Brautechnologie

Gärkeller

Anstellen

Je nach Zustand der Würze nach der Kühlung wird kurz Sterilluft eingeblasen, um der Hefe einen raschen Start der Vermehrung zu erlauben.

Die Löslichkeit des Sauerstoffes in der Würze ist umgekehrt proportional zur Temperatur, sodass sich in der gekühlten Würze entsprechend mehr Sauerstofff löst als in der heißen Kochwürze.

Die vollständig geklärte, gekühlte und belüftete Würze gelangt nun in den Gärkeller und wird mit Hefe versetzt. Diesen Vorgang bezeichnet man als Anstellen.

Die Menge der Hefegabe richtet sich nach der Konsistenz und dnm physiologischen Eigenschaften der Hefe, sowie der gewünschten Gärtemperatur und dem Extraktgehalt der Würze.

Entweder erfolgt das Anstellen der Würze in einem separaten Anstellbottich mit Rührwerk, wodurch eine homogene Verteilung der Hefe und ein rascher Start der Vergärung erreicht wird, oder direkt im Gärtank.

Hauptgärung

Die Hauptgärung ist gekennzeichnet durch eine rasche Vermehrung der Hefe und intensive Stoffwechseltätigkeit. Dabei kommt es zu einem Temperaturanstieg, der zu gegebener Zeit gestoppt wird um die Gärung in eine ruhigere Phase überzuleiten.

Als Gärgefäße verwendete man ursprünglich offene Bottiche aus Kupfer, Stahl, Aluminium oder beschichtetem Beton.

In der Phase der stürmischen Gärung bildet sich an der Oberfläche eine Decke, der sogenannte Kräusen, der bei offfener Gärung gut beobachtet werden kann.

Bei neu gebauten Gärkellern verwendet man fast ausschließlich geschlossene Gärtanks aus Edelstahl mit zyliderkonischer Form, die über entsprechende Einbauten für automatische Reinigung und Mantelkühlung verfügen.

Dies hat den Vorteil, dass bei untergärigen Typen sich die Hefe in der Spitze des Konus sammelt und von dort abgezogen werden kann.

Die Steuerung der Gärung erfolgt in diesem Stadium in erster Linie über die Temperaturführung.

Damit der entstehende Kräusen weder das Bier noch die abgesetzte Hefe verunreinigen kann, muss beim Abziehen des Bieres mit ensprechender Sorgfalt vorgegangen werden.

Gelegentlich verwendet man auch schwimmende Kugeln aus Kunststoff, die an ihrer Oberfläche den Kräusen binden und so eine Verunreinigung des Bieres verhindern.

Das bei der Gärung entstehende überschüssige Kohlendioxid wird abgezogen und kann nach entsprechender Reinigung für kohlensäurehältige Erfrischungsgetränke verwendet werden.

Auch die Hefe kann entwässert und zu Kuchen gepresst, weiter verarbeitet werden

Der Treber kann getrocknet und zur Energiegewinnung verbrannt oder als Futterzusatz verwendet werden. Auch Treberschnaps wird hergestellt.

Beim Abzug des Bieres aus dem Gärtank muss dieser steril belüftet werden, um den entstehenden Unterdruck auszugleichen. Zum Schutz vor Implosion verfügen die Gärtanks über entsprechende Sicherheitsventile.

Filtration

Das abgezogene Bier enthält noch Hefezellen und Trubstoffe, die in der nachfolgenden Filtration entfernt werden müssen. Aufgrund der mikroskopischen Größe der Hefezellen ist es nicht ganz einfach, tatsächlich eine vollständige Entfernung der Hefen zu erzielen.

Wird das Bier entsprechend frisch getrunken, kann man auf die technisch aufwändige Filtration auch verzichten. Solche Biere beizeichnet man als Zwickelbier

Die Klärung erfolgt in der Regel entweder über eine Kombination aus Zentrifugen (Separatoren) und Filtern oder über eine zweistufige Filtration.

Als Filtermedium wird hauptsächlich Kieselgur, ein aus den Schalen von Kieselalgen gewonnenes, und durch Erhitzen aufgeschlossenes "biologisches" Silicat verwendet, das dem Reinheitsgebot nicht widerspricht.

Die Filterapparate sind einerseits Rahmenfilterpressen und andererseits Kesselfilter mit vertikal angeordneten Filterkerzen oder horizontal an einer Welle angeordneten Siebtellern.

Der prinzipielle Vorgang besteht aus drei Teilen: Anschwemmen des Filterhilfsmittels, Filtration, Abreinigen der gesättigten Filterhilfsmittels.

Das Abreinigen des Filterkuchens geschieht beim Kerzenfilter durch Druckstoß, beim horizontalen Siebfilter und beim Tellerfilter durch Zentrifugalkraft.

Dabei wird neben einer störungsfreien, raschen Filtration vor allem darauf Wert gelegt, dass möglichst wenig Wasser und Filterhilfsmittel verschwendet und das Abwasser möglichst wenig biologisch belastet wird.

Nachdem das Bier auf dieser Stufe praktisch fertig ist, trachtet man, möglichst verlustfrei zu fahren und ohne Vor- und Nachlauf auszukommen.

Den Verlust an theoretischer Ausbeute bezeichnet der Brauer auch als "Schwand".

Von diesem Punkt an ist auch jeder unnötige Eintrag von Sauerstoff tunlichst zu vermeiden, da dieser zu Fehlgeschmack und im schlimmsten Fall zum Wachstum von aeroben Organismen wie Essigsäurebakterien führen kann.

Tanks werden also vor Befüllung mit Kohlendioxid gespült.

Im Bier verbleibende Hefezellen sterben mit der Zeit ab und zerfallen, was man auch als Autolyse bezeichnet und dem Bier eine unangenehmen Autolysegeschmack verleiht.

Lagerkeller

Eine allenfalls im Bier verbleibende Resttrübung kann durch Lichtstreuung an kolloidal gelösten Teilchen, durch den Tyndalleffekt verursacht werden.

Dabei handelt es sich um komplexe Verbindungen aus Polypeptiden, Polyphenolen, Polysacchariden und Mineralstoffen.

Um auch diese Resttrübung noch zu entfernen, dienen verschiedene Stabilisierungsverfahren durch Zugabe von Silicaten, Kieselgel oder Polyvinylpyrrolidone (PVPP)

Literaturhinweise

Karl-Ulrich Heyse et al., Handbuch der Brauerei-Praxis

Ludwig Narziß: Abriss der Bierbrauerei

Wolfgang Kunze: Die Technologie der Brauer und Mälzer