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Lichtstress und Weinaroma

Was Sie schon immer über Wein wissen wollten, aber nie zu fragen wagten
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stollinger

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Lichtstress und Weinaroma

BeitragFr 6. Nov 2020, 17:44

Hallo,

ich habe gerade etwas Urlaub und habe die Freizeit genutzt, um etwas zum Thema Sonneneinstrahlung und Aromenprofil von Trauben/Wein zu lesen. Ich hoffe, der Beitrag kommt nicht zu belehrend oder neunmal-klug rüber. Es einfach ein Thema, was mich fasziniert.

Ich finde das recht interessant, und im Hinblick auf die Jahrgänge 2018 und 2019 auch durchaus aktuell. Ich möchte das gelesene gerne mit euch teilen und hoffe, dass sich eine Diskussion ergibt, inwieweit sich bei euch und bei mir die anekdotischen degustatorischen Eindrücke und die zugrunde liegenden wissenschaftlichen Erklärungen decken.

Allgemein reagieren Reben auf Stress, biotischen (wie Pilze oder Schädlinge) oder abiotischen (Trockenheit, intensive Lichteinstrahlung, Hitze), mit einer Abwehr- oder Schutzreaktion. Dafür produziert die Pflanze sekundäre Pflanzenmetabolite, die den angenehmen Nebeneffekt haben, dass sie als Ausgangsstoff für Aromen und strukturbildende Komponenten später im Wein zur Verfügung stehen. Die Rebe braucht Stress, damit die Trauben intensiv schmecken; Stress ist positiv für die Weinqualität, solange nicht wichtige pflanzenphysiologische Prozesse durch Überstress negativ beeinträchtigt sind.

Im Faden Elsass-Riesling hatte ich schon mal etwas den Einfluss von Grundgestein und Bodenauflage zusammen gefasst [Link]:

stollinger hat geschrieben:...
Insgesamt ist jedoch der Einfluss des Fundamentgesteins auf die Weinqualität indirekt und geschieht immer in Verbindung mit dem aufliegenden Boden. Die dafür wesentlichen Terroir-Parameter, die mit dem Boden in Verbindung gebracht werden, sind die Bodentemperatur, die Wasserrückhaltefähigkeit und die Menge an bodenverfügbarem Stickstoff. Hingegen gibt es keinen wissenschaftlichen Zusammenhang zwischen Mineralien im Boden und Eigenschaften des Weins. Das Thema ist in diesen beiden frei zugänglichen Artikeln gut zusammengefasst. [2, 3]

Ich versuche mal, die Beschreibung der Einflussgrößen aus den Artikeln zusammenzufassen:

- Die Bodentemperatur, und damit die Temperatur der Wurzeln der Rebe, beeinflussen den Zeitpunkt des Austriebs und die Geschwindigkeit der Reife. In warmen Weinbauzonen ist eine kühle Wurzeltemperatur von Vorteil, um die Reife zu verlangsamen und somit ausreichend Säure in phenolisch und aromatisch ausgereiften Trauben zu haben. In kalten Weinbauzonen ist eine warme Wurzelzone hilfreich, um eine gute Reife ohne grüne Aromen und zu hohe Säure zu erreichen.

- Ein moderater Trockenstress wirkt sich positiv auf die Qualität der Weine aus. Der Unterschuss an Wasser führt zu konzentrierteren Beeren, der Gehalt an Äpfelsäure wird reduziert, die Dicke der Schalen nimmt zu. Die Dicke der Schalen wirkt sich erhebllich auf den Gehalt an Phenolen wie Anthocyaninen und die Menge an glycosidisch gebundenen, wesentlichen Aromabestandteilen aus. Schwerer Trockenstress wirkt sich hingegen negativ auf das vegetative Wachstum, den Reifeverlauf und die Bildung von Aromen aus.

- Stickstoffversorgung ist für die Reben essentiell und wird natürlich für das vegetative Wachstum und die Reife der Beeren benötigt, ist aber auch relvant für die Ausbildung von Phenolen und Aromastoffen, bzw. Vorstufen für Aromastoffe. Eine moderate Versorgung der Rebe mit Stickstoff (in Form von Nitrat), wirkt sich positiv auf die Weinqualität aus. Die Beerengröße bleibt klein, was wieder zu hohem Zucker und hohem Gehalt an Phenolen und niedrigerem Gehalt an Äpfelsäure führt. Der Stickstoffbedarf von Weißweintrauben ist höher als der von Rotweintrauben. Stickstoff stimuliert die Synthese von vielen Thiol-Verbindungen in Weißweintrauben; diese Thiole und Metabolite aus ihnen bilden die wesentlichen Aromabestandteile von Weißwein. Eine zu hohe Stickstoffversorgung führt zu Pilzbefall.

Moderater Stress (nicht nur Trockenstress, sondern auch Stress wie UV-Strahlung und Schädlinge) wirkt sich also positiv auf die Qualität aus, die Rebe erfährt einen Auslöser zur Bildung von sekundären Pflanzenstoffen. Ein anschauliches Gegenbeispiel (Früchte ohne Stress) sind für mich Gewächshaustomaten.

Der Stickstoffgehalt im Boden wirkt sich nicht allein auf das Wachstum der Beeren und der Rebe aus, sondern es kommt auch noch darauf an, dass der Most einen ausreichend hohen Gehalt an hefeverwertbarem Stickstoff (jetzt nicht in Form von Nitrat, sondern als Aminosäuren o.Ä.) besitzt, den die Hefe für die Vermehrung benötigt. Wenn die Rebe keine ausreichende Stickstoffversorgung hat, fehlt dieser dann auch im Most und es kann zu Gärverzögerungen, Gärungsstop und einer Vermehrung von Gärungsnebenprodukten kommen.

Um den Stickstoff aus dem Boden in die Rebe zu bekommen, ist eine ausreichende Feuchteversorgung nötig, bei schwerem Trockenstress kann die Stickstoffversorgung deshalb unzureichend sein, direkt ist deshalb die Stickstoffversorgung der Rebe von der Wasserbalance im Boden gesteuert.

Der bodenverfügbare Stickstoff wird aus organischem Material durch Microorganismen und Bodenbewohner hergestellt (sofern nicht Mineraldünger verwendet wird). Dies geschieht hauptsächlich in den oberen Bodenschichten im Zeitraum von April bis September. In Zeiten von einer hohen Nitratbildung, im Frühjahr und im Frühsommer, wird potentiell übeschüssiges Nitrat mit dem Regenwasser in tiefere Bodenschichten transportiert und steht der Rebe zusätzlich im Zeitraum des höchsten Stickstoffbedarfs (Juli-August, zwischen Blüte und Veraison) zur Verfügung. Deshalb hat natürlich auch die Bodendurchlüftung (und damit die Porösität), aber vor allem auch die Bodenfeuchte, einen Einfluss nicht nur auf die Rebe, sondern in ganz erheblicher Weise auch auf den Boden, die Erde und all seine biologisch aktiven Bestandteile.

...

[2] C. van Leeuwen, L. de Rességuier, Major Soil-Related Factors in Terroir Expression and Vineyard Siting, Elements, Vol. 14, pp. 159–165, 2018. [Link]
[3] C. van Leeuwen, J.-P. Roby, L. de Rességuier, Soil-related terroir factors: a review, OENO One, 2018, 52, 2, 173-188. [Link]


Trockenstress wirkt sich direkt auf die Pflanze und nur mittelbar auf die Beeren aus. Noch weniger direkt ist das Nährstoffangebot im Boden beeinflusst. Dieses wirkt sich auch auf die ganze Rebe aus und die direkte Wirkung auf die Trauben und Beeren ist nur schwer differenziert untersuchbar. Die Prozesse im Boden sind langsam und die Wirkung auf die Rebe nicht auf eine Vegetationsperiode eingrenzbar und damit auch nicht unmittelbar auf das Aromenprofil eines einzelnen Jahrgangs.

Direkter ist die Wirkung von Licht. Untersuchungen der Wirkung von Lichtstress unmittelbar auf die Beeren und die Aromenzusammensetzung der Beeren lassen sich experimentell hingegen recht gut realisieren. Dieses kann durch unterschiedliche Entlaubungsgrade und Zeitpunkte, oder auch durch Verpacken der Beeren in Säcke oder Ähnliches geschehen. So gibt es z.B. aktuelle wissenschaftliche Publikationen über die aromatischen Komponenten in Abhängigkeit der Sonneneistrahlung für Sauvignon Blanc [1], Corvina [2], Pinot Noir [3], Nebbiolo [4,5] und Cabernet Sauvignon [6]. Dabei wird nicht nur der quantitative Anteil an Aromakomponenten bestimmt, sondern auch das Transkriptionslevel von beteiligten Genen durch den Lichtstress-Stimulus geändert [7]; d.h. dass bestimmte Gene, die an der Biosynthese von diesen Aromaten beteiligt sind, vermehrt aktiviert werden. Die Ursache ist hier also gut verstanden und die Wirkung gut physikalisch messbar. Die Biosynthese dieser Aromen findet zum großen Teil in den Beeren statt, nicht in der gesamten Rebe. Entsprechend finden sich später die Aromen auch hauptsächlich in der Beerenhaut und gelangen so in den Wein.

Diese Untersuchungen haben interessanterweise auch einen hohen Anwendungsbezug, da die Entlaubung im Weinberg kein rein akademisches Werkzeug ist, sondern eine wichtige landwirtschaftliche Praxis. Traditionell z.B. um Pilzbefall und Fäulnis zu vermeiden, indem die Durchlüftung verbessert wird. Aber auch umso mehr in den letzten, heißen und sehr sonnenreichen Jahrgängen, um die physiologische Reife der Trauben zu verlangsamen (um die Photosyntheseleistung zu reduzieren), um später den Alkohol im Wein niedrig zu halten und um eine gute phenolische Reife zu erlangen. Das Auftreten von Überstress, der Sonnenbrand, ist ja auch in Jahrgangsberichten wiederholt berichtet.

Dass die Praxis der Entlaubung und die Menge der Sonnenenstrahlung nicht nur einen großen Einfluss auf die physiologische Reife hat, sondern auch einen ganz Wesentlichen auf das Aromaprofil vom Wein, ist in diesem Übersichtartikel [8] recht gut zusammengefasst. Die Perspektive beschränkt sich hier nur auf das Aromenprofil und beschäftigt sich nicht mit dem Einfluss auf die Gerbstoffe. D.h., taktile Eindrücke, das Mundgefühl, Bitterstoffe, Säurewirkung, etc. werden nicht betrachtet. Ich versuche mal, das Interessante wiederzu geben und orientiere mich an der Struktur des Übersichtsartikels:

Die Konzentration von flüchtigen, aromatischen Bestandteile in Beeren und im daraus resultierenden Wein ist ein ganz bestimmender Faktor der Qualität und des Charakters. Diese aromatischen Bestandteile kommen in der Beere entweder als freie oder als gebundene Aromen vor. Die gebundenen sind dabei an Zuckereinheiten chemisch verknüpft und besitzen wenig oder kein aktives Aroma; sie sind nicht flüchtig. Diese Verknüpfung kann aber enzymatisch und/oder chemisch aufgebrochen werden und die Aromen freigesetzt. In der Praxis bedeutet das, entweder werden die Aromen während der Gärung durch die Hefen oder zugesetzte Enzyme freigesetzt, oder durch chemische Prozesse währende der Flaschenreifung.

Die gebundenen Aromen haben in der Traube einen deutlich höheren Anteil und dienen im Wein als Aromenreservoir. Das sind die z.B. floralen und fruchtigen Primär- und Sekundäraromen, die sich in einem guten Wein mit Tertiäraromen aus der Flaschenreife ergänzen. Für mein Verständnis sind Weine, bei denen durch die Weinbereitung bereits eine höhere Aromenkonzentration forciert wird, Kandidaten, die im Alter dann nicht mehr ausreichende Frucht besitzen und ausgezehrt, alt und aromatisch flach wirken.

Jetzt wird's recht speziell, den Absatz kann man aber auch fürs Gesamtverständnis überspringen:

Wichtige Stoffklassen der flüchtigen aromatischen Bestandteile sind:

a) Terpene: Terpene entstammen hauptsächlich der Beerenhaut und finden sich im Wein in freier Form als die entsprechenden Alkohole und Aldehyde. Bekannte Vertreter sind z.B. Linalool, Terpenol, Nerol, ±-Terpineol, Geraniol und Citronelol. Also florale- und (citrus)-fruchtige Aromen.

b) Norisoprenoide: Das sind auch vorangig florale und fruchtige Aromen, die aus der Degradation von Carotenoiden entstammen. Diese Carotenoide und auch Norisoprenoide sind Lipide und finden sich in den Zellwänden der Beerenhaut. Die Degradation erfolgt z.B. photochemisch oder photooxidativ. Die Beere schützt sich durch die vermehrte Produktion von Carotenoiden, und das je mehr sie mit Licht bestrahlt wird. Das heißt, viel Licht führt zu einer hohen Konzentration an aromatischen Verbindungen. Auch TDN (1,1,6-trimethyl-1,2-dihydronaphthalene), verantwortlich für den Petrolgeruch in Riesling, zählt zu dieser Stoffklasse.

c) Methoxypyrazine: Das sind stickstoffhaltige heterocylische Verbindungen, die eher mit vegetabil würzigen Aromen in Verbindung gebracht werden (grüne Paprika, Spargel und Kräuteraromen). Diese Verbindungen kommen neben der Beerenhaut auch in den Stielen in größerer Konzentration vor und Techniken bei der Weinbereitung wie Entbeeren und stärkeres Quetschen haben somit einen großen Einfluss auf die Konzentration im Wein.

d) C6 - Alkohole und Aldehyde: Diese Moleküle werden grünen Aromen zugeordnet und entstammen aus der Oxidation von Fettsäuren (die z.B. in den Traubenkernen und Häuten vorkommen).

e) Thiole: Das sind auch fruchtige Aromen (z.B. von schwarzer Johannisbeere, Grapefruit, Passionsfrucht, Stachelbeere), die einen sehr niedrigen Schwellenwert für die Wahrnehmung haben. In höheren Konzentrationen wirken diese Aromen häufig unangenehm. Diese Aromen sind an Aminosäuren gebunden und im Wein ist nur ein kleiner Teil (~5%) freigesetzt. Für die Menge im Wein ist also nicht die Sonneneinstrahlung, sondern die Praxis der Weinbereitung entscheidend. Eine starke mechanische Bearbeitung der Trauben führt zu einer Erhöhung, aber besonders ist der verwendete Hefestamm bei der Gärung ausschlaggebend. Wilde Hefen setzen hierbei mehr frei als Reinzuchthefen. Das ist also der viel zitierte Sponti-Stinker und auch die Spontangärungsaromatik verbunden mit einer reduktiven Weinbereitung (die verhindert, dass die Thiole sich verflüchtigen oder oxidiert werden).

Überspringen vorbei.

In der Wissenschaft ist es gut belegt, dass die Konzentrationen von flüchtigen aromatischen Verbindungen (auch die glykosidisch gebundenen) bei einer höheren Sonneneinstrahlung auf die Trauben höher sind. Das lässt sich auch an den Extraktwerten fest machen. Im Jahrgang 2019 findet man diese hohen Extraktwerte im Wein auch messbar wieder, zusätzlich mein subjektiver Eindruck, dass die Weine aromatisch sehr expressiv im Fruchtausdruck sind (z.B. durch die Konzentration an Terpenen und Norisoprenoiden) und auch kräftige würzige und Kräuteraromen besitzen (Methoxypyrazine).

In 2019 gab es, im Vergleich zum langjährigen Mittel (1961-1990) deutlich mehr Sonnenstunden [link]. Neben der Wetterlage, denke ich, ist das solare Charakteristikum auch noch durch die Praxis der Winzer im Weinberg verstärkt und herausgearbeitet worden. Immer wieder liest man, dass die Laubarbeit von Winzern und Händlern hervorgehoben wird. Ich finde daher für die Beschreibung von Rieslingen im Jahrgang 2019 in Deutschland die Charakterisierung als Weine eines, im Wesentlichen, solaren Jahrgangs treffend. Auch im Kontrast zu 2018, den ich nicht als vordergründig solaren Jahrgang charakterisieren würde.

Die Sonnenstunden waren zwar in 2018 noch höher als in 2019, trotzdem empfinde ich 2018 nicht als solaren Jahrgang. In 2018 war das Beerengewicht höher, die Beeren größer, auch der Ertrag höher, und somit auch das Verhältnis von Beerenhaut zu Saft/Fruchtfleisch ein anderes. Die verhältnismäßige Konzentration von Aromaten (Beere zu Most) ist niedriger. 2018 verfügt außerdem, in meiner Wahrnehmung, nicht über die phenolische Reife wie 2019. Ich finde deshalb die Charakterisierung von 2018 als Jahrgang mit einer Disbalance von physiologischer und phenolischer Reife treffender. Auch hat die schnelle Reife zu einer gewissen aromatischen Inhomogenität geführt; es sind auch überreife Aromen vorhanden. Ein weiterer Unterschied der beiden Jahrgänge ist, dass in 2019 die Sonnenstunden im Juni besonders hoch waren, in 2018 hingegen im Juli, September und Oktober. Untersuchungen zeigen, dass es einen signifikanten Einfluss hat, wann der Lichtstress auf die Beeren stattfindet, ob vor, oder nach der Veraison.

Deckt sich das mit euren Verkostungseindrücken?

Ich finde, auch die Eindrücke von Verkostern von Bordeaux-Weinen aus den Jahrgängen 2018 und 2019 kann man gut mit dem theoretischen Hintergrund des Einflusses von Lichtstress auf die Aromatik der Weine in Einklang bringen. Die Weine werden als sehr fruchtig und expressiv beschrieben. Dicht und extraktreich.

Erst mal klingt das eigentlich ganz gut, ich bin geneigt, den euphorischen Punkteorgien etwas mehr Glauben zu schenken. Man sollte aber auch nicht vergessen, dass zwar eine messbare Erhöhung der Aromenkonzentration feststellbar ist, die messbare Reduzierung von anderen Komponenten aber in der Regel nicht in die Analyse mit eingeht. Sprich, die aromatische Balance wird ein wichtiges Kriterium sein; besonders auch im Hinblick auf die Alterung. Ein Großteil der Aromen in den jungen Weinen ist noch glykosidisch gebunden und wird erst mit Flaschenreife freigesetzt.

Ein weiterer für mich wichtiger Aspekt ist, dass in meinem Verständnis ein solarer Jahrgang, wie 2019, nur wenig ausgeprägt ein Terroir-Jahrgang ist. Die Hangneigung in Steillagen, die dazu führen, dass Trauben direkte Sonneneinstrahlung und Lichtstress erfahren und dadurch eine ander Aromatik aufweisen als Trauben aus der Ebene, sind kein Unterscheidungskriterium mehr. Ebenso, ob Reben auf schwarzem Schiefer oder Rotliegendem stehen, ob Rebzeilen begrünt sind oder nicht. Die Sonnenstrahldauer reicht auch in der Ebene und unabhängig von der Bodenreflektion für ausreichend Lichtstress, um das Aromenprofil zu prägen.

Grüße, Josef

[1] X. Yue,X. Ma,Y.Tang,Y. Wang, B. Wu, X. Jiao, Z. Zhang, Y. Ju, Effect of cluster zone leaf removal on monoterpene profiles of Sauvignon Blanc grapes and wines, Food Research International, 131, 2020, 109028. [Link]
[2] D. Slaghenaufi, S. Guardini, R. Tedeschi, M. Ugliano, Volatile terpenoids, norisoprenoids and benzenoids as markers of fine scale vineyard segmentation for Corvina grapes and wines, Food Research International, 125, 2019, 109028. [Link]
[3] H. Feng, F. Yuan, P. A. Skinkis, M. C. Qian, Influence of cluster zone leaf removal on Pinot noir grape chemicaland volatile composition, Food Chemistry, 173, 2015, 414-423. [Link]
[4] A. Asproudi, M. Petrozziello, S. Cavalletto, S. Guidoni, Grape aroma precursors in cv. Nebbiolo as affected by vine microclimate, Food Chemistry, 211, 2016, 947-956. [Link]
[5] A. Asproudi, M. Petrozziello, S. Cavalletto, A. Ferrandino,E. Mania, S. Guidoni, Bunch Microclimate Affects Carotenoids Evolution incv. Nebbiolo (V. viniferaL.), Appl. Sci. 10, 2020, 3846 [ink]
[6] C. M. Plank, E. W. Hellman, T. Montague, Light and Temperature IndependentlyInfluence Methoxypyrazine ContentofVitis vinifera(cv. CabernetSauvignon) Berries, HORTSCIENCE 54(2), 2019, 282–288. [ink]
[7] X. Yue, R. Ren, X. Ma, Y. Fang, Z. Zhang, Y. Ju, Dynamic changes in monoterpene accumulation and biosynthesis during grape ripening in three Vitis vinifera L. cultivars, Food Research International, 137, 2020, 109736. [ink]
[8] H. Alem, P. Rigou, R. Schneider, H. Ojeda, L. Torregrosa, Impact of agronomic practices on grape aroma composition: a review, 99, 2019, 975-985. [Link]
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amateur des vins

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Re: Lichtstress und Weinaroma

BeitragFr 6. Nov 2020, 20:07

Josef, vielen Dank für dieses Kompendium!
stollinger hat geschrieben:Für mein Verständnis sind Weine, bei denen durch die Weinbereitung bereits eine höhere Aromenkonzentration forciert wird, Kandidaten, die im Alter dann nicht mehr ausreichende Frucht besitzen und ausgezehrt, alt und aromatisch flach wirken.
Ich würde sogar noch weiter gehen: Wenn die Konzentration nicht "natürlich" vorliegt, sondern "erzwungen" wird, sind das solche Kandidaten.
stollinger hat geschrieben:[2018 vs. 2019]
Deckt sich das mit euren Verkostungseindrücken?
Jedenfalls haben meine extrem wenigen Meßpunkte aus 2019 (fast alles weiße aus D) den Eindruck frischerer, spannenderer, balancierterer Charakteristik ggü. 2018 hinterlassen. Ganz zu schweigen von den 2018ern, die aufgrund von (anscheinend) Trockenstreß diskutabel fehlerhaft sind.
Besten Gruß, Karsten
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Re: Lichtstress und Weinaroma

BeitragSa 7. Nov 2020, 10:20

Uiuiui, da muß ich mich irgendwann nochmal etwas konzentrierter damit befassen, um das alles einigermaßen zu verstehen... :mrgreen:
amateur des vins hat geschrieben:Jedenfalls haben meine extrem wenigen Meßpunkte aus 2019 (fast alles weiße aus D) den Eindruck frischerer, spannenderer, balancierterer Charakteristik ggü. 2018 hinterlassen. Ganz zu schweigen von den 2018ern, die aufgrund von (anscheinend) Trockenstreß diskutabel fehlerhaft sind.

...kann ich 1:1 unterschreiben...
Viele Grüße
Erich


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