Versuche zur enzymatischen on-line Bestimmung von Diacetyl und 2-Acetolactat in Bier

Abstract

Im Hinblick auf eine automatische und kontinuierliche Überwachung der Bierreifung wurde ein Fließinjektionsanalysen-(FIA)-System mit immobilisierten Enzymen konzipiert und erprobt. Bei der Bestimmung von freiem Diacetyl und Gesamtdiacetyl über NAD(P)H Fluoreszenz mit Diacetylreduktasen verschiedener Herkunft ergab sich, daß keines der verfügbaren Enzyme eine ausreichende Spezifität hatte, sondern außer Diacetyl auch Acetoin und 2,3-Pentandion reduzierte. Resultate wurden nach Abtrennung der Diketone von Acetoin durch Pervaporation erzielt; dies war jedoch nur Erfolg, wenn die Konzentration von Acetoin niedriger als 8 ppm lag. Die oxidative Decarboxylierung von 2-Acetolactat zu Diacetyl konnte mit Fe⁺³ als Oxidationsmittel auf eine Reaktionszeit von 2 Min. verkürzt werden, so daß ihre Integration in ein FIA-System prinzipiell möglich wird.

Als unabhängiger Weg zur direkten enzymatischen Bestimmung von 2-Acetolactat wurde dessen reduktive Isomerisierung erprobt. Obgleich die katalysierende Acetohydroxysäure-Reduktoisomerase auch das höhere Homologe 2-Aceto-2-hydroxybutyrat umsetzt, konnte im Küvettentest die prinzipielle Brauchbarkeit des Verfahrens nachgewiesen werden. Für die on-line Messung im Durchflußsystem im Bereich der erforderlichen Konzentrationen reichte jedoch die Empfindlichkeit des Enzyms nicht aus (K_{m 2-Acetolactat} = 0,45 mM).

Weiterhin wird das Potential eines Screening bzw. der gentechnischen Möglichkeiten diskutiert, um selektivere und empfindlichere Enzyme bereitzustellen.