BeerBots könnten den Brauprozess beschleunigen

26.04.2023 - USA

Craft-Brauer entwickeln immer neue innovative Methoden zur Herstellung und Aromatisierung ihrer neuesten Biere. Jetzt fügen die Forscher eine neue Variante hinzu und beschleunigen den Brauprozess mit Mini-Robotern oder "BeerBots", die Bier herstellen. In der Zeitschrift ACS Nano zeigt das Team, dass diese selbstfahrenden, magnetischen Hefepakete die Gärungsphase beschleunigen und das Filtern des Getränks überflüssig machen können.

Adapted from ACS Nano 2023, DOI: 10.1021/acsnano.2c12677

Die Herstellung von Bier, einem der am meisten konsumierten Getränke der Welt, kann eine Weile dauern. Im ersten Schritt wird Zucker aus Getreide, z. B. aus gemälzter Gerste, extrahiert, um eine wässrige Lösung, die Würze, herzustellen. Als Nächstes fermentieren Hefen diesen Zucker und wandeln ihn in Alkohol, Kohlendioxid und neue Geschmacksstoffe um. Dieser Schritt kann bis zu vier Wochen dauern, und während dieser Zeit können unerwünschte Mikroorganismen eindringen und das Endprodukt mit sauren Aromen verderben. Frühere Forscher haben vorgeschlagen, dass die Verkapselung der Hefe in Polymerkapseln die Gefahr des Verderbens verringern könnte, indem der Prozess beschleunigt wird. Martin Pumera und seine Kollegen wollten daher einen selbstfahrenden Bot entwickeln, der sowohl die Gärung beschleunigen als auch die Trennung der Hefe vom fertigen Bier vereinfachen sollte.

Die Forscher stellten 2 mm breite BeerBot-Kapseln her, indem sie aktive Hefe, magnetische Eisenoxid-Nanopartikel und Natriumalginat aus Algen kombinierten und die Mischung in eine Eisenchloridlösung tröpfeln ließen. Dann machten sie eine Seite der Kugeln porös, indem sie diese Hälfte einer alkalischen Lösung in einer elektrochemischen Zelle aussetzten.

Erste Experimente zeigten, dass die hefehaltigen Kügelchen Zucker fermentieren und Kohlendioxidblasen erzeugen konnten, die sie nach oben trieben. Wenn sie die Oberfläche erreichten, gaben sie Kohlendioxid in die Luft ab und sanken dann wieder, was zu einer wippenden Bewegung führte. Bei der Gärung von Gerstenmalzwürze stellte das Team fest, dass die selbstfahrenden BeerBots Zucker schneller umwandelten als freie Hefezellen. Wenn der Zucker aufgebraucht war und die Gärung eingestellt wurde, sanken die hefehaltigen Kapseln auf den Boden des Kolbens. Dadurch war es einfach, die Hefe mit einem Magneten vom Endprodukt zu trennen, anstatt einen Filtrationsschritt durchzuführen, der derzeit zur Entfernung freier Hefezellen erforderlich ist. Außerdem waren die gesammelten BeerBots für bis zu drei weitere Gärzyklen der Würze aktiv. Aufgrund dieser Ergebnisse meinen die Forscher, dass BeerBots schneller schmackhafte Gebräue herstellen könnten.

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