Einleitung

Die starke Zunahme der ökologisch und biodynamisch bewirtschafteten Rebflächen sowie der Konsum dieser Weine zeigen das Interesse von Winzer*innen und Konsumierenden an einem umweltfreundlichen Weinbau. Als Reaktion auf diesen Trend wurde in Geisenheim, Deutschland, ein langfristiger randomisierter Feldversuch angelegt, um die verschiedenen Weinproduktionsmethoden zu vergleichen und zu bewerten:

Integrierte, ökologische und biodynamische Bewirtschaftung. Die drei Bewirtschaftungssysteme wurden nach ihren Auswirkungen auf die Bodenqualität, die Produktqualität und die Weinqualität bewertet. Aber auch die Auswirkungen auf die Physiologie der Pflanzen, Schädlinge und Krankheiten wurden untersucht.

Bildschaffende Verfahren wie Biokristallisation, Kapillardynamolyse und Zirkularchromatographie wurden angewandt, um die Bewirtschaftungssysteme und Qualitätsmerkmale des Produkts zu bewerten. Da diese bildschaffenden Verfahren insbesondere in der Biodynamik eingesetzt werden, sind nicht nur die äußere Produktqualität, sondern auch die inneren Merkmale eines Produkts wie Reife und Frische von Bedeutung.

Die Biokristallisationsmethode hat sich als wertvolles Instrument zur Bestimmung des Bewirtschaftungssystems eines bestimmten Traubensaftes erwiesen. Sie ist die fortschrittlichste und wissenschaftlich bewiesene bildgebende Methode und basiert auf dem folgenden Phänomen: spezifische Kristallbildung. Auf einer runden Glasplatte bilden sich Muster, wenn eine Kupferchloridlösung mit einem organischen Zusatzstoff, z. B. den verschiedenen Traubensäften, vermischt wird. Der Saft beeinflusst die Kristallmuster. Während dieses Prozesses bilden sich Nadelbündel, die die innere Qualität und Form des Produkts, z. B. die Alterung von Säften, anzeigen. Auf diese Weise kann nicht nur die innere Qualität des Produkts analysiert, sondern auch die Anbaumethode bestimmt werden.

Biodynamik und Qualität

Das biodynamische Anbausystem erhöht nachweislich die natürliche Widerstandsfähigkeit der Trauben in klimatisch schwierigen Jahren sowie die mikrobiotische Aktivität bei der Weinbereitung. Die Beibehaltung der inneren Form und der inneren Merkmale sind wichtige Qualitätsaspekte. Die biodynamische Erzeugung trägt positiv dazu bei, den Lagerverlust von Lebensmitteln zu minimieren, was für die Vermarktung und den Verkauf wichtig ist.

Im Gegensatz dazu kann die chemische Analyse von Traubensaft „nur“ zwischen verschiedenen Bewirtschaftungssystemen wie biologisch oder konventionell unterscheiden. Der Prozess der Biokristallisation ist jedoch in der Lage, Qualitätsmerkmale wie Frische oder Reifegrad von Traubensaft aus unterschiedlichen Bewirtschaftungssystemen zu bestimmen und aufzuzeigen und ist daher wichtig für die Analyse der Qualitätsmerkmale von Lebensmitteln.

Material und Methoden

Der Feldversuch wurde in einem Weinberg in Geisenheim, Deutschland, angelegt und nach drei verschiedenen Bewirtschaftungssystemen bewirtschaftet: Gute landwirtschaftliche Praxis (integriert), biologischer und biodynamischer Anbau. Nach der Ernte wurden Saftproben aus jedem Bewirtschaftungssystem entnommen und mit den drei bildgebenden Verfahren Biokristallisation, Kapillardynamolyse und Zirkularchromatographie analysiert. Die Konzentration der Saftproben, die mit einer Analysesubstanz wie Kupferchlorid oder Silbernitrat versetzt wurden, variierte ebenso wie das Alterungsmuster der Proben. Tag 1 wurde als frisch betrachtet, gefolgt von Tag 2 und Tag 5, der als «gealtert» angesehen wurde. Nach der Analyse mit den drei bildschaffenden Verfahren wurden die Bilder zunächst von den Forschern visuell analysiert und anschliessend von einem ausgewählten und geschulten Panel bewertet.

Ergebnisse

Die drei bildgebenden Verfahren zeigen unterschiedliche Ergebnisse. Die Kapillardynamolyse zeigte keinen visuellen Effekt zwischen den drei Bewirtschaftungssystemen. Es konnte beobachtet werden, dass Proben aus biodynamischer und ökologischer Bewirtschaftung weniger Alterungserscheinungen und klarere Formen aufwiesen, wenn die Biokristallisation angewandt wurde.  Die Nadelbündel zeigen den unterschiedlichen Alterungszustand der Säfte. Feine und regelmäßige oder klare Nadelbündel zeigen das junge Alter des Saftes, während grobe und chaotische Nadelbündel deutliche Anzeichen von Alterung und geringerer Qualität zeigen. Die biodynamische Bewirtschaftung ist an den feinen Nadelbündeln auf dem Bild zu erkennen, während die grobe und chaotische Anordnung der Nadeln auf dem Bild des integrierten Bewirtschaftungssystems zu sehen ist. Die biologische Bewirtschaftung ist innerhalb dieser beiden Gruppen zu finden. Es lässt sich feststellen, dass die Säfte der integrierten Methode deutlichere und schnellere Alterungserscheinungen aufweisen.

Ein Panel von 8 Personen bewertete die Biokristallisationsbilder und hob hervor, dass sich die Alterung der Saftproben anhand der Bilder sehr gut bestimmen lässt.

Die Methode der zirkulären Chromatographie konnte deutlich zeigen, unter welchem Management-System die Trauben produziert wurden, während die Biokristallisation mehr qualitätsorientierte Effekte zeigen konnte. Es kann daher festgestellt werden, dass die langsameren Alterungserscheinungen des Saftes ein Zeichen für Qualität sind.

Schlussfolgerungen

Die Studie hat gezeigt, dass die bildgebenden Verfahren eine klare Hierarchie von Formstärke und Saftalterung aufweisen. Das biodynamische Bewirtschaftungssystem hat die stärkste Formausprägung und die geringsten Alterungserscheinungen, gefolgt vom biologischen und dem integrierten Bewirtschaftungssystem. Die Annahme, dass unterschiedliche Bewirtschaftungssysteme die Pflanzenphysiologie und die endgültigen Qualitätsmerkmale des Produkts beeinflussen, wird bestätigt.

Weitere Untersuchungen müssen durchgeführt werden, um die Qualitätsmerkmale mit bildschaffenden Verfahren nach der Vinifizierung des Traubensaftes zu bewerten und die erzielten Ergebnisse mit chemischen Analysen zu vergleichen.

Anmerkung

Das Verfahren der Zirkularchromatographie oder der Chroma-Test ist eine der bildgebenden Methoden. Auf einem runden Chromatographiepapier wird ein Kreis von 4 cm mit einer Silbernitratlösung imprägniert. Nach einer Trocknungszeit von einigen Stunden steigt der organische Zusatzstoff auf und nach Einwirkung von diffusem Raumlicht entstehen die Bilder. Auf diese Weise kann der Qualitätsunterschied verschiedener Produkte bestimmt werden.

Kappilare Dynamolyse

Bei dieser bildschaffenden Methode wird in einem Glaszylinder ein Chromatographie-Filterpapier aufgelegt, auf dem man verschiedene Lösungen mit Wasser (z.B. 50% Traubensaft und 50% Wasser) durch den Filter laufen lässt. Nach einer Trocknungszeit wird eine Silbernitratlösung oder eine Goldchloridlösung aufgetragen, die ebenfalls durch das Papier läuft, bis sie das frühere Produkt erreicht oder passiert hat. Schließlich wird das Chromatogramm unter Licht getrocknet, wobei sich verschiedene Farben und Muster entwickeln, die zur Bewertung der Qualität verschiedener Lebensmittel aus unterschiedlichen Produktionssystemen verwendet werden können.

Link zur Studie: https://oeno-one.eu/article/view/2548#

Athmann M., Bornhütter R., Fritz J., Geier U., Kauer R., Meissner G., Schulz H. (2020). Qualitätsbewertung von Traubensaft aus integriertem, ökologischem und biodynamischem Weinbau mittels bildgebender Verfahren. Oeno One, Band 54, Ausgabe 2.