Bestimmung von Ameisensäure mittels Enzymatik
Geeignet für Würze, Biere, Biermischgetränke und AFG
Ameisensäure ist in geringen Mengen in Bier enthalten, bei bakterieller Kontamination wird sie auch z. B. von Milchsäurestäbchen gebildet.
Ameisensäure wird in Gegenwart des Enzyms Formiat-Dehydrogenase (FDH) durch Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid (NAD) quantitativ zu Hydrogencarbonat oxidiert:
Die bei der Reaktion gebildete NADH-Menge ist der Ameisensäuremenge äquivalent und wird aufgrund seiner Absorption bei 334, 340 oder 365 nm photometrisch bestimmt.
Bestimmung von L-Äpfelsäure mittels Enzymatik
Geeignet für Malz, Würze, Biere, Biermischgetränke und alkoholfreie Getränke
L-Äpfelsäure (L-Malat) wird durch Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid (NAD) in Gegenwart von L-Malat-Dehydrogenase (L-MDH) zu Oxalacetat oxidiert:
Das Gleichgewicht dieser Reaktion liegt weitgehend auf der Seite von Malat. Es kann jedoch durch Abfangen des Oxalacetats mit Hilfe der nachgeschalteten Reaktion mit dem Enzym Glutamat-Oxalacetat-Transaminase (GOT) in Gegenwart von L-Glutamat auf die Seite von Oxalacetat und NADH + H+ verschoben werden:
Die während der Reaktion gebildete NADH-Menge ist der L-Äpfelsäure äquivalent und wird aufgrund seiner Absorption bei 334, 340 oder 365 nm photometrisch bestimmt.
Bestimmung von Brenztraubensäure mittels Enzymatik
Geeignet für Würze, Biere, Biermischgetränke und AFG
Brenztraubensäure entsteht bei der Vergärung der Würze.
Brenztraubensäure (Pyruvat) wird durch reduziertes Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid (NADH) in Gegenwart des Enzyms L-Lactat-Dehydrogenase (L-LDH) zu L-Lactat reduziert:
Die während der Reaktion verbrauchte NADH-Menge ist der Pyruvat-Menge äquivalent und wird aufgrund ihrer Absorption bei 340 nm photometrisch bestimmt.
Bestimmung von Essigsäure mittels Enzymatik
Geeignet für Malz, Würze, Biere, Biermischgetränke und alkoholfreie Getränke
Essigsäure wird vor allem bei der Gärung gebildet und macht den Hauptteil der flüchtigen Säuren aus. Erhöhte Konzentrationen werden durch Kontaminationen bedingt.
Essigsäure (Acetat) wird in Gegenwart des Enzyms Acetyl-CoA-Synthetase (ACS) durch Adenosin-5’-triphosphat (ATP) und Coenzym A (CoA) zu Acetyl-CoA umgesetzt.
Acetyl-CoA reagiert mit Oxalacetat bei Anwesenheit von Citrat-Synthase (CS) zu Citrat.
Das für die Reaktion benötigte Oxalacetat wird aus L-Malat und Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid (NAD) in Gegenwart von L-Malat-Dehydrogenase (L-MDH) gebildet. Hierbei wird NAD zu NADH reduziert:
Der Bestimmung liegt eine NADH-Bildung, gemessen an der Extinktionszunahme bei 340, 334 oder 365 nm, zugrunde. Da es sich um eine vorgeschaltete Indikatorreaktion handelt, ist die NADH-Menge der Essigsäurekonzentration nicht linear proportional.
Bestimmung von L-Milchsäure/D-Milchsäure mittels Enzymatik
Geeignet für Malz, Würze, Biere, Biermischgetränke und alkoholfreie Getränke
Fruchtsäfte
Die positive Wirkung von Fermentationsgetränken auf den menschlichen Körper ist schon seit Jahrhunderten bekannt. So können die Kultgetränke Kwas (Russland) und Kombucha (Asien) auf eine lange Geschichte zurückblicken und wurden seit jeher als heilendes Getränk konsumiert. Bei der alkoholfreien Fermentation werden Mikroorganismen wie z. B. Milch- und Essigsäurebakterien verwendet. Dabei entstehen organische Säuren wie Milchsäure oder Gluconsäure, die die Verdauung und den Stoffwechsel fördern. Insbesondere aufgrund ihres leicht säuerlichen Geschmacks sind Fermentationsgetränke bei den Verbrauchern als gesunde natürliche Erfrischung beliebt.
Als Basis für Fermentationsgetränke dienen Malz, Fruchtsaft und Tee.
In der Regel enthalten Fermentationsgetränke 0,5 – 15 g/l D-Gluconsäure.
Malz, Würze und Bier
L- und D-Milchsäure entstehen bei der Gärung bzw. sind teilweise im Malz und in der Würze vorgebildet. Der Milchsäuregehalt wird durch biologische Säuerung der Würze oder Verwendung von Sauermalz angehoben.
L-Milchsäure (L-Lactat) wird durch Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid (NAD) in Gegenwart von L-Lactat-Dehydrogenase (L-LDH) zu Pyruvat oxidiert. Zur Oxidation von D-Milchsäure benötigt man das Enzym D-Lactat- Dehydrogenase (D-LDH):
Das Gleichgewicht dieser Reaktionen liegt weitgehend auf der Seite von Lactat. Es kann jedoch durch Abfangen des Pyruvats mit Hilfe der nachgeschalteten Reaktion mit dem Enzym Glutamat-Pyruvat-Transaminase (GPT) in Gegenwart von L-Glutamat auf die Seite von Pyruvat und NADH verschoben werden:
Die während der Reaktionen gebildete NADH-Menge ist der L-Milchsäure- bzw. D-Milchsäure-Menge äquivalent und wird aufgrund seiner Absorption bei 334, 340 oder 365 nm photometrisch bestimmt.
Bestimmung von Oxalsäure mittels Enzymatik
Geeignet für Malz, Würze, Biere, Biermischgetränke und alkoholfreie Getränke
Oxalsäure stammt vorwiegend aus dem verwendeten Malz. Durch Umsetzung mit den Calciumionen des Brauwassers können Trübungen von Calciumoxalat entstehen. Ebenso sind diese Kristalle Kondensationskeime für das spontane Entbinden von Kohlensäure (Gushing). Die exakte Bestimmung von Oxalsäure ist deshalb für die Brauereitechnologie von großer Bedeutung.
Oxalsäure (Oxalat) wird in der durch das Enzym Oxalatoxidase zu Kohlendioxid und Wasserstoffperoxid oxidiert.
In Gegenwart des Enzyms Peroxisase (POD) reagiert Wasserstoffperoxid mit MTBH (3-Methyl-2-Benzo-Thiazolinon-Hydrazon) und DMAB (3-Dimethyl-Amino-Benzoesäure zu einem blauen Quinon-Komplex.
Die Intensität der Farbe ist proportional zur Konzentration des Oxalats in der Probe und wird bei 590 nm gemessen.