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