Eignung alternativer Methoden zur Koagulation von Proteinen in Bierwürzen

Im Auftrag der Krones AG wurden am Institut für Lebensmitteltechnologie im Rahmen eines Forschungsvorhabens alternative Methoden zur Reduktion des hitzekoagulierbaren Eiweißes in Bierwürzen untersucht und bewertet.

Nach derzeitigem Stand der Technik wird dieser koagulierbare Stickstoff in Bierwürzen mittels thermischer Energie denaturiert und ausgefällt.Im Rahmen dieses Vorhabens wurden als alternative Behandlungsmethoden die Einwirkung von Mikrowellen, Ultraschall, Hochdruckhomogenisation und UV-Bestrahlung in Bezug auf die Fällung dieser Proteine hin untersucht.

Für die Versuche wurde eingangs Vorderwürze hergestellt, die je nach den definierten Erfordernissen wie folgt weiterbehandelt wurde:

1. Erhitzung mit einem beheizbaren Magnetrührer bzw. im Wasserbad zur Herstellung vergleichbarer Standards
2. Erhitzung in einer Haushaltsmikrowelle
3. Erhitzung in einem beheizbaren Ultraschall-Wasserbad
4. Erhitzung in einem Wasser- bzw. Ölbad und anschließende UV-Bestrahlung in einem UV-Fallfilmreaktor
5. Erhitzung in einem Röhrenwärmetauscher und anschließende Behandlung mittels Hochdruck-Homogenisator

Um mögliche Wirkungen und die Intensität der einzelnen Behandlungsmethoden auf die Proteinkoagulation genau zu erfassen, wurde die Versuchsdauer der jeweiligen Behandlung variiert. Um den Einfluss der Temperatur darzustellen, wurde als weiterer Parameter die Würzetemperatur verändert. So wurde die Würze innerhalb der Versuchsreihen über verschiedene Zeiträume und Temperaturen behandelt.

Im Anschluss der Behandlung wurde mittels der Kjeldahl-Methode die Konzentration des koagulierbaren Stickstoffs in den unterschiedlich behandelten Bierwürzen bestimmt.

Die Auswertung der Ergebnisse zeigte, dass durch eine Behandlung der Bierwürze mittels Mikrowelle, Ultraschall und Hochdruckhomogenisation keine signifikante Reduktion des koagulierbaren Stickstoffs in der Würze erreicht werden konnte. Die UV-Bestrahlung der Bierwürze im Fallfilmreaktor zeigte hingegen, dass – unabhängig von der Temperatur – im Rahmen einer längeren Behandlungsdauer signifikant mehr Proteine ausgefällt wurden als im Standardverfahren. Eine oxidative Reaktion – untersucht mittels einer ESR-Messung – durch die Behandlung, war nicht zu verzeichnen.

Bild1
Versuchsaufbau zur Bestrahlung der Bierwürze im UV-Fallfilmreaktor

Die im Rahmen dieses Forschungsvorhabens gewonnen Erkenntnisse verdeutlichen das vielversprechende Potential einer UV-Behandlung als Alternativverfahren zur Standardwürzekochung. Um konkretere Aussagen zur Praxistauglichkeit, Wirtschaftlichkeit und Effizienz einer UV-Bestrahlung zur Proteinkoagulation in Bierwürzen zu machen, sind jedoch weitergehende Untersuchungen erforderlich.

Projektleitung

Prof. Dr. Dirk Rehmann (Koordination)

Projektbearbeitung

M.Sc. Dipl.Ing. Peter Rose

Projektdauer

27.04.2011 - 31.08.2011

Projektförderung