Strukturaufklärung und Charakterisierung schaumaktiver Bierinhaltsstoffe und Untersuchungen zum Einfluss des Schaumes auf die Aromaentfaltung

Die typische Schaumkrone ist ein wichtiger Qualitätsparameter von Bier, da der Schaum großen Einfluss auf die visuelle, aber auch auf die gustatorische, olfaktorische und taktile Wahrnehmung des Konsumenten hat. Zur systematischen Untersuchung schäumungsrelevanter Interaktionen auf molekularer Ebene wurden holistische Screenings der Metabolome und Proteome verschiedener Biere durchgeführt, um erste Erkenntnisse über schaumaktive Kandidaten zu generieren. Auf Basis dieser Erhebungen wurde ein schaumaktives Lagerbier aktivitätsorientiert fraktioniert. Mit Hilfe dieser Vorgehensweise wurde die intrinsische Schäumung von Bier auf wenige schaumaktive Proteine und niedermolekulare Schaummodulatoren zurückgeführt. Letztere wurden in Dotierungsexperimenten charakterisiert und insbesondere die schauminhibierende Wirkung von Lipiden umfassend untersucht.
Zur Quantifizierung aller schaumassoziierten Analyten wurden massenspektrometrische Methoden etabliert und validiert. Damit gelang erstmals die umfassende Analyse der majoren schaumaktiven Bierkomponenten in 33 Bieren. Auf Grundlage dieser quantitativen Daten konnte exemplarisch die Schaumaktivität von fünf Bieren vollständig rekonstituiert und ein Schaumrekombinat erstellt werden, das als Modellsystem für weitere Studien zur Verfügung stand.
Anhand der Kopplung der Schaumstabilitätsanalyse und der Protonentransfermassenspektrometrie (PTR-MS) gelang erstmals die zeitaufgelöste Verfolgung der Aromastofffreisetzung während des Schäumungsprozesses und des Schaumzerfalls. Es wurde nachgewiesen, dass der Bierschaum als Aromaträger fungiert und daneben als Barriere gegenüber den in der Flüssigphase gebundenen Geruchsstoffen auftritt. Untersuchungen des Freisetzungsverhaltens homologer Reihen von Aromastoffen verdeutlichten, dass es sich dabei nicht um chemische Interaktionen, sondern um mechanische Barriereeffekte durch die Ausbildung der Schaumphase handelt. Entsprechend wird das Freisetzungsverhalten der Geruchsstoffe durch die Konzentration an Schaummodulatoren über die Änderung des Schäumungsverhaltens beeinflusst. Dies belegte, dass Schaummodulatoren nicht nur die Stabilität des Bierschaumes steuern, sondern darüber auch indirekt auf die olfaktorische Wahrnehmung des Konsumenten Einfluss nehmen. Dadurch wurde die Rolle des Schaumes als zentraler Parameter für die Konsumentenwahrnehmung manifestiert.