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Weinherstellung in Chemie - so gelingt das Schülerexperiment

Die Weinherstellung ist ein klassisches Experiment, um einfache biologische Reaktionen in der Chemie vorzuführen. Wie dieses Experiment gelingt, erfahren Sie hier.

Weinherstellung ist eigentlich ganz einfach.
Weinherstellung ist eigentlich ganz einfach.

Was Sie benötigen:

  • Reinzuchthefe aus dem Keltereibedarf
  • Hefenährsalze
  • 300 g Zucker pro Schüler
  • 1x 1.5 L Glasflasche pro Schüler
  • 1x Gärröhrchen und passenden Stopfen pro Schüler
  • 1x L Saft pro Schüler
  • Handschuhe
  • Optional:
  • Milchsäure
  • Kaliumpyrosulfid
  • Vinometer zur Bestimmung der Alkoholkonzentration

Wichtige Grundlage zur Weinherstellung

  • Der wichtigste Teil der Weinherstellung im Chemie-Untericht ist Sauberkeit. Bevor die Gärung beginnt, können sich unerwünschte Mikroorganismen wie Essigsäurebakterien einmisten, die den Wein ungenießbar machen. Lassen Sie Ihre Schüler daher während des Experimentes Handschuhe tragen und achten Sie darauf, dass die Innenseiten der Geräte nicht mit unsauberen Oberflächen in Kontakt kommen.
  • Bestellen Sie unbedingt Reinzucht-Trockenhefe und benutzen Sie nicht etwa Bäckerhefe. Die Alkoholtoleranz von Bäckerhefe ist zu niedrig, um Wein herzustellen. Darüber hinaus hält sich Trockenhefe bei kühler und trockener Lagerung länger und ist nicht verunreinigt, wie es zum Teil bei Flüssighefen geschehen kann.
  • Um ein Prozent Alkohol in einem Liter Flüssigkeit herzustellen, benötigt die Hefe 20.5 g Zucker. Jede Reinzuchthefe hat eine bestimmte Alkoholtoleranz, die in der Regel auf der Hefe angegeben ist. Sherryhefe hat beispielsweise eine Toleranz von 15%, was bedeutet, dass jeder Schüler 15 x 20.5 = 307.5 g Zucker benötigt. Hefe mit höherer Alkoholtoleranz eignet sich für Anfänger dabei besser.
  • Ist die Zuckerkonzentration zu hoch, gärt die Hefe nicht gut an und es wird außerdem nur ein niedriger Alkoholgehalt erreicht, da die Mikroorganismen durch Osmose unter Stress gesetzt werden. Man darf also nicht allen Zucker direkt in die Lösung geben, sondern setzt die Lösung mit etwa einem Drittel des Zuckers an.
  • Der Wein muss vom Luftsauerstoff isoliert werden. Hierzu dient das Gärröhrchen, was etwa zur Hälfte mit Wasser gefüllt wird.

Durchführung des Experimentes in Chemie

  1. Ziehen Sie Handschuhe an und öffnen Sie die Flasche. Beginnen Sie die Weinherstellung, indem Sie den Saft in die Flasche geben. Beachten Sie, dass die Lösung während der Gärung schäumen kann, und kalkulieren Sie etwa 10% Steigraum mit ein.
  2. Geben Sie ein Drittel des benötigten Zuckers  sowie 0.4 g/L Hefenährsalz hinzu.
  3. Geben Sie die Hefe hinzu. In der Regel kaufen Sie ein Päckchen, welches für ein gewisses Volumen ausgelegt ist. Somit können Sie bestimmen, wie viel Hefe jeder Schüler während des Chemie-Unterrichts benötigt. Verschließen Sie die Flasche und schütteln Sie, bis der Zucker gelöst ist.
  4. Verschließen Sie die Flasche mit dem Stopfen und einem Gärröhrchen, welches Sie zuvor zur Hälfte mit Wasser gefüllt haben. Es muss unbedingt ein Gärröhrchen verwendet werden, damit das gebildete CO2 entweichen kann, ohne dass der Wein Kontakt mit Sauerstoff hat.
  5. Nach 1 bis 2 Tagen sollte die Gärung einsetzen. Schütteln Sie die Flaschen leicht, wenn sich ein Bodensatz gebildet hat.
  6. Nach 1 bis 2 Wochen nimmt die Gärung immer weiter ab. Dies bedeutet, dass Sie ein weiteres Drittel Zucker hinzugeben müssen.
  7. Optional können Sie regelmäßig die Alkoholkonzentration mit dem Vinometer messen.
  8. Findet keine Gärung mehr statt, geben Sie Zucker hinzu, bis der Wein gut schmeckt. Optional können Sie auch etwas Milchsäure hinzugeben, um den Geschmack zu verbessern. Geben Sie außerdem 0.1 g/L Kaliumpyrosulfid hinzu, um das Absetzen der Hefe zu beschleunigen und eine Nachgärung zu vermeiden.
  9. Lassen Sie den Wein an einem dunklen und kühlen Ort eine Weile stehen, damit sich die Hefe absetzen kann.
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