Ziel der Entwicklung
Im Bierabsatz ist seit Jahren ein stetiger Zuwachs alkoholfreier Varianten zu beobachten und auch im Bereich der Weinherstellung steigt das Interesse an alkoholreduzierten oder gar -freien Varianten stetig. Derzeit am Markt zur Herstellung solcher alkoholfreier Varianten eingesetzte Verfahren bedienen sich zumeist der physikalischen Entfernung von Ethanol unter Einsatz spezieller Anlagen, welche hohe Anschaffungskosten und beträchtliche Betriebskosten mit sich bringen. Aus diesem Grund konnten bisher vorrangig große Brauereien geeignete Produkte am Markt anbieten, obwohl gerade kleine und Mikrobrauereien den Großteil der deutschen Brauereilandschaft ausmachen. Ziel des Forschungsvorhabens war demnach die Entwicklung eines kostengünstigen, einfach zu etablierenden Verfahrens zur Ethanolentfernung aus einem traditionell hergestellten Gärgetränk. Durch den Einsatz von nicht-Saccharomyces-Hefen sollte in einer aeroben Fermentationsstufe neben einer Reduktion des Ethanolgehaltes auch eine Bildung aromaaktiver Substanzen stattfinden, welche dem entstehenden, alkoholfreien Produkt einen vollmundigen Charakter verleihen.
Vorteile und Lösungen
In einem ersten Schritt erfolgte ein Screening potenziell geeigneter Hefestämme auf ihre Fähigkeit zum Ethanolabbau. Gleichzeitig wurden gebildete Hefearomen qualitativ und quantitativ erfasst und bewertet. In einem Modellsystem wurde die Stoffwechselleistung einer Auswahl der zuvor gescreenten Hefen bei verschiedenen Sauerstoffgehalten in unterschiedlichen Produkten getestet. Zu den getesteten Produkten zählten unter anderem Bier und Wein, aber auch Kombucha als Vertreter der Produktkategorie sauer fermentierte Getränke. Während der Entwicklungsarbeiten zeigte sich eine Abhängigkeit sowohl der Ethanolabbaurate als auch der Aromabildungsrate vom Sauerstoffgehalt während der Fermentation. Die größte Herausforderung war hierbei, den Sauerstoffgehalt so niedrig zu halten, dass negative, oxidierende Effekte auf das Produkt minimiert werden können, ohne Einbußen im Ethanolabbau in Kauf nehmen zu müssen. Das entwickelte Verfahren sah demnach einen Sauerstoffgehalt von zehn Prozent im Produkt vor. Bei einer entsprechenden Fermentationstemperatur von 10 - 30 Grad Celsius, abhängig von der eingesetzten Hefe, konnte so Ethanol effektiv reduziert werden. Gleichzeitig kam es zu einer leichten Überproduktion aromaaktiver Substanzen durch die Hefe, welche jedoch über die Begasung auf ein natürliches und angenehmes Maß reduziert werden konnten. Das entwickelte und neuartige Verfahren konnte für verschiedene Produkte mit stark unterschiedlichen Alkoholgehalten eingesetzt werden, wobei gleichzeitig das finale Aroma über die eingesetzte Hefe variiert werden konnte.
Zielgruppe und Zielmarkt
Sowohl national als auch international ist ein stetig wachsender Bedarf an alkoholfreien Getränken zu beobachten. Das im Projekt entwickelte Verfahren zur nachträglichen Ethanolentfernung aus klassisch hergestellten Gärprodukten eignet sich vor allem für kleine und mittelständische Unternehmen der Getränkeindustrie, denen häufig das Equipment für eine physikalische Ethanolentfernung nicht zur Verfügung steht. Der Prozess zeichnet sich unter anderem durch eine verhältnismäßig einfache Verfahrensweise aus, die kein zusätzliches Equipment benötigt, wodurch vor allem kleineren Herstellern eine Möglichkeit zur Erweiterung ihrer Produktpalette eröffnet wird. Aufgrund der breiten Anwendbarkeit des entwickelten Verfahrens können auch Hersteller sauer fermentierter Getränke, die durch Mischkulturführung ebenfalls Alkohol enthalten können, von den Ergebnissen profitieren.
Der Transfer der Forschungs- und Entwicklungsergebnisse erfolgt neben dem Erwerb von Schutzrechten vorrangig über Fachpublikationen sowohl in einschlägigen brauerei- und getränkeindustrierelevanten Magazinen als auch auf entsprechenden nationalen und internationalen Getränkefachtagungen. Aufgrund des sich kontinuierlich erweiternden Netzwerkes der VLB Berlin kann außerdem ein Wissenstransfer im direkten Kundenkontakt erfolgen. Die primären Umsatzerwartungen setzen sich demnach aus dem Verkauf von Lizenzrechten sowie geplanter Beratungstätigkeiten zusammen.