Studie zeigt: Niedrig dosierte Mannoproteine beschleunigen die malolaktische Gärung bei Tempranillo

Eine am Donnerstag in OENO One veröffentlichte Studie ergab, dass die Zugabe ausgewählter Mannoprotein-Extrakte zu Rotwein die malolaktische Gärung in Tempranillo-Weinen aus zwei aufeinanderfolgenden Ernten beschleunigte und zugleich Teile des phenolischen, farbrelevanten Profils des Weins veränderte, ohne die flüchtige Säure zu erhöhen oder den pH-Wert in schädlicher Weise zu verändern.

Die Forschung wurde von Paloma Toraño, Albert Bordons, Nicolas Rozès und Cristina Reguant mit Tempranillo-Weinen aus den Jahrgängen 2022 und 2023 durchgeführt, die im Versuchskeller Mas dels Frares der Universitat Rovira i Virgili in Tarragona, Spanien, erzeugt worden waren. Das Team untersuchte, wie sich kommerzielle Mannoprotein-Extrakte auf die von Oenococcus oeni PSU-1 getriebene malolaktische Gärung auswirkten, einem Milchsäurebakterium, das in der Weinforschung weithin als Referenzstamm verwendet wird.

Die malolaktische Gärung ist in vielen Rotweinen ein zentraler Schritt nach der alkoholischen Gärung. In dieser Phase wandeln Bakterien L-Malsäure in L-Milchsäure um, was die spitze Säure senkt und die mikrobiologische Stabilität verbessert. Der Prozess kann jedoch langsam sein oder ganz zum Stillstand kommen, weil Wein für Bakterien ein schwieriges Umfeld ist, in dem Alkohol, Säure und andere Stressfaktoren ihre Aktivität begrenzen. Die Autoren sagten, dass diese Unsicherheit ein Grund dafür sei, warum Winzer an Werkzeugen interessiert sind, die den Prozess verlässlicher machen können.

Die Forscher testeten drei kommerzielle Mannoprotein-Produkte, die aus Zellwänden von Saccharomyces cerevisiae gewonnen wurden. Diese Extrakte unterschieden sich in ihrer Polysaccharid- und Proteinzusammensetzung, was dem Team zufolge wichtig ist, weil solche strukturellen Unterschiede beeinflussen können, wie die Verbindungen mit Wein und mit Mikroorganismen interagieren. Mannoproteine kommen im Wein bereits natürlich durch Gärung und den Abbau von Hefen vor, doch Menge und Eigenschaften variieren je nach Hefestamm und Kellerpraxis.

Die Versuche wurden in echtem Wein durchgeführt, nicht nur in synthetischen Medien. Das ist ein wichtiger Punkt, da ein Großteil der früheren Arbeiten in diesem Bereich unter vereinfachteren Laborbedingungen erfolgte. Die Weine aus den beiden Ernten waren vor Beginn der malolaktischen Gärung chemisch ähnlich. 2022 hatte der Wein einen pH-Wert von 3,55, einen Alkoholgehalt von 13,2 % und L-Malsäure von 1,62 g/L. 2023 hatte der Wein einen pH-Wert von 3,51, einen Alkoholgehalt von 13,8 % und L-Malsäure von 1,61 g/L.

Im Jahrgang 2022 fügte das Team Mannoproteine mit 2 g/L hinzu. Mit den drei Extrakten behandelte Weine schlossen die malolaktische Gärung in 14 Tagen ab, während die unbehandelte Kontrolle 17 Tage benötigte. Die Studie sagte, dass dieser Unterschied statistisch signifikant war. Die Autoren stellten außerdem fest, dass die behandelten Weine den Prozess bereits bis zum 12. Tag beendet hatten, während in der Kontrolle noch mehr als 0,2 g/L L-Malsäure vorhanden waren.

Im Jahrgang 2023 wechselten die Forscher zu niedrigeren Dosierungen, die der praktischen Kelleranwendung näher kamen, und testeten 0,25 g/L und 0,50 g/L. Laut der Studie verkürzten auch diese geringeren Zugaben die Gärung. Je nach Extrakt und Dosis schlossen die behandelten Weine die malolaktische Gärung in etwa 11 bis 12 Tagen ab, gegenüber 14 Tagen bei der Kontrolle. Das Abstract der Studie hob 0,25 g/L als wirksame Niedrigdosis zur Anregung des Prozesses hervor.

Die Studie ergab nicht, dass die Zugabe von Mannoproteinen die Population von O. oeni bis zum Ende der Gärung in offensichtlicher Weise erhöhte. Die bakteriellen Zahlen blieben über alle Behandlungen hinweg bei rund 10^6 KBE/mL. Das spricht dafür, dass der Vorteil nicht einfach auf größeren Endzellzahlen beruhte. Die Autoren sagten, dass die verbesserte Gärungskinetik mit dem Verbrauch von Mannoproteinen durch O. oeni zusammenhängen könnte, was bedeutet, dass die zugesetzten Verbindungen den Bakterien während ihrer Stoffwechselaktivität als nützliche Ressource gedient haben könnten.

Die Ergebnisse zur Weinqualität fielen gemischt aus, waren aber dennoch bemerkenswert. Die Forscher berichteten über keinen negativen Effekt auf den pH-Wert oder die flüchtige Säure, zwei Parameter, die sowohl für die Stabilität als auch für die sensorische Qualität wichtig sind. Gleichzeitig veränderte die Zugabe von Mannoproteinen die phenolische Zusammensetzung. Die Gesamtanthocyane gingen zurück, doch stabile acylierte Anthocyane und Vitisine nahmen zu. Diese Verbindungen stehen mit einer stabileren Farbe in Rotweinen in Verbindung, was darauf hindeutet, dass die Zusätze das Pigmentsystem umgestalten könnten, anstatt einfach alle Pigmente auf demselben Niveau zu erhalten.

Dieses Ergebnis könnte für Weingüter von Bedeutung sein, weil die malolaktische Gärung nicht nur ein technischer Schritt ist, sondern auch eine Frage der Planung und der Stabilität. Wenn ein niedrig dosierter Zusatz den Prozess schneller und von einem Jahrgang zum nächsten verlässlicher abschließen lässt, könnte das der Kellerplanung, der mikrobiologischen Kontrolle und dem Management der Weinfarbe während der Reifung helfen. Die Studie zeigt kein garantiertes kommerzielles Ergebnis, weist aber auf einen praktischen Weg hin, den Produzenten unter normalen Kellereibedingungen testen könnten.

Die Autoren betonten außerdem, dass die in den Versuchen verwendeten Weine für O. oeni nicht besonders belastend waren. Ihr pH-Wert lag über 3,5, die Alkoholgehalte waren für Rotwein moderat, und andere Bedingungen waren relativ günstig. Deshalb waren die Gewinne bei der Gärungszeit eher moderat als dramatisch. Dennoch, so das Team, seien die Ergebnisse relevant, weil sie zeigen, dass sich der Effekt in echtem Wein und bei Dosen, die für den Einsatz im Weingut realistischer sind, klar nachweisen lässt.

Die Arbeit trägt auch zu einem breiteren Bemühen bei, zu verstehen, warum einige Mannoprotein-Produkte anders funktionieren als andere. In dieser Studie wiesen die drei Extrakte unterschiedliche Protein- und Polysaccharidprofile auf. Einer hatte einen sehr hohen Polysaccharidgehalt und wenig Protein, während die anderen mehr Protein und unterschiedliche Fraktionen mit verschiedenen Molekulargewichten enthielten. Die Studie argumentiert, dass diese chemischen Unterschiede dazu beitragen, Variationen darin zu erklären, wie die Extrakte den bakteriellen Stoffwechsel und die Zusammensetzung des Weins beeinflussen.

Die Autoren führten die Experimente in dreifacher Ausführung durch und verwendeten eine statistische Analyse einschließlich ANOVA und Tukey-Test mit Signifikanzniveau von p