Der Herstellungsprozess des TBV beginnt mit frisch gepresstem Traubensaft und endet mit der sensorischen Bewertung des gereiften Essigs. Aus technologischer Sicht sind grundlegende Schritte erforderlich, einschließlich des Kochens des Traubenmostes, der alkoholischen Gärung durch Hefen, der Essigoxidation durch Essigsäurebakterien und der langsamen Reifung in einem Fasssatz.
Kochen des TraubenmostesBearbeiten
Das Kochen des Traubensaftes erfolgt in offenen Gefäßen, die direkt durch Feuer für 12 – 24 Stunden erhitzt werden, wodurch der Traubensaft um etwa 50% reduziert wird. Die Herstellungsvorschriften schreiben vor, dass ein Traubenmost mit mindestens 15°Bx beginnen muss, um am Ende des Kochens 30°Bx für TBVRE zu erreichen; für TBVM ist die untere Grenze nicht festgelegt. Es ist möglich, gekochte Moste mit einer Zuckerkonzentration von über 50°Bx zu finden. Der Vorgang ermöglicht tiefgreifende chemische und physikalische Veränderungen, die sich auf die Endqualität von TBV auswirken. Durch das Kochen werden alle enzymatischen Bräunungsreaktionen gestoppt, die in frischen Traubenmosten durch Polyphenoloxidase rasch ablaufen, und die Verfärbung des Traubenmosts wird durch die hitzebedingte Deaktivierung von Proteinen, einschließlich Bräunungsenzymen, schrittweise gefördert. Darüber hinaus fördert das Kochen nicht-enzymatische chemische Reaktionen der Bräunung, die die Umwandlung von Zucker, die Bildung von Melanoidinen mit hohem Molekulargewicht und furanische Verbindungen wie 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) beinhalten. Die Wasserverdampfung führt zur Konzentration von Zuckern, organischen Säuren und Polyphenolen, was zu einer Erhöhung der Dichte, der Viskosität und des Brechungsindex (Brix-Grad) und umgekehrt zur Senkung der Wasseraktivität und des pH-Wertes führt.
Alkoholische GärungBearbeiten
Zuckergärung und Ethanoloxidation erfolgen als zweistufige biologische Umwandlung des gekochten Mostes. Die erste erfordert anaerobe Bedingungen und die zweite aerobe Bedingungen. Die beiden biologischen Umwandlungen finden in einem speziellen Behälter statt, der Badessa genannt wird. Die alkoholische Gärung wird von Hefen durchgeführt, die zu einer Vielzahl von Arten und Gattungen gehören. In der Vergangenheit ging man von einer kommensalistischen Interaktion zwischen Hefen und Essigsäurebakterien aus, in jüngster Zeit wurde jedoch die Skalargärung vorgeschlagen. Es wird allgemein angenommen, dass die alkoholische Gärung die Endqualität von TBV aufgrund des Stoffwechsels verschiedener Hefen beeinträchtigt.
Essigsäure-BiooxidationBearbeiten
In TBV wird die Oxidation von Ethanol zu Essigsäure in vergorenem gekochtem Most von einheimischen Essigsäurebakterien durchgeführt, die natürlicherweise in der Umwelt vorkommen. Kürzlich wurde jedoch die Verwendung ausgewählter Essigsäurebakterienstämme in der TBV-Produktion vorgeschlagen, und es wurde ein Verfahren für den Scale-up des Fermentationsprozesses im Essigfabrikmaßstab entwickelt. Bakterien, die an der alkoholischen Dehydrierung beteiligt sind, produzieren eine Vielzahl anderer Verbindungen als Essigsäure, z. B. Zuckersäuren und viele flüchtige Verbindungen. Daher ist die chemische Zusammensetzung von TBV in Bezug auf die AAB-Oxidationsprodukte sehr variabel und hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z. B. der Art des Traubenmosts, der Kochmethode, der Oxidationstemperatur und anderen. Der Acetifizierungsprozess und das Wachstum der relevanten Bakterien werden hauptsächlich durch den Alkohol-, Zucker- und Essigsäuregehalt beeinflusst.
AlterungBearbeiten
Die Alterung hängt mit zwei grundlegenden Konzepten zusammen. Der erste betrifft die Zeit, die der Essig im Fasssatz verbringt (Alterung oder Verweilzeit); der zweite berücksichtigt alle zeitabhängigen Veränderungen der chemischen, physikalischen und sensorischen Eigenschaften (physikalische Reifezeit).
Der FasssatzEdit
Der Fasssatz ist eine Reihe von mindestens fünf Holzfässern, die nach einer abnehmenden Größenskala angeordnet sind und in denen das Produkt im Laufe der Zeit tiefgreifende Veränderungen erfährt. Die Fässer können aus verschiedenen Holzarten bestehen, z. B. Eiche, Maulbeere, Esche, Kastanie, Kirsche, Wacholder und Akazie, und das kleinste Fass fasst zwischen 15 und 25 Liter. Jedes Fass hat eine Öffnung an der Oberseite, das so genannte Cocchiume, das die üblichen Kontroll- und Wartungsarbeiten erleichtert. Der Fasssatz fungiert im Wesentlichen als Vorrichtung zur Konzentration des Essigs aufgrund des Wasserverlustes durch die Dauben. Wie bei der Weinherstellung allgemein bekannt, kann man davon ausgehen, dass das Holz als halbdurchlässiger Filter für die Übertragung kleiner Moleküle in die Umgebung fungiert, während es wichtige flüchtige Verbindungen wie die Essigsäure zurückhält. Wenn die Öffnung jedoch nicht hermetisch verschlossen ist, gehen die flüchtigen Verbindungen vorzugsweise durch das Cocchiume selbst verloren.
NachfüllvorgangBearbeiten
Das Herstellungsverfahren von TBV ist ein halbkontinuierlicher Prozess, der eine jährliche Nachfüllaktivität erfordert, Dabei wird nur ein Teil des Essigs aus dem kleinsten Fass entnommen und mit dem Essig aus dem nächsten Fass und dem Fasssatz aufgefüllt, usw. Das größte Fass erhält neuen gekochten und säurehaltigen Most. Dieses Umfüllverfahren ähnelt dem Solera-Verfahren, das bei der Herstellung von Sherry-Wein verwendet wird. Der Zweck des Nachfüllens bei der TBV-Herstellung besteht darin, das Essigvolumen in jedem Fass der Reihe konstant zu halten und den durch diese drei Faktoren verursachten Volumenverlust auszugleichen: Das Nachfüllen beinhaltet die Aufteilung des Produktflusses vom größten zum kleinsten Fass, was zu einer Verlagerung der gelösten Stoffe entlang des Fasses führt.
Alter und AusbeuteBearbeiten
Jedes Fass eines Fasssatzes enthält aufgrund des Wiederbefüllungsvorgangs eine Mischung von Essigen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen und Alter. Folglich kann das mittlere Alter des Essigs als gewichtete Verweildauer der verschiedenen, im Laufe der Jahre eingebrachten Aliquoten von Essig berechnet werden. Kürzlich wurde ein theoretisches Modell zur Schätzung des mittleren Alters von TBV entwickelt, bei dem das Nachfüllen, die Entnahme und das Fassvolumen als Eingangsdaten benötigt werden. Das Nachfüllverfahren setzt eine Obergrenze für die Verweilzeit des Essigs im Fasssatz.Die Ausbeute eines für die TBV-Produktion verwendeten Fasssatzes lässt sich leicht durch das Verhältnis zwischen der entnommenen TBV-Menge (mTBV) und der zur Wiederbefüllung des größten Fasses verwendeten Menge an gekochtem Most (mREFILLING) berechnen:
Yield = mTBV mREFILLING {\displaystyle {\textit {Yield}}={\frac {\textit {mTBV}}{\textit {mREFILLING}}}}
Die Ausbeute gibt die Fähigkeit eines Fasssatzes an, gekochten Most unter gegebenen Betriebsbedingungen zu konzentrieren, wobei sie von der Geschwindigkeit des Wasserverlustes durch Verdunstung abhängt. Niedrige Ausbeuten sind sowohl auf einen relativ geringen Entzug als auch auf hohe Wasserverdampfungsraten zurückzuführen. Letztere ist der Hauptfaktor, der die TBV-Ausbeute verringert. Je höher die Verdunstungsrate ist, desto höher ist der Materialfluss durch den Fasssatz und desto geringer ist die Verweilzeit. Wendet man die Tabelle des theoretischen Modells auf einen Fasssatz wie in der Abbildung an, so wird die Verweilzeit in Abhängigkeit von der entnommenen Menge und der Verdunstungsrate in dem betreffenden Diagramm aufgetragen.