Agrarforschung
Reduzierung von Methanol in Obstbränden unter besonderer Berücksichtigung von Williams-Christ-Bränden, Zwetschgen und Weintrestern

Dr. W. Bartels, Universität Hohenheim, Abteilung Gärungsgewerbe und Mikrobiologie

Problemstellung

Bei der Vergärung von Obstmaischen und von Weintrestern wird aus dem fruchteigenen Pektin, das mehr oder weniger mit Methanol verestert ist, Methanol freigesetzt. Der Methanolgehalt in diesen Destillaten liegt daher schon in den frischen Früchten bzw. Weintrestern begründet. Von Natur aus enthalten besonders viel Pektin und damit auch Methanol Weintrester sowie Williams-Christ-Birnen und Zwetschgen. Bisher gibt es für die Abfindungsbrenner nur wenige Möglichkeiten, wie z.B. den Verzicht auf eine ansonsten fortschrittliche Pektinenzymanwendung beim Einmaischen, kurze Lagerzeiten der Maischen, sowie gute Vor- und Nachlaufabscheidung beim Brennen, um den Methanolgehalt geringfügig zu reduzieren.

In der EU werden die Methanolgehalte für Obstbrände aus Pflaumen, Mirabellen, Zwetschgen, Äpfel und Birnen von bisher 1.500 g/hl r.A. auf 1.350 g ab dem 1.1.98 und auf 1.200 g/hl r.A. ab dem 1.1.2000 abgesenkt. Ausgenommen ist Williams, für den auch über den 1.1.2000 hinaus ein Grenzwert von 1.350 g/hl r.A. gilt. - Die Kleinbrenner in Baden-Württemberg sind dadurch existenzgefährdet, wenn nicht entsprechende Verfahren entwickelt werden, mit denen die Kleinbrenner in die Lage versetzt werden, diesen Anforderungen nachzukommen.

Untersuchungsmethode

Wie schon im Forschungsantrag beschrieben, wird die Grundanalytik für die einzelnen Versuchsansätze und das Abbrennen der Obstmaischen jeweils in Weinsberg oder in Hohenheim direkt durchgeführt, während die flüchtigen Inhaltsstoffe der anfallenden Destillatfraktionen gaschromatographisch nur in Hohenheim bestimmt werden.

In Anbetracht der gegenüber dem Originalantrag deutlich gekürzten Mittel, der sehr komplexen Materie sowie vieler bereits durchgeführter und laufender Versuche an anderen Instituten sind wir über einen offenen, konstruktiven Meinungsaustausch mit Fachkollegen froh. So wird seit Jahren eine gute Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Dr. Ludwig Adam in Weihenstephan, Lehrstuhl für Allgemeine Lebensmitteltechnologie, gepflegt, die sich u.a. mit ihrer EG-Studie zur Verringerung von Methanol in Obstbränden einen guten Namen gemacht hat. Auch die Arbeitsgruppe von lic.rer.nat. Pierre Georges von der Eidgenössischen Alkoholverwaltung in Bern, welche sich mit dem gleichen Thema beschäftigt, hat uns bisher unveröffentlichte Ergebnisse mitgeteilt.

Versuche an der Staatlichen Lehr- und Versuchsanstalt für Wein- und Obstbau Weinsberg

Für das Brennen von Obstmaischeproben im Kleinbrennereimaßstab steht an der LVWO in Weinsberg eine Brennanlage, die auf einen technologisch aktuellen Stand gebracht wurde, mit 150 l Blaseninhalt mit Rührgerät und Verstärkeraufsatz (3 Siebböden und 1 Dephlegmator) der Firma Christian Carl aus Göppingen zur Verfügung. Zur Ermöglichung orientierender Untersuchungen von Proben im halbtechnischen Maßstab, die zunächst für analytische und sensorische Untersuchungen ausreichen, wurde 1997 für obiges Projekt im Maßstab 1 : 10 eine Labor-Versuchsbrennanlage von der Fa. Christian Carl vom gleichen Typ für die LVWO erstellt.

In Weinsberg führt Dr. Röhrig bisher Versuche so-wohl mit Williams-Christ-Birnen als auch mit Zwetschgen und Äpfeln aus Württemberg durch, die vorerst folgende Hinweise lieferten:

Frühe Ernte bzw. harte Birnen führen zu höheren Methanolwerten. Das gilt auch für Maischen, die ohne Reinzuchthefe vergoren werden. Bei Rubinette-Äpfeln kommt es nach Zusatz verschiedener Pektinenzyme, die zur Verflüssigung der Maischen ohne Wasserzusatz eingesetzt werden, im Vergleich zur unbehandelten Probe zu Methanolerhöhungen zwischen 5,5 und 12 %.

Enzymierung von Williams mit "Pektinex ultra" ergibt keine eindeutig höheren Methanolgehalte. Den gleichen Effekt zeigt der Zusatz von "Savinase".

Niedrigere Methanolwerte wurden bei Williams und Zwetschgen durch Maischeerhitzung auf 65°C,
5 min lang, und anschließender Rückkühlung zur Vergärung erzielt. Desgleichen "wirkt" der Zusatz des Detergenzes "Marlon" sowie des Gerbstoffes Tannin in Form von "Tannivin" auf die Freisetzung von Methanol reduzierend.

Versuche an der Landesanstalt für Landwirtschaftl. Chemie der Universität Hohenheim

Für die Versuche in Hohenheim wurden Williams-Christ-Birnen von 2 Standorten aus dem Bo-denseegebiet kurz vor der Reife geerntet, im Labor in Steigen gerade bis zum "Teigwerden" nach-gereift und in 10 kg-Partien sofort eingeschlagen. Trotz Ansäuerung wiesen alle Maischen nach über 6-monatiger Gär- und Lagerzeit gravierende Verderbnissymptone auf, die sich beim Brennen u.a. in enormen Vorlaufanteilen, niedrigen Ausbeuten und sensorisch unbefriedigenden Mittellaufqualitäten widerspiegelten.

Die Versuchsproben werden hier auf einer Laboranlage mit 15 l (effektiv 12 l) Blaseninhalt abge-brannt. Das Brenngerät entspricht im Maßstab
1 : 10 einem modernen Gerätetyp der Fa. U. Kothe in Eislingen. Es ist mit Rührgerät und Verstärker (3 Glockenböden und Doppeldephlegmator) sowie einem Doppelkasettenkatalysator, der zugeschaltet werden kann, ausgerüstet. Außerdem besitzt es Meßfühlerzugänge an verschiedenen Stellen der Brennblase und des Verstärkers sowie eine Begasungsmöglichkeit in den Brennhafen. Diese Anlage wurde uns verspätet Anfang November 1997 zunächst bis Mitte 2001 als Leihgabe kostenlos von der Fa. Kothe zur Verfügung gestellt.

Erste Schlußfolgerungen

Die bisherigen Brennversuche, auch der Kollegen Dr. Adam und lic.rer.nat. Georges zeigen auf, daß durch verschiedene Brenntechniken der Methanolgehalt im Mittelauf kaum beeinflußt werden kann. Bei den Versuchen mit verschiedenen "Kataly-satoren" zeichnen sich noch keine wegweisenden Befunde ab. Lediglich relativ teure Silberwolle als Adsorbenz führte zu Methanolreduzierungen von bis zu 20 %. Hier wird noch weiter experimentiert. Am Hoffnungsvollsten erscheint nach den Unter-suchungen von Adam, Georges und ergänzend von uns, die Verwendung von Reinzuchthefen beim Vergären. Warum es allerdings hier von Heferasse zu Heferasse deutliche Unterschiede gibt, liegt hypothetisch daran, daß die einzelnen Rassen anscheinend abweichend voneinander die Pekt-inesterase und damit die Freisetzung von Methanol aus Pektin hemmen können. Jedenfalls lassen sich hier um bis zu 20 % erniedrigte Methanolgehalte in den späteren Destillaten erhalten.

Konsequenzen für die Praxis

Auf der einen Seite ist für aufgeschlossene Praktiker der Einsatz von Reinzuchthefen beim Einmaischen von Obststoffen heute bereits üblich, da Weinhefen die Reintönigkeit von Gärungen fördern, was letztendlich den Ausbeuten und den Destillatqualitäten zugute kommt. Diese Maßnahme läßt sich sicherlich ohne Schwierigkeiten noch weiter durchsetzen. Auf der anderen Seite müßte der Brenner zukünftig auf den Zusatz von Pektinenzymen verzichten, wenn der geringere Methanolgehalt erhalten bleiben sollte. Denn mit zugefügten Enzymen würden sonst doch noch die gesamten Methanolanteile aus dem Fruchtpektin freigesetzt. Dickbreiige Obstmaischen erfordern jedoch zum Vergären und Abbrennen in der Regel einen mehr oder weniger hohen Wasserzusatz, was mehr Zeit und einen erhöhten Energieeinsatz beim Brennen erfordert sowie zugleich zu geringeren Alkoholausbeuten führt.

In Kürze werden wir uns ergänzend zu diesem Forschungsvorhaben ein aktuelles Bild über die Methanolgehalte von Obstbränden aus Kleinbrennereien machen können. An der Landesanstalt analysieren wir zur Zeit rund 800 Proben des 1. Internationalen DLG-Qualitätswettbewerbes für Obstbrände aus Kleinbetrieben 1998. Davon stammen über die Hälfte der Proben aus Baden-Württemberg.

Literatur
Siehe Abschlußbericht

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