Entwicklung innovativer technischer Lösungen zur Verbesserung der Verpackung und Aufbewahrung von Wein und anderen Getränken in flexiblen Schläuchen
Mit einem Weltmarktanteil von etwa 10 % ist die Bag-In-Box (BIB®) eine Verpackungsart, die sich für Wein stark entwickelt. Nachdem sie aufgrund der niedrigen Verpackungs- und Abfüllkosten lange Zeit nur für Weine des unteren Preissegments geeignet war, gewinnt sie derzeit dank ihrer verschiedenen Vorteile (z. B. geringes Gewicht, niedrige CO2-Bilanz, praktische Handhabung beim Servieren) bedeutende Marktanteile. Der größte Nachteil der BIB® ist jedoch, dass sie bei der Verpackung und Lagerung viel Sauerstoff eindringen lässt. Dieser Sauerstoff führt zu einer vorzeitigen Alterung der Weine durch Oxidation, wodurch die Weine nur einige Wochen lang unter guten Bedingungen gelagert werden können.
Die Ziele dieses Projekts bestehen darin, eine vollständige und genaue Bilanz der verschiedenen Quellen des Sauerstoffeintrags in diese Verpackungen vorzuschlagen, sowohl beim Abfüllen als auch bei der Lagerung. Anschließend sollen innovative Lösungen vorgeschlagen, entwickelt und bewertet werden, mit denen die Anforderungen der Önologen erfüllt werden können (neuer Zapfhahn, neuer Beutel und neue Verpackungsart).
Um die Quellen des Sauerstoffeintrags zu bewerten, wurden im Rahmen dieses Projekts 2 neue Methoden zur Messung der Durchlässigkeit von BIB® entwickelt. Diese Methoden sind sowohl standardisiert, zuverlässig, allgemein zugänglich als auch nah an den Realitäten und Interessen der Önologen. Die erste Methode basiert auf der Messung des Sauerstofftransfers durch die flüssigkeitsgefüllte Verpackung (Grenzfläche: Gas/Verpackung/Flüssigkeit). Das Prinzip der Methode beruht auf der Verfolgung des Abbaus von Ascorbinsäure in einer Modelllösung. Die ermittelte Steigung ist umgekehrt proportional zur Menge des in die Verpackung eindringenden Sauerstoffs (OTR: Oxygen Transfer Rate). Diese erste Methode wurde ausgewählt, da sie die tatsächlichen Bedingungen für den Sauerstofftransfer durch den Beutel in den Wein genau wiedergibt. Die zweite Methode misst den Anstieg der Konzentration von gasförmigem Sauerstoff auf einer stickstoffgefüllten Verpackung (Interface: Gas/Packaging/Gas). Diese Methode beruht auf der Messung der Sauerstoffkonzentration mithilfe eines in der Verpackung angebrachten Elektrolumineszenzpads. Diese Methode ist zugänglicher und einfacher anzuwenden als die vorherige. Sie ist für Anwender gedacht und wird als internationale Referenzmethode in Betracht gezogen. Diese Methoden haben die Messung von OTR bei verschiedenen BIB®-Typen und unter verschiedenen atmosphärischen Bedingungen (6 bis 40 °C und 10 bis 90 % relative Luftfeuchtigkeit) ermöglicht. Anhand dieser Messungen können dann Vorhersagemodelle für die Sauerstoffpenetration in Abhängigkeit von Temperatur, Zeit und Beuteltyp erstellt werden. Schließlich konnten wir mit diesen Methoden feststellen, dass der Zapfhahn beim Eindringen von Sauerstoff in die Verpackung eine ebenso wichtige Rolle spielt wie die Folie.
Das Eindringen von Sauerstoff während der Weinverpackung wurde ebenfalls bewertet. TPO-Messungen (Total Package Oxygen) wurden unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt und zeigten, dass bestimmte Inertisierungssysteme nur sehr begrenzt wirksam waren, um die Sauerstofflösung im Wein während der Verpackung zu begrenzen. Wir entwickelten einen experimentellen Prototyp eines Inertisierungssystems für BIB-Füllmaschinen, mit dem die Gesamtmenge des in der Verpackung eingeschlossenen potenziellen Sauerstoffs um mehr als die Hälfte reduziert werden kann. Die önologischen Auswirkungen der Sauerstoffreduzierung während des Abfüllens wurden ebenfalls gemessen. Diese Auswirkung hängt ab: vom Ausgangs-Sauerstoffgehalt, der Weinart und den Lagerungsbedingungen des Weins. In jedem Fall führt dieser Sauerstoff zu einem übermäßigen SO2-Verbrauch. Er beeinflusst auch signifikant die sensorische und analytische Qualität der Weine nach viermonatiger Lagerung.
Der zweite Teil dieses Projekts hat zum Ziel, eine neue Art von BIB® vorzuschlagen, die die Qualität und Haltbarkeit der Weine erhöht. Dazu haben wir eine neue Art von weniger durchlässiger Folie ausgewählt und vor allem ein neues System aus Hahn und Hals entwickelt. Dieser Hahn ist vielversprechend, weil: er aus einem Stück gefertigt ist, das Volumen der eingeschlossenen Blasen beim Absenken des Hahns verringert werden kann, er funktional ist und eine gute Abdichtung und einen guten Durchfluss der Flüssigkeitsabgabe ermöglicht. Die Permeationsergebnisse sind noch nicht ganz zufriedenstellend und könnten durch die Wahl eines Materials oder eines Zusatzstoffes, der sowohl eine gute Permeation als auch eine für die gute Funktion des Hahns geeignete Elastizität ermöglicht, noch verbessert werden.
Dieses Projekt hat die Entwicklung von Kompetenzen im Bereich der Verpackung ermöglicht. Es hat auch zu zahlreichen mündlichen und schriftlichen Mitteilungen geführt und die Einführung eines Kurses und praktischer Arbeiten in unseren Lehrplan ermöglicht. Das Projekt bietet industrialisierbare Lösungen zur Verbesserung der Qualität und Haltbarkeit von in BIB® abgefüllten Weinen. Dadurch wird es möglich, die Menge an zugesetztem SO2 zu verringern und die organoleptischen Eigenschaften des ursprünglichen Weins länger zu erhalten.
Dieses Projekt wurde mit finanzieller Unterstützung der KTI (12820.1 PFLS-LS) durchgeführt. Koordiniert von Changins (HES-SO) und in Zusammenarbeit mit : Biolfuid Systems, Technibag, Schenk SA, Stéphane Gros, dem Laboratoire Emballage et Conditionnement (HEIG-VD) und dem Institut for Applied Plastics Research (HEIA-FR).
Aufwertung
BACH B., BLIND M., DETHURENS L., SOKONI F. und DUCRUET J. 2014. Entwicklung einer zuverlässigen und zugänglichen Methode zur Messung der Sauerstoffdurchlässigkeit von flexiblen BIB-Beuteln. Zeitschrift für Önologen 152: 43-46
BACH B., BLIND M., PEYCHES-BACH A., MARTINE E., LOUVIER D. and DUCRUET J. 2014. Development of analytical methods for determination of oxygen ingress in Bag-In-Box®. Congress MacroWine 2014, 7th to 10th September, Stellenbosch, South Africa.
DUCRUET J. 2014. Incidences des conditions de stockage des BIB®, Conférences Inter Loire, 17. April 2014, Montreuil en Bellay, Frankreich.
DUCRUET J. und BACH B. 2014. Incidences des conditions de stockage des BIB®, Internetartikel Inter Loire, 17. April 2014, Montreuil en Bellay, Frankreich.
BACH B., SOKONI F., DETHURENS L. and DUCRUET J. 2013. Wine conservation in Bag-In-Box®: development of a model XXXVth World Congress of Vine and Wine, 2- 7 June, Bucharest, Romania.
DUCRUET J. 2013. CO2-Bilanz und Verwendung von Bag-in-Box für die Weinverpackung. Konferenz für die technische Kommission von BioVin und Fibl, 6. März, Olten, Schweiz.
DUCRUET J, 2012. Permeabilität von Bib-Beuteln: Nachweis und Messung. Salon Vinitech Forum des Idées, 29. November 2012. Bordeaux, Frankreich.
DUCRUET J. 2012. Standardisierte Messmethode für die Permeabilität von BIBs und Zusammenhang mit dem SO2-Verbrauch der Weine. The Performance BIB meetings 24 & 25 October 2012, Bristol. England.
DUCRUET J., 2011. Bag-In-Boxen geht die Luft nicht aus! Objektiv 75: 38
DUCRUET J., DENEULIN P. und RIEDO A., 2011. Aufbewahrung von Wein in Bag-In-Box®. Schweizerische Zeitschrift für Wein-, Obst- und Gartenbau 43 (5): 290-295.
DUCRUET J. 2011. BIB oder Kiste-outout : Le point sur la question. Wein und Gesundheit 09/12: 486-495
2010 - 2015
Partner: HEIG-VD (COMATEC-LEC), HEIA-FR, Schenk und Stéphane Gros
Finanzierung: KTI, Technibag und Biofluid Systems
