FTIR- Analytik mit dem Oenofoss: Ein geeignetes …

1 FTIR- Analytik mit dem Oenofoss: Ein geeignetes Werkzeug f r die Kellerwirtschaft? Projektarbeit zum Lernmodul Abschlussprojekt im Bildungsgang Staatlich gepr fte(r) Weinbautechniker(in) (Fachschule II) der Fachrichtung Weinbau und nologie an der BBS Landwirtschaft des Dienstleistungszentrums L ndlicher Raum Rheinhessen-Nahe-Hunsr ck in Bad Kreuznach Fachlehrer:Herr Hamm Lernmodul: vorgelegt am: von: Steffen Mickley Wohnort: Gr nstadt1 Inhaltsverzeichnis: 1. Einleitung .. 3 Erwartungen im Qualit tsmanagmentbereich bei der Mostanalyse .. 3 Erwartungen w hrend des Ausbaus .. 3 Erwartungen im Bereich der 3 2. konomische Aspekte zur Anschaffung des Oenofoss .. 4 Kostenaufschl sselung Oenofoss .. 5 Anschaffungskosten abz glich F rderung nach WMO .. 5 Betriebskosten incl. Abschreibung Oenofoss.

2 6 Lohnkosten Oenofoss .. 8 Gesamtkosten / f nf Proben mit Oenofoss .. 8 Kostenaufschl sselung Labor .. 8 Nebenkosten (Fahrtkosten) ins Labor .. 9 Gesamtkosten 10 Kostenvergleich Labor - Oenofoss .. 10 3. Hauptteil ..12 Grundlagen der FTIR- Messung .. 12 Die FTIR- Spektroskopie .. 12 Aufbau des 16 Ablauf der Messung und Probenvorbereitung .. 17 Erkl rung des Messprogrammes .. 17 4. Technische Untersuchung des Oenofoss ..19 Die Probenvorbereitung .. 21 Vergleichsversuch verschiedene Faltenfilter-Typen .. 21 Vergleichsversuch Zentrifugation / Faltenfilter / Spritzenfilter .. 21 Referenzanalysen 2009 .. 26 Versuchsreihe nach der nderung der Kalibrierungsdatenbank .. 28 Untersuchungen der Einzelparameter .. 30 2 Parameter Alkohol .. 31 Parameter verg rbarer Zucker.

3 33 Parameter Weins ure- pfels ure .. 36 Erneute Versuchsreihe nach der Kalibrierung .. 40 5. Abschlussdiskussion ..47 6. Abbildungsverzeichnis: ..49 7. Tabellenverzeichnis: ..50 8. Literaturverzeichnis: ..51 3 1. Einleitung F r die moderne Weinbereitung ist eine genaue Kenntnis der Inhaltsstoffe von Most und Wein unabdingbar. Die wesentlichen Messgr ssen sind dabei im Mostbereich S ure und Mostgewichte, im weiteren Verlauf Restzucker und Alkohol nach der G rung, sowie die pfels ure beim biologischen S ureabbau und w hrend der Lagerung die Schwefelbilanz. Die Messung dieser Parameter kann entweder bei spezialisierten Laboren in Auftrag gegeben oder mit auf dem Markt befindlichen Analyseger ten selbst durchgef hrt werden. Eine M glichkeit hierf r stellen die FTIR- Spektroskopieger te dar, wie das Oenofoss.

4 Erwartungen im Qualit tsmanagmentbereich bei der Mostanalyse Die Analyse im Mostbereich beinhaltet au er Mostgewicht und Gesamts ure auch andere Parameter wie Weins ure- pfels ure Verh ltnis, pH-Wert und hefeverwertbarer Stickstoff. Diese Parameter geben den Einblick auf den Zustand des Leseguts und demzufolge auch die M glichkeit, individuell auf die Moste durch Behandlungsma nahmen Einfluss zu nehmen. Ein einfaches und praktikables Messverfahren, welches diese Parameter quantifiziert, w rde daher, die Schlagkraft und das Qualit tsniveau eines Betriebs verbessern. Erwartungen w hrend des Ausbaus W hrend des Ausbaus ist besonders zum G rungsende eine bersicht ber den Restzuckergehalt erforderlich, um ggf. durch eine G runterbrechung die Ausbaustufe halbtrocken oder lieblich einstellen zu k nnen.

5 Hierf r sollten w hrend des Ausbaus auch der pH-Wert und die Gesamts ure berwacht werden k nnen, was f r BSA und die S e- S urebilanz wichtig ist. Erwartungen im Bereich der Abschlussanalyse Die Abschlussanalyse ist die Analyse nach dem Verschneiden von Grundweinen und vor der Analyse zur amtlichen Pr fnummer. Um einen trockenen Wein auszubauen muss die letzte Analyse im Restzuckerbereich absolut zuverl ssig sein, da bei berschreitungen der Wein vom Amtlichen Labor abgelehnt wird, was immer mit zus tzlichem Aufwand und gro em rger verbunden ist. 4 In der vorliegenden Arbeit wird zun chst hinterfragt, unter welchen Rahmenbedingungen der Einsatz des Oenofoss gegen ber Laborauftragsmessungen wirtschaftlich erscheint. Danach wird das Funktionsprinzip der FTIR- Spektroskopie in Bezug auf Weinanalytik allgemein erl utert und dann anhand der einzelnen Messparameter untersucht, ob und inwieweit das Oenofoss den gestellten Anspr chen entspricht.

6 2. konomische Aspekte zur Anschaffung des Oenofoss In diesem Kapitel wird untersucht, ab welcher Betriebsgr e bzw. Anzahl von Messproben sich die Anschaffung eines FTIR- Ger tes im Vergleich zu herk mmlichen Auftragsanalysen in einem Weinlabor rentiert. In meinem Arbeitgeberbetrieb wurden bisher im Jahr ca. 250 Analysen von einem amtlichen Labor durchgef hrt. Sowohl aus Kostengr nden als auch wegen der erhofften Zeitersparnis wurden erstmals 2009 berlegungen angestellt, ob eine Umstellung auf eigene Durchf hrung der Analysen eine g nstigere Alternative sein k nnte. Hierf r boten sich zun chst verschiedene Verfahren an, per Titration, ber photometrische Verfahren oder als modernste Methode die FTIR- Spektroskopie. Die wirtschaftlichen Vor- und Nachteile der einzelnen M glichkeiten werden unter Abschnitt genauer gegeneinander differenziert.

7 Wir entschieden uns im Betrieb f r die FTIR- Spektroskopie, da laut Herstellerangaben dieses Verfahren dazu geeignet sein soll, mit Ausnahme von SO alle f r uns wichtigen Parameter - Alkohol, Restzucker, S ure, pH- Wert, Mostgewicht und pfels ure - innerhalb von kurzer Zeit zu analysieren: Dies sollte bei unserer Betriebsgr e sowohl zu Kosteneinsparungen als auch h herer Schlagkraft f hren. Gerade f r den Einsatz zur Mostqualit tseinstufung, der berwachung des G rverlaufs und zum Abstoppen von rests en Weinen erschien dieser Zugewinn an Schlagkraft trotz der hohen Anschaffungskosten daher als die beste L sung. Von den auf dem Markt verf gbaren FTIR- Ger ten f r diesen Einsatzbereich entschieden wir uns nach Auswertung verschiedener Herstellerangebote f r das Oenofoss der Firma Foss.

8 Foss ist Marktf hrer in Deutschland im Bereich der FTIR- Analytik in Most und Wein und hat mit anderen Ger ten wie dem Winescan und Grapescan den Analytikbereich im Weinbau entscheidend vereinfacht. Die Winescan FTIR sind Vollautomaten, die mehrere Proben gleichzeitig analysieren k nnen und eine umfangreichere Probendatenbank besitzen. Das Oenofoss ist die kleinere und weniger umfangreiche Version des Winescan, f r die wir uns zun chst wegen des betr chtlichen Kostenunterschiedes (fast Faktor 3) entschieden hatten. 5 Erst nach dem Kauf des Ger tes wurde beim Gebrauch deutlich, dass bei der Gesamtbeurteilung der Eignung weitere Faktoren ber cksichtigt werden m ssen insgesamt eine zeitintensive Aufgabe und Gegenstand dieser Arbeit. Kostenaufschl sselung Oenofoss In diesem Kapitel werden zuerst die Kosten des Oenofoss und des Labors analysiert und miteinander vergliechen.

9 Um eine gleichm ige Kostenaufschl sselung durchf hren zu k nnen, m ssen mehrere Faktoren beachtet werden. Da in der Regel Weinlabors wegen des vergleichsweise h heren Transportaufwands selten mit der Messung von Einzelproben beauftragt werden, sondern eher kleinere Probenensembles verschickt werden, wurde f r die Kostenabsch tzung von einem durchschnittlichen Probenumfang von 5 Proben je Sendung bzw. Transport ausgegangen. Bei einem Ausstoss von ca. 75 Weinen im Jahr, die aus ca. 100 Ausgangspartien zusammengestellt werden und f r die im Schnitt jeweils 3 Analysen erforderlich sind, summiert sich somit der Analysebedarf unseres Betriebes auf etwa 300 Proben bzw. 60 Probenensembles. Ein weiterer Aspekt neben dem Kostenfaktor ist beim Betrieb eines eigenen Analyseger tes der Gewinn an Flexibilit t und Schlagkraft, denn im Prinzip k nnen alle ben tigten Informationen jederzeit selbst generiert und ohne Verzug kellerwirtschaftlich umgesetzt werden auch die praktische Notwendigkeit zur Probenb ndelung entf llt.

10 Wenn Bedarf besteht, k nnen auch Einzelproben ohne besonderen Aufwand sofort gemessen werden. Bei Eigenmessung entfallen weiterhin die Abh ngigkeit von ffnungs- und R ckmeldezeiten (typisch sind 6-24 Stunden) von Servicelaboren, sowie Fahrzeiten f r den Probentransport. Gegenzurechnen ist der Zeitbedarf f r die Eigenanalysen. Beide Kostenbl cke sind variabel, da sie von dem Stundenlohn der zur Verf gung stehenden Arbeitskraft abh ngen, sowie den zur ckzulegenden Fahrtstrecken f r den Probentransport bzw. dem Zeitbedarf f r die Arbeit am Oenofoss. Aus diesem Grund wird hier nicht mit jeweils einer fixen Zahl, sondern Minimum- und Maximumwerten gerechnet, die einen Korridor ergeben, in dem sich in Praxis die Kosten bewegen. Anschaffungskosten abz glich F rderung nach WMO Das Oenofoss kostet in der Anschaffung f r das Ger te-Grundmodul inklusive dem Wein Basis-Messprogramm.