MODERNES QUALITÄTSMANAGEMENT ROTER TRAUBEN · Antociani miccroonde Antociani estrazione pH 3,2 MetOH pH 1 Abbildung 2: Anthocyanine, extrahiert durch Mikrowellen (x) und durch Lösungsmittel

CELOTTI ET AL., MODERNES QUALITÄTSMANAGEMENT ROTER TRAUBEN , S. 1

WWW.INFOWINE.COM, INTERNET JOURNAL FÜR WEINBAU UND ÖNOLOGIE, 2008, N.6

MODERNES QUALITÄTSMANAGEMENT ROTER TRAUBEN 1CELOTTI Emilio, 2CARCERERI DE PRATI Giuseppe, 3FIORINI Paolo

(1) Dipartimento di Scienze degli Alimenti – Università degli Studi di Udine, via Marangoni, 97 – 33100 Udi-ne/Italy [email protected] (2) Caeleno srl, via Giovanni della Casa, 19 – 37122 Verona/Italy [email protected] (3) Cantina di Soave, Viale della Vittoria, 100 - 37038 Soave (Verona)/Italy [email protected]

Presented at Enoforum 2007, 13-15 marzo, Piacenza, Italia

WINNER OF SIVE 2007 “RICERCA ITALIANA PER LO SVILUPPO” AWARD

Zusammenfassung In den letzten Jahren wurden große Fortschritte in der Laboranalytik der Phenole bei roten Trau-ben gemacht. Für die Anwendung bei der Traubenannahme oder direkt im Weinberg ist die Ent-wicklung aber sehr gering. Die vorliegende Arbeit präsentiert eine moderne Herangehensweise für eine praktische Anwen-dung im Qualitätsmanagement der roten Trauben. Dank der Entwicklung eines neuen Analysegerätes zur Messung der Polyphenole im Weinberg, ist es möglich in Echtzeit die Phenolkapazität einer einzigen Parzelle, einer Erziehungsform oder der Reifekurve zu bestimmen. Falls dieses System eine Qualitäts-basierte Anwendung möglich macht, die die Qualität bestimmen kann, muss man sich jedoch immer noch auf die Extraktionsmethode vertrauen: eine Labormetho-de wurde zu dem Zweck optimiert, um durch Mikrowellen die Polyphenole zu extrahieren. Dies funktionierte gut und verbesserte das Probenmanagement und die Analysekapazität. Bei der Fertigstellung dieses Systems soll mithilfe einer schnellen Analyse der Polyphenolqualität bei der Traubenannahme die Selektion der Trauben vor dem Vinifikationsprozess möglich sein. Die Evaluierung direkt im Weinberg, zusammen mit schnellen Informationen aus der Traubenannahme und dem Labor, ermöglichen die gezielte Selektion der Trauben. Somit kann der Wert der Roten Trauben festgelegt werden, Weinberge ausgesucht und die oenologischen Techniken optimiert werden. Die gesammelten Informationen erlauben es in das Potential bestimmter Weinberge opti-mal zu nutzen und Preise für die verschiedenen Qualitäten der Trauben festzulegen. EINFÜHRUNG Bisher wurden die Traubenqualität und die Reife entsprechend dem Zucker/Säure-Verhältnis fest-gelegt. Außerdem bewertet man für die roten Trauben die Reife der Phenole. Die optimale Reife entspricht dem Moment, in dem die Anthocyanine die maximale Konzentration erreichen und setzt diesen Wert in Relation zum Gehalt der Polyphenole. Die phenolischen Komponenten, die sich in den Kernen und der Beerenhaut befinden, beeinflussen die Endqualität des Weines. Die prägen den Geschmack, die Farbe, das Aromabild und die Struktur. Außerdem wird durch die Kenntnis der phenolische Reife die Länge Mazeration der Trauben bestimmt, um einen optimalen Prozess ent-sprechend der Traubenqualität zu erreichen. Die Bestimmung des Gehaltes an Anthocyaninen und Tanninen in den Trauben während der Rei-fephase ermöglicht die Verfolgung des Reifeprozesses und die Klassifizierung von bestimmten Weinbergen oder sogar kleinen Parzellen entsprechend der phenolischen Reife. Die phenolische Reife entspricht dem Potential an Farbpigmenten und ihrer Verteilung im Wein. Um den Gesamtphenolgehalt festzulegen gibt es mehrere Methoden, die die phenolische Reife bestimmen und den Lesezeitpunkt festlegen, wenn die Phenolkonzentration maximal ist. Vorraus-gesetzt, dass die Extraktionsbedingungen immer die gleichen sind. Verschiedene Forscher haben dazu Analysemethoden für den Laborbereich entwickelt, während andere die Anwendung von Spektroskopie für UV, VIS und den IR Bereich optimiert haben. Basie-rend auf den Erfahrungen in diesem Bereich, hat das ICV sensorische Analysemethode für Trau-ben entwickelt. Leicht zu lernen, schnell und besonders hilfreich in der Endphase der Reife, wenn die Zuckereinlagerung verlangsamt wird und sich die Reifung der Phenole und der Aromen ver-stärkt. Die Labormethoden zur Phenolbestimmung sind präzise, aber sie erfordern viel Arbeit und



sind nicht schnell genug für eine Echtzeitnutzung. Außerdem gibt es bei der Probenaufbereitung viele Faktoren, die nicht einfach zu standardisieren sind. So z.B. die Mischung der Trauben, die Abtrennung der Kerne, Haut und Fruchtfleisch. Auch die Benutzung des Lösungsmittels und die Lagerbedingungen sind nicht einfach zu standardisieren. Es ist außerdem möglich analytische Ar-tefakte vorzufinden. In den letzten Jahren wurden also die Labormethoden zur Phenolbestimmung sehr viel weiterentwickelt, aber es wurde keine Forschung betrieben im Bereich der Schnellanalytik und innovativen Anwendung. ZIELE Die vorliegende Arbeit zeigt signifikante Ergebnisse einer mehrjährigen Untersuchung, die an der Universität von Udine in Kooperation mit Produzenten stattgefunden hat. Um das Management der Phenolreife besser zu verstehen, wurden verschiedene Untersuchungen im Weinberg, bei der Traubenannahme und im Labor durchgeführt. Das Ziel ist es, das Wissen zu erweitern und das Management des phenolischen Potentials in den Trauben zu verbessern. Außerdem sollen die neuen Methoden verbessert werden, um eine ge-naue Analyse in kurzer Zeit zu ermöglichen. ERFAHRUNGEN IM LABOR DES WEINGUTES. Eine Methode wurde optimiert, die schnell, verlässlich und einfach ist. Somit ist es möglich eine größere Anzahl an Proben in Bezug auf Anthocyanine, Polyphenole (280nm) und die Farbintensität (520nm) zu untersuchen. Während die Analysemethode unverändert geblieben ist, wurde die Ex-traktionsmethode beschleunigt durch die Einführung einer Mikrowellenbehandlung. Für diese Experimente wurde ein einfacher Mikrowellenherd benutzt. Der Effekt ist vergleichbar mit dem elektromagnetischen Phänomen, das durch die Mikrowellen im Wasseranteil der Blätter ver-ursacht wird. Die Mikrowellen bringen alle Wassermoleküle der Trauben in Bewegung. Dies er-zeugt Reibung und somit Wärme. Die Wärme bringt die Zellen zum Platzen, da sich aus dem Wasser Wasserdampf bildet. Phenolkomponenten können so leicht extrahiert werden. Die Versuche wurden an folgenden Sorten durchgeführt: Valpolicella, Corvina, Corvinone, Rondi-nella, Molinara, Merlot und Cabernet. Ein wichtiger Faktor ist der Aufbewahrungsbehälter wenn man mit den entrappten Beeren arbeitet. Nach dem Studieren verschiedener Behälter (Keramik, Plastik, Polypropylen) und der Untersu-chung verschiedener Parameter (Hitzeresistenz, Verformbarkeit, luftdichter Abschluss, Durchmes-ser) wurde festgelegt, dass ein eckiger Polypropylenbehälter eingesetzt wird.

Beerenproben vor (links) und nach (rechts) der Mikrowellenbehandlung

Die Beerenprobe umfasst etwa 400 Beeren ohne Stilgerüst. Die Probe wurde in zwei gleiche Teile aufgeteilt. Für die eine wurde die traditionelle Referenzmethode zur Polyphenolbestimmung (Anthocyanine und Gesamtphenole) durchgeführt; mit der anderen Probe wurde die Mikrowellen-behandlung durchgeführt. Als die Standardbehälter festgelegt waren, wurde anschließend die rich-tige Wattzahl festgelegt, bei der die Evaporation noch nicht einsetzt. Schließlich wurde festgestellt, dass die richtige Mikrowellenanwendung bei 300 Watt für 5 Minuten liegt. Als die Mikrowellenbehandlung etabliert war, wurde sie mit der traditionellen Methode bei pH 1 und pH 3.2 verglichen.



Als erstes werden die Beeren vom Stilgerüst getrennt. Dann werden die Beeren in einen Polyethy-lenbehälter gegeben und gut am Boden verteilt. Dies ist wichtig für eine gleichmäßige Extraktion. Die Extraktion geschieht bei 300 Watt für 5 Minuten mit offenem Deckel. Entprechend der “Extraktions-” phase wird die Menge in einen Mischer gegeben, für 30 Sekunden gemixt und anschließend in Teströhrchen gegeben. Die Probe wird dann auf Raumtemperatur ab-gekühlt, für 15 Minuten, dann zentrifugiert bei 3000 rpm für 5 Minuten. Nur wenn die Probe nicht klar wird, kann die Methode dahingehend modifiziert werden, dass vor dem Mischen eine bestimm-te Zugabe von pektolytischen Enzymen dazu gegeben wird. Die Probe wird anschließend auf Anthocyanine und Gesamtphenole (Abs 280nm und Abs 520nm) analysiert. Beispiel Merlot:

Merlot

R2 = 0,8044

R2 = 0,9633

R2 = 0,9464

20

70

120

170

220

270

40 60 80 100 120 140PFT microonde

PF

T e

stra

zion

e

pH 3,2 MetOH pH 1

Abbildung 1: Polyphenole extrahiert: Mikrowelle (x) vs. Lösungsmittel (y) Extraktion

Abbildung 1 zeigt die Bewertung der gesamten Polyphenole durch die direkte Messung bei 280nm bei einer Probe extrahiert mit Lösungsmittel und Mikrowellen. Die Daten unterstreichen die signifi-



kante Beziehung zwischen den beiden Methoden in Hinblick auf die Gesamtphenole. Ähnlich auch die Analyse der Anthocyanine (Abbildung 2), sie zeigt auch eine signifikante Beziehung zwischen den neuen Methoden und der traditionellen Methode, sogar mit hoch signifikanten Korrelationsfak-toren.

Merlot

R2 = 0,9392

R2 = 0,9834

R2 = 0,9542

300

800

1300

1800

2300

2800

3300

3800

800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400

Antociani miccroonde

Ant

ocia

ni e

stra

zion

e

pH 3,2 MetOH pH 1

Abbildung 2: Anthocyanine, extrahiert durch Mikrowellen (x) und durch Lösungsmittel (y)

Schließlich ist es der Fall, dass die Beziehung zwischen der direkten Messung bei 520nm und den Anthocyaninen beider Extraktionsmethoden (Abbildung 3) die gute Wirkung der Mikrowellenextrak-tion bestätigt. Es gibt eine signifikante Korrelation zwischen der Absorbierungsmessung und dem Anthocaningehalt.

Abbildung 3: Be-ziehung zwischen

der direkten Messung bei

520nm und den Anthocyaninen

Merlot

R2 = 0,8205

500

1000

1500

2000

2500

3000

2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00

Abs 520 microonde

Ant

ocia

ni m

icro

onde

Merlot R2 = 0,8956

R2 = 0,8621

R2 = 0,806

200

700

1200

1700

2200

2700

3200

3700

4200

2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00

Abs 520nm estrazione

Ant

ocia

ni e

stra

zion

e

pH 3,2 MetOH pH 1



Es kann bestätigt werden, dass die Extraktion per Mikrowellen funktioniert. Sie stellt eine zusätzli-che Methode dar, um die Analyse während der Ernte zu erleichtern. Mögliche Anwendungen der Mikrowellenextraktion:

·Zeitersparnis gegenüber dem Einsatz von Lösungsmitteln ·Hohe Analysezahl pro Tag möglich ·Mehrere Weinberge können innerhalb kurzer Zeit kontrolliert werden ·Leichtere Erstellung der Reifekurven ·Verfügbarkeit eines Mengenindex der analysierten Polyphenole ·Möglichkeit des Ersatzes der Anthocyaninanalyse durch die Messung bei Abs 520nm

In einer zweiten Phase wurde die Entwicklung eines Systems angegangen, das einen allgemeinen Phenolindex hervorbringen soll. Damit könnte die Reifekurve anhand von eingemaischten Trauben bestimmt werden, durch die sofortige Bewertung der Reflexion. Dieser Vorgang beinhaltet die Erfassung des Reflexionssignals, speziell im sichtbaren Spektrum. Die Messung wurde, entgegen allen anderen Methoden die bisher genutzt wurden, direkt an den eingemaischten Trauben durchgeführt. Die kolorimetrische Information wurde analysiert durch eine Photodiode, gewogen und kalibriert bis die gleiche Information erreicht wurde wie bei der typischen Extraktionskurve mit traditionellen Methoden. Um die Proben zu homogenisieren wurde ein norma-ler Küchenmixer benutzt und ein standardisiertes Programm angewendet. Etwa 35 g der gemischten Probe wurden für die Analyse der Reflexion eingesetzt. Die Kuvette für die Probe hat einen Deckel, um externe Lichtstörungen zu verhindern. Alles wurde dann mit einem Prozessor verbunden. Sofort nach der Vorbereitung wurde die gemischte Beerenprobe in die Ku-vette gegeben und die Reflexion wurde bestimmt. Die Zeit zwischen dem Mischen und der Analyse liegt bei unter einer Minute, die Messung selbst dauert einige Sekunden. Die Daten, die bei der Validierung der Methode von verschiedenen Sorten erhalten wurden, machten es möglich einen allgemeinen Index für die Phenolreife zu erarbeiten, genannt MT (Maturity Trend). Der Wert stellt signifikant die Reifekurve der Phenole der roten Trauben dar.

Tabelle 1: Relation zwischen dem MT Index (Beerenreflexion) und den Gesamtphenolen (extrahiert mit Lö-sungsmittel) Der Trend der phenolischen Reife entsprechend dem MT Index zeigt eine deutlich signifikante Beziehung zwischen dem Gesamtgehalt der Polyphenole und den Anthocyanen, gemessen durch die traditionelle Extraktionsmethode. Der Gebrauch von Reifegradienten im Labor ermöglichte eine signifikante Kalibrierung der Methode für eine praktische Anwendung des MT Index.



Der MT Index, der signifikant mit der Polyphenolmenge korreliert (Chart 1) zeigt, dass es ein guter Kompromiss zwischen Anthocyanen und Tanninen ist. Somit ist es eine ideale Methode um die Entwicklung des Polyphenolpotentials der roten Trauben während der Reife zu beschreiben. Der vorgeschlagene MT Index, gibt jedoch keinen Anhaltspunkt für die Menge der Polyphenolkon-zentration. Es erlaubt nur eine qualitative Aussage über die phenolische Reife in sehr kurzer Zeit. Nach der Mischung dauert die Messung und die Auswertung des Index nur wenige Sekunden. Alle Vorteile zusammen, besonders die einfache und schnelle Benutzung der Methode erlaubt es, auf die traditionelle Methode zu verzichten. Die mögliche Anwendung kann also die Bestimmung der phenolischen Reife sein, um die beste Zeit für die Lese zu bestimmen. Weinberge mit gleichen Rebsorten können so verglichen werden und eine Datenbank für ein besseres Weinbergsmanagement erstellt werden. So kann der Pro-zess Traubenannahme in großen Kellereien verbessert werden und durch die große Anzahl der möglichen Analysen das Weinbergsmonitoring gesteigert werden. Abb. 4 zeigt zwei verschiedene Reifekurven von Pinot Noir: hervorgehoben ist einmal der permanente Anstieg und schließlich die Abnahme der Polyphenole. Die mögliche Quantifizierung der Polyphenole mit traditionellen Methoden im Labor kann so redu-ziert werden auf wenige Bestimmungen vor der Lese, die aufgrund des MT Index festgelegt wird.

Abb. 4: Beispiel für die Kurve der phenolischen Reife mithilfe des MT Index bei zwei Pinot Noir Weinbergen in Burgund.

Mögliche Anwendung für die Reflexion Labormethode

·Das Ende der zeitintensiven Extraktion im Labor ·Hohe Anzahl der analysierten Proben pro Tag ·Die Möglichkeit mehrere Weinberge zu kontrollieren ·Schnelle Erstellung der Reifekurven ·Die einzige Vorbereitung ist die Mischung der Trauben, gefolgt von der Reflexionsmessung (wenige Sekunden) ·Nur ein Qualitätsindex wird erzielt (MT – maturity trend) ·Index je nach Rebsorte unterschiedlich

Angesichts der vielen analytischen Methoden im Labor ist es nötig einige Punkte zu beachten, be-vor Methoden ausgesucht werden. Es ist wichtig, die folgenden Aspekte zu beachten:

Was braucht man für die Bestimmung Wahl der Methode Kostenrahmen Anzahl der Analysen pro Tag Probenahme und –zeit im Weinberg Probevorbereitung



Zeit bis zum Ergebnis Genauigkeit der Daten Für welchen Zweck braucht man die Information (Weinberg-Kellerei)

Auch wenn die Informationen, die man im Labor erzielen kann sehr groß sind, die Bestimmung der Phenole in Echtzeit bei der Traubenannahme ist doch von entscheidender Bedeutung. ERFAHRUNGEN BEI DER TRAUBENANNAHME Um den Ansprüchen der Produktion gerecht zu werden, wurde ein Gerät entwickelt, das das phenolische Potential der gesun-den Trauben bei der Traubenannahme bestimmen kann. Es han-delt sich um eine kolorimetrische Bestimmung der Reflexion des Mostes. Es wird auch der Zuckergehalt bestimmt (Internationales Patent, Universität Udine).

QF Messung von Most aus roten Trauben

Die Analyse basiert auf der Lichtanalyse. Durch die Verarbeitung der kolorimetrischen Parameter wird eine Zahl ausgegeben (QF). Sie liegt normalerweise zwischen 90 und 200, wobei auch Werte darunter und darüber möglich sind. Innerhalb der Range liegen alle Rebsorten mit Differenzialen von 10 bis 50, sie dienen zur Unterscheidung der Phenolarten. Für die Messung der QF wird der gleiche trübe Most verwendet wie für die Zuckerbestimmung. Die Probe wird in der Regel direkt vom Traubentransporter genommen. Die Entwicklung des Systems hat gezeigt, dass es eine signifikante Korrelation zwischen den kolo-rimetrischen Parametern des trüben Mostes und den Polyphenolen der Beerenhaut gibt. Für beide Bestimmungen wurde die gleiche Traube bzw. Most verwendet (Abb. 5). Die Korrelationen sind signifikant, auch wenn der Most einen sehr niedrigen pH Wert hat. Somit kann gesagt werden, dass der QF Parameter nicht durch die Reife der Zelle beeinflusst wird.

Abbildung 5: Korrelation zwischen QF (im Most) und der Gesamtpolyphenole, extrahiert mit Lösungsmittel. Dank dieser Korrelation ist es möglich die Trauben bei der Traubenannahme auf Basis ihrer Poly-phenolpotentiale zu klassifizieren. Dies wäre dann eine Echtzeit- Analyse, die es dem Oenologen erlaubt den Vinifikationsprozess zu optimieren. Es ist auch möglich die Information am Ende der Ernte zu nutzen, um den Preis zu bestimmen oder das Weinbergsmanagement zu optimieren. Die Anwendung wurde auch für maschinell gelesene Trauben getestet. Für jede Rebsorte ist das Differential des QF groß, somit ist die korrekte Klassifizierung der Trau-ben bei der Annahme möglich.



Abbildung 6: Zuckergehalt und QF an der Traubenannahme einer Genossenschaft.

Aufgrund der gesammelten Daten ist zu bemerken, dass es eine Verbindung zwischen dem Wert der Phenolqualität gibt und anderen Parametern, erfasst bei der Traubenannahme. Speziell mit der Mostsäure wurde aber keine Korrelation festgestellt. Auch mit dem Zuckergehalt, gemessen mit einem Refraktometer wurde kein Zusammenhang festgestellt (Abb. 6). Dieser letzte Aspekt ist sehr wichtig, da er zeigt, dass es keinen Zusammenhang zwischen Polyphenolen und Zuckergehalt gibt. Dies könnte ja leicht als Zusammenhang besonders bei rei-fen Trauben vermutet werden. Dies trifft auch für Weinbauregionen zu, in denen es eine starke Zu-ckerbildung gibt (Sizilien, Australien, etc.) Der fehlende Bezug zwischen Polyphenolen und Zu-ckergehalt wird oft bei der Lese deutlich. Als Beispiel sei auf die Tabelle mit entsprechenden Daten zu Phenolen und Zuckergehalten ver-wiesen, die die Werte in einer großen Kellerei zeigt. Die Ergebnisse zeigen, dass es eminent wichtig ist sowohl den Zuckergehalt als auch den Phenolgehalt zu bestimmen. Nur so kann eine genaue Bestimmung der Traubenqualität vollzogen werden. Mit diesen Kenntnissen wird deutlich, dass das Auszahlungssystem entsprechend dem Phenolge-halt angepasst werden muss. Die Untersuchung der agronomischen und mikroklimatischen Faktoren, die die guten Fälle charak-terisieren (hoher QF und hoher Zuckergehalt), können dazu genutzt werden, Gebiete mit schlech-ten Kennzahlen zu verbessern. Es gibt viele Lösungen im Bereich von Produktivitätskontrollen bis ad hoc Schnittmaßnahmen. In extremen Fällen kann es auch zum Ersatz einer Rebsorte führen. Es handelt sich nicht um eine absolute Messung, aber um eine differentielle für jede einzelne Sor-te. Der Oenologe hat eine Arbeitstoleranz bei der Anwendung der QF Parameter während der Vini-fikation und der Preisfindung. Er kann aber das Klassifikationssystem benutzen, auch für die ma-schinelle Lese, wie die Erfahrungen in Italien und anderen Ländern zeigen. Dieser Parameter sollte nicht als absolute Kennzahl genutzt werden, es kommt vielmehr auf den Unterschied an. So kann der Parameter in jeder Situation genutzt werden. Der QF Parameter ist nicht leicht zu bestimmen. Es ist geschultes Personal nötig. Es wurden ver-schiedene Erfahrungen gemacht bezüglich dem Verhältnis zwischen dem QF Wert und der Farbin-tensität des Weines.

Merlot al conferimento

80,0

85,0

90,0

95,0

100,0

105,0

110,0

115,0

120,0

125,0

130,0

13 14 15 16 17 18 19 20 21

grado zuccherino

QF

(qu

alità

Fen

olic

a)



Cabernet Sauvignon

QF bei der Traubenannahme

Farbintensität des Weines

100 38 110 81 120 125 130 169 140 213 150 256 160 300

Tabelle 2: Beispiel für die Korrelation zwischen Phenolgehalt der Trauben und Farbintensität des Weines

nach einer festgelegten Vinifikationstechnik. Die Tabelle zeigt die Beziehung zwischen dem Polyphenolgehalt und der Farbintensität des Wei-nes. Der Vergleich bezieht sich auf Trauben, die nach der gleichen Technik vinifiziert wurden, um einen Vergleich anstellen zu können. Es wird deutlich, dass die Veränderung der Mazerationstech-nik die Resultate verändert. Es konnte gezeigt werden, dass bei einem signifikanten Unterschied im QF Parameter entsprechende Unterschiede in der Farbintensität des Weines auftreten, jedoch in einem mehr oder weniger großen Verhältnis, entsprechend der Mazerationstechnik (Tabelle 2). Aufgrund der gesammelten Daten wird deutlich, dass die QF Bewertung die Möglichkeit gibt, die Trauben getrennt zu verarbeiten. So können die Potentiale besonders guter Trauben besser aus-genutzt werden, die sonst mit weniger guten Trauben vermischt worden wären. Interessant in der Abbildung unten sind die Ergebnisse der großtechnischen Versuche im Jahr 2006. Zusammen mit der Veränderung der Farbe bei Valpolicella kam es auch zu einer Verände-rung der senorischen Beurteilung (Abb. 7). Auch wenn die Korrelation nicht direkt ist, es ist ein wichtiger Faktor, der vom Oenologen beachtet werden sollte. Er hat somit die Möglichkeit die Qua-lität des fertigen Weines wesentlich zu verbessern.

Abbildung 7: Erfahrungen bei der Verarbeitung von großen Volumina, getrennt nach QF und Weinqualität

(Farbintensität und sensorischer Beurteilung ).

vinificazione di grandi volumi per classi di QF

R2 = 0,9435

R2 = 0,9457

5

5,5

6

6,5

7

7,5

8

8,5

9

9,5

10

106 107 108 109 110 111 112 113 114

QF (qualità fenolica)

giudizio sensoriale

Intensità colorante



Mögliche Vorteile des QF Systems: · Objektive Beurteilung aller Trauben · Optimierung der oenologischen Techniken · Unterschiedliche Vinifikation entsprechend der Polyphenole · Möglichkeit der Preisanpassung · Daten können für das Weinbergsmanagement genutzt werden · Territoriumskarten je nach Phenolreife · Einteilung bestimmter Zonen

Der schwache Punkt im System ist die Qualität des Weinberges, die besser und schneller bewertet werden muss. DIE IDEE FÜR DEN WEINBERG UND ANDERE ANWENDUNGEN Mit der vorliegenden Arbeit konnte eine Spektroskopie Methode erstellt werden, die das Phenolpo-tential direkt in den roten Trauben bestimmt. Das Ziel ist es, die Verantwortlichen mit einem In-strument zu versorgen, dass nützliche Informationen über die Weinberge gibt. So können Mazera-tion und Pflanzenschutz optimiert werden. Das Ziel dieser Arbeit ist es auch eine schnelle und billi-ge Methode zu finden, die den Gehalt der Phenole vorhersagt, ohne auf langwierige Laborunter-suchungen zu warten. Das erstellte Instrument (Internationales Patent, Caleano SrL/Verona/Italy) besteht aus einer Licht-quelle, die die Traubenhaut aufhellt und außerdem einer Photodiode auf der anderen Seite, die das durch kommende Licht bestimmt. Die erzielten Daten geben schließlich einen proportionalen Index, der den Polyphenolgehalt der Haut bestimmt. Für die Untersuchung wurden rote Trauben aus verschiedenen Weinregionen der Welt ausgewählt. So z.B. aus Nord Italien, Chile und Bur-gund (France). Die Tests wurden in der Lese 2004, 2005 und 2006 durchgeführt.

Im Bild: Zange zur Messung, Haut zur Analyse, Testdurchführung im Weinberg- Der erste Schritt war die Validierung der Zange im Vergleich zur traditionellen Extraktionsmethode und Analyse. Von jeder beprobten Sorte wurden viele Beeren analysiert. Jede Beere wurde zwischen den Fin-gern zerquetscht, ohne die Haut zu zerstören. Die Haut wurde dann für die Analyse genutzt. Später wurde die Haut jeder Beere geöffnet und durch einen Bohrer ein kreisförmiger Teil abgetrennt mit dem Durchmesser 0.88 cm. Das ergibt eine kleine Scheibe von 0.61 cm2. Diese Prozedur ist nötig, um Proben der gleichen Größe zu erhalten und die Ergebnisse mit den Extrakten vergleichen zu können. Die Haut mit einer bekannten Größe wird mit der Zange analysiert, anschließend wurde die traditionelle Methode durchgeführt. Die Tabelle 3 zeigt den Koeffizienten zwischen der Bestimmung mit der Zange und den Gehalt an Polyphenolen, Anthocyanen und der Absorbierung bei 520nm, analysiert nach der Hautextraktion. Das Bild 8 zeigt die Details eines Vergleichs zwischen der Messung im Weinberg und der Bestim-mung im Labor, mit Extraktion. Die Daten sind signifikant und es ist möglich einen neuen Index für die phenolische Reife zu definieren. Dieser kann direkt im Weinberg bestimmt werde und das Phenolpotential der Trauben darstellen. Die Zahl ist ein allgemeiner Index für die Polyphenole.



Durch die gute Korrelation mit den Gesamt-Anthocyanen und Polyphenolen wird er zu einem idea-len Instrument für Weinbauer und Oenologen. Nach vielen Versuche kann gesagt werden, dass der neue Index auch anhand der doppelten Haut festgestellt werden kann, direkt nach dem Herausquetschen des Fruchtfleisches.

Rebsorte/Test Zange vs Anthocyane

Zange vs Abs 520 nm

Zange vs IPT

Barbera 8199 7094 8230

Corvina ZVP21 8929 8779 9223

Corvina ZVP23 8099 8486 9257

Corvina ZVP1 8932 8968 9069

Corvina ZVP6 8904 9032 8959

Montepulciano 8304 8694 8369

Merlot 6363 4950 7840

Oseleta 8634 8691 9068

Rondinella ZVP1 7682 7860 8345

Tabelle 3: Verbindung zwischen der direkten Messung mit Zange und den Polyphenolen, bestimmt durch

Extraktion .

Abbildung 8: Beispiel der Korrelation zwischen der direkten Messung mit der Zange und den extrahierten Anthocyanen.

Uve Cile 2006

R2 = 0,7171

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

100 150 200 250 300 350

nuovo indice di maturità mediante pinza

anto

cian

i uve

med

iant

e es

traz

ione



Es wurden viele Reifekurven in mehreren Unternehmen kontrolliert. Abbildung 9 zeigt die Reifekur-ven von einigen Sorten bestimmt mit der Zange. Es ist interessant, da die Resultate ähnlich denen aus dem Labor sind, bis auf die, die direkt im Weinberg gemacht wurden.

Abbildung 9: Bestimmung der Reifekurve mit der Zange. Die Variabilität der Messung verschiedener Beeren steht in Beziehung mit der Rebsorte und der Reife der Beeren in den Trauben. Die mittlere Messungszeit im Weinberg beträgt 15 bis 30 Minu-ten, je nach der Dimension. Je Probe werden Mittelwerte errechnet. Es ist möglich viele Proben zu bestimmen ohne das Labor zu brauchen. Somit ist das Ende der Messung das Ende des nötigen Zeitaufwandes für die Bestimmung. Außerdem zeigte die Arbeit im Jahr 2006 folgende Daten der bei der Beobachtung verschiedener Weinberge mit der gleichen Sorte, aber unterschiedlicher Klone (Tabelle 4).

Pinot Noir Zangen Index Klon VCR 20 303 Klon VCR 18 326 Klon SMA 185 305

Pinot Noir Zangen Index Parzelle Cailleret 309

Parzelle Pommard 286 Parzelle Clos des Ducs 303

Tabelle 4: Direkter Vergleich zwischen Klonen und Weinberg mit der Zange

Andere Versuche zeigen den Effekt der Sonnenexposition. Es zeigt sich ein Anstieg der Polyphe-nole in den Trauben, die gegen Osten zeigten im Vergleich zu Trauben, die gegen Westen zeigten. Diese Möglichkeit ist also hilfreich, wenn es darum geht die Wirkung bestimmter weinbaulicher Praktiken zu bestimmen. So kann z.B. der Effekt der Begrünung, der Bewässerung, Ausdünnung etc. auf die Polyphenole bestimmt werden. Es ist praktisch möglich einen Weinberg in kurzer Zeit zu erfassen und eine Reifekurve zu erstellen. Die Beerenproben sollten immer von der gleichen Seite genommen werden, um den Zeitaufwand zu minimieren und eine Homogenität zu erreichen.

Curve di maturazione fenolica

250

300

350

400

450

500

26-ago 31-ago 05-set 10-set 15-set 20-set 25-set 30-set 05-ott

Nuo

vo in

dice

di p

olife

noli

(pin

za)

Merlot

Cabernet

Petit verdot



Die Daten können direkt dazu verwendet werden den Lesezeitpunkt zu bestimmen oder bestimmte Mazerationstechniken für ausgewählte Trauben anzuwenden. In der Lese 2006 wurde eine Serie von Mikrovinifikationen bei roten Trauben durchgeführt. Als Basis dienten die Polyphenoldaten aus dem Weinberg, die mit der Zange gewonnen wurden (Abb. 10). Die Daten zeigen die Signifikanz des Parameters und somit auch dessen Anwendung. Es zeigt sich eine enge Verbindung zwi-schen der Qualität der Traube im Weinberg und der Qualität des Weines.

Abbildung 10: Beziehung zwischen dem Index aus dem Weinberg und den Anthocyanen im Wein. Die Messung im Weinberg wird folgendermaßen durchgeführt:

·Instrument Kalibrierung (nur 1 x vor der ersten Messung) ·Die Beere abnehmen und zwischen den Fingern ausdrücken ·Die Haut zwischen die Zange legen ·Den Wert der phenolischen Reife ablesen (einige Sekunden) ·Wiederholung der Messung mit einer repräsentativen Anzahl der Beeren (Mittelwert) ·In 15-20 Minuten kann eine Parzelle beprobt sein. ·Am Ende Zange mit Wasser abspülen ·Um eine homogenere Probenahme zu haben, die Beeren immer an der gleichen Stelle der Traube abnehmen (z.B. von der Spitze der Traube).

Mit dieser Forschungsarbeit war es möglich ein Instrument bereitzustellen, dass die Bestimmung des Phenolpotentials roter Trauben direkt im Weinberg ermöglicht. Mit der einfachen Messung der Lichtmenge, die durch die Haut geht. Es ist somit möglich eine spektroskopische Information zu bekommen, die mit den Polyphenolen in der Haut korreliert. Die sofortige Analyse ist einfach und erfolgt durch das Einlegen der Beerenhaut in die Zange. Während weniger Sekunden wird die Menge an Licht bestimmt, die durch die Haut hindurch geht. Der errechnete Durchschnittswert aus vielen Messungen bildet das Phenolpotential der Weinbergszeile oder des Weinberges ab. Die Analyse für jede Rebsorte kann viele Male wiederholt werden und eine Reifekurve kann erstellt werden, um die beste Lesezeit zu ermitteln. Alles ohne ein Labor zu brauchen. Die genaue Be-stimmung der Polyphenolmenge wird nur einmal vor der Lese durchgeführt. Es ist möglich die ver-schiedenen Weinberge zu vergleichen und die Lesereihenfolge festzulegen. Auch der Einfluss der Kulturmaßnahmen kann bestimmt werden. Mit diesem System ist es möglich große Mengen auf ihr Phenolpotential zu untersuchen. Dementsprechend kann dann eine gezielte Traubenselektion statt finden und die beste Technik zur Verarbeitung gewählt werden. Die tragbare Zange kann leicht mit anderen Präzisions- Systemen kombiniert werden. So z.B. Sa-tellitentechnik (GPS), die auch im Weinbau eingesetzt wird.

vini Rauscedo 2006R2 = 0,8745

0200400

600800

100012001400

160018002000

200 250 300 350 400 450 500

nuovo indice di maturità (pinza)

anto

cian

i vin

i



Valpolicella

y = 0,009164x21,533221x + 80,748341 -

R20,324424 =

15

15,5

16

16,5

17

17,5

18

18,5

65 70 75 80 85 90

indice di vigoria

° Brix

Valpolicella

y = 0,477438x298,322144x + 5363,455616 -

R20,899724 =

300

400

500

600

700

800

900

65 70 75 80 85 90

indice di vigoria

anto

cian

i

In Abbildung 11 sind einige Resultate und Erfahrungen aus dem Valpolicella mit der Kombination der Satellitentechnik und der Laboranalyse dargestellt. Die Entwicklung der Analyse im Weinberg verbessert das Monitoring der Reife in kurzer Zeit. Die Kombination aus allen Parametern (Abb. 12) perfektioniert die Untersuchung in kurzer Zeit und ermöglicht gezielte Kellertechnik je nach Weinstil. Abbildung 11: Satellitenbild eines Weinberges und die Verarbeitung

der Spektralinformationen im Index.

Abb. 12: Korrelation zwischen dem Index des Satelliten und einigen Qualitätsparametern im Valpolicella. Mögliche Anwendung der Zange für die Polyphenole ·Direkte Messung der Phenolreife als Reifeindex im Weinberg. ·Sofortiger Vergleich zwischen den Weinbergen. ·Sofortiger Vergleich zwischen den Weinbergsreihen und Parzellen in Bezug auf die Kulturmaßnahmen (Bewässerung, Sonnenexposition, Düngung, etc.) ·Erstellung der Reifekurven direkt im Weinberg möglich ·Einfache Kombination mit den Daten der Zuckerbestimmung und Satellitenbildern zur Standort- bezogenen Vorbereitung der Lese. ·Verzicht auf eine große Anzahl von Laboranalysen ·Anwendung der Daten zur Erstellung von Karten ·Anwendung zur Satelliten gestützten Lese (precision viticulture) ·Verbindung mit der refraktometrischen Messung ALLGEMEINE SCHLUSSFOLGERUNGEN ZUM PROJEKT Der moderne Weinbau und die moderne Oenologie müssen heute verschiedene Methoden einbe-ziehen und besonders die direkte Anwendung und Beurteilung der Weinberge beachten, um: ·Die Lese der Entwicklung des Weinberges anzupassen ·Die Wahl der Verarbeitungstechnik gemäß dem Polyphenolgehalt zu treffen.



Kurz gesagt, die Ergebnisse, die während der letzten Jahre in enger Kooperation mit vielen Win-zern gemacht wurden können so zusammengefasst werden: ·Bessere Struktur durch “viticultural mapping” ·Reifekontrolle auch für kleine Betriebe ·Bessere Auswahl des Lesezeitpunktes ·Analyse großer Probenzahlen ·Reduktion der Laborarbeit (Personal, Reagenzien, etc) ·Rationale Bewertung der Trauben ·Bester Einsatz der Weinbereitungstechniken ·Bessere Anpassung des Traubenpreises ·Bessere Kontrolle der trockenen Trauben ·Planungssicherheit Die Bewertung direkt im Weinberg (Zange) gekoppelt mit einer schnellen Prozedur im Labor und bei der Traubenannahme ermöglicht die gezielte Auswahl der Weinberge und der Trauben. Es ermöglicht eine rationale Festlegung des Preises von roten Trauben. Die Gesamtheit der Informationen erlaubt die Maximierung des Potentials einzelner Lagen und es lassen sich frische Trauben von getrockneten gut unterscheiden und preislich anpassen. Es wird möglich sein die Qualitätsparameter wie Vitalität und Mikroklima ebenfalls zu integrieren. Schließlich lassen sich mit den Daten mehrerer Jahre Vorhersagen über die Reifeentwicklung schon im Sommer erstellen. Danksagung

Dr. Francesco Anaclerio and Professor. Michel Feuillat Vivai cooperativi di Rauscedoand the numerous Italian and foreign companies. Susi Soldera, Andrea Dri, Sara Martellos, Elena Martellozzo, Tomaso Della Vedova, Sylvain Martinand, Si-mona Comelli, Rita Tommasi, Rosanna Bastiani, Sonia Dell’Oste, Enrico Raddi, Nicola Macrì and all the stu-dent that in different way have collaborated. Bibliography Baugmartner D., Bill R. and Roth I. 2001. Analysis of grape musts by FTIR spectroscopy. Obst-und Weinbau. 137:2, 46. Belton P. S., Kemsley E. K., McCann M. C., Ttofis S., Wilson R.H. and Delgadillo I. 1995. The identification of vegetable matter using Fourier transform infrared spectroscopy. J. Food Chem. 54:437. Cayla L.; Cottereau P.; Renard R. 2002. Estimation de la maturité phénolique des raisins rouges par la me-thode I.T.V. standard. Revue Française d'Œnologie , 193, 10-16. Celotti E.; Carcereri De prati G. 2005. The phenolic quality of red grapes at delivery: Objective evaluation with colour measurements. South African Society for Enology and Viticulture, 26, 75-82. Celotti E., Ferrarini R., Della Vedova T., Martinand S. (2007)., The use of reflectance for monitoring phenolic maturity curves in red grapes. Italian Journal of Food Sciences, 19 (1), 101-110. Celotti E. and Carcereri G. 1999. Procedimento per la valutazione della qualità delle uve rosse alla consegna in cantina e valutazione del succo in diversi momenti fino al caricamento dei serbatoi, Italian Patent UD 99 A 000086,28/04/99, Università dagli studi di Udine, International Patent PCT/IB00/00514,WO/00/66986, 25/04/2000, EP 1175603 USA Patent. Celotti E. and Carcereri G. 2000. Studio della maturità fenolica delle uve rosse per valorizzare l’area viticola dei Colli Berici. L’Enotecnico. 36:79. Celotti E., Carcereri G. and Cantoni S. 2001. Rapid evaluation of the phenolic potential of red grapes at win-ery delivery: application to mechanical harvesting. The Australian Grapegrower & Winemaker. 449a:151. Dambergs R.G., Cozzolino D., Cynkar W.U., Janik L. and Gishen M. 2006. The determination of red grape quality parameters using the LOCAL algorithm. J. of Near Infrared Spectroscopy 14:71. Dambergs R.G., Cozzolino D., Esler M.B., Cynkar W.U., Kambouris A., Francis I.L., Hoi P.B.and Gishen M. 2003. The use of infrared spectroscopy for grape quality measurement. Australian & New Zeland Grape-growers & Winemaker, 473a, 76: 69. Desseigne J.M. 2005. Determinazione della qualità della vendemmia e spettroscopia ad infrarossi. Infowine, 6/2.



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MODERNES QUALITÄTSMANAGEMENT ROTER TRAUBEN · Antociani miccroonde Antociani estrazione pH 3,2 MetOH pH 1 Abbildung 2: Anthocyanine, extrahiert durch Mikrowellen (x) und durch Lösungsmittel