‘BeerBots’ zouden het brouwproces kunnen versnellen

Ambachtelijke brouwers leggen de lat voortdurend hoger en bedenken innovatieve manieren om hun nieuwste bieren te maken of op smaak te brengen. Nu voegen onderzoekers er een nieuwe draai aan toe, waardoor het brouwproces wordt versneld met minirobots voor het maken van bier of ‘BeerBots’. Melding binnen ACS Nanolaat het team zien dat deze zelfrijdende, magnetische pakjes gist de fermentatiefase sneller kunnen laten verlopen en de noodzaak om de drank te filteren overbodig maken.

Bier, een van ’s werelds meest geconsumeerde dranken, kan even duren om te brouwen. In de eerste stap worden suikers geëxtraheerd uit granen, zoals gemoute gerst, om een ​​waterige oplossing te creëren die wort wordt genoemd. Vervolgens fermenteren gisten die suikers en zetten ze om in alcohol, koolstofdioxidegas en nieuwe smaakstoffen. Deze stap kan wel vier weken duren en gedurende die tijd kunnen ongewenste micro-organismen binnendringen en het eindproduct bederven met zure smaken.

Eerdere onderzoekers hebben gesuggereerd dat het inkapselen van de gist in polymeercapsules de kans op bederf zou kunnen verminderen door het proces te versnellen. Daarom wilden Martin Pumera en collega’s een zelfrijdende bot ontwikkelen om zowel de gisting sneller te laten verlopen als de scheiding van gist van het uiteindelijke bier te vereenvoudigen.

De onderzoekers maakten BeerBot-capsules van 2 mm breed door actieve gist, magnetische ijzeroxide-nanodeeltjes en natriumalginaat uit algen te combineren en het mengsel in een ijzerchloride-oplossing te druppelen. Vervolgens maakten ze een kant van de bollen poreus door die helft bloot te stellen aan een alkalische oplossing in een elektrochemische cel.

Eerste experimenten toonden aan dat de gistbevattende kralen suiker konden fermenteren en koolstofdioxidebellen konden produceren die ze naar boven stuwden. Toen ze aan de oppervlakte kwamen, lieten ze koolstofdioxide vrij in de lucht en zonken vervolgens weer, wat resulteerde in een dobberende beweging.

Toen de capsules werden gebruikt om gemoute gerstwort te fermenteren, ontdekte het team dat de zelfrijdende BeerBots suikers sneller transformeerden dan vrije gistcellen. Toen de suiker op was en de gisting stopte, zakten de gistbevattende capsules naar de bodem van de kolf. Dit maakte het gemakkelijk om de gist van het eindproduct te scheiden met een magneet, in plaats van met een filtratiestap die nu nodig is om vrije gistcellen te verwijderen.

Bovendien waren de verzamelde BeerBots nog tot drie wortfermentatiecycli actief. Op basis van deze resultaten stellen de onderzoekers dat BeerBots sneller smakelijke brouwsels zouden kunnen produceren.