7 | Die alkoholische Gärung (sehr wichtig) Flashcards
7 Die alkoholische Gärung
Was passiert bei diesem Vorgang?
Bei diesem Vorgang wird durch die Hefe nicht nur Zucker in Alkohol und andere Nebenprodukte umgewandelt, es werden auch Aromen freigesetzt oder neue Verbindungen gebildet - es entsteht das Gärbukett.
7 Die alkoholische Gärung
Aus 100g Zucker wird wie viel Alkohol gebildet?
ca. 47-48 g.
Der Rest besteht aus Kohlendioxid (ca. 48g) und noch anderen Produkten.
7 Die alkoholische Gärung
Beschreibe das bei der Gärung entstehende Kohlendioxid (CO2).
Wieso kann CO2 gefährlich werden?
Es ist ein farb- und geruchsloses Gas, das sich in Wein und Wasser löst und schwerer als Luft ist. Dadurch kann es sich in tief liegenden Kellern ohne Abzug ansammeln, den Sauerstoff aus der Luft verdrängen und damit zum Erstickungstod führen.
7 Die alkoholische Gärung
Welcher CO2-Anteil liegt in der Luft und wie hoch ist dieser in der ausgeatmeten Luft?
Ab wie viel CO2-Anteil in Vol.-% wird es gefährlich für den Menschen?
0.03 Vol.-% - Luft
4 Vol.-% - ausgeatmete Luft
Ab 5%: Atemnot
Ab 15%: in kurzer Zeit Bewusstlos
Ab 18%: rascher Tod
7.2.1 Herkunft
Von wo stammen die Hefen grössten Teils?
Von der Oberfläche der Traubenbeeren, wo sie sich an den Stellen vermehren, an denen sie Zutritt zum Saft haben (feine Risse, Wunden, Fruchtpolster der Beerenstiele).
7.2.1 Herkunft
Befinden sich auf unverletzten oder aufgesprungenen Beeren mehr Hefezellen?
Auf aufgesprungenen fast 40-mal so viele wie auf unverletzten.
ca. 8 Millionen Zellen
7.2.1 Herkunft
Wie kommen die Hefezellen im Weingarten auf die Beeren?
Durch zurückspritzende Regentropfen gelangen sie auf die Beeren. Auf tief hängenden Beeren finden sich fast 5-mal so viel Zellen wie auf Beeren in oberen Regionen.
7.2.1 Herkunft
Was ist eine der wichtigsten Vermehrungsorte für die Hefezellen?
Die Weinpresse, die Keimzahl kann nach Verlassen der Presse 100-mal höher sein.
7.2.2 Hefevermehrung
Wie vermehren sich die Hefen?
Durch Sprossung.
7.2.2 Hefevermehrung
Die Hefen vermehren sich durch Sprossung, was passiert dabei?
Dieser Vorgang kann ca. 35-mal stattfinden, wobei an der Hefeoberfläche eine Sprossnarbe zurückbleibt, die wenig Stoffwechseltätigkeit vollführen kann. “Altgediente” Hefen mit vielen Sprossnarben haben daher geringere Gärleistung.
7.2.3 Hefearten
Wie viel % der gewünschten Hefen kommen aus dem Weingarten?
Wie viele verschiedene Hefestämme sind es zumeist?
1-3%
16 verschiedene, von diesen können nur 5 den Most vollständig durchgären.
7.2.3 Hefearten
Man unterscheidet die Hefen nach Gärung und Aussehen, nenne und erkläre die wichtigsten.
Stark gärende Hefen: Sie bilden viel Alkohol und viele positive Nebenprodukte. Diese Hefen bezeichnet man auch als “echte Weinhefen” der Art Saccharomyces cerevisiae. Sie sind aber zu Beginn der Gärung nur in geringer Anzahl vertreten.
Schwach gärende Hefen: Von Natur aus im Most vorhanden, werden sie als “wilde Hefen” bezeichnet. Anfänglich sind sie 1000-fach zahlreicher als Saccharomyces cerevisiae und beginnen die Gärung. Die Alkoholverträglichkeit ist meist gering, ab 3-4 Vol.-% Alkohol werden sie üblicherweise gehemmt. Dann führen die Saccharomyceten die Gärung fort. Einige Gärnebenprodukte der wilden Hefen wie Glycerin sind von Vorteil, allerdings könne einige Vertreter bis 0,5 g/l Essigsäure bilden, um 10-mal mehr als Saccharomyces cervisiae.
Kahmhefen: Sie sind sauerstoffbedürftig und weinschädlich und vermehren sich gern auf der Oberfläche von Weinen mit niedrigerem Alkoholgehalt (11 Vol.-%).
Sporadisch vorkommende Hefen: Ihnen wird keine Bedeutung zugemessen.
7.2.3 Hefearten
Die Verwendung von Reinzuchthefen ist heute üblich. Definiere Reinzuchthefen.
Reinzuchthefen sind speziell selektionierte Hefen mit bestimmten Eigenschaften die dem Most zugesetzt werden, damit die Gärung stattfindet
7.2.3 Hefearten
Was sind die Anforderungen an Reinzuchthefen? (13)
- Rasches Angären
- Problemloses Durchgären
- Gärung in einem weiten Temperaturbereich
- Geringe Schaumbildung
- Keine oder möglichst wenig Nebenprodukte
- Gute Alkoholausbeute
- Keine SO2-Bildung (wichtig für BSA)
- Alkoholverträglichkeit (bei Sekthefen)
- Zuckerverträglichkeit (Osmotoleranz) bei Prädikatsweinen
- Keine Bildung filtrationsstörender Stoffe (Mannane, Glucane)
- Rasches Absetzen nach der Gärung
- Farbschonung bei Rotwein
- Grundsätzlich keine Beeinflussung des Sorten- oder Lagentyps
7.2.4 Arten der Gärung
Für den Gärbeginn ist eine Mindestkeimzahl erforderlich, wie hoch ist diese und was sind die wichtigsten Infektionsquellen?
ca. 107 Zellen/ml sind notwendig.
Pressen und Geräte sind die wichtigsten Infektionsquellen dadurch wird die natürliche im Most vorkommende Zellzahl von 10-100 Zellen/ml auf das 10- bis 100-Fache angehoben.
7.2.4 Arten der Gärung
Welche 2 Möglichkeiten gibt es um auf die notwendige Hefezellzahl für den Gärbeginn zu kommen?
Spontangärung
Vergärung mit Reinzuchthefe
7.2.4 Arten der Gärung
Resultate der Spontangärung sind?
- höherer Glyceringehalt
- mehr höhere Alkohole
- möglicherweise mehr flüchtige Säure
- möglicherweise mehr SO2-Bedarf
- möglicherweise verbleibender Zuckerrest (Steckenbleiben)
7.2.4 Arten der Gärung
Was passiert bei der klassischen Spontangärung?
Man wartet ab, bis sich die Hefen unter Lufteinfluss auf die nötige Zellzahl vermehrt haben und die Gärung beginnt.
7.2.4 Arten der Gärung
Was versteht man unter “Pied de Cuve”?
Eine Variante der Spontangärung, um eine bessere Gärsicherheit zu erlangen. Dabei wird vor der Hauptlese bereits eine kleine Menge Most zur Gärung gebracht und dann der grossen Menge als Starthilfe zugegeben.
7.2.4 Arten der Gärung
Was sind die Vorteile bei der Vergärung mit Reinzuchthefe?
Durch den Zusatz von selektionierten Trockenreinzuchthefen wird von Beginn an für eine ausreichende Zellzahl gesorgt und damit eine Fehlgärung weitgehend unterbunden. Die Vorteile der Sicherheit des An- und Durchgärens überwiegen bei Weitem.
7.2.4 Arten der Gärung
Wann ist ein Reinhefezusatz unbedingt notwendig bzw. sehr günstig?
- Pasteurisierten Mosten
- Sehr zuckerreichen Mosten (Prädikatsweinen)
- Mosten aus gefaultem Traubenmaterial
- Gärhemmung durch Toxine (Fungizide, Killerfaktoren)
- Umgärung und Versektung
- Sehr tiefen Temperaturen
7.2.5 Aktivieren der Reinzuchthefen
Wie werden die Reinzuchthefen dem zu vergärendem Most zugesetzt?
Die Trockenhefen werden in der 5-10-Fachen Wassermenge bei 38 °C (exakt!) 10-15 Min. lang vorgequollen (rehydratisiert). Dann wird langsam Most zugesetzt und dabei auch die Temperatur schrittweise abgesenkt., um einen Temperaturschock bei der Zugabe zu vermeiden. Nachdem eine deutliche Schaumbildung zu bemerken ist, soll die Hefe dem zu vergärenden Most zugesetzt werden.
7.3 Gärungseinflüsse
Welches ist der absolut wichtigste Faktor bei der Gärung?
Die Temperatur, in den meisten Fällen sind Gärprobleme tatsächlich Temperaturprobleme.
7.3.1 Temperatur
Die Optimaltemperatur für Vermehrung und Gärung der Hefe liegt bei?
Was passiert wenn die Temperatur zu stark von diesem Mittelwert abweicht?
25 °C
Es hemmt den Stoffwechsel der Hefe.
7.3.1 Temperatur
Wie stark darf sich die Temperatur während der Gärung verändern um Hefestress zu vermeiden?
Höchsten 4 °C pro Stunde.
7.3.1 Temperatur
Ein für die Temperatur wichtiger Faktor ist das Behältervolumen. Wieso?
Je grösser die Menge im Gärbehälter ist, desto stärker erwärmt sich der Most während der Gärung und umso niedriger kann die Anstelltemperatur gewählt werden.
7.3.1 Temperatur
Was versteht man unter “Versieden”?
Bei sehr hohen Gärtemperaturen (ca. 35-37 °C) kann es zu einem plötzlichen Abbruch der Gärung kommen, der als “Versieden” bezeichnet wird.
7.3.1 Temperatur
Was gilt als richtige Gärtemperatur?
Dies kann sehr unterschiedlich sein. Je wärmer vergoren wird, desto mehr Aroma und Alkohol geht verloren, desto sicherer wird aber die Hefe den Most durchgären.
7.3.1 Temperatur
Was bedeutet “Kaltgärung”?
Die sogenannte “Kaltgärung” bezieht sich auf einen Temperaturbereich von 12-15 °C. Hierfür ist jedoch der Einsatz speziell ausgewählter Hefen (Kaltgärhefen) notwendig.
7.3.1 Temperatur
Abhängig von der Temperatur erzeugen die Hefen bei der Gärung auch unterschiedliche Nebenprodukte.
Nenne je 3 bei hohen Gärtemperaturen (>23 °C) und bei niedrigeren Gärtemperaturen (<23 °C).
bei hohen Gärtemperaturen (>23 °C): Höhere Gehalte an Glycerin, vergärbarem Zucker, Restextrakt, Milchsäure, flüchtige Säure.
bei niedrigeren Gärtemperaturen (<23 °C): Höhere Gehalte an Gesamtalkohol, Gesamtsäure, Äpfelsäure, Acetaldehyd
7.3.1 Temperatur
Was sind die Vor- und Nachteile der Kaltgärung?
Vorteile
- Der Alkoholgehalt ist höher, da weniger aus dem Wein entweicht.
- Die Weine verkosten sick bukettreicher, da die Aromen besser im Wein verbleiben. Der Charakter ist aber unterschiedlich im Vergleich zu wärmer vergorenen Weinen (z.B. tropische Früchte).
- Durch die niederen Temperaturen kann auch ein bakterieller Säureabbau verhindert werden.
Nachteile
- Bei langsamen Gärungen entsteht ein höherer SO2-Bedarf.
- Entsprechende Kühlungseinrichtungen und damit verbundene Kosten sind notwendig.
7.3.2 Zuckerkonzentration
Welche Moste gären am leichtesten?
Moste mit geringem Zuckergehalt, Weine unter 11 Vol.-% Gesamtalkohol haben selten Gärprobleme.
7.3.2 Zuckerkonzentration
Was bedeutet, die Hefen müssen “osmotolerant” sein?
Die Hefen müssen eine hohe Zuckerkonzentration ertragen.
7.3.3 Alkoholgehalt
Bis zu welchem Alkoholgehalt können sich Saccharomyceshefen noch vermehren?
Bei 15-16 Vol.-% ist die Grenze erreicht.
7.3.3 Alkoholgehalt
Bei sehr hohen Alkoholgehalten wird die Endgärung nicht von Saccharomyces cerevisiae Stämmen durchgeführt sondern von?
Saccharomyces bayanus, diese sind noch alkoholresistenter.
7.3.3 Alkoholgehalt
Die hemmende Wirkung von Ethanol auf Vermehrung und Gärung macht man sich bei der Herstellung von Süssweinen (Portwein, Sherry) zunutze, wie?
Dabei wird beim erwünschten Restzucker die Gärung durch den Zusatz von Weinalkohol auf 16-18 Vol.-% unterbrochen (Aufspriten).
7.3.4 Schweflige Säure
Wie wirkt sich die Anwendung von schwefliger Säure auf die Hefen aus?
Sie wirkt sich hemmend auf die Hefevermehrung aus. Vor allem die wilden Hefen und Bakterien werden dadurch unterdrückt, Saccharomyces-Hefen wenig beeinträchtigt. Es wird somit der Gärbeginn beeinflusst, aber nicht der weitere Gärverlauf.
Die Wirkung der schwefligen Säure ist sehr stark vom pH-Wert des Mostes abhängig, bei säurearmen Mosten ist die Wirkung deutlich geringer.
7.3.5 Trubgehalt
Wie beeinflussen Trubteilchen die Gärung?
Trubteilchen unterstützen die Entbindung von Kohlendioxid (CO2), dies führt zu einer starken Durchmischung und weiteren Ankurbelung einer heftigen Gärung. Im Sinne einer angestrebten ruhigen, kontrollierten Gärung soll der Mosttrub daher abgetrennt werden (unter ca. 0,6 Vol.-%).
7.3.5 Trubgehalt
Durch die Entschleimung gären die Moste …?
langsamer, gleichmässiger, erwärmen sich nicht so stark und liefern reintönigere Jungweine. Die Alkohol- und Aromaausbeute ist höher.
7.3.5 Trubgehalt
Die Abbildung zeigt die Beeinflussung des Gärverlaufs durch verschieden starkes Vorklären des Mostes (Verlauf der Temperatur und der Zuckerabnahme).
Ordne folgende Begriffe den Zahlen zu;
- Most nicht entschleimt
- Most nach 6 h abgezogen
- Most nach 48 h abgezogen
- Most nicht entschleimt
- Most nach 6 h abgezogen
- Most nach 48 h abgezogen
- Most nicht entschleimt
- Most nach 6h abgezogen
- Most nach 48h abgezogen
7.3.6 Sonstige störende Stoffe
Wie können sich ein hoher Metallgehalt, Pflanzenschutzmittelrückstände und Essigsäurebakterien auf die Gärung auswirken?
Hoher Metallgehalt: von blanken Oberflächen (Eisen, Kupfer, Messing, Zink), spielt keine Rolle bei der Vergärung, bei einer zweiten Gärung (Sekt, Umgären) kann er sich hemmend auswirken.
Pflanzenschutzmittelrückstände: bringen teils stark verzögertes Angären, wenn mit zu hohen Mengen gearbeitet wurde. Durch eine gute Entschleimung kann der grösste Anteil von Spritzmitteln entfernt werden.
Essigsäurebakterien: können durch geschädigtes Lesegut (Botrytis) in grosser Zahl in den Most gelangen, bei zögerndem Gärbeginn haben sie genügend Zeit zur Vermehrung, sie können dann die Hefevermehrung hemmen.
7.4.1 Gärfördernde Massnahmen
Wichtig ist eine gärkräftige Hefe in ausreichender Zellzahl.
Nenne Gärfördernde Massnahmen. (5)
- Eine Mostbelüftung unterstützt die Vermehrung und die Gärkraft. Nur bei Mosten aus gesunden Trauben.
- Die Gär- bzw. Starttemperatur ist der wichtigste Parameter: ca. 18 °C (Mostwärmer einsetzen)
- Zusatz von Reinhefe
- Gärhilfsmittel
- Aufrühren der Hefe (gesundes Lager!)
7.4.2 Gärhemmende Massnahmen
Dazu gehören alle Massnahmen, die der Vermehrung der Hefe entgegenwirken.
Nenne gärhemmende Massnahmen. (5)
- Niedrige Temperatur
- Sehr scharfe Vorklärung des Mostes (starke Entschleimung)
- Verminderung der inneren Oberfläche
- Einwirkung von Kohlendioxid (durch Vergären unter Druck)
- Etappenweise Anfüllen des Gärbehälters: Dadurch erfolgt immer wieder Abkühlung, es besteht aber auch grössere Böcksergefahr.
7.4.3 Beheben einer Gärstockung
Was ist in den meisten Fällen die Ursache einer Gärstockung?
Eine zu geringe Temperatur.
7.4.3 Beheben einer Gärstockung
Ab wann ist es sehr schwierig die Gärung nochmals in Gang zu bringen?
Bei 12 Vol.-% Alkohol und unter 10 g Restzucker.
7.4.3 Beheben einer Gärstockung
Was sind die nächsten Schritte wenn durch reines Anheben der Temperatur mittels Mostwärmer keine Gärung mehr erfolgt?
Der Jungwein muss vom Lager getrennt werden, um mögliche Hemmstoffe weitestgehend zu entfernen. Dann wird er auf eine gute Starttemperatur (22 °C) gebracht und eine Reinzuchthefe, die entsprechend vorgezüchtet wurde, mit Maximaldosierung eingesetzt.
7.4.3 Beheben einer Gärstockung
Was wird zum Anwärmen des Mosts eingesetzt?
Ein Tauchsiedler aus Edelstahl (Edestahlmostwärmer).
Infrarotmostwärmer, die besonders für biologischen Säureabbau empfehlenswert sind, bringen zu wenig Leistung im trüben Most.
7.4.3 Beheben einer Gärstockung
800 l Most sollen von 10° C auf 18° C erwärmt werden. Wie lange muss ein Tauchsiedler mit der Leistung von 1000 Watt im Fass bleiben?
Nenne die Formel und löse das Beispiel.
Gesamtmostmenge x (gewünschter Temperatur - Anfangstemperatur) x 1,16
Leistung des Tauchsiedlers in Watt
800 x (18-10) x 1,16
1000
= 7,4 Stunden
7.5 Gekühlte Gärung
Was ist das Ziel einer gekühlten Gärung?
Was ist dabei zu beachten?
Ein gleichmässiger Temperaturverlauf und die Vermeidung von Temperaturspitzen. Die Hefe soll in ihrer Tätigkeit gezügelt, aber zum richtigen Zeitpunkt auch unterstützt werden.
Als grundsätzliche Linie sollte eine ausreichend hohe Start- und Endtemperatur eingehalten werden, dazwischen kann man auf niedrigerem Temperaturniveau gären. Wichtig ist ein rechtzeitiges Beginnen der Kühlung, damit die Hauptgärung nicht durch zu starke Wärmeentwicklung unkontrollierbar wird.
7.5.1 Kühlung durch Berieselung der Tanks
Wie funktioniert eine Kühlung durch Berieselung?
Kühlleitungen sind aussen an den Tanks angebracht. Der Wasseraustritt erfolgt durch einfache Bohrungen oder Sprühdüsen, die im Abstand von 30-40 cm angeordnet sind. Wichtig ist eine gute Verteilung, sodass sich ein dünner Wasserfilm über die ganze Oberfläche ausbreitet.
7.5.1 Kühlung durch Berieselung der Tanks
Wie erfolgt die Temperaturregelung?
Im einfachsten Fall händisch oder mit automatischen Regelungen. PC-vernetzte Anlagen erlauben auch das Aufzeichnen des gesamten Gärverlaufs.
7.5.2 Kühlung durch innen liegende Kühlflächen
Wie funktioniert das?
Bei dieser Variante wird die Wärme durch im Behälter innen angebrachte, verschieden geformte Kühlplatten, Spiralkühler oder auch biegsame Metallschläuche abgeführt. Sie können im Tank oder im Fass fix montiert oder auch hineingehängt werden.
7.5.3 Kühlung mit Doppelmantel
Vor- und Nachteil?
Vorteile:
Diese Variante erlaubt die grösstmögliche Kühlfläche. Je nach Bauart gibt es eine Unterteilung in oberen und unteren Doppelmantel, sodass wahlweise oben gekühlt oder unten erwärmt werden kann.
Nachteile:
Die Möglichkeit der (oft überschätzten) Wärmeabstrahlung geht verloren.
7.5.3 Kühlung im Doppelmantel
Was ist die einfachste Version der Kühlung?
Mit frischem Leitungswasser, sofern es in ausreichender Menge verfügbar ist.
7.5.3 Kühlung im Doppelmantel
Für was wird ein Durchlaufkühler benutzt?
Die Temperatur des Leitungswassers ist stark witterungs- bzw. jahreszeitabhängig (8-17 °C). Mit einem Durchlaufkühler lässt sich die Wassertemperatur absenken, so ist dann jede gewünschte Gärvariante (Kaltgärung) möglich.
7.6 Massnahmen bei Gärende
Welche Optionen hat man bei Gärende?
Raue Fülle
Vorzeitiges Abziehen
7.6.1 Raue Fülle
Was versteht man darunter?
Sobald die Gärung abklingt, kommt es darauf an, eine Aromaschädigung durch Lufteinfluss zu vermeiden. Das bedeutet, dass der Behälter weitestgehend aufgefüllt wird (Raue Fülle). Nach Beendigung der Gärung muss vollgefüllt werden, oder es wird in einen anderen Behälter, der vollgehalten werden kann, umgezogen.
7.6.2 Vorzeitiges Abziehen
Was versteht man darunter?
Ist eine Lagerung auf der Hefe (“sur lie”) geplant, so wird teilweise bereits in der Endgärphase umgezogen, um die weitere Lagerung auf der (sauberen) Feinhefe durchzuführen. Dabei ist aber zu beachten, dass die Hefe keinen Temperaturschock erleidet und dadurch die Gärung möglicherweise stecken bleibt.
Was ist am Gärende zu tun?
Ab dem Zeitpunkt des Gärendes muss das Fass spundvoll gehalten werden. Kontrolle und Auffüllen sind notwendig. Durch regelmässiges Probieren verfolgt man die qualitative Entwicklung des Weines und kann, wenn nötig, auf beginnende Fehlentwicklungen sofort reagieren. Je früher dies erfolgt, desto geringer wird die Beeinträchtigung des Weines sein.
