SPS-Programmierung am Beispiel des Brauprozesses - UniversitÃ¤t ...

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Produktionstechnik IV: SPS-Programmierung am Beispiel des Brauprozesses 6 Nach der Hopfenernte werden die Hopfendolden, die für das Bierbrauen interessant sind, gereinigt und getrocknet. Meist werden sie dann gemahlen und wieder zu Pellets, das sind kleine längliche Stäbchen, gepresst und anschließend versand- und damit verbrauchsfertig verpackt. Auf der Packung wird neben dem Hopfengewicht zusätzlich die Sorte und die α-Säuremenge im Beutel angegeben. Diese Angaben sind deshalb wichtig, da die einzelnen Hopfensorten unterschiedlichen Einfluss auf den Geschmack der Biere haben. Hopfen bestimmt nämlich nicht nur die Bitterkeit eines Bieres durch seine α-Säuren, sondern auch den restlichen Geschmack durch ätherische Öle wesentlich mit. Zusätzlich dazu wird die Schaumstabilität und die Haltbarkeit des Bieres wesentlich durch den Hopfen verursacht. In Deutschland wird hauptsächlich Hallertauer mittelfrüher Aromahopfen verwendet. 2.2.3. Hefe Zur Bierherstellung werden heute obergärige und untergärige Hefen verwendet. O- bergärige arbeiten bei 18 bis 20°C und sammeln sich vorwiegend an der Oberfläche, untergärige arbeiten bei 6 bis 10°C und setzen sich am Boden ab. Je nachdem, welche Hefe beim Brauen Verwendung fand, entstehen Biere mit unterschiedlichen Charakteristika in Geschmack, Kohlensäuregehalt und Haltbarkeit. Am gebräuchlichsten ist heute die untergärige Hefe, da vor allem untergärige Biere vom Verbraucher getrunken werden. Vor der Erfindung der Kältemaschinen wurde die Art der Gärung von der Jahreszeit bestimmt. Auch bei der Brauhefe stellen die Bierbrauer ähnlich hohe Anforderungen wie bei der Braugerste. Der Däne Emil Christian Hansen entdeckte in der Mitte des 19. Jahrhunderts, dass es nicht nur ober- und untergärige Hefen sondern auch viele andere Rassen mit zum Teil verheerenden Merkmalen für die Bierbrauerei gibt. 1881 gelang es ihm erstmals eine einzelne Bierhefezelle zu isolieren und in Reinzucht zu vermehren. Dadurch wurde die Herstellung von Bier mit immer annähernd gleichem Geschmack und verbesserter Haltbarkeit ermöglicht. Viele Brauereien haben heute eigene Reinzuchten für ihre Brauhefen. Einige produzieren jedoch so viel Hefe, dass sie sie verkaufen. Da eines der schlimmsten Ereignisse, was einer Brauerei widerfahren kann, das Absterben der Reinkultur ist, existiert bei der Bayerischen Lehr- und Versuchsbrauerei in Weihenstephan eine Hefebank ähnlich einer Blutbank. In dieser Hefebank haben viele Brauereien Hefezellen ihrer Reinkulturen deponiert, um eben im Falle des Absterbens der hauseigenen Kultur noch eine winzige Reserve zur Aufzucht einer neuen Reinkultur zu haben. 2.2.4. Wasser In früheren Zeiten wurde zum Bierbrauen jedes Wasser verwendet. Da dieses jedoch auch Einfluss auf Geschmack und Haltbarkeit hat, wird heute nur bestes Quellwasser bzw. Grundwasser, das vor allem in der Schadstoffbelastung weit unter den lebensmittelrechtlichen Grenzwerten liegt, zum Bierbrauen verwendet. Zu diesem Zweck verfügt jede Brauerei über einen oder mehrere Brunnen, die in die dritte
Produktionstechnik IV: SPS-Programmierung am Beispiel des Brauprozesses 7 und manchmal auch in die vierte Grundwassersohle reichen. Da jedoch in den letzten Jahrzehnten aufgrund überhöhter Düngung in der Landwirtschaft und zunehmendem Schadstoffausstoß der Industrie und des Straßenverkehrs die Grundwasserqualität immer mehr abnimmt und neue Brunnen zu teuer wären, bereitet sich die industrielle Brautechnik auf den Einstieg in Bierbrauen mit Leitungswasser vor. Die Auswirkungen auf die Qualität der deutschen Biere sind jedoch nicht abzusehen. 2.3. Der Werdegang eines Bieres – Der Ablauf des Brauprozesses Gleich eines vorweg: Die hauptsächliche Beschäftigung beim Bierbrauen ist Putzen. Da zum einen mit einer Zuckerlösung gearbeitet wird und sich dadurch leicht Schimmelpilze und Bakterienstämme entwickeln können und zum anderen ein hochwertiges Lebensmittel ohne künstliche Konservierungsstoffe hergestellt wird, ist Sauberkeit in der Bierbrauerei oberstes Gebot. Deshalb müssen immer wieder alle Gefäße gereinigt und desinfiziert werden. Dazu ist am besten Putzen mit heißem Wasser und Spülmaschinenreiniger und anschließendes Spülen mit saurer und alkalischer Lösung geeignet. Doch nun zum eigentlichen Thema dieses Abschnitts. In Bild 2.1 ist die Untergliederung des Brauvorgangs in einzelne Teilstufen dargestellt. Als erstes fällt dem aufmerksamen Leser vielleicht auf, dass das Mälzen der Braugerste nicht mit abgebildet ist. Das liegt daran, dass viele kleinere Brauereien keine eigenen Mälzereien mehr unterhalten und statt dessen ihr Malz von industriellen Mälzereien oder anderen Brauereien beziehen. Malz Wasser Maischprozeß Abläutern Kochen Klärung Kühlen Gärung Wasser Hopfen Bild 2.1: Untergliederung des Brauprozesses 2.3.1. Das Maischen Beim Maischen werden die Eiweiße des Malzes in Wasser gelöst. Dazu wird zunächst Wasser auf 50 °C aufgeheizt. Anschließend wird geschrotetes Malz dem Wasser zugegeben. Daraufhin wird die Maische unter ständigem Rühren mit einer Temperaturgradienten von ca. 1 °C pro Minute weiter erwärmt. Bei einigen Temperaturen werden sogenannte Rasten durchgeführt, während denen die Temperatur der Maische konstant gehalten wird und in der Maische verschiedene Emzymreaktionen stattfinden: • Bei ca. 54 °C findet die Eiweißrast statt. Dabei werden die Eiweiße des Malzes im Wasser gelöst. • Bei ca. 61 °C wird dann die gelöste Stärke in Malzzucker umgewandelt. Man spricht deshalb von der Maltoserast.
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