Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Mobilisierung antioxidativer Tachioside, Hordatine, und Aminosäure-Metabolite aus Rohstoffen und im Verlauf des Brauprozesses zur Erhöhung der Geschmacksstabilität von Bier

Infolge der Globalisierung der Märkte sieht sich die Getränkeindustrie und insbesondere die Brauwirtschaft mit dem Problem konfrontiert, über einen langen Zeitraum die Stabilität und Qualität ihrer Produkte garantieren zu müssen. Beim Bier stellt vor allem die Geschmacksstabilität ein wichtiges qualitätsbestimmendes Merkmal dar. Lagerungsbedingte Abweichungen vom charakteristischen Geschmacksprofil werden von den Verbrauchern nicht akzeptiert und ziehen Produktreklamationen nach sich.

Antioxidativ wirksame Inhaltsstoffe der Rezepturbestandteile üben einen großen Einfluss auf die sensorische Mindesthaltbarkeit bzw. die Geschmacksstabilität von Bieren aus. Mittels aktivitätsorientierter Fraktionierung von Bier konnten kürzlich neben Procyanidinen, insbesondere die aus Gerstenmalz stammenden Verbindungen als wichtigste Antioxidantien identifiziert werden.

Ausgehend von der Hypothese, dass der Hauptanteil der antioxidativ wirksamen Substanzen im Bier nicht aus dem Hopfen, sondern aus dem Getreide stammt, ist es Ziel des Vorhabens, relevante Vorstufen über das Malz gezielt anzureichern und dadurch die Konzentration antioxidativ wirksamer Metaboliten nach der Fermentation bzw. im resultierenden Bier zu erhöhen. Es sollen praxistaugliche Schnellmethoden zur Prozessoptimierung und -kontrolle sowie zur Abschätzung des antioxidativen Potentials der Rohstoffe und der Langzeitstabilität des Bieres entwickelt werden, um KMU in die Lage zu versetzen, die Produktqualität durch Auswahl geeigneter Rohstoffe und angepasste technologische Verfahren zu steigern.

66 % der 1.400 deutschen Brauereien sind KMU. Die Sicherstellung einer langfristigen Produktqualität (v. a. der sensorischen Langzeitstabilität) stellt gerade diese Betriebe vor große Herausforderungen.

Ergebniszusammenfassung:

Die im Rahmen dieses Forschungsvorhabens erzielten Ergebnisse legen nahe, dass insbesondere der Standort einer Gerstenprobe und die damit verbundenen Boden- und Klimabedingungen einen bedeutenden Einfluss auf das antioxidative Potential und auf die Konzentrationen der antioxidativ wirksamen Verbindungen sowohl in den Rohstoffen Gerste und Malz als auch im finalen Bier haben. Eine intensivere Malzlösung setzt dabei eine höhere Konzentration an antioxidativ wirksamen Substanzen frei, wobei das Ausgangspotential eindeutig durch den Rohstoff festgelegt ist. Somit konnte dargelegt werden, dass durch eine geeignete Rohstoffauswahl die Alterungsstabilität von Bier über einen Lagerungszeitraum von 6 Monaten verbessert werden konnte.

Die Beobachtung, dass strukturell verwandte Verbindungen auch ähnliche Konzentrationsveränderungen sowohl während des Brauprozesses auch während der Lagerung aufweisen, kann für zukünftige Bieranalysen eingesetzt werden. Denn diese Feststellung legt nahe, dass es ausreichend ist, den Gehalt eines Analyten aus der jeweiligen Substanzklasse zu bestimmen, um Rückschlüsse auf die Konzentrationsprofile der restlichen Antioxidantien ziehen zu können.

Die in der Qualitätskontrolle eingesetzten Summenmerkmale, wie z. B. Gesamtpolyphenolgehalt, liefern daher nur begrenzt eine Aussage in Hinblick auf die Alterungsstabilität, können aber durch wirkungsspezifische Schnellmethoden (ORAC-Assay, FRAP-Assay) sinnvoll ergänzt werden. Aus den gewonnenen Erkenntnissen konnten analytische Schnellmethoden zur gezielten Messung der relevanten antioxidativen Verbindungen in den Rohstoffen (Gerste und Gerstenmalz) und dem resultierenden Bier erarbeitet werden, womit langfristig vor allem in Hinblick auf Züchtungsaktivitäten (Braugerstenselektion, Anreicherung antioxidativer Substanzen), die Standortauswahl und die Qualitätskontrolle in der Brauerei die Ergebnisse direkt praktische Anwendung finden können.