UV-C-Behandlung von Most und Wein zur Inaktivierung von M

Im Rahmen des Vorhabens AiF wurden die Effizienz der Keimabtötung durch UV-C in Wein und Most untersucht und Hinweise dafür gefunden, dass UV-C-Licht auch zur gezielten Weinreifung genutzt werden könnte. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, aufbauend auf den Ergebnissen des IGF-Projekts AiF 18688 N die UV-C-Technologie als ein kombiniertes Verfahren zur Stabilisierung und Reifung von Wein zu nutzen. Hierfür muss die UV-C-Anwendung an die chemische Zusammensetzung UV-aktiver Weininhaltsstoffe, an die optische Dichte sowie an die Mikroorganismenart und -menge angepasst sein, um die Stabilisierungs- und Reifeziele zu erreichen. Es sollen spezifische UV-C-Dosen in verschiedenen Wellenlängenbereichen und in Abhängigkeit der Weinzusammensetzung ermittelt werden, bei der keine nachteiligen Veränderungen der Sensorik und wertgebender Inhaltsstoffe nachweisbar sind und damit die Qualität des Endproduktes nicht beeinträchtigt, sondern im Sinne der Weinstabilität und -reife optimiert wird.

Ultraviolettes Licht kann die DNA von Mikroorganismen irreparabel schädigen, in der Folge werden Zellen an ihrer Vermehrung gehindert. Wellenlängen zwischen 250 und 260 nm (UV-C) sind von besonderer Relevanz, da die DNA die eingestrahlte Energie in diesem Wellenlängenbereich stark absorbiert. Dies führt u.a. zu einer Dimerisierung von Thymin-Nukleotidbasen und zur Störung der Replikation. Die wirtschaftliche Nutzung der gezielten Inaktivierung von Mikroorganismen mittels UV-C heißt UV-C-Technologie, die beispielsweise zur Entkeimung von Wasser oder zur Entkeimung von Verpackungsoberflächen eingesetzt wird. Die Entkeimungswirkung findet unabhängig davon, ob Flüssigkeiten oder Oberflächen behandelt werden, in den oberen Schichten statt, je nach Eindringtiefe der Wellen. In Flüssigkeiten ist die Wirkung abhängig von der UV-Absorption durch gelöste Inhaltsstoffe oder durch Partikel, die Licht reflektieren oder streuen. In trüben, absorbierenden Flüssigkeiten ist ohne Vermischung des Mediums schon nach wenigen Millimetern keine Wirkung mehr nachweisbar. Durch den Einsatz geeigneter Verfahrenstechniken kann dieses Problem umgangen werden, indem man spezielle Reaktorbauarten bzw. Strömungsformen verwendet. Entweder kann die Flüssigkeit in einer dünnen Schicht behandelt werden (Dünnfilmreaktoren) oder in spiralförmigen Kanälen, in denen ein intensives Mischen der Flüssigkeit erfolgt (Wendelreaktoren, Turbulenzreaktoren).

Die Haltbarmachung ist ein wichtiger Prozess in der lebensmittelverarbeitenden Industrie, damit der Transport, die Lagerung und damit auch die Warenverfügbarkeit ohne nennenswerte Veränderung der wertgebenden Inhaltsstoffe der Lebensmittel erfolgen kann. Die UV-C-Technologie wird in der Lebensmittelindustrie seit vielen Jahren eingesetzt und getestet. Auch für das Anwendungsgebiet Wein gibt es Studien, die die Vorteile dieser Technologie benennen. Beispielsweise konnten Saccharomyces cerevisiae und Brettanomyces bruxellensis in Chenin blanc mit einer UV-C-Dosis von 1,4 kJ/L bei einem Volumenstrom von 4.000 L/h um 5 bzw. 3,5-log-Stufen reduziert werden. Eine Veränderung der Farbe und standardchemischer Weinparameter durch UV-C konnte nicht festgestellt werden, jedoch wurde immer wieder auf die Gefahr von UV-C auf das Weinaroma und die Lagerstabilität hingewiesen.

Das Forschungsvorhaben wird als Kooperationsprojekt mit Prof. Dr. Dominik Durner und dem Max-Rubner-Institut (MRI) Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel (Projektleitung Dr. Mario Stahl) durchgeführt.