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Chemie - 10 Lebensmittel - Zuckerherstellung |
Die Geschichte
Die Zutaten
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Die Hauptkomponente für Bier ist das Malz. Malz
entsteht aus Gerste oder anderem Getreide, das zunächst, in
Wasser eingeweicht, einige Tage keimen durfte und danach auf einer
Darre getrocknet wird. Während des Mälzungsprozesses wird die in
dem Getreide enthaltene Stärke in Zucker umgesetzt (Maltose), der
dem Korn Süße und eine knackige Struktur verleiht. Das gemälzte
Getreide stellt neben dem Zucker jene Eiweißstoffe und Aminosäuren
zur Verfügung, die die Hefe später für die Gärung benötigt.
An Stelle der Gerste kann auch Weizen, Hafer, Roggen, Reis oder
Mais als Grundlage dienen. |
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Neben Malz ist Hopfen der am stärksten wahrnehmbare
Bestandteil des Bieres. Er trägt zur natürlichen Konservierung
des Bieres bei. Der Hopfen (Humulus lupulus) ist eine
Kletterpflanze, die grüne Dolden hervorbringt, die für den
Brauprozess vorher getrocknet werden müssen. Die im Hopfen
enthaltenen Öle und Harze tragen wesentlich zum Biergeschmack und
dem Grad seiner Bitterkeit bei und bestimmen zudem das Aroma und
Bukett des Bieres. |
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Da das Wasser mehr als 90% des Bieres ausmacht, kann
seine Bedeutung für den Brauer nicht hoch genug eingeschätzt
werden. Böhmens Pilsen war für das weiche Quellwasser bekannt, während
der hohe Mineralgehalt des Wassers, das durch Burton-on-Trent in
England fließt, den Charakter des hellen Ale-Types maßgeblich
mitgeprägt hat. Heute kann Wasser ohne großen Aufwand beschafft
und seine Qualität durch das Ausfiltern oder das Hinzusetzen
bestimmter Mineralien leicht manipuliert werden. |
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Die Kombinationsmöglichkeiten von Malz, Wasser und
Hopfen bedeuteten nichts, wäre da nicht die Wirkung der Hefe.
Dieser einzellige Pilz verursacht die Gärung, bei der Zucker aus
der Mischung aufgenommen wird und Nebenprodukte wie Alkohol und
Kohlendioxid, abgegeben werden. Und obwohl sich lediglich zwei
Hefearten für die Bierzubereitung eignen, gibt es weit über 500
anerkannte Züchtungen. |
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Als weitere Zusätze dürfte Zucker das am häufigsten
eingesetzte Hilfsmittel sein. Da Zucker leicht gärt, kann durch
ihn der Alkoholgehalt des Bieres erhöht werden. In den Zeiten vor
der Hopfenanwendung nutzte man Früchte und Gewürze als
Geschmacksverbesserer, einige Brauer sind noch heute dieser
Tradition verhaftet. |
Der Brauprozess
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Mälzen
Gerste, frisch vom
Feld, muss behandelt werden, bevor sie zum Brauen geeignet ist.
Diesen Vorgang nennen die Fachleute Mälzen. Meist wird dies von
den Brauereien gar nicht mehr selbst erledigt, sondern sie
erhalten das fertige Malz von speziellen Malzfabriken - Mälzereien.
Sogar den Berufsstand des Mälzers gibt es - sie sehen also das
dies ein Vorgang ist, der nicht mal eben schnell zwischen Frühstück
und Mittag erledigt werden kann.
Aber warum muss die
Gerste behandelt werden? Dies hat mehrere Gründe. Zum einen
werden durch das Mälzen in der Gerste Enzyme freigesetzt, aber
auch Zucker (so genannter Malzzucker) entsteht, der für die
Bildung des Alkohols wichtig ist. Auch die Farbe des Bieres lässt
sich über den Malz beeinflussen.
Nachdem die Gerste
in der Mälzerei angekommen ist, gelangt sie dort in die so
genannte Weiche. In der Weiche passiert nichts anderes, als es das
Gerste zu ermöglichen, sich mit Wasser voll zu saugen. Wasser?
Warum denn das? Ganz einfach - die Gerste wird zum Keimen
gebracht, denn von der Weiche geht es direkt in Keimkästen wo die
Gerste solange verbleibt, wie der Mälzer es für notwendig
erachtet. In diesem Keimkästen keimt die Gerste.
Ist der Mälzer der
festen Überzeugung, das die Gerste genug gekeimt hat (sie werden
nun sich verstehen, warum Mälzen eine Wissenschaft für sich ist)
muss der Keimvorgang unterbrachen werden - wir wollen ja schließlich
kein Gerstenfeld in unserem Bier. Die Gerste wird also getrocknet,
oder gedarrt wie der Fachmann sagt.
Hierzu wird die
Gerste bei 80-85°C geröstet. Und - wie Sie beim Grillen - hat
der Mälzer hier die Möglichkeit die Farbe des Malzes zu
bestimmen. Ein Spektrum von »Gerstenfarben« bis »verbrannt«
ist hierbei möglich.
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Schroten
Das Malz muss nun
geschrotet werden, der Bäcker backt ja auch kein Brot aus ganzen
Körnern. Entsprechend wird aus dem Malz Schrot. Aber was ist
eigentlich Schrot? Im Prinzip grobes Mehl! Das Schrot löst sich
logischerweise besser im Wasser als ganze Körner.
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Maischen
Beim Maischen
werden Schrot und Wasser miteinander vermischt (vermaischt). Das
war's eigentlich schon, für alle die es genauer wissen wollen:
Die Inhaltsstoffe des Malzes werden in Lösung gebracht und als
Extraktstoffe gewonnen.
Die Umwandlung beim
Maischen ist entscheidend für den weiteren Prozess und die Art
und Qualität des Bieres. Später ist das Resultat des
Maischvorgangs logischerweise nicht mehr zu korrigieren. Der Zweck
des Maischens besteht also darin, möglichst viel und möglichst
guten Extrakt zu bilden und zu lösen. Lösliche Stoffe sind z. B.
Zucker, Dextrine, Mineralstoffe und bestimmte Eiweißstoffe.
Stärke, Cellulose
und hochmolekulare Eiweißstoffe sind unlöslich, werden aber während
des Maischens mehr (Stärke) oder weniger stark (Cellulose) gelöst.
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Läutern
Das Läutern hat
nicht viel mit der Kirche zu tun, auch wenn der Name darauf schließen
lässt - es bedeutet lediglich, das die Maische gefiltert wird.
Am Ende des
Maischprozesses besteht die Maische aus einem wässrigem Gemisch
von gelösten und ungelösten Stoffen. Diese müssen beim Läutern
voneinander getrennt werden. Die ungelösten Stoffe sind im
wesentlichen die Spelzen der Getreidekörner und die Keimlinge.
Entsprechend nennt
der Fachmann die entstehende Flüssigkeit mit den gelösten
Stoffen Würze, und die feste Pampe aus Kornrückständen Treber.
Für die Bierherstellung wird nur nur die Würze verwendet, die möglichst
vollständig von den Trebern getrennt werden muss. Der Treber
selbst wird gerne von Landwirten für die Viehzucht benutzt.
Der Treber übernimmt
bei diesem Filtrationsvorgang die Rolle des Filtermaterials.
Das Läutern
erfolgt in zwei Phasen:
· Ablauf der Würze
· Ablauf der Treber
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Würzekochen
Die gewonnene Würze
wird 1 bis 2 Stunden gekocht. Während dieser Zeit setzt man den
Hopfen zu, und bestimmt somit auch den Geschmack des Bieres.
Beim Kochen der Würze
findet eine Reihe von Vorgängen statt, die von Bedeutung sind:
· Lösung und
Umwandlung von Hopfenbestandteilen
· Bildung und Ausscheidung von Eiweiß-Gerbstoffverbindungen
· Verdampfung von Wasser
· Sterilisation der Würze
· Zerstörung aller Enzyme
· Zufärbung der Würze
· Verdampfen von unerwünschten Aromastoffen
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Hopfengabe
Der Hopfen bestimmt
den Geschmack des Bieres. Dabei ist die Auswahl des Hopfens eine
Kunst für sich, denn nicht nur die Hopfenart sondern auch das
Anbaugebiet können den Geschmack des Bieres beeinflussen.
Auch die Tatsache
wann und wie der Hopfen der Würze zugefügt wird, kann den
Geschmack beeinflussen (zum Beispiel der gesamte Hopfen auf
einmal, oder auch in einzelnen Teilgaben).
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Würzeklärung
Der beim Kochen
entstandene so genannte »Bruch« muss vor der Gärung von der Würze
getrennt werden. Er besteht zum größten Teil aus Hopfentrebern
und Eiweiß-Gerbstoffverbindungen. Schließlich wollen wir ja
keinen Hopfen in der Flasche schwimmen haben.
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Kühlen der Würze
Da die Hefe nur bei
relativ niedriger Temperatur vergären kann und bei Temperaturen
über 50°C schnell abstirbt, muss die heiße Würze auf die so
genannte »Anstelltemperatur« abgekühlt werden.
Für diesen Vorgang
wird ein so genannter Plattenkühler eingesetzt. Im Gegenstrom zur
heißen Würze wird diese in verschiedenen Abteilen mit Wasser
bzw. Eiswasser auf ca. 10°C abgekühlt. Das gegen fließende
Wasser erwärmt sich dabei auf ca. 85°C und wird im Sudprozess
genutzt.
Zusammengefasst
beträgt die Produktionsdauer eines Sudes im Sudhaus ca. 8 - 9
Stunden - also ein kompletter Arbeitstag.
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Gärung
Die Hefe benötigt
zur Vermehrung Sauerstoff. Die bei der Gärung eingesetzte Hefe
soll sich besonders zu Gärung um das ca. 3-4-fache vermehren.
Dazu muss die Hefe natürlich in der kalten Würze intensiv belüftet
werden.
Dies ist das
einzige Mal während der gesamten Bierherstellung, dass eine
Zufuhr von Sauerstoff gezielt erfolgt. Die Würze wird sofort nach
dem Abkühlen beim Transport in den Gärtank im Durchfluss über Düsen
belüftet.
Der Hauptvorgang
bei der Gärung ist die Umwandlung von Zucker in Alkohol und
Kohlensäure. Dabei bilden sich Gärungsnebenprodukte, die den
Geschmack und den Geruch des Bieres wesentlich beeinflussen. Die
Bildung und der teilweise Abbau dieser Nebenprodukte ist eng mit
dem Stoffwechsel der Hefe verbunden.
Durch die
einsetzende Gärung wird Wärme frei, die abgeleitete werden muss,
d. h. während der Gärung muss ständig gekühlt werden! Die Gärung
dauert insgesamt ca. 7 Tage (Befüllung bis Entleerung des Gärtanks).
Zum Ende der Gärung
setzt sich die Hefe im Konus des Tanks ab. Die Lebensvorgänge
sinken auf ein Minimum, ein Energiegewinn durch Atmung oder Gärung
ist nicht mehr möglich. Weder Sauerstoff noch vergärbare Zucker
sind im »Jungbier« noch vorhanden. Die Hefe »hungert«. Sie
wird nach der Abkühlung des Tankinhalts zuerst aus dem Konus
abgezogen und in getrennten Hefetanks gekühlt gelagert.
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Reifung
Moderne Gärverfahren
sind so ausgerichtet, dass am Ende der Gärung die Zusammensetzung
des Bieres im weiteren Prozess kaum noch verändert wird. Dennoch
ist eine zusätzliche weitere Reifung/Lagerung notwendig.
Das Jungbier wird
nach der weitgehenden Entfernung der Hefe in Tanks gefüllt, um
dort bei Temperaturen von ca. 0-1°C nach ca. drei Wochen zu
lagern.
Hauptgrund für die
Reifung ist wohl die Klärung des Bieres, d. h. das das Jungbier
noch trüb von Hefezellen und Eiweiß-Gerbstoffverbindungen ist.
Bei kalter Lagerung sinken diese Bestandteile zu Boden -> das
Bier klärt sich.
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Filtrieren des
Bieres
Das Filtrieren des
Bieres ist ein Trennvorgang, bei dem die im Bier noch enthaltenen
Hefezellen und Trübungsstoffe entfernt werden.
Die technischen Möglichkeiten
sind vielfältig, aber immer gelten physikalische Gesetzmäßigkeiten:
Tiefenfiltration und Sieb- oder Oberflächenfiltration. Beide
Verfahren werden meistens in Kombination angewendet.
Das fertige Bier
kann nun abgefüllt werden.
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Abfüllung
Im Schnitt werden
¾ des Bieres werden auf Flaschen und Dosen gefüllt.
Fassbier und
Flaschenbier werden unter Gegendruck abgefüllt, um Schäumen und
einen Verlust von Kohlensäure zu verhindern. Anschließend werden
die Flaschen mit Kronkorken automatisch verschlossen und jede
Flasche erhält ihr Etikett.
Nach Passage einer
Endkontrolle kommen die Flaschen in Kästen. Vollautomatisch
werden immer mehrere Kästen gleichzeitig gefüllt. Auf Paletten
gestapelt treten sie dann den Weg in den Versand an. Sie gelangen
so in den Großhandel, Lebensmittel- und Getränkehandel, in die
Gastronomie und damit zu ihnen - als Endverbraucher.
Stimmen Sie nun zu,
dass Bierbrauen etwas komplizierter ist, als man es sich gemeinhin
vorstellt? Sie müssen zugeben, dass ein Getränk, welches mit
soviel Mühe und auch Hingabe hergestellt wird, unsere besondere
Beachtung verdient.
Genießen Sie ihr nächstes
Bier doch einfach mal in dem Bewusstsein, dass wahrscheinlich
Dutzende oder sogar hunderte Menschen für Sie gearbeitet haben...
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letzte Änderung: 5.9.2004 |