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Zum Gelbildungsproze von (1->3)(1->4)-beta-D-Glucanen
Clasen, C. und Kulicke, W.-M.

Die Gelierung von (1->3)(1->4)-beta-d-Glucanen im Unfiltrat von Bier f?hrt zur Verstopfung der Filtermassen w?hrend des Brauprozesses und damit zu niedrigen Filterstandzeiten, erh?htem Verbrauch an Filterhilfsmitteln, einem verringerten Bieraussto? und damit zu erh?hten Produktionskosten. Neue Untersuchungen zum Gelbildungsmechanismus zeigen zwei unterschiedliche Typen der Gelierung. Die spontane Gelierung tritt unabh?ngig von der Molmasse oberhalb einer kritischen Glucankonzentration (c = 1 %) auf und folgt einer pseudo-athermischen Bildungskinetik mit einem mindestens zweidimensionalen Wachstum der Gelkeime. Die Bildung der Ausgangskeime ?ber geeignete Kontaktstellen der Glucane erfolgt sehr viel schneller als die eigentliche Gelbildung und die Gelbildungsgeschwindigkeit wird allgemein durch die niedermolekularen Glucanfraktionen unterhalb 100 000 g/mol kontrolliert. Eine Gelkeimbildung erfolgt auch unterhalb dieser kritischen Glucankonzentration der spontanen Gelierung. Allerdings tritt unterhalb der kritischen Konzentration von c = 1 % eine l?sungs?bergreifende Gelierung mit Bildung eines Gelk?rpers nur dann ein, wenn eine hochmolekulare Fraktion (Mw > 100 000 g/mol) der Glucanmolek?le vorliegt und eine zus?tzliche Erh?hung der Assoziationskontakte u. a. durch Scherkrafteintrag eintritt. Des Weiteren konnte durch enzymatischen Abbau und polymeranalytische Fraktionierung gezeigt werden, da? die Assoziation der Glucane nicht wie bislang angenommen ?ber lange celluloseartige Sequenzen, sondern ?ber regelm??ige Abfolgen von Cellotriosebl?cken entlang der Glucankette erfolgt. Bei der Bierherstellung liegt als Produkt der G?rung und Reifung im Tank getr?btes Bier vor. Um die f?r den Verkauf ben?tigte klare Form zu erhalten wird das Unfiltrat durch einen Filtrationsprozess von Kolloiden und suspendierten Festk?rpern getrennt. Insbesondere gelartige Kolloidstrukturen, die in der Lagerperiode bei tiefen Temperaturen unerwartet auftreten k?nnen, f?hren dabei zu einer erh?hten Verstopfungsrate der Poren der Filtermasse und setzen damit die Effektivit?t der Filter stark herab [1]. Die daraus resultierenden niedrigen Filterstandzeiten und der erh?hte Verbrauch an Filtermaterial wie auch der verringerte Bieraussto? f?hren zu einer Erh?hung der Produktionskosten des Brauprozesses.

Descriptors: (1->3)(1->4)-beta-d-Glucan, Gel, Gelbildungsmechanismus, Filtration, Rheologie

Monatsschrift fr Brauwissenschaft 56, Nr. 9/10, S. 161-171, 2003