Bierbrauen

mini|Bierbrauer bei der Arbeit (Holzschnitt von 1568) Bierbrauen ist ein lebensmitteltechnischer Prozess zur Herstellung von Bier. Es findet normalerweise in einer Brauerei statt und wird von Brauern durchgeführt.

Grundverfahren Überblick

Das in Europa am häufigsten praktizierte Grundverfahren besteht in Folgendem: mini|336x336px|Wichtige Schritte beim Bierbrauen Aus Getreide (meist Braugerste) wird Braumalz hergestellt. Das Mälzen dient hauptsächlich der Gewinnung von Enzymen.Ludwig Narziß, Werner Back: Die Bierbrauerei: Band 1: Die Technologie der Malzbereitung. 8. Auflage. John Wiley & Sons, 2012, ISBN 978-3-527-32532-0, S. 1; books.google.de Der eigentliche Brauprozess beginnt mit dem Maischen – einem Fermentationsprozess. Dabei wird das geschrotete Braumalz mit Wasser vermischt. Die so entstandene Maische wird unter ständigem Rühren erhitzt. Das Maischen dient dazu, wasserunlösliche Stoffe des Malzes, insbesondere Stärke, durch die Wirkung der Malzenzyme in wasserlösliche Stoffe umzuwandeln, insbesondere Maltose.Ludwig Narziß, Werner Back: Die Bierbrauerei: Band 2: Die Technologie der Würzebereitung. 8. Auflage. John Wiley & Sons, 2012, ISBN 978-3-527-32533-7; books.google.de Daraufhin wird die Maische im Läuterbottich geläutert: Der Malztreber wird aus der Würze (so nennt man den flüssigen, vergärbaren Teil der Maische) entfernt. Durch Nachgüsse mit heißem Wasser wird noch im Treber enthaltene Würze daraus herausgespült und mit der vorher gewonnenen Würze vereinigt. Das Ganze wird als Vorderwürze anschließend in der Kochpfanne mit Hopfen gekocht. Dieser Sud wird aus der Pfanne in einen Whirlpool oder durch einen Filter gepumpt, um das geronnene Eiweiß und andere Schwebstoffe von der Ausschlagwürze zu trennen. Diesen Vorgang nennt man Ausschlagen. Zuletzt wird die Flüssigkeit, Anstellwürze genannt, in einem Kühler auf die optimale Gärtemperatur abgekühlt und je nach Biersorte wird eine Kultur der passenden Hefe zugesetzt. Obergärige Hefesorten vergären bei Temperaturen zwischen 18 °C und 24 °C, untergärige bei 8 °C bis 14 °C. Bei der alkoholischen Gärung werden die in der Würze gelösten Zucker von der Hefe zu Ethanol und Kohlenstoffdioxid verstoffwechselt. Kohlenstoffdioxid entweicht zum Teil als Gas, teils bleibt es im fertigen Bier unter Druck als Kohlensäure gebunden. Nach der Hauptgärung, die etwa eine Woche dauert, muss das Jungbier noch etwa vier bis sechs Wochen nachgären und lagern. Das so gereifte Bier wird nochmals gefiltert und schließlich in Flaschen, Fässer oder Dosen abgefüllt.

Malzherstellung Keimung und Grünmalz mini|Blick auf ein Brauereigebäude mit Mälzereiturm (links) mini|Gemälzte Gerstenkörner Beim Mälzen werden in der Mälzerei Gerste (oder für Weizenmalz Weizen, als Zutat für Weizenbier mindestens 50 %) unter Zugabe von Wasser zum Keimen gebracht. Beim Keimprozess wird das zur Stärkespaltung notwendige Enzym Amylase im Korn gebildet und angereichert. Nach der etwa sechs- bis achtwöchigen Keimruhe, bei der das Keimgut seine volle Keimfähigkeit ausbildet, wird es in Weichgefäßen etwa zwei Tage lang eingeweicht. Dabei erhöht sich der Wassergehalt auf etwa 45 %. Leere Schalen sowie tote Körner werden aufgeschwemmt. Diese Schwimmgerste wird abgeschöpft. Nach der Weiche kommt das Korn in den Keimkasten. Unter genau eingestellter Temperatur und Frischluftzufuhr beginnt jetzt die Keimung, die sich in verschiedene Phasen unterteilt.

Phase 1: Am ersten Keimtag durchbricht der Wurzelkeim das Korn. Das Keimgut heißt jetzt in der Fachsprache Brechhaufen. Phase 2: Nach drei Tagen teilt sich die Wurzel. Das Keimgut heißt jetzt Gabelhaufen. Phase 3: Etwa am fünften Tag sind die Wurzeln der einzelnen Körner so weit gewachsen, dass sie ineinander greifen. Das Keimgut heißt jetzt Greifhaufen.

Mit dem fünften Tag ist die Keimung abgeschlossen. Das Ergebnis der Keimung wird Grünmalz genannt.

Darren Beim Darren wird der Keimvorgang durch Erhitzen des Grünmalzes auf 85 bis 100 °C beendet, das Malz trocknet. Das Darren gliedert sich in die zwei Teile Schwelken und Abdarren. Beim Schwelken erfolgt weitgehend die Festlegung der späteren Farbe des fertigen Malzes, da in Abhängigkeit vom Wassergehalt des Darrgutes vermehrt Ausgangsprodukte für die beim späteren Abdarren ablaufenden Maillard-Reaktionen gebildet werden. Je höher die Darrgutfeuchte beim Schwelken ist, desto dunkler wird das spätere Darrmalz ausfallen. Im zweiten Teilprozess, dem Abdarren, wird der gewünschte Trocknungsgrad des fertigen Malzes eingestellt. Durch das Erhitzen werden die Malzenzyme inaktiviert. Die Inaktivierung verläuft bei geringeren Feuchtegraden schonender.

Das Ergebnis dieser Vorgänge ist das Malz. Dessen Eigenschaften beeinflussen den Geschmack des gebrauten Biers wesentlich. Je nach verarbeiteter Getreidesorte, Dauer und Temperatur der Keimung, Wassergehalt vor dem Abdarren sowie Dauer und Temperatur des Abdarrens entstehen ganz verschiedene Malzsorten. So ergibt zum Beispiel durch sehr hohe Temperaturen beim Abdarren teilweise karamellisiertes oder verkohltes Malz dunkles, sehr aromareiches Bier mit karamelligem oder rauchigem Geschmack.

Schroten Schrotmühle mini|Braumalzmischung in der Schüttung der Schrotmühle

Das Malz wird mit einer Schrotmühle zerkleinert (geschrotet), um die spätere Lösung der darin enthaltenen Stoffe im Brauwasser zu erleichtern. Dabei kommt es darauf an, dass vorhandene Spelzen erhalten bleiben. Sie dienen als Filterschicht während des Läutervorgangs. Der Rest des Malzes sollte in Grieße und Mehle zerkleinert werden. Unterschieden wird zwischen Schrotmühlen mit zwei Walzen, vier Walzen oder sechs Walzen sowie mit oder ohne Siebung. Weiterhin kann zur Verbesserung des Spelzenvolumens eine Konditionierschnecke mit Abstehbehälter über der Schrotmühle installiert werden.

Hammermühle In einer Hammermühle wird das Malz komplett zertrümmert. Das durch das „Zerhämmern“ entstandene Schrot ist in seiner Zusammensetzung wesentlich feiner als das in einer Schrotmühle geschrotete, da die Spelzen „zertrümmert“ werden. Da die natürliche Filterdecke der Spelzen nicht mehr vorhanden ist, kommt beim Läutern überwiegend ein Maischefilter zum Einsatz.

Maischen Maischen ist das Lösen von Malzinhaltsstoffen in Wasser durch enzymatische, physikalische und chemische Vorgänge. Die dabei relevanten Malzinhaltsstoffe sind Stärke, Proteine und Zellwandsubstanzen. Das geschrotete Malz wird nach dem Vormaischen in einem Maischbottich mit heißem Wasser vermischt – das Einmaischen. Zumeist wird bei ca. 30 °C eingemaischt. Die so entstandene Maische wird unter stetigem Umrühren auf Temperaturen um 45 °C gebracht und zunächst gehalten; zum Umrühren wurde früher die Maischkrücke verwendet. Bei dieser sogenannten Eiweißrast werden Proteine in Aminosäuren zerlegt. Anschließend wird die Temperatur im Maischbottich schrittweise auf knapp über 70 °C erhöht. Währenddessen sorgt das im Malz enthaltene Enzym Amylase dafür, dass aus der Getreidestärke vergärbarer Malzzucker (Maltose) und nicht vergärbare Dextrine entstehen (Amylaserast). Über 78 °C darf nicht erhitzt werden, weil dabei die wertvollen Enzyme denaturiert würden.

Bei diesem Produktionsschritt wird der Geschmack des späteren Biers stark beeinflusst. Die Wahl des Brauwassers entscheidet über den Mineralstoff- und Salzgehalt des Biers. So ist weiches, kalkarmes Brauwasser besser geeignet für herbe Biere wie Pilsener. Werden beim Erhitzen der Maische von 45 °C auf knapp über 70 °C eine oder mehrere Rasten eingelegt (das sind Zeiträume, in denen die Temperatur nicht weiter erhöht, sondern auf einer Stufe zwischen 45 °C und 70 °C eine Zeit lang konstant gehalten wird), wird die in der Maische enthaltene Stärke enzymatisch in Zucker umgewandelt. Rasten um 65 °C (Maltoserast) produziert vermehrt Maltose, die im nachfolgenden Gärprozess zu Ethanol abgebaut wird. Rasten um 70 °C fördert dagegen die Bildung von nicht vergärbaren Dextrinen, die in vollmundigeren Biersorten erwünscht sind. Der Maischprozess ist ausschlaggebend für die später entstehende Biersorte und dauert zwei bis vier Stunden.

Prinzipiell wird beim Maischen zwischen Infusionsverfahren (der gesamte Inhalt des Sudkessels wird erhitzt) und Dekoktionsverfahren unterschieden.Andreas Staudt: Auswahl eines Maischverfahrens., braumagazin.de; abgerufen am 20. November 2016 Während in vielen modernen Brauereien ein mehrstufiges Infusionsverfahren zum Einsatz kommt, wird in britischen Brauereien oftmals noch eine einstufige Infusion in einem Temperaturbereich verwendet, bei der die verschiedenen Amylasen gleichzeitig wirken können. Die oftmals relativ dicke Maische verzuckert vergleichsweise schnell.

Bei der zweiten Methode werden aus dem Maischebottich Teilmaischen in eine Maischepfanne gezogen und dort gekocht, dadurch kommt es zum thermischen Aufschluss der Stärkemoleküle. Anschließend wird die Teilmaische zurückgepumpt und erhöht so die Temperatur im Maischebottich zur nächsten Rast. Dieses Verfahren gilt in Deutschland und insbesondere in Bayern als das ursprüngliche. Als die Pfannen im Sudhaus noch direkt befeuert wurden, war ein genaues Einstellen der Temperatur nicht möglich, oftmals auch, weil Thermometer noch nicht erfunden oder noch nicht im Einsatz waren.

Bei der Dekoktionsmaische wird das Messen der Temperatur durch das Messen von Volumen von Teilmaischen unter Annahme einer ungefähren Anfangstemperatur ersetzt. Auch wenn die genaue Temperatur nicht bekannt ist, bleibt die Temperatur auf den verschiedenen Stufen in einem relativ begrenzten Bereich, solange die Volumenmessung exakt genug ist. Bei der klassischen Dreifach-Dekoktion wird mit drei Teilmaischen von je einem Drittel des Gesamtvolumens gearbeitet, wobei die ersten zwei Teilmaischen Dickmaischen sind (d. h. hauptsächlich aus Malz und nur relativ wenig Flüssigkeit bestehen), und die letzte Teilmaische, die „Lautermaische“, eine Dünnmaische, die nur noch dazu dient, Enzyme in der Maische zu inaktivieren und die Maischetemperatur zu erhöhen. Wird nach diesem Schema vorgangen, so wird bei einem breiten Ausgangstemperaturbereich von 20 bis 35 °C die Maischetemperatur nach der ersten Dekoktion eine Temperatur von 45 bis 55 °C, nach der zweiten Dekoktion eine Temperatur von 62 bis 68 °C und nach der dritten Dekoktion eine Temperatur 73 bis 77 °C erreichen. In diesen Temperaturbereichen wirken jeweils die Enzyme Proteinase bzw. Peptidase, Beta-Amylase und Alpha-Amylase nahe ihrem jeweiligen Optimum.

Iodprobe Das Maischen ist beendet, wenn die Stärke vollständig in Malzzucker gespalten ist. Um das zu erkennen, wird die Iodprobe durchgeführt. Iod ist ein Indikator für Stärke: Eine Probe des Maische-Ansatzes verfärbt sich mit Iod bei Anwesenheit von Stärke dunkelblau. Verfärbt sie sich nicht mehr, ist die Stärke vollständig vermaischt (zu Malzzucker umgesetzt). Zur Probe werden der heißen Maische einige Tropfen entnommen und mit Iodlösung versetzt. Da die Maischeflüssigkeit bräunlich ist, wird zum besseren Erkennen einer Blaufärbung auf einem weißen Teller beprobt. Verfärbt sich die Probe mit Iod blau, so ist die Maischung noch nicht beendet. Bleibt die Probe gelblich-bräunlich, ist die Stärke vollständig vermaischt und das Läutern kann beginnen.

Läutern mini|Aufhacker im Läuterbottich