mini|hochkant=2|Schemazeichnung Weinbeere: 10.b Äpfelsäure in der Zentralzone, 11.b Weinsäure in der Intermediatenzone Die Säuren im Wein spielen sowohl bei der Weinbereitung als auch im fertigen Produkt Wein eine wichtige Rolle. Sie haben einen direkten Einfluss auf die Farbe des Weins sowie auf die sensorische Bewertung durch das Gegenspiel zu Zucker und Alkohol. Sie spielen eine entscheidende Rolle im Energiestoffwechsel der Hefen während der alkoholischen Gärung. Untersuchungen zu den Säuren im Wein berühren daher so unterschiedliche Bereiche wie die Sensorik, die Biochemie und die Mikrobiologie der Gärung, weinbautechnische Praktiken, Behandlungsmethoden beim ausgebauten Wein sowie die Stabilisierung und Konservierung des Weins. Insbesondere die Hochleistungsflüssigkeitschromatografie brachte wichtige Erkenntnisse zu den pKS-Werten der einzelnen Säuren sowie zu Säuren, die nur in winzigen Spuren vorhanden sind.
Gewisse Säuren sind schon in der Beere präsent. Die Konzentration der Gesamtsäure in den Weinbeeren steigt mit dem Beginn des Beerenwachstums in den Beeren bis zu einem Maximum an. Nach dem Erreichen des Maximums beginnt die Synthese der Fruchtzucker sowie ein Abnehmen der Konzentration der Säuren. Der pH-Wert eines Weines liegt je nach Rebsorte und Anbaugebiet zwischen 2,9 und 4,0. Der pH-Wert ist ein Maß für die Stärke der sauren bzw. basischen Wirkung einer wässrigen Lösung, wobei der Neutralwert 7,0 beträgt. Niedrigere pH-Werte im Wein werden durch stärkere Säuren und/oder höhere Konzentrationen der enthaltenen Säuren hervorgerufen. Die drei wichtigsten Säuren in der reifen Beere sind die Weinsäure, die Äpfelsäure sowie die Citronensäure, die alle zu den nichtflüchtigen Säuren zählen. Während der alkoholischen Gärung sowie beim späteren Ausbau des Weins in Gebinden wie dem Holzfass oder dem Edelstahlbehälter entstehen weitere Säuren. Zu den prominentesten Vertretern zählen Essigsäure, Buttersäure, Milchsäure und Bernsteinsäure.
In der Sensorik verleiht die Säure dem Wein Frische und Struktur und fördert ein ausgewogenes Verhältnis der wichtigsten Geschmackskomponenten des Weins. Dies gilt jedoch nicht für alle Säuren. Der als Essignote, Essigstich oder auch flüchtige Säure bekannte Weinfehler entsteht durch einen zu hohen Anteil der Essigsäure. Während der normalen alkoholischen Gärung entsteht ca. 0,2–0,4 g/l flüchtige Säure. Der Wert kann unter Luftkontakt auf 0,6 g/l ansteigen. Diese Konzentrationen stellen den üblichen Bereich dar und sollten aus geschmacklichen Gründen nicht überschritten werden. Neben der Essigsäure zählen auch die Ameisensäure sowie in geringerem Maße die Propionsäure und die Hexansäure zu den Verursachern dieses Fehlers.
Je nach Erzeugerland können im Rahmen der lokalen Weingesetzgebung zur Stabilisierung des Weins Ascorbinsäure, Sorbinsäure und Schweflige Säure zugegeben werden.
Gustatorische Wahrnehmung Aktuell wird von mindestens fünf Grundqualitäten der Gustatorischen Wahrnehmung ausgegangen: süß – ausgelöst durch Zucker, auch durch einige Aminosäuren, Peptide, Alkohole, siehe auch: Süßstoffe salzig – ausgelöst durch Speisesalz, auch durch einige andere Mineralsalze sauer – ausgelöst durch saure Lösungen und organische Säuren bitter – ausgelöst durch eine Vielzahl verschiedener Stoffe, siehe auch: Bitterstoffe umami (jap.: fleischig, herzhaft) – ausgelöst durch Glutaminsäure und Asparaginsäure.
Bereits seit Anfang des 20. Jahrhunderts ist bekannt, dass die unterschiedlichen Geschmacksqualitäten von allen geschmacksempfindlichen Teilen der Zunge wahrgenommen werden. Die Unterschiede zwischen den Zungenbereichen bezüglich der Sensitivität für einzelne Qualitäten sind beim Menschen nur gering. Dennoch ist in vielen Lehrbüchern noch eine Einteilung der Zunge in „Geschmackszonen“ zu finden.B. Lindemann: Receptors and transduction in taste. In: Nature. Nr. 413, 2001, , S. 219–25 PMID 11557991.
Ermittlung der Gesamtsäure sowie nationale Eigenheiten Wenn in Weinanalysen von Säure die Rede ist, spricht man von der titrierbaren Gesamtsäure. Der durch Titration ermittelte Wert entspricht jedoch nicht der als Summe der einzelnen Säuren berechneten Gesamtsäure. Ebenso wenig korreliert die titrierbare Gesamtsäure mit dem pH-Wert des Weins. Bei der Bestimmung der Gesamtsäure durch Chromatographie wird dagegen die Konzentration aller Säuren unabhängig vom Ausmaß der Pufferung gemessen. Sowohl die mit dem Chromatographen ermittelte Gesamtsäure als auch der pH-Wert sind damit ein deutlich schlechteres Maß für die Säurewahrnehmung als die titrierbare Gesamtsäure. Weinsäure und Citronensäure senken den pH-Wert bei gleicher Konzentration deutlich stärker als Äpfelsäure, Milchsäure oder auch Bernsteinsäure.
Die Berechnung der titrierbaren Gesamtsäure wird nicht in allen Ländern nach dem gleichen Verfahren durchgeführt! Während in Deutschland die Gesamtsäure als Weinsäure berechnet wird, gibt man in Frankreich die Säure in g/l Schwefelsäure an. Der Umrechnungsfaktor zwischen beiden Werten liegt bei 1,53. Wenn ein Wein nach deutscher Methode eine Säure von 6 g/l aufweist, so ergibt sich nach der französischen Methode für den gleichen Wein ein Wert von 3,9 g/l (= 6 g/l geteilt durch 1,53). Eine bloße Angabe der Säure ohne Auskunft über die Referenzsäure ist somit wenig hilfreich.
Flüchtige und nicht-flüchtige Säuren Im Gegensatz zu den nichtflüchtigen Säuren verdampfen die flüchtigen im Wein bei einer Destillation bzw. verflüchtigen sich im Laufe der Zeit. Die im Wein enthaltenen flüchtigen Säuren sind zum Großteil Essigsäure (bei gesundem Wein 0,15 bis 0,6 g/l) mit ihren chemischen Verbindungen, sowie Ameisensäure, Bernsteinsäure, Buttersäure und Propionsäure. Die leicht beobachtbar flüchtige Kohlensäure wird beim Wein nicht zur Gruppe der flüchtigen Säuren gerechnet.
Die wichtigsten drei nichtflüchtigen Säuren sind Weinsäure, Äpfelsäure und Zitronensäure, die etwa zwei Drittel ausmachen. In geringeren Mengen vorhanden sind Milchsäure, Galacturonsäure, Gluconsäure, Glucuronsäure, Glykolsäure, Oxalsäure und Schleimsäure sowie eine Vielzahl anderer Säuren, die nur in Spuren im Wein vorhanden sind.
Die Maximalwerte der flüchtigen Säure sind abhängig von der Weinart und der Qualitätsstufe und dürfen zu keinem Zeitpunkt der Weinbereitung überschritten werden. Weißwein und Roséwein: Tafelwein, Landwein, QbA, Kabinett, Spätlese, Auslese 1,08 g/l Beerenauslese, Eiswein 1,80 g/l Trockenbeerenauslese 2,10 g/l Rotwein: Tafelwein, Landwein, QbA, Kabinett, Spätlese, Auslese 1,20 g/l Beerenauslese, Eiswein 1,80 g/l Trockenbeerenauslese 2,10 g/l
Die Rolle der Säuren bei der Weinbereitung mini|Ein Rotwein mit hohem pH-Wert und damit geringer Azidität wie z. B. die Rebsorte Carménère (siehe Bild) tendiert eher zu bläulichen Reflexen in der Farbe.
Neben dem Mostgewicht ist der Gesamtsäuregehalt ein wichtiger Indikator für den Winzer, wann mit der Ernte begonnen werden kann. Der Anteil der Gesamtsäure ist kurz vor der beginnenden Reife der Beeren am höchsten und nimmt dann beständig ab. Während die Äpfelsäure veratmet wird, stoppt die Produktion von Weinsäure im nicht mehr grünen Gewebe der Beeren. Insbesondere zur Erzeugung von Schaumwein werden die Beeren bewusst noch vor der Vollreife geerntet, um dem Grundwein ein kräftiges Säuregerüst zu verleihen. Im heißen Jahrgang 2003 kam es bei den hohen Temperaturen zu einer intensiven Veratmung der Äpfelsäure. Dies führt häufig insbesondere beim Weißwein zu flachen Weinen mit nur geringem Alterungspotential.
Bei der Weinbereitung spielt die Säure neben dem Schwefeldioxid eine wichtige Rolle in der Stabilisierung des Weins. Im sauren Milieu überleben fast keine Bakterien mehr. Wichtige Ausnahmen sind dabei die Essigsäurebakterien sowie die Milchsäurebakterien. In geringem Maße kann man nach der malolaktischen Gärung auch Buttersäurebakterien finden, die für den Aceton-Geruch (Uhu-Ton) im fehlerhaften Wein verantwortlich gemacht werden.
Bei Rotweinen hilft die Säure bei der Langzeitstabilisierung der Farbe und ist ebenfalls ein bestimmendes Element der Farbgebung. Anthocyane absorbieren Licht im Wellenlängenbereich zwischen 270 und 290 Nanometern (ultraviolette Strahlung) sowie im sichtbaren Bereich zwischen 465 und 560 Nanometern (blau bis grün). Der Wellenlängenbereich wird außer von der Molekülstruktur auch vom pH-Wert der Umgebung beeinflusst. Das Farbspektrum reicht dabei von blau bis rot, es finden sich alle Farben bis auf grün. Im sauren Milieu überwiegt die Rotfärbung, im basischen sind vor allem Blau- und Violetttöne zu finden. Weine mit hohem pH-Wert (wie zum Beispiel bei Weinen aus Syrah) verfügen über mehr blaue Farbpigmente, die jedoch nicht sehr stabil sind. Diese Weine können dann farblich schneller altern und dann einen unschönen gräulichen oder bräunlichen Ton aufweisen.
Säure in der Weinsensorik Sensorisch spielt die Gesamtsäure eine große Rolle. Sie verleiht dem Wein Struktur und im Idealfall einen frischen, meist fruchtigen Geschmackseindruck. Verstärkt wird dieser Eindruck durch ein leichtes Prickeln auf der Zunge. Weine mit zu niedrigem Säureanteil werden meist als flach und uninteressant empfunden.
Insbesondere in der Weinsprache kühlerer Weinbaugebiete wie in Deutschland oder auch im Norden Frankreichs gibt es eine Fülle beschreibender Worte, die den durch die Säure bestimmten Geschmackseindruck beschreiben:
beißend, grün, lebendig, resch, säurebetont, stahlig, Säurespiel, spritzig, kantig oder sauer.
Weinsäure mini|hochkant|Weinstein eines Rotweins, am Korken auskristallisiert
Die Weinsäure, auch als 2,3-Dihydroxybernsteinsäure oder 2,3-Dihydroxybutandisäure (nach IUPAC-Nomenklatur) bezeichnet, ist eine α-Hydroxycarbonsäure. Die Salze und Ester der Weinsäure heißen Tartrate. Die in Weintrauben auftretende L-(+)-Weinsäure ist in der EU als Lebensmittelzusatzstoff E 334 zugelassen. In Deutschland wird der Gesamtsäuregehalt von Weinen – berechnet als Weinsäure – angegeben. Besonders die L-(+)-Weinsäure sowie deren Calcium-, Kalium- und Magnesiumsalze finden sich reichlich in den Reben, Trauben und Blättern des Weinstocks.
Für die Weinsäure gilt: Je reifer das Traubengut, umso höher ist der Anteil der Weinsäure an der Gesamtsäure. Die Weinsäure spielt beim Wein eine wichtige Rolle. Zum einen wird die chemische Beständigkeit des Weins durch einen hohen Anteil an Säure positiv beeinflusst, d. h. der Wein verfügt über ein besseres Alterungspotential. Zum anderen stützt ein hoher Säureanteil die Farbe des Weins. Geschmacklich beeinflusst die Weinsäure nicht anders als die Äpfelsäure auch. Beide Säuren sind geschmacklich nicht zu unterscheiden.
Im Verlauf der Reife der Beeren nimmt die Konzentration sowohl der Äpfel-, als auch Weinsäure ab. Während die Äpfelsäure durch die Zellatmung verstoffwechselt wird und der Säureabbau damit auch temperaturabhängig (und somit jahrgangsabhängig) ist, wird die Weinsäure im nicht mehr grünen Fruchtgewebe der Beere nicht mehr produziert. Durch die Zunahme der Beerengröße wird der gleichbleibend hohe Anteil der Weinsäure zunehmend verdünnt.
mini|links|Weinstein, der sich während des Ausbaus des Weins am Holzfass ablagert