BioCatHub, a graphical user interface for standardized data acquisition in biocatalysis

Abstract

Sauerteig beeinflusst Backwaren sowohl technologisch als auch sensorisch. Die Online-U ¨ berwachung von Lebensmittel-prozessen ist von zunehmender Relevanz. Die 2D-Fluoreszenzspektroskopie ermög-licht die U ¨ berwachung des Fermentations-prozesses von Sauerteigen aufgrund bioge-ner Fluorophore. Die Fluorophore und somit deren Spektren werden durch pH-Wert, Viskosität und Temperatur beein-flusst. Mithilfe der multilinearen Regression (MLR) und PLSR (partial least squares regression) können chemometri-sche Modelle entwickelt werden, die den Verlauf des pH-Wertes, der TTA, der Mal-tose, der Glukose, der Milchsäure, der Es-sigsäure und des Ethanols beschreiben. Reis-Sauerteig-Fermentationen wurden u ¨ber 24 h durchgeführt. Fluoreszenzspekt-ren (225 Wellenlängenkombinationen) wur-den aufgenommen. Mit diesen Daten, kom-biniert mit den Offline-Messungen, wurden Modelle berechnet und mit einer neuen Fermentation validiert. PLSR-Modelle zeigten im Vergleich zu den entsprechenden Model-len aus der MLR einen geringeren Fehler. Der beste quadratische Mittelwert der Vor-hersage (RMSEP) wurde für den pH-Wert mit der PLSR bei 0,24 erhalten, während er mit der MLR bei 0,30 lag. Für die Vorhersa-ge des TTA-Niveaus wurden die besten Er-gebnisse ebenfalls mit der PLSR (RSMEP von 1,60) erzielt. Reis-Sauerteig-Fermenta-tionen können also mittels Fluoreszenz-spektroskopie online u ¨berwacht werden.