DIE GÄNGIGSTEN BEGRIFFE UM DEN STICKSTOFFGEHALT I
Der Gesamtstickstoff (Gesamt-N) gibt den Stickstoffgehalt aller im Traubenmost enthaltenen stickstoffhaltigen Verbindungen an wie Proteine, Peptide, Aminosäuren und Ammoniumsalze. Er beträgt in Traubenmosten zwischen 0,3 und 1,7 g/L (JAKOB, L, 1995, S. 311). SCHWAB, A. ET AL (2003, S. 211) fanden bei ihren Untersuchungen Werte zwischen 319-760 mg/L. Der Gesamt-Stickstoff wird nach Kjeldahl bestimmt.
Der Ammoniumgehalt (NH4+) gibt den Gehalt des niedermolekularen NH4+ an. Im Traubenmosten wurden Gehalte von 0 bis 300 mg/L gefunden. Mit zunehmender Reife und Fäulnis nimmt der Gehalt ab (WÜRDIG, G. und R. WOLLER, 1989, S. 77). Da NH4+ hefeverwertbar ist, wird ein Gehalt von mindestens 50-70 mg/L für eine ausreichende Nährstoffbasis währender Gärung gefordert (ERBSLÖH, 2003). Der Ammoniumgehalt kann mittels selektiver Ammoniumelektrode potentiometrisch oder enzymatisch relativ einfach bestimmt werden.
DIE GÄNGIGSTEN BEGRIFFE UM DEN STICKSTOFFGEHALT II
Der Gesamt-Aminosäuregehaltgibt den Gehalt aller im Traubenmost vorkommender freien Aminosäuren an. Dieser Wert beinhaltet nicht nur den reinen Stickstoffgehalt, sondern das gesamte Molekulargewicht der Aminosäuren. Er weist eine große Spanne von 500 bis zu 3000 mg/L im Traubenmost auf. Nach DITTRICH, H. (1987) benutzt die Hefe etwa 1/3 des Gehaltes an Aminosäuren für ihre Vermehrung, dies sind rd. 1000 mg/L, wobei zu beachten ist, dass die Hefe nicht alle Aminosäuren verwenden kann (z.B. Prolin). Die Aminosäuren werden per HPLC einzeln bestimmt und zum Gesamt-Aminosäuregehalt addiert.
Der Gesamt-Aminosäurestickstoff (Gesamt-Aminosäure-N) gibt den molekularen Stickstoffanteil aller im Traubenmost frei vorliegenden Aminosäuren an und beinhaltet sowohl die hefeverwertbaren als auch die nicht verwertbaren Aminosäuren. Er wird aus dem Gesamt-Aminosäuregehalt errechnet.
DIE GÄNGIGSTEN BEGRIFFE UM DEN STICKSTOFFGEHALT III
Die Formolzahlist eine Kennzahl für den Aminosäuregehalt. Nach Zugabe von Formaldehyd, wobei sich pro Aminosäure ein H+-Ion freisetzt, wird mittels Natronlauge auf einen pH-Wert von 8,1 titriert. Somit stellt das frei werdende Wasserstoffion eine Größe für den Aminosäuregehalt da. Bei dieser Methode reagiert die sekundäre Aminogruppe bei Histidin nicht, bei Prolin und Hydroxyprolin zu etwa 75 %. In Traubenmosten werden Formolzahlen von 10 bis 30 gefunden. (VDF, 1987, S. 61 und 109) SHIVELY, C. and T. HENICK-KLING (2001, S. 400-401) beschreiben eine Formol-Titration, bei der durch die verwendete Konzentration der Lösungen der frei verfügbare Aminostickstoff in mg/L bestimmt werden kann. Sie stellten einen Korrelationskoeffizienten von R= 0,97 zur NOPA-Methode fest.
Der Free Amino-Nitrogen-Wert (FAN-Wert) gibt den Gehalt allen frei verfügbaren α-Amino-Stickstoffs im Traubenmost an und beinhaltet somit alle Aminosäuren, die eine α-Amino-Stickstoffgruppe besitzen. Da Prolin keine solche Gruppe besitzt, wird diese in dem FAN-Wert nicht berücksichtigt. Dieser Stickstoffwert gibt somit einen recht guten Einblick in den für die Hefe verwertbaren Stickstoff, zumal Prolin unter normalen Bedingungen von der Hefe nicht verstoffwechselt werden kann.
DIE GÄNGIGSTEN BEGRIFFE UM DEN STICKSTOFFGEHALT IV
DerFerm-N-Wert ist eine Bezugsgröße, die einen Hinweis auf die hefeverwertbaren Aminosäuren bzw. den organischen Stickstoffanteil im Most gibt. In Verbindung mit dem Ammoniumgehalt (mineralischer Stickstoffanteil) gibt der Ferm-N-Wert einen guten Anhaltswert über den hefeverfügbaren Stickstoffgehalt. Er ist somit in der Aussagekraft mit dem FAN-Wert vergleichbar. Ein Ferm-N-Wert von 20 bedeutet, dass ein Zusatz von Hefenährstoffen dringend erforderlich ist; zwischen 20-25 besteht die Gefahr einer Gärstörung, besonders bei Spontangärungen wird ein Zusatz von Hefenährstoffen empfohlen; 25 ist die Stickstoffversorgung ausreichend und ab 35 gut. (ERBSLÖH, 2003)
BeimN-OPA-Wert nutzt man, dass die primäre Aminogruppe mit o-Phtaldialdehyd und N-Acetyl-Cystein eine Verbindung eingeht, deren Konzentration photometrisch bei einer Wellenlänge von 335 nm gemessen werden kann. Da die für die Hefe verwertbaren Aminosäuren primäre Aminogruppen besitzen, gibt dieser Wert den Gehalt an hefeverfügbaren Aminosäure-Stickstoff an. Aminosäuren mit mehr als einem Stickstoffatom, wie z.B. das für Moste typische Arginin, geht nur mit dem primären Stickstoffatom in die Bilanz ein. (DUKES, B. and C. BUTZKE, 1998, S. 125-134)
DIE GÄNGIGSTEN BEGRIFFE UM DEN STICKSTOFFGEHALT V
Der assimilierbare Stickstoff (YANC, Yeast Assimilable nitrogenous compunds) gibt die Stickstoffmengen an, die von der Hefe frei verwertbar sind. Im Gegensatz zum verfügbaren Stickstoff (total usable nitrogen), zu denen hefeverwertbare Peptide gehören, sind die primären Aminosäuren und das Ammonium direkt ohne Stoffwechselumsetzungen von der Hefe zu verwerten. Nach AGENBACH, W. (1977, S. 66-87) wird ein Mindestgehalt von 140 mg N/L für ein Durchgären benötigt. Studien aus Australien und Kalifornien zeigen, dass Gehalte zwischen 320 und 500 mg N /L für eine komplette Gärung benötigt werden (SHIVELY, C. and T. HENICK-KLING, 2001, S. 400-401; vgl. DUKE, B. and C. BUTZKE, 1998, S. 125-134). Die hefeverfügbare Stickstoffmenge kann aus dem Ammoniumgehalt in Verbindung mit dem Ferm-N-Wert, dem FAN-Wert, dem NOPA-Wert oder dem Gesamt-Aminosäurestickstoff unter Abzug der nicht vergärbaren Aminosäuren (Prolin) errechnet werden.