Craft-Brauer erhöhen kontinuierlich den Einsatz und entwickeln innovative Wege, um ihre neuesten Biere herzustellen oder zu aromatisieren. Jetzt fügen Forscher eine neue Wendung hinzu und beschleunigen den Brauprozess mit bierbrauenden Mini-Robotern oder „BeerBots“. Berichterstattung ACS-Nanozeigt das Team, dass diese selbstfahrenden, magnetischen Hefepackungen die Fermentationsphase beschleunigen und das Filtern des Getränks überflüssig machen können.
Bier, eines der am meisten konsumierten Getränke der Welt, kann eine Weile dauern, bis es gebraut ist. Im ersten Schritt wird Zucker aus Getreide wie gemälzter Gerste extrahiert, um eine wässrige Lösung namens Würze herzustellen. Als nächstes fermentieren Hefen diesen Zucker und wandeln ihn in Alkohol, Kohlendioxidgas und neue Geschmacksstoffe um. Dieser Schritt kann bis zu vier Wochen dauern, und während dieser Zeit können unerwünschte Mikroorganismen eindringen und das Endprodukt mit sauren Aromen verderben. Frühere Forscher haben vorgeschlagen, dass die Einkapselung der Hefe in Polymerkapseln das Risiko des Verderbens verringern könnte, indem der Prozess beschleunigt wird. Deshalb wollten Martin Pumera und Kollegen einen selbstfahrenden Bot entwickeln, um sowohl die Gärung schneller voranzutreiben als auch die Trennung der Hefe vom fertigen Bier zu vereinfachen.
Die Forscher stellten 2 mm breite BeerBot-Kapseln her, indem sie aktive Hefe, magnetische Eisenoxid-Nanopartikel und Natriumalginat aus Algen kombinierten und die Mischung in eine Eisenchloridlösung tropften. Dann machten sie eine Seite der Kugeln porös, indem sie diese Hälfte einer alkalischen Lösung in einer elektrochemischen Zelle aussetzten.
Erste Experimente zeigten, dass die hefehaltigen Kügelchen Zucker fermentieren und Kohlendioxidblasen erzeugen konnten, die sie nach oben trieben. Als sie an die Oberfläche kamen, setzten sie Kohlendioxid in die Luft frei und sanken dann wieder, was zu einer wippenden Bewegung führte. Bei der Fermentation von gemälzter Gerstenwürze stellte das Team fest, dass die selbstfahrenden BeerBots Zucker schneller umwandelten als freie Hefezellen. Als der Zucker aufgebraucht war und die Gärung aufhörte, sanken die hefehaltigen Kapseln auf den Boden des Kolbens. Dies machte es einfach, die Hefe vom Endprodukt mit einem Magneten zu trennen, anstatt mit einem Filtrationsschritt, der derzeit erforderlich ist, um freie Hefezellen zu entfernen. Zusätzlich waren die gesammelten BeerBots für bis zu drei weitere Würzegärungszyklen aktiv. Basierend auf diesen Ergebnissen sagen die Forscher, dass BeerBots leckere Gebräue schneller produzieren könnten.