Schwefelung

Das Schwefeln ist eine Konservierungsmethode und wird hauptsächlich für die Verlängerung der Haltbarkeit von Wein, Trockenobst sowie Meerrettich angewendet. Konservierend wirkt dabei das Schwefeldioxid bzw. das in wässriger Lösung gebildete Sulfit.

Die Schwefelung ist seit der Antike bekannt. Sie wurde zeitweise aufgrund der Überschwefelung verboten. Kaiser Maximilian I. erlaubte die Schwefelung für Wein wieder und schrieb einen Höchstwert vor (ca. 40 mg/L).

Der Schwefelbedarf bei der Weinbereitung ist abhängig von der Rebsorte und vom Lesezeitpunkt, Weißweine benötigen in der Regel mehr SO₂ als Rotweine, Qualitätsweine benötigen weniger SO₂ als Prädikatsweine, da diese oft einen höheren Anteil an edelfaulem Lesegut aufweisen (Gesetzliche Höchstwerte: Für Weine unter 5 g/l Restzucker, rot: 150 mg/l, weiß und rosé: 200 mg/l; für Weine mit mehr als 5 g/l Restzucker: rot: 200 mg/l, weiß und rosé: 250 mg/l; Spätlese : 300 mg/l; Auslese: 350 mg/l; Beeren-, Trockenbeerenauslese, Eiswein: 400 mg/l). Es gibt mehrere Möglichkeiten, ein Produkt zu schwefeln:

• Verbrennen von Schwefel in leeren Weinfässern zu gasförmigem Schwefeldioxid SO₂(g)
• Zusatz von Kaliumdisulfit K₂S₂O₅, das in saurer Lösung Schwefeldioxid SO₂ abspaltet
• Zugabe von verflüssigtem Schwefeldioxid SO₂(l)
• Zugabe von schwefliger Säure-Lösung H₂SO₃
• Zugabe von Natriumhydrogensulfit NaHSO₃
• Zugabe von Natriumsulfit Na₂SO₃

Diese Methoden unterscheiden sich durch Sicherheits- und Dosierungsaspekte. Das Abbrennen von Schwefel ist eine historische Methode und wird heute in der Regel nicht mehr angewendet, da die Dosierung zu ungenau ist. Das Abbrennen von Schwefel hat neben der Schwefelung des Weines auch die Aufgabe, leere, aber innen feuchte Holzfässer zu konservieren. Bei diesem Verfahren wird solange Schwefel im Fassinnenraum verbrannt, bis die Verbrennung wegen Sauerstoffmangel endet. Eine alternative Fasskonservierung ist die Befüllung des Fasses mit geschwefeltem Wasser.

Wirkungsweise

• antimikrobiell: Wie andere Konservierungssäuren kann nur das undissoziierte Säuremolekül die Zellmembran von Mikroorganismen passieren. Beim Schwefeln wirkt praktisch nur das physikalisch gelöste (SO₂ + H₂O), welches den Stoffwechsel unwiederbringlich hemmt und die Zellmembran schädigt.
• enzymdeaktivierend: Verschiedene Enzyme, darunter die Oxidation fördernde, werden durch SO₂ verschieden stark gehemmt. Diese Hemmung kann durch Zerstörung der Sekundär- und Tertiärstruktur der Enzyme erfolgen.
• reduzierend: Bestandteile des geschwefelten Produkts, die durch Sauerstoff oxidiert wurden, können unter Oxidierung der als Bisulfit-Ion (Hydrogensulfit, HSO₃^–) gelösten schwefligen Säure zu Sulfationen (SO₄²⁻) reduziert werden. Das Bisulfition kann durch freien Sauerstoff oxidiert werden und schützt somit das Produkt vor Oxidation.
• sensorisch: Ein Zusatznutzen entsteht bei der Weinbereitung, indem sich SO₂ an das Methanal (Formaldehyd) bindet, unterdrückt es den unerwünschten Einfluss dieses Nebenprodukts der alkoholischen Gärung auf den Geschmack.

Problem Acetaldehyd

Der Hauptzweck der Schwefelung ist die Bindung des Acetaldehyds, ohne die kein Wein auskommt. Die Mengen sind jedoch gering: zwischen 10 und 30 Milligramm pro Liter. Weißweine benötigen wegen der erhöhten Oxidationsanfälligkeit etwas mehr Schwefel, Rotweine etwas weniger. Schwefel bindet aber nicht nur das Acetaldehyd. Er reagiert auch mit anderen Inhaltsstoffen des Weins, etwa der Brenztraubensäure, der Ketoglutarsäure und der Glucose. Schwefel verändert und beeinträchtigt also das Aroma des Weins. Schon aus diesem Grunde bemühen sich die Erzeuger feiner Weine, die Schwefelgaben so niedrig wie möglich zu halten. Der gebundene Schwefel ist sensorisch nicht wahrnehmbar und gesundheitlich ohne Bedeutung. Anders der freie Schwefel: Er liegt im Wein als Sulfit vor, d. h. als Salz bzw. Ester der schwefeligen Säure. Dieser freie Schwefel ist es, der evtl. riechbar ist und gesundheitliche Beschwerden hervorrufen kann, falls der Wein zu hoch geschwefelt wurde.

Methoden zur Bestimmung

Die Probe wird angesäuert (Phosphorsäure) und erhitzt. Die dabei entstehende schweflige Säure liegt im Gleichgewicht mit ihrem Anhydrid Schwefeldioxid SO₂. Das ausgetriebene SO₂(g) wird mit Wasserstoffperoxid H₂O₂ zu Schwefelsäure H₂SO₄ oxidiert. Die kann mit einer Base titriert werden. Flüchtige Säuren (z. B. Essigsäure) werden ebenfalls gemessen und müssen aus der Wasserstoffperoxidlösung abdestilliert und gemessen werden. Dieser Gehalt wird vom Schwefeldioxidgehalt abgezogen.

Austreiben

$\mathrm{Na_2SO_3 + H_3PO_4 \longrightarrow H_2SO_3 \rightleftharpoons SO_2 + H_2O}$

Auffangen

$\mathrm{SO_2 + H_2O_2 \longrightarrow SO_3 + H_2O \longrightarrow H_2SO_4}$

Titration

$\mathrm{H_2SO_4 + 2 \ NaOH \longrightarrow Na_2SO_4 + 2 \ H_2O}$

Deklarationspflicht

Bei allen seit dem 1. Januar 2006 in der Bundesrepublik Deutschland in Verkehr gebrachten Weinen muss die Schwefelung auf dem Etikett ausgewiesen sein, es genügt die Kennzeichnung „Enthält Sulfite“. Weine, die vor dem Stichtag abgefüllt wurden, dürfen auch ohne den Hinweis abverkauft werden.

Die Deklarationspflicht entfällt, wenn ein Wein unter 10 mg/L Schwefel enthält.

Quellen

• Schweizerisches Lebensmittelbuch (Kapitel über Wein, Essig, Trockenfrüchte und Fruchtsäfte)