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Einfluss von Textur und molekularer Zusammensetzung des Schaumes auf die Aromastofffreisetzung aus Bier

Projekt

Ernährung und Verbraucherschutz

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Ernährung und Verbraucherschutz


Förderkennzeichen: AiF 16717 N
Laufzeit: 01.01.2012 - 31.12.2015
Fördersumme: 545.900 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung

Struktur und Stabilität des Schaumes bestimmen neben weiteren Parametern die Qualität von Bier, wobei im Gegensatz zu anderen CO2-haltigen Getränken (z. B. Schaumwein, Brausen) vom Verbraucher ein möglichst feinporiger und stabiler Schaum erwartet wird. Allerdings ist nicht nur die sichtbare Textur und die Stabilität des Schaumes (Schaumhaltbarkeit) qualitätsbestimmend, denn dieser erfüllt zugleich weitere Funktionen: Biere mit instabilen Schäumen zeigen häufig zeitgleich eine relativ schnelle Abnahme des frischen Aromaeindrucks (Schalwerden). Als Möglichkeit für diese Abnahme der positiven sensorischen Wahrnehmung kommen im Wesentlichen zwei Ursachen in Betracht: Während des Einschenkens (und danach) extrahiert das im Bier vorliegende Kohlendioxid Aromastoffe aus der wässrig/ethanolischen Phase unter gleichzeitigem Aufbau des Schaumes. Je nach Dichte und Zusammensetzung des Schaumes werden die aus der Flüssigphase kontinuierlich extrahierten Aromastoffe entweder im Schaum festgehalten oder beim Platzen der Schaumblasen impulsartig an die Umgebungsluft abgegeben. Dieser dynamische Prozess hängt wesentlich von der physikochemischen Beschaffenheit des Schaumes ab. Als zweite Ursache für ein schales Aroma sind retronasale Vorgänge beim Verzehr anzunehmen, die ebenfalls von der Fähigkeit des Bieres zur Schaumbildung (Aufschäumen) abhängen. Sobald Bier in den Mund aufgenommen wird, kommt es zunächst zum Aufschäumen und, u.a. aufgrund der Temperaturdifferenz, zu einer spontanen Entbindung des Kohlendioxids und damit der in den Schaumblasen vorliegenden Aromastoffe. Da aber das Velum (weicher Gaumen) beim Verzehr von Flüssigkeiten immer geschlossen ist, werden die Aromastoffe nur während des sogenannten 'swallow breath' zur Regio olfactoria transportiert und dort geruchlich wahrgenommen. So zeigte die Arbeitsgruppe BUETTNER et al., dass der Transport der wichtigen Aromastoffe, z.B. von Saft oder Wein, zum Geruchsepithel erst direkt nach dem Schlucken erfolgt. Es kann daher angenommen werden, dass beim Ausbleiben der Schaumbildung im Mund (schales Bier oder Bier mit schwachem Schaum) die Aromawahrnehmung ähnlich der flüssigen Phase ist, bei der die o.g. schlagartige Aromastofffreisetzung fehlt. Aufgrund dieser in-vitro (Bierglas) und in-vivo (Mundraum) ablaufenden physiko-chemischen Vorgänge beim Transport der Aromastoffe kommt der Schaumstruktur und der Schaumzusammensetzung eine große Bedeutung für das Aroma von Bier zu. Während aber bei anderen Lebensmitteln bereits grundlegende Kenntnisse über den chemischen Aufbau, die Struktur und die Funktion von Schäumen (z.B. Espresso-Crema, Milchschaum, Eischnee) erarbeitet wurden, ist bis heute nahezu völlig unklar, wie sich die Struktur und die molekulare Zusammensetzung des Bierschaumes auf die Funktion als Aromastoffbarriere bzw. auf die Funktion beim Verzehr auswirken. Ziel des Forschungsvorhabens ist es deshalb, den Einfluss der Zusammensetzung und der damit verbundenen physiko-chemischen Eigenschaften des Bierschaumes auf die dynamische Freisetzung von Aromastoffen aus Bier einerseits beim Stehenlassen im Glas sowie andererseits bei der retronasalen Wahrnehmung zu erarbeiten. Mittels aktivitätsorientierter Fraktionierung sollen schaumstabilisierende sowie schauminhibierende Bierinhaltsstoffe identifiziert werden. Spiking-Experimente in Biermatrix sollen anschließend das additive, synergistische bzw. inhibitorische Zusammenspiel dieser Inhaltsstoffe entschlüsseln und deren Einfluss auf die Schaumrheologie sowie die Aromastofffreisetzung im Bier offen legen. Darauf basierend sollen der Brauindustrie neue Einflussmöglichkeiten zur gezielten technologischen Beeinflussung der Schaumstruktur und -stabilität an die Hand gegeben werden, wobei durch die gezielte Modifikation der Schaumzusammensetzung insbesondere die Abnahme des Frischeeindrucks, d.h. das Schalwerden von Bier, minimiert werden kann.

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