Herstellen des Bieres
Zur Vermehrung benötigt die Hefe Sauerstoff. Zu Beginn der Gärung soll sich die eingesetzte Hefe optimalerweise um das 3-4-fache vermehren. Um das zu erreichen, muss die kalte Würze intensiv belüftet werden. Das ist das einzige Mal während der gesamten Bierherstellung, bei dem eine gezielte Sauerstoffzugabe stattfindet. Beim Abfließen in den Gärtank wird die Würze über Düsen belüftet.
Gärung
Bei der Gärung wird hauptsächlich Zucker in Alkohol und Kohlensäure vergoren. Dabei bilden sich Gärungsnebenprodukte, die den Geschmack und den Geruch des Bieres wesentlich beeinflussen. Bildung und partieller Abbau dieser Nebenerzeugnisse sind mit dem Hefestoffwechsel verbunden.
Folgendes ist für den Erfolg der Gärung zu beachten:
- Würzebeschaffenheit: Zuckerzusammensetzung, Sauerstoffgehalt
- Gärtemperatur: Mit zunehmender Temperatur Beschleunigung, aber auch Bildung unerwünschter Stoffe
- Hefemenge: Höhere Hefegabe, Beschleunigung der Gärung, aber Nachteile durch geringe Vermehrung, weniger “junge” Hefezellen
- Bewegung: Beschleunigte Bewegung, Konvektion in modernen zylindrokonischen Getränks durch die aufsteigende Kohlensäure
- Heferasse: Genetische Eigenschaften unterscheiden die Hefestämme und haben Auswirkungen auf Gärleistung, Geschmack und Qualität
- Druck: Steigender Druck bremst die Gärung
Gärungsprodukte beeinflussen das Bier sehr, denn sie wirken sich nicht nur auf Vollmundigkeit, sonder auch auf Geruch, Geschmack und Schaumhaltbarkeit aus.
Die wichtigsten Gärungsnebenprodukte sind:
- Diacetyl
- höhere Alkohole
- Ester
- Aldehyde
- Schwefelverbindungen
Die Gesamtheit dieser Komponenten ergibt Geschmack und Geruch des Bieres. Die Werte sind analytisch festgelegt. Zu viel von einem Stoff kann störend sein. Somit kann der Brauer den Charakter seines Bieres bestimmen.
Ein Beispiel: Wenn weniger höhere Alkohole gebildet werden sollen, kann man die Beigabe von Hefe erhöhen, die Gärtemperatur senken und die Würzequalität ändern. Durch diese Maßnahmen wird jedoch die Bildung von geruchsintensiven Estern (Bananen- oder Erdbeergeschmack) gefördert.
Weitere Vorgänge bei der Gärung sind:
- Bildung von Ethanol und CO2
- Bildung von Gärungsnebenprodukten
- Ausscheidung von Bitter- und Gerbstoffen
- Lösung des CO2 im Bier
- Aufhellung der Farbe
- Klärung des Bieres
- Veränderung von Eiweißstoffen
Die Hefe verwendet niedrig molekulare Eiweißstoffe aus der Würze zur Aufrechterhaltung ihrer Lebensvorgänge. Zu wenig in der Würze enthalten, könnte das die Leistung der Hefe mindern und somit die Bierqualität.
Technologie der Gärung
Die notwendige Hefemenge wird durch Reinzucht der Hefe gewonnen. Für jedes Bier werden unterschiedliche Hefestämme verwendet, die in Hochschulinstituten in sogenannten Hefebänken hinterlegt sind. Reinzucht im Labor besteht darin, eine Hefezelle zu isolieren und sie solange zu vermehren, bis sie die gewünschte Menge erreicht hat und man sie im Brauereibetrieb einsetzen kann. So ist dauerhaft eine Verjüngung bzw. Erneuerung der Hefe gewährleistet.
Die Hauptgärung wird durch das Belüften und de Zugabe von Hefe eingeleitet. Die Temperatur beträgt zu Beginn 10°C. Während der Gärung muss gekühlt werden, da durch die Gärung an sich Energie in Form von Wärme freigesetzt wird. Insgesamt dauert die Gärung sieben Tage.
Am Ende der Gärung setzt sich die Hefe Kegel des Tanks ab. Die Hefe kann ihre Lebensvorgänge nicht mehr fortführen, denn weder Sauerstoff, noch Zucker sind vorhanden. Nach der Abkühlung des Tankinhalts wird sie aus dem Behälter abgezogen und separat, gekühlt gelagert.
Länger als eine Woche sollte die Hefe nicht aufbewahrt werden, ansonsten verbraucht sie zu viele Zellinhaltsstoffe (Reservestoffe) und nimmt Schaden. Sie wird zum Anstellen neuer Würze eingesetzt. Diese Prozedur durchläuft sie ca. dreimal, bis eine neue Hefereinzucht zur Verfügung steht.
Zum Schluss des Gärprozesses wird die Zusammensetzung des Bieres kaum verändert, eine weitere Reifung ist jedoch notwendig. Nach Entnahme der Hefe wird das Bier bei 0-1°C etwa drei Wochen gelagert.
Während der Reifung finden folgende Vorgänge statt:
- Sättigung des Bieres mit Kohlensäure: Bei niedriger Temperatur und ca. einem bar Überdruck wird CO2 aufgefangen und als Schutzgas verwendet
- Klären des Bieres: Bei kalter Lagerung sinken Hefezellen, sowie Eiweiß- und Gerbstoffverbindungen zu Boden, das Bier klärt sich
- Veränderung von Geruch und Geschmack: Chemische Reaktionen verändern das “Jungbukett”, welches noch unrein ist
Je nach Biertyp und Brauerei gibt es unterschiede bei der Handhabung der Temperatur Während der Gärung und der Reifung.
Man unterscheidet zwischen:
- kalter Gärung und kalter Reifung
- kalter Gärung und warmer Reifung
- warmer Gärung und warmer Reifung
