Entwicklung einer Fed-batch-Methode zur optimalen Vermehrung von Saccharomyces cerevisiae zur Vergärung von Traubenmost (EFMoST)

Mit dem Projekt "Entwicklung einer Fed-batch Methode zur optimalen Vermehrung von Saccharomyces cerevisiae zur Vergärung von Traubenmost" fördert die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung die Entwicklung eines Bioreaktors für die Hefe-Propagation und –Vermehrung zur Weinherstellung. Das Projekt wird vom Lehrstuhl Bioverfahrenstechnik der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität am Standort Kaiserslautern zusammen mit dem Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie der Universität Hohenheim, der Firma Kerafol Keramische Folien GmbH & Co. KG und dem Weingut Lauth & Sohn bearbeitet.

Der mit Abstand wichtigste Schritt bei der Herstellung von Wein ist die alkoholische Gärung. Hierfür werden Hefen, Saccharomyces cerevisiae, benötigt. Noch bis in die 1980er Jahre, erfolgte die Vergärung überwiegend spontan durch die vom Weinberg mitgebrachten oder im Keller (Gerätschaften, Fässer) vorhandenen Hefen. Ab den 1980er Jahren setzte ein grundlegender Wandel ein: Moste wurden erstmals vorgeklärt und temperaturkontrolliert vergoren zur Erzeugung reintöniger und fruchtiger Aromen. Dies erfordert den Einsatz von  Reinzuchthefen, üblicherweise in Form von Trockenhefen. Für eine sichere Vergärung der Traubenmoste benötigen diese Trockenhefen im ersten Schritt geeignete Bedingungen für die Vermehrung auf eine ausreichende Zellzahl mit hoher Vitalität. Diese Bedingungen sind bei Traubenmosten hinsichtlich Temperatur, Nährstoffgehalt, Sauerstoffbedarf, etc. oft nicht optimal. Dies kann zu Gärstockungen und Gärabbrüchen mit negativer Qualitätsentwicklung der erzeugten Weine führen.

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Bioreaktors und das zugehörige Sensorsystem, um die Hefevermehrung bei der Weinherstellung zu optimieren und damit Gärstockungen und Qualitätsminderungen entgegenzuwirken. Neben den konventionellen Sonden soll der Reaktor auch mit Metalloxid-Gassensoren, sowie optischen Sensoren ausgestattet werden. Nach der Fertigstellung eines Demonstrators, soll dessen Funktionsfähigkeit und Verfahrenstechnik ausführlich getestet und optimiert werden bis hin zu einem komplett qualifizierten System für den Regeleinsatz in der Weinproduktion.

Kooperationspartner

Fachgebiet für Prozessanalytik und Getreidewissenschaft (Uni Hohenheim) 

Weingut Lauth & Sohn

KERAFOL Keramische Folien GmbH & Co. KG

StatusLaufendes Projekt
Fördermittelgeber

Landwirtschaftliche Rentenbank

Forschung für Innovationen in der Agrarwirtschaft

Förderzeitraum08/2022 - 09/2024
Fördernummer1 012 183
MitarbeiterInnen

M. Sc. Elisa Könnel

M. Sc. Sarah Di Nonno

Veröffentlichungen und Tagungsbeiträge

Poster:

  • E. Könnel, S. Di Nonno, M. Lorenz, O. Paquet-Durand, W. Lauth, R. Ulber; Investigation of different yeast vitality measurement methods to estimate alcoholic fermentation activity in wine production; Himmelfahrtstagung on Bioprocess Engineering 2024 - Novel Strategies and Technologies for Sustainable Bioprocesses and Bioproducts; Regensburg, Deutschland