano, J.-B. Diéval, S. Vidal and R. Jung, 2013. Impact of Dissolved Oxygen at Bottling on Sulfur Dioxide and Sensory Properties of a Riesling Wine. American Journal of Enology and Viticulture 64: 325-332
Nygaard, M., E. Dimkou, O. Aagaard, S. Vidal, J.-B. Diéval and R. Jung, 2009. The PreSens oxygen analyzer: Smart technology for oxygen management in the cellar and at packaging. Australian and New Zealand Grapegrower and Winemaker 549: 109-114
Dimkou, E., J.-B. Diéval, S. Vidal, O. Aagaard and R. Jung, 2009. Technical impact of bottling on the oxygen level in wine. 2nd International O2 in Wine Conference 2009, Santiago de Chile, Chile
Dimkou, E., J.-B. Diéval, S. Vidal, O. Aagaard, C. Schüßler and R. Jung, 2010. Influence of bottling conditions on the evolution of a Riesling wine. Internationaler IVIF Kongress 2010, Stuttgart, Germany.
Waters, E., M. Ugliano, M. Kwiatkowski, M. Day, B. Bramley, L. Francis, R. Jung, E. Dimkou, J.-B. Diéval, O. Aagaard, M. Nygaard and S. Vidal, 2010. Does winemaking continue after bottling? The influence of wine preparation for bottling and oxygen exposure during ageing an Wine Composition. The 14th Australian Wine Industry Technical Conference, Adelaide, Australia.
LITERATUR
VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT!
THANK YOUDANKE FÜR DIE UNTERSTÜTZUNG
UNSERER ARBEITEN DURCH DIE FA. NOMACORC,
insbes. M. UGLIANO u. S. VIDAL