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                <journal-title>IVES Technical Reviews, rebe &amp; wein</journal-title>
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                <article-title>Hefederivate: eine vielversprechende Alternative zur Vorbeugung der Oxidation von Weißweinen</article-title>
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                <sup>
                    <italic>1</italic>
                </sup>Univ. Bordeaux, INRAE, Bordeaux INP, Bordeaux Sciences Agro, UMR 1366 ŒNOLOGIE, ISVV, F-33140 Villenave d’Ornon, France</aff>
            <aff id="aff2">
                <sup>
                    <italic>2</italic>
                </sup>Amarante Process, ADERA, 33600 PESSAC, France</aff>
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                <sup>
                    <italic>3</italic>
                </sup>Università degli Studi di Napoli Federico II, 83100 Avellino, Italia</aff>
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                <sup>
                    <italic>4</italic>
                </sup>BioLaffort, Bordeaux, France</aff>
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                        <surname>Tiziana</surname>
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            <author-notes>
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                    <sup>
                        <italic>*</italic>
                    </sup>Article from “Antioxidant activity of yeast derivatives: Evaluation of their application to enhance the oxidative stability of white wine”, https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.114116</corresp>
            </author-notes>
            <abstract>
                <sec id="Abstract">
                    <title>Abstract</title>
                    <p>Hefederivate (HD) sind in den vergangenen Jahrzehnten als eine neue Strategie zur Kontrolle der Oxidation von Weinen entwickelt worden (Comuzzo <italic>et al.</italic>, 2015). Die kommerziell erhältlichen Produkte werden durch autolytische oder hydrolytische Verfahren aus Hefen gewonnen und anschließend getrocknet. Ziel der hier vorgestellten Arbeit war es, auf dem Markt erhältliche HD unterschiedlicher Zusammensetzungen zu untersuchen und die folgenden Parameter zu evaluieren: (i) die Fähigkeit, die Oxidation von Weißweinen vorzubeugen und mit einer herkömmlichen SO<sub>2</sub>-Behandlung zu vergleichen; und (ii) den Einfluss auf die Weinqualität zu bewerten.</p>
                </sec>
            </abstract>
        </article-meta>
    </front>
    <body>
        <sec id="Einleitung">
            <title>Einleitung</title>
            <p>Oxidationsprozesse stellen eine große Herausforderung bei der Weinherstellung dar. Sie verursachen Farbalterationen durch Bräunung, den Verlust sortentypischer Aromen, die Entstehung oxidationstypischer Weinfehler (braungewordener Apfel, Nuss- und Curry-Noten) und beeinträchtigen somit die Weinqualität. Obwohl die Oxidationsmechanismen umfassend erforscht sind<xref ref-type="fn" rid="fn1"><sup>1</sup></xref>, bleibt eines der Hauptziele in der Önologie die Suche nach SO<sub>2</sub>-Alternativen, zur Vorbeugung oxidativer Weinschäden. Junge Weißweine reagieren dabei besonders empfindlich auf niedrige SO<sub>2</sub>-Konzentrationen. Im Kontext wettbewerbsorientierter globaler Marketingstrategien für die Weinherstellung ist es von entscheidender Bedeutung, den Einsatz von SO<sub>2</sub> zu reduzieren oder sogar ganz zu eliminieren, und antioxidative und/oder antimikrobielle Alternativen zu finden. Das Ziel dieser Arbeit bestand deshalb darin, die antioxidative Wirkung von HD in Weißweinen zu untersuchen. Zwei verschiedene Produkte wurden unter oxidativen Bedingungen hingehend ihrer Fähigkeit untersucht, Weinoxidation zu verhindern, und mit herkömmlichen SO<sub>2</sub>-Zugaben verglichen. Es wurde die Sauerstoffverbrauchsrate, die Farbe und die Acetaldehydkonzentration bestimmt, sowie eine sensorische Analyse der behandelten Weine durchgeführt und diskutiert.</p>
        </sec>
        <sec id="Experimentelles-Design">
            <title>Experimentelles Design</title>
            <p>Es wurden zwei verschiedene kommerzielle Hefederivate (Laffort, Frankreich) getestet: eines, welches von Natur aus reich an Lipiden (HD<sub>L</sub>) ist, und ein weiteres, welches einen hohen natürlichen Gehalt an reduzierenden Verbindungen, einschließlich Glutathion, aufweist (HD<sub>R</sub>). Bei dem Wein handelte es sich um einen Chardonnay (g.g.A. Pays D’Oc) des Jahrgangs 2019. Die klassischen önologischen Parameter waren wie folgt: Alkoholgehalt = 12,7 Vol.-%, pH = 3,4, Gesamtsäuregehalt = 6,11 g/L Weinsäure, flüchtige Säure = 0,7 g/L Essigsäure (OenoFoss™, Foss Analytical, Dänemark). Die Konzentrationen an Gesamt- und freiem SO<sub>2</sub> betrugen 3,2 ± 0,7 bzw. 1,1 ± 0,2 mg/L (Y15-Analysegerät, Biosystems S.A., Barcelona). Die folgenden Behandlungen wurden durchgeführt: Wein ohne Sauerstoffbehandlung (W-NoOx); mit Sauerstoff gesättigter Wein (O<sub>2</sub> = 8 ± 0,7 mg/L, W-Ox); O<sub>2</sub>-gesättigter Wein + 0,3 g/L HD<sub>R</sub> (WHD<sub>R</sub>-Ox); O<sub>2</sub>-gesättigter Wein + 0,3 g/L HD<sub>L</sub> (WHD<sub>L</sub>-Ox); und O<sub>2</sub>-gesättigter Wein + SO<sub>2</sub> (WSO<sub>2</sub>-Ox) mit 35 ± 5 mg/L Gesamt-SO<sub>2</sub> und 15 ± 3 mg/L freiem SO<sub>2</sub>. 250 mL Glasflaschen wurden bis zum Rand mit insgesamt 320 mL des jeweiligen, behandelten Weins gefüllt (in dreifacher Ausführung), und mit O<sub>2</sub> gesättigt. Der gelöste Sauerstoff wurde direkt in 1-Stunden-Intervallen mit einem Lumineszenzsensor (Pyroscience Optischer O<sub>2</sub>-Sensor, Bioneuf, Frankreich) gemessen, bis der gesamte O<sub>2</sub> verbraucht war (nach etwa 15 Tagen). Anhand dieser Daten wurde die Sauerstoffverbrauchsrate (OVR, mg/L verbrauchter O<sub>2</sub> pro Tag) berechnet<xref ref-type="fn" rid="fn2"><sup>2</sup></xref>. Der Sauerstoffverbrauch war über 4-6 Tage konstant und erreichte danach ein Plateau, welches für die Berechnung der OVR nicht berücksichtigt wurde. Die grundlegenden chemischen Parameter (Tabelle 1) wurden durch FT-IR-Spektroskopie unter Verwendung eines OenoFoss™-Gerätes bestimmt. Die Messung des Gesamt- und freien SO<sub>2</sub> erfolgte mit einem Y15-Analysegerät (Biosystems S.A., Barcelona) unter Verwendung von Biosystems Enzymkits. Die chromatischen Eigenschaften der Weine wurden mithilfe des CIELab Farbsystems bestimmt. Gaschromatographie mit Flammenionisationsdetektion (GC-FID) wurde genutzt, um die Konzentration an Acetaldehyd in Weinen zu ermitteln. Alle Experimente und Analysen wurden dreifach durchgeführt. Die sensorische Beurteilung erfolgte durch 19 Juroren, bei welcher die Intensität des durch Oxidation hervorgerufenen Weinfehlers für jede der Proben bewertet wurde (0 = nicht vorhanden, 10 = sehr hoch).</p>
        </sec>
        <sec id="Die-Sauerstoffverbrauchsrate-der-Versuchsweine">
            <title>Die Sauerstoffverbrauchsrate der Versuchsweine</title>
            <p>Abbildung 1 zeigt die OVR der Versuchsweine. Bei den O2-gesättigten Weinen ergab die Sauerstoffverbrauchsrate die folgende Reihenfolge (von der höchsten zur niedrigsten OVR): W-Ox &gt; WHD<sub>L</sub>-Ox &gt; WHD<sub>R</sub>-Ox &gt; WSO<sub>2</sub>-Ox &gt; W-NoOx. Die Sauerstoffverbrauchsrate von W-NoOx lag bei 0,1 mg/L pro Tag, da die anfängliche O<sub>2</sub>-Konzentration &lt; 1<sub/>mg/L betrug. In diesem Fall kann die OVR als vernachlässigbar angesehen werden. Im Vergleich zu den W-Ox Werten war der O<sub>2</sub>-Verbrauch bei den SO<sub>2</sub> behandelten Proben 2,5-mal niedriger, und bei den HD<sub>R</sub> und HD<sub>L</sub> behandelten Weinen etwa 2-mal niedriger. Diese Ergebnisse zeigen, dass bei der Zugabe von HD der Sauerstoffverbrauch im Wein mit den Werten einer herkömmlichen SO<sub>2</sub>-Behandlung vergleichbar ist. HD können in Weißweinen zu einem langsameren Sauerstoffverbrauch führen, indem sie Sauerstoffradikale abfangen, die andernfalls Oxidationsprozesse im Wein bei niedrigem Schwefeldioxidgehalt (in unserem Fall &lt; 5 mg/L) beschleunigen würden.</p>
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            <p>
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                    <label>Table</label>
                    <caption>
                        <title>Abbildung 1. Die Sauerstoffverbrauchsraten der Versuchsweine. Dargestellt sind die Durchschnittswerte von drei Versuchswiederholungen ± Standardabweichungen. Unterschiedliche Buchstaben weisen auf einen signifikanten Unterschied hin (p &lt; 0,05).</title>
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                <caption>
                    <title>Abbildung 1. Die Sauerstoffverbrauchsraten der Versuchsweine. Dargestellt sind die Durchschnittswerte von drei Versuchswiederholungen ± Standardabweichungen. Unterschiedliche Buchstaben weisen auf einen signifikanten Unterschied hin (p &lt; 0,05).</title>
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        <sec id="Die-Auswirkungen-der-Behandlungen-auf-chemische-Parameter-und-die-Farbe-der-Weine">
            <title>Die Auswirkungen der Behandlungen auf chemische Parameter und die Farbe der Weine</title>
            <p>Die Werte für die klassischen önologischen Parameter der Versuchsweine wurden bestimmt (Tabelle 1). Bei mit Schwefeldioxid behandelten Weinen nahm die Konzentration an freiem SO<sub>2</sub> nach der Sauerstoffanreicherung erwartungsgemäß ab (von 15 mg/L zu 5 mg/L; Tabelle 1).</p>
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            <p>
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                    <label>Table</label>
                    <caption>
                        <title>Tabelle 1. Chemische Grundparameter der Versuchsweine. Die Werte wurden am Ende des Sauerstoffverbrauchs ermittelt. Die Daten stellen Mittelwert von je drei Versuchswiederholungen ± Standardabweichungen dar. Unterschiedliche Buchstaben in einer Spalte weisen auf einen signifikanten Unterschied hin (p &lt; 0,05).</title>
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                <caption>
                    <title>Tabelle 1. Chemische Grundparameter der Versuchsweine. Die Werte wurden am Ende des Sauerstoffverbrauchs ermittelt. Die Daten stellen Mittelwert von je drei Versuchswiederholungen ± Standardabweichungen dar. Unterschiedliche Buchstaben in einer Spalte weisen auf einen signifikanten Unterschied hin (p &lt; 0,05).</title>
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            <p>Die Oxidation von Wein ist an einer Bräunungsreaktion erkennbar. Die chromatischen Eigenschaften der Proben wurden mithilfe von CIELab gemessen. Tabelle 2 zeigt die L*-, a*- und b*-Werte der behandelten Weine im Vergleich zum Kontrollwein (W-NoOx).</p>
            <p/>
            <p>
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                    <label>Table</label>
                    <caption>
                        <title>Tabelle 2. Die Farbanalyse der Versuchsweine. Die Werte wurden am Ende des Sauerstoffverbrauchs ermittelt. In den Spalten mit der Überschrift CIELab steht L* für Helligkeit mit Werten von 0 (Schwarz) bis 100 (Weiß). a* und b* geben die Richtung des jeweiligen Farbbereichs an: von rot (positiv) zu grün (negativ) für a*-Werte, und von gelb (positiv) zu blau (negativ) für b*-Werte.</title>
                        <p>Verschiedene Buchstaben in den Spalten rechts neben den Mittelwerten zeigen signifikante Unterschiede an (<italic>p</italic> &lt; 0,05).</p>
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            <fig>
                <label>Table</label>
                <caption>
                    <title>Tabelle 2. Die Farbanalyse der Versuchsweine. Die Werte wurden am Ende des Sauerstoffverbrauchs ermittelt. In den Spalten mit der Überschrift CIELab steht L* für Helligkeit mit Werten von 0 (Schwarz) bis 100 (Weiß). a* und b* geben die Richtung des jeweiligen Farbbereichs an: von rot (positiv) zu grün (negativ) für a*-Werte, und von gelb (positiv) zu blau (negativ) für b*-Werte.</title>
                    <p>Verschiedene Buchstaben in den Spalten rechts neben den Mittelwerten zeigen signifikante Unterschiede an (<italic>p</italic> &lt; 0,05).</p>
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            <p/>
            <p>Wie erwartet hemmte SO<sub>2</sub> die Oxidation des Weins und bewahrte dessen Farbe. Die Zugabe von HD<sub>R</sub> bzw. HD<sub>L</sub> zeigte eine gute Wirksamkeit hinsichtlich der a*-, b*- und L*-Parameter mit ähnlichen Werten wie SO<sub>2</sub>-behandelte Weine (WSO<sub>2</sub>-Ox). Diese Behandlungen grenzten sich allerdings deutlich von W-Ox Proben ab (Tabelle 2). Diese Ergebnisse sind somit vielversprechend im Hinblick auf eine potenzielle Verwendung der hier untersuchten HD als alternative Methode zur Verwendung von SO<sub>2</sub> bei der Vorbeugung von Bräunungsreaktionen in Weißweinen.</p>
        </sec>
        <sec id="Der-Einfluss-von-Behandlungen-auf-das-Entstehen-oxidativer-Weinfehler">
            <title>Der Einfluss von Behandlungen auf das Entstehen oxidativer Weinfehler</title>
            <p>Abgesehen von Oxidationsmarkern ist Acetaldehyd diejenige Verbindung, die hauptsächlich bei der chemischen Oxidation von Wein entsteht<xref ref-type="fn" rid="fn3"><sup>3</sup></xref>. Abbildung 2A zeigt, dass der Acetaldehydgehalt nach der Sauerstoffanreicherung höher ist als in W-NoOx. Dies deutet darauf hin, dass diese Verbindung erst nach der Behandlung gebildet wurde. Sulfitierter Wein (WSO<sub>2</sub>-Ox) enthielt die gleiche Menge an Acetaldehyd wie Kontrollwein (W-NoOx). Interessanterweise verminderte die Zugabe von HD die Anreicherung von Acetaldehyd im Wein nach der O<sub>2</sub>-Exposition. Besonders wirksam war dabei das Produkt, welches reich an reduzierenden Verbindungen (HD<sub>R</sub>) ist.</p>
            <p>Die Versuchsweine wurden im nächsten Schritt einer sensorischen Analyse unterzogen, um zu evaluieren, in welchem Umfang HD das Auftreten von oxidativen Fehlgerüchen nach einer Sauerstoffexposition verhindern (Abbildung 2B). Die Teilnehmer wurden gebeten, die Intensität des Oxidationsgeruchs (nussig; brauner Apfel) zu bewerten. Die Ergebnisse der sensorischen Analyse zeigten, dass der W-Ox-Wein sensorisch am stärksten oxidiert war. Weine, denen Antioxidantien (SO<sub>2</sub> oder HD) zugesetzt wurden, erzielten eine niedrigere Bewertung für die Intensität des Oxidationsgeruchs. Die Ergebnisse der sensorischen Analyse stimmen mit denen der Acetaldehydanalyse überein, was darauf hindeutet, dass HD bei der Verhinderung von Oxidationsfehlgerüchen genauso gut funktionieren wie SO<sub>2</sub>.</p>
            <p/>
            <p>
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                    <label>Table</label>
                    <caption>
                        <title>Abbildung 2. A) Acetaldehydkonzentrationen in den Versuchsweinen. Die Messungen erfolgten am Ende des Sauerstoffverbrauchs. Gezeigt sind Mittelwerte von drei Versuchswiederholungen ± Standardabweichungen. Unterschiedliche Buchstaben weisen auf einen signifikanten Unterschied hin (p &lt; 0,05). B) Sensorische Analyse (Intensität des Oxidations-Fehlgeruchs: nussig; brauner Apfel) der experimentellen Weine. Die Bewertung erfolgte am Ende des Sauerstoffverbrauchs. Unterschiedliche Buchstaben weisen auf einen signifikanten Unterschied hin (p &lt; 0,05).</title>
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                <label>Table</label>
                <caption>
                    <title>Abbildung 2. A) Acetaldehydkonzentrationen in den Versuchsweinen. Die Messungen erfolgten am Ende des Sauerstoffverbrauchs. Gezeigt sind Mittelwerte von drei Versuchswiederholungen ± Standardabweichungen. Unterschiedliche Buchstaben weisen auf einen signifikanten Unterschied hin (p &lt; 0,05). B) Sensorische Analyse (Intensität des Oxidations-Fehlgeruchs: nussig; brauner Apfel) der experimentellen Weine. Die Bewertung erfolgte am Ende des Sauerstoffverbrauchs. Unterschiedliche Buchstaben weisen auf einen signifikanten Unterschied hin (p &lt; 0,05).</title>
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        </sec>
        <sec id="Fazit">
            <title>Fazit</title>
            <p>Diese Studie hat zum ersten Mal gezeigt, dass Weißweine durch die Zugabe von HD anstelle von SO<sub>2</sub> vor einer Bräunung geschützt werden und die Anreicherung von Acetaldehyd begrenzt wird. HD<sub>L</sub> und HD<sub>R</sub> zeigten antioxidative Eigenschaften, die für Weine, die mit wenig oder ohne Sulfitzusatz hergestellt werden, interessant sein könnten. Weitere Studien werden zurzeit durchgeführt, um den Einfluss der HD-Zusammensetzung auf deren antioxidative Aktivität im Wein besser zu verstehen.</p>
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                <label>1</label>
                <p> Danilewicz, J.C. 2003. Review of reaction mechanisms of oxygen and proposed intermediate reduction products in wine: Central role of iron and copper. Am. J. Enol. Vitic. 54:73-85.</p>
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                <label>2</label>
                <p> C. Nioi, M.T. Lisanti, F. Meunier, P. Redon, A. Massot, Virginie Moine. Antioxidant activity of yeast derivatives: Evaluation of their application to enhance the oxidative stability of white wine. LWT, 171 (2022). https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.114116.</p>
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            <fn id="fn3">
                <label>3</label>
                <p> Waterhouse, A.L. and Laurie, V.F. (2006) Oxidation of Wine Phenolics: A Critical Evaluation and Hypotheses. American Journal of Enology and Viticulture, 57, 306-313. DOI: 10.5344/ajev.2006.57.3.306 </p>
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