Untersuchung südeuropäischer Weine auf Ochratoxin A, Schwefeldioxid und flüchtige Säuren

S. Marschik, L. Rothenbücher

 

Im Frühjahr 2013 wurden 38 Proben Wein aus Südeuropa und Deutschland auf das Mykotoxin Ochratoxin A, auf den Gehalt an Schwefeldioxid und den Gehalt an flüchtigen Säuren untersucht. Der Schwerpunkt der Untersuchung lag auf den südeuropäischen Weinen, da durch das wärmere Klima mykotoxinbildende Schimmelpilze besser bzw. überhaupt erst wachsen können. Ursache für einen erhöhten Ochratoxin A Gehalt im Wein kann ein Befall der Trauben mit Schimmelpilzen im Weinberg oder die längere Verweil- und Kontaktzeit der roten Beerenschalen vor dem Pressen der Rotweinmaische sein. Insgesamt wurden 38 Weine aus Frankreich, Italien, Spanien, Mazedonien, der Türkei und Deutschland untersucht. In 50 % der Proben konnte ein Gehalt an Ochratoxin A festgestellt werden. In keinem Fall wurde die gesetzlich geregelte Höchstmenge überschritten. Ein Großteil der Proben wurde des Weiteren auf freies Schwefeldioxid, Gesamtschwefeldioxid und flüchtige Säuren untersucht. Auch bei diesen Untersuchungen ergaben sich keine Auffälligkeiten.

Hintergrundinfo

Was ist Ochratoxin A?

Ochratoxin A ist ein Schimmelpilzgift, auch Mykotoxin genannt. Mykotoxine sind toxische, sekundäre Stoffwechselprodukte von Schimmelpilzen, die in Lebensmitteln vorkommen können und bereits auf dem Feld oder erst bei der Lagerung gebildet werden [1].
Bekannte Mykotoxine sind z.B. Aflatoxine, Patulin, Trichothecene oder Ochratoxin A. Zu den mykotoxinrelevanten Lebensmitteln zählen Getreideerzeugnisse, Nüsse, Gewürze, Kaffee, Trockenfrüchte, Wein oder Traubensaft (http://www.cvuas.de/pub/allebeitraege.asp?subid=1&Jahr=2013&Kategorie=Beitrag&Thema_ID=12&lang=DE).
Ochratoxin A ist ein Mykotoxin, welches von Pilzen der Gattungen Aspergillus oder Penicillium gebildet werden kann [1]. Die Bildung von Ochratoxin A erfolgt vor allem während einer zu feuchten Lagerung der Lebensmittel. Bei Pilzen der Gattung Aspergillus spielen zusätzlich warme Temperaturen bei der Bildung von Ochratoxin A eine entscheidende Rolle. Beispielsweise findet man diese Bedingungen (feucht, warm) bei der gewünschten Verweilzeit bei der Rotweinmaische von südeuropäischen Weinen. Für Pilze der Gattung Penicillium reichen auch gemäßigte Temperaturen (bei feuchten Lagerbedingungen) um Ochratoxin A zu bilden.

Ochratoxin A kommt vor allem in Trockenobst, Kakao, Kaffee, Gewürzen und Getreide vor. Es hat eine sehr lange Halbwertszeit im tierischen und menschlichen Organismus, d.h. es wird nur sehr langsam verstoffwechselt und ausgeschieden. Bei chronischer Aufnahme kann Ochratoxin A bei Mensch und Tier zu Nierenschäden führen. Darüber hinaus gilt es als immunsuppressiv und hat im Tierversuch kanzerogene und teratogene Wirkungen gezeigt. Die International Agency for Research on Cancer (IARC) hat Ochratoxin A als möglicherweise karzinogen für den Menschen eingestuft [2].

 

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA European Food Safety Authority) hat auf der Grundlage wissenschaftlicher Erkenntnisse eine tolerierbare wöchentliche Aufnahme (TWI) von 120 ng OTA / kg Körpergewicht abgeleitet [3].

Durch die Verordnung (EU) 1881/2006 wurden EU-weit geltende Höchstmengen für Ochratoxin A in ausgewählten Produkten festgelegt. Diese betragen beispielsweise für Röstkaffee 5 µg/kg und für getrocknete Weintrauben 10 µg/kg. Für Wein gilt eine Höchstmenge von 2 µg/kg festgelegt [4].

 

 

Kann Wein durch Schimmelpilze gefährdet sein?

Schimmelpilze selbst wachsen im Wein nicht und haben somit als Kontaminationsquelle für Ochratoxin A keine Bedeutung. Infolge des Alkoholgehaltes sind Schimmelsporen im Wein nicht keimungsfähig. Flüssigkeiten mit mehr als 2 Volumenprozent Alkohol können Schimmelpilze nicht infizieren, da der Alkohol die Konidien am Auskeimen hindert. Das Problem stellen die bereits zuvor auf der Traube und in der Maische gebildeten Stoffwechselprodukte (z.B. Ochratoxin A) der Schimmelpilze dar. Der Schimmelbefall an Trauben ist meist durch starke Verletzungen von Trauben möglich. Besonders dünnschalige Rebsorten wie Blauer Portugieser, Müller Thurgau oder Merlot können durch Hagelschlag, Wespenfraß oder Aufplatzen infolge heftiger Niederschläge verletzt werden.
Durch permanent feuchtes Kellerklima kann auch im Fassholz ein Schimmelbefall begünstigt werden. Wird das Holzfass während der Leerstandzeit nicht ordnungsgemäß konserviert, kann es zu Schimmelwachstum kommen. Während in der Anfangsentwicklung das Pilzmycel als weißer Schimmelanflug noch relativ harmlos ist und der typische Schimmelgeruch noch nicht wahrzunehmen ist, macht sich ein Schimmelrasen im fortgeschrittenen Stadium mit der Ausbildung der Sporen durch die übelriechenden Stoffe am Holz und dadurch bedingt im Wein nachteilig bemerkbar. Bei mangelnder Fasshygiene bringt eine Penicillium-Infektion die Fässer zum „Anlaufen“, d.h. die Fässer erscheinen zunächst grau. Der sensorische Fehlton des Weines wird deswegen auch mit „Grauton“ (Muffton) beschrieben. Schimmelgeruch und -geschmack zählen zu den unangenehmsten Weinfehlern. Je älter der Schimmelrasen, desto übler riechende Stoffe bilden sich. Durch die muffigen, dumpfen und stickigen Töne wird der beste Wein verdorben. Schimmelbefall in Schläuchen ist ebenfalls durch mangelnde Hygiene möglich. So können auf Weinresten in innenseitig porösen und rissigen Gummischläuchen Schimmelpilze wachsen [5]. In der Literatur wird die Schimmelpilzbildung im Fass und den Schläuchen auch als mögliche Eintragsquelle für eine Ochratoxin A Kontamination in Wein genannt [1]. Als wahrscheinlichste Ursache einer Ochratoxin A-Kontamination von Wein gilt, dass die Trauben auf dem Rebstock bereits mit Aspergillen oder Penicillien befallen sind. Erfahrungen zeigen, dass wärmere Anbauregionen stärker betroffen sind ist [6].

 

Was hat Schimmel mit Schwefelung zu tun?

Um Schimmelwachstum zu vermeiden, werden leere Holzfässer einer Trockenkonservierung mittels gasförmigem Schwefeldioxid oder einer Nasskonservierung mittels schwefliger Säure unterzogen.
Wein selbst darf zulässigerweise bis zu bestimmten Grenzwerten geschwefelt werden. Für die Schwefelung des Weines gibt es unterschiedliche Gründe. Schwefeldioxid hemmt die Oxidationsenzyme, die von Traube und Schimmelpilz stammen können, und verhindert dadurch Braunfärbungen und Farbstoffverluste. Empfindliche Mikroorganismen wie Essigbakterien werden in ihrem Wachstum gehemmt. Zudem wird Acetaldehyd, der bei der alkoholischen Gärung entsteht, chemisch gebunden. Acetaldehyd lässt ab einem bestimmten Gehalt den Wein oxidativ, aldehydig erscheinen. Dieses Fehlaroma ist vom Sherry her bekannt. Acetaldehyd ist einer der Hauptbindungspartner für Schwefeldioxid bzw. schweflige Säure.

 

Durch die Schwefelung wird die sensorische Qualität des Weines erhalten. Schwefeldioxid gilt als Pseudoallergen. Sulfitempfindliche Personen reagieren schon bei geringen Schwefeldioxidmengen mit Kopf- oder Leibschmerzen.
Das EU-Weinrecht regelt für Weiß- und Rotwein, aber auch in Abhängigkeit von der Qualitätsstufe oder dem Restzuckergehalt der Erzeugnisse unterschiedliche Gesamtschwefeldioxid-Grenzwerte. Der Zusatz von Schwefeldioxid ist ab einem Gehalt von 10 mg/l auf dem Weinetikett in deutscher Sprache zu deklarieren.

 

 

Flüchtige Säuren: Indikator für Weinverderb

Zu den flüchtigen Säuren zählt insbesondere die Essigsäure. Der Essig-Stich zählt noch immer zu den gefährlichsten Weinkrankheiten. Da sie besonders in warmen Weinbauländern häufig auftritt, war die Bestimmung der flüchtigen Säuren ebenso im Focus dieser Untersuchungsserie. Die Erreger, die Essigbakterien sind wärmebedürftig. Ihr Temperaturoptimum liegt bei 30 bis 35°C. Bei Verletzung der Beeren finden die Essigbakterien optimale Vermehrungsmöglichkeiten. Auch hier helfen schnelles Verarbeiten des Lesegutes und ausreichende Schwefelung den Essigstich zu verhüten. Essigbakterien sind strenge Aerobier, benötigen für ihren normalen Stoffwechsel Sauerstoff. Diese Tatsache fordert eine „geschlossene“ Gärung, also z.B. mit Gärspund, um den Luftsauerstoffzutritt zu minimieren. Entscheidender aber sind die Temperatur des Mostes und seine Gärungstemperatur. Vornehmlich wegen der hohen Temperatur kann der Essigstich in heißen Ländern bei Fehlen der entsprechenden Kellertechnologie ein Problem darstellen. Die Grenzwerte für flüchtige Säuren in Rotwein liegen bei 1,2 g/l, bei Weiß- und Roséwein bei 1,08 g/l, bei Eiswein bei 1,8 g/l und bei Trockenbeerenauslese bei 2,1 g/l.

 

Ergebnisse der Untersuchungen

Ergebnisse der Untersuchung auf Ochratoxin A (OTA)

Am CVUA Stuttgart wurden im ersten Viertel des Jahres 38 Weine mit südeuropäischer und deutscher Herkunft auf das Mykotoxin Ochratoxin A untersucht. Die wärmeren Klimabedingungen in Südeuropa machen das Wachstum von Pilzen der Gattung Aspergillus möglich, diese wiederum können das Mykotoxin Ochratoxin A produzieren. Die Untersuchung sollte Hinweise dafür liefern, ob durch das wärmere Klima in Südeuropa höhere Kontaminationen mit Ochratoxin A in Wein zu erwarten sind. Die vergleichsweise geringe Probenanzahl lässt eine jahrgangsbezogene Auswertung nicht zu.
In genau 50 % der untersuchten Proben konnte Ochratoxin A nachgewiesen werden. Erfreulicherweise wies kein Wein einen Ochratoxin A Gehalt über der geltenden Höchstmenge von 2 µg/kg auf. Einzelheiten der Untersuchungen, wie mittlere Gehalte nach Herkunftsregion, siehe in Tabelle 1.

 

Abbildung 1: prozentualer Anteil der untersuchten Weine, geordnet nach Herkunft, hinsichtlich ihrem Gehalt an Ochratoxin A (alle unterhalb der Höchstmenge (HM)). Mazedonien, Türkei und Spanien mit nur einer bzw. zwei untersuchten Proben nicht berücksichtigt.

 

Bezogen auf die Herkunft der Weine hat die Untersuchung gezeigt, dass Weine aus Südeuropa tatsächlich öfter mit Ochratoxin A kontaminiert waren als Weine aus Deutschland. In 40 – 70 % der Fälle (siehe Abbildung 1) wurde bei den südeuropäischen Weinen aus Italien und Frankreich eine Kontamination mit Ochratoxin A nachgewiesen. Bei Weinen aus Deutschland wurde nur in rund 20 % der Untersuchungen eine Ochratoxin A-Kontamination festgestellt. Vergleicht man die Mediane der Ochratoxin A Gehalte in den Weinen, liegen auch hier die Mediane der italienischen und südfranzösischen Weine mit 0,14 – 0,23 µg/kg etwas höher als der Median in den deutschen Weinen mit 0,11 µg/kg (siehe Tabelle 1).

 

Tabelle 1: Anzahl und Anteil der Proben mit Ochratoxin A (OTA) Gehalten, sowie mittlerer Kontaminationsgehalt, Median und Maximalwert, dargestellt nach Herkunft der untersuchten Weine. NWG = Nachweisgrenze (0,1 µg/kg), HM = Höchstmenge.

Herkunft	Anzahl Proben	Anzahl Proben mit OTA (> NWG)	Anteil Proben mit OTA (%)	Anzahl Proben über HM von OTA (> 2 µg/kg)	Anteil Proben über HM von OTA (%)	Mittelwert OTA in Proben (µg/kg)	Median OTA in Proben (µg/kg)	maximaler OTA-Gehalt in Proben (µg/kg)
Frankreich	13	9	69,2	0	0	0,18	0,15	0,37
Italien	11	5	45,5	0	0	0,25	0,23	0,45
Spanien	2	1	50	0	0	0,15	-	0,15
Mazedonien	2	2	100	0	0	0,14	-	0,15
Deutschland	9	2	22,2	0	0	0,11	0,11	0,2
Türkei	1	0	0	0	0	-	-	-

 

Ergebnisse für Gesamtschwefeldioxid und freies Schwefeldioxid (OIV-Verfahren)

Bei keinem der untersuchten Weine wurde eine Überschreitung des gesetzlich geregelten Grenzwertes für Gesamtschwefeldioxid festgestellt. Die Gehalte reichten bei den Kategorien „Wein“, „Landwein“ und „Qualitätswein“ von 18 mg/l bis 196 mg/l.

 

Tabelle 2: Ergebnisse der Gehalte an Gesamtschwefeldioxid.

Herkunft	Anzahl Proben	Anzahl Proben Gesamt-SO2 > Grenzwert	Gesamt- SO2 Mittelwert (mg/l)	Gesamt- SO2 Medianwert (mg/l)	Gesamt- SO2  Maximalwert (mg/l)	freies SO21 Mittelwert (mg/l)
Frankreich	10	0	78	63	196	19
Italien	2	0	55	‑	64	10
Deutschland	8	0	105	91	172	40
Spanien	1	0	97	‑	97	23
Mazedonien	2	0	121	‑	141	34
Türkei	1	0	124	‑	124	57

¹ Für freies Schwefeldioxid (SO₂) existiert kein gesetzlich geregelter Grenzwert.

 

Tendenziell liegen die Gehalte sowohl für das Gesamt-Schwefeldioxid als für das freie Schwefeldioxid bei den Weinen deutscher Herkunft höher als im Vergleich zu den italienischen und französischen Weinen. Grund hierfür kann sein, dass die festgestellten Alkoholgehalte bei den französischen Weinen (Mittelwert 13,6 % vol) und den italienischen Weinen (Mittelwert 12,9 % vol) etwas höher als bei den deutschen Weinen liegen (Mittelwert 12,2 % vol) und damit schon eine bessere Stabilität des Weines verbunden sein kann. Die alkoholreicheren Weine müssen einer entsprechend geringeren Schwefelung unterzogen werden. Bei den Weinen deutscher Herkunft liegen zudem die Restzuckergehalte im Vergleich zu den Weinen aus Italien und Frankreich durchschnittlich höher (mit Ausnahme eines süßen italienischen Weines). Möglicherweise wurde stärker geschwefelt, um die mikrobiologische Stabilität zu erhöhen und z.B. ein nachvergären der Zucker zu vermeiden.
Es zeigte sich bei einigen Weinen, dass der Gehalt an wirksamem freiem Schwefeldioxid soweit in den einstelligen mg/l-Bereich abgesunken war, dass ein wirksamer Oxidationsschutz nicht mehr gegeben war. Somit kann die Gefahr bestehen, dass der Wein oxidativ wird und verdirbt. Da diese Weine sich sensorisch aber noch einwandfrei darstellten, wurden sie als verkehrsfähig beurteilt.

 

Ergebnisse flüchtige Säuren (FTIR-Screeningverfahren)

Bei keinem der untersuchten Weine  ergab sich eine Grenzwertüberschreitung.

 

Tabelle 3: Ergebnisse der Gehalte an flüchtigen Säuren.

Herkunft	Anzahl Proben	Anzahl Proben mit Grenzwertüberschreitung	Mittelwert (g/l)	Medianwert (g/l)	Maximalwert (g/l)
Frankreich	14	0	0,59	0,59	0,77
Italien	11	0	0,66	0,61	1,23
Deutschland	8	0	0,66	0,68	0,77
Spanien	2	0	0,57	‑	0,62
Mazedonien	2	0	0,58	‑	0,74
Türkei	1	0	0,43	‑	0,43

 

Eine Korrelation zwischen der Herkunft der Weine und dem Gehalt an flüchtiger Säure ist nicht erkennbar. Sowohl die Mittelwerte als auch die Mediane lagen bei den untersuchten deutschen, italienischen und französischen Weinen im gleichen Bereich. Der Maximalwert von 1,23 g/l bei einem italienischen Wein konnte unter Einbeziehung der Messunsicherheit nicht bestätigt werden. Der Grenzwert liegt für  Rotwein bei 1,2 g/l.

 

Fazit: Sämtliche untersuchten Weine waren als einwandfrei zu beurteilen. Weitere Untersuchungen zu diesem Thema sind geplant.

 

Literaturnachweis:

• [1] Weidenbörner, M., 2001, Encyclopedia of Food Mycotoxins, Springer Verlag, Berlin Heidelberg New York.
• [2] IARC 1993: International Agency for Research on Cancer, 1993. Ochratoxin A (Group 2B). Summaries and Evaluations 56: 489. Lyon, France. http://www.inchem.org/documents/iarc/vol56/13-ochra.html [19.09.2012].
• [3] EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain; Statement on recent scientific information on the toxicity of Ochratoxin A. EFSA Journal 2010; 8(6):1626. [7 pp.]. doi:10.2903/j.efsa.2010.1626. Available online: www.efsa.europa.eu.
• [4] Verordnung (EG) Nr. 1881/2006 zur Festsetzung der Höchstgehalte für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln vom 19. Dezember 2006 (ABl. Nr. L 364/5), zuletzt geändert durch die Verordnung (EG) Nr. 1058/2012 vom 12. November 2012 (ABl. Nr. L 313).
• [5] Dittrich: Mikrobiologie des Weines, Ulmer Verlag; Eder u.a.: Weinfehler, Österreichischer Agrarverlag; G. Troost: Technologie des Weines; Ulmer Verlag; Jacob: Der Wein, Ulmer Verlag.
• [6] LEW, H.: Ochratoxin in Traubensäften und Wein, 2000, Arbeitsgemeinschaft landwirtschaftlicher Versuchsanstalten, Jahrestagung 2000 in Gmunden.

 

Bildernachweis:

„Weinrebe“; CVUA Stuttgart/WK_He.

 

 

Artikel erstmals erschienen am 29.05.2013