Entwicklung eines Verfahrens zur Reduzierung des Methanolgehaltes bei der Verarbeitung von Reststoffen der Obstverarbeitung zu Bränden
Teilprojekt: Entwicklung verfahrenstechnischer Grundlagen und von Verfahrensschritten zur enzymatischen Freisetzung von Methanol aus pektinreichen Obsttrestern

Projektlaufzeit: 09/2009 - 08/2011

Das Ziel des FuE-Vorhabens bestand in der Entwicklung eines Verfahrens zur Reduzierung des Methanolgehaltes in Obsttresterbränden. Die beabsichtigte Verfahrensentwicklung sah eine Produktstromteilung vor, bei der im Hauptstrom A die üblichen Prozessschritte der Obstbrandherstellung zur Anwendung kommen. Im Teilstrom B erfolgte die Methanolreduzierung durch eine gezielte enzymatische Maischevorbehandlung. Die Projektbearbeitung am IASP erfolgte im Rahmen von drei Arbeitskomplexen. Im ersten Arbeitskomplex des Projektes wurden kommerzielle Enzympräparate (Pektinasen, Hemicellulasen, Cellulasen) hinsichtlich ihrer Abbauleistung gegenüber Modellsubstraten charakterisiert. Im Ergebnis wurden für die weiteren Untersuchungen solche Präparate ausgewählt, die auch bei niedrigeren pH-Werten (pH 2,5 bis 3,5) eine hohe Verflüssigungsleistung aufwiesen. Dies waren ein Kombipräparat aus Pektinasen und Hemicellulasen und eine reine Pektinlyase. Im zweiten Arbeitskomplex wurden ausgewählte mikrobielle Enzympräparate anhand ihrer Abbauleistung gegenüber aufgereinigten getrockneten Apfel- und Traubentresterfasern charakterisiert. Die Untersuchungen hatten insbesondere zum Ziel, erfolgversprechende Enzymkombinationen für einen möglichst vollständigen Zellwandaufschluss zu identifizieren. Im dritten Arbeitskomplex dienten Apfeltrester und Traubentrester als Ausgangsmaterialien für Enzymierungs- und Fermentationsversuche. Zwei grundsätzliche Vorgehensweisen für die Methanolreduzierung in Obsttresterbränden konnten anhand der im Labormaßstab ermittelten Teilprojekt-Ergebnisse empfohlen werden:

1. Maximierung der Methanolgehalte in Obsttrestermaischen durch den Einsatz kombinierter Pektinase-Hemicellulase-Enzympräparate unter Anwendung effizienter mechanischer Aufschlussoperationen und destillative Abtrennung quantitativer Mengen an Methanol vor der Vergärung.
2. Minimierung der Methanolgehalte in Obsttrestermaischen durch den Einsatz einer Pektinlyase unter Einhaltung möglichst kurzer Fermentationszeiten.

Die entwickelten und in der Brennerei Schulz produzierten Obsttresterbrände wiesen hinsichtlich Geruch und Geschmack eine angenehme Frucht- bzw. typische Apfelnote auf und wurden im Vergleich mit einem Apfelbrand-Premium-Produkt der Brennerei als positiv bewertet.

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Projektträger

AiF Projekt GmbH

Kooperationspartner

fermtec GmbH, Berlin

Ansprechpartner IASP

Dr. Sebastian Schalow

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