Einfluss verschiedener Traubenmost-Konzentrierungsverfahren auf die Weinqualität

Doctoral thesis German OPEN
Weber, Dirk (2006)
  • Publisher: Technische Universität München
  • Subject: Mostkonzentrierung | must concentration | Technische Chemie
    • ddc: ddc:660

Auf internationaler Ebene wurden seit längerer Zeit Bedeutung und Konsequenzen einer Zulassung „neuer önologischer Verfahren“ erörtert. Seit 1998 führte man diese Diskussion auch in Deutschland. Diese neuen Verfahren setzten internationale Wettbewerber zum Teil bereits erfolgreich ein. Um auf dem internationalen Markt mit diesen Weinen konkurrieren zu können und im Rahmen der Chancen-Gleichheit, kam in der deutschen Weinbranche der Wunsch auf, diese Verfahren auch hier zuzulassen. Eines dieser „neuen önologischen Verfahren“ stellt die Mostkonzentrierung dar. Hierbei wird dem Traubenmost durch verschiedene physikalische Verfahren Wasser entzogen. Die Folge ist eine Anreicherung des im Most enthaltenen Zuckers, was letztendlich zu einer Erhöhung des natürlichen Alkoholgehaltes führt. Die Mostkonzentrierung stellt somit eine Alternative zur traditionellen Chaptalisierung dar. Das Ziel dieses Forschungsprojektes, welches vom Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft in Auftrag gegeben wurde, bestand nun in der Klärung der Frage, ob eine Zulassung der Mostkonzentrierung auch für Qualitätswein für die deutsche Weinbranche von Nutzen ist. Die Mostkonzentrierung stellt im eigentlichen Sinne kein neues Verfahren dar. Erstmalige Erwähnung fand die Konzentrierung von Traubenmost bereits im 18. Jahrhundert. Neuere wissenschaftliche Untersuchungen reichen bis in das Jahr 1951 zurück. Auf europäischer Ebene war die Mostkonzentrierung bereits seit 1999 für Qualitätswein zugelassen. In Deutschland unterlag ihre Anwendung zusätzlichen nationalen Beschränkungen und war demnach nur für Tafelwein zulässig. Zwischenzeitlich ist eine Zulassung der Mostkonzentrierung auch für Qualitätswein aufgrund der in diesem Forschungsprojekt gewonnenen Erkenntnisse bereits erfolgt. Prinzipiell stehen für eine Anwendung der Mostkonzentrierung unterschiedliche physikalische Konzentrierungsverfahren zur Verfügung. In dieser Arbeit kamen die Verfahren Umkehrosmose, Vakuumdestillation und eine spezielle Variante der Gefrierkonzentrierung mittels Schrägkühler zur Anwendung. Die Versuchsdurchführung und der Weinausbau fanden überwiegend an der Forschungsanstalt Geisenheim statt. In der dreijährigen Versuchsperiode, die mit der Herbstkampagne 1999 begann, wurden insgesamt 158 unterschiedliche Versuchsvarianten ausgebaut. Neben den drei konzentrierten Varianten erfolgte jeweils der Ausbau einer unbehandelten Kontrollvariante und einer chaptalisierten Variante. Da die gewonnenen Erkenntnisse für das gesamte Bundesgebiet Gültigkeit besitzen sollten, wurden sowohl weiße als auch rote Trauben unterschiedlicher Herkunft, Rebsorten und Qualitäten für die Versuche verwendet. Zur Beurteilung der Versuchsergebnisse wurde eine umfangreiche Most- und Weinanalytik durchgeführt. Da an der Staatlichen Lehr- und Forschungsanstalt (SLFA) Neustadt ein begleitendes Projekt zur Mostkonzentrierung mit dem Schwerpunkt Analytik durchgeführt wurde, erfolgte der Großteil der chemischen Untersuchungen dort. In Geisenheim wurden lediglich die unmittelbar zum Weinausbau nötigen Analysen durchgeführt. Der Schwerpunkt der Geisenheimer Untersuchungen lag auf Seiten der Technologie und der Sensorik. Die Auswertung der Versuche gliederte sich in einen analytischen und einen sensorischen Teil. Aus analytischer Sicht ermittelte man die standardisierte Anreicherung sowie den relativen Übergang wertgebender Mostinhaltsstoffe. Seitens der Sensorik kamen die Methoden Dreieckstest, deskriptive Prüfung sowie die Rangordnungsprüfung zur Anwendung. Zur besseren Interpretation der sensorischen Ergebnisse wurden verschiedene neue Auswertungsverfahren entwickelt. Besondere Erwähnung soll der so genannte Platzierungsindex finden, mit dessen Hilfe mehrere Rangordnungsprüfungen unterschiedlicher Probenanzahl vergleichbar gemacht werden können. Mit den herkömmlichen Auswertungsverfahren war diese Möglichkeit bislang nicht gegeben. Die Präsentation der Ergebnisse gliederte sich in eine Darstellung der Einzelergebnisse der Herbstkampagnen 1999 – 2001 und eine abschließende, zusammenhängende Betrachtung des gesamten Versuchszeitraumes. Bezüglich der standardisierten Anreicherung wertgebender Mostinhaltsstoffe ist bei allen untersuchten Konzentrierungsverfahren im Wesentlichen davon auszugehen, dass eine der Gesamtalkoholerhöhung proportionale Anreicherung erfolgt. Ausnahmen bilden Kalium und Weinsäure, die als Weinstein ausfallen und demzufolge abgereichert werden und die Farbintensität bei der Gefrierkonzentrierung. Bei der angewendeten Variante der Gefrierkonzentrierung erwies sich eine Maischeerhitzung bzw. Maischegärung als nicht durchführbar, was zur Folge hatte, dass es hier im Verhältnis zur unbehandelten Kontrollvariante zu einer Verringerung der Farbintensität bei Rotweinen kam. Die Ermittlung des relativen Übergangs wertgebender Mostinhaltsstoffe in das entzogene Wasser wurde nur für die Umkehrosmose und die Vakuumdestillation durchgeführt. Die ermittelten Konzentrationen lagen bei der Umkehrosmose bei einem überwiegenden Teil der untersuchten Substanzen etwas höher als bei der Vakuumdestillation, wobei sich diese Verluste bei beiden Verfahren in einem moderaten Rahmen bewegten. Die Betrachtung der sensorischen Ergebnisse innerhalb der Dreieckstests erfolgte getrennt nach Weiß- und Rotwein. Bei den Weißweinen konnten lediglich in 42 % der durchgeführten Dreieckstests signifikante Unterschiede zwischen den betrachteten Varianten erkannt werden. Im Vergleich zu der unbehandelten Kontrollvariante brachten, bei einer zusammenfassenden Betrachtung aller drei Versuchsjahrgänge, alle angereicherten Varianten durchschnittlich eine deutliche Verbesserung der Weinqualität mit sich. Die Varianten Saccharose, Umkehrosmose und Vakuumdestillation schnitten untereinander recht unterschiedlich ab, so dass bezüglich der sensorischen Qualität keine eindeutige Reihenfolge festgelegt werden konnte. Insgesamt gesehen lieferte der Schrägkühler bei dieser Betrachtung sehr gute Ergebnisse. Bei den Rotweinen konnten im Bereich der Dreieckstests innerhalb der zusammenhängenden Ergebnisbetrachtung in 64,7 % der durchgeführten Tests signifikante Unterschiede zwischen den betrachteten Varianten erkannt werden. Allerdings fiel es den Prüfern auch nicht schwer, die gefrierkonzentrierte Variante auf Grund der mangelnden Farbausbeute bei diesem Verfahren von den Vergleichsvarianten zu unterscheiden. Diese Tatsache täuschte insgesamt gesehen ein deutlicheres als das tatsächlich gegebene Bild vor. Im Vergleich zur Kontrollvariante brachten die restlichen angereicherten Varianten überwiegend eine Verbesserung der Weinqualität mit sich. Speziell bei einer Betrachtung der Varianten Saccharose, Umkehrosmose und Vakuumdestillation ließ sich feststellen, dass die beiden konzentrierten Varianten geringfügige Vorteile gegenüber der Chaptalisierung mit sich brachten, wobei allerdings innerhalb dieser konzentrierten Varianten keine Unterschiede nachzuweisen waren. Die deskriptive Prüfung konnte aufgrund der geringen Unterschiede in den Dreieckstests nur für einen geringen Prozentsatz der Versuchsserien durchgeführt werden. Bei den meisten zu bewertenden Attributen konnten die Prüfer keine signifikanten Unterschiede zwischen den einzelnen Varianten erkennen. In den Jahrgängen 1999 und 2000 wurden anteilig bei den Rotweinen, im Hinblick auf die signifikanten Ergebnisse der Dreieckstests, mehr deskriptive Prüfungen durchgeführt als bei den Weißweinen. Auch die Anzahl der Attribute, bei denen signifikante Unterschiede erkannt wurden, lag bei den Rotweinen höher. Speziell bei dem von Hause aus recht farbschwachen und leichten Portugieser mit Ausgangsmostgewichten von 60 °Öchsle bis 73 °Öchsle brachte die Mostkonzentrierung in Bezug auf den Körper und die Farbintensität in allen drei Jahrgängen deutliche Verbesserungen mit sich. Bei den übrigen Rotweinen, bei denen wesentlich höherwertiges Ausgangsmaterial verwendet wurde, konnte dieser Konzentrierungseffekt nicht so deutlich oder überhaupt nicht, wie im Jahrgang 2001, nachvollzogen werden. Die Gefrierkonzentrierung mittels Schrägkühler erschien nach dem derzeitigen Stand zur Erzeugung von Rotweinen, in Anbetracht des Mangels an Farbe, ungeeignet. Im Jahrgang 2001 fielen die Unterschiede im Bereich der Weißweine hingegen deutlicher aus als bei den Rotweinen. Durch die Konzentrierung gelang es, speziell die fruchtigen und blumigen Aromen im Vergleich zur chaptalisierten Variante zu intensivieren. Dies wurde besonders bei der Gefrierkonzentrierung mittels Schrägkühler deutlich. Die zusammenfassende Betrachtung der sensorischen Ergebnisse bezüglich der Rangordnungsprüfung bei Weißwein zeigte, dass alle vier Anreicherungsverfahren die Weinqualität gegenüber der unbehandelten Kontrollvariante deutlich verbessern konnten. Zusammenhängend betrachtet lagen alle vier angereicherten Varianten in den Platzierungs-indices sehr dicht beieinander, so dass wohl davon auszugehen ist, dass diese vier Verfahren bei Weißwein vergleichbare Ergebnisse liefern. Bei den Rotweinen präsentierte sich ein völlig anderes Bild. Der Schrägkühler schnitt hier regelmäßig am Schlechtesten ab. Dies war allerdings auf die noch unzureichende Farbausbeute des Verfahrens zurückzuführen. Im Vergleich zu der unbehandelten Kontrollvariante brachten die restlichen drei Anreicherungsverfahren durchweg eine deutliche Verbesserung der Weinqualität mit sich. Besonders die beiden Konzentrierungsverfahren Umkehrosmose und Vakuumdestillation erzielten hier durchschnittlich betrachtet eine weitere Steigerung gegenüber der Chaptalisierung. Innerhalb der beiden konzentrierten Varianten bestanden keine so deutlichen Unterschiede, wobei die Vakuumdestillation jedoch geringfügig besser beurteilt wurde. Die Auswertung der Versuchsergebnisse bezüglich des ersten allgemeinen Verfahrensvergleiches warf Fragen nach Alternativen auf, was zur Folge hatte, dass der Versuchsplan erweitert wurde. Bei einem Vergleich zwischen einer Ausdünnung des Traubenbestandes im Weinberg und der Mostkonzentrierung konnte die Ausdünnung, bei den hier betrachteten Versuchsserien, durchaus vergleichbare Ergebnisse wie die Mostkonzentrierung liefern. Eine Kombination von Ausdünnung im Weinberg und Mostkonzentrierung wurde jedoch nicht untersucht. Ein ähnlicher Sachverhalt zeigte sich auch bei dem Vergleich zwischen der Mostkonzentrierung und einem Saftentzug bei Rotweinmaischen. Auch hier lieferte die alternative Variante zur Mostkonzentrierung bei den betrachteten Versuchen vergleichbare Ergebnisse. Im Bereich der Gefrierkonzentrierung galt es, das bestehende Verfahren mit dem Schrägkühler zu optimieren und Alternativen zu diesem Verfahren zu untersuchen. Im Bereich der Optimierung des Schrägkühlers wurde der Mahlspalt der Schneidmühle variiert, was jedoch zu keiner signifikanten Veränderung der sensorischen Beurteilung der Versuchsweine führte. Alternativ zu der Gefrierkonzentrierung mittels Schrägkühler wurden ganze Trauben in einer Kühlkammer eingefroren und anschließend vinifiziert. In einem ersten Versuch erfolgte der Vergleich zwischen Schrägkühler und Kühlzelle. In der anschließend durchgeführten Rangordnungsprüfung wurde der Schrägkühler signifikant bevorzugt. In einem weiteren Versuch zur Gefrierkonzentrierung stellte man die Variante der Kühlzelle einer unbehandelten Kontrollvariante sowie der Chaptalisierung und der Umkehrosmose gegenüber. Hier wurde die Variante der Gefrierkonzentrierung jeweils signifikant besser beurteilt als die entsprechenden Vergleichsvarianten. Im Bereich der Vakuumdestillation stellte sich die Frage, ob eine Überkonzentrierung einer Teilmenge mit anschließendem Rückverschnitt einer Konzentrierung der Gesamtmenge aus sensorischer Sicht vorzuziehen ist. Bei der Vakuumdestillation vermutete man, dass neben dem Wasser auch Aromastoffe abgedampft werden. Die beiden Versuche, die zu dieser Problematik durchgeführt wurden, konnten diese These jedoch nicht bestätigen. Einen weiteren Teil der zusätzlichen Untersuchungen stellte die Konzentrierung von Wein dar. Diese Versuche wurden nur mittels der Umkehrosmose durchgeführt, da bei einer Anwendung der Vakuumdestillation neben dem Wasser auch der Alkohol abgedampft würde. Eine analytische Auswertung der Versuchsergebnisse zeigte jedoch, dass es auch bei der Umkehrosmose zu Alkoholverlusten kommt. Der Alkohol kann hier aufgrund seiner Molekülstruktur die Umkehrosmosemembran teilweise passieren. Im Bereich des zuckerfreien Extraktes und der Farbe bei Rotweinen war jedoch eine, mit der Konzentrierung im Moststadium vergleichbare, Anreicherung zu verzeichnen. Für drei der zehn Versuchsserien erfolgte eine deskriptive Prüfung, um die sensorischen Unterschiede zwischen Most- und Weinkonzentrierung näher zu differenzieren. Den Prüfern gelang es jedoch bei dieser Art der sensorischen Prüfung im Wesentlichen nicht, signifikante Unterschiede zu erkennen. Bei einem Vergleich zwischen Mostkonzentrierung und Weinkonzentrierung mittels Rang-ordnungsprüfung konnte bei den betrachteten Versuchsserien im Bereich der Weißweine durchschnittlich ebenfalls kein signifikanter Unterschied ausgemacht werden, wohingegen im Bereich der Rotweine die Mostkonzentrierung durchschnittlich signifikant bevorzugt wurde. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit lag in einer Betrachtung der „Unreifefaktoren“. Frühere Untersuchungen zur Mostkonzentrierung zeigten bei Verwendung unreifen Lesegutes oftmals eine Aufkonzentrierung grüner grasiger Komponenten, die man weitläufig auch als Unreifefaktoren tituliert, was sich dann sensorisch negativ bemerkbar machte. Da es sich bei diesem Forschungsprojekt um ein interdisziplinäres Projekt handelte, wurden der Staatlichen Lehr- und Versuchsanstalt (SLVA) Trier Proben der Versuchsweine zur Verfügung gestellt. In Trier war man bestrebt, eine Anreicherung dieser Unreifefaktoren analytisch zu belegen. Dieser Nachweis war allerdings nicht zu erbringen. Die in den Weinen ermittelten Gehalte dieser Unreifefaktoren lagen deutlich unter denen, die in frisch gekeltertem Most nachgewiesen werden konnten. Zu dieser Problematik wurden in der dreijährigen Versuchsperiode fünf Versuchsserien mit Ausgangsmostgewichten zwischen 58 °Öchsle und 64 °Öchsle ausgebaut. Eine sensorische Beurteilung dieser Versuchsserien mittels Rangordnungsprüfung konnte eine Anreicherung der Unreifefaktoren ebenfalls nicht belegen. Bei der Auswertung anhand der Platzierungsindices schnitten alle drei Konzen-trierungsvarianten besser ab als die chaptalisierte Variante und die Kontrollvariante. Im Zusammenhang mit den Unreifefaktoren stellte sich die Frage, ab welchem Reifegrad bzw. Mostgewicht eine Mostkonzentrierung zu empfehlen sei. Da normalerweise davon auszugehen ist, dass bei einem Mostgewicht von 80 °Öchsle reifes Lesegut vorliegt, erfolgte abschließend eine separate Betrachtung aller Versuchsserien oberhalb und unterhalb eines Ausgangsmostgewichtes von 80 °Öchsle. Zusätzlich wurde noch zwischen roten und weißen Rebsorten differenziert. Die Auswertung erfolgte mittels des Platzierungsindex. In der Gruppe der Weißweine mit einem Ausgangsmostgewicht unter 80 °Öchsle schnitt die Gefrierkonzentrierung durchschnittlich am Besten ab. Die restlichen drei Anreicherungs-verfahren waren nahezu vergleichbar. Bei der Gruppe der Weißweine über 80 °Öchsle konnte sich durchschnittlich keines der drei Konzentrierungsverfahren gegenüber der Chaptalisierung abheben. Anders hingegen bei den Rotweinen mit einem Ausgangsmostgewicht unter 80 °Öchsle. Hier brachten die Umkehrosmose und die Vakuumdestillation durchschnittlich betrachtet eine deutliche Verbesserung gegenüber der Chaptalisierung. Bei den Rotweinen über 80 °Öchsle fallen die Unterschiede zwischen Saccharose, Umkehrosmose und Vakuumdestillation hingegen nicht mehr so deutlich aus. Die beiden konzentrierten Varianten bringen hier durchschnittlich nur eine geringfügigere Verbesserung mit sich. Die Gefrierkonzentrierung mittels Schrägkühler wurde sowohl in der Gruppe der Rotweine unter 80 °Öchsle als auch in der über 80 °Öchsle jeweils am schlechtesten bewertet. Bei der Zulassung neuer Technologien stellt sich zwangsläufig auch immer die Frage nach der Nachweisbarkeit ihrer Anwendung. Im Fall der Mostkonzentrierung wurden das Bundesamt für gesundheitlichen Verbraucherschutz und Veterinärmedizin sowie das Forschungszentrum Jülich mit der Aufgabe betraut, eine Nachweismethode zur Anwendung der Mostkonzentrierung zu entwickeln. Beide Institute waren bestrebt, mittels des Stabil-isotopenverhältnisses 18O/16O diesen Nachweis zu erbringen. Unter Praxisbedingungen, das heißt ohne das Vorhandensein des Ausgangsweines, war es jedoch beiden Forschungseinrichtungen nicht möglich, eine Anwendung der Mostkonzentrierung nachzuweisen. Abschließend zu diesem Forschungsprojekt wurde eine betriebswirtschaftliche Gegenüberstellung der beiden Anreicherungsverfahren Chaptalisierung und Mostkonzentrierung durchgeführt, da schließlich auch die wirtschaftliche Attraktivität eines Verfahrens über die Marktakzeptanz entscheidet. Es konnte gezeigt werden, dass, gleiche Verkaufspreise pro Liter Wein vorausgesetzt, bei einer Anwendung der Mostkonzentrierung im Lohnverfahren ein erheblich geringerer Erlös erzielt wird als bei der Chaptalisierung. Dies begründet sich vor allem in der Mengenreduzierung als Folge der Konzentrierung. Die reinen Verfahrenskosten fallen bei dieser Betrachtung weniger deutlich ins Gewicht. Diese Schmälerung des Erlöses gilt es dann mittels eines höheren Verkaufspreises zu kompen-sieren. Der erforderliche Mehrerlös bei konzentrierten Weinen konnte hier mit etwa 19 % beziffert werden. Weiterhin war bei der betriebswirtschaftlichen Betrachtung von Interesse, ab welcher Verarbeitungsmenge sich für einen Betrieb die Investition in eine eigene Konzentrierungsanlage rechnet bzw. es wirtschaftlich interessanter erscheint, die Konzentrierung durch einen Lohnunternehmer durchführen zu lassen. Aufgrund des vorliegenden Informationsmaterials konnte eine jährlich zu konzentrierende Mostmenge von etwa 55.000 l ermittelt werden, ab der sich die Investition in eine eigene Konzentrierungsanlage rechnet. Ähnlich wie bei dem Vergleich zwischen Chaptalisierung und Mostkonzentrierung im Lohn erfolgte auch bei der Mostkonzentrierung mittels einer Eigeninvestition in eine Konzentrierungsanlage ein Vergleich der Verkaufserlöse. In diesem Fall konnte der erforderliche Mehrerlös bei konzentrierten Weinen geringfügig auf etwa 18 % reduziert werden. Unter Einbeziehung all dieser dargestellten Aspekte erscheint eine rechtliche Zulassung der Mostkonzentrierung für deutsche Qualitätsweine empfehlenswert. Es bleibt allerdings festzuhalten, dass die Mostkonzentrierung nicht das Allheilmittel für die deutsche Weinbranche sein kann. Vielmehr sollte es jedem freigestellt sein, ob und wann er die Mostkonzentrierung einsetzen möchte. Vor allem vor dem Hintergrund der internationalen Chancengleichheit wäre eine Nichtzulassung der Mostkonzentrierung als sehr bedenklich einzustufen. Mit der Mostkonzentrierung steht den Erzeugern eine Alternative zur Chaptalisierung zur Verfügung, die je nach Ausgangsmaterial prinzipiell in der Lage ist, vergleichbare oder auch bessere Qualitäten als eine Chaptalisierung hervorzubringen. Das Vorhandensein einer Alternative zur Chaptalisierung erscheint auch im Hinblick auf die international zunehmende Diskussion über die rechtliche Zulässigkeit der Chaptalisierung sinnvoll. Unter Einbeziehung der sensorischen Ergebnisse, der Alternativen zur Mostkonzentrierung und der betriebswirtschaftlichen Betrachtung eignet sich die Mostkonzentrierung aber demnach nur für einen geringen Prozentsatz der deutschen Weine. Anhand des Platzierungsindex lässt sich dieser Sachverhalt gut verdeutlichen. Bei Weißweinen mit einem Ausgangsmostgewicht unter 80 °Öchsle konnte lediglich die Gefrierkonzentrierung eine deutliche Verbesserung der Weinqualität gegenüber der Chaptalisierung mit sich bringen. Dieses Verfahren ist allerdings rechtlich nicht zulässig. Bei Rotweinen mit Ausgangsmostgewichten unterhalb 80 °Öchsle konnte die Weinqualität zwar durch eine Anwendung der Umkehrosmose und der Vakuumdestillation deutlich gesteigert werden, jedoch macht eine Mostkonzentrierung bei solch niedrigen Ausgangsqualitäten sowohl für Weißwein als auch für Rotwein aufgrund des erforderlichen Mehrerlöses aus wirtschaftlicher Sicht keinen Sinn. Weiterhin kann sich bei niedrigen Ausgangs-mostgewichten die bei der Mostkonzentrierung zulässige Anreicherungsspanne von nur 2 % Vol. zur Erzeugung eigenständiger Weine als zu gering erweisen. Bei Weißweinen mit Ausgangsmostgewichten oberhalb 80 °Öchsle vermag durchschnittlich gesehen keines der Konzentrierungsverfahren die Weinqualität gegenüber der Chaptalisierung zu steigern. In der Gruppe der Rotweine oberhalb 80 °Öchsle brachten die Umkehrosmose und die Vakuumdestillation zwar durchschnittlich eine Verbesserung gegenüber der Chaptalisierung mit sich, jedoch konnten die Alternativen zur Mostkonzentrierung Ausdünnung und Saftentzug bei den hier durchgeführten Versuchen durchschnittlich vergleichbare Ergebnisse liefern. Gerade der Saftentzug stellt hier auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten eine interessante Alternative dar. Die Gefrierkonzentrierung mittels Schrägkühler erwies sich bislang aufgrund der mangelnden Farbausbeute zur Erzeugung von Rotweinen generell als ungeeignet. Ein weiterführender Forschungsbedarf besteht in Anbetracht eines Ausgangsmaterials absoluter Spitzenqualität, eventuell verbunden mit einer vorausgegangenen Ausdünnung im Weinberg. Aufgrund eines Mangels an geeignetem Traubenmaterial konnten derartige Versuche in diesem Forschungsprojekt nicht durchgeführt werden. Es bliebe zu untersuchen, ob eine Mostkonzentrierung hier deutlichere Vorteile mit sich bringt. For some time the importance and consequence of the admission of “new oenological practices” have been discussed on an international basis. This topic has also been discussed in Germany since 1998. In part these practices are already being used successfully by international competitors. In order to be competitive on the international wine markets with these wines and in line with equal opportunities for all, the German wine branch expressed the desire to allow these practices also here. One of theses new oenological practices is the must concentration. This method extracts water from the grape must by various physical methods, which results in the concentration of sugar in the must, thus increasing the natural alcohol contend. Due to this fact the must concentration offers an alternative to the traditional chaptalisation. The aim of the research project financed by the Federal Ministry for Consumer Protection, Nutrition and Agriculture, was to clarify the question whether admission of the must concentration, also in the case of quality wines, would be useful for the German wine branch. Must concentration is in actual fact not a new practice. In the 18th century concentration of grape must was mentioned for the first time and more recent scientific research dates back to 1951. Must concentration on a European basis has already been permitted for quality wines since 1999. In Germany, however, the use of must concentration was subjected to additional national restrictions and was only permitted for table wines. Meanwhile must concentration has also been permitted for quality wines on the basis of the results obtained from the research project. Basically various physical concentration methods are available for must concentration. In this project reverse osmosis, vacuum distillation and a special variant of cryo concentration by a tilted cooler were used. The experimental project and the actual wine processing were carried out mainly at the research institute in Geisenheim. During a three-year research period which began in the harvesting campaign 1999, a total of 158 different experimental wines were produced. In addition to the three concentrated samples, an untreated control sample and a chaptalised sample in each case were used. As the results were to be valid for the entire federal territory, white as well as red grapes from different areas, varieties and qualities were used for the experiment. A wide range of must and wine analysis were carried out in order to evaluate the results. Most of the chemical analysis took place in Neustadt National Education and Research Institute, where a simultaneous accompanying project in must concentration with its main focus on analysis was being conducted. Only the analysis directly involved in wine-making itself were carried out in Geisenheim, where the emphasis on technology and sensory lay. The evaluation of the experiments was divided into two parts – an analytical and a sensory part. From a chemical analytical point of view, the standardised enrichment as well as the relative transmission of different must components were calculated. From the sensory analysis point of view, the triangle test method, descriptive analysis and ranking methods were used. For the better understanding of the sensory results, new procedures were developed. A special mention should be made to the so-called ranking index, with the helps of which multiple rankings of various samples could be compared with each other. This had not been possible until now with the older methods. The presentation of the results was divided into two parts – the single results of the harvest campaigns 1999 – 2001 and in the final complete reflection of the entire experimental period. With regard to the standardised enrichment of the various must components, it can be assumed that on the whole in each concentration process, an overall increase was achieved in relation to the total alcohol content. Exceptions are potassium and tartaric acid, which fall out as tartar and as a result of this are being depleted and the colour intensity at the cryo concentration. By using cryo concentration with the tilted cooler, mash heating and mash fermentation proved impracticable, causing a decrease in the colour intensity of red wines when compared with the untreated control sample. The determination of substances contained in the must and found in the extracted water, was only carried out for the reverse osmosis and for the vacuum distillation. The concentrations were found to be slightly higher in the reverse osmosis process than in the vacuum distillation, whereby the loss in both processes was rated as moderate. The sensory results inside the triangle test were divided into white and red wines. Only 42 % of the white wines showed significant differences using the triangle test. On closer examination of all three vintage tests, all enriched samples showed on average a clear improvement in quality compared to the untreated samples. The samples sucrose, reverse osmosis and vacuum distillation came off quite differently when compared with each other, so that with regard to the sensory quality, no definite sequence could be detected, although the results of the tilted cooler were very good. In 64.7 % of the tests carried out on the red wines, significant differences in the area of triangle tests between the various samples could be recognised. However, it was not difficult for the examiners to distinguish between the cryo concentrated sample and the others because of the colour deficiency resulting from this method. This gave a false picture of the actual facts. In comparison however, the remaining residual enriched samples resulted in an improvement of wine quality. When looking at the samples sucrose, reverse osmosis and vacuum distillation, it was obvious that the two concentrated samples had a small advantage over the chaptalised method, whereby no difference could be detected between the two concentrated samples. Because of the slightly differences in the triangle tests the descriptive analysis could only be done for a small percentage of the test series. At most of the attributes to be evaluated the examiners weren’t able to detect significant differences between the single variants. During the vintage years 1999 and 2000 proportionally more descriptive analysis were carried out on red wines than on white wines with regard to the significant results of the triangle tests. Also the number of attributes where significant differences could be detected was higher at the red wines. Especially in the case of the colour-weak and light Portugieser with an initial must weight between 60° Oechsle - 73° Oechsle, the must concentration brought a clear improvement with regard to body and colour intensity in the three vintages. In the remaining red wines of higher quality, the concentration effect was not so obvious or was entirely non-existent as in vintage 2001. Cryo concentration by the tilted cooler method appears unfavourable when taking the colour depletion into consideration. In vintage 2001, however, the differences in the area of white wines were clearer than in red wines. By using the concentration it could be achieved to intensify especially the fruity and flowery flavours in comparison to the chaptalised variant. This became especially apparent when using cryo concentration by tilted cooler. When summarising the sensory results with regard to the ranking index of white wines, it became clear that all four enrichment techniques were in a position to improve the quality of wine when compared with the untreated samples. All four enriched samples lay close together in the ranking index, so that it can be assumed that these four methods provide comparable results with white wines. In the case of red wines, however, a complete different picture is presented. The tilted cooler gives the poorest results, which were related to the lack of colour yield with this method. In comparison with the untreated control sample, the three other enrichment techniques presented a large improvement in the wine quality. In particular the two concentration techniques, reverse osmosis and vacuum distillation averaged a further improvement as compared to the chaptalisation method. The differences between the other two concentration samples were not so clear, whereby the vacuum distillation method was slightly better. The evaluation of the test results with the first general process comparison, raised questions as to alternative methods, which resulted in the extension of the experimental field. When thinning out the grape crop in the vineyards was compared to must concentration, it was obvious that comparable results were achieved. A combination of thinning out in the vineyards and must concentration, however, has not yet been tested. A similar tendency presented itself when comparing must concentration and dejuicing of red wine mashes. Comparable results were also achieved, when comparing samples with must concentration. In the area of cryo concentration, the aim was to optimise the existing process with the tilted cooler and to analyse alternatives to this technique. In the field of optimising the tilted cooler, the gap of the cutting mill was varied, which however lead to no significant change in the sensory evaluation of the test wines. As an alternative to the cryo concentration by tilted cooler, whole grapes were frozen in a cold room and later vinificated. In a first test a comparison was then carried out between cold room and tilted cooler. The ranking thereafter showed that the tilted cooler was the preferred method. In a further experiment to analyse the cryo concentration, the cold room sample was measured against a blank control, the reverse osmosis and the chaptalisation. Here the variant of the cryo concentration was at any one time evaluated significantly better than the equivalent comparison variants. In the areas of vacuum distillation the question arose whether it is advantageous from a sensory point of view to favour the concentration of a split-sample with subsequent blending of a concentrated form of the total amount. It is assumed that aromatic substances as well as water are vaporised during vacuum distillation. The two experiments carried out in view of this problem failed to verify this hypothesis. A further part of the experimental series looked at the concentration of wine. These experiments were conducted using only reverse osmosis as alcohol as well as water are vaporised during vacuum distillation. An analysis of the experimental results however showed that reverse osmosis also causes alcohol loss. Because of its molecular structure the alcohol is able to partially pass the reverse osmosis membrane. In the area of sugar-free extract and colour development of red wines, an increased intensity was noted which was comparable to the increased concentration in the must status. For three out of the ten test series a descriptive analysis was carried out in order to further differentiate between the sensory differences of must and wine concentration. The assessors however failed to identify significant differences with this type of sensory analysis. In addition no significant difference was identified for white wines when must and wine concentration were compared using ranking, whereas the must concentration for red wines was on average favoured significantly. A further major aspect of this work was the “unripe factors”. Earlier investigations looking at must concentrations often showed an increased concentration of green, grassy components also known as unripe factors, when unripe harvest material was used. This was identified to have a negative sensory impact. Since this research was carried out in an interdisciplinary setting, sample wines were sent to the Trier National Education and Experiment Institute. Their aim was to substantiate the perceived increase in unripe factors. But no evidence in support of this aim could be found. The concentration of these unripe factors in the wines was significantly less than those detected in the freshly pressed must. In light of this problem five experiments using an initial must weight between 58° Oechsle and 64° Oechsle were carried out during the three year long study period. A sensory evaluation of these results using ranking was also unable to identify an increase in unripe factors. On analysis using ranking index however all three concentration variants came out on top compared to the chaptalisation and control variant. In conjunction with the unripe factors the question was posed at which degree of ripeness or must weight a must concentration is advisable. Since ripe harvest material is normally associated with a must weight of 80° Oechsle a final and separate analysis of all experimental samples above and below this must weight was carried out. In addition results were differentiated between white and red varieties. Analysis was carried out using the ranking indices. In the white wine sample group with a must weight below 80° Oechsle, the cryo concentration method was most effective. The remaining three enrichment methods were comparable. In the white wine sample group with a must weight over 80° Oechsle none of the concentration methods yielded significantly different results compared to the chaptalisation method. This was however different for red wine samples with a baseline must weight of less than 80° Oechsle. In this sample group reverse osmosis and vacuum distillation achieved an observable improvement compared to chaptalisation. However when red wine samples with a baseline must weight of more than 80° Oechsle were analysed, the differences between sucrose, reverse osmosis and vacuum distillation are less well pronounced. Both concentrated variants on average only achieve a slight improvement. The cryo concentration using the tilted cooler was identified as poorest in both red wine samples above and below a must weight of 80° Oechsle. The question of traceability is always an issue when approving new technologies. In the case of must concentration both the Federal Office for Consumer Protection and Veterinary Medicine and the Research Centre Juelich were asked to develop a verification method for the use of must concentration. Both Institutes aimed at developing this verification method using the stable isotope ratio 18O/16O. Unfortunately however, both institutes failed to show the application of must concentration in the practice setting i.e. without the availability of the initial sample wine. To finalise this research project an economic business analysis for both enrichment methods, chaptalisation and must concentration was carried out, as the economic attractively of a method is decisive for its strategic product acceptance. It was shown that, equal prices per litre of wine assuming, significantly less profit was achieved when the must concentration method was used in comparison to the chaptalisation method. This can be explained with the volume reduction following the concentration process. The true handling costs are of less importance in this instance. This reduction in profit needs to be compensated for, using a higher product price. The required additional profit for concentrated wines was estimated to be 19%. Furthermore it was of interest to identify the production threshold capacity at which the investment in a concentration facility was of economical viability or below which it makes more financial sense to commission a specialised company. Based on the available data the threshold value for investment was calculated to be 55.000 l per annum. Similar to the comparison between chaptalisation and must concentration carried out by a commissioned company, an analysis of the sale profits was done after purchase of the concentration facility. This reduced the required additional profit margin down to 18%. In light of all of the introduced aspects a legal licensure for the must concentration of German quality wines is advisable. It is however important to note that must concentration is no universal miracle agent for the German wine production. Moreover it should be at everybody’s discretion if and when to use must concentration. A rejection of the licensure for must concentration would have to be classified as questionable in light of international equality of opportunity. Using must concentration offers an alternative to chaptalisation which depending on the initial material used is capable of yielding comparable if not better quality. The availability of an alternative to the chaptalisation method seems also sensible in light of the growing international controversy over the acceptability of this method. However if all results for the sensory tests, the alternatives to must concentration and the business analysis factors are considered, the must concentration method still only remains applicable to a small percentage of German wines. This can be most clearly demonstrated using ranking indices. A significant improvement of the wine quality was only achievable in cryo concentrated white wine samples with a must weight less than 80° Oechsle compared to chaptalisation. This method is however not legally accepted. Despite the fact that red wine samples with a must weight of less than 80° Oechsle could be considerably improved using reverse osmosis and vacuum distillation the use of must concentration for such low starting qualities makes no financial sense due to the required additional profit margin in both white and red wines. At low initial must weights in addition the allowed alcohol enrichment of 2% Vol. can prove to be too minimal for the production of independent wines. For white wines above a must weight of 80° Oechsle, on average none of the concentration methods achieved an improvement of the wine quality when compared to chaptalisation. Within the red wine sample group above 80° Oechsle, reverse osmosis and vacuum distillation achieved an improvement compared to chaptalisation but the available alternatives to must concentration as thinning out and juice extraction were able to achieve comparable results. Especially the juice extraction presents an interesting economic alternative. The use of cryo concentration utilising a tilted cooler has so far proven to be an unsuitable method due to the poor colour development in red wine. Future studies should investigate the use of top quality wines in conjunction with a preceding thinning out in the vineyard. Due to a lack of suitable harvesting materials such experiments were not possible within the scope of this research project. The question whether a must concentration is advantageous in these samples remains to be answered.
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