Forschungsprojekte

Eines der drei noch in seiner Vollständigkeit ungeklärten Phänomene im Bier- und Getränkebereich ist das Wildwerden des Biers bei sachgerechter Öffnung des Gebindes. Ein Schwerpunkt der Forschung liegt bei der Unterdrückung der Mikroorganismenfracht auf dem Feld und während der Weicharbeit.

Trübung ist einerseits gewünscht in Kellerbieren und trüben Hefeweizenbieren, andererseits unerwünscht in vormals filtrierten Produkten. Mehrere Fragestellungen werden am Forschungszentrum intensiv untersucht: Wie erhalte ich eine stabile Dauertrübung, wie vermeide ich eine auftretende Trübung und was ist die Quelle der Trübung?

Ein finales Ziel dieser Arbeiten ist sicherlich das kontinuierliche Brauverfahren. Dazu ist es aber nötig, dass die eingesetzten Rohmaterialien immer die gleiche Qualität haben. Dies ist bei Naturprodukten nicht immer gegeben. Daher wird der Weg über eine Schrotfraktionierung gefahren, um die nötigen Mindestansprüche der Malzinhaltsstoffe zu gewährleisten.
Ein anderer Weg der Extraktion wird über Dispergiereinheiten gesucht, die die Ausbeute und Transferraten der eingesetzten Rohstoffe Malz, Rohfrucht und Hopfen steigern soll.

Die alkoholfreien Biere sind und bleiben ein Dauerbrenner. Dabei ist aber immer noch nicht gelungen, ein Bier herzustellen, welches dem normalen Bier in Geruch und Geschmack gleichkommt. Am Forschungszentrum werden hierzu verschiedene Technologien entwickelt, ausgetestet und mit dem großen, sensorisch zertifizierten Verkosterpanel mit Hilfe moderner sensorischer Methoden abgeglichen.

Die Gerste und deren Malz ist zu einem sehr hohen Prozentsatz der Extraktlieferant des Biers. Es existiert ebenso einerseits eine Vielzahl an anderen Extraktlieferanten und andererseits eine sehr große Vielzahl an Funktionalitäten, die diese Alternativen bieten können. Hierbei sind neben den ökonomischen Aspekten Merkmale gemeint, wie z. B. Farbe, Schaum, Mineralien-, Vitamin-, Gluten-, Puringehalt usw.

Ein wichtiger Aspekt am Forschungszentrum ist die Fermentation. Dabei wird speziell die Interaktion zwischen Substrat und fermentierenden Mikroorganismus betrachtet. Immer mit Blick auf die Gesamtheit des Systems und der geforderten Produktqualität. Neben alkoholproduzierenden werden auch säurebildende Organismen auf ihre Eigenschaften geprüft, und ob sie ebenso weitere Funktionalitäten haben, wie z. B. den zusätzlichen Gluten- oder Purinabbau.

Die sensorische Wahrnehmung ist ein besonderer Schwerpunkt am Forschungszentrum. Neben der Untersuchung auf die Einflussnahme von verschiedenen Aromen wird auch der Einfluss von äußeren Reizen auf die sensorische Wahrnehmung untersucht.

Eine der großen Themenkomplexe ist immer noch die Filtration und hier insbesondere die Filtrierbarkeit. In Forschungsprojekten werden nicht nur alternative Filterhilfsmittel, sondern auch nach geeigneten Vorhersagetests gesucht.

Ein sehr stark aufstrebendes fermentiertes Getränk ist vergorener Apfelsaft (Cider, Cidre, Äppelwoi). Eine Besonderheit ist der hohe Säuregrad des ursprünglichen Substrates. Dazu werden am Forschungszentrum verschiedene Strategien angewendet, um z. B. den Malatgehalt sensorisch merkbar zu reduzieren.

Eine Holzfassreifung ist eine elegante Methode, um das Produkt Bier (aber auch andere getreidebasierte Produkten) aromaseitig zu beeinflussen. Dabei basiert die bisherige Anwendung fast vollständig auf Empirie. Am Forschungszentrum wird dieses Thema systematisch von der Aromaseite und auch von der Fermentationsseite betrachtet.

Jeder Hefestamm ist anders und mit jedem Hefestamm kann man ein einzigartiges Bier herstellen. Etablierte und „neu isolierte“ Hefestämme werden dann nach einem neu entwickelten, standardisierten Charaktisierungsschema phänotypisch und genetisch charakterisiert, wobei die Fermentationseigenschaften im Fokus stehen.

Das Forschungszentrum sammelt weltweit Hefestämme u. a. aus/von verlassenen Brauereikellern, alten Bierflaschen, benutzten Brauequipment, indigenen Getränken, Brauzutaten mit historischem Bezug, welche nach einem eigens dafür entwickelten Schema standardisiert charakterisiert werde.

Die Fitness der Hefe steht im Mittelpunkt einer optimalen Bierherstellung. Der Lebend-/Totanteil (Viabilität) der Hefe und deren Stoffwechselaktivität (Vitalität) können mittels unterschiedlichster Methoden gemessen werden. Dabei steht im Vordergrund, die besten Methoden für bestimmte Praxisfragestellungen auszuwählen. Das Forschungszentrum untersucht stets neue Methoden und hat auch einige etablierte Methoden als akkreditierte Analysenverfahren implementiert.

Jede Hefepropagationsanlage muss betriebsspezifisch und hefestammspezifisch optimiert und angepasst werden. Ebenso müssen Hefeernte-, Hefeaufwahrungs- und Hefeaufziehprozesse individuell abgestimmt werden. Die Hefe will im komplexen Brauereiprozess stets „gut behandelt“ werden. Das Forschungszentrum steht als Partner zur Verbesserung des Hefemanagements zur Verfügung.

Immer wieder treten neuartige bier- und getränkeschädliche Keime auf. Oft verstärkt sich auch ihr Schadpotential über die Zeit. Die Identifizierungen auf Spezies- und Stammebene sind Werkzeuge, um Schadorganismen zu lokalisieren und einzuschätzen. Darauf basierend können individuelle Stufenkontrollmethoden etabliert oder modifiziert werden.

Von Zeit zu Zeit treten neuartige bier- und getränkeschädliche Keime auf. Manche dieser Keime fordern einzigartige Nährstoffansprüche oder Bebrütungsbedingungen. Hier kann das Forschungszentrum Weihenstephan spezifische, angepasste Nährmedien zum Nachweis bestimmter Keime oder Keimfraktionen entwickeln.

Das Forschungszentrum entwickelt Schnellnachweismethoden zum qualitativen und quantitativen Nachweis von Schad- und Nutzkeimen aus den unterschiedlichsten Substraten, wobei auch die Probenaufbereitung auf die individuelle Fragestellung optimiert werden kann.

Keiminaktivierung durch antimikrobielle Substanzen, Desinfektion, Temperatur, Hochdruck, Sterilfiltration und andere physikalische Effekte sind Teil der getränketechnologischen Routine. Manche Keime sind hartnäckiger zu inaktivieren als andere. Das Forschungszentrum entwickelt individuelle Bekämpfungsstrategien und untersucht auch Keime bzgl. ihrer Resistenzen gegenüber bestimmten Inaktivierungsstrategien.

Das Forschungszentrum sammelt weltweit Hefestämme, Bakterien und vereinzelt Schimmelpilze u. a. aus/von Braurohstoffen, verlassenen Brauereikellern, alten Bierflaschen, benutzten Brauequipment, indigenen Getränkeprozessen und Brauzutaten mit historischem Bezug. Diese Mikroorganismen neben den „etablierten Stämmen“ werden gereinigt und bilden den Grundstock für alternative, innovative Gärverfahren. Hierbei können fermentierte Getränke mit den unterschiedlichsten Eigenschaften hergestellt werden (alkoholfreie Getränke, aromaintensive Getränke, Getränke mit spezifischen Inhaltsstoffen usw.).