Verbesserung der Langzeitstabilität in Hauptgärungen mit immobilisierter Hefe

II. Versuche im MPI-Reaktor und Bewertung der Hefevitalität im immobilisierten System

Abstract

Aufbauend auf den im ersten Teil dieser Arbeit durchgeführten Versuchen mit definierter Belüftung und Variation des Trägermaterials im Festbettreaktor wurde hier im Hauptversuch ein Schleifenreaktor mit Siliciumcarbid-Modulen als Immobilisierungsmatrix, ein sogenannter MPI-Reaktor, für die Immo-Hauptgärung eingesetzt. Zunächst wurden wieder die aus früheren Versuchen bekannten Effekte pH-Anstieg, verringerte Synthese höherer Alkohole und verringerte FAN-Konsumption gefunden. Diese Entwicklungen waren im MPI-Reaktor gegenüber dem Festbettreaktor etwas verlangsamt. Nach 25 Versuchstagen wurde die Belüftungsrate angehoben, um den geschilderten Veränderungen der Bierqualität entgegenzuwirken. Insgesamt gelang es daraufhin über die Reaktorlaufzeit von 92 Tagen Biere recht konstanter Qualität herzustellen, was sowohl durch chemisch-technische Analysen als auch Verkostungsergebnisse belegt werden konnte. Eine zweiwöchige Stillstandsphase des Reaktors führte erwartungsgemäß zu einer deutlich veränderten Qualität des während dieser Zeit im Reaktor verbliebenen Bieres. Nach dem Wiederanfahren des Reaktors konnte aber innerhalb weniger Tage wieder Bier der ursprünglichen Qualität hergestellt werden. Durch Vorversuche, bei denen die Hefe künstlich einer Mangelsituation ausgesetzt wurde, sollten Aussagekraft und Durchführung von Methoden zur Bewertung der Hefevitalität untersucht werden. Der Gehalt an säurelöslichem Glykogen erwies sich hierbei als aussagekräftiges Kriterium. Der intrazelluläre pH-Wert erschien ebenfalls interessant, konnte aufgrund der vorliegenden Ergebnisse aber noch nicht abschließend bewertet werden. Der Acidification-Power-Wert gibt zwar korrekte Tendenzen an, leidet aber an seiner recht schwachen Reproduzierbarkeit. Durch keine der erwähnten Methoden, die auch im Hauptversuch Anwendung fanden, konnte eine nachhaltige und kontinuierliche Abschwächung der Hefevitalität während des Langzeitversuches im MPI-Reaktor nachgewiesen werden. Auch die Untersuchung der Hefeviabilität der am Reaktorauslauf beprobten Zellen stützt dieses Ergebnis.