Auf unserer Webseite verwenden wir Cookies, die unter „Cookie-Einstellungen anpassen“ näher beschrieben werden. Notwendige Cookies werden für grundlegende Funktionen der Webseite benötigt, um eine optimale Nutzung zu ermöglichen. Dadurch ist gewährleistet, dass die Webseite einwandfrei funktioniert. Darüber hinaus können Sie Cookies für Statistikzwecke zulassen. Diese ermöglichen es uns, die Webseite stetig zu verbessern und Ihr Nutzererlebnis zu optimieren. Ihre Einwilligung zur Nutzung der Statistik-Cookies ist freiwillig und kann in der Datenschutzerklärung dieser Webseite unter „Cookie-Einstellungen“ jederzeit widerrufen werden.
Datenschutzerklärung
Impressum
Optimierung technologischer Parameter zur Minimierung der Bildung von 4-Vinylbenzol (Styrol) beim Brauprozess unter Erhaltung des typischen Aromas von Weizenbier
Projekt
Förderkennzeichen: AiF 16301 N
Laufzeit: 01.01.2010
- 31.12.2011
Fördersumme: 506.650 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
4-Vinylbenzol (Styrol) ist Ausgangsprodukt der
Herstellung von Polystyrol, das als Verpackungsmaterial,
u.a. bei Milchprodukten, eingesetzt
wird. Aufgrund seiner gesundheitsschädlichen
Wirkung muss im Verpackungsmaterial die
Anwesenheit von monomerem Styrol, und insbesondere
dessen Migration in das Lebensmittel
vermieden werden. Styrol kommt aber auch als
natürlicher Bestandteil in zahlreichen Lebensmitteln
vor, und aktuell mehren sich Informationen
über das Vorkommen von Styrol in Weizenbier
(Untersuchungen Bayerisches Landesamt für
Gesundheit und Lebensmittelsicherheit, Ergebnisse
unveröffentlicht).
Von der „International Agency for Research on
Cancer” (IARC) ist Styrol in die Gruppe 2B als
„possibly carcinogenic to humans“ eingestuft
worden. Von der WHO wurde im Rahmen der
Bewertung von Trinkwasser ein TDI-Wert (tolerierbare
tägliche Aufnahme) von 7,7 μg/kg Körpergewicht
abgeleitet. Das deutsche Bundesinstitut
für Risikobewertung (BfR) hat zudem in
einer Pressemitteilung am 31.08.2006 erstmals
über Hinweise auf eine mögliche tumorauslösende
Wirkung von Styrol beim Menschen berichtet,
basierend auf Daten aus Versuchen an
Mäusen. Obwohl in dieser Studie die Bildung des
eigentlich toxikologisch relevanten Metaboliten
Styroloxid nach inhalativer Styrol-Aufnahme unter
Einwirkung der erstmalig im menschlichen
Lungengewebe identifizierten Enzyme beschrieben
wird, schlussfolgert das BfR, dass diese Erkenntnisse
zu einer Neubewertung des Risikos
führen werden.
Im Interesse der Industrie ist es, den Gehalt an
Styrol in Bier, insbesondere in Weizenbier, zu
minimieren. Insbesondere der Bildungsmechanismus
des Styrols bedarf einer systematischen
Untersuchung, da bisher über die Vorstufen in
den Rohstoffen und den Bildungsweg beim
Brauprozess keine belastbaren Daten vorliegen.
Diese Daten werden aber für gezielte Minimierungsstrategien
im Brau- und Mälzprozess benötigt.
Daher muss sowohl der rohstoff- als auch
der brauprozessseitige Einfluss auf die Styrol-
Bildung untersucht werden.
Generell ist hinsichtlich der wirtschaftlichen Bedeutung
zu beachten, dass eine in der breiten
Öffentlichkeit geführte Diskussion über Styrol-
Gehalte in Bier, die sich bis jetzt auf Fachkreise
beschränkt, der Akzeptanz von Weizenbier als
AiF 16301 N
2
natürliches Produkt erheblich schaden kann und
somit den mittelständisch strukturierten Brauereien
erheblichen wirtschaftlichen Schaden verursachen
würde.
Die sichere Kenntnis über Bildungsabläufe in
Abhängigkeit von Rohstoff und Prozess kann
aber eine unsachliche Behandlung des Themas
„Styrol in Bier“ in der Öffentlichkeit bereits im
Vorfeld verhindern. Da die Problematik in erster
Linie Weizenbier-Brauereien betrifft, bei denen
es sich in der Mehrzahl um kleine und mittelständische
Unternehmen handelt, ist der mögliche
Imageschaden für die gesamte Branche immens,
selbst wenn nur vereinzelt festgestellte,
höhere Styrol-Konzentrationen in Bier an die Öffentlichkeit
gelangen. Strategien zur Minimierung
des Gehalts an Styrol müssen allerdings
auch berücksichtigen, dass strukturanaloge Verbindungen
(Vinylaromaten) wesentlich am Aroma
von Weissbier beteiligt sind, denn auch diese
entstehen erst im Verlauf des Brauprozesses aus
geeigneten Vorläufern in den Rohstoffen.
Wie die Literaturübersicht zeigt, werden die Einflussgrößen
auf die Bildung von Styrol bzw. den
analogen Vinylaromaten beim Brauprozess widersprüchlich
diskutiert. Offenbar kann Styrol
auf verschiedenen Wegen beim Brauprozess
entstehen. Untersuchungen zur Bildung der analogen
Vinylaromaten 4-Vinylphenol und 4-Vinyl-
2-methoxyphenol haben zudem gezeigt, dass die
Phenole in Abhängigkeit von unterschiedlichen
Rohstoffen und Hefestämmen sowie variierender
Prozessparameter beim Maischen, bei der Kochung,
Gärung und Lagerung in unterschiedlichen
Mengen entstehen.
Da zur Korrelation von Vorstufenkonzentrationen
(Phenolcarbonsäure) zur Menge von Vinylaromaten,
insbesondere zu Styrol, nahezu keine Daten
vorliegen, soll diese Lücke durch das vorliegende
Vorhaben geschlossen werden.
Auf der Basis der Ergebnisse sollen die Brauereien
dann in die Lage versetzt werden, beim Brauprozess
niedrige Styrol-Gehalte unter Beibehaltung
wichtiger Aromastoffe, u.a. von 4-Vinyl-2-
methoxyphenol, zu generieren.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den Styrol-
Gehalt in Weizenbieren/Bieren zu minimieren und
dadurch die Produktsicherheit zu gewährleisten
bzw. zu erhöhen. Dazu sollen zunächst der Einfluss
der verwendeten Rohstoffe, wie Weizenmalz,
Gerstenmalz und unterschiedliche Mischungen,
sowie die einzelnen Schritte des
Brauprozesses, insbesondere beim Maischverfahren,
der Würzekochung sowie Gärung und
Lagerung nebst Hefestamm auf ihren Beitrag zur
Styrol-Bildung untersucht werden. Mit den dabei
gewonnenen Erkenntnissen sollen im zweiten
Schritt rohstoffseitige und technologische Handlungshilfen
für eine gezielte Minimierung abgeleitet
werden.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Verfahrenstechnik Lebensmittel
