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Prozess der Würzeherstellung
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Der Hauptprozess bei der Bierherstellung ist die Vergärung des in der Würze enthaltenen Zuckers zu Alkohol und Kohlensäure.
Zu Beginn müssen die unlöslichen Bestandteile des Malzes in lösliche und vor allem in vergärbare Zucker umgewandelt werden.
Schroten
Das Malz muss zerkleinert werden, damit die Enzyme auf die Inhaltsstoffe des Malzes einwirken und sie abbauen können.
Allerdings sollten die Spelzen, die Kornhüllen, erhalten bleiben, denn sie werden im späteren Läuterverfahren als
Filtermaterial gebraucht.
Von der Schrotqualität, also der Zusammensetzung und Größenverteilung, hängen die weiteren Vorgänge ab:
- Maischverfahren
- Läuterung
- Vergärung
- Filtrierbarkeit des Bieres
- Farbe, Geschmack und Gesamtcharakter
Maischen
Vermaischen nennt man das Mischen von Schrot und Wasser. Dabei werden die Inhaltsstoffe des Malzes löslich gemacht
und als Extraktstoffe gewonnen. Das Mischverhältnis liegt bei ca. 100 kg Malz auf 400 l Wasser.
Was beim Maischen passiert, ist im weiteren Verlauf nicht mehr reversibel. Die Art und Qualität des Bieres hängt
von diesem Schritt ab.
Das Ziel des Maischens ist es, viel und guten Extrakt zu bilden und zu lösen. Hierbei kommen wieder Enzyme zum
Einsatz, die bei optimalen Temperaturen Extraktstoffe wie Zucker, Dextrine, Mineralstoffe und bestimmte Eiweiße lösen.
Unlösliche Stoffe sind Stärke, Cellulose und hochmolekulare Eiweiße, die jedoch während des Maischens minimal gelöst werden.
Stärkeabbau
Ein biochemischer Prozess von hoher Bedeutung ist das Spalten der Stärke in niedere Kohlenhydrate, insbesondere zu
vergärbaren Zuckern.
Die Stärke muss völlig zu Zuckern und hochmolekularen Dextrinen abgebaut werden, den Stärkereste weisen auf deutliche
Mängel im Bier hin.
Stärke wird in drei Stufen abgebaut.
Verkleisterung:
In warmen Wasser quellen die Stärkemoleküle auf, platzen und bilden eine zähe, viskose Lösung. Bei 60°C verkleistert die Malzstärke. Die Stärke ist nun freigesetzt und kann von den Enzymen bearbeitet werden.
Verflüssigung:
Die α-Amylase sprengt die aus Glucoseresten bestehenden Ketten der Stärke in kleinere Ketten. Die Zähigkeit der Maische verringert sich. Die α-Amylase wirkt am besten bei Temperaturen von 72-75°C und zerfällt bei über 80°C.
Verzuckerung:
Die α-Amylase wird nun durch die β-Amylase abgelöst, die von den zuvor abgesprengten Ketten Zweiergruppen (Maltose) abspaltet. Die β-Amylase funktioniert bei Temperaturen von 60-65°C und wird ab etwa 70°C inaktiv.
Verzuckerung bedeutet den restlosen Abbau der verflüssigten Stärke zu Maltose, einfachen Zuckern und Dextrinen.
Eiweißabbau
Bei 45-55°C wird Eiweiß abgebaut. Beim Würzekochen werden alle hochmolekularen Eiweißstoffe durch Koagulation ausgefällt.
Die beim Maischen gebildeten niedrigmolekularen Eiweißstoffe sind für die spätere Hefeernährung wichtig.
Weitere Abbauvorgänge
Neben dem Eiweißabbau werden noch Zellulosebestandteile zerlegt, sowie Gerb- und Mineralstoffe gelöst.
Die Zusammensetzung der Würze und die Enzymtätigkeit wird bei folgenden Temperaturen erreicht:
- Eiweißrast 50°C
- Maltosebildungsrast 62-65°C
- Verzuckerungsrast 70-75°C
- Abmaischtemperatur 78°C
Schnelles Durchschreiten bzw. Rasten bei diesen Temperaturen bewirken Zuckermenge und -zusammensetzung und somit auch Vergärungsgrad und Alkoholgehalt.
Der gesamte Vorgang dauert zweieinhalb Stunden.
Beim Maischen gibt es mehrere Verfahren. Zwei Möglichkeiten sind das Dekoktionsverfahren und das Infusionsverfahren.
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