Oxidation

Oxidation
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Bezeichnung für eine chemische Reaktion, bei der ein Atom oder Molekül Elektronen abgibt (oxidiert) und ein anderer Stoff diese Elektronen aufnimmt (reduziert). Mit der Oxidation ist also grundsätzlich immer auch eine Reduktion verbunden. Beide Prozesse zusammen sind Teilreaktionen einer sogenannten Redoxreaktion. Ursprünglich wurde als Oxidation ausschließlich die chemische Reaktion eines Stoffes mit Sauerstoff verstanden. Später erfolgte eine Erweiterung des Begriffes, indem man auch Reaktionen miteinbezog, bei denen einer Verbindung Wasserstoff-Atome entzogen werden (Dehydrierung).

Als Oxidationsmittel werden jene Stoffe bezeichnet, die leicht Elektronen aufnehmen können, wie zum Beispiel Sauerstoff, Chlor und Fluor. Die Oxidationsmittel werden bei der Redoxreaktion selbst reduziert. Und als Reduktionsmittel werden jene Stoffe bezeichnet, die leicht Elektronen abgeben, zum Beispiel Wasserstoff, Kohlenstoff und unedle Metalle wie Eisen, Magnesium und Natrium. Die Reduktionssmittel werden bei der Redoxreaktion selbst oxidiert. Bei der Weinbereitung sollte Oxidation nur in möglichst genau dosierter und kontrollierter Form erfolgen, denn unkontrolliert treten häufig Weinfehler auf.

Es ist sozusagen dem französischen Kaiser Napoleon III. (1808-1873) zu verdanken, dass der in den allermeisten Fällen schädliche Einfluss von zu viel Sauerstoff geklärt wurde. Er beauftragte im Jahre 1863 den Chemiker Louis Pasteur (1822-1895) zu untersuchen, warum denn so viel Wein verderbe. Der Einfluss von Mikroorganismen wie zum Beispiel Bakterien war damals noch völlig unbekannt. Pasteur stellte fest, dass zu viel Luftzufuhr die Ausbreitung von Acetobacter (Essigsäure-Bakterien) begünstigt und damit Wein zu Essig wird. Aber er entdeckte auch, dass geringer Sauerstoffeinfluss die Weinentwicklung positiv beeinflussen kann. Dafür genügen bereits ganz kleine Mengen in einer geschlossenen Flasche, was während der Flaschenreifung bzw. Alterung als Feinoxidation bezeichnet wird.

Die Oxidation von Wein läuft in drei Phasen ab. In Phase 1 wird Sauerstoff aus der Atmosphäre bis zu einer maximal möglichen Konzentration von 9 mg/l bei einer Temperatur von 20 °Celsius aufgenommen und kann als im Wein gelöstes Gas gemessen werden. In Phase 2 verbindet sich sodann der gelöste Sauerstoff mit leicht oxidierbaren Weinbestandteilen. Dieser gebundene Sauerstoff kann nicht mehr gemessen werden. In derselben Menge des gebundenen Sauerstoffes kann erneut Sauerstoff aufgenommen werden. In Phase 3 wird der gebundene Sauerstoff auf nicht direkt oxidierbare Substanzen weiter übertragen. Dort führt er zu sensorisch und analytisch wahrnehmbaren Folgen.

Bei der Herstellung von Wein ist Oxidation zumeist störend oder nur unter kontrollierten Bedingungen erwünscht. Bei unkontrollierter Anwendung oder nicht gewünschtem Zulassen der Oxidation werden Aromastoffe angegriffen und es kommt oft zu negativen geschmacklichen und farblichen Veränderungen, die sich zum Beispiel durch verschiedene Alterstöne und Brauner Bruch, sowie unerwünschten Sherryton äußern. Der Wein verliert an Frische und altert schneller. Durch Sauerstoff-Kontakt können sich auch Essigsäure-Bakterien und Kahm (Hefen) vermehren, die den Wein letztlich sogar ungenießbar machen.

Normalerweise wird bei der Weinbereitung Sauerstoff-Zutritt verhindert oder zumindest stark eingeschränkt. Dies wird in verschiedenen Stadien der Weinherstellung bereits durch Besprühen der Maische mit Ascorbinsäure und/oder durch Zusatz von Schwefeldioxid erreicht. Die Gärung findet in der Regel in Abwesenheit von Sauerstoff statt, siehe auch unter anaerob. Dies erreicht man durch Verschluss des Gärbehälters mit einem Gäraufsatz, wodurch zwar das dabei entstehende Kohlendioxid entweichen kann, aber kein Sauerstoff-Zutritt möglich ist. Eine weitere Möglichkeit ist, den Leerraum des Gärbehälters mit Inertgas (Schutzgas) aufzufüllen. Bei speziellen Weinen ist Sauerstoffeinfluss sehr wohl gewünscht ist, zum Beispiel bei Varianten des Sherry, beim Malaga oder beim Vin Jaune.

Manche Produzenten fördern bei bestimmten Weißweinsorten wie zum Beispiel Chardonnay eine gewisse Oxidation des Mostes vor der Gärung, weil dadurch bestimmte Geschmacks-Stoffe freigesetzt werden. Das dosierte Zuführen von Sauerstoff oder Luft zum Most oder Wein in verschiedenen Stadien der Weinbereitung nennt man Lüften (Belüften). Ein relativ neues Verfahren ist Mikrooxigenation (auch Hyper- oder Makrooxigenation, der oft gebrauchte Begriff Mikrooxidation ist nicht korrekt). Alle Methoden mit kontrollierter Oxidation nennt man oxidativer Ausbau. Die Verhinderung bzw. eine Einschränkung wird als reduktiver Ausbau bezeichnet. Siehe zum Thema auch unter Sauerstoffmanagement.