Bestimmung der gel?sten Sauerstoffkonzentration

Dynamische Messungen in Wein mit einem Mikro-Oxygenierungs-System

María del Alamo und Ignacio Nevares
UVaMOX, E. T. S. Ingenierías Agrarias, Universidad de Valladolid, 34071 Palencia, Spanien

Mikrooxygenierungsprozesse, die w?hrend der Lagerung von Wein in F?ssern stattfinden, geben Qualit?tsrotweinen ihren endgültigen Charakter. Die gel?sten Sauerstoffniveaus (DO), die w?hrend der üblichen Lagerungsmonate erreicht werden, sind so niedrig, dass entsprechende Messsysteme sehr hohe Anforderungen erfüllen müssen. Es gibt Messsysteme mit Nachweisgrenzen im ppb-Bereich (?g/l) basierend auf elektrochemischen Sonden, die jedoch w?hrend des Messvorgangs Sauerstoff verbrauchen. Das ist jedoch ein Problem, wenn es notwendig wird, eine dynamische Messung, d. h. in einer bewegten Flüssigkeit, durchzuführen. Die Messung von DO im Weinstrom hat mehrere Nachteile, die nur mit erh?htem Zeit- und Kostenaufwand gel?st werden k?nnen. Das optische Messsystem Fibox 3 LCD trace erm?glicht die Messung in Systemen mit geringem Volumen, bei unterschiedlichen Atmosph?rendrücken, und dem Vorteil diese kontaktlos durchführen zu k?nnen.

DO-Messsysteme auf Basis von Lumineszenz oder Fluoreszenz sind seit l?ngerer Zeit auf dem Markt. Einige dieser Ger?te basieren ihre Messungen auf der Signalamplitude, w?hrend andere dies mit Signalverz?gerung tun. Letztere zeigen die beste Leistung, Wiederholbarkeit, Reproduzierbarkeit und die ausgleichendste Messung. Die meisten Ger?te ben?tigen jedoch eine Sonde, in der die Lumineszenz- oder Fluoreszenzsubstanz so platziert wird, dass sie mit der zu messenden Flüssigkeit in Kontakt kommt. Diese Sonde ist durch eine optische Faser mit der Lichtquelle und dem Detektor verbunden. Ein Durchbruch gelang mit einem neuen Ger?t der PreSens GmbH, das das gleiche Messsystem verwendet, jedoch einen v?llig anderen Ansatz verfolgt. Es basiert auf der genialen Idee, das Sensorelement und den Rest der Ausrüstung zu trennen, um die optischen Messsysteme optimal zu nutzen. Diese L?sung erm?glicht nicht-invasive und kostenreduzierte Messungen von Prozessen, die nicht st?ndig überwacht werden müssen. Es war m?glich PSt6-Folien in Weinalterungssystemen zu implementieren, was überaus interessante Ergebnisse lieferte. Der Wechsel von den traditionellen elektrochemischen und lumineszierenden Systemen zum neuen Sauerstoffmesssystem wurde vollzogen.

?berwachung w?hrend eines MOX-Prozesses

Die Messungen wurden in Rotweinen in Zeitr?umen von einigen Tagen bis hin zu 12 Monaten durchgeführt. Ein Fibox 3 LCD-Trace-Modell wurde gew?hlt, um DO-Spuren zu detektieren, da es tragbar ist und Daten ohne PC erfassen kann. Flache Edelstahlschaugl?ser wurden in den genutzten Lagersystemen, F?ssern und Tanks eingebaut, um die Sensor Spot für die DO-?berwachung anzubringen. Es wurde ein flaches Schauglas aus Edelstahl (AISI 316L) (DIN 11850 DN25) verwendet. Die Messung mit dem MOX-Prozess konnten beginnen, sobald der Sensorspot im Schauglas des Tanks installiert war (Abb. 3). Das Zentrieren der optischen Polymerfaser (POF) war sehr wichtig. Bei sorgf?ltiger Durchführung war die Messung sehr stabil und zeigte wenig Schwankungen. Auch war es wichtig zu bestimmen, ob Raumlicht die Messung beeinflusste.

Die Ergebnisse der Datenprotokollierung sind (Sauerstoff (μg/l, ppb)):

gültiges N: 41
Mittelwert: 6.829
Minimum: 6.0
Maximum: 9.0
Standardabweichung: 0.629

Das Ger?t erm?glicht die ?berwachung der natürlichen Mikrooxygenierung von Rotwein (Abb. 4), insbesondere auch die DO-Entwicklung w?hrend der Lagerung in F?ssern. Es wurde festgestellt, dass die Menge an Sauerstoff bei den Weinen am h?chsten war, die in F?ssern aus franz?sischer Eiche gereift wurden, gefolgt von amerikanischer Eiche und schlie?lich spanischer Eiche. Dieser Trend dauerte w?hrend der Alterung aber nicht an, da, wie in Abb. 4 für eine 25-t?gige Fasslagerung gezeigt ist, die DO-Werte im Wein aller drei F?sser sehr ?hnlich waren, mit Werten nahe 20 ppb. Eine Nachuntersuchung des Alterungsprozesses mit Fassst?ben und Mikrooxygenierung wurde ebenfalls durchgeführt (Abb. 5). Die Messung der DO-Konzentration in Rotwein erm?glicht es, den MOX-Prozess zu steuern und somit eine adaptive Mikro-Sauerstoffanreicherung vorzunehmen, um den gewünschten Sauerstoffgehalt unter Verwendung einer variierenden Sauerstoffdosierung aufrechtzuerhalten. Dieses Vorgehen erlaubte es, einen kontrollierten DO-Gehalt um die 20 ppb zu halten, wie er in F?ssern auftritt. Aus diesen Daten und dem Messverfahren l?sst sich schlie?en, dass das Fibox 3 LCD trace ein nützliches Ger?t zur Messung von DO in sehr niedrigen Konzentrationen ist, da es ein nicht-invasives Messprinzip besitzt, das Handhabung des Weins und damit m?gliche St?rungen im DO-Gehalt unn?tig macht.