Mitschrieb zur Vorlesung “Getränketechnologie 3 ... - Bierbrauerei.net

Mitschrieb zur Vorlesung 

Getränketechnologie 3 (Bier) 

an der Technischen Universität München / 

Weihenstephan 

bei den Herren 

Prof. Dr. E. Geiger und Prof. W. Back 

[Stand: WS 2001/02] 

Anzeige im Fachbuch „Bierbrauerei“ 

von Dr. Carl Lintner aus dem Jahre 1904, 

erschienen im Paul Parey Verlag, Berlin

Vorlesung: Getränketechnologie 3 - Bierbereitung 


ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS: 

Im Folgenden sind alle Abkürzungen und deren Bedeutung aufgeführt, die in diesem Dokument 

verwandt wurden. 

d - Tag 

DMS - Dimethylsulfid 

EVG - Endvergärungsgrad 

GH - Gesamthärte 

h - Stunde 

i. O. - in Ordnung 

KH - Karbonathärte 

MO - Mikroorganismus / Mikroorganismen 

N - Stickstoff 

NKH - Nichtkarbonathärte 

PVPP - Polyvinylpyrrolidon 

wfr. - wasserfrei 

ZHF - Zentrifugalhochleistungsfilter 

www.bierbrauerei.net 

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Definition Bier: Getränk, welches Alkohol, Extrakt und CO2 enthält und durch Gärung 

mit ober- oder untergäriger Hefe aus Malz oder Malzersatzstoffen, Hopfen oder Hopfenprodukten 

und Brauwasser hergestellt wird. 

Gliederung der Bierherstellung: 

1. TECHNOLOGIE DER ROHSTOFFE (GETREIDE, HOPFEN, WASSER) 

2. TECHNOLOGIE DER MALZBEREITUNG UND MALZERSATZSTOFFE 

3. TECHNOLOGIE DER WÜRZEBEREITUNG 

4. TECHNOLOGIE DER GÄRUNG UND LAGERUNG 

5. TECHNOLOGIE DER FILTRATION UND ABFÜLLUNG 

1. TECHNOLOGIE DER ROHSTOFFE 

Rohstoffe: � nach dem Reinheitsgebot alle Getreide außer Reis, Mais, ??? 

� untergärige Bier nur mit Gerste 

Gerste ist das wichtigste Getreide, da: 

� auch bei ungünstigsten Klimabedingungen anbaubar � somit leicht verfügbar 

� extraktreich 

� Keimung leicht beeinflussbar 

� eine Spelze vorhanden (dient als Filterschicht beim Läutern) 

zweizeilig Sommergerste (Aussaat März) 

Gerste Gerste 

mehrzeilig Wintergerste (Aussaat September) 

Als Braugerste wichtigste Gerste gilt die zweizeilige, nickende Sommergerste 

Vorteile: 

� stärke- bzw. extraktreich 

� relativ eiweißarm 

� hohe Enzymkraft 

� gleichmäßige Lösungsfähigkeit 

Hauptsorten: Alexis, Sissy, Krona, Steffi, Scarlett 

mehrzeilige Sommergerste: Anbaugebiete sind USA, Kanada, Finnland � extraktärmer, aber 

enzymreich 

zweizeilige Wintergerste: wenig im Einsatz; wenn dann wird sie nur im Gemisch mit der Sommergerste 

vermälzt (unterschiedliche Lösungseigenschaften) 

Hauptsorten sind Angera, Jura, Regina, Astid, Tiffany 


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Weizen 

� Winterweizen � Weizenbier, Berliner Weiße, Kölsch und Altbier 

� keine Spelzen � höheres Extraktniveau 

� oft höherer Eiweißgehalt; nicht so günstige Würzezusammensetzung wie bei der Gerste 

� anfälliger gegenüber Fusarien („Gushing“) 

Die Hauptsorten sind Aros, Orestis, Kanzler, Astron 

Weitere Getreidearten sind: Roggen (selten), Dinkel, Hafer (ungeeignet, da extraktarm) und in Afrika 

Sorghum, Hirse 

Malzersatzstoffe: (in Ländern, in denen nicht das Reinheitsgebot gilt!) 

übliche Beischläge: Europa bis 30 % 

USA bis 50 % 

Gerste: als Rohfrucht 


� Zugabe von enzymreichen Gerstenmalz (mehrzeilige Sommergerste) 

oder Enzympräparaten (Amylasen, Proteasen, β-Glucanasen) vonnöten, sonst 

treten Probleme bei der Läuterung, Filtration und Gärung auf 

Reis: Bruchreis, Reisflocken 

� hoher Stärkegehalt 

� besondere Aufschlussmethoden beim Maischen erforderlich 

� ergibt helle, trockene Biere 

Mais: als Flocken, Gries, Maisstärke 

� Maisprodukte müssen erhöht werden, sonst treten Schaumprobleme auf 

� ergibt sehr vollmundige, körperreiche Biere 

Sonstige: Stärkesirup (80 % Extrakt) und Zucker 

� geschmacklich milde Biere, u. U. Weizenflavour 

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2. TECHNOLOGIE DER MALZBEREITUNG UND MALZERSATZSTOFFE 

Mälzen: Getreide unter definierten Bedingungen keimen lassen, um Enzyme zu bilden und um den 

Mehlkörper mürbe zu machen. 

Schritte des Mälzens: 

� Gerste einlagern (evtl. trocknen) 

� Weichen 

� Keimen 

� Darren 

� Malzkeime entfernen („Malzputz“) 

� fertiges Malz 

(1) Gerstenannahme: 

Analysen: 

I. Wassergehalt: � ~12-20 % 

wenn > 15 % Trocknung, sonst Atmung, CO2 � Substanzverlust 

� MO, Pilze 

II. Sortierung: � > 2,5 mm: 1. Sorte, Vollgerste 90 % 

� 2,2 – 2,5 mm: 2. Sorte (für dunkles Malz, da höherer Eiweißgehalt) 

� < 2,2 mm: Abputz: Futtergerste 

III. Eiweißgehalt � N-Gehalt (über Kjeldahl) • 6,25 

< 12,5 % - dunkles Malz 

< 11,5 % - helles Malz 

< 11,0 % - Pilsner Malz 

< 10,5 % - Malz für Überseebiere 

! 

Eiweiß > 11,5 % � kälteinstabil, Trübung, Koagulation 

! 

Eiweiß < 9,5 % � leidet an Vollmundigkeit, Schaumstabilität, Hefeernährung 

IV. Keimfähigkeit � wichtig > 96 % � Ermittlung via Vitascope. 

Prozentsatz aller lebenden Körner. Unabhängig davon, ob die Gerste ihre 

Keimruhe überwunden hat oder nicht! 

V. Handbonitierung � Besatz 

� Geruch 

� Farbe 

� verletzte Körner 

� Schädlingsbefall 

VI. Außerdem � Extraktausbeute (Kongressmaischverfahren) > 80 % 

� scheinbarer EVG > 80 % 

� wirklicher EVG > 60 % 


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(2) Vorreinigung: mittels Aspirateur oder Windsichter und Magnetapparate 

� Entfernen von Staub, Sand, Steinen, Holzstücken, Fremdkörpern, Metallteilen usw. 

(3) evtl. Trocknung: wenn Gerste einen Wassergehalt von > 15 % aufweist, muss mittels speziellen 

Getreidetrocknern oder notfalls über eine Malzdarre bis auf ≤ 12 % H2O getrocknet werden. 

(4) Lagerung: H2O-Gehalt ≤ 12 %!!! Sonst tritt Atmung auf � Substanzverlust, Verlust der Keimfähigkeit, 

MO, Pilze 

1. wertsteigernde Lagerung: Überwinden der Keimruhe (6-8 Wochen) bis Keimenergie > 95 %! 

(Versuch „Schönfeld“: Anzahl der Körner, die nach 3-5 d keimen) 

Keimruhe � Fundamentalkeimruhe 

� H2O – Empfindlichkeit (empfindlich gegenüber zuviel H2O) 

Verfahren: schnelle Überwindung der Keimruhe mittels Temperaturführung (40 °C)! 

2. werterhaltende Lagerung: kühl und trocken; CO2 und Wärme muss abgeführt werden! 

(5) Hauptreinigung: unmittelbar vor der Vermälzung � nochmals entstauben, von Fremd- und Halbkörnern 

befreien (Prakt. Strömungsreiniger) und SORTIERUNG mittels Plansichter. 

� 

Weichen: 

Weichen ist erforderlich, um die Keimung anzuregen! Keimung tritt erst ab einem H2O-Gehalt von 

� 30 % auf, es werden aber höhere H2O-Gehalte angestrebt (44-48 %), dadurch verkürzt 

sich die Keimdauer und die Mälzungsverluste werden deutlich gesenkt. 

Theorie des Weichens: 

Geschwindigkeit der Wasseraufnahme ist abhängig von der: 

� Form und Größe der Körner 

� Weichwassertemperatur 

� Zeit, die bereits geweicht wurde. 


H2O 

Weichzeit 

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Reine H2O – Weichen führen zum Ersticken des Getreides! (Totweiche). Es wird O2 benötigt, da 

atmende Organismen � Enzymbildung 

� zu hohe Weichwassertemperaturen sind nicht sinnvoll, da zu hohe O2-Zehrung aus dem 

Wasser (auch durch ausgewaschene MO) � wärmeres Wasser nimmt schlechter O2 auf. 

� üblich: 13-18 °C, meist ansteigende Temperaturführung 

� Wasserwechsel nötig, da Kornoberfläche verkeimt ist und um ausgewaschene keimungshemmende 

Stoffe (Polyphenole aus Spelz, Frucht- und Samenschale) zu entfernen. 

aus der Praxis: � kurze Nassweichperioden und Einblasen von Luft 

� relativ lange Trockenweichen (80 % der Weichzeit) 

� mit CO2 – Absaugung 

� Haftwasser zieht in die Körner ein 

Bsp. Weichverfahren: 1. Nassweiche: 12 °C H2O – Temperatur bis 30 % (4-6 h) 

1. Trockenweiche: 14-20 h � Abbau der Wasserempfindlichkeit 

2. Nassweiche: 12-15 °C H2O – Temperatur bis 38 % (2-4 h) 

2. Trockenweiche: 14-20 h � gleichmäßige Auskeimung (Spitzen) 

3. Nassweiche: 12-18 °C H2O – Temperatur bis 42 % (1-4 h) 

Gesamtzeit: 36-52 h 

Keimung: 

Ziel � bis in die Kornspitzen gelöstes, enzymreiches Malz 

� Mehlkörper leicht zugänglich für Abbauprozess beim Maischen 

! 

nicht überlösen � Qualitätsverlust! Vor allem Atmungsverluste des 

! 

Hauptextraktträgers Stärke 

Test auf Lösungsgrad mittels Nagelprobe: Grünmalzkorn zwischen Daumen und Zeigefinger zerdrücken 

und auf Handrücken zerstreichen. 

� kreidig � i. O. 

� schmierig � überlöst! 

Blattkeimlänge: helles Malz � 75 % der Kornlänge 

dunkles Malz � 100 % der Kornlänge 

Enzymbildung: Die wichtigsten Enzyme sind die Hydrolasen! Durch hydrolytische Spaltung � Depolymerisation 

der Extraktträger (Stärke, Eiweiß) beim Mälzen und Maischen und Abbau von Hüll- und 

Gerüststoffen! 

� Endoenzyme � hydrolytische Spaltung mitten im Molekül 

� Exoenzyme � hydrolytische Spaltung vom Ende des Moleküls 

Manche Enzyme sind schon im ruhenden Korn vorhanden (� meist Exoenzyme, z.B. β-Amylase) 

Viele Enzyme bilden sich erst bei der Keimung (� Endoenzyme, z.B. α-Amylase, Endo-β-Glucanase) 


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Enzymproduktion: 

� Aussendung von Gibberellinsäure in Richtung Mehlkörper 

� induziert Enzymbildung in Aleuronschicht und Schildchen. 

Wichtigste Enzymgruppen: 

� amylolytische Enzyme (Amylasen � Stärkeabbau) 

� proteolytische Enzyme (Proteasen � Eiweißabbau) 

� cytolytische Enzyme (β-Glucanasen � Zellwandabbau) 


Lösung: enzymatische Modifikation des Mehlkörpers 

� Amylolyse: Stärkeabbau � soll beim Mälzen gebremst erfolgen, sonst Extraktverlust, jedoch 

möglichst viel Bildung von stärkeabbauenden Enzymen für das spätere Maischen! 

� Proteolyse: Eiweißabbau beim Mälzen � gute Proteolyse, wenn genügend niedermolekulare 

Abbauprodukte (Aminosäuren) zur Hefeernährung vorhanden sind, aber auch noch genug 

hochmolekulares Protein für die Vollmundigkeit und Schaumstabilität! (Mobilisiertes Eiweiß geht 

teilweise in Wurzel- und Blattkeim.) 

� Cytolyse: Abbau der Zellwände der stärkeführenden Zellen des Mehlkörpers (besteht aus 

β-Glucanasen und Protein) 

Gute Cytolyse, wenn Zellwände bis in die Kornspitze durchlässig für andere Enzyme sind. 

Zu knappe Cytolyse � rohfruchtartige, unmodifizierte Kornspitzen � geben beim Maischen 

β-Glucanasen ab; schlechte Fließeigenschaften von Bier und Würze, Probleme beim Läutern 

und der Filtration! 

Steuerung der Keimung: 

Haupteinflussparameter � Keimtemperatur (12-15 °C) 

� Keimzeit (5-8 d) 

� Keimgutfeuchte (42-50 %) 

� Verhältnis von CO2 / O2 in der Haufenluft 

cytolysefördernd: � hohe Temperaturen 

� hoher Weichgrad 

� lange Keimzeit 

� viel O2 

proteolysefördernd: � höhere Keimgutfeuchte (rasche Enzymbildung, 

beschleunigter Stoffumsatz) 

niedrige Temperaturen verhindern die Abwanderung von 

löslichen Eiweißabbauprodukten in Blatt- und Wurzelkeim. 

β-Amylase wird erhöht durch: � mittlere Feuchte 

� mittlere Keimzeit 

� mittlere Temperatur 

Anregen der β-Glucanase 

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α-Amylase: 

Enzym- 

bildung 

Somit ergibt sich als günstiges Verfahren eine warme Ankeimung (18/19 °C), dann drastische 

Abkühlung (12 °C), wenn max. Keimgutfeuchte erreicht ist. 

Anlagen: 

� pneumatische Mälzerei 

Keimgut in hoher Schicht auf einem Hordenblech wird ständig von feuchtgesättigter Luft durchströmt 

� Temperierung 

� Lausmann Keimkasten 

�Tagesfeld 

� Hordenblech beweglich 

� Wender befördern Keimgut bis zur Darre. 

� Beladung: 350-500 kg Gerste / m 2 

� Luftdurchsatz: 600/800 m 3 /t (Abkühlung (18 → 12 °C) 

Außerdem: 

� Wanderhaufenanlage 

� Schneckenwender 

Darrprozess: 

Grünmalz ist nicht lagerfähig � Trocknen. Dies dient weiterhin 

� der Unterbrechung der biochemischen Stoffumsetzung 

� der Lagerfähigmachung des Malzes 

� der Farbbildung 

� dem Austreiben unerwünschter Grünmalzaromen 

� der Bildung gewünschter Aromen (v. a. beim dunklen Malz) 


12 °C (progressiv) 

15 °C (linear) 

t 

18 °C (degressiv) 

Der Darrprozess unterteilt sich in: 

�� 

Schwelken Darren 

(1) Schwelken: 

Grünmalz mit einer ca. 1 m hohen Schicht auf der Horde, von 50-65 °C warmer Luft von unten 

durchströmt (3.000-5.000 m 3 /t). Die Kornoberfläche verhält sich wie eine freie Wasseroberfläche, über 

die Warmluft geleitet wird � Luft sättigt sich mit H2O an � Temperatur sinkt auf ca. 28 °C 

(„Kühlgrenztemperatur“). 

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Poren liefern Wasser nach, bis Kornfeuchte 16-20 % beträgt! Nun kann nur noch nach Temperaturerhöhung 

weiter getrocknet werden („Hygroskopizitätspunkt“). Die Zone der Körner, die diesen Punkt 

erreicht haben steigt schichtenweise nach oben bis zur Grenzoberfläche. 

� Durchbruch (nach 10-12 h) 

� rapides Absinken der Abluftfeuchte 

� rapider Anstieg der Ablufttemperatur. 

Vor dem Durchbruch keine Temperaturerhöhung mehr, sonst tritt Verkleisterung ein � Darrglasigkeit; 

deshalb auch nicht wenden, weil noch zu feuchte Anteile in Bereiche von zu hohen Temperaturen 

geraten könnten. Während des Schwelkens finden proteolytisch-enzymatische Umsetzungen statt 

Die Umsetzvorgänge sind stärker, je länger das Schwelken dauert und wenn mit Umluft geschwelkt 

wird. 

� beim dunklen Malz ist dies erwünscht. 

� beim hellen Malz ist dies unerwünscht, daher wird hier mit Frischluft gefahren. 

Dauer ca. 12-20 h. 

(2) Ausdarren: 

Nach Durchbruch wird aufgeheizt � 3-5 % H2O bei hellem Malz 

� 1,5-3 % H2O bei dunklem Malz 

Dauer ca. 5 h. 

Je nach Schwelkverfahren � Bildung von Farb- und Aromastoffe 

Unedle Grünmalzaromen werden ausgetrieben (DMS; DMS-P) 

Anschließend: Kühlung mit Frischluft. 


� helles Malz bei 80-85 °C 

� dunkles Malz (Münchner Malz) bei 100-105 °C 

(3) Darren: 

Ein- oder Zweihordenhochleistungsdarren (mit Kipphorde oder Be- und Entladeeinrichtung) 

� Wärmerückgewinnung 

� 420-500 kg/m 3 

� Wärmeverbrauch 210-310 MJ/100 kg Fertigmalz 

(4) Fertiges Malz: 

� Keimlinge entfernen 

� Abstehende Spelzen entfernen 

� Polieren 

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Gerstenmalz Gerstenmalz Weizenmalz 

hell dunkel 

Wassergehalt [%] 3,5–5,5 1,8–3,0 3,5–5,5 

Extrakt wfr. [%] 80-83 81-82,5 83-86 

Mürbigkeit [%] 78-88 85,95 50-65 

Ganzglasige [%] 0-2 0-2,5 - 

Viskosität [mPa·s] 1,45-1,58 1,45-1,65 1,55-1,85 

Farbe [EBC] 2,3-3,5 12-25 3,5-4,5 

Kochfarbe [EBC] 4,5-5,8 14-30 5,5-7,0 

pH-Wert 5,75-5,95 5,45-5,70 5,90-6,10 

Eiweiß wfr. [%] 9,5-11,5 9,5-11,0 10,0-12,5 

Kolbachzahl* [%] 36-44 36-42 32-46 

EVG, scheinbar [%] > 64 

Abb. 1: Daten der chemisch-technischen Analyse verschiedener Malze 

* Eiweißlösungsgrad 

3. TECHNOLOGIE DER WÜRZEBEREITUNG 

Ablauf: 

� Malzsilo 

� Schrotmühle 

� Maischbottich, Maischepfanne 

� Läutergerät (z.B. Läuterbottich, Maischefilter) 

� Würzepfanne (Stichwort: Sudhausausbeute) 

� Whirlpool (Stichwort: Heißtrub) 

� Plattenkühler 

� Filter oder anderes Gerät zur Kühltrubentfernung 

� Vergären 

(1) Schroten: 

Konditionierung � mit H2O besprühen, damit Spelzen elastisch werden und nicht brechen. Die ist 

wichtig beim Abläutern! 

Sechswalzenmühle � 1. Vorbrechwalzenpaar (1,6 mm) 

� 2. Spelzenwalzenpaar (0,8 mm) 

� 3. Grießwalzenpaar (0,4 mm) 

Zwischen den Walzenpaaren befinden sich Schüttelsiebsätze: 

� grob: Spelzen mit anhaftendem Grieß 

� mittel: Grieße 

� fein: Feingrieß und Mehl 

(2) Maischverfahren: 

� 30 min bei 50 °C � Eiweißrast 

� 60 min bei 62-65 °C � Maltosebildungsrast (β-Amylase) 

� 30 min bei 70-75 °C � Verzuckerungsrast (α-Amylase) 

� 78 °C � Abmaischtemperatur 


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Infusionsverfahren: � die gesamte Maische wird unter Einhaltung der Rasten bis zur Abmaischtemperatur 

erwärmt und dabei keine Teilmaische gekocht. 

Dekoktionsverfahren: � ein Teil der Maische (Kochmaische) wird abgetrennt und gekocht. Durch 

Zurückpumpen zur Restmaische erhöht sich die Temperatur der Gesamtmaische 

auf die nächst höhere Rasttemperatur. 

Stärkeartabbau: � Verkleisterung 

� Verflüssigung (α-Amylase) 

� Verzuckerung (Maltose, Maltotriose, Glucose) 

� es bleiben auch Grenzdextrine übrig! 

Merke: 

� Nicht zu hoch abmaischen, wegen der Nachverzuckerung 

� wenn die Temperatur zu hoch ist, wird die α-Amylase zerstört! 

� optimaler pH-Wert zum Maischen liegt bei 5,4-5,6 

β - Glucan: � Abbau durch β-Glucanase optimal bei 45-50 °C 

� β-Glucan wird auch noch durch β-Glucan-Sohnbilase bis 65-70 °C gebildet, wo die 

β-Glucanase schon zerstört ist (52-55 °C) 

(3) Gußführung: 

� helle Biere: 4,0-5,0 hl/100 kg Schüttung 

� dunkle Biere: 3,0-3,5 hl/100 kg Schüttung 

(4) Einmaischtemperatur: 

Früher bei 35 °C, da bei dieser Temperatur schon Eiweiß (Topt 45 °C), β-Glucane (45 °C) und 

Hemicellulose abgebaut werden. � hohe EVG! 

Dies wird heutzutage aber kaum noch angewendet, da dies zuviel Zeit und Energie kostet; außerdem 

führt dies zu Schaumproblemen (Gummistoffe und höhermolekulare Eiweißstoffe werden zuviel 

abgebaut). Daher wird erst bei 50 °C eingemaischt. 

Dauer: 180-200 min. 


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(5) Läuterung (Maischefiltern): 

Das Abläutern untergliedert sich in zwei Phasen: 

� Ablauf der Vorderwürze (Hauptguss) 

� Auswaschen der Treber (Nachgüsse) 

Vorderwürze: 16-20 % Extrakt 


Trennen von 

�� 

Treber & Würze 

� Anschwänzen (Nachgüsse): Treber mit heißen Wasser auswaschen, aber unter 80 °C 

bleiben, um die Nachverzuckerung zu gewährleisten (α-Amylase)! 

� solange anschwänzen, bis man gewünschte Konzentration in der Würzepfanne erreicht hat. 

� Würze die zuletzt abläuft, bezeichnet man als Glattwasser und sollte eine Konzentration von 

max. 0,5-0,6% aufweisen. 

! 

Nachteile bei zu langem Anschwänzen: Auswaschen von unedlen Stoffen 

! 

(Gerb- und Bitterstoffe aus der Spelze) aus dem Treber 

Aufbau eines Läuterbottichs: 

� Senkboden 

� Maischeeinlass von unten (wenig O2 – Belastung) 

� Pro 1 m 2 eine Anstichöffnung 

� Schneidwerk / Umhacker � Hubhöhe je nach Trübungsgrad der würze und Differenzdruck) 

(6) Würzekochung: 

Aufgaben der Würzekochung: 

� (a) Eindampfen von Wasser 

� (b) Fixieren der Würzezusammensetzung 

� (c) Sterilisieren der Würze 

� (d) Koagulation von Eiweiß 

� (e) Isomerisieren der Hopfenbitterstoffe 

� (f) Einstellen des Aromaprofils � DMS ausdampfen 

� Ausbildung des Hopfenaromas 

Zu (a): Stammwürze einstellen � Extrakt ↑ 2 % 

� Verdampfung 6-8 % 

Zu (b): Inaktivierung der Enzyme (Polyphenoloxidation erst nahe bei Kochtemperatur!) 

Zu (c): Mit dem Malzstaub sind viele Bakterien in die Maische gelangt. Beim Würzekochen werden alle 

in der Würze enthaltenden MO abgetötet. 

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Zu (d): Bildung und Ausscheiden von Eiweiß-Gerbstoff-Verbindungen 

Proteine & Gerbstoffe, Bruch wird gefördert durch � Kochzeit 

� intensive Bewegung 

� niedrigen pH-Wert (5,2) 

Eiweißabbauprodukte und Gerbstoffe bleiben in Lösung und scheiden sich erst beim Kühlen der 

Würze als Kühltrub ab! 

Zu (e): Hopfenöle � Aroma! Hopfenharze bzw. Bitterstoffe sind die wichtigsten Bestandteile des 

Hopfens � Isomerisierung der α-Säuren! 

Einflussfaktoren der Isomerisierung der α-Säuren (→ Isohumulone): 

� Kochzeit 

� Menge der dosierten α-Säuren 

� Raschheit der Extraktion und Verteilung der Bitterstoffe 

� Alter des Hopfens bzw. der Oxidationsgrad 

� pH-Wert der Würze (↑ bessere Isomerisierung, aber nicht fein, daher lieber pH ↓ ) 

� Zusätze zur Verbesserung der Isomerisierung 

� Würzezusammensetzung 

Zu (f): Dimethylsulfid (DMS) in Bier < 50-60 µg DMS/l 

Je länger und intensiver man kocht, desto mehr DMS-P wird in DMS umgewandelt und 

verdampft! DMS-P im Whirlpool vermeiden! (hier wird es ebenfalls zu DMS umgewandelt, 

kann aber nicht mehr ausgetrieben werden) 

Würzekochung: pH sinkt um 0,1-0,2, weil: �Hopfenbittersäuren, Maillardprodukte (Mellanoidine), 

Ca 2+ . Mg 2+ 

� Ausscheidung alk. Phosphate 

� Abhängig von Auflösungsgrad und Aus- 

darren des Malzes 

Mangelhafte Eiweißkoagulation führt zu: 

� verschmieren der Hefe 

� einem niedrigen EVG 

� einer schlechten Klärung 

� einem höheren Bier-pH (schlechte biologische Stabilität) 

� breite Eiweißbittere 

Annäherung an optimalen Würze-pH von 5,2: 

� gute Malzlösung, hohe Ausdarrung 

� negative Restalkalität ( KH : KNH = 1 : 2-2,5) 

� biologische Stabilität 

� intensive Kochung 

Systeme der Würzekochung: 

� Innenkocher 

� Außenkocher 

� Niederdruckkocher 

� Hochtemperatur-Würzekochung (kontinuierlich) 


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(7) Brauwasser: 

Wichtig ist hier vor allem: Entfernung von aciditätsvernichtenden Ionen � Karbonate und Hydrogencarbonate 

(KH) 

Aciditätsfördernde Ionen sind: Ca 2+ und Mg 2+ 

Restalkalität: RA = KH - 


GH – KH = NKH 

Pils < 5 °dH RA 

Entkarbonisieren: � Erhitzen 

� Zugabe von gelöschtem Kalk Ca(OH)2 

� Ionenaustauscher 

Merke: 

� Nitratgehalt möglichst niedrig 

Bei > 50 mg/l → Zugabe Hopfen → Bier 70-80 kg/l � nicht optimal 

Weitere Daten zum Brauwasser: 

� Wasserbedarf: 5-8 x Bierausstoß 

� Trinkwasserqualität 

GH sind alle Ca und Mg; KH sind alle (hydrogen-)carbonat Ionen 

Ca 2+ + 0,5 Mg 2+ 

3,5 

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4. TECHNOLOGIE DER GÄRUNG UND LAGERUNG 

untergärige Hefe: 4-12 °C 

obergärige Hefe: 14-25 °C 


Luft, Hefe � Anstellen � Kühltrub 

� (Flotationstanks, Anstellbottiche) 

� � 

� Hauptgärung 

Waschen (Gärtank / - bottich) � 

� � � 

Erntehefe � Schlauchen Aufkräusen 

� � 

Reifung, Lagerung � 

(Lagertank) 

� 

Filtration 

(Kieselgur-/ Schichtenfilter, ZHF, PVPP) 

� 

Drucktank 

� 

Abfüllung 

Gärungsbeeinflussende Inhaltsstoffe der Würze: 

� vergärbare Zucker: 

Fructose, Glucose, Maltose, Saccharose, Maltotriose 

� assimilierbare N-Verbindungen: 

Aminosäuren, Ammoniumverbindungen, Peptide, Purine, Pyrimidine 

� Mineralstoffe und Spurenelemente: 

P, K, Na, Sulfate, Ca, Mg, Zn, Fe, Mn 

� Vitamine: 

H (Biotin), B1 (Thiamin), B2 (Riboflavin), B5 (Panthotensäure, B6 (Pyrixodin) 

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Anstellparameter: 

� Grad der Kühltrubentfernung 

� Quantität der Hefegabe 

� Qualität der Hefegabe 

� Vorbehandlung der Anstellhefe 

� Verteilung der Hefegabe auf mehrere Sude 

� Intensität der Belüftung 

� Zeitpunkt der Belüftung 

� Verteilung der Luftdosage auf mehrere Sude 

� Homogenität der angestellten Würze 

Gärungsparameter: 

� Zweitbelüftung 

� Geometrie der Gärgefäße 

� max. Gärtemperatur 

� Temperaturführung 

� Druck, Druckführung 

� Ein- bzw. Mehrtankverfahren 

� Kühltechnik 

� Hefesedimentation 

� Probenahme 

� Homogenität 

� Kräusengabe 

� CO2 – Begasung 

Gärungstechnologische Einflussgrößen: 

O2 – Gehalt der Würze � � Würzekonzentration 


Gärung 

Hefe (Qualität / Quantität) � � Zusätze 

Temp. / Temp.-führung � � Anstellen (Zeit, Hefegabe, Begasung) 

Bewegung, Konvektion � � Druck, Druckführung 

Gärung: � Angärzucker (Hexosen) 

� Hauptgärzucker (Maltose) 

� Nachgärzucker (Maltotriose) 

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Gärungsparameter und die Bierqualität: 

Substrat (Würze) � � pH 


� Geschmack (Flavour) 

� Farbe 

Hefe � � kolloide Stabilität 

Technologie � � biologische Stabilität 

Technik � � Schaumstabilität 

� Geschmacksstabilität 

� Filtrierbarkeit 

� Stabilisierbarkeit 

Energiebilanz: 

Atmung: C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O 287 kJ 

38 Mol ATP 

Ethanolgärung: C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2 197 kJ 

2 Mol ATP 

� die geringe Energieausbeute zwingt die Hefe, viel zu vergären! 

� aerob � große Hefevermehrung 

� anaerob � Hefevermehrung gering, viel CO2, Ethanol und Gärungsnebenprodukte 

Crabtree-Effekt beschreibt den Übergang der Atmung zur Gärung bei steigender Glucosekonzentration 

� Repression der Atmung durch Glucose 

� Induktion der Gärung durch Glucose 

Anwendung: 

� Hefefabrik: � langsames Zudosieren von Melasse große Menge an Hefe, 

� starke Belüftung des Ansatzes wenig Ethanol 

� Alkoholgewinnung: � hohe Zuckerkonzentration wenig Hefe 

� keine oder geringe O2 – Zufuhr hoher Ethanolgehalt 

Die wichtigsten Gärungsnebenprodukte: 

� Diacetyl 

� höhere Alkohole 

� Ester 

� Aldehyde 

� Schwefelverbindungen 

Gärung 

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Hierbei unterscheidet man: 

� Jungbukettstoffe: � Diacetyl 

� Aldehyde 

� S-Verbindungen 

Unreiner, junger, unharmonischer Geschmack und Geruch. Können im Verlauf der Gärung und 

Reifung (dies ist eine der Hauptaufgabe der Reifung!!!) auf biochemischen Weg wieder abgebaut 

werden! 

� Bukettstoffe: � höhere Alkohole, Ester 

Diese bestimmen wesentlich das Aroma des Bieres. Sie können auf technologischem Weg nicht 

mehr entfernt werden! 

Diacetyl (vicinale Diketone) 

� Butteraroma, (Pentandion wirkt gleich) 


� 

vicinale Diketone 

� 

Reifegrad für Bier 

Bei der Gärung entstehen durch die Hefe die Acetohydroxysäuren: 

oxidative 

Decarboxylierung 

Vorstufe: Acetohydroxysäuren ―――――→ Diacetyl, Pentandion 

begünstigt durch pH ↓, Temperatur ↑, O2 ↑. 

Hefe reduziert Diacetyl zu Butandiol! (z.B. durch Aufkräusen!) 

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Mitschrieb zur Vorlesung “Getränketechnologie 3 ... - Bierbrauerei.net

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