PLMT (Fach) / 14. Bier (Lektion)

Unterschied zwischen Bier und Wein hinsichtlich der Ausgangsstoffe und deren Vergärbarkeit. Sie sollten die technologischen Schritte kennen, die von der stärkehaltigen Gerste zum Endprodukt Bier führen. Schauen Sie sich in diesem Zusammenhang bitte unbedingt auch die Vorgänge beim Maischen an.

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• Komponenten zur Herstellung von Bier- Überblick Wasser= Lösungsmittel Malz= Extraktträger, vergärbares Substrat Hopfen= Bitterstoffe, Aromaträger Hefe= Mikroorganismenkultur, Gärung
• Unterschied zwischen Bier und Wein hinsichtlich der Ausgangsstoffe und deren Vergärbarkeit 1. BIER (fermentiertes Getreide) ⇒ Hydrolasen für die Hydrolyse der Stärke ⇒Maltose⇒          Glucose ⇒Pyruvat ⇒ Acetyl-Coa ⇒ ∝-Ketosäuren ⇒ Aminosäuren                                                                                           ⇓                                                                                                                                                  Fettsäuren                                                                                                                                         ⇓← langkettige Alkohole                                                                                                                Ester gewünschte Aromastoffe 2. WEIN(fermentierte Weintrauben)⇒Glucose ⇒Pyruvat ⇒ Acetil-Coa ⇒ ∝-Ketosäuren⇒AS                                                                                  ⇓                  ⇓                                                                                                      Diacetyl ⇐ Acetaldehyd     Fettsäuren                                                                                  Fremdaromen          ⇓                  ⇓← langkettige Alkohole                                                                                      Ethanol            Ester                                                                                                                                           gewünschte Aromastoffe                                             
• Verfahrensschritte bei der Herstellung von Bier! Mälzerei: (Mälzung = kontrollierter Keimvorgang → Malz hergestellt):  Gerste (Pflanzen mit Stoffwechselaktivität)       ↓  + Wasser1. Weichen      [Benetzung]       ↓2. Keimen        [Wachstum des Keimlings]       ↓3. Darren (Trocknung)           ↓Gersten-malz Würzebereitung:Gersten-malz       ↓4. Schroten       [Mechanische Zerkleinerung]       ↓  +Wasser (Brauwasser zur Herstellung der Würze, Salze im Wasser verändern pH-                             Wert von Maische und Würze )5. Maischen      [Weiter Auflösungsprozesses]        ↓7. Läutern [Filtration = Trennung Würze von Treber] Purficar, Proteinabbau       ↓ Läuterwürze (Stammwürzegehalt: Extraktgehalt vor der Gärung) Gärung:  Läuterwürze       ↓  +Hopfen (Konservierungsstoff, Aromaträger, Bitterstoff)1. Kochen        ↓2. Klären       ↓3. Kühlen (Hefe dazu)       ↓4. Gären [Entweder: Untergärung oder Obergärung]       ↓ 5. Klären (Filtration)       ↓ 6. Abfüllung [Schaumfreie durch Isobarometer]       ↓      Bier
• Erwähnen Sie die Bierarten und seine Eigenschaften! Obergäriges Bier: Hefe nach der Gärung. Zellen steigen während der intensiven Gärung nach oben. Häufig esterartiges Aroma auffällig, bei Weißbierhefen. Untergäriges Bier: Hefen setzen sich nach Ablauf der Hauptgärung am Boden ab.
• 1. Gerstenmalz 2. Kohlenhydrate der Gerste 3.Phenolische Verbindungen der Gerste 4. 1. Malz = künstlich zum Keimen gebrachtes Getreide 2. Stärke, Cellulose(Verlässt die Mälzerei unverändert), Hemicellulose(Resultierender Viskositätsanstieg erschwert Filtration der Würze). 3. ♥ Phenolische Säuren        – Hydroxybenzoesäuren        – Hydroxyzimtsäuren    ♥ Flavanole ⇒ Reaktion mit Proteinen    ♥ Kondensierte Tannine: höchste Trübungsaktivität
• 1. Enzyme der Gerste von enormer Bedeutung für die Bierherstellung - Veränderungen der Inhaltsstoffe bei der Keimung.– Wesentliche Vorgänge beim Maischen werden durch Malzenzyme hervorgerufen.
• Weichen der Gerste, wann und wie? 1. Schritt der Mälzerei, vor dem Keimen 2.Nass-Trocken-Prozess (Weichwasser wird periodisch zuund abgeführt) mehrere Varianten beschrieben.   ⇒ Zufuhr von Wasser leitet Keimung ein!   ⇒ Quellung der Körner und verstärktes Einsetzen enzymatischer Prozesse   ⇒ Belüftung sowie Absaugen von Kohlendioxid
• Keimung der Gerste, wann und warum? 1. Nachdem Weichen der Gerste und vor dem Darren 2.  Wachstum des Keimlings        ⇒ Erforderliche Energie wird durch Atmung gewonnen ⇒ Zufuhr von Sauerstoff notwendig        ⇒ Bildung von Enzymen: Enzyme des Stärkeabbaus: ß-Amylase (⇒Maltose), ∝-Amylase                                               (⇒Dextrine), Maltase, Grenzdextrinase
• Grünmalz, Qualitätskontrolle wichtig! ♥ Äußerlich charakterisiert durch m.o.w. lange Wurzelkeime, Blattkeime, Feuchtigkeitsgehalt, Zerreibbarkeit ♥ Geruch frisch und gurkenartig
• Darren des Grünmalzes! leicht verderblich durch hohen Wassergehalt Biochemische (enzymatische) Umsetzungen können noch ablaufen    ⇒ Trocknen (Schwelken) und Darren erforderlich Helles Malz: Wassergehalt 4,5 %; schnelles Trocknen (50- 65 °C) zur Eindämmung der Maillard-Reaktion, dann Endtrocknung bei 82-85 °C Dunkles Malz: Wassergehalt 2,5 %; langsames Trocknen,hydrolytische Enzyme noch lange aktiv ⇒ Bildung von Vorläufern der Maillard-Reaktion; Endtrocknung bei 100-105 °C, Entstehung von Farb- und Aromastoffen
• Wie kommt man zu dunkel oder klares Malz? Dauer und Temperatur des Trocknens bestimmen die Farbe des Malzes Pilsner basiert auf hellem Malz, das bei Temperaturen unter 70 °C getrocknet wurde
• Schroten des Malzes! wann und wie? 1.Wann? (Würzebereitung)Nachdem Schwelken & Darren des Grünmalzes & vor Maischen 2. Mechanische Zerkleinerung des Malzes auf Walzenstühlen mit dazwischengeschalteten Sieben     ⇒ Zu feine Schrotung: Erhöhung der Extraktausbeute, aber Filtration der Würze erschwert     ⇒ Maischefilter mit Filtertüchern benötigt sog. PulverSchrot, bei dem die Spelzen ebenfalls             zerkleinert werden
• Was ist die Grundgedanke des Maischens? Malz-Wasser-Gemisch auf direktem oder indirektem Wege auf die Abmaischtemperatur von 74-78 °C zu bringen  Innerhalb der bis dahin durchlaufenden Temperatur liegt das Aktivitätsoptimum sämtlicher Enzyme, die bei der Verflüssigung des Braumaterials eine Rolle spielen
• Dreimaischverfahren – Vorgänge • Weiterführung des Auflösungsprozesses des Gerstenkornes                                                         Malzstärke noch unlöslich ⇒ weiterer Abbau erforderlich! Einmaischen– Gut lösliche Bestandteile werden gelöst– Weitaus größerer Teil bleibt ungelöst Erste Pfannenmaische: dick, enthält weniger flüssige Substanzen und Enzyme als Bottichmaische, aber reich an aufzuschließenden bzw. abzubauenden Verbindungen       – Enzyme während des Aufheizens jedoch aktiv  – Beim Kochen erfolgt Desintegration der Zellen, Koagulation der Proteine,                          Verkleisterung der Stärke, Herauslösen von Polyphenolen aus den                                    Spelzen,Inaktivierung von Enzymen  – Bildung von Aroma- und Geschmacksstoffen Gesamtmaische nach Zurückpumpen                                                                                  – Enzyme wirken bedeutend stärker auf noch ungelöste Bestandteile ein    – Abbau von Proteinen besonders ausgeprägt Zweite Dickmaische Gesamtmaische nach Zurückpumpen:                                                                             - Verzuckerungstemperatur erreicht- Rasch einsetzende Verkleisterung und sprunghafter Anstieg des Extrakt- und Zuckergehalts Dritte Kochmaische: Enthält v.a. flüssige, enzymreiche, treberarme Bestandteile, diekeines Abbaus mehr bedürfen Restmaische unterliegt intensivem Abbau ****Gesamtdauer des Verfahrens ca. 5.5 Stunden bei dunklen und 3.5-4 Stunden bei hellen Bieren****
• Wichtige Begriffe des Dreimaischverfahrens! 1. Dekoktionsverfahren 2. Infusionsverfahren Dekoktionsverfahren: Maischeanteile werden gekocht                                                          – Temperatur der Gesamtmaische wird von der Anfangs(Einmaisch)-Temperatur auf die End(Abmaisch)-Temperatur dadurch gesteigert, dass Teilmengen der Maische         abgezogen, getrennt gekocht und dann wieder mit der Restmaische vermischt werden Infusionsverfahren: Malzschrot wird nur auf enzymatischem Weg aufgeschlossen; Zusatz von Dampf und Heißwasser
• Proteinabbau während des Maischens, wie wichtig ist das? • Proteine wichtig für sensorische Eigenschaften des Bieres     – Vollmundigkeit, Abrundung des Biergeschmacks     – Bierschaum• Ursache für Trübungserscheinungen• Abbauprodukte: Nahrung für Hefe!                           ⇓                       ZIELEBereitstellung niedermolekularer Nährstoffe für Hefe                              ⇑⇓Erhalt schaumaktiver hochmolekularer Proteine
• Abläutern bei der Bierherstellung! wann und warum? Nach Beendigung des Maischprozesses Trennung löslicher Stoffe des Malzes (Würze) von den unlöslichen Bestandteilen (Treber)
• Rolle des Hopfens im Bier • Aromaträger• Geschmacksträger• Konservierungsmittel (antibiotisch wirksame Inhaltsstoffe)• Unterstützung der Schaumbildung durch Pektinstoffe• Klärmittel durch Fällung der Proteine in der Würze
• Gärung bei der Bierherstellung! • Animpfen der abgekühlten Würze („Anstellwürze“) mit der Hefekultur • Obergärung– Gärung bei höheren Temperaturen (18-24 °C), ca. 3 Tage– Nachgärung unterbleibt vielfach; bei Weißbier Nachgärung alsFlaschengärung • Untergärung                                                                                                                                     – Hauptgärung: 8-14 °C, 7-8 Tage; ca. 90 % des vergärbarenExtrakts werden umgesetzt ( „Jungbier“)                                                                                         – Nachgärung (Reifung) im Lagerkeller bei 0-1 °C für 1-2 Monate
• Bierschaum 1. Was ist Schaum? 2.wodurch die Schaumbildung in Bier? 1. Schaum: Disperses System; Flüssigkeit = Dispersionsmittel, Gas = disperse Phase 2. Schaumbildung in Bier durch Proteine, Polysaccharide und Bitterstoffe.                                      Zusatz schaumstabilisierender Verbindungen im Geltungsbereich des Reinheitsgebots nicht gestattet

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