Forscher in Arkansas testen Gärverfahren, um den Alkoholgehalt von Wein zu senken, ohne Aromen einzubüßen

Forscher der University of Arkansas testen Gärstrategien, mit denen sich der Alkoholgehalt von Wein senken lässt, ohne die Aromen zu verlieren, die seine Qualität mitbestimmen. Das Problem gewinnt an Bedeutung, da das Interesse der Verbraucher an alkoholärmeren Getränken weiter wächst.

Im Mittelpunkt steht die Veränderung der Vorgänge während der Gärung, nicht die Entfernung von Alkohol aus dem fertigen Wein. Dieser Unterschied ist für das Projekt entscheidend. Die Entalkoholisierung nach der Gärung wird in Teilen der Weinbranche bereits eingesetzt. Forschern zufolge können jedoch Wärmebehandlungen und mechanische Trennverfahren flüchtige Verbindungen verändern, die für Aroma und Geschmack wichtig sind. Zudem können dabei gekochte oder verbrannte Noten entstehen, wodurch es schwieriger wird, die für fertigen Wein erwartete Balance zu bewahren.

Das Team in Arkansas untersucht, ob sich die Ethanolbildung bereits früher im Prozess verringern lässt, indem das Verhalten der Hefe und die Gärbedingungen verändert werden. Ziel ist nicht unbedingt die Herstellung alkoholfreien Weins. Vielmehr versuchen die Forscher, den Alkoholgehalt von Weinen aus dem üblichen Bereich von 11–12 % auf etwa 9–10 % und in manchen Fällen möglicherweise noch weiter zu senken und dabei das sensorische Profil möglichst weitgehend zu erhalten.

Das Projekt wird von Zachary Bean, einem Masterstudenten am Department of Food Science der University of Arkansas, in Zusammenarbeit mit Renee Threlfall durchgeführt. Sie ist außerordentliche Professorin für Önologie und Weinbau und gehört dem Beverage Innovation Center der Universität an. Bean untersucht, wie sich die Ethanolbildung während der Gärung verringern und ein möglicher Aromaverlust durch die Auswahl der Hefe und die Steuerung des Prozesses ausgleichen lässt.

Ein Teil der Forschung befasst sich mit nichtkonventionellen Hefestämmen, die beim Weinmachen seltener zum Einsatz kommen. Die Annahme ist, dass manche Hefen den Zuckerstoffwechsel so beeinflussen können, dass weniger Ethanol entsteht als bei üblichen Gärhefen. Außerdem prüft das Team eine kontrollierte Belüftung, bei der während der Gärung genau dosierte Mengen Sauerstoff zugeführt werden. Dabei soll untersucht werden, wie sich dies auf die Hefeaktivität und die Verarbeitung des Zuckers auswirkt. Nach Angaben der Forscher hängt die Wirkung stark von den Gärbedingungen ab. Deshalb geht es bei der Arbeit um eine Feinabstimmung des Prozesses und nicht um die Anwendung einer einzigen festen Methode.

Ein weiterer Forschungsstrang befasst sich mit einem ausgewählten Stamm von Saccharomyces cerevisiae, der aufgrund seiner Fähigkeit gewählt wurde, höhere Mengen aromatischer Verbindungen zu bilden. Damit soll ein Teil der sensorischen Intensität ausgeglichen werden, die bei sinkendem Alkoholgehalt verloren gehen kann. Die Forscher stellen keine der Strategien als allgemeingültige Lösung für alle Weine dar. Vielmehr beschreiben sie sie als Optionen, die je nach verwendeter Hefe, Gärführung und Weinstil geprüft werden müssen.

Das Thema ist für die Getränkeindustrie unmittelbar relevant, da alkoholärmere Produkte in den Kategorien Wein und andere Getränke zunehmend Aufmerksamkeit erhalten. Wein stellt jedoch eine besondere technische Herausforderung dar. Die Erzeuger wollen nicht nur den Ethanolgehalt senken, sondern auch Aroma, Geschmack und Struktur bewahren – und dabei einen kostspieligen Behandlungsschritt nach der Gärung vermeiden. Sollten sich gärungsbasierte Verfahren als zuverlässig erweisen, könnten sie Weingütern einen weiteren Weg zu leichteren Weinen eröffnen und einige der Qualitätsverluste und Investitionskosten umgehen, die mit einer späteren Entalkoholisierung verbunden sind.

Bean soll seine Arbeit in Österreich fortsetzen, nachdem er Unterstützung von der Austrian Marshall Plan Foundation erhalten hat. Er wird vier Monate an der Technischen Universität Graz verbringen und dort mit Erich Leitner zusammenarbeiten, einem Spezialisten für Lebensmittelchemie, der das Institut für Analytische Chemie und Lebensmittelchemie leitet. Im Mittelpunkt der Forschung steht dort die Messung der Auswirkungen der experimentellen Gärverfahren auf Aromaverbindungen im Wein.

Die Analyse kombiniert die Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) mit der Gaschromatographie-Olfaktometrie (GC-O). Mit GC-MS können Forscher flüchtige Verbindungen identifizieren und quantifizieren. GC-O ergänzt eine sensorische Komponente: Mit ihrer Hilfe lässt sich feststellen, welche dieser Verbindungen von der menschlichen Nase tatsächlich als Aroma wahrgenommen werden. Zusammengenommen sollen die Verfahren nicht nur zeigen, welche Substanzen im Wein vorhanden sind, sondern auch, welche für seinen Geruch besonders wichtig sind.

Der Zusammenhang zwischen chemischer Zusammensetzung und sensorischer Wahrnehmung ist wichtig, weil ein niedrigerer Alkoholgehalt allein nicht darüber entscheidet, ob ein Wein von den Verbrauchern angenommen wird. Eine Senkung von 11–12 % auf 9–10 % kann Balance, Körper und Gesamteindruck des Weins verändern. Je nach Markt und Produktklassifizierung kann sie für Weingüter auch wirtschaftliche und steuerliche Auswirkungen haben.

Ein weiterer möglicher Vorteil gärungsbasierter Ansätze ist nach Einschätzung der Forscher in Arkansas ihre Zugänglichkeit. Herkömmliche Entalkoholisierungssysteme, darunter die Schleuderkegeltechnologie, können hohe Investitionen erfordern oder dazu führen, dass Weingüter ihre Produkte zur Verarbeitung an externe Einrichtungen schicken müssen. Ein Verfahren, das sich in die übliche Gärphase integrieren lässt, könnte für kleinere Weingüter und regionale Erzeuger praktischer sein – sofern die Forschung technisch tragfähige und reproduzierbare Ergebnisse liefert.

Marktdaten zeigen, warum die Frage zunehmend an Bedeutung gewinnt. Laut der Internationalen Organisation für Rebe und Wein stieg der weltweite Konsum alkoholfreien Weins von 2018 bis 2023 jährlich um 13 %. Grundlage sind Statistiken von International Wine and Spirits. Der Konsum alkoholarmen Weins nahm im selben Zeitraum jährlich um 21 % zu. Diese Zahlen weisen auf ein schnell wachsendes Segment hin, lösen aber nicht das Produktionsproblem, vor dem Winzer stehen, wenn sie den Alkoholgehalt senken wollen, ohne die von Verbrauchern erwarteten Eigenschaften einzubüßen.

Die Forschung läuft noch, und das Team hat nicht behauptet, dass sich mit den getesteten Verfahren bereits im kommerziellen Maßstab alkoholärmere Weine ohne Abstriche herstellen lassen. Das Projekt zeigt jedoch, in welche Richtung sich die aktuelle Weinbauforschung bewegt: Alkohol soll mithilfe der Auswahl geeigneter Hefen, einer kontrollierten Gärung und detaillierter Aromaanalysen bereits an der Quelle reduziert werden, statt ihn später zu entfernen.