Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung

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Titel: Aromaverschleppung in Wein
Titel (englisch): Aroma migration in wine
Beschreibung (dt.): Ein kommerzieller Weißwein wird mit fünf Aromastoffen dotiert, die als analytische Marker für Aromaverfälschungen herangezogen werden sowie drei weiteren, die bei Glühwein ein Rolle spielen bzw. sehr geruchsaktiv sind. Dieser aromatisierte Wein wird auf einer kleinen Anlage gefüllt. Nach einer branchenüblichen Reinigung, kommt der gleiche, aber natur-belassene Wein zur Abfüllung. Nach 500 L werden Schläuche, Filter und Pumpen ausgetauscht, so dass nur noch aus dem Füller Aromastoffe migrieren können. Erneut werden 500 L des Ausgangswein gefüllt. Flaschen vom Beginn, Mitte und Ende der jeweiligen Füllung werden mittels verschiedenen Headspace-Multidimensionalen-GC-MS-Methoden auf Reste der zugesetzten acht Aromastoffe untersucht. Hierbei kommt die Stabil-Isotopen-Verdünnungs-Analyse zu Anwendung, die eine sehr exakte Quantifizierung erlaubt. Für die eingesetzten acht Aromastoffe werden in Wasser, Modellwein und dem Ausgangswein sensorische Schwellenwerte mit einem trainierten Panel und unter Anwendung der 3-AFC und BET-Methode bestimmt. Die in den nach der Reinigung gefüllten Weinen vorgefundenen Aromakonzentrationen werden durch die Schwellenwerte geteilt. Dies erlaubt eine sensorische Beurteilung, ob die migrierten Aromastoffe zu einer sensorischen oder gar qualitativen Veränderung führen können.
Beschreibung (engl.): A commercial white wine will be enriched with five flavors, which are used as analytical markers for flavor adulteration and three other, playing a role in mull wine and being a highly odor active natural flavor in wine. This flavored wine will be filled on a small bottling line. After a customary cleaning process, the same wine but free of any aroma additions will be bottled on the same line. After filling 500 L tubes, filters and pumps are replaced, so that aroma can migrate only from the filler anymore. Again 500 L of wine are filled. Bottles from the beginning, the middle and end of each filling lot are examined by different headspace multidimensional GC-MS analyses regarding residues of the added eight aroma substances. Application of the stable isotope dilution analysis allows a very accurate quantification. For the employed eight aroma compounds sensory thresholds are determined by a trained panel and using the 3-AFC and BET method in water, wine model and the original wine. The aroma residues analyzed in the filled wine after cleaning are divided by the thresholds. This allows a sensory evaluation, whether the migrated flavorings may lead to sensory or even qualitative changes. WP1 Aromatizing of the original wine and bottling 2000 L in a small filler. After cleaning of the filler the original wine is bottled on the same line. After 500 L replacement of peripherals and subsequent bottling of 500 L. sampling. WP2 Analysis of eight added aroma substances by GC-MS and quantification by stable isotope dilution analysis. WP 3 Determination of aroma thresholds of 8 aroma marker in water, model wine and the original wine by a trained panel. WP4 determination of aroma values for the 8 aroma markers. Final assessment of the sensory or even qualitative impact of aroma migration.
Ergebnis (dt.): Bei der Herstellung aromatisierter weinhaltiger Getränke ist der Zusatz bestimmter Aromastoffe vorgeschrieben. Ihre Abfüllung erfolgt in Betrieben, die auf den gleichen Fülllinien auch Weine, Perlweine oder Schaumweine abfüllen. Hierfür ist die Aromatisierung verboten. Die Aromamigration stellt daher ein ernstes Problem dar.
Ziel des Forschungsvorhabens war es, die Aromaverschleppung von aromatisierten Getränken in Wein zu untersuchen und zu ermitteln, ab welchen Konzentrationen eine sensorisch wahrnehmbare Veränderung des Weines erwartet werden kann.
Hierzu wurden einem Grundwein exakte Konzentrationen von acht Aromastoffen zugesetzt. Nach betriebsüblicher Reinigung der Prozesslinie wurde der gleiche Grundwein erneut filtriert und abgefüllt. Nach der analytischen Bestimmung der Aromamigration erfolgte ihre sensorische Beurteilung mit Hilfe der getrennt bestimmten Geruchsschwellenwerte der zugesetzten Aromastoffe. Alle untersuchten Aromastoffe lagen nach der gründlichen Reinigung unterhalb der analytischen Nachweisgrenzen. Je nach Aromastoff unterschritten die analytischen Nachweisgrenzen die sensorischen Schwellenwerte um den Faktor 20 bis 300. Somit war der unbeabsichtigte und technisch unvermeidbare Übergang der Aromen in den Wein geruchlich nicht wahrnehmbar. Die analytischen Ergebnisse wurden sensorisch auf Basis geruchlicher und geschmacklicher Beurteilung bestätigt.
Bei einer großvolumigen Abfüllung eines kommerziellen aromatisierten weinhaltigen Getränks bestätigten sich die Ergebnisse, da die Migration der zugesetzten Aromastoffe in den nachfolgend gefüllten Wein die jeweiligen Schwellenwerte um den Faktor 50 bis 160 unterschritt und daher jeglicher sensorischen Relevanz entbehrte.
Zusammenfassend bedeutet dies, dass in den beiden untersuchten Abfüll- und Reinigungsprozessen die für die sensorische Wahrnehmung erforderlichen Konzentrationen nicht erreicht worden sind. Die Aromamigration findet statt, sie führt aber nicht unvermeidlich zu einer sensorisch wahrnehmbaren Veränderung des Weines.
Ergebnis (engl.): In the production of flavored wine-based drinks the aromatization with added aroma compounds is allowed and common practice. However, these wine-based drinks are usually bottled on the same bottling lines, which are used for bottling common still wines, sparkling wines or carbonated wines, for which aromatization is strictly prohibited. Due to constantly declining analytical detection limits of aroma compounds, aroma migration poses a very current residue problem in the wine industry.

The objective of this study was to investigate the migration of added aroma compounds from a flavoured wine-based drink into a subsequently filled wine in context of the application of state of the art cleaning of the whole bottling line. A base wine was flavoured by adding known amounts of five chiral and three non-chiral flavours. During the bottling process, the wine passed three filters and the filler itself. After cleaning the bottling line, the identical but not flavored base wine was filtered and bottled on the same bottling line. Samples were taken after each process step in order to assess their relative contribution to the overall aroma migration. For validation, a commercial mango-flavored wine-based drink was bottled in a much larger facility. After cleaning, the same bottling line was used for bottling a non-flavoured still wine and samples were taken to investigate aroma migration.

Analytical determination of aroma migration was achieved by using a HS-SPME-enantio-MDGC-MS / MS analysis. Additionally, odour thresholds of the added aroma compounds were obtained. Comparing the detected contamination due to aroma migration with the odor thresholds allows an assessment, whether this migration may yield a sensory change or even improvement in the second wine.

After cleaning the bottling line, all analyzed aroma compounds in the subsequently filled wine fell way below the analytical detection limits. Depending on the compound, the analytical detection limits were 20 to 300 times lower than the respective odor thresholds determined in this study. Thus, the unintended and technically unavoidable migration of aroma compounds into the wine revealed no sensory relevance in both bottling experiments. The analytical results were confirmed by a direct sensory test employing an evaluation by smell and taste.

These results were confirmed for the large-volume filling as well, since the migration of the added aroma compounds into the subsequently filled wine were 50 to 160 times lower than their respective threshold values and thus without any sensory relevance.

In summary, the following answers can be given to the three central questions raised by the BMEL: In a precisely controlled filling experiment and the large-volume filling at industrial scale, the unintended and technically unavoidable migration of aroma compounds into a subsequently filled wine was so low after a thorough cleaning, that they could not be perceived, neither by smell nor taste. Odor-threshold concentrations of seven frequently employed aroma compounds for flavored wine-based drinks were 20 to 300 times higher in the wine matrix, than their analytical detection limits. This implies that in the two investigated filling and cleaning processes, the analyzed concentrations were one to two order of magnitude below the required sensory threshold and thus of no sensory relevance.
Laufzeit: Beginn: 01.09.2016 / Ende: 28.02.2017
Ausf. Einrichtung: Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum (DLR) - Rheinpfalz, Rheinbach
Themenfelder: Lebensmittelverarbeitung, food processing
Förderprogramme: Entscheidungshilfebedarf
Schlagworte: Getränke, beverages, Lebensmittelanalytik, food analysis, Lebensmitteltechnologie, food technology, food engineering, Weinbau (inkl. Außenwirtschaft, Kellerei), viticulture (winery), Wettbewerbsfähigkeit, competitiveness, Migration, migration, Rebe, vine, Zusatzstoffe, additive, Diversifizierte Produktion, diversified production, Sensorik, sensor technology
Förderkennzeichen: 2816HS001
Dokument zum Download: 16HS001_Abschlussbericht_final.pdf (1,8 MB)

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Weizen Stroh

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Weizen +Sorte

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+Weizen -Gerste

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Weizen*

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"Kleegras und Grünland"

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Beachten Sie, dass die (")-Anführungszeichen, die die Phrase umschließen, Operatorzeichen sind, die der Trennung der Phrase dienen. Es handelt sich hierbei nicht um Anführungszeichen, die den Such-String selbst umfassen.