Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Verbundprojekt: Entwicklung einer Fed-batch-Methode zur optimalen Vermehrung von Saccharomyces cerevisiae zur Vergärung von Traubenmost (EFMoST) - Teilprojekt 3 |
|---|---|
| Titel (englisch): | Collaborative project: Development of a fed-batch method for the optimal propagation of Saccharomyces cerevisiae for the fermentation of grape must (EFMoST) - Subproject 3 |
| Akronym: | EFMoST |
| Beschreibung (dt.): | Im Rahmen des EFMoST Projekts wird ein Verfahren zur Abtrennung des aeroben Vermehrungsprozesses der Hefe von der eigentlichen Gärungsphase im Traubenmost entwickelt. Ziel ist, eine Hefe zu erhalten, die eine ausreichende Zellzahl aufweist und hochvital ist. Dazu soll ein Bioreaktor weiterentwickelt und aufgebaut werden, der die Vermehrung der Hefen in einem Fed-batch-Prozess unter aeroben Wachstumsbedingungen ermöglicht. Dieser wird für das Fed-batch-Verfahren mit geregelter Zuführung des Nährsubstrates und einer Belüftung ausgerüstet sein. Zudem soll ein Sensorsystem aus bestehenden Funktionsmustern eingebaut werden (Metalloxid-Gassensoren sowie optische Fluoreszenz- und UV/VIS-Sensoren). Mit Hilfe multivariater Regressionsmodelle werden sowohl die Glukose- und Ethanolkonzentration als auch die Biomasse aus den Messungen bestimmt und mit Hilfe eines Kalman-Filters zur Prozessregelung der Zufütterung genutzt. Zur Regelung des Bioreaktors kommen verschiedene Verfahren, u.a. Fuzzy-Regelung zum Einsatz. Neben der Sensoranpassung wird auch ein geeignetes Fütterungssubstrat entwickelt, welches dem EU-Weinrecht entspricht. Um einen betrieblichen Einsatz auch in Weingütern zu ermöglichen, soll auf aufwändige Reinigungs- und Konzentrierungsschritte zur Aufbereitung der Hefe nach der Vermehrung möglichst verzichtet oder in den Reaktor implementiert werden. Rotierende keramische Filterscheiben werden genutzt, um eine bessere Belüftung und Schaumvermeidung zu erzielen. Diese können ggf. auch zur Aufkonzentrierung und Aufarbeitung verwendet werden. Als Ergebnis des Projekts EFMoST liegt eine Nullserie vor, die im realen Einsatz im Winzerkeller geprüft wurde. Vergleichende Gärversuche sollen mögliche Unterschiede in Gärkinetik und ggf. unerwünschten Gärnebenprodukten ebenso wie der Aromabildung aufzeigen. Die Ergebnisse des Projektes werden der Öffentlichkeit bereitgestellt. Es erfolgt bei Bedarf eine Beratung interessierter Unternehmen durch die Projektpartner. |
| Beschreibung (engl.): | Within the EFMoST project, a process is being developed to separate the aerobic propagation process of yeast from the actual fermentation phase in grape must. The aim is to obtain a yeast that has a sufficient cell number and is highly vital. For this purpose, a bioreactor will be developed and constructed, which enables the propagation of the yeasts in a fed-batch process under aerobic growth conditions. This bioreactor will be equipped with feed control of the nutrient substrate for the fed-batch process and an aeration system. In addition, a sensor system will be incorporated from existing functional samples (Metal oxide gas sensors as well as optical fluorescence and UV/VIS sensors). Multivariate regression models will be used to determine both the glucose and ethanol concentrations as well as the biomass. The results will be used to control the process of the feed based on a Kalman filter. Various methods, including fuzzy control, are used to control the bioreactor. In addition to sensor adaptation, a suitable feeding substrate is also being developed that complies with EU wine legislation. In order to enable operational use in wineries, complex cleaning and concentration steps for the yeast after propagation are to be avoided as far as possible or implemented in the reactor. Rotating ceramic filter discs are used to achieve better aeration and foam prevention. These discs can also be used for concentration and treatment if necessary. As a result of the EFMoST project, a pilot series is available which has been tested in actual use in a winery. Comparative fermentation tests are performed to reveal possible differences in fermentation kinetics and possibly undesirable fermentation by-products as well as aroma formation. The results of the project will be made available to the public. If required, the project partners will provide advice to interested companies. |
| Laufzeit: | Beginn: 01.08.2022 / Ende: 30.09.2024 |
| Ausf. Einrichtung: | Universität Hohenheim, Fachgebiet Prozessanalytik und Getreidewissenschaft, Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie, Stuttgart |
| Themenfelder: | Lebensmitteltechnologie, food technology, food engineering |
| Förderprogramme: | Innovationsfonds Forschung für Innovationen in der Landwirtschaft der Landwirtschaftlichen Rentenbank |
| Schlagworte: | Lebensmittelverarbeitung, food processing, Weinbau (inkl. Außenwirtschaft, Kellerei), viticulture (winery), Prozessqualität, process quality, Rebe, vine, Sensorik, sensor technology |
| Förderkennzeichen: | 28RF5140 |
| Dokument zum Download: | Kein Dokument vorhanden! |
Kontakt: |
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