Neue Technologie zur Traubenprüfung verkürzt Screening-Zeit in der weltgrößten Weinkellerei um 90

Während der arbeitsreichen Erntezeit in der E&J Gallo Winery in Modesto, Kalifornien, sammeln die Mitarbeiter täglich bis zu 300 Traubenproben. Diese Proben werden getestet, um sicherzustellen, dass der Wein frei von schädlichen Toxinen und unerwünschten Geschmacksstoffen ist, die beispielsweise durch Waldbrandrauch oder bestimmte Schimmelpilze verursacht werden. Dieser Prozess ist seit Jahren eine Herausforderung für das Weingut, das der größte Exporteur von kalifornischen Weinen und einer der größten Weinproduzenten der Welt ist. Selbst mit automatisierten Maschinen, die rund um die Uhr arbeiteten, konnte die Prüfung so vieler Proben mehrere Tage dauern und erforderte eine ständige Überwachung durch das Personal.

Nick Dokoozlian, Vizepräsident für Weinbau, Chemie und Önologie bei Gallo, beschrieb den Testprozess als Engpass, der den Betrieb verlangsamte. Das Unternehmen brauchte eine schnellere Methode zur Überprüfung der Trauben, hatte aber keine klare Lösung. Nach einem Jahrzehnt der Zusammenarbeit mit der Cornell University ist nun ein Durchbruch gelungen. Gavin Sacks, Professor für Lebensmittelwissenschaften am College of Agriculture and Life Sciences in Cornell, leitete ein Team, das eine neue analytische Hochdurchsatzplattform namens SPMESH-DART entwickelte. Diese Technologie reduziert die Screening-Zeit von 30 oder 40 Minuten pro Probe auf nur drei oder vier Minuten.

Das SPMESH-DART-System wurde im Oktober erstmals in der Gallo-Anlage in Modesto eingesetzt. Die Technologie arbeitet mit einer lasergeätzten Polymerfolie, die flüchtige Verbindungen aus Traubenproben absorbieren kann. Die Folie wird zwischen zwei Metallplatten eingelegt und kann 24 Proben auf einmal verarbeiten. Nach der Absorption werden die Verbindungen gemessen und mit etablierten Methoden identifiziert. Dieser Ansatz ermöglicht den schnellen Nachweis von Verbindungen, die den Geschmack und das Aroma von Wein beeinflussen, selbst bei sehr geringen Konzentrationen.

Gallo arbeitete mit dem deutschen Instrumentenhersteller Bruker zusammen, um das neue Verfahren in die bestehende Laborausrüstung zu integrieren. Laut Sacks erforderte die Entwicklung von SPMESH-DART viele kleine Verbesserungen im Laufe der Zeit und eine enge Zusammenarbeit zwischen Universitätsforschern und Fachleuten aus der Industrie. Dokoozlian betonte, dass eine solche Grundlagenforschung für die Innovation in der Weinindustrie unerlässlich ist, und sagte, dass keine andere US-Universität besser als Cornell für die Bewältigung dieser Herausforderungen gerüstet ist.

Die neue Plattform beschleunigt nicht nur die Tests, sondern verringert auch die betriebliche Komplexität für Gallo. Die Mitarbeiter können sich nun auf strategischere Aufgaben konzentrieren, anstatt stundenlang die Probenanalyse zu überwachen. Gallo plant, die Technologie bei künftigen Ernten in größerem Umfang einzusetzen.

Derzeit verwendet Gallo SPMESH-DART, um Verbindungen zu erkennen, die den Geschmack und das Aroma von Wein beeinflussen. Das Team von Sacks arbeitet außerdem mit Gallo zusammen, um eine staatliche Genehmigung für den Einsatz der Technologie zum Aufspüren schädlicher Toxine in Trauben zu erhalten. Die Partnerschaft zwischen Cornell und Gallo hat den Studenten reale Forschungsmöglichkeiten geboten und ist zu einem Sprungbrett für eine Beschäftigung in der Lebensmittelindustrie geworden. Viele Cornell-Absolventen haben Führungs- und Forschungspositionen bei Gallo inne, und das Unternehmen rekrutiert jedes Jahr mehrere studentische Praktikanten aus Cornell.

Sacks sagte, dass die Zusammenarbeit mit Industriepartnern wie Gallo seinen Studenten wertvolle Erfahrungen mit realen Forschungsfragen und praktischen Zwängen vermittelt. Er ist der Meinung, dass lebensmittelwissenschaftliche Fakultäten mit der Industrie in Verbindung bleiben sollten, um sicherzustellen, dass ihre Arbeit relevant bleibt.

Die Unterstützung von Gallo für Cornell geht über Forschungskooperationen hinaus. Das Unternehmen hat bei der Gründung des National Grape Improvement Center am Cornell AgriTech mitgeholfen und finanziert jährliche Konferenzen für Trauben- und Weinfachleute in New York und auf internationaler Ebene. Gallo unterstützt auch Projekte, die sich mit der Effizienz von Weinbergen und der Ernährung befassen.

Dokoozlian sieht in Cornells einzigartiger Kombination aus landwirtschaftlichem Fachwissen und dem Umfeld der Ivy League den Schlüssel zu ihrer erfolgreichen Partnerschaft. Er sagte, dass Cornell mit seinen Studenten und Dozenten sowohl nationalen als auch internationalen Einfluss in der Trauben- und Weinindustrie hat.

Die Entwicklung von SPMESH-DART stellt sowohl für Gallo Winery als auch für die gesamte Weinindustrie einen bedeutenden Schritt nach vorn dar und bietet schnellere und effizientere Möglichkeiten zur Gewährleistung von Qualität und Sicherheit bei der Weinherstellung.