Dieses Handbuch kombiniert das gesamte Wissen, das fur erfolgreiches Bierbrauen benotigt wird: von der Auswahl der Rohstoffe bis zur garfahigen Wurze. Zahlreiche Tabellen und Abbildungen, die die technischen Details veranschaulichen, machen dieses Buch zum ultimativen Nachschlagewerk. Der Handbuch-Klassiker der beiden beruhmten Bierbrauer Ludwig Narziss und Werner Back liegt endlich uberarbeitet und erganzt als Neuauflage vor.

Ludwig Narziss (Jahrgang 1925) studierte nach Praxisjahren an der damaligen Fakultät für Brauwesen der Technischen Hochschule (heute TU) München, war als wissenschaftlicher Mitarbeiter und Betriebsberater an den Instituten der LGA Nürnberg und der Staatlichen Prüfanstalt Weihenstephan beschäftigt und promovierte 1956 zum Dr. Agr. 1958-1964 war er erster Braumeister der Löwenbräu AG München und wurde 1964 auf den Lehrstuhl für Technologie der Brauerei I in Weihenstephan berufen. Zu der Lehr- und Forschungstätigkeit in einem breiten Spektrum von den Rohstoffen über die einzelnen Verfahrensschritte der Mälzerei und Brauerei bis zu den Eigenschaften des Bieres kamen Tätigkeiten in Universitäts-Institutionen sowie zahlreichen in- und ausländischen Fachgremien. Neben drei, in jeweils mehreren Auflagen erschienenen Standardwerken über Mälzerei- und Brauereitechnologie, Mitarbeit an Enzyklopädien sowie über 600 Veröffentlichungen als Auto und Co-Autor. Diese letzten Tätigkeiten fanden, ebenso wie Beratungen, auch nach der Emeritierung 1992 ihre Fortsetzung.

Werner Back (Jahrgang 1942) schloss 1969 sein Studium an der damaligen Fakultät für Brauwesen und Lebensmitteltechnologie in Weihenstephan ab. Von 1970-1976 war er wissenschaftlicher Assistent am Institut für Technische Mikrobiologie und Technologie der Brauerei II und promovierte 1974. 1980 habilitierte er auf dem Gebiet der Getränkemikrobiologie an der TU München . 1976 übernahm er in der Firma Döhler GmbH Darmstadt die Abteilung Mikrobiologie und Qualitätssicherung, von 1983-1988 war er Mitglied der Geschäftsleitung. Seit 1985 ist er öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Brauerei und Getränketechnologie und Getränkemikrobiologie der IHK München und Oberbayern. Am 1.2.1988 wurde er als Universitätsprofessor an die TU München-Weihenstephan, Institut für Technologie der Brauerei I, Abteilung Getränketechnologie berufen. 1992 übernahm er als Nachfolger von Prof. Dr. Ludwig Narziss den Lehrstuhl für Technologie der Brauerei I von dem er 2009 emeritierte. In dieser Zeit verfasste er die Standardwerke: "Atlas und Handbuch der Getränkebiologie" in zwei Bänden und einer englischsprachigen Ausgabe, sowie die Monographien "Ausgewählte Kapitel der Brauereitechnologie" und "Mikrobiologie der Lebensmittel, Getränke". Außerdem ist er Co-Autor in acht weiteren Fachbüchern.

Vorwort zur 6. Auflage xxiii

Vorwort zur 7. Auflage xxv

Vorwort zur 8. Auflage xxvii

1 Die Rohmaterialien 1

1.1 Das Malz 1

1.1.1 Gerstenmalz 2

1.1.2 Malze der Formengruppe Weizen (Triticum L.) 5

1.1.2.1 Weizenmalz 5

1.1.2.2 Dinkel-, Spelzmalz 6

1.1.2.3 Einkornmalz 7

1.1.2.4 Emmermalz 7

1.1.2.5 Tetraploides Nacktweizenmalz, z.B. Hartweizen- und Kamutmalz 8

1.1.2.6 Triticalemalz 8

1.1.3 Roggenmalz 9

1.1.4 Hafermalz 10

1.1.5 Spezialmalze 11

1.1.5.1 Röstmalz 11

1.1.5.2 Das Röstmalzbier 14

1.1.5.3 Karamellmalze 15

1.1.5.4 Brüh- oder Melanoidinmalze 16

1.1.5.5 Spitz- und Kurzmalze 16

1.1.5.6 Sauermalze 17

1.1.5.7 Glutenfreie Malze 18

1.1.6 Die Annahme des Malzes 21

1.2 Ersatzstoffe des Malzes 21

1.2.1 Maischbottichrohfrucht 23

1.2.1.1 Ungemälzte Gerste 23

1.2.1.2 Ungemälzter Weizen 25

1.2.1.3 Ungemälzter Roggen, Triticale, Hafer 26

1.2.1.4 Mais 26

1.2.1.5 Reis 30

1.2.1.6 Hirse (speziell Sorghum) 32

1.2.1.7 Eiweißreiche Hülsenfrüchte 35

1.2.2 Würzepfannenrohfrucht 35

1.2.2.1 Sirupe 35

1.2.2.2 Zucker (allgemein) 38

1.2.3 Industrielle Enzympräparate 40

1.2.3.1 a-Amylasen 42

1.2.3.2 b-Amylasen 44

1.2.3.3 Isoamylase, Pullulanase 44

1.2.3.4 Amyloglucosidase 45

1.2.3.5 b-Glucanasen 45

1.2.3.6 Cellulasen 45

1.2.3.7 Pentosanasen 45

1.2.3.8 Proteasen 46

1.2.3.9 Schlussfolgerung 46

1.3 Das Brauwasser 47

1.3.1 Allgemeines 47

1.3.2 Die Härte des Wassers 48

1.3.3 Allgemeine Gesichtspunkte zur Wirkung der Wasser-Ionen 50

1.3.4 Wasser-Ionen und Acidität 51

1.3.5 Berechnung der Alkalität eines Brauwassers 54

1.3.6 Die Auswirkungen einer Aciditätsverminderung 56

1.3.6.1 Enzyme 56

1.3.6.2 Ausbeute 57

1.3.6.3 Beschaffenheit der Würze 57

1.3.6.4 Ausnutzung der Hopfenbitterstoffe 57

1.3.6.5 Gärung 57

1.3.6.6 Dunkle Malze 57

1.3.7 Einflüsse verschiedener Ionen und sonstiger Bestandteile des Wassers 58

1.3.8 Aufbereitung des Brauwassers 62

1.3.8.1 Kochen 62

1.3.8.2 Entcarbonisierung mit gesättigtem Kalkwasser 64

1.3.8.3 Kontinuierlich arbeitende Enthärtungsanlagen 67

1.3.8.4 Ionenaustauscher 70

1.3.8.5 Das Elektro-Osmoseverfahren 80

1.3.8.6 Die umgekehrte Osmose 81

1.3.8.7 Die Elektrodiarese 87

1.3.8.8 Kosten 87

1.3.8.9 Zusatz von Calciumsulfat oder Calciumchlorid 88

1.3.8.10 Neutralisation von Hydrogencarbonaten 89

1.3.8.11 Sonstige Methoden zur Aufbereitung des Brauwassers 91

1.3.8.12 Die Sterilisierung von Wasser 93

1.3.8.13 Klärung des Wassers98

1.3.8.14 Die Entgasung/Entlüftung des Wassers 98

1.3.9 Auswirkung der Wasseraufbereitung 100

1.3.10 Die biologische Säuerung 102

1.3.11 Abschließende Bemerkungen zum Thema Brauwasser 108

1.4 Der Hopfen 109

1.4.1 Allgemeines 109

1.4.2 Botanik der Hopfenpflanze 109

1.4.3 Wachstumsverlauf, Pflege und Anbaugegebenheiten 112

1.4.3.1 Wachstumsverlauf und Pflege 112

1.4.3.2 Standortansprüche 114

1.4.3.3 Aufleitungsarten 115

1.4.3.4 Düngung 115

1.4.3.5 Erträge 115

1.4.3.6 Ernte 115

1.4.3.7 Trocknung 116

1.4.3.8 Verpackung 117

1.4.3.9 Lagerung 118

1.4.4 Hopfensorten 119

1.4.5 Die Hopfenanbaugebiete 122

1.4.5.1 Die deutschen Anbaugebiete 123

1.4.5.2 Die Zertifizierung des Hopfens 123

1.4.5.3 Anbaugebiete weltweit 124

1.4.6 Krankheiten des Hopfens 126

1.4.6.1 Peronospora 126

1.4.6.2 Echter Mehltau 126

1.4.6.3 Botrytis 126

1.4.6.4 Die Welke 127

1.4.6.5 Die Fusariumwelke 127

1.4.6.6 Die Hopfenblattlaus 127

1.4.6.7 Die Hopfenspinnmilbe 128

1.4.6.8 Die Kräuselkrankheit 128

1.4.6.9 Doldensterben 128

1.4.7 Chemische Zusammensetzung des Hopfens 129

1.4.7.1 Wassergehalt 129

1.4.7.2 Hopfenbitterstoffe 130

1.4.7.3 Der Bitterwert des Hopfens 134

1.4.7.4 Die bakteriostatische Wirkung der Hopfenbitterstoffe 136

1.4.7.5 Die Bitterstoffgehalte verschiedener Hopfen 137

1.4.7.6 Die Hopfenöle 141

1.4.7.7 Polyphenole 150

1.4.7.8 Eiweißgehalt 157

1.4.7.9 Sonstige Inhaltsstoffe 157

1.4.8 Beurteilung des Hopfens 159

1.4.8.1 Wertgebende Eigenschaften 159

1.4.8.2 Wertmindernde Eigenschaften 160

1.4.8.3 Bonitierung nach Punkten 160

1.4.9 Hopfenprodukte 160

1.4.9.1 Normale Hopfenpellets 161

1.4.9.2 Angereicherte Hopfenpellets 162

1.4.9.3 Bentonitpellets 163

1.4.9.4 Hopfenextrakte 167

1.4.9.5 Heißwasserextrakt 174

1.4.9.6 Xanthohumol-Extrakt 175

1.4.9.7 Hopfenextraktpulver 176

1.4.9.8 Stabilisierte/isomerisierte Pellets 177

1.4.9.9 Isomerisierte Extrakte 178

1.4.9.10 Sonstige Extrakte 182

2 Das Schroten des Malzes 185

2.1 Allgemeines 185

2.2 Die Mahlprodukte, ihre Löslichkeit und Ergiebigkeit 186

2.3 Schrotzusammensetzung, Volumenverhältnisse und Abläuterung 189

2.4 Beurteilung des Schrotes 192

2.4.1 Empirische Prüfung des Schrotes 193

2.4.2 Schrotsortierung 193

2.4.3 Probenahme 194

2.5 Schrotmühlen 195

2.5.1 Zweiwalzenmühle 195

2.5.2 Vierwalzenmühlen 196

2.5.3 Sechswalzenmühlen 199

2.5.4 Fünfwalzenmühle 203

2.5.5 Zusätzliche Einrichtungen 204

2.5.5.1 Konditionierung des Malzes 204

2.5.5.2 Spelzentrennung 207

2.5.5.3 Malzreinigung 207

2.5.5.4 Malzwaage 208

2.5.5.5 Der Schrotkasten 208

2.5.6 Betrieb und Kontrolle von Schrotmühlen (Trockenschrotung bzw. mit Konditionierung) 210

2.5.6.1 Aufstellung 210

2.5.6.2 Leistung 210

2.5.6.3 Drehzahlen 210

2.5.6.4 Einstellung des Walzenabstandes 210

2.5.6.5 Durchmesser und Riffelung der Walzen 211

2.5.6.6 Siebe 211

2.5.6.7 Probenehmer 212

2.5.6.8 Spezifischer Kraftbedarf 212

2.5.7 Nassschrotung 212

2.5.7.1 Das Prinzip der Nassschrotung 212

2.5.7.2 Nassschrot-Mühlen 213

2.5.7.3 Der Vorgang der Nassschrotung 213

2.5.7.4 Der Kraftbedarf 214

2.5.7.5 Zusatzapparate 214

2.5.7.6 Die Beurteilung des Nassschrotes 214

2.5.8 Die optimierte Nassschrotung 214

2.5.8.1 Die Verbesserung der Weiche 215

2.5.8.2 Das Schroten des definiert geweichten Malzes 218

2.5.8.3 Der Effekt der definierten Weiche 218

2.5.9 Dispergiertechnik 218

2.5.10 Herstellung von Pulverschrot 221

2.5.10.1 Schlag- oder Prallmühlen 221

2.5.10.2 Nassschrotmühlen für Feinschrot 224

2.5.10.3 Die Zusammensetzung der Pulverschrote 225

2.5.10.4 Anwendung und weitere Entwicklungen 226

2.6 Einflüsse auf die Beschaffenheit und die Zusammensetzung des Schrotes 227

2.6.1 Die Auflösung 227

2.6.2 Der Wassergehalt des Malzes 228

2.6.3 Die Sortierung des Malzes 228

2.6.4 Das angewandte Maischverfahren 229

2.6.5 Die Art der Abläutervorrichtungen 229

2.6.6 Der Einfluss verbesserter Schrotqualität auf Würzezusammensetzung und Ausbeute 230

2.7 Die Anordnung der Schroterei 230

3 Das Maischen 233

3.1 Theorie des Maischens 233

3.1.1 Stärkeabbau 234

3.1.1.1 Die Stärke 234

3.1.1.2 Das Verhalten der Stärke 236

3.1.1.3 Die stärkeabbauenden Enzyme 238

3.1.1.4 Die kombinierte Wirkung der stärkeabbauenden Enzyme 242

3.1.1.5 Der Stärkeabbau in der Praxis der Bierbereitung 245

3.1.2 Eiweißabbau 251

3.1.2.1 Einteilung und Eigenschaften der Eiweißstoffe 252

3.1.2.2 Die Eiweißstoffe der Gerste bzw. des Malzes 253

3.1.2.3 Die proteolytischen Enzyme 254

3.1.2.4 Der Ablauf des Eiweißabbaus 258

3.1.2.5 Ziel des Eiweißabbaus 260

3.1.2.6 Kontrolle des Eiweißabbaus 261

3.1.2.7 Der Eiweißabbau in der Praxis der Bierbereitung 262

3.1.3 Abbau der Hemicellulosen und Gummistoffe 270

3.1.3.1 Die Stütz- und Gerüstsubstanzen 270

3.1.3.2 Die cytolytischen Enzyme 272

3.1.3.3 Abbau der Stütz- und Gerüstsubstanzen 274

3.1.3.4 Technologische Einflussnahme auf den Abbau der Stütz- und Gerüstsubstanzen 276

3.1.3.5 Kontrolle des Abbaus der Stütz- und Gerüstsubstanzen 282

3.1.4 Veränderung der Phosphate 284

3.1.5 Abbau der Lipide 286

3.1.5.1 Die Enzyme des Fettabbaus und der Lipidoxidation 286

3.1.5.2 Der Abbau der Lipide beim Maischen 288

3.1.6 Das Verhalten der Polyphenole beim Maischen 292

3.1.6.1 Vorkommen und Bedeutung der Polyphenole 292

3.1.6.2 Analyse der phenolischen Substanzen 293

3.1.6.3 Oxidasen 294

3.1.6.4 Die Zusammensetzung der Polyphenole 295

3.1.6.5 Technologische Einflussnahme auf die Polyphenole beim Maischen 295

3.1.6.6 Die Bedeutung der Veränderungen der Polyphenole 298

3.1.7 Sonstige Vorgänge beim Maischen die Freisetzung von Zink 298

3.1.7.1 Die thermische Belastung der Maische 299

3.1.7.2 Das Spurenelement Zink 299

3.1.7.3 Die Veränderungen durch eine Oxidation 301

3.2 Praxis des Maischens 303

3.2.1 Allgemeine Gesichtspunkte 303

3.2.2 Einleitung des Maischprozesses 307

3.2.2.1 Der Hauptguss 308

3.2.2.2 Gussführung 310

3.2.2.3 Die Nachgüsse 314

3.2.2.4 Die Temperatur des Einmaischwassers 314

3.2.2.5 Die Dauer des Einmaischens 315

3.2.3 Maischgefäße 317

3.2.3.1 Der Maischbottich 317

3.2.3.2 Die Maischpfanne 331

3.2.3.3 Der Energiebedarf beim Maischen 332

3.2.4 Maischverfahren 333

3.2.4.1 Der Grundgedanke des Maischprozesses 334

3.2.4.2 Das Dreimaischverfahren 334

3.2.4.3 Das Zweimaischverfahren 341

3.2.4.4 Das Einmaischverfahren 346

3.2.4.5 Das Hochkurzmaischverfahren 349

3.2.4.6 Springmaischverfahren 352

3.2.4.7 Schrotmaischverfahren 352

3.2.4.8 Spelzentrennung bei Dekoktionsverfahren 354

3.2.4.9 Druckmaischverfahren 355

3.2.4.10 Mengenmäßige Ermittlung der Kochmaischen 356

3.2.4.11 Ergänzende Bemerkungen zu den Dekoktionsverfahren 356

3.2.4.12 Die Infusionsverfahren 357

3.2.4.13 Infusionsverfahren mit fallender oder konstanter Temperatur 361

3.2.4.14 Abschließende Bemerkungen zu Infusionsverfahren 361

3.2.5 Die Verarbeitung von Rohfrucht 363

3.2.5.1 Allgemeine Gesichtspunkte 363

3.2.5.2 Maischverfahren mit Reisrohfrucht 368

3.2.5.3 Maischverfahren mit Maisrohfrucht 371

3.2.5.4 Maischverfahren mit Gerstenrohfrucht 374

3.2.5.5 Maischverfahren mit Sorghumrohfrucht 376

3.2.5.6 Menge der Rohfruchtzugabe 377

3.2.6 Spezielle Probleme beim Maischen 377

3.2.6.1 Nassschrotung 377

3.2.6.2 Gewinnung und Zusatz eines Malzauszuges 378

3.2.6.3 Maischverfahren zur Erhöhung des Glucosegehaltes 378

3.2.7 Kontrolle des Maischprozesses 380

3.2.7.1 Die Temperaturkontrolle 381

3.2.7.2 Mengenkontrolle 381

3.2.7.3 pH-Kontrolle 381

3.2.7.4 Die Kontrolle der Stoffumwandlungen 381

3.2.7.5 Der Eiweißabbau 382

3.2.7.6 Der Stärkeabbau 382

3.2.7.7 Die Kontrolle des b-Glucanabbaus 384

3.2.8 Wahl des Maischverfahrens 385

3.2.8.1 Anpassung an den Rohstoff Malz 385

3.2.8.2 Anpassung an moderne Sudwerke 386

3.2.8.3 Anpassung an bestimmte Charaktereigenschaften der Biere 387

3.2.8.4 Beispiele für die Entwicklung verschiedener Biertypen 389

4 Die Gewinnung der Würze das Abläutern 397

4.1 Das Abläutern mit dem Läuterbottich 397

4.1.1 Prinzip der Würzegewinnung mit dem Läuterbottich 398

4.1.2 Läuterbottich 399

4.1.2.1 Ausführung des Bottichs 399

4.1.2.2 Fassungsvermögen 400

4.1.2.3 Läuterbottichgröße 401

4.1.2.4 Der Senkboden 401

4.1.2.5 Abstand des Senkbodens vom Läuterbottichboden 403

4.1.2.6 Läuterrohre 404

4.1.2.7 Quellgebiet der Läuterrohre 404

4.1.2.8 Der klassische Läuterhahn 405

4.1.2.9 Moderne Läutersysteme 406

4.1.2.10 Sonstige Ausrüstung 412

4.1.3 Läutervorgang mit dem Läuterbottich 412

4.1.3.1 Vorbereitung des Läuterbottichs 412

4.1.3.2 Das Einlagern der Maische 412

4.1.3.3 Die Filterschicht 413

4.1.3.4 Vorschießen und Trübwürzepumpen 413

4.1.3.5 Das Abläutern der Vorderwürze 414

4.1.3.6 Die Vorderwürze 420

4.1.3.7 Das Abläutern der Nachgüsse 421

4.1.3.8 Aufhack- und Schneidmaschinen 427

4.1.3.9 Die Arbeitsweise eines klassischen Läuterbottichs (185 kg/m2 , Zentralabläuterung)
430

4.1.3.10 Optimierte klassische Abläuterung 432

4.1.3.11 Die Arbeitsweise moderner Läuterbottiche nach dem derzeitigen Stand (12 Sude/Tag) 434

4.1.4 Qualität der Abläuterung 438

4.1.4.1 Die Zusammensetzung der Würze 438

4.1.4.2 Die Oxidation der Würze 438

4.1.4.3 Klarheit der Würze 439

4.1.4.4 Gehalte an höheren freien Fettsäuren 441

4.1.4.5 Die Jodreaktion der Würze 443

4.1.4.6 Sonstige Themen in Verbindung mit dem Trubstoffgehalt der Läuterwürze 443

4.1.5 Entfernung der Treber und Abwasseranfall 444

4.1.5.1 Entfernung der Treber 444

4.1.5.2 Abwassermenge 444

4.1.6 Kontrolle der Anschwänz- und Aufschneidearbeit 445

4.1.6.1 Überprüfung während des Abläuterns 445

4.1.6.2 Untersuchung der Treber 445

4.1.7 Leistung und Wirtschaftlichkeit des Läuterbottichs 447

4.1.7.1 Sudzahl 447

4.1.7.2 Sudhausausbeute 448

4.1.7.3 Anpassung an Variationen der Schüttung 449

4.2 Das Abläutern mit dem Maischefilter 449

4.2.1 Prinzip der Würzegewinnung mit dem Maischefilter 449

4.2.2 Maischefilter (konventionell bis 1990) 450

4.2.2.1 Das Traggestell 450

4.2.2.2 Rahmen oder Kammern 451

4.2.2.3 Platten oder Roste 452

4.2.2.4 Filtertücher 454

4.2.2.5 Weitere Hilfseinrichtungen des Filters 456

4.2.3 Läutervorgang im Maischefilter (konventionell bis 1990) 457

4.2.3.1 Vorbereitende Arbeiten 457

4.2.3.2 Füllen des Filters 457

4.2.3.3 Die Abläuterung der Nachgüsse 461

4.2.4 Qualität der Abläuterung beim Maischefilter 466

4.2.4.1 Die Zusammensetzung der Würze 466

4.2.4.2 Die Oxidation der Würze 467

4.2.4.3 Die Klärung der Würze 467

4.2.5 Entfernung der Treber und Abwasseranfall 470

4.2.5.1 Öffnen des Filters und Austrebern 470

4.2.5.2 Die Abwassermenge 470

4.2.6 Kontrolle der Maischefilterarbeit 471

4.2.6.1 Kontrolle während des Abläuterns 471

4.2.6.2 Austrebern des Filters 471

4.2.6.3 Die Untersuchung der Treber 471

4.2.7 Leistung des Maischefilters 472

4.2.7.1 Sudhausausbeute 472

4.2.7.2 Tägliche Sudzahl 472

4.2.8 Vergleich der konventionellen Maischefilter mit den seinerzeitigen Läuterbottichen 473

4.2.8.1 Vorteile 473

4.2.8.2 Nachteile 473

4.3 Die Maischefilter der neuen Generation 474

4.3.1 Die Hochdruck-Filterpresse 474

4.3.2 Dünnschicht-Maischefilter mit Membranen 474

4.3.2.1 Aufbau des Maischefilters 475

4.3.2.2 Die Arbeitsweise des Maischefilters 477

4.3.2.3 Voraussetzungen für den Betrieb des Dünnschicht-Maischefilters 481

4.3.2.4 Die Leistung des Dünnschichtfilters 482

4.3.3 Dünnschicht-Kammerfilter 483

4.3.3.1 Der Aufbau des Dünnschicht-Kammerfilters 483

4.3.3.2 Die Arbeitsweise des Dünnschicht-Kammerfilters 485

4.3.3.3 Voraussetzungen für den Betrieb des Dünnschicht-Kammerfilters 488

4.3.3.4 Die Leistung des Dünnschicht-Kammerfilters (am Beispiel eines Filters mit 60 Kammern) 489

4.3.3.5 Qualität der Abläuterung 489

4.3.4 Schlussfolgerungen zu den beiden Systemen an Dünnschicht- Maischefiltern und Vergleich zu den modernen Läuterbottichen 490

4.4 Der Strainmaster 491

4.4.1 Elemente des Strainmasters 491

4.4.2 Abläutervorgang mit dem Strainmaster 492

4.4.2.1 Das Prinzip 492

4.4.2.2 Abmaischen 493

4.4.2.3 Abläutern der Vorderwürze 493

4.4.2.4 Abläutern der Nachgüsse 493

4.4.2.5 Austrebern 495

4.4.3 Leistung des Strainmasters 495

4.4.3.1 Sudzahl 495

4.4.3.2 Ausbeute 495

4.4.4 Qualität der Abläuterung beim Strainmaster 496

4.4.4.1 Würzezusammensetzung 496

4.4.4.2 Die Oxidation der Würze 496

4.4.4.3 Die Trübung der Strainmasterwürzen 496

4.4.5 Vor- und Nachteile des Strainmasters 497

4.4.6 Kontinuierliche Läutermethoden 497

4.5 Wirtschaftlicher Vergleich der gängigen Systeme 499

4.6 Das Vorlaufgefäß 500

5 Das Kochen und Hopfen der Würze 503

5.1 Bedeutung des Würzekochens 503

5.2 Würzekochsysteme 505

5.2.1 Würzepfannen 505

5.2.1.1 Fassungsvermögen 505

5.2.1.2 Material 505

5.2.1.3 Grundfläche der Pfannen 506

5.2.1.4 Verhältnis der Flüssigkeitshöhe zum Durchmesser 506

5.2.1.5 Feuerpfannen 506

5.2.1.6 Öl- oder gasbeheizte Pfannen 507

5.2.1.7 Dampfbeheizte Pfannen 507

5.2.1.8 Pfannen für Druckkochung 518

5.2.1.9 Außenkocher mit Entspannungsverdampfung 520

5.2.1.10 Abzug 521

5.2.1.11 Rührwerke 521

5.2.2 Anlagen zur kontinuierlichen Würzekochung 521

5.2.2.1 Anlage mit 1201228C Kochtemperatur und anschließender Mehrfachentspannung 522

5.2.2.2 Anlage mit 1251408C Kochtemperatur und zweistufiger Entspannung 522

5.2.3 Würzekochung Zusatzsysteme 523

5.2.3.1 Das Aufheizen der Würze von der Abläutertemperatur (70728C) auf die Kochtemperatur 523

5.2.3.2 Nachbehandlung der Würze nach dem eigentlichen Kochprozess 524

5.2.3.3 Verfahren mit Nachverdampfung im Vakuum zwischen Whirlpool und Plattenkühler 526

5.3 Physikalische Vorgänge bei der Würzekochung 529

5.3.1 Verdampfung des überschüssigen Wassers 529

5.3.2 Zerstörung der Enzyme des Malzes 529

5.3.3 Sterilisierung der Würze 530

5.3.4 Erhöhung der Acidität der Würze beim Kochen 530

5.4 Die Koagulation des Eiweißes 531

5.4.1 Allgemeine Gesichtspunkte 531

5.4.2 Beurteilung der Eiweißkoagulation 535

5.4.3 Physikalische Faktoren der Eiweißkoagulation 536

5.4.3.1 Kochdauer 536

5.4.3.2 Art und Weise des Kochens 536

5.4.3.3 Form der Pfanne 538

5.4.3.4 Kochung der Würze mittels verschiedener Außenkochsysteme 538

5.4.3.5 Kochung bei überbarometrischem Druck 539

5.4.3.6 Hochtemperatur-Würzekochsysteme 540

5.4.3.7 Moderne Kochverfahren 540

5.4.4 Einfluss der Würzezusammensetzung auf die Eiweißkoagulation 540

5.4.4.1 Malzauflösung 541

5.4.4.2 Abdarrtemperatur 542

5.4.4.3 Luftfrei arbeitende Sudwerke 542

5.4.4.4 Sonstige Faktoren 542

5.4.5 Beginn des Würzekochens 543

5.4.6 Zusätze zur Unterstützung der Eiweißfällung 543

5.4.6.1 Bentonite und Kieselgele 543

5.4.6.2 Polyvinylpolypyrrolidon (PVPP) 543

5.4.6.3 Tannin 543

5.4.6.4 Karaghen-Moos 544

5.5 Die Hopfung der Würze 544

5.5.1 Lösung und Umwandlung der Bittersäuren 544

5.5.1.1 a-Säure 544

5.5.1.2 b-Säure 547

5.5.1.3 Die Weich- und Hartharze des Hopfens 547

5.5.1.4 Faktoren, die die Isomerisierung der a-Säuren beeinflussen 547

5.5.1.5 Ausnutzung der Bitterstoffe 554

5.5.2 Wirkung der Hopfenpolyphenole 555

5.5.3 Die Hopfenöle beim Würzekochen 560

5.5.4 Die Fettsäuren des Hopfens beim Würzekochen und ihr Verbleib 567

5.5.5 Eiweißstoffe des Hopfens 568

5.5.6 Höhe der Hopfengabe 569

5.5.6.1 Angabe 569

5.5.6.2 Bitterstoffgehalt 569

5.5.6.3 Bemessung der Bitterstoffgabe 570

5.5.6.4 Ausnutzung des Hopfens 570

5.5.7 Dosierung des Hopfens 571

5.5.7.1 Doldenhopfen 571

5.5.7.2 Zerkleinerung 571

5.5.7.3 Andere Vorschläge zur Hopfeneinsparung 573

5.5.7.4 Der Hopfenentlauger 573

5.5.7.5 Hopfenpulver 574

5.5.7.6 Hopfenextrakte 575

5.5.7.7 Ethanolextrakt 576

5.5.7.8 CO 2 -Extrakte 576

5.5.7.9 Isomerisierte Hopfenextrakte 577

5.5.7.10 Zeitpunkt und die Aufteilung der Hopfengabe 578

5.5.7.11 Die automatische Dosierung des Hopfens 580

5.6 Das Verhalten von Aromastoffen der Würze 581

5.6.1 Thermisch oxidative Veränderungen von Produkten des Lipidabbaus 582

5.6.2 Veränderung von Phenolcarbonsäuren 584

5.6.3 Bildung von Maillard-Produkten 584

5.6.3.1 Die Maillard-Reaktion 584

5.6.3.2 Strecker-Abbau von Aminosäuren 585

5.6.3.3 Pyrazine 585

5.6.3.4 Pyrrole 586

5.6.3.5 c-Pyrone 587

5.6.3.6 Sonstige Verbindungen 587

5.6.3.7 Das Verhalten von Maillard- und Strecker-Abbauprodukten 588

5.6.3.8 Maillard-Produkte und Würze- bzw. Biereigenschaften 591

5.6.4 Veränderung von Schwefelverbindungen beim Würzekochen 596

5.6.4.1 Strecker-Abbau 596

5.6.4.2 Maillard-Reaktionen 596

5.6.4.3 Dimethylsulfid (DMS) 596

5.7 Energieverbrauch beim Würzekochen 599

5.7.1 Pfannendunstkondensator 599

5.7.2 Verringerung der Verdampfung 600

5.7.3 Brüdenverdichtung 601

5.7.3.1 Mechanische Brüdenverdichtung 601

5.7.3.2 Thermische Brüdenverdichtung 602

5.7.4 Kochung bei höheren Temperaturen 603

5.7.4.1 Innen- und Außenkocher 603

5.7.4.2 Überbarometrische Kochung 603

5.7.4.3 Hochtemperaturwürzekochung 604

5.7.4.4 Verringerte Verdampfung oder nur Heißhalten der Würze mit anschließender Vakuumbehandlung 604

5.7.4.5 Schlussfolgerung 606

5.8 Arbeitsweise und Ergebnisse von modernen Würzekochsystemen 607

5.8.1 Verringerung der Verdampfung bestehender Würzepfannenanlagen 607

5.8.2 Optimierung der Arbeitsweise des Außenkochers (einschließlich mechanischer Brüdenverdichtung) 609

5.8.3 Innenkocher 610

5.8.3.1 Niederdruckkochung (NDK) 611

5.8.3.2 Dynamische Niederdruckkochung 612

5.8.3.3 Innenkocher mit Zwangsanströmung 613

5.8.3.4 Innenkocher mit Zwangsanströmung und Strahlpumpe 613

5.8.3.5 Der Dünnfilmverdampfer 614

5.8.4 Hochtemperaturkochung bei 1208C 616

5.8.5 Die Hochtemperaturkochung bei 1301408C 617

5.8.6 Getrennte Kochung von Vorderwürze und Nachgüssen 618

5.8.7 Vorkühlung der Würze 620

5.8.8 Verfahren der Nachverdampfung im Vakuum nach dem Whirlpool 622

5.9 Das Ausschlagen der Würze 624

5.9.1 Hopfenseiher 624

5.9.2 Die Hopfentreber 626

5.9.3 Treber aus Hopfenpulvern bzw. gemahlenem Hopfen 626

5.9.4 Die Ausschlagwürze 627

5.9.4.1 Der vergärbare Extrakt 628

5.9.4.2 Die Menge der b-Glucane 628

5.9.4.3 Das Niveau des Gesamtstickstoffs 628

5.9.4.4 Die Stickstoff-Fraktionen 628

5.9.4.5 Die Polyphenolgehalte 628

5.9.4.6 Die Bitterstoffgehalte 628

5.9.4.7 Die Mineralstoffgehalte 629

5.9.4.8 Der Würze-pH 629

5.9.4.9 Die Viskosität der Würze 629

5.9.4.10 Die Aromastoffe der Ausschlagwürze 629

5.9.5 Die Treber 629

5.9.5.1 Treber-Menge 630

5.9.5.2 Treber-Zusammensetzung 630

5.9.5.3 Treberförderung 630

5.9.5.4 Trebersilos 631

5.9.5.5 Treber-Verwertung 631

5.9.6 Die Reinigung der Sudwerksanlage 632

5.9.6.1 Das Würzekochsystem 632

5.9.6.2 Nassschrotmühle 633

5.9.6.3 Die Maischgefäße 633

5.9.6.4 Sammelgefäße für Würze 633

5.9.6.5 Der Läuterbottich 633

5.9.6.6 Maischefilter 634

5.9.6.7 Würzekühlanlage 634

5.9.7 Die Automatisierung des Würzekochprozesses 635

6 Möglichkeiten des Einsatzes von Extraktresten und Prozessbieren im Bereich der Würzebereitung 637

6.1 Die Verwendung von Extraktresten der Würzebereitung 638

6.1.1 Glattwasser/Treberpresswasser 638

6.1.2 Hopfenglattwasser, Hopfentreber und Trub 639

6.1.3 Brüdenkondensat 640

6.2 Die Verwendung von Prozessbieren und Überschusshefe 641

6.2.1 Weglaufbier 641

6.2.2 Bier aus Überschusshefe 641

6.2.3 Überschusshefe 643

6.2.4 Sonstige Prozessbiere 643

6.3 Schlussfolgerungen 643

7 Die Sudhausausbeute 645

7.1 Berechnung der Sudhausausbeute 646

7.1.1 Messwerte 646

7.1.1.1 Schüttung 646

7.1.1.2 Würzemenge 646

7.1.1.3 Bestimmung des Extraktgehalts 647

7.1.2 Berechnung der Sudhausausbeute 648

7.1.2.1 Korrektur der Würzemenge 649

7.1.2.2 Korrektur des Extraktwerts 650

7.1.2.3 Die amtliche Formel 650

7.2 Beurteilung der Sudhausausbeute 650

7.2.1 Vergleich Laboratoriums-/Sudhausausbeute 650

7.2.2 Ausbeutebilanz 652

7.2.3 Beurteilung der Extraktgewinnung nach DIN 8777 bzw. MEBAK 654

7.2.4 Ursachen unbefriedigender Sudhausausbeuten bzw. zu hoher Treberverluste 655

7.2.4.1 Der aufschließbare Extrakt 655

7.2.4.2 Der auswaschbare Extrak 656

7.2.5 Schlussfolgerungen zum Thema Ausbeute 657

8 Die Würzebehandlung zwischen Sudhaus und Gärkeller 659

8.1 Allgemeines 659

8.1.1 Abkühlung der Würze 660

8.1.2 Sauerstoffaufnahme der Würze 660

8.1.2.1 Chemische Bindung des Luftsauerstoffs 660

8.1.2.2 Physikalische oder mechanische Bindung des Sauerstoffs 661

8.1.3 Ausscheidung des Heißtrubs 662

8.1.3.1 Beschaffenheit und Menge des Heißtrubs 662

8.1.3.2 Abhängigkeit des Heißtrubanfalls 663

8.1.4 Der Kühltrub 664

8.1.4.1 Beschaffenheit und Menge des Kühltrubs 664

8.1.4.2 Abhängigkeit des Kühltrubanfalls 665

8.1.4.3 Notwendigkeit der Kühltrubentfernung 666

8.1.5 Sonstige Vorgänge bei der Würzebehandlung 667

8.1.5.1 Die Zufärbung der Würze 668

8.1.5.2 Das Verhalten der Bitterstoffe 668

8.1.5.3 Flüchtige Substanzen 668

8.2 Verfahren der Würzebehandlung 669

8.2.1 Betrieb mit Kühlschiff, Berieselungskühler oder geschlossenem Kühler 669

8.2.1.1 Das Kühlschiff 669

8.2.1.2 Der Berieselungskühler 670

8.2.1.3 Geschlossene Kühler 671

8.2.1.4 Plattenkühler 671

8.2.1.5 Gewinnung der Trubwürze 672

8.2.1.6 Die Trubpresse 672

8.2.1.7 Zentrifugen 673

8.2.1.8 Beurteilung der Arbeitsweise mit dem Kühlschiff 673

8.2.2 Geschlossene Systeme 674

8.2.3 Abtrennung des Heißtrubs 675

8.2.3.1 Der Setzbottich 675

8.2.3.2 Moderne Setzbottiche 675

8.2.3.3 Der Heißtrubabsatz in der Sudpfanne 676

8.2.3.4 Der Whirlpooltank 677

8.2.3.5 Zentrifugen 690

8.2.3.6 Hopfentrubfilter 695

8.2.3.7 Die Kieselgurfiltration der heißen Würze 695

8.2.3.8 Abschließende Bemerkungen 697

8.2.4 Zusätzliche Behandlung der Würze zwischen Whirlpool und Platten-Plattenkühler 698

8.2.4.1 Die Abkühlung der Würze zwischen Pfanne und Heißwürzetank/ Whirlpool 698

8.2.4.2 Der Entspannungskühler 698

8.2.4.3 Die Nachverdampfung im Vakuum nach dem Whirlpool 699

8.2.4.4 Die Nachverdampfung bei Kochtemperatur 699

8.2.4.5 Zusammenfassung 700

8.2.5 Abtrennung des Kühltrubs 700

8.2.5.1 Der Anstellbottich 701

8.2.5.2 Kaltsedimentation 701

8.2.5.3 Die Kaltseparierung 703

8.2.5.4 Die Kaltwürzefiltration 704

8.2.5.5 Flotation 706

8.2.6 Vorrichtungen zum Belüften der Würze 710

8.2.6.1 Die benötigten Luftmengen 710

8.2.6.2 Belüftungskerzen und Metallplättchen 711

8.2.6.3 Die Schälscheibe des Heißwürzeseparators 711

8.2.6.4 Der Zentrifugalmischer 711

8.2.6.5 Das Venturi-Rohr oder der Strahlmischer 712

8.2.6.6 Der statische Mischer 713

8.2.6.7 Kombinierte Heiß- und Kaltbelüftung 713

8.2.6.8 Zweitbelüftung 714

8.2.6.9 Nach der Flotation 714

8.2.7 Der Dekanter 714

8.2.8 Automation der Würzekühlung 715

8.3 Kaltwürze-Ausbeute 716

8.3.1 Messwerte 716

8.3.1.1 Menge der kalten Würze 716

8.3.1.2 Extraktgehalt der Würze 718

8.3.2 Berechnung der Kaltwürzeausbeute 719

8.3.3 Unterschiede zwischen Sudhaus- und Kaltwürzeausbeute 719

8.3.3.1 Die Volumenminderung 719

8.3.3.2 Der Extraktschwand 720

8.3.4 Die Gesamtausbeute bei der Würzebereitung (Overall Brewhouse Yield OBY) 721

9 Das Brauen mit hoher Stammwürze

9.1 Das Abläutern 723

9.2 Das Maischen 725

9.3 Das Würzekochen 725

9.4 Verwendung von Sirup oder Zucker 726

9.5 Würzebehandlung 726

9.6 Die weitere Behandlung der höherprozentigen Würze 726

9.6.1 Verdünnung im Kühlhaus 726

9.6.2 Verdünnung des Bieres vor oder nach der Filtration 727

9.6.3 Bierbeschaffenheit bei Vergärung von Würzen höheren Extraktgehalts 727

9.7 Einsparungen durch das Brauen mit hoher Stammwürze 728

9.7.1 Kapazität 728

9.7.2 Energieersparnis 729

10 Die Anordnung von Sudhaus und Würzebehandlung 731

10.1 Lage und Anordnung des Bereiches Würzebereitung 731

10.2 Die Einrichtung 733

10.2.1 Einfache Sudwerke 733

10.2.2 Das doppelte Sudwerk 733

10.3 Leistung des Sudwerks 734

11 Brauereianalytik Probenahme, Behandlung und Versendung 737

11.1 Allgemeines 737

11.2 Wasser 738

11.3 Schüttgut 740

11.3.1 Statische Schüttgüter 740

11.3.2 Fließende Schüttgüter 741

11.4 Schrot 743

11.5 Treber 744

11.6 Hopfen 745

11.7 Maische und Würze 746

Literaturverzeichnis 749

Sachregister 775