Vorlesung Verfahrenstechnik 4. Bierbrauen J. Evers November 2010

Bier - Grundsätzliches Bier ist ein alkohol- und kohlensäurehaltiges Getränk, das aus den Grundzutaten Wasser, Malz, Hopfen und Hefe gewonnen wird.(Reinheitsgebot von 1516) Der Ausgangsstoff für die Gärung beim Bier ist immer Stärke, die in der Regel aus Getreide wie Gerste, Roggen oder Weizen gewonnen wird, früher auch aus Kartoffeln. Die Abgrenzung zu Wein besteht darin, dass für Weine Zucker aus pflanzlichen Fruchtzucker vergoren werden

Bierherstellung - Prozessablauf

Malzsilo Beim Mälzen werden in einer Mälzerei Getreidekörner unter Zugabe von Wasser zum Keimen gebracht, um die zur Stärkeaufspaltung notwendigen Enzyme anzureichern. (Weichen-Keimen-Darren) Je nach Getreidesorte, Wassergehalt und Dauer /Temperatur der Keimung entstehen ganz verschiedene Malzsorten. Das Malz wird mit einer Schrotmühle zerkleinert (geschrotet), um die spätere Lösung der darin enthaltenen Stoffe im Brauwasser zu erleichtern.

Maischpfanne Das bereits geschrotete Malz wird in einem Sudkessel mit etwa 45 °C heißem Wasser vermischt und gerührt, man spricht vom Einmaischen. Dabei löst sich die Stärke aus dem Malz im Wasser auf und wird von den Enzymen in Malzzucker gewandelt. Die Wahl des Brauwassers etwa entscheidet über den Mineralien- und Salzgehalt des Biers. Am Ende des Maischens führt der Brauer die sogenannte Jodprobe durch. Dunkelblau: Maische enthält noch Stärke. Gelb: Maische enthält kaum noch Stärke

Läuterbottich Die Maische(Treber)setzt sich am Boden ab und kann somit von der Bierwürze getrennt werden. Nun lässt man die Würze langsam durch den Malzkuchen laufen, der wie ein Filter wirkt und die darin enthaltenen Schwebstoffe aus dem Sud herausfiltert. Nachgüsse mit heißem Wasser dienen zum Auswaschen der Würze. Auch hier entscheidet sich der Biergeschmack: Je nach Menge der Nachgüsse verändern sich die Konzentrationen von Malzzucker in der Würze. Dies ist wichtig für den späteren Alkoholgehalt und die Stammwürze des Biers.

Würzepfanne In der Würzepfanne wird die Würze gekocht und Hopfen zugegeben. Durch das Kochen wird die Würze auf die für jede Sorte spezifische Stammwürze auf-konzentriert, indem man Wasser verdampfen lässt. Sorte und Menge des Hopfens steuern Geschmack und Haltbarkeit des Biers: Mehr Hopfen ergibt eine längere Lagerfähigkeit aber auch einen herberen und bittereren Geschmack des Biers. Am Ende der Würzekochung erfolgt die Bestimmung der Stammwürze mittels einer Bierspindel. Hopfendolden

Nun kann seitlich die blanke (klare) Würze abgezogen werden. Whirlpool/Kühler Im Whirlpool werden die in der Würze vorhandenen nicht gelösten Hopfen- und Eiweißbestandteile aus der Würze entfernt. Die Würze wird durch tangentiales Einleiten in Rotation versetzt, somit setzen sich die Bestandteile als Kegel in der Mitte des Gefäßes ab. Nun kann seitlich die blanke (klare) Würze abgezogen werden. In einem Kühler wird die klare Würze auf Anstelltemperatur herunter gekühlt und in den Gärtank geleitet.

Gärtank Die Zugabe der Hefe erfolgt, wenn die Würze die für die jeweilige Hefesorte notwendige Temperatur (zwischen 5 und 20 °C) erreicht hat. Die Hefe sorgt für den Gärprozess: In isolierten und gekühlten zylindrisch-konischen Gärtanks wird der Zucker in der Würze innerhalb von 1-2 Tagen zu Alkohol (Ethanol) vergoren. Etwa 60 bis 70 Prozent des Malzzuckers werden auf diese Weise umgesetzt. Das dabei entstehende Kohlendioxid wird abgesaugt und aufbereitet, um es dem Bier am Ende des Brauprozesses oder beim Zapfen wieder zuzusetzen. Je nach Hefesorte und Würze ergibt die Gärung untergäriges(5°C) oder obergäriges(18°C) Bier. Pils, Export Altbier, Weizen

Lagertank Das Bier wird anschließend in Lagertanks nachgegoren: Der noch vorhandene Zucker wird in Alkohol umgesetzt. Die Lagertanks stehen in der Regel unter Druck, so dass das entstehende Kohlenstoffdioxid nicht mehr entweicht, sondern als Kohlensäure im Bier gebunden wird. Die Nachgärung kann – je nach Biersorte – zwei Wochen bis drei Monate dauern. Durch die Lagerung erhält das Bier seine Reife und den endgültigen Geschmack. Außerdem setzen sich bei der Lagerung Trübbestandteile ab, womit die darauffolgende Filtration leichter vonstatten geht.

Filtration Das Bier wird nach der Lagerung mehrstufig gefiltert. Dabei werden Eiweiß-, Hopfen- oder Heferückstände gefiltert, die durch die normale Klärung(Sedimentation) bei der Lagerung nicht möglich wäre.

Abfüllen Anschließend wird das Bier in Dosen, Flaschen oder Fässer abgefüllt. Die Befüllung erfolgt heute im Gegendruck-Verfahren, so dass die Kohlensäure erhalten bleibt. Wichtig ist, dass eine Aufnahme von Sauerstoff vermieden wird, der die Qualität beeinträchtigen würde. Der Geschmack des Biers ändert sich jedoch auch nach dem Abfüllen noch mit der Zeit. Zum einen liegt das daran, dass sich die Reifungsprozesse im Bier auch nach dem Abfüllen noch fortsetzen, aber auch daran, dass Licht- und Wärmeeinwirkung Prozesse der Zersetzung und des Zerfalls in Gang bringt. Wird das Bier nicht rechtzeitig getrunken, verdirbt es daher auch im ungeöffneten Zustand. Als Faustregel gilt, dass obergärige, ungefilterte und schwach gehopfte Biere weniger lang haltbar sind als untergärige, gefilterte und stark gehopfte Biere. Je weniger Inhaltsstoffe aus dem Bier herausgefiltert werden, um die Haltbarkeit zu erhöhen, desto mehr geschmacksprägende Aromaträger verbleiben darin.

Qualitätsmerkmale des Bieres Geschmack: bitter, salzig, süß, säuerlich, vollmundig, herb, mild Geruch: aromatisch fruchtig, wohlriechend blumig, getreideartig Aussehen: klar oder trüb Nährwerte verschiedener Biere pro 100ml Sorte kJ kcal Pils(untergärig) 200 48 Pils(alkoholfrei-untergärig) 100 24 Kölsch(obergärig) 172 41 Altbier(obergärig) 188 45 Exportbier(untergärig)

Jährlicher Bierkonsum pro Kopf der Bevölkerung in Litern (2008)