Untersuchungen zur Bildung, Relevanz und Nachweis von adsorbierbaren organischen Halogenverbindungen (AOX) in der Weinbereitung durch Reinigung und Desinfektion

Barhorst, Jan Bernd

Durch die Desinfektion in der Weinbereitung entstehen Abwässer, die mit halogenorganischen Substanzen belastet sind. Diese Nebenprodukte der Desinfektion können durch den Summenparameter "Adsorbierbare organische Halogenverbindungen" (AOX) erfasst werden. In der vorliegenden Arbeit wurde die Bildung von AOX sowie einzelner Nebenprodukte der Desinfektion in der Weinbereitung nach Einsatz von Natriumhypochlorit und Peroxyessigsäure untersucht. Es wurden verschiedene Situationen der AOX-Bildung dargestellt und die Konzentrationen an AOX bestimmt. Während sich bei Einsatz von Peroxyessigsäure keine AOX bildeten, waren bei Einsatz von Natriumhypochlorit hohe Konzentrationen an AOX messbar. Einzelne Nebenprodukte der Desinfektion wurden identifiziert und quantifiziert. Die wichtigsten Verbindungen waren Chloroform, Dichloressigsäure und Trichloracetaldehyd. Der Einfluss verschiedener Parameter auf die Bildung der Nebenprodukte wurde bestimmt. Des Weiteren wurde die Entstehung von Fehlaromen wie chlorierten Anisolen, aber auch unhalogenierten Aldehyden und Nitrilen, die sich bei Behandlung mit Natriumhypochlorit aus Aminosäuren bilden, untersucht. Während der Weinlese wurden Abwässer aus einem Weinbau-Betrieb analysiert. Bei Einsatz von Chlorbleichlauge bildeten sich in diesen Abwässern hohe Gehalte an Chloroform und weiteren chlorierten Verbindungen. Die Ergebnisse der Modell-Versuche konnten bestätigt werden. Zusätzlich wurden die Zu- und Abläufe von zwei Kläranlagen beprobt. In diesen Abwässern wurden erhöhte Konzentrationen an Chloroform und chlorierten aromatischen Säuren nachgewiesen. Die vorliegende Arbeit ist hilfreich, um die Belastung der Umwelt mit Nebenprodukten der Desinfektion zu reduzieren, aber auch das Risiko des Überganges unerwünschter Substanzen auf den Wein selbst zu verringern.

Disinfection in viticulture results in effluents which are contaminated with halogenated substances. These disinfection by-products can be quantified as "adsorbable organic halides" (AOX). In this study the formation of AOX as well as single disinfection by-products in viticulture after use of sodium hypochlorite and peroxyacetic acid was examined. Operations of disinfection in vinification and conditions of AOX formation in effluents were simulated and concentrations of AOX were measured. Whereas no AOX were formed after the application of peroxyacetic acid, treatment with sodium hypochlorite resulted in the formation of high concentrations of AOX. Single disinfection by-products were identified and quantified. The most important by-products formed during disinfection in viticulture are chloroform, dichloroacetic acid, and trichloroacetaldehyde. The influence of different parameters on the formation of disinfection by-products was determined. Further, the synthesis of off-flavour compounds like chlorinated anisoles as well as non-halogenated aldehydes and nitriles resulting in the chlorination of amino acids were examined. Effluents from a winery were sampled during vintage. After disinfection with sodium hypochlorite even in these sewages high concentrations of chloroform and other chlorinated substances were formed. The results of the formation of disinfection by-products in the laboratory-scale experiments were confirmed. In addition, the in- and outflows of two sewage treatment plants were analysed. In these effluents increased concentrations of chloroform and chlorinated aromatic acids were detectable. The present study will help to reduce the contamination of the environment via disinfection processes and makes a contribution to quality assurance in viticulture.

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Barhorst, Jan Bernd: Untersuchungen zur Bildung, Relevanz und Nachweis von adsorbierbaren organischen Halogenverbindungen (AOX) in der Weinbereitung durch Reinigung und Desinfektion. 2007.

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