Herstellen der Würze – Alle Vorgänge im Überblick

Quelle: Deutscher Brauer-Bund e.V (www.brauer-bund.de)

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 vergärbaren 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.

➔ Hier gibt es weitere Informationen zum Maischen!

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.

Läutern

Am Ende des Maischprozesses besteht die Maische aus einem wässrigen Gemisch von gelösten und ungelösten Stoffen. Die löslichen Extraktstoffe nennen sich Würze, die ungelösten Teile heißen Treber. Die Treber bestehen hauptsächlich aus Spelzen, Keimlingen und anderen Stoffen, die beim Maischen nicht gelöst wurden. Für die Bierherstellung wird der Treber von der Würze getrennt.

Diesen Schritt nennt man das „Läutern“, welche in zwei Phasen den Braurückstand filtriert. Zuerst läuft die Vorderwürze ab, anschließend wird der Treber ausgewaschen.Nach dem Ablauf der Vorderwürze wird der in den Trebern zurückgehaltene Extrakt mit ca. 78°C heißem Wasser herausgewaschen. Drei bis vier Mal wird der Vorgang wiederholt, bis aus Qualitäts-, Zeit- und Kostengründen fortgefahren werden muss. Das Läutern dauert etwa drei Stunden.

➔ Hier gibt es weitere Informationen über das Läutern!

Würzekochen

Die aus den vorherigen Verfahren entstandene Würze wird nun ein bis zwei Stunden unter Beigabe von Hopfen gekocht. Ihn gibt man entweder zum Kochbeginn oder später in Teilen hinzu, so kann man Intensität und Qualität der Bittere regulieren.Folgende bedeutsame Vorgänge finden statt:

  •     Lösung und Umwandlung von   Hopfenbestandteilen
  •     Bildung und Ausscheiden von Eiweiß-Gerbstoffverbindungen
  •     Verdampfung von Wasser
  •     Sterilisation der Würze
  •     Zerstörung der Enzyme
  •     Zufärbung der Würze
  •     Verdampfung von unerwünschten Aromastoffen

Lösung und Umwandlung von Hopfenbestandteilen

Die bitteren α-Säuren lösen sich in kalter Würze nicht. Erst beim Kochen erfolgen Umlagerungen der chemischen Struktur (Isomerisieren) und die neu entstanden Verbindungen werden löslich. Da die Isomerisierung nicht vollständig ist, werden im weiteren Verlauf Bitterstoffe ausgeschieden, sodass nur noch 30 % bestehen bleiben.

Die Bitterstoffmenge verhält sich wie folgt:

  •         Hopfengabe 100 %
  •         Verlust beim Kochen 60 %
  •         Verlust beim Gären 10 %
  •         im Bier 30 %

Bindung und Ausscheidung von Eiweiß-Gerbstoffverbindungen

Gerbstoffe aus Hopfen und Malz, sowie Eiweißstoffe verbinden sich und werden in der Hitze aufgelöst, damit sie als „Trub“ ausfallen. Wäre sie im Bier enthalten, würde das Haltbarkeit und Geschmack beeinträchtigen und Trübungen begünstigen.

Verdampfung von Wasser

Um am Ende des Kochens die erforderliche Konzentration der Würze, den Stammwürzegehalt, einzustellen, muss Wasser verdampft werden. Etwa 10 % der Flüssigkeit werden als Wasser verdampft.

Sterilisierung der Würze

Eine Vielzahl von Mikroorganismen überlebt den Maisch- und Läuterungsprozess, die im weiteren Prozess der Bierbrauung verderben.

Zufärbung der Würze

Durch Oxidation beim Kochen und weitere chemische Vorgänge werden Farbstoffe gebildet, die jedoch bei der Gärung teilweise wieder ausgeschieden werden.

Würze vor dem Kochen: 10 EBC-Einheiten
Würze nach dem Kochen: 12 EBC-Einheiten
Bier: 8 EBC-Einheiten

Verdampfung von unerwünschten Aromastoffen

Einige Aromastoffe des Malzes, wie Schwefelverbindungen, sind bei Wärme flüchtig und werden mit dem Dampf ausgetrieben. Das gleiche gilt für unbrauchbare Hopfenbestandteile, z.B. Öle.

Würzeklärung

Quelle: Deutscher Brauer-Bund e.V (www.brauer-bund.de)
Quelle: Deutscher Brauer-Bund e.V (www.brauer-bund.de)

Beim Kochen entsteht der sogenannte „Bruch“, der Kochtrub, der vor der Gärung von der Würze getrennt werden muss. Er besteht hauptsächlich aus Hopfentrebern und koagulierten Eiweiß-Gerbstoffverbindungen.

Ein Großteil der Brauereien verfährt heutzutage auf physikalischem, hydrodynamischem Wege, um den Trub von der Würze zu trennen. Die Würze wird mit hoher Geschwindigkeit in einen „Whirlpool“ gepumpt. Durch Rotation sinken die schweren Bestandteile zu Boden und formen in der Mitte des Gefäßes einen Kegel.
Die Verweildauer beträgt 20-30 Minuten.

Kühlen der Würze

Hefe kann nur bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen vergären und stirbt bei über 50°C ab. So muss die heiße Würze abgekühlt werden. Bei diesem Schritt kommt ein Plattenkühler zum Einsatz. Mit Wasser bzw. Eiswasser wird die Würze auf 10°C abgekühlt. Das gegenfließende Wasser erwärmt sich auf ca. 85°C und wird im Sudprozess genutzt. Entleerung des Whirlpools und Kühlung dauern ca. 60 Minuten.Das Herstellen der Würze im Sudhaus dauert insgesamt acht bis neun Stunden:

  •         Schroten: 20 Minuten
  •         Maischen: 150 Minuten
  •         Läutern: 3 Stunden
  •         Kochen: 1 Stunde
  •         Klären: 20 Minuten
  •         Kühlen: 1 Stunde

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.