Rezept für das selbstgebraute Bier: helles, untergäriges Vollbier

Neben Raum und Materialien benötigt man selbstverständlich noch die richtigen Rohstoffe zum Bier selber brauen. Auf Anfrage nach Rohstoffen bekommmt man in jeder Brauerei für wenig Geld die Menge, die man zum Brauen benötigt. Folgende Menge braucht man für:
30 Liter helles, untergäriges Vollbier:

• 35 l Wasser Hauptguss+ ca 11 l Nachguss, da ein Teil in den Trebern bleibt und auch verdampft
• 50 g Hopfenpellets (von Weihenstephan)
• 7,5 kg helles Malz
• 0,5 dickbreiige, untergärige Hefe

Bevor mit dem Brauen begonnen wird, sollte man unbedingt darauf achten, dass alle Zutaten sowie technische Hilfsmittel bereit liegen und, dass letztere gründlich mit heißem Wasser und Spülmittel gereinigt wurden. Besonders gründlich muss dies beim Bier selber brauen durchgeführt werden.

Bier brauen: Die Rohstoffe und Ihre Bedeutung
Zum besseren Verständnis der Vorgänge während wir das Bier selber brauen, werden in diesem Blog chemische und physikalische Eigenschaften der Rohstoffe und ihre Wirkung auf Qualität, Haltbarkeit, Schaum, Aroma und Würze analysiert.

Das Gerstenmalz - Seele des Bieres
Das Malz ist die Seele des Bieres. Es beeinflusst die Haltbarkeit, den Schaum, die Farbe und das wichtigste Gut des Bieres: die WÜRZE.
Alle untergärigen Biere, wie die hellen und dunklen Vollbiere, sowie die Pilsbiere, werden ausschließlich mit Gerstenmalz eingebraut.
Damit das Malz gut gelingt muss das Korn bestimmte Werte aufweisen:

Größe des Korns : 2,5 cm
Stärkeanteil : 55%-65%
Eiweißanteil : 9,5% - 11,5 %
Wassergehalt : 10% - 15%

Je höher der Stärkeanteil sein soll, umso niedriger müssen die Eiweißbestandteile im Korn sein, da diese sonst zu viel Raum einnehmen. Außerdem verursacht ein zu hoher Eiweißanteil im Bier eine Trübung, was für die chemische und physikalische Haltbarkeit schädlich ist.
Der Zuckergehalt im Korn beeinflusst das Maischen, die Würze des Bieres und vor allem die Gärung. Zum Bier selber brauen bekommt man die beste Gerste aus der Brauerei.

Hopfen - Würze des Bieres
Das Besondere am Bier ist auch, dass es das einzige alkoholische Getränk ist, welches Hopfen enthält. Der wichtigeste Inhaltsstoff des Hopfens ist ein gelbes Pulver, das Lupulin, welches der Bierwürze ihren typische bitteren Geschmack verleiht. Lupulin bewirkt eine bessere Eiweißausscheidung beim Brauprozess, da die Gerbstoffe mit den hochmolekularen Eiweißabbauprodukten Eiweißgerbstoffverbindungen bilden. Ein wichtiger Faktor, wenn man Bier selber brauen möchte. Daher kommt es beim fertigen Bier zu weniger physikalisch bedingten Trübungen. Hopfen hat demnach auch eine stabilisierende Wirkung auf die Haltbarkeit des Bieres und auf die Konsistenz des Schaumes. Zur Haltbarkeit trägt auch die antiseptische wirkung von Lupulin bei, die im Bier die Vermehrung von Milchsäurebakterien verhindet.

Wasser - Körper des Bieres

Wasser ist der wichtigste Rohstoff zum selber Bier brauen. Es beeinflusst die Würzeherstellung, die anschließende Gärung und somit die Güte des Bieres. Als Grundstein des Brauvorgangs muss das Brauwasser optimale Eigenschaften aufweisen:

Härtegrad nicht über 10dt: Der härtegrad bezeichnet den Gehalt an verschiedenen Salzen und Mineralstoffen, die völlig natürlich aus dem Boden gelöst werden. Das ist besonders wichtig für die während des Maisch- und Gärprozesses entstehenden, empfindlichen Enzyme, welche durch zu hartes, salz- und mineralhaltiges Wasser inaktiviert, regelrecht zerstört werden und somit der gesamte Brauprozess zum Erliegen kommt.

ph-Wert nicht über 5-ph: Auch bei neutralen, alkalischen, basischen ph-Wert vermindert sich die Enzymaktivität beim Stärke- udn Eiweißabbau. Die Würzeherstellung kann deshalb nicht gelingen, da die hochmolekulare substanzen, wie Stärke und Eiweiß nicht in niedermolekulare, wasserlösliche Bausteine wie Traubenzucker udn Aminosäuren umgewandelt werden können.

Hefe - Geist des Bieres

Hefen sind Sprosspilze (Mikroorganismen), die in der Bierbrauerei die alkoholische Gärung bewirken - daher wird die Hefe auch als Geist des Bieres bezeichnet.
Grundsätzlich untrscheidet man zwischen obergäriger und untergäriger Hefe.

Die obergärige Hefe wird bei Temperaturen von 15-20°C und bei einem ph-Wert von 4-5 aktiv- dabei bildet sie Sprossverbände aus, die sich während der Hauptgärung an der Bieroberfläche als Schaum absetzen und abgeschöpft werden müssen- Der Gärprozess vollzieht sich in 2-3 tagen relativ schnell.

Untergärige Hefe bildet keine Sprossverbände aus und sinkt am Ende der Hauptgärung zu Boden. Insgesamt dauert der Gärprozess bei untergäriger Hefe 6-8 Tage. Die Gärtemperaturen betragen 5-10°C

Bier selber brauen: die Atmungsformel

Der Keimling der Gerste ist ein noch lebender, noch wachsender, pflanzlicher Organismus, der atmet. Je höher der Wassergehalt der Gerste ist, umso mehr wird er zum Wachstum angeregt und veratmet folglich immer mehr Kornsubstanz. Vor allem während der Lagerung würden die Gerstenkörner an Qualität verlieren. Sorgfältige Auswahl an Gerste, die man zum Bier selber brauen verwendet! Was man unter Kornsubstanz versteht, kann man aus folgenden Tabellen entnehmen:

Veratmete Kornsubstanz pro Tonne frisch geernteter Gerste in 10 Tagen.

Wassergehalt Temperatur veratmete Substanz
11% ......................18°C ...................2,1 g
14-15% ................18°C................... 9,6 g
17% ......................18°C ...................839 g
20% .....................18°C ...................2448 g


Atmungsformel:
C6H12O6 + 6O2 --> 6CO2 + 6H2O + 674 kcal

Traubenzucker ist der kleinste Baustein der Stärke, d.h. es wird bei der Atmung der Gerste Stärke verbraucht. Als Produkte entstehen CO2, H2O und Wärme.

Bier selber brauen: Das Keimen der Gerste:

Dieser Vorgang ist zwar fürs Bier selber brauen nicht relevant, da wir ja das Malz aus der Brauerei bekommen. Dennoch sind die chemischen Zusammenhänge genau bei diesem Schritt in der entscheidenden Phase.
Während des Keimungsprozesses sind drei Vorgänge von großer Bedeutung:
Die Bildung und Aktivierung von Enzymen, der Stoffumsatz und Verbrauch, sowie die sich anschließenden Wachstumserscheinungen.
Für ein besseres Vorstellungsvermögen zur Aktivierung und Bildung von Enzymen im Korn, dient die folgende Skizze:


















Der Keimling sendet Wuchsstoffe, Gibberellinsäure aus. Diese wandert über das Schildchen und die Epithelzellen zur Aleuronschicht. Dort erfolgt die Bildung von Enzymen, z.B. L-Amylasen zur Bildung von Maltose udn Hemizellulase. Parallel dazu werden bereits vorhandene Enzyme aktiviert wie z.B. B-Amylase. Die gebildeten Enzyme wandern nun von der Aleuronschicht nach innen in den Mehlkörper, um dort die enzymspezifischen Substanzen abzubauen.

Hemizellulasen bauen die Hemizellulose in den Stärkezellwänden ab, d.h. die Zellwände werden allmählich aufgelöst und der Mehlkörper wird mürbe und zerreiblich. Dieser Vorgang wird als "zytolytische Lösung" bezeichnet. Die Abbauprodukte heißen Glucane.
Je genauer dieser Vorgang ausgeführt ist, um so besser löst sich das Malz beim Maischen - besonders wichtig ist das beim Bier selber brauen, um die genauen Zeiten und Temperaturen abzupassen.

Beim Keimen der Gerste ist es wichtig, auf bestimmte Waschstumserscheinungen zu achten: Der Wurzelkeim soll weiß, gleichmäßig, kräftig und 05, - 2,5 mal so lang als das Korn sein. Zu lange Wurzelkeime bedeuten Substanzverlust. Auch der Blattkeim sollte nur 0,6 - 0,75 der Körnlänge betragen.

All diese Vorgänge lassen sich durch die Methode der Haufenführung regeln. Sie ist gekennzeichnet durch die Temperatur und Feuchtigkeit im Keimgut, durch die sauerstoffreiche Zusammensetzung der Haufenluft und durch die Keimzeit. Hierbei findet die Methode der Haufenführung bei fallenden Temperaturen ihre Anwendung. Die Temperatur im Keimkasten der Gerste wird erst nach zwei Tagen von 18°C auf 13-10°C abgekühlt. Die anfangs höhere Temperatur begünstigt die zytolytische Lösung während die niedrigeren Temperaturen die Eiweißlösung im Korn fördern.

Die wichtigste Aufgabe beim Keimprozess ist es, die keimende Gerste durch einen mit Feuchtigkeit gesättigten Luftstrom zu kühlen, ihren Weichegrad zu halten und das durch die Atmung entstehende CO2 abzuführen. Diese Einströmluft sollte nur um ca. 2°C kälter sein als der Haufen. Je höher der Weichegrad der Gerste ist, umso schneller löst sie sich beim Bier selber brauen auf.

Je größer der Temperaturunterschied ist, umso größer ist die Wasseraufnahme der Luft und umso stärker wäre der Feuchtigkeitsentzug im Keimgut. Die Keimzeit dauert 6-7 Tage. Die gekeimte Gerste heisst Grünmalz.

Bier selber brauen: Die Gärformel

Man braucht die Gärformel zwar nicht für sein eigenes selbstgebrautes Bier, aber für alle die, die im Chemieunterricht mal richtig auftischen wollen reicht sie alle mal:-) Bei Fragen bitte fragen -> einfach einen Kommentar hinterlassen und ich beantworte gerne alle eure Fragen zum Thema Bier.

Die Gärformel

Bier selber brauen: Fachbegriffe, die man wissen muss

Auch beim Bier selber brauen muss man einige Fachbegriffe wissen.

Seele des Bieres: Gerstenmalz
Würze des Bieres: Hopfen
Körper des Bieres: Wasser
Geist des Bieres: Hefe

Fachbegriffe zum Malz
Grünmalz: die gekeimte Gerste heisst Grünmalz
Darren von Grünmalz:
Das wasserhaltige Grünmalz ist leicht verderblich und muss daher durch einen enstsprechenden Wasserentzug in einen lagerfesten Zustand gebracht werden.
Schwelken:
Beim Darrprozess, der 24 Std. dauert, sind zwei Stufen zu unterscheiden: Das Schwelken (= Vortrocknung), bei dem das Grünmalz 10-12 Stunden bei niedrigen Temperaturen zwischen 45 65°C entwässert wird. Beim eigentlichen Darren (=Trocknen) wird 8 Stunden lang auf 80-85°C erhitzt.

Fachbegriffe zum Maischen
Maischen: Das fertige Malz wird geschrotet und mit einer genau berechneten Menge Wasser bei langsamer Erhitzung auf 40°C unter ständigen rühren vermengt bzw. eingemaischt.
Abläutern: Filtern der Maische - Trennung von löslichen Bestandteilen und Unlöslichen
Biertreber: Die unlöslichen Bestandteile, die beim Abläutern im Sieb hängen bleiben
Würze: als Würze bezeichnet man den Sud den man nach dem Maischen abgeläutert hat
Anschwänzen: Die Treber beinhalten noch viele Zuckerbestandteile. Um den gesamten Extraktgehalt aus den Trebern herauszuschwemmen wird mit 75°C heißem Wasser angeschwänzt, d.h ausgewaschen. -> Bier selber brauen ist auch gewinnbringend: verkauft eure Treber an die Bauern im Umkreis.

Fachbegriffe zur Gärung
Überweissen: Am ersten Tag der Gärung überzieht sich die Bieroberfläche mit einer leichten, weissen Schaumdecke.
Niederkräusen: Diese Stadium der Gärung vollzieht sich am 2+3 Tag. Durch den starken Auftrieb von Co2 bildet sich aus der Schaumdecke ein Schaum in gekräuselter Form
Hochkräusen: Diese Kräusel wachsen am 4-6 Tag der Gärung bis zu 30cm hoch.
Deckenbildung: Am 6 oder 7. Tag der Gärung setzt das letzte Stadium ein. Die Kräusen fallen zusammen und bilden eine zusammenhängende Decke

-> beim Bier selber brauen sollte man sich nicht erschrecken, wenn die Kräusen über den Sudtopf hinausragen. NICHT ABSCHÖPFEN!

Bier selber brauen: Gärung

Der Verlauf der klassischen Gärung beim Bier selber brauen
















Klassisch bedeutet in diesem Zusammenhang, dass mit Temperaturen von 4,7°C angestellt wird und die Höchsttemperatur ca. 9°C beträgt. Die Hauptgärung unterteilt sich nach physiologischen Veränderungen in 4 Gärstadien.

Am ersten Tag beginnt das Stadium des "Überweissen". Nachdem die Hefe nach dem Anstellen eine sehr hohe Sauerstoffmenge innerhalb von acht Stunden völlig aufgenommen hat, befindet sie sich in der stärksten Vermehrungsphase. Nach ca. 12 - 16 Stunden überzieht sich die Bieroberfläche mit einer leichten, weißen Schaumdecke
= Überweissen. hier steigt die Temperatur um 0,5 - 1°C.
-> Wichtig ist beim Bier selber brauen mindestens zwei mal am Tag die Temperaturen zu kontrollieren.













Das Stadium des niederen Kräusens vollzieht sich am zweiten und dritten Tag. Die Hefe hat sich bis einschließlich dem zweiten Tag um das 3-4-fache vermehrt und beginnt nun kräftig zu gären. Durch den Gärungsprozess kommt es zu verstärkt aufsteigenden CO2-Blässchen, welche die Eiweißabbauprodukte zum Aufsteigen zwingen. Es bildet sich Schaum in gekräuselter Form. In diesem Stadium käme es aufgrund hoher Reaktionstätigkeit zu einem Temperaturanstieg von 1,5 - 2°C, wenn man hier nicht schon leicht kühlen würde.

Das Satdium des Hochkräusens vollzieht sich am 4., 5 und eventuell 6. Tag. Die Höchsttemperatur von 9°C wird erreicht. Die Hefe arbeitet am intensivsten, was man an den bereits 30cm hohen Kräusen erkennen kann. -> Beim Bier selber brauen das Tuch nicht auf die Kräusen drücken.

Am 6. oder 7. tag beginnt das letzte Stadium: die Deckenbildung. Die Kräusen fallen zusammen und bilden eine zusammenhängende Decke. Sie hat die Fähigkeit, Hopfenharze aufzufangen, da sonst die Bitterstoffe im Bier hart und kratzig werden. Am Ende liegt die Temperatur bei 4-5°C.

Bier selber brauen: Hopfen kochen

Wie im Kapitel "Abläutern" schon erwähnt wurde, benötigt man zur Extraktgewinnung aus den Trebern Nachgusswasser. Besonders wichtig ist das beim Bier selber brauen. Allerdings wurde die Vorderwürze von 16,5 - 17,5% auf ca. 10-10,5%
verdünnt. Die eigentliche Stammwürze soll aber bei 12 % liegen. Man bringt nun die
Vorderwürze in der sog. Würzpfanne zum Kochen, um das überschüssige Wasser in 1-1,5 Stunden verdampfen zu lassen. Durch die hohen Temperaturen kommt es aufgrund der eintretenden Gerinnung zur Eieweißausfällung. Es bilden sich Ausscheidungsprodukt, Flocken, die aus denaturiertem Eiweiß bestehen. Des Weiteren werden die restlichen Enzyme denaturiert bzw. völlig inaktiviert.























Die hohen Temperaturen dienen auch zur Sterilisation der Würze, da Mikroorganismen, die eventuell in die Würze gelangten, abgetötet werden. Nach dem Kochen, wird die Würze in den Whirlpool geleitet, in dem der beim Kochen ausgefallene Trub (Flocken) aus der Würze entfernt wird. Man nennt diesen Vorgang auch Heißtrubausscheidung. Zuletzt erfolgt der Kühlprozess. Dazu wird die Würze im Plattenkühler ca. 1 Stunde gekühlt. Danach verlässt die Würze das Sudhaus und gelangt zur weiteren Behandlung in den Gärkeller. Da man beim Bier selber brauen keinen Plattenkühler hat, muss man eben das Bier selber brauen auch wetterabhängig machen.

Bier selber brauen: Das Maischen

Die Arbeit des Sudhauses beginnt mit der Schrotmühle. Darin wird das Malz geschrotet und die Spelzen angetrennt. Das abgeworfene und geschrotete Malz wird nun zusammen mit einer genau berechneten Menge Wasser bei langsamer Erhitzung auf 40°C in der Maischepfanne unter ständigem Rühren eingemaischt. Die Aufgabe des Maischeprozesses ist es, die noch hochmolekularen Bestandteile (z.B Stärke, zum Teil auch Eiweiße) durch Enzyme abzubauen und dadurch in wasserlösliche Form überzuführen und dann in Lösung zu bringen.

"Die Summe der in Lösung gebrachten Bestandteile bezeichnet man als Extrakt!!"

Während dem Maischen laufen mechanische und enzymatische Teilvorgänge ab. Beim Quellen wir das Stärkekorn durch Wassereinlagerung größer, was zu einer Rissbildung in der Hüllsubstanz (= Amylopektin) führt. Diese Stärkebruchstücke gehen in eine milchige, zähe Masse - der Kleister über. Diesen mechanischen Vorgang bezeichnet man auch als Verkleistern. Daraufhin erfolgt der enzymatische Vorgang der Verzuckerung des Stärkekleisters durch Amylaysen.











Die Aufgabe des Läuterprozesses ist es, die durch das Maischen in Lösung bebrachte Stoffe (=Würze) von den Unlöslichen (= Treber) zu trennen. Das Abläutern der Bierwürze geschieht nach dem Kaffeefilterprinzip. Die Maische wird in einen Läuterbottich gepumpt und gefiltert. Die leicht trübe Bierwürze läuft in einen extra Bottich, während die Biertreber im Sieb zurückbleiben. Diese Treber ebinhalten jedoch noch viele Zuckerbestandteile. Um den gesmaten Extraktgehalt aus den Trebern herauszuschwemmen wird mit 75°C heißem Wasser angschwänzt, d.h. d. h. ausgewaschen.

Bier selber brauen: technische Hilfsmittel und Rohstoffe

Die technischen Hilfsmittel kann sich jeder selbst bauen. Anleitungen hierzu folgen in Kürze.
Die Rohstoffe für das selbstgebraute Bier müssen ebenfalls nicht nur von einer Brauerei sein.