TECHNIK & TECHNOLOGIE
KOMBUCHA & CO.
Essigsäurebakterien als Starterkulturen: Einfluss von Hefeextrakt auf die Biomasse produktion Maximilian Schmacht, Dr.-Ing. Martin Senz, VLB Berlin, Forschungsinstitut für Biotechnologie und Wasser, Bioprozesstechnik und Angewandte Mikrobiologie
Vor dem Hintergrund eines steigenden Bewusstseins für eine gesunde und bewusste Lebensführung erfreuen sich fermentierte alkoholarme oder alkoholfreie Getränke wie Kombucha oder Wasserkefir zunehmender Beliebtheit. Die traditionellen Produktionsmethoden mit undefinierten mikrobiellen Konsortien stehen jedoch dem Bedarf an reproduzierbaren und skalierbaren industriellen Produktionsprozessen gegenüber. Das Forschungsinstitut für Biotechnologie und Wasser versorgt seine Kunden mit entsprechenden Starterkulturen.
Traditionell fermentierte Getränke wie Kombucha, Wasserkefir oder Kwass gewinnen zunehmend an Beliebtheit bei Kunden, die an natürlichen Getränken, die potenziell auch zu einem gesunden Lebensstil beitragen, interessiert sind. Die traditionellen Produktionsmethoden beruhen jedoch auf der Verwendung nicht definierter mikrobieller Gemeinschaften. Somit ist eine reproduzierbare Herstellung von Produkten mit immer gleichen Eigenschaften schwer zu erreichen. Eine Lösung für dieses Problem ist die Verwendung definierter Starterkulturen, was zu einem besser kontrollierbaren Fermentationsprozess führt. Das VLB-Forschungsinstitut für Bio technologie und Wasser stellt seinen Kunden seit Jahrzehnten
Starterkulturen für verschiedenste Getränke bereit und ist auch aktuell aktiv in der Erweiterung seines Angebotsspektrums. Bei Kombucha wird der sogenannte SCOBY (symbiotic culture of bacteria and yeast, dt.: symbiotische Bakterien-Hefe-Kultur) zur Fermentation von gezuckertem Tee zu einem essigsauren Erfrischungsgetränk eingesetzt. Er besteht hauptsächlich aus Essigsäurebakterien (z. B. Acetobacter, Komagataeibacter) und Hefen (z. B. Brettanomyces, Zygosaccharomyces). Um hohe Biomassen zu erreichen, müssen die Fermentationsmedien an die Anforderungen der jeweiligen Stämme angepasst werden. In der Regel ist die Verwendung komplexer Medien der effizienteste Weg für eine hohe
Tabelle 1: Verschiedene Hefederivate für Fermentationsstudien mit K. hansenii Ko-0201
8
Brauerei Forum – November 2021
Biomasseproduktion, da sie ein breites Spektrum an Nährstoffen bereitstellen. Die Auswahl bestimmter Komponenten wie Hefeextrakt kann jedoch einen gro ßen Einfluss auf das Endergebnis haben. Hier wurde eine Studie zum Einfluss verschiedener Hefederivate auf das Wachstum von Komagataeibacter hansenii mit der miniaturisierten Fermentationsplattform BioLector ® Pro (m2p-labs GmbH) durchgeführt. Diese hochmoderne Fermentationsanlage wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (INNO-KOM Modul IZ: IZ150029) gefördert und ermöglicht ein Hochdurchsatz-Screening unterschiedlicher Versuchsbedingungen sowohl im Batch- als auch im Fed-Batch-Modus im Mikrolitermaßstab. Batch-Screening-Experimente ohne pH-Kontrolle Die Fermentationen in den verschiedenen Medien verliefen in der ersten Stufe gleich. Innerhalb der Phase des exponentiellen Wachstums ermöglichte X-SEED® KAT jedoch ein deutlich verbessertes Wachstum im Vergleich zu allen anderen verwendeten Hefederivaten, mit Biomassewerten von 25,37 AU, was 5,52∙109 Zellen/ml
