MODELLVERSUCHE ZUR ERMITTLUNG DES EINFLUSSES EINZELNER TRAUBENBESTANDTEILE AUF DEN POLYPHENOLEINTRAG IN MAISCHEVERGORENEN WEISSWEINEN
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MITTEILUNGEN KLOSTERNEUBURG 70 (2020): 129-147 HAMMER et al.
MODELLVERSUCHE ZUR ERMITTLUNG
DES EINFLUSSES EINZELNER
TRAUBENBESTANDTEILE AUF DEN
POLYPHENOLEINTRAG IN
MAISCHEVERGORENEN WEISSWEINEN
Simone Hammer1,2, Peter Winterhalter2 und Michael Zänglein1
1
Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau
D-97209 Veitshöchheim, An der Steige 15
2
Institut für Lebensmittelchemie Technische Universität Braunschweig
D-38106 Braunschweig, Schleinitzstraße 20
E-Mail: Michael.Zänglein@lwg.bayern.de
Anhand von Versuchen mit den Rebsorten 'Silvaner', 'Johanniter' und 'Traminer' wird im Labormaßstab unter-
sucht, wie sich die Rebsorten hinsichtlich des Gesamtpolyphenolgehaltes und der Polyphenolzusammensetzung
unterscheiden. Der Beitrag einzelner Traubenbestandteile und der Einfluss der Maischegärung im Vergleich zur
alleinigen Extraktion durch den entstehenden Alkohol werden betrachtet. Es zeigt sich, dass die Maischegärung zu
einem höheren Übergang von Polyphenolen führt als die Extraktion durch eine simulierte Weinmatrix. Unabhängig
von der betrachteten Rebsorte ist der Polyphenoleintrag durch die Kerne am höchsten, der Beitrag der Pulpe ist am
wenigsten ausgeprägt. Schalen und Kerne unterscheiden sich hinsichtlich der untersuchten monomeren Polyphen-
ole. In den Kernen dominiert Catechin, in den Schalen überwiegt hingegen Rutin. Bei der Vergärung ganzer Beeren
gehen aus Johanniter-Trauben die größten Konzentrationen an Polyphenolen und auch Tanninen über. Aus den
Rappen werden qualitativ überwiegend die gleichen Polyphenole wie aus den Kernen freigesetzt, quantitativ domi-
niert jedoch Procyanidin B1 statt Catechin. Der Einfluss der Trocknung auf den Eintrag durch zugesetzte Rappen
ist rebsortenabhängig und verändert den Tannineintrag nur bei Silvaner-Rappen signifikant.
Schlagwörter: Weintrauben, Gesamtpolyphenolgehalt, Tannin, Kerne, Schalen, Rappen
Model experiments on the influence of single grape components on polyphenol input in mash-fermented whi-
te wines. On the basis of laboratory scale experiments with the grape varieties 'Silvaner', 'Johanniter' and 'Traminer',
it is examined how the total polyphenol content and the polyphenolic composition differ with regard to grape varie-
ties. The contribution of single grape components and the influence of mash fermentation, compared to the exclu-
sive extraction by the resulting alcohol, are compared. It is apparent that the mash fermentation leads to a higher
input of polyphenols than the extraction by a simulated wine matrix. Irrespectively of the grape variety considered,
the polyphenol input through the seeds is the highest, whereas the contribution of the pulp is the least pronounced.
The monomeric polyphenols studied differ between skins and seeds. The seeds are dominated by catechin, whereas
rutin is predominant in the skins. During the fermentation of whole berries, 'Johanniter' grapes release the largest
concentrations of polyphenols and also tannins. From the stems the same polyphenols as from the seeds are relea-
sed but with the dimeric procyanidin B1, instead of catechin, being the most abundant. The influence of the addition
of fresh and dried stems is dependent on the grape variety and changes the tannin input only significantly for stems
of 'Silvaner'.
Keywords: grapes, total phenolics, tannins, pips, skins, stems
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In den letzten Jahren finden sich zunehmend soge- Beiträge die einzelnen Traubenbestandteile am Poly-
nannte "Orange Weine" auf dem Markt. Es handelt phenolprofil der Weine haben. Die Ergebnisse sollen da-
sich hierbei um Weine, die durch Maischegärung aus bei helfen, die Eignung landestypischer weißer Rebsor-
Weißweintrauben hergestellt werden. Durch die Mai- ten für den Einsatz von Maischegärung abzuschätzen.
schegärung treten neben der Pulpe zudem Schalen Außerdem sollen die Erkenntnisse dazu beitragen, die
und Kerne, ggf. auch Rappen, für längere Zeit direkt ablaufenden Prozesse besser zu verstehen, um gegebe-
in Kontakt mit dem Most bzw. dem entstehenden nenfalls Anpassungen in der Praxis anstoßen zu können.
Alkohol, wodurch Inhaltsstoffe der Traubenbestand-
teile in stärkerem Maße in den Wein übergehen als MATERIAL UND METHODEN
bei einer weißweinüblichen Mostgärung. Besonderes
Augenmerk liegt dabei auf den phenolischen Verbin- PROBENAHME UND EXTRAKTION
dungen, die allgemein als Polyphenole (PP) bezeich-
net werden. PP sind sekundäre Pflanzenmetaboli- Alle verwendeten Trauben wurden in Deutschland
te, die bei der Vinifikation in den Wein übergehen angebaut. Die Silvaner- und Traminer-Trauben wur-
(Casassa und Harbertson, 2014; Fischer und den am Thüngersheimer Scharlachberg (N49.86936°,
Glomb, 2015). Sie beeinflussen die chemischen und E009.85363°), Gemeinde Thüngersheim angebaut.
sensorischen Eigenschaften des Weines und gelten Die Johanniter-Trauben wurden am Veitshöchheimer
als qualitäts¬bestimmende Parameter (Cheynier Wölflein (N49.84149°, E9.87749°), Gemeinde Veits-
et al., 2006). Es wird angenommen, dass ein Großteil höchheim, angebaut. Die Silvaner-Trauben wurden am
der antioxidativen Eigenschaften von Trauben, Wein 11.09.2018 mit durchschnittlich 99 °Oe und die Johan-
und anderen Früchten auf die PP zurückzuführen niter- und Traminer-Trauben am 5.09.18 mit durch-
ist (Burns et al., 2000). Bei den PP handelt sich um schnittlich 98 °Oe bzw. 82 °Oe gelesen. Von jeder Reb-
eine Vielzahl von Verbindungen, die sich anhand ih- sorte wurden aus verschiedenen Leseboxen je zwei bis
rer Molekülstruktur in verschiedene Klassen eintei- drei Trauben (entsprechend ca. 400 g) entnommen und
len lassen. In dieser Arbeit werden aus der Gruppe bis zur Durchführung der Experimente bei -20 °C aufbe-
der Nichtflavonoide insbesondere Hydroxyzimt- wahrt. Hieraus wurden für jedes Experiment 100 Beeren
und Hydroxybenzoesäuren sowie aus der Gruppe bzw. ca. 6 g Rappen ausgewählt. Bei Silvaner-Trauben
der Flavonoide die Flavan-3-ole (in monomerer und wurde sowohl eine Extraktion mit Modellwein als auch
kondensierter Form) und die Flavonole betrachtet. eine Vergärung in Modellmost durchgeführt (Abb. 1).
Unter Tanninen werden kondensierte Flavan-3-ole Die Beerenbestandteile der Johanniter- und Trami-
(Proanthocyanidine) unterschiedlicher Kettenlänge ner¬Experimente wurden ausschließlich vergoren. Für
verstanden, die vor allem aus Catechin- und Epica- die Rappen wurden zwei Behandlungen durchgeführt.
techineinheiten aufgebaut sind und in Schalen, Ker- In einem Experiment wurden die frischen Rappen ver-
nen und Rappen vorkommen (Souquet et al., 2000; wendet, in einem zweiten Experiment Rappen, die zuvor
Terrier et al., 2009). Im Rahmen dieser Arbeit soll für 72 h bei 40 °C im Trockenschrank gelagert wurden.
untersucht werden, wie sich verschiedene Rebsorten Hieraus ergeben sich 24 Experimente (Dreifach- bzw.
hinsichtlich des Gesamtpolyphenolgehaltes und der Doppelbestimmung) sowie ein Blindwert mit Modell-
Polyphenolzusammensetzung unterscheiden, wel- wein bzw. -most, um versuchs- und messbedingte Ein-
che Polyphenole aus den verschiedenen Traubenbe- flussgrößen zu eliminieren (Tabelle 1).
standteilen (Kerne, Pulpe, Schale, Rappen) im Zuge
der Maischegärung extrahiert werden und welche
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Tab. 1: Versuchsdesign und Abkürzungen der verschiedenen Experimente
Beerenbestandteil Code Extraktion Vergärung Wiederholung
Schale S_Sch Ex Vg A B C
Kerne S_K Ex Vg A B C
Fruchtfleisch S_FF Ex Vg A B C
Silvaner
Ganze Beeren S_GB Ex Vg A B C
Rappen frisch S_Rfr Ex Vg A B -
Rappen getrocknet S_Rtr Ex Vg A B -
Schale J_Sch - Vg A B C
Kerne J_K - Vg A B C
Johanniter
Fruchtfleisch J_FF - Vg A B C
Ganze Beeren J_GB - Vg A B C
Rappen frisch J_Rfr - Vg A B -
Rappen getrocknet J_Rtr - Vg A B -
Schale T_Sch - Vg A B C
Kerne T_K - Vg A B C
Traminer
Fruchtfleisch T_FF - Vg A B C
Ganze Beeren T_GB - Vg A B C
Rappen frisch T_Rfr - Vg A B C
Rappen getrocknet T_Rtr - Vg A B C
BW - BW Ex Vg A B C
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Für das Zerlegen der Beeren werden diese angetaut und mit Hilfe eines Skalpells in Schalen, Kerne und Fruchtfleisch
zerteilt. Für die Experimente mit ganzen Beeren werden diese in einem Kunststoffbeutel vorsichtig gequetscht, um
die Kerne nicht zu beschädigen. Das Ausgangsgewicht der eingesetzten Beeren sowie das Gewicht aller Bestandteile
werden für spätere Berechnungen notiert (Tabelle 3).
Abb. 1: Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus für die Rebsorten 'Silvaner',
'Johanniter'
Abb. 1:und 'Traminer';
Schematische Vg: Vergärung
Darstellung mit Reinzuchthefe
des Versuchsaufbaus in Modellmost;
für die Rebsorten 'Silvaner', 'Johanniter' Ex: Extraktion
und 'Traminer'; Vg:in
Vergärung mit Reinzuchthefe in Modellmost; Ex: Extraktion in Modellwein - Extraktionsexperimente werden nur für
Modellwein - Extraktionsexperimente
Silvaner-Trauben durchgeführt; GB: Ganzewerden
Beere; Sch:nur für FF:
Schale; Silvaner-Trauben
Fruchtfleisch; K: Kernedurchgeführt; GB:
Ganze Beere; Sch: Schale; FF: Fruchtfleisch; K: Kerne
FürFürdie
dieExtraktionsexperimente
Extraktionsexperimente wird wird Modellwein
Modellwein eingesetzt
mente (Zusammensetzung
mit Gärröhrchen siehe2). Das
verschlossen (Tabelle
unten), (Zusammensetzung
eingesetzt die Vergärung wird unter
siehe Zusatz
unten), von Modellmost
die Ver- Ende der Gärungund wird
unterdurch
Verwendung vonNachweis
den negativen
gärung wird unter Zusatz von Modellmost und unter von Glucose (mittels Glucoseteststreifen)
Reinzuchthefe durchgeführt. Sowohl die Extraktions- als auch die Vergärungsexperimente ermittelt. Die
Verwendung von Reinzuchthefe durchgeführt. Sowohl erfolgreiche und vergleichbare Gärung
erstreckten sich über 21 Tage. Die Vergärung und die Extraktion wurden in geschlossenen der verschiede-
dieSchottlaborglasflaschen
Extraktions- als auch die Vergärungsexperimente
durchgeführt und für die nenVergärungsexperimente
Ansätze wurde durch eine enzymatische Alkoholbe-
mit Gärröhrchen
erstreckten sich über 21 Tage. Die Vergärung und die stimmung und enzymatische Zuckermessung angezeigt.
verschlossen (Tabelle 2). Das Ende der Gärung wird durch den negativen Nachweis von
Extraktion wurden in geschlossenen Schottlaborglas- Der vorhandene Alkohol aller Experimente lag zwischen
Glucose (mittels Glucoseteststreifen) ermittelt. Die erfolgreiche und vergleichbare Gärung
flaschen durchgeführt und für die Vergärungsexperi- 83,2 und 103,3 g/l, der maximale Restzuckergehalt be-
der verschiedenen Ansätze wurde durch eine enzymatische Alkoholbestimmung und
trugMITTEILUNGEN KLOSTERNEUBURG 70 (2020): 129-147 HAMMER et al.
Tab. 2: Eingesetzte Volumina an Modellwein und -most sowie Volumen der verwendeten
Schottflaschen für die verschiedenen Experimente
Beerenbestandteil Extraktion Vergärung
VModellwein (ml) VFlasche (ml) VModellmost (ml) VFlasche (ml)
Schale 150 500 150 500
Kerne 50 100 50/150* 100/250
Fruchtfleisch 150 500 150 1000
Ganze Beeren 150 500 150 1000
Rappen frisch 150 250 150 500
Rappen getrocknet 150 250 150 500
*Bei Silvaner-Kernen wurde zunächst mit 50 ml-Matrix gearbeitet, um eine starke Verdünnung zu vermeiden. Die Ergebnisse
haben jedoch gezeigt, dass die Konzentration der extrahierten Stoffe auch bei größerer Verdünnung ausreichend hoch ist.
Tab. 3: Einzelwerte für die Masse der Beerenbestandteile der verschiedenen
Experimente; Angaben in Klammern entsprechen dem Frischgewicht der Rappen vor der
Trocknung
Experiment Ansatz Anzahl mSch (g) mK (g) mFF (g) mGB (g) mRfr (g) mRtr (g)
Beeren
S_Ex 1 100 21,70 5,21 89,98 176,98 5,38 (7,14) 2,23
2 100 22,69 5,38 82,06 177,97 4,45 (7,12) 2,10
3 100 21,71 5,24 91,13 178,27 4,83 (6,98) 2,10
S_Vg 1 100 21,02 5,04 110,52 171,07 6,46 (4,21) 1,42
2 100 22,12 5,36 97,26 168,23 5,89 (4,11) 1,32
3 100 22,74 5,65 110,74 172,10 5,66 (4,45) 1,42
J_Vg 1 100 26,12 7,09 85,57 176,62 5,12 (5,97) 2,30
2 100 25,06 6,77 102,50 167,80 5,63 (5,14) 1,68
3 100 23,81 6,56 96,05 174,67 5,39 (5,40) 1,80
T_Vg 1 100 20,24 6,44 62,55 120,26 4,39 (4,75) 1,75
2 100 20,58 5,85 65,44 121,52 4,00 (4,50) 1,66
3 100 19,77 5,61 68,93 119,14 4,31 (4,33) 1,59
Anmerkung: Die Summe aus Sch, K, FF entspricht nicht dem Gesamtgewicht der ganzen Beeren vor dem Zerlegen, da durch
das Zerlegen Verluste auftraten.
Von jedem Experiment wurden das Polyphenolprofil, der Gesamtpolyphenolgehalt, die Farbe und der Tannin-
gehalt untersucht.
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MATRIX lungen Betrachtungswinkel 10°, Normallicht D65. Vor
jeder Messung wird eine Hintergrundkorrektur mit
Modellwein: 12 %(v/v) Ethanol (VWR International Wasser durchgeführt. Alle Proben werden vor der Mes-
GmbH, Darmstadt, DE), 5 g/l Weinsäure (AppliChem, sung zentrifugiert (12.000 rpm, 3 min) und anschlie-
Darmstadt, DE), pH 3,5 eingestellt mit Natronlauge. ßend in 1 cm Einwegküvetten vermessen.
Modellmost: Wässrige Lösung aus 100 g/l Fructose
(Sigma-Aldrich, Saint Louis, USA), 100 g/l Glucose GESAMTPOLYPHENOLGEHALT
(Sigma-Aldrich, Saint Louis, USA), 0,2 g/l Citronen-
säure (Carl Roth, Karlsruhe, DE), 3 g/l Äpfelsäure Der Gesamtpolyphenolgehalt (GP) wird in Anlehnung
(Sigma-Aldrich, Saint Louis, USA), 2,5 g/l Weinsäure an die OIV-Methode OIV-MA-AS2-10 nach Folin-Cio-
(AppliChem, Darmstadt, DE), 1,1 g/l Dikaliumhydro- calteu (OIV, 2019) bestimmt und automatisiert an
genphosphat (S3 Chemicals, Bad Oeynhausen, DE), einem Konelab Arena 20i (Thermo Fisher Scientific,
0,3 g/l Hefenährstoff "Go-Ferm" (ZEFÜG, Bingen, DE) Waltham, USA) durchgeführt. Reagenz 1 (R1): Fo-
und 2 ml/l Hefenährlösung "Vitamon® Liquid" (Erbslöh, lin-Ciocalteu-Reagenz (Merck, Darmstadt, DE), Re-
Geisenheim, DE). Zur Vergärung werden 0,4 g/l Rein- agenz 2 (R2): Na2CO3 (Sigma-Aldrich, Saint-Louis,
zuchthefe Preziso Universal Saccharomyces cerevisiae USA) 200 g/l in demineralisiertem Wasser. Die Reakti-
subsp. bayanus (RWA Raiffeisen, Wien, AT) eingesetzt. on wird bei 37 °C durchgeführt, die Absorption bei 700
nm bestimmt. 20 µl R1, 5 µl Probe und 165 µl demine-
ALKOHOLBESTIMMUNG ralisiertes Wasser werden für 5 min inkubiert, anschlie-
ßend wird davon die Absorption bestimmt (Blank).
Die Alkoholbestimmung erfolgte enzymatisch mittels Es werden 75 µl R2 und 20 µl Wasser zugegeben, nach
Testkit Artikelnummer 10176290035 der Firma R-Bio- Inkubation von 6 min wird die Absorption bestimmt
pharm AG (Darmstadt, DE). (Endpunkt). Für das Ergebnis wird der Blindwert sub-
trahiert und gegen eine externe Kalibration ausgewertet.
ANTIOXIDATIVE KAPAZITÄT Die Kalibration wird mit Gallussäure (Sigma-Aldrich,
Saint-Louis, USA) durchgeführt, die Ergebnisse werden
Die Bestimmung der Antioxidativen Kapazität (Trolox in der Einheit Gallussäure-Äquivalente (GS-ÄQ) ange-
Equivalent Antioxidant Capacity – TEAC) wurde auto- geben.
matisiert an einem Konelab Arena 20i der Firma Ther-
mo Fisher Scientific, (Waltham, USA) durchgeführt. HPLC-DAD
FARBE Die chromatographischen Analysen wurden an ei-
ner HPLC-Anlage mit Autosampler, Säulenofen
Die analytische Erfassung der Farbe erfolgte mittels und DAD-Detektor (VWR International GmbH,
CIELab-Farbmessung. Diese wird an einem Fotome- Darmstadt, DE) durchgeführt. Als Trennsäule wird eine
ter (Lambda 25; Perkin Elmer, Rodgau, DE) mit Hilfe CORTECS T3, 150 × 4,6 mm, 2,7 µm (Waters Corpo-
der Software UVWinLAB durchgeführt. Das Absorp- ration, Milford, USA) eingesetzt. Die gewählte Flussrate
tionspektrum jeder Probe wird im Bereich 380 bis 780 beträgt 1,0 ml/min, die Säulentemperatur: 30 °C. Das
nm mit einer Abtastrate von 1 nm aufgenommen. Der Fließmittel besteht aus Eluent A: 10 mM Dikaliumhy-
CIELab Farbraum basiert auf den Normalspektralwert- drogenphosphat (S3 Chemicals, Bad Oeynhausen, DE)
funktionen (Lübbe, 2013). Als beschreibende Größen in demineralisiertem Wasser, pH 2,70 und Eluent B:
werden aus dem aufgezeichneten Absorptionsspekt- Acetonitril (Fisher Scientific, Loughborough, UK); es
rum der Probe insbesondere die Parameter Helligkeit wird folgendes Gradientenprogramm durchgeführt:
L*, Rot-Grün-Buntheit a* und Gelb-Blau-Buntheit b*, 0-13 min, 0-2% B; 13-15 min, 2-5% B; 15-25 min, 5-12%
berechnet. Der Farbabstand ΔE zwischen zwei Proben B; 25-30 min, 12% B; 30-37 min 12-18% B; 37-40 min,
wird über die Formel ΔE=√(Δ L*)2+(Δ a*)2+(Δ b*)2 18% B; 40-50 min, 18-50% B; 50-51 min, 50% B; 51-52
berechnet. Ein Farbabstand von ΔEMITTEILUNGEN KLOSTERNEUBURG 70 (2020): 129-147 HAMMER et al.
(Macherey-Nagel, Düren, DE) filtriert. Zur Quantifizie- ten bei Raumtemperatur inkubiert und anschließend bei
rung werden die Wellenlängen 210/280/315/360 nm 12.500 rpm zentrifugiert. Für die Probe werden 475 µl
genutzt. Die Aufzeichnung und Auswertung der Daten demineralisiertes Wasser, 200 µl (NH4)2SO4-Lösung
erfolgt mit der Software EZ-Chrom Elite 3.3.2 SP2. Die und 300 µl MC-Lösung für zehn Minuten bei Raumtem-
Zuordnung der Peaks erfolgt durch Abgleich von Reten- peratur inkubiert und anschließend bei 12.500 rpm zen-
tionszeit und Spektrum mit analysierten Einzelreferen- trifugiert. Der klare Überstand von Probe und Kontrolle
zen. Zur Absicherung werden Aufsatzversuche durch- wird bei 280 nm in geeigneten Halbmikroküvetten (Art.
geführt. Die Quantifizierung erfolgt mit Hilfe externer Nr.759150; Brand, Wertheim, DE) an einem Fotome-
Kalibrierkurven. Zur Kalibrierung werden folgende ter (Lambda 25, Perkin-Elmer Rodgau, DE) analysiert.
Substanzen eingesetzt: von der Firma PhytoLab (Ves- Die Auswertung erfolgt über eine externe Kalibrierkur-
tenbergsgreuth, DE): Caftarsäure (CS), Epigallocate- ve mit Catechin (Sigma-Aldrich, Saint-Louis, USA), die
chin (EGC), Epigallocatechin-3-gallat (E-3-G), Procya- Ergebnisse werden in der Einheit Catechin-Äquivalente
nidin B1 (B1), Procyanidin B2 (B2); von Sigma-Aldrich (Cat-ÄQ) angegeben. Für jede Probe wird eine Drei-
(Saint-Louis, USA): Gallussäure (GS), Tyrosol, Cate- fachbestimmung ausgeführt und der Mittelwert angege-
chin (Cat), Epicatechin (Epi), Rutin, Protocatechusäu- ben; der Variationskoeffizient liegt bei den analysierten
re, Gentisinsäure, Hydroxybenzoesäure, Vanillinsäure, Proben im Mittel bei 2,8 % und ist damit vergleichbar
Vanillin, Kaffeesäure, Cumarsäure, Ferulasäure; von mit den Werten, die in der Literatur beschrieben sind
Acros Organics (Geel, BE): Zimtsäure; von Alfa Aesar (Mercurio und Smith, 2008). Bei jeder Messserie
(Haverhill, USA): Sinapinsäure; von Tokyo Chemical wird als Qualitätskontrolle ein Traubenkernextrakt
Industry (Tokyo, JP): Resveratrol, Syringasäure; von (Breko, Bremen, DE), gelöst in Modellwein, analysiert
Carl Roth (Karlsruhe, DE): Syringaaldehyd. und die ermittelte Konzentration dokumentiert. Bei der
Zur Qualitätssicherung werden bei jeder Messserie Durchführung von 33 unabhängigen Bestimmungen der
mindestens zwei externe Standards analysiert, die alle Qualitätskontrolle wird eine Schwankung von 2,6 % er-
quantifizierten Substanzen enthalten, die Wiederfin- mittelt. Durch die Analyse einer Verdünnungsreihe wird
dungsraten werden dokumentiert. Die Wiederfindun- eine Bestimmungsgrenze (BG) von 50 mg Cat-ÄQ/l
gen betragen für n = 100 für GS 99,1 % ± 7,2 %, B1 91,6 ermittelt. Gegebenenfalls ist eine Vorverdünnung der
% ± 7,9 %, B2 96,3 % ± 9,2 %, EGC 92,8 % ± 9,2 %, Proben nötig, welche mit Modellwein durchgeführt und
E-3-G 91,4 % ± 8,9 %, Rutin 97,3 % ±7,4 %, Cat 94,2 % bei der Berechnung der Ergebnisse berücksichtigt wird.
± 7,7 % und Epi 94,1 % ± 8,7% (aufgeführt sind nur die
Wiederfindungsraten von Substanzen, für die in diesem ZUCKERBESTIMMUNG
Artikel quantitative Ergebnisse angegeben werden). In
Einzelfällen werden Aufsatzversuche durchgeführt und Erfassung des Gesamtzuckers durch Addition von Glu-
die Wiederfindungen ebenfalls dokumentiert. Gegebe- cose und Fructose nach automatisierter, enzymatischer
nenfalls ist eine Vorverdünnung der Proben nötig, die Bestimmung an Konelab Arena 20i (Thermo Fisher
bei der Berechnung der Ergebnisse berücksichtigt wird. Scientific, Waltham, USA) unter Verwendung des En-
Der berechnete Parameter "ΣHPLC" umfasst die Summe zymkits Art. Nr. 984301 von Thermo Fisher Scientific
der ermittelten Konzentration für GS, B1, B2, EGC, (Waltham, USA).
E-3-G, Rutin, Cat und Epi.
ANGABE DER ERGEBNISSE
TANNIN
Die Ergebnisse werden mithilfe der dokumentierten
Die Tanninkonzentration wird durch Fällung der Massen der eingesetzten Trauben auf 1 kg Beeren be-
polymeren Proanthocyanidine mit Methylcellulose zogen. Bei Rappen werden die Ergebnisse sowohl für
(MCP-Assay) bestimmt (Sarneckis et al., 2006). Die frische als auch für getrocknete Rappen auf das Frisch-
Analyse wird im Einmillilitermaßstab durchgeführt gewicht der eingesetzten Rappen bezogen.
(Mercurio et al., 2007). Methylcellulose (MC; Sig-
ma-Aldrich, Saint-Louis, USA) 0,4 g/l in demineralisier- STATISTIK
tem Wasser, (NH4)2SO4-Lösung gesättigt in demine-
ralisiertem Wasser (neoFroxx, Einhausen, DE). Für die Statistische Analysen (t-Test, ANOVA) werden durch-
Kontrolle werden 775 µl demineralisiertes Wasser, 200 geführt mit OriginPro 2019b (OriginLab Corporation,
µl (NH4)2SO4-Lösung und 100 µl Probe für zehn Minu- Northampton, USA). Als Signifikanzniveau wird p =
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0,05 gewählt; Test auf Varianzenhomogenität mittels ligkeit für Peronospora, Oidium und Botrytis aufweist
Brown-Forsythe, Mittelwertvergleich mittels Scheffé. (Bundessortenamt, 2015). Aufgrund dieser Toleran-
Im Fall inhomogener Varianzen wird eine Welch-Kor- zen gegenüber gängigen Pilzerkrankungen zählt 'Johan-
rektur durchgeführt. Werte, die sich signifikant unter- niter' zu den pilzwiderstandsfähigen Rebsorten (PIWI),
scheiden werden mit einer Klammer mit Sternchen be- deren Widerstandsfähigkeit auf eine veränderte Poly-
ziehungsweise unterschiedlichen Buchstaben markiert. phenolzusammensetzung zurückgeführt wird. Es soll
Fehlerberechnung bei n > 3 über Stichprobenstan- untersucht werden, inwieweit sich die Polyphenolzus-
dardabweichung, bei n = 2 wird von der Grundgesamt- ammensetzung von Johanniter-Trauben von anderen
heit ausgegangen. Rebsorten unterscheidet. 'Traminer' (offizielle Bezeich-
nung: 'Roter Traminer', Synonym: 'Gewürztraminer')
ERGEBNISSE UND DISKUSSION zählt zu den Weißweinrebsorten. Die Beeren besitzen
jedoch eine leicht rötlich gefärbte Schale, weshalb sie im
Bei den bisher veröffentlichten Arbeiten zu Inhaltsstof- Hinblick auf eine intensive Farbausprägung der daraus
fen von Trauben oder -bestandteilen liegt der Fokus produzierten Weine interessant sind (Bundessorten-
meist auf der vollständigen Erfassung aller Inhaltsstof- amt, 2015).
fe. In der Regel werden die Beeren/Einzelbestandteile
der Beeren gemahlen und anschließend einer Proben- EINFLUSS DER EINZELNEN
aufarbeitung durch Gefriertrocknung und/oder eine BEERENBESTANDTEILE
Extraktion mit weinuntypischen Lösungsmitteln, wie
Methanol, Aceton oder Chloroform, unterzogen (Mo- Welchen Beitrag die einzelnen Beerenbestandteile (K,
nagas et al., 2003; Ivanova et al., 2011; Vrhosvsek Sch, FF) bei einer Maischegärung zum Polyphenolpro-
et al., 2012; Ehrhardt et al., 2014; Berghold et al., fil und Gesamtpolyphenolgehalt liefern, wird durch den
2018). Aus diesen Arbeiten lässt sich kaum abschätzen, Vergleich der Experimente, bei denen die Beerenbe-
wie die Extraktion einzelner Traubenbestandteile unter standteile einzeln vergoren wurden, mit entsprechen-
den Praxisbedingungen der Weinherstellung abläuft. den Versuchen mit ganzen Beeren (GB) ermittelt.
Bindon et al. (2017) führten eine Untersuchung un- Die freigesetzte Menge aller Polyphenole (PP), messbar
ter weinpraxisähnlichen Bedingungen durch, betrach- als Gesamtpolyphenolgehalt (GP), ist von der Rebsorte
teten jedoch ausschließlich die Extraktion von Tannin abhängig. Bei der Vergärung ganzer Beeren gehen bei Jo-
und Anthocyanen (Bindon et al., 2017). Hernán- hanniter-Trauben mehr PP über als bei Traminer-Trau-
dez-Jiménez et al. (2012) führten Untersuchungen ben, die geringsten Gehalte liefern Silvaner-Trauben.
durch, bei denen Kerne einer Extraktion mit Modell- Es bestehen statistisch signifikante Unterschiede zwi-
wein unterzogen wurden, der Einfluss der Gärung blieb schen allen drei Rebsorten (Tabelle 4). Die Menge GP
jedoch unberücksichtigt (Hernández-Jiménez et al., aus den Kernen unterscheidet sich zwischen allen drei
2012). Bei allen Experimenten in dieser Arbeit werden betrachteten Rebsorten signifikant und stellt für jede
möglichst praxisnahe Bedingungen eingesetzt und der Rebsorte die größte Eintragsquelle an GP dar (Tabelle
Umfang der analysierten Parameter erweitert. Neben 4). Aus den Schalen wird für 'Traminer' und 'Silvaner'
dem Gesamtpolyphenolgehalt werden die Polyphenol- vergleichbar viel GP freigesetzt, aus Johanniter-Trau-
zusammensetzung, der Tanningehalt und die Farbe be- ben wird signifikant mehr GP freigesetzt. Das Frucht-
stimmt. Die Untersuchungen werden an drei Rebsorten fleisch beinhaltet bei allen drei Rebsorten die geringsten
durchgeführt. Silvaner-Trauben werden gewählt, weil Mengen an PP. Die Menge GP aus dem Fruchtfleisch
es sich um eine typische Rebsorte für das Anbaugebiet von 'Johanniter' und 'Traminer' unterscheidet sich nicht
Franken handelt und sie dort von vielen Winzern zur statistisch signifikant. Der GP in Silvaner-Fruchtfleisch
Produktion von Orange Weinen verwendet werden. Bei unterscheidet sich jedoch signifikant von den beiden
'Silvaner' handelt es sich um eine Kreuzung von 'Trami- erstgenannten Rebsorten. Bei allen drei Rebsorten wird
ner' × 'Österreichisch Weiß'. Die Rebsorte ist seit 1956 bei der Vergärung der ganzen Beeren ein geringerer GP
zugelassen (Bundessortenamt, 2015). Bei der Reb- ermittelt, als sich durch Addition der Konzentrationen
sorte 'Johanniter' handelt es sich um eine Kreuzung aus aus den Einzelexperimenten von Kernen, Schalen und
'Weißer Riesling' × 'Seyve Villard 12-481' × ('Ruländer' Fruchtfleisch errechnen lässt. Der GP beträgt zwischen
× 'W. Gutedel'), die eine geringe bis sehr geringe Anfäl- 62 % ± 5,4 % ('Traminer') und 78 % ± 6,3 % ('Johanni-
ter') der aufsummierten Konzentrationen.
--- 136 ---MITTEILUNGEN KLOSTERNEUBURG 70 (2020): 129-147 HAMMER et al.
Tab. 4: GP nach Vergärung entsprechend Folin-Ciocalteu in ganzen Beeren und
Beerenbestandteilen verschiedener Rebsorten (n = 3); unterschiedliche Buchstaben
kennzeichnen einen signifikanten Unterschied p < 0,05 innerhalb einer Spalte.
GB K Sch FF
(mg GS-ÄQ/kg Beeren)
Silvaner 991 ±33a 946 ±105a 315 ±40a 141 ±10a
Johanniter 2235 ±128b 2061 ±109b 624 ±117b 192 ±17b
Traminer 1401 ±72c 1679 ±162c 414 ±16a 196 ±9b
Eine detailliertere Betrachtung als der GP stellt die Quan- ren; ANOVA). Bei allen drei Rebsorten stammt
tifizierung der Tannine dar. Quantitativ lässt sich die glei- mit durchschnittlich 79,3 % erwartungsgemäß der
che Reihenfolge wie bei der Betrachtung des GP nach Fo- größte Anteil des Tannins aus den Kernen, die drei
lin-Ciocalteu feststellen. betrachteten Rebsorten unterscheiden sich hin-
Abb. 2): Bei der Vergärung ganzer Beeren wird aus Johan- sichtlich des Anteils Kerntannin am Gesamttannin
niter-Trauben statistisch signifikant mehr Tannin freige- nicht statistisch signifikant voneinander ('Silvaner':
setzt als aus 'Silvaner' und 'Traminer' ('Johanniter' 1189 ± 79,7 % ± 10,9 %; 'Johanniter': 74,9 % ± 6,4 %; 'Tra-
244 mg Cat-ÄQ/kg Beeren, 'Silvaner' 663 ± 70 mg Cat- miner': 83,2 % ± 5,0%). Im Fruchtfleisch aller drei
ÄQ/kg Beeren, 'Traminer' 780 ± 80 mg Cat-ÄQ/kg Bee- Rebsorten wird kein Tannin nachgewiesen.
2000
[mg Cat-ÄQ/kg Beeren]
1500
Tannin
1000 Sch
K
500
0
Silvaner Johanniter Traminer
Abb.
Abb. 2: Tanninkonzentration
2: Tanninkonzentration mittels
mittels MCP-Assay in denMCP-Assay in den verschiedenen
verschiedenen Traubenbestandteilen Traubenbestandteilen
unterschiedlicher
Rebsorten (n = 3); links: 'Silvaner'; Mitte: 'Johanniter'; rechts: 'Traminer'; Sch: Schalen, K: Kerne
unterschiedlicher Rebsorten (n = 3); links: 'Silvaner'; Mitte: 'Johanniter'; rechts: 'Traminer';
Sch: Schalen, K: Kerne
Der Vergleich der ermittelten Konzentration von Tannin in der ganzen Beere mit den
aufsummierten Konzentrationen aus--- 137 --- und Schalen zeigt, wie für den GP nach Folin-
Kernen
Ciocalteu, höhere Konzentrationen für die Aufsummierung. Die ermittelte Konzentration für
die ganzen Beeren liegt im Durchschnitt bei 66 % der aufaddierten Konzentrationen fürMITTEILUNGEN KLOSTERNEUBURG 70 (2020): 129-147 HAMMER et al.
Der Vergleich der ermittelten Konzentration von Tan- lich. Aufgrund der hohen Schwankung wurde davon ab-
nin in der ganzen Beere mit den aufsummierten Kon- gesehen, die ermittelten Konzentrationen nach Abzug
zentrationen aus Kernen und Schalen zeigt, wie für den des Blindwertes weiter zu interpretieren. Tyrosol wurde
GP nach Folin-Ciocalteu, höhere Konzentrationen für deshalb für die folgende Betrachtung nicht berücksich-
die Aufsummierung. Die ermittelte Konzentration für tigt. Bei allen drei Rebsorten stammt der Hauptteil jeder
die ganzen Beeren liegt im Durchschnitt bei 66 % der quantifizierten Einzelsubstanz, mit Ausnahme von Ru-
aufaddierten Konzentrationen für Kerne und Schalen tin, aus den Kernen (Abb. 3). Rutin konnte nur in den
('Silvaner': 71 % ± 9,8 %; 'Johanniter': 67 % ± 14,4 %; Schalen nachgewiesen werden und ist dort quantitativ
'Traminer': 61 % ± 7,0 %). Die Überschätzung un- die dominierende Verbindung. In den Kernen dominie-
terscheidet sich bei den drei betrachteten Rebsorten ren Catechin und Epicatechin, auch bei der Vergärung
nicht statistisch signifikant. Für kondensierte Tannine ganzer Beeren sind für alle drei Rebsorten Catechin und
wurde bereits in der Literatur beschrieben, dass es bei Epicatechin die quantitativ dominierenden Verbindun-
der Betrachtung der Summe aus den Einzelbestandtei- gen (Abb. 3 und Abb. 4). Es ist jeweils mehr Catechin
len der Beere im Vergleich mit dem Ergebnis der gan- als Epicatechin nachweisbar. Bei 'Silvaner' liegt um den
zen Beere zu einer Überschätzung kommt (Hanlin et Faktor F = 1,6 ± 0,06 mehr Catechin als Epicatechin vor.
al., 2010). Ein Grund für diese Beobachtung könnten Bei 'Johanniter' und 'Traminer' liegt der Faktor mit F =
Interaktionen von PP mit Zellwandbestandteilen der 2,1 ± 0,37 bzw. F = 2,1 ± 0,13 signifikant höher (ANO-
Beeren sein, was zu einem verminderten Übergang in VA). In der Literatur wird das Verhältnis von Catechin
den Wein führt. zu Epicatechin für Johanniter-Trauben mit F = 2,01
Für die Berechnung des Tanninanteils am GP wird der beschrieben (Ehrhardt et al., 2014) und bestätigt die
Tanningehalt von [Cat-ÄQ] in [GS-ÄQ] umgerech- vorliegenden Ergebnisse. Auf die quantifizierten Dime-
net . 1 re B1 und B2 entfallen bei der Vergärung ganzer Beeren
Die analysierte Tanninmenge war für jedes der be- bei allen drei Rebsorten im Mittel 19 % der summier-
trachteten Experimente kleiner als die jeweils ermit- ten per HPLC quantifizierten PP, es gibt keinen statis-
telte GP-Konzentration. Für die ganzen Beeren ist der tisch signifikanten Unterschied zwischen den Rebsorten
Anteil Tannin am GP für 'Silvaner' 39,2 % ± 2,8 %, für ('Silvaner': 17,7 % ± 1,3%; 'Johanniter': 21,6 % ± 2,6
'Johanniter' 31,0 % ± 4,9 % und für 'Traminer' jeweils %; 'Traminer': 17,6 % ± 1,0%; ANOVA). Bei der Ver-
32,6 % ± 1,8 %; es besteht kein statistisch signifikanter gärung ganzer Beeren unterscheidet sich die freigesetzte
Unterschied zwischen den Rebsorten (ANOVA). Konzentration von Rutin nicht signifikant zwischen den
In den durchgeführten Analysen waren neun der un- Rebsorten ('Silvaner': 10,5 ± 3,0 mg/kg; 'Johanniter':
tersuchten 23 Einzelsubstanzen quantifizierbar (Abb. 13,5 ± 2,2 mg/kg; 'Traminer': 10,9 ± 1,1 mg/kg; ANO-
3). Trans-Resveratrol konnte dabei nicht nachgewie- VA). Auch bei der Aufsummierung der monomeren und
sen werden (Nachweisgrenze: 0,5 mg/kg Beeren). Ty- dimeren PP aus den einzelnen Traubenbestandteilen
rosol ist die einzige phenolische Verbindung, die von (Kerne, Schalen, Fruchtfleisch) werden höhere Kon-
nichtphenolischen Vorläufern stammt. Sie entsteht zentrationen errechnet, als sich bei der Analyse aus den
während der Vinifikation aus der Aminosäure Tyrosin ganzen Beeren ergeben. Die ermittelte Konzentration in
(Darias-Martin et al., 2000). Bei der Auswertung den vergorenen ganzen Beeren beträgt im Durchschnitt
der Blindwerte (vergorener Modellmost) zeigte sich, 76 % der ermittelten Summe von Kernen, Schalen und
dass Tyrosol allein durch den Stoffwechsel der Hefe Fruchtfleisch ('Silvaner': 77% ± 5,8 %; 'Johanniter': 80 %
gebildet wird. Die Gärversuche mit Beeren oder Bee- ± 5,8 %; 'Traminer': 72 % ± 4,0 %).
renbestandteilen weisen zwar höhere Konzentratio-
nen an Tyrosol auf, dennoch ist die Schwankung für
die acht durchgeführten Blindwerte mit 20,6 % erheb-
1
F= M GS = 170 g/mol
M Cat 290 g/mol
--- 138 ---aus den einzelnen Traubenbestandteilen (Kerne, Schalen, Fruchtfleisch) werden höhere
Konzentrationen errechnet, als sich bei der Analyse aus den ganzen Beeren ergeben. Die
ermittelte
MITTEILUNGEN Konzentration in den
KLOSTERNEUBURG 70vergorenen ganzen Beeren beträgt im Durchschnitt
(2020): 129-147 HAMMER 76 %
et der
al.
ermittelten Summe von Kernen, Schalen und Fruchtfleisch ('Silvaner': 77% ± 5,8 %;
'Johanniter': 80 % ± 5,8 %; 'Traminer': 72 % ± 4,0 %).
Silvaner
250,0
[mg /kg Beeren] 200,0
150,0 FF
Sch
100,0
K
50,0
0,0
GS B1 B2 EGC E-3-G Rutin Cat Epi
Johanniter
250,0
200,0
[mg/kg Beeren]
150,0 FF
Sch
100,0
K
50,0
0,0
GS B1 B2 EGC E-3-G Rutin Cat Epi
Traminer
250,0
200,0
[mg/kg Beeren]
150,0 FF
Sch
100,0
K
50,0
0,0
GS B1 B2 EGC E-3-G Rutin Cat Epi
Abb. 3: Darstellung ausgewählter monomerer und dimerer PP mittels HPLC für die
Beereneinzelbestandteile der Rebsorten 'Silvaner', 'Johanniter' und 'Traminer' (n = 3)
Abb. 3: Darstellung ausgewählter monomerer und dimerer PP mittels HPLC für die Beereneinzelbestandteile der
Rebsorten 'Silvaner', 'Johanniter' und 'Traminer' (n = 3)
Die Summe der quantifizierten Einzelverbindungen bestätigt die Reihenfolge
'Johanniter'>'Traminer'>'Silvaner', wie sie auch für GP nach Folin-Ciocalteu ermittelt wurde
--- 139
(ΣHPLC: 'Johanniter' 431,8 ± 28,6 mg/kg --- 'Traminer' 277,2 ± 6,7 mg/kg Beeren,
Beeren;
'Silvaner' 121,3 ± 3,6 mg/kg Beeren). Es bestehen signifikante Unterschiede zwischen allen
drei Rebsorten (ANOVA; Abbildung 5). Die Werte für ΣHPLC sind kleiner als für GP nach Folin-
Ciocalteu. Diese Tendenz ist in der Literatur bereits beschrieben (Rechner, 2000; PourMITTEILUNGEN KLOSTERNEUBURG 70 (2020): 129-147 HAMMER et al. Die Summe der quantifizierten Einzelverbindungen re oder Zucker erklärt, die zu höheren Werten bei der bestätigt die Reihenfolge 'Johanniter'>'Traminer'>'Sil- Folin-Ciocalteu-Methode führen. Beide Substanzen vaner', wie sie auch für GP nach Folin-Ciocalteu er- sind in den beschriebenen Versuchen vernachlässigbar, mittelt wurde (ΣHPLC: 'Johanniter' 431,8 ± 28,6 mg/ Ascorbinsäure wurde nicht eingesetzt, die Restzucker- kg Beeren; 'Traminer' 277,2 ± 6,7 mg/kg Beeren, konzentrationen bewegen sich
MITTEILUNGEN KLOSTERNEUBURG 70 (2020): 129-147 HAMMER et al.
500,0
400,0
[mg/kg Beeren]
300,0
200,0
Abbildung 5: Darstellung ΣHPLC in GB; Zuordnung der
100,0 Balken vgl. Abb. 4; Fehlerbalken ist sd aus n =3
0,0
1
Bei Betrachtung der Farbeigenschaften ist festzustel- vaner-Kerne kann versuchsbedingt nicht direkt mit den
len, dass die Kerne von Johanniter-Trauben einen anderen beiden Rebsorten verglichen werden, weil diese
dunkleren und intensiveren Farbbeitrag leisten als die mit weniger Volumen vergoren wurden und diese Ext-
Kerne der Traminer-Trauben. Der Farbbeitrag der Sil- rakte deshalb intensiver gefärbt sind (Abb. 6).
Abb. 6: Darstellung der Farbparameter L*, a*, b* gemäß CIELab in ausgewählten Experimenten der Rebsorten
'Silvaner' (oben links), 'Johanniter' (unten links) und 'Traminer' (unten rechts); Sch: Schalen, FF: Frucht-
fleisch, K: Kerne, Rfr: frische Rappen, Rtr: getrocknete Rappen.
--- 141 ---MITTEILUNGEN KLOSTERNEUBURG 70 (2020): 129-147 HAMMER et al.
EINFLUSS DER GÄRUNG Rappen hat die Gärung auf die Tanninfreisetzung
keinen Einfluss, es werden nur einzelne monomere
Um herauszuarbeiten, welchen Einfluss die Gärung auf und dimere PP durch die Gärung verstärkt freige-
die Freisetzung von Polyphenolen hat, werden die Ex- setzt.
perimente verglichen, bei denen Silvaner-Trauben und
deren Rappen unter Zusatz von Modellmost vergoren EINFLUSS DER RAPPEN
(Vg) bzw. lediglich mit Modellwein extrahiert wurden
(Ex). Um herauszufinden, welchen Einfluss zugesetzte
Für Silvaner-Trauben wird durch den Vergleich der Rappen verschiedener Rebsorten bei der Gärung
Experimente mit ganzen Beeren (GB_Vg und GB_Ex) unter Praxisbedingungen haben, wurden Experi-
festgestellt, dass durch die Gärung statistisch signifikant mente mit frischen Rappen durchgeführt. Durch
mehr GP freigesetzt wird als bei einer Extraktion mit zusätzliche Experimente mit getrockneten Rappen
Modellwein (Tabelle 5). Bei der Betrachtung der ein- sollte herausgefunden werden, ob sich eine Trock-
zelnen Beerenbestandteile bestätigt sich diese Tendenz. nung der Rappen auf das Polyphenolprofil der Wei-
Sowohl durch Gärung als auch durch Extraktion wird ne auswirkt.
aus den Kernen die größte Polyphenolmenge freige- Der GP der frischen Rappen (Tabelle 6) unterschei-
setzt. Die Gärung hat jedoch weder bei frischen noch bei det sich zwischen allen drei betrachteten Rebsorten
getrockneten Rappen einen signifikanten Einfluss be- signifikant (ANOVA). Von den frischen Rappen
züglich des GP nach Folin-Ciocalteu (t-Test: S_Rfr p = der Rebsorte 'Johanniter' wird die größte PP-Kon-
5,2E-2; S_Rtr p = 2,6E-1). Die PP der Trauben werden zentration freigesetzt. Frische Silvaner-Rappen un-
demnach nicht alleine durch den entstehenden Alkohol terscheiden sich bezüglich des freigesetzten Tan-
und dessen Eigenschaft als Lösungsmittel herausgelöst, ningehaltes nicht von 'Johanniter' und 'Traminer',
sondern die bei der Gärung ablaufenden enzymatischen es besteht jedoch ein signifikanter Unterschied zwi-
Vorgänge unterstützen die Freisetzung, wohingegen die schen 'Traminer' und 'Johanniter' (ANOVA). Der
PP der Rappen durch die Gärung nicht stärker freige- Anteil Tannin am GP beträgt für frische Rappen
setzt werden. aller betrachteten Rebsorten 45 % und unterschei-
Tannine werden bei GB und Kernen durch die Gärung det sich zwischen den Rebsorten nicht signifikant
statistisch signifikant mehr freigesetzt, für Schalen kann (ANOVA).
dieser Effekt nicht beobachtet werden (Tabelle 5). So- In den frischen Rappen aller drei untersuchten Reb-
wohl durch Gärung als auch durch Extraktion wird aus sorten dominiert quantitativ Procyanidin B1 gefolgt
den Einzelbestandteilen der Beeren aus den Kernen die von Catechin. In den frischen Rappen der Rebsorte
größte Menge Tannin freigesetzt. Auf den Eintrag von 'Johanniter' ist mehr Gallussäure enthalten als in
Tannin hat die Gärung weder bei frischen noch bei ge- 'Silvaner' und 'Traminer' (Abb. 7). Epigallocate-
trockneten Rappen einen signifikanten Einfluss (t-Test: chin-3-gallat ist nur in den Rappen der Rebsorte
S_Rfr p = 5,2E-1; S_Rtr p = 9,3E 2). 'Johanniter' quantifizierbar. Für die meisten quan-
Für ΣHPLC zeigt sich ebenso wie für GP nach Folin-Cio- tifizierten Substanzen lässt sich feststellen, dass in
calteu durch die Gärung ein statistisch signifikanter Un- den untersuchten Rebsorten keine qualitativen Un-
terschied für GB (t-Test: p = 1,6E-4). Es unterscheiden terschiede zwischen Rappen und Kernen bestehen.
sich alle in GB nachgewiesenen Verbindungen signifi- In Rappen der Rebsorte 'Traminer' ist im Gegensatz
kant zwischen Gärung und Extraktion. Für frische und zu den Kernen kein Procyanidin B2 nachweisbar.
getrocknete Rappen zeigt sich durch die Gärung für Bei den beiden anderen Rebsorten ist Procyanidin
ΣHPLC, im Gegensatz zu GP nach Folin-Ciocalteu, B2 sowohl in Kernen als auch in Rappen nachweis-
eine signifikant höhere Freisetzung (ΣHPLC t-Test: S_Rfr bar. Epigallocatechin-3-gallat, das von den drei Reb-
p = 3,0E-2; S_Rtr p = 1,0E-2). Bei Rappen ist der Unter- sorten nur in Johanniter-Rappen nachweisbar ist, ist
schied für einzelne Verbindungen demnach zu gering, in Johanniter-Kernen hingegen nicht nachweisbar.
um den GP nach Folin-Ciocalteu zu beeinflussen. Frische Silvaner-Rappen unterscheiden sich bezüg-
Zusammengefasst lässt sich feststellen, dass bei der Be- lich ΣHPLC nicht von 'Johanniter' und 'Traminer', es
trachtung ganzer Beeren während der Gärung mehr mo- besteht jedoch ein signifikanter Unterschied zwi-
nomere und dimere PP und auch mehr Tannin freige- schen 'Traminer' und 'Johanniter'.
setzt werden als bei einer alkoholischen Extraktion. Für
--- 142 ---MITTEILUNGEN KLOSTERNEUBURG 70 (2020): 129-147 HAMMER et al.
Tab. 5: Gegenüberstellung der Ergebnisse für die extrahierten und vergorenen Experimente
verschiedener Beerenbestandteile der Rebsorte 'Silvaner'. Aufgeführt sind GP nach Folin-
Ciocalteu, Tannin und ΣHPLC ± sd. GB, Sch, K, FF (n = 3), Rtr und Rfr (n = 2). Unterschiedliche
Buchstaben kennzeichnen signifikante Unterschiede p < 0,05 zwischen den Experimenten Ex und
Vg eines Beerenbestandteiles.
GP Tannin ΣHPLC
(mg GS-ÄQ/kg Beeren) (mg Cat-ÄQ/kg Beeren) (mg/kg Beeren)
S_GB_Ex 494 ±48 a
312 ±47
a
10,8a ±12,0
S_GB_Vg 991b ±31 663b ±70 118,5b ±5,0
herausgefunden werden, ob sich eine Trocknung der Rappen auf das Polyphenolprofil der
WeineS_Sch_Ex
auswirkt. 243a ±16 167a ±12 4,4a ±1,1
Der GP der frischen
S_Sch_Vg 315bRappen
±40 (Tabelle 6) unterscheidet
190a ±25 sich zwischen allen
13,5b
±3,8 drei betrachteten
Rebsorten signifikant (ANOVA). Von den frischen Rappen der Rebsorte 'Johanniter' wird die
größte PP-Konzentration freigesetzt. Frische Silvaner-Rappen unterscheiden sich bezüglich
S_K_Ex
des freigesetzten 380 a
±44
Tanningehaltes nicht von369
a
±43
'Johanniter' 56,5a es
und 'Traminer', ±3,8besteht jedoch ein
signifikanter
S_K_Vg Unterschied
946 ±105
b zwischen 'Traminer' b und 'Johanniter' (ANOVA).
745 ±78 b Der Anteil Tannin
143,6 ±16,0
am GP beträgt für frische Rappen aller betrachteten Rebsorten 45 % und unterscheidet sich
zwischen den Rebsorten nicht signifikant (ANOVA).
S_FF_Ex 126a ±2MITTEILUNGEN KLOSTERNEUBURG 70 (2020): 129-147 HAMMER et al.
Für die Interpretation des Einflusses einer Trocknung gilt zu beachten, dass die Experimente
"frisch" und "getrocknet" nicht kausal verbunden sind, es handelt sich je Rebsorte jeweils um
unabhängige Portionen Rappen aus der gleichen Grundgesamtheit (es wurden nicht von
Der Farbbeitrag frischer Rappen ist für 'Silvaner' gerin- Die Trocknung verändert nur für Rappen der Rebsorte
denselben Rappen Werte vor und Werte nach Trocknung ermittelt, das war aufgrund der
ger als für die beiden anderen Rebsorten (Abb. 6). 'Silvaner' den GP (Tabelle 6: GP nach Folin-Ciocalteu;
durchgeführten
Für die Interpretation des Einflusses Vergärung nicht möglich).
einer Trocknung t-Test: S_R p = 3,1E-2; J_R p = 9,0E-2; T_R p = 1,4E-
gilt zu beachten, dass die Experimente "frisch" und "ge- 1). Auch der Tanningehalt wird nur bei Silvaner-Rap-
Die Trocknung verändert nur für Rappen der Rebsorte 'Silvaner' den GP (Tabelle 6: GP nach
trocknet" nicht kausal verbunden sind, es handelt sich pen durch die Trocknung signifikant verändert (Tan-
Folin-Ciocalteu; t-Test: S_R p = 3,1E-2; J_R p = 9,0E-2; T_R p = 1,4E-1). Auch der
je Rebsorte jeweils um unabhängige Portionen Rappen nin: t-Test: S_R p = 9,5E-3; J_R: p = 6,0E-1; T_R p =
Tanningehalt(es
aus der gleichen Grundgesamtheit wird nur bei
wurden nichtSilvaner-Rappen durch dieführt
von 7,0E-1), die Trocknung Trocknung signifikant
zu einer Abnahme verändert
(Abb.
denselben Rappen(Tannin:
Werte vort-Test: S_Rnach
und Werte p = Trock-
9,5E-3; 8).
J_R: p = 6,0E-1; T_R p = 7,0E-1), die Trocknung führt zu
nung ermittelt, daseiner Abnahme
war aufgrund der(Abb. 8).
durchgeführten
Vergärung nicht möglich).
25
20
*
[g Cat-ÄQ/kg Rappen]
15
Tannin
10
5
0
S_fr S_tr J_fr J_tr T_fr T_tr
Abb.
Abb. 8: Darstellung des Tanningehaltes
8: Darstellung mittels MCP-Assay
des Tanningehaltes in frischen
mittels und getrockneten
MCP-Assay Rappen ver-und
in frischen
schiedener Rebsorten; Füllfarbe weiß: frische Rappen, Füllfarbe grau: getrocknete Rappen; ohne Mu-
getrockneten
ster: Rappen
'Silvaner', gepunktet: verschiedener
'Johanniter', Rebsorten;
schraffiert: 'Traminer'; Füllfarbe
Fehlerbalken weiß:
ist sd aus frische
n = 2 (S, J), n = 3Rappen,
Füllfarbe
(T); grau:
*signifikant getrocknete
unterschiedlich t-Test pRappen;
< 0,05. ohne Muster: 'Silvaner', gepunktet: 'Johanniter',
schraffiert: 'Traminer'; Fehlerbalken ist sd aus n = 2 (S, J), n = 3 (T); *signifikant
unterschiedlich t-Test p < 0,05.
Der Anteil Tannin an GP verändert sich durch Trock- monomere/dimere Verbindungen Einfluss hat, die mit
Der Anteil Tannin an GP
nung bei keiner der betrachteten Rebsorten statistisch verändert
der sich durch Trocknung
HPLC-Methode bei werden
nicht erfasst keinerkönnen.
der betrachteten
Un-
Rebsorten
signifikant (t-Test, 'Silvaner' statistisch
p = 3,2E-1, signifikant
'Johanniter' p= (t-Test, 'Silvaner' pder
ter Berücksichtigung = Fehlerbalken
3,2E-1, 'Johanniter' p = 1,9E-1,
ist für die meis-
1,9E-1, 'Traminer' p'Traminer'
= 9,0E-1). p = 9,0E-1). ten Substanzen keine signifikante Änderung durch die
Für ΣHPLC ergibt sich für keine der drei Rebsorten eine si- Trocknung erkennbar (Abb. 7). Für Rappen der Reb-
Für Σ
gnifikante Änderung durchHPLC ergibt sich für keine
die Trocknung (Tabelle 6). der drei'Silvaner'
sorte Rebsorten eine für
ist lediglich signifikante
Catechin eine Änderung
signifikantedurch die
Trocknung
Da die ΣHPLC für frische (Tabelle
und getrocknete 6). Da die ΣHPLC
Silvaner-Rap- für frische
Abnahme durch die und getrocknete
Trocknung Silvaner-Rappen
nachweisbar (t-Test, p im
pen im Gegensatz zum Gegensatz
GP nach zum GP nach und
Folin-Ciocalteu Folin-Ciocalteu undRappen
= 1,4E-2). Für Tannin dernicht signifikant
Rebsorte unterschiedlich
'Johanniter' ist nur ist,
bedeutet
Tannin nicht signifikant dies, dassist,der
unterschiedlich Einfluss für
bedeutet derdieTrocknung
Verbindungauf E-3-Gden
eineGP nach Folin-Ciocalteu
signifikante Abnahme er- nur deshalb
besteht,
dies, dass der Einfluss weil dort
der Trocknung aufTannin kennbar
miterfasst
den GP nach wird(t-Test,
oder weilp = 2,0E-4). Für Rappen
die Trocknung der Rebsorte
noch auf andere
Folin-Ciocalteu nurmonomere/dimere
deshalb besteht, weil dort Tannin 'Traminer' ist nur für die Verbindung GS eine
Verbindungen Einfluss hat, die mit der HPLC-Methode nicht erfasst signifikan-
miterfasst wird oder werden
weil die Trocknung
können.noch Unter te Abnahme
aufBerücksichtigung
andere dererkennbar (t-Test, pist= für
Fehlerbalken 2,2E-2).
die meisten Substanzen
keine signifikante Änderung durch die Trocknung erkennbar (Abb. 7). Für Rappen der
Rebsorte 'Silvaner' ist lediglich für Catechin eine signifikante Abnahme durch die Trocknung
nachweisbar (t-Test, p = 1,4E-2). Für Rappen der Rebsorte 'Johanniter' ist nur für die
--- 144 ---MITTEILUNGEN KLOSTERNEUBURG 70 (2020): 129-147 HAMMER et al.
Tab. 6: Zusammenstellung der Ergebnisse für GP nach Folin-Ciocalteu, Tannin, Anteil Tannin an
GP nach Folin-Ciocalteu und GP ΣHPLC in Rappen_Vg; kursiv: sd (für ΣHPLC Ergebnisse inkl.
Fehlerfortplanzung) S: n = 2, J: n = 2 T: n = 3). Unterschiedliche Buchstaben kennzeichnen
signifikante Unterschiede zwischen den Experimenten fr und tr einer Rebsorte p < 0,5.
S_Rfr S_Rtr J_Rfr J_Rtr T_Rfr T_Rtr
GP Folin (g GS-ÄQ/kg Rappen) 19,6a 13,3b 26,4a 18,8a 14,4a 15,8a
sd ±0,9 ±1,3 ±1,8 ±0,4 ±1,2 ±0,8
Tannin (g Cat-ÄQ/kg Rappen) 16,1a 9,9b 19,9a 18,2a 10,8a 11,6a
sd ±0,1 ±0,6 ±1,5 ±2,7 ±3,1 ±1,0
Anteil Tannin an (%) 48,1a 43,5a 44,3a 56,5a 43,8a 42,8a
sd 2,3 5,1 4,5 8,4 12,9 4,1
GP ΣHPLC (mg/kg Rappen) 1792a 1504a 2613a 2111a 1110a 931a
sd ±233 ±135 ±293 ±148 ±206 ±117
DANKSAGUNG
Bei der Rebsorte 'Silvaner' führt eine Trocknung Diese Arbeit wurde im Rahmen eines finanziell vom
der Rappen zu einem wahrnehmbaren Farbunter- Forschungsring des Deutschen Weinbaus geförderten
schied von ΔE = 9, durch die Trocknung werden die Projektes angefertigt. Besonderer Dank gilt allen Mitar-
Helligkeit erhöht und die Rot-grün-Buntheit und beitern der Bayerischen Landesanstalt für Weinbau und
Gelb-blau-Buntheit abgeschwächt (Abb. 6). Bei den Gartenbau, des Bayerischen Landesamtes für Gesund-
Rebsorten 'Johanniter' und 'Traminer' verändert eine heit und Lebensmittelsicherheit und der TU Braun-
Trocknung der Rappen den Farbbeitrag bei beiden schweig, die mich bei der Erstellung dieser Arbeit unter-
Rebsorten kaum, der Unterschied ΔE beträgt für beide stützt haben. Hervorzuheben ist der fleißige Einsatz von
RebsortenMITTEILUNGEN KLOSTERNEUBURG 70 (2020): 129-147 HAMMER et al.
LITERATUR
Berghold, S., Wendelin, S. und Eder, R. 2018: Ver- Hernández-Jiménez, A., Kennedy, J. A., Bautis-
gleich zweier Probenvorbereitungsmethoden für die ta-Ortin, A. B., et al. 2012: Effect of Ethanol on Grape
Analyse von Traubenphenolen mittels HPLC. Mittei- Seed Proanthocyanidin Extraction. American Journal of
lungen Klosterneuburg 68: 241-249. Enology and Viticulture 63 (1): 57-61.
Bindon, K. A., Kassara, S. und Smith, P. A. 2017: Ivanova, V., Stefova, M., Borimir Vojnoski, B., et
Towards a model of grape tannin extraction under wi- al. 2011: Identification of polyphenolic compounds in
ne-like conditions: the role of suspended mesocarp ma- red and white grape varieties grown in R. Macedonia
terial and anthocyanin concentration. Australian Jour- and changes of their content during ripening. Food Re-
nal of Grape and Wine Research 23: 22-32. search International 44: 2851-2860.
Bundessortenamt 2015. Beschreibende Sortenliste Lübbe, E. 2013. Farbempfindung, Farbbeschreibung
Reben. - Hannover: Bundessortenamt, 2015. und Farbmessung. - Wiesbaden: Springer Vieweg, 2013
Burns, J., Gardner, P. T., O’Neil, J., et al. 2000: Rela- Mercurio, M. D., Dambergs, R. G., Herderich, M. J.,
tionship among Antioxidant Activity, Vasodilation Ca- et al. 2007: High Throughput Analysis of Red Wine and
pacity, and Phenolic Content of Red Wines. Journal of Grape Phenolics-Adaptation and Validation of Methyl
Agricultural and Food Chemistry 48: 220-230. Cellulose Precipitable Tannin Assay and Modified So-
mers Color Assay to a Rapid 96 Well Plate Format. Jour-
Casassa, L. F. und Harbertson, J. F. 2014: Extrac- nal of Agricultural and Food Chemistry 55: 4651-4657.
tion, Evolution, and Sensory Impact of Phenolic Com-
pounds During Red Wine Maceration. Annual Review Mercurio, M. D. und Smith, P. A. 2008: Tannin
of Food Science and Technology 5: 83-109. Quantification in Red Grapes and Wine: Comparison of
Polysaccharide- and Protein-Based Tannin Precipitati-
Cheynier, V., Duenas-Paton, M., Salas, E., et al. on Techniques and Their Ability to Model Wine Astrin-
2006: Structure and Properties of Wine Pigments and gency. Journal of Agricultural and Food Chemistry 56:
Tannins. American Journal of Enology and Viticulture 5528-5537.
57 (3): 298-305.
Monagas, M., Gómez-Cordovés, C., Bartolomé,
Darias-Martin, J., Rodríguez, O., Díaz, E., et al. B., et al. 2003: Monomeric, Oligomeric, and Polymeric
2000: Effect of skin contact on the antioxidant phenolics Flavan-3-ol Composition of Wines and Grapes from Vi-
in white wine. Food Chemistry 71: 483-487. tis vinifera L. Cv. Graciano, Tempranillo, and Cabernet
Sauvignon. Journal of Agricultural and Food Chemistry
Ehrhardt, C., Arapitsas, P., Stefanini, M., et al. 51 (22): 6475-6481.
2014: Analysis of the phenolic composition of fun-
gus-resistant grape varieties cultivated in Italy and Ger- OIV 2009: Method OIV-MA-AS2-10. Type IV method.
many using UHPLC-MS/MS. Journal of Mass Spectro- Folin-Ciocalteu Index. In: Compendium of Internati-
metry 49 (9): 860-869. onal Methods of Analysis of Wines and Musts. - Paris:
The International Organisation of Vine and Wine, 2009
Fischer, M. und Glomb, M. A. 2015. Moderne Le-
bensmittelchemie. - Hamburg: B. Behr´s Verlag GmbH Pour Nikfardjam, M. S. 2001: Polyphenole in Weiß-
& Co. KG, 2015 weinen und Traubensäften und ihre Veränderung im
Verlauf der Herstellung. Gießen, Deutschland, Justus
Hanlin, R. L., Hrmova, M., Harbertson, J. F., et al. von Liebig-Universität Gießen, Dissertation
2010: Review: Condensed tannin and grape cell wall in-
teractions and their impact on tannin extractability into
wine. Australian Journal of Grape and Wine Research
16: 173-188.
--- 146 ---MITTEILUNGEN KLOSTERNEUBURG 70 (2020): 129-147 HAMMER et al.
Rechner, A. 2000: Einfluss der Verarbeitungstechnik Terrier, N., Poncet-Legrand, C. und Cheynier,
auf die Polyphenole und antioxidative Kapazität von V. 2009: Flavanols, Flavonols and Dihydroflavonols. In:
Apfel- und Beerenobstsäften. Gießen, Deutschland, Jus- Moreno-Arribas, M. V. und Polo, M. C. (eds): Wine
tus-Liebig-Universität Gießen, Dissertation Chemistry and Biochemistry. S. 463-507. - New York:
Springer, 2009
Sarneckis, C. J., Dambergs, R. G., Jones, P., et al.
2006: Quantification of condensed tannins by precipita- Vrhosvsek, U., Masuero, D., Gasperotti, M., et al.
tion with methyl cellulose: development and validation 2012: A Versatile Targeted Metabolomics Method for
of an optimised tool for grape and wine analysis. Austra- the Rapid Quantification fo Multiple Classes of Pheno-
lian Journal of Grape and Wine Research 12 (1): 39-49. lics in Fruits and Beverages. Journal of Agricultural and
Food Chemistry 60: 8831-8840.
Souquet, J. M., Labarbe, B., Le Guerneve, C., et al.
2000: Phenolic Composition of Grape Stems. American Eingelangt am 4. Februar 2020
Journal of Enology and Viticulture 48: 1076-1080.
--- 147 ---Sie können auch lesen
