Spanische Wissenschaftler entwickeln Mittel auf der Basis von Traubentrester zur Klärung von Rotwein ohne tierische Produkte

Spanische Forscher haben eine neue pflanzliche Alternative zu herkömmlichen Schönungsmitteln für Wein gefunden, indem sie Zellwandmaterial aus weißem Traubentrester verwendeten. Die in der Zeitschrift Foods veröffentlichte Studie unter der Leitung von José Miguel Hernández-Hierro von der Universidad de Sevilla konzentrierte sich auf Trester von Zalema-, Pedro Ximénez- und Moscatel-Trauben. Diese Sorten werden in Andalusien, wo die Forschung durchgeführt wurde, in großem Umfang angebaut. Ziel des Teams war es, nachhaltige und allergenfreie Optionen für die Klärung von Rotwein zu finden, um den Bedenken gegenüber Schönungsmitteln tierischen Ursprungs zu begegnen, die allergische Reaktionen hervorrufen können und für Vegetarier und Veganer ungeeignet sind.

Der Prozess der Schönung ist bei der Weinherstellung unerlässlich, um Verbindungen zu entfernen, die Klarheit, Stabilität und Geschmack beeinträchtigen. Traditionell wurden zu diesem Zweck tierische Proteine wie Gelatine, Eieralbumin und Kaseinate verwendet. Diese Substanzen sind jedoch mit rechtlichen und gesundheitlichen Problemen verbunden. Daher wächst das Interesse an pflanzlichen Alternativen, die mit den Zielen der Nachhaltigkeit und den Grundsätzen der Kreislaufwirtschaft in Einklang stehen.

Die spanische Forschungsgruppe extrahierte Zellwandmaterial aus weißem Traubentrester - einem Nebenprodukt der Weinherstellung, das Schalen, Kerne und Stiele umfasst. Dieses Material ist reich an strukturellen Polysacchariden wie Pektinen, Cellulose, Hemicellulose, Lignin und Arabinogalaktanen. Mithilfe fortschrittlicher Analyseverfahren wie der abgeschwächten Totalreflexions-Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie (ATR-FTIR) und der Hauptkomponentenanalyse (PCA) charakterisierten die Wissenschaftler die chemische Zusammensetzung der Zellwandproben.

Die wichtigsten Ergebnisse zeigten, dass niedrig veresterte Pektine innerhalb der Zellwandmatrix eine zentrale Rolle bei der Interaktion mit Weinphenolen - Verbindungen, die für Adstringenz und Bitterkeit verantwortlich sind - durch Wasserstoffbrückenbindungen und hydrophobe Assoziationen spielen. Der ATR-FTIR-Marker bei 1746 cm-¹ deutet darauf hin, dass eine geringere Pektinveresterung die Verfügbarkeit von Carboxylatgruppen erhöht, was die Wechselwirkungen mit phenolischen Verbindungen verstärkt und deren Ausfällung aus dem Wein erleichtert.

Die PCA-Ergebnisse zeigen, dass das Schönungspotenzial dieser Zellwandmaterialien eher durch ihre Zusammensetzung und strukturelle Heterogenität als durch die Rebsorte bestimmt wird. Die Proben von Zalema, Pedro Ximénez und Moscatel gruppierten sich nicht nach der Rebsorte, sondern zeigten eine Variabilität aufgrund ihrer inneren Struktur. Dies deutet darauf hin, dass die Wirksamkeit von Traubentrester als Schönungsmittel eher von seiner spezifischen chemischen Zusammensetzung als von der verwendeten Traubensorte abhängt.

In Laborversuchen fügten die Forscher dem Rotwein pulverisiertes Zellwandmaterial in einer Dosis von 0,1 g/L zu. Nach sechs Tagen bei 25 °C im Dunkeln analysierten sie die bei der Klärung gebildeten Sedimente. Im Vergleich zu Kontrollproben ohne Schönungsmittel wiesen die mit Traubentresterzellwänden behandelten Weine Sedimente auf, die mit phenolischen Verbindungen, Kohlenhydraten und Proteinen angereichert waren. Die Spektralanalyse bestätigte, dass diese Komponenten aktiv an der Bildung unlöslicher Aggregate beteiligt waren, die aus der Lösung ausfielen.

Der diesem Prozess zugrunde liegende Mechanismus beinhaltet nicht-kovalente Wechselwirkungen - Wasserstoffbrücken, ionische Wechselwirkungen und hydrophobe Assoziationen - zwischen funktionellen Gruppen der Zellwand (wie Hydroxyl- und Carboxylatgruppen) und Weinphenolen. Niedrig veresterte Pektine verstärken diesen Effekt, indem sie mehr Bindungsstellen für phenolische Verbindungen bieten. Die gesamte Matrix der Polysaccharide arbeitet zusammen, um makromolekulare Aggregate zu bilden, die auch instabile Proteine aus dem Wein einbinden.

Wichtig ist, dass keine einzelne Polymerfraktion die Interaktion dominierte; stattdessen war es die Synergie zwischen Pektinen, Zellulose, Hemizellulose, Lignin und Arabinogalaktanen, die die Bildung von unlöslichen Komplexen unterstützte. Dieser Ansatz der Gesamtmatrix unterscheidet die Zellwände von Traubentrestern von anderen pflanzlichen Schönungsmitteln, die auf isolierten Proteinen oder Polysacchariden beruhen.

Die Ergebnisse der Studie unterstützen die Verwendung von weißem Traubentrester als wirksame natürliche Alternative zu herkömmlichen Schönungsmitteln. Seine Verwendung könnte die Abhängigkeit von Produkten tierischen Ursprungs verringern und gleichzeitig ein wichtiges Nebenprodukt der Weinkellerei aufwerten. Dies steht im Einklang mit der europäischen Politik zur Förderung der Abfallvermeidung und Ressourceneffizienz in der Landwirtschaft.

Weitere Forschungsarbeiten sind geplant, um diese Ergebnisse durch Elektronenmikroskopie und detaillierte chemische Analyse der Zellwandmatrix zu bestätigen. Das Team beabsichtigt auch, sein Verständnis darüber zu verfeinern, wie strukturelle Unterschiede innerhalb von Tresterproben die Leistung der Schönung beeinflussen.

Die Verwendung von Traubentresterzellwänden als Schönungsmittel könnte Weinkellereien helfen, die Produktstabilität und die sensorische Qualität zu verbessern, ohne Allergene oder tierische Inhaltsstoffe zu verwenden. Da die Nachfrage der Verbraucher nach nachhaltigen und veganen Weinen steigt, könnten Innovationen wie diese für Erzeuger, die neue Markterwartungen erfüllen und gleichzeitig die Umweltbelastung verringern wollen, immer wichtiger werden.