In der Methode werden die Geräte aufgeführt, die in einem mikrobiologischen Brauereilabor von Bedeutung sind.
Mikrobiologische Labore in der Brau- und Getränkeindustrie sowie deren Zulieferbetrieben
Gasbrenner
Zum Ausglühen und Abflammen benutzt man einen Bunsenbrenner oder einen Teclu-Brenner. Ist kein Gasanschluss vorhanden, so kann man einen Kartuschenbrenner verwenden, den man auf eine Propan- oder Butangasflasche aufsetzt (Abb. 1).
Abb. 1: Ventilkartuschenbrenner
Zum benutzerfreundlichen Wechsel zwischen Flamme und Sparflamme eignen sich Brenner mit Kipphebel gut, die mit dem Handballen betätigt werden können (Abb. 2).
Abb. 2: Bunsenbrenner mit Kipphebel
Aus Sicht einer verbesserten Arbeitssicherheit eignen sich auch Elektrobrenner gut, bei denen keine Sparflamme benötigt wird bzw. bei denen im flammenlosen Zustand auch bei geöffnetem Gashahn kein Gas ausströmt (Abb. 3).
Abb. 3: Elektrischer Sicherheitsbunsenbrenner
Wasserbad
Wasserbäder können im mikrobiologischen Labor aus verschiedenen Gründen Anwendung finden, wie z. B. lösen und verflüssigen von Agarnährmedien, temperieren von Agarnährböden, temperieren bzw. kühlen von Kulturen etc.
Wasserbäder, bei denen das Wasser durch einen Rührer oder eine Pumpe ständig umgewälzt wird, bieten eine hohe Temperaturgenauigkeit bzw. -konstanz. Mithilfe von Wasserbädern lassen sich die gewünschten Temperaturen schneller erreichen als in mit einem Brutschrank. Die Badtemperatur läßt in der Regel sich auf Werte von 5-100 °C einstellen.
Zweckmäßig ist ein Temperaturwählbegrenzer, ein Niveauregler zum Ausgleich des Verdampfungsverlustes und mit Leitungswasserkühlung, sowie ein abgeschrägter oder gewölbter Deckel, der den Wärme- und Verdampfungsverlust gering hält und das Kondenswasser ableitet, so dass es nicht auf die Kulturgefäße tropft.
Wasserbäder dürfen nur mit destilliertem und demineralisiertem Wasser gefüllt werden, um eine Verkalkung zu vermeiden. Um Bakterienwachstum im Bad zu vermeiden, kann man dem Wasser ein nichtflüssiges Konservierungsmittel zusetzen.
Waagen
Waagen werden im mikrobiologischen Labor vorwiegend zum Abwiegen von Nährbodenbestandteilen benötigt. In den meisten Fällen dürften hier Waagen mit einer Ablesbarkeit von 0,01 g ausreichend sein. In vereinzelten Fällen kann es vorkommen, dass bestimmte Stoffe (z. B. Mineralien, Antibiotika) in noch geringeren Mengen zugegeben werden müssen, was unter Umständen Präzisionswaagen mit einer Ablesbarkeit von 0,001 g erfordert.
pH-Meter
Die Kontrolle des pH-Wertes von Nährmedien spielt in der Mikrobiologie eine wichtige Rolle, da das Wachstumsverlangen von Mikroorganismen durch den pH-Wert entscheidend beeinflusst wird. Hier ist zu berücksichtigen, dass der pH-Wert vor und nach dem Autoklavieren gemessen werden muss, da sich hierdurch der pH-Wert ändern kann.
Neben den gängigen pH-Elektroden zur Messung in Flüssigkeiten empfehlen sich ggf. auch Einstichelektroden zur pH-Wert-Bestimmung fester Nährmedien.
Die Methode beschreibt die Bestimmung der Keimenergie von Gerste durch Auslösen der Keimung in Petrischalen unter definierten Bedingungen. Es werden Keimenergie und Wasserempfindlichkeit ermittelt.
Gerste, die für die Vermälzung vorgesehen und die anhand der Keimenergie zu beurteilen ist.
Unter Verwendung von 4 ml und 8 ml Wasser werden zwei Versuche mit je 100 Körnern durchgeführt.
Bestimmung der Konzentration von alkalischen Reinigern an Branntkalk (CaO) und Natriumhydroxid (NaOH) ohne Soda (Na2CO3).
Bestimmung des Gehalts an Branntkalk (CaO) oder Natriumhydroxid (NaOH) der Reinigerlösung mit einer Säurelösung (HCl oder H2SO4) mit entsprechender Normalität bis zum Farbumschlag von Phenolphthalein (pH 8,2).
Branntkalk
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CaO + H2O |
→ Ca(OH)2 |
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Ca(OH)2 + 2 HCl |
→ CaCl2 + H2O |
farblos gegen Phenolphthalein |
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Ca(OH)2 + H2SO4 |
→ CaSO4 + 2 H2O |
farblos gegen Phenolphthalein |
Natriumhydroxid
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NaOH + HCl |
→ NaCl + H2O |
farblos gegen Phenolphthalein |
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2 NaOH + H2SO4 |
→ Na2SO4 + 2 H2O |
farblos gegen Phenolphthalein |
Kontrolle auf mikrobiologische Schwachstellen über den Nachweis von Bakterien (moderat säuretolerante Bakterien) und Hefen in Betriebswässern.
Gußplattenverfahren und Membranfiltration.
Bestimmung der Gesamtausbeute bei der Würzebereitung zur Kontrolle der Sudhausarbeit
Kühlmitte/Anstellwüze
Da sich die Ermittlung der Heißwürzeausbeute problematisch gestaltet und die beschriebene Kaltwürzeausbeute kein Maß für den gesamten gewonnenen Extrakt darstellt, wird versucht, alle gewonnenen Extraktreste mit Ausnahme der Treber zu erfassen und in Relation zur Laborausbeute zu setzen. Diese erfolgt mittels der Gesamtausbeute (Overall-Brewhouse-Yield) OBYKW in %.
Hydrolytische Spaltung der Kohlenhydrate zur Bestimmung der Gesamtglucose aus der bereits vorhandenen und durch Hydrolyse gebildeten Glucose
Geeignet für alle Getränke
Kohlenhydrate werden durch Säurehydrolyse in der Siedehitze unter Rückfluss mit Säure gespalten. Nach Neutralisation und Filtration des Hydrolyseansatzes wird nach Verdünnen der Glucose-Gehalt enzymatisch bestimmt. Dabei wird Glucose durch das Enzym Hexokinase (HK) und Adenosin-5’-triphosphat (ATP) zu Glucose-6-phosphat (G-6-P) phosphoryliert:
In Gegenwart des Enzymes Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase (G6P-DH) wird G-6-P von Nicotinamid-Adenin-Dinucleotidphosphat (NADP) zu Gluconat-6-phosphat oxidiert. Es entsteht reduziertes Nicotinamid-Adenin-Dinucleotidphosphat (NADPH):
Die während der Reaktion gebildete NADPH-Menge ist der Glucosemenge äquivalent. NADPH ist Messgröße und wird aufgrund seiner Absorption bei 334, 340 oder 365 nm bestimmt.