Ziel der Entwicklung

Das Ziel des Forschungsvorhabens war die Etablierung eines Analysenverfahrens, um den Quervernetzungsgrad von wasserlöslichen Arabinoxylanen (WEAX) in Würze und Bier zu quantifizieren. Hierzu wurde sich der Tatsache bedient, dass die oxidative Quervernetzung zwischen WEAX-Molekülen unter anderem über kovalente Verbindungen zwischen zwei Ferulasäure-Substituenten erfolgt. Es entstehen bei der Quervernetzung also Di-Ferulate (kurz diFA). Je höher der Quervernetzungsgrad ist, umso mehr diFA sollten sich zwischen den WEAX-Strängen in Lösung ausgebildet haben. Das Analyseverfahren soll letztendlich dazu dienen, Läuter- oder Filtrationsprobleme einzudämmen, welche in der Brauerei hohe Kosten verursachen.

Vorteile und Lösungen

Zur Quantifizierung der Ferulasäuredimere wurde eine neue UPLC-qToF semiquantitative Methode zur Bestimmung von Ferulsäuredimeren (diFA) in Bier und Würze etabliert, optimiert und validiert. Die neu entwickelte Analysenmethode wurde zusammen mit angepassten Methoden zur Bestimmung von Ferulasäure und Arabinoxylan verwendet, um Problemen der Bier- und Würzefiltration auf den Grund zu gehen.

Zielgruppe und Zielmarkt

Zielmarkt der im Rahmen dieses Forschungsvorhabens erarbeiteten Verfahren ist in erster Linie die nationale und internationale Brauindustrie. Es kann davon ausgegangen werden, dass zirka 90 Prozent der handelsüblichen Biere durch Filtration behandelt wird. Die nationale Brauindustrie umfasst zirka 1.500 Betriebe, die zunächst alle als potenzielle Kunden erachtet werden können. Auch wenn der Einkauf von Spezialanalytik für (sehr) kleine Brauereien finanziell selten attraktiv ist, so ist der Markt für den Verkauf der Analyse als Dienstleistung allein in Deutschland beträchtlich. Hinzu kommt, dass die VLB seit zirka 2005 erfolgreich eine Internationalisierungsstrategie verfolgt. Demzufolge können auch internationale Brauereien als potenzielle Abnehmer angesehen werden. Um die nationalen und internationalen Märkte in Relation zu setzten, seien folgende Zahlen genannt: In Deutschland wurden im Jahr 2017 zirka 85 Millionen Hektoliter Bier verzehrt, die Bierproduktion lag weltweit im gleichen Zeitraum bei 1,96 Milliarden Hektolitern. Neben Brauereien zählen auch assoziierte Unternehmen wie Anlagenhersteller, Lieferanten von Roh- und Hilfsstoffen zur Zielgruppe. Es konnte gezeigt werden, dass die Läuterfähigkeit über eine WEAX-Gelbildung durch Scherkräfte verschlechtert wird. Es wäre für sie also eine Möglichkeit, die schonende Produktbehandlung mittels oben genannter Analysen zu prüfen. Der Bereich Rohstoffe (Braugetreide) ist besonders interessant, da die Forschungsergebnisse hier an verschiedenen Stellen berücksichtigt werden können. Die Ausgangskonzentration und Charakteristik der WEAX beeinflussen insbesondere die Würzefiltration. Somit müssten diese als zusätzlicher Parameter in der Malzanalytik etabliert werden. Es wäre folgerichtig, die Menge an WEAX und dessen Eigenschaften vor dem Einsatz des Malzes in der Bierproduktion zu prüfen.