Mälzen = kontrollierter Keimvorgang, bei dem aus Getreide Malz entsteht.

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1 1. M ÄL ZE N Problem: Die in Getreide (Körner) enthaltene Stärke lässt sich nicht direkt vergären. Für das Bierbrauen muss sie zuerst in eine für Hefen verwertbare Form umgewandelt werden. Lösung: Mälzen = kontrollierter Keimvorgang, bei dem aus Getreide Malz entsteht. Zweck: Spaltung von Stärke in leicht zu vergärende Maltose (Malzzucker) sowie von Eiweissen in Aminosäuren. Produktion von Enzymen (z.b. Amylase), welche die Spaltung ermöglichen, d.h. als Biokatalysatoren wirken. Stärke Maltose Vorgehen: Dem Getreide (meistens Gerste, aber auch Weizen, Dinkel) wird Wasser hinzugefügt und dann zwischen 2-7 Tage bei konst. Temperatur (ca. 15 C) zum Keimen gebracht. Dabei wird das Getreide regelmässig gewendet. Weiterverarbeitung: Zur Beendigung des Keimens (Enzym-Inaktivierung) sowie zur Bildung von Geschmacksstoffen wird das Getreide geröstet (Darren). Anschliessend wird das Malz grob zerhackt (Schroten).

2 2. M AI SCHE N Ausgangslage: Beim Mälzen wurde nur ein Teil der Stärke in Maltose umgewandelt. Lösung: Maischen = Malz wird in Wasser eingeweicht und erwärmt. Dabei spalten die im Malz enthaltenen Enzyme die restliche Stärke in vergärbare Zuckerarten auf. Vorgehen: Das geschrotete Malz wird mit Wasser versetzt und sukzessive auf verschiedene Temperaturen erwärmt. Dabei müssen bestimmte Rasten (Eiweissrast, Verzuckerungsrasten) eingehalten werden. Zweck: Aktivierung der Enzyme, um eine 'Verflüssigung' schwer löslicher Stoffe des Schrotes zu erreichen: Weitere Spaltung von Eiweissen in Bruchstücke (Oligopeptide, Aminosäuren) durch Enzyme (Proteasen) fi Beeinflusst Klarheit, Vollmundigkeit, Schaumstabilität und das Kohlensäurebindungsvermögen Spaltung des Amylose-Anteils der restlichen Stärke Spaltung des Amylopektin-Anteils der Stärke Stärke (Polysaccharid) b-amylase a-amylase Glucoamylase Maltose (Disaccharid) Dextrine (Oligosaccharide) Glucose (Monosaccharid)

3 A ufba u de r Stärke Stärke besteht aus unverzweigter Amylose (15-25 %) und aus verzweigtem Amylopektin (75-85 %). Sie sind beide aus mehreren hundert Glucoseeinheiten aufgebaut: Amylose ist ein wasserlösliches Polysaccharid, Amylopectin hingegen ist wasserunlöslich. Amylopektin Spaltung der Polysaccharidkette in Maltose durch Enzym b-amylase

4 S tä rk e-na chweis Amylopektin Amylose Spiralförmige Struktur der Amylose Nachweis von Amylose mithilfe von Iod Æ tiefblau

5 3A. ABLÄUTERN Allgemein geht es darum, nicht gelöste Malzbestandteile, Spelzen und nichtgelöste Eiweissbestandteile des Malzens von der Würze zu trennen. Dies geschieht grundsätzlich in zwei Phasen: Im sogenannten Läuterbottich wird die Maische für ca. 30 Minuten stehen gelassen, sodass sich ein Treberkuchen am Boden dieses Bottichs bildet. Die Würze wird abgelassen, wobei der Treberkuchen, welcher zu 80% aus Wasser besteht, als Filter dient. Der Treberkuchen wird mit heissem Wasser besprüht, sodass die extraktärmeren Nachgüsse aus dem Läuterbottich laufen, bis der Treberkuchen völlig ausgelaugt ist. Der Vorgang des Abläuterns ist rein physikalisch und sollte bei konstanten 78 C durchgeführt werden. Weiterverwendet wird die zurückbleibende Flüssigkeit, welche beim Abläutern wichtige Stoffe und Enzyme aufgenommen hat.

6 3B. WÜRZEKOCHEN Grobübersicht: Der abgeläuterten Würze wird nun der Hopfen zugesetzt. Dabei benutzt man nur die Blüten der Weiblichen Hopfenpflanze, denn nur sie hat Drüsen die das sogenannte Lupulin enthalten. Lupulin ist ein Antiseptikum was Säuren bildet Lupulinsäure, welche ein Bitterstoff ist. Wir bringen den Biersud, der durch Maischen entstanden ist, zum Kochen und fügen die Hopfenpellets zu. Beim Würzekochen beträgt die Kochtemperatur 75 C, dabei werden immer noch unerwünschte Eiweiße ausgefällt, die das Bier verderblich machen würden. Der Sud muss nun 110 Minuten kochen Beim Würzekochen wird durch kontrollierte Wasserverdampfung die gewünschte Konzentration, der Stammwürzegehalt (der Prozentanteil der gelösten Stoffe), erreicht. Nach dem Würzekochen folgt die Abkühlung der Würze auf die Wirkungstemeratur der Hefe. Danach wird der Heisstrub abfiltriert. Wir kühlen dazu den Biersud ab und filtrieren durch ein feinmaschiges Filtertrubgewebe.

7 4. GÄRUNG Hefe, Luftabschluss C 6 H 12 O 6 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2 Glucose in Ringform Es besteht ein Gleichgewicht zwischen der Anzahl offenkettigen und der Anzahl ringförmigen Glukosemolküle. Die ringförmigen Moleküle liegen in ca. 99% Konzentration vor. Glucose in Kettenform Ethanol O = C = O Kohlenstoffdioxid