Der Einfluss verschiedener Hopfenfraktionen auf die Inhibierung der Rotfärbung von Gerstenmalzmaischen

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1 Technische Universität München Center of Life and Food Sciences Weihenstephan Forschungszentrum für Brau- und Lebensmittelqualität Prof. Dr.-Ing. Fritz Jacob Der Einfluss verschiedener Hopfenfraktionen auf die Inhibierung der Rotfärbung von Gerstenmalzmaischen Martin Zarnkow Sebastian Jerebic Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 1

2 Rotes Bier 500 v. Chr. Neubabylonisches Reich; 70 Biersorten, davon auch ein Rotbier 11./12. Jhdt. Hamburg; Umstellung von der Rotbier- auf die Weißbiertechnologie 1540 Nürnberg; zwischen Weiß- und Rotbierbrauereien wurde unterschieden, wobei deutlich betont wird, dass mit Weißbier nicht das Weizenbier gemeint ist Schönfeld; Berlin 1917 Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 2

3 Ausgangssitutation 2006: Archäologische Brauversuche in Tall Bazi (Nord Syrien) 2008: Studienarbeit Schnitzenbaumer Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 3

4 Ausgangssituation Herstellung eines Bieres aus syrischer Schwarzgerste (Hordeum vulgare L.) ohne Hopfengabe Brauprozess Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 4

5 Ausgangssituation Herstellung eines Bieres aus syrischer Schwarzgerste (Hordeum vulgare L.) mit Hopfengabe Brauprozess Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 5

6 Ausgangssituation Standardprodukt: Perle (Ernte 2010)? Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 6

7 Hopfenfraktionen Eckdaten: Proben Volumen : 200 ml Bittereinheiten : 20 BE Ausbeutefaktor : 25 % Hop Oil HAL und Isohop wurden nicht gekocht! Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 7

8 Brauverfahren Würzebereitung modifiziertes Hochkurz-Maischverfahren; Lösen von Polyphenole Läutern über Faltenfilter; 200 ml Nachguss; maximal 400 ml Würze 30 min kochen mit optionaler Hopfengabe Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 8

9 Brauverfahren Anstellen Sechs Proben; drei Blindproben + drei mit Hopfenprodukt versetzte Proben 200 ml Würze + 30 g Schwarzgerstenmalzschrot + 20 Mio. HZZ/ml Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 9

10 Brauverfahren Gärung und Lagerung Gärung über acht Tage bei 20 C Abtrennen der festen Schrotbestandteile über Faltenfilter Lagerung über sieben Tage bei 0 C Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 10

11 Analysen Würze/Jungbier Alcolyzer (Extrakt) Photometer ( nm) ph-meter Bier Alcolyzer (Extrakt, Alkohol) Photometer ( nm) Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 11

12 Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 12 Schrotreihe

13 Schrotreihe Extinktion bei 520 nm entspricht Intensität der roten Farbe Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 13

14 Schwarzgerste (Hordeum vulgare L.) und Farbe schwarze Färbung des Aleurons entsteht durch Kopigmentierung zwischen Phytomelanin und Anthocyanen Phytomelanin überdeckt andere Färbungen (z. B. blau, violett), die eventuell durch Anthocyane verursacht werden in blauen und schwarzen Gersten stellt Delphinidin-3-glucosid das dominante Anthocyan dar Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 14

15 Anthocyanidine und Phytomelanin Anthocyanidine Aglycone der Anthocyane kommen je nach ph-wert in unterschiedlichen Formen und Konzentrationen vor Phytomelanin Sammelbegriff für bräunlich/schwarzes Pigment in verschiedenen Geweben, verschiedener Pflanzen sehr resistent gegen Laugen bzw. Säuren, weder in organischen noch wässrigen Lösungsmitteln löslich chemische Struktur nicht aufgeklärt Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 15

16 Kopigmentierung physikalische Absorption von Anthocyanidine bzw. ihrer Derivate an einer geeigneten Oberfläche Entfernen ihrer Chromophoren aus der Lösung. Verhindern von Farbverlusten, welche durch Hydratisierungsreaktionen verursacht werden Zwei Arten der Kopigmentierung Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 16

17 Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 17 Farbverlauf

18 Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 18 Spektren der Biere

19 Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 19 Spektren der Biere

20 Anthocyan Farbstoffe Spektrum spezifisch für Anthocyan-Farbstoffe Devreux: Rotfärbung von Bieren aus pigmentierten Gersten; Entfernung mit polyphenolseitiger Stabilisierung Schönfeld: Zusammenhang Rotfärbung von Bieren und Phenolsäuren Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 20

21 Anthocyan Farbstoffe Mazeration; Lösen Anthocyane Ausbildung der Kopigmentierung Entfernung der Kopigment-Komplexe durch Filtration Erneute Ausbildung von Kopigment-Komplexen während Lagerung; Mazza und Miniati: Kälte verstärkt Ausbildung der Kopigmentierung ph Wert abhängig Alkohol stabilisiert Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 21

22 Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 22 Proben mit Ethanol-Extrakt und Isohop

23 Zusammenfassung gekochter Hopfen beeinträchtigt die rote Verfärbung von Bier nicht Öle, Lipide und Wachse, β-fraktion und Rohfasern Ethanol-Extrakt und Isohop verhindert visuell erneute Zufärbung der Biere Schnittmenge dieser Hopfenprodukte = iso-α-säuren spätestens seit dem Mittelalter Hopfen als Bierwürzung (Weißbiertechnologie) der Sud wird gekocht (iso-α-säuren) Einsatz von kochfesten Pfannen Ausblick tieferes Verständnis für die Inhibierung Wege aufzeigen für ein echtes Rotbier mit Hopfen Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 23

24 Herzlichen Dank. für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Martin Zarnkow Forschungszentrum für Brau- und Lebensmittelqualität Wissenschaftszentrum Weihenstephan Technische Universität München Alte Akademie 3 D Freising Tel.: Fax: Martin.Zarnkow@tum.de Martin Zarnkow Rotfärbung von Bier 24