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Bei der Gärung handelt es sich um die Umwandlung von vergärbaren Würzebestandteilen (Hexosen, Maltose, Maltotriose) in Alkohol (Ethanol) und Kohlendioxid mit Hilfe von Hefen.

Bei der Bierhefe unterscheidet man grundsätzlich zwischen sporogenen und asporogenen Hefen. Die für die Bierherstellung verwendeten sporogenen, reingezüchteten Hefen werden als Bier-Kulturhefen bezeichnet. Diese werden weiter in öbergärige (Saccharomyces cerevisiae) und untergärige Hefen (Saccharomyces carlsbergensis) gegliedert. Die Hefen zeichnen sich durch einen hohen Gehalt an wasserlöslichen Vitaminen aus, wie z.B. Vitamin B1, B2, B6, Niacin, Pantothensäure. In der Hefe sind alle die für die Stoffwechselvorgänge wichtigen Enzymgruppen vertreten (Transferasen, Oxidoreduktasen, Lyasen, Isomerasen und Racemasen) während die Hydrolasen nur bei der Malzbereitung eine wichtige Rolle spielen. Bei der eigentlichen Gärung unterscheidet man die Hauptgärung und die Nachgärung.

Bei der Hauptgärung werden etwa 20 Mio. Hefezellen pro 1ml Würze zugegeben. Sie findet in der modernen Brauereitechnik in zylindrokonischen Tanks mit Temperaturregelung statt (früher: offener Gärbottich). Hierbei entstehen weiterhin höhere Alkohole, Ester, Aldehyde, organische Säuren, vicinale Diketone und Schwefelverbindungen, die das Aroma entscheidend prägen. Durch die Hauptgärung sinkt der pH-Wert, die Farbe wird heller und Gerb- und Bitterstoffe werden abgeschieden. Das Ende der Hauptgärung wird durch den Anteil des Restextraktes beeinflusst.

Das entstandene Jungbier wird in die Lagertanks abgepumpt, wo die Nachreifung durch das Vergären des Restextraktes beginnt. Dabei wird das Bier unter Druck mit Kohlendioxid gesättigt und durch Sedimentierung vorgeklärt. Das Nachreifen bewirkt weiterhin, dass das typische Hefearoma abgebaut wird, was eine Abrundung des Bieraromas zur Folge hat.

Das Bier wird anschließend bei Temperaturen zwischen +3°C bis –2°C gelagert, wobei die Lagerdauer vom Biertyp abhängt (4-12 Wochen). Durch moderne Gär- und Reifungsverfahren lässt sich die Gärung beschleunigen. Dies wird erreicht, indem bereits bei der Hauptgärung mit Druck gearbeitet wird, wodurch eine Temperaturerhöhung ermöglicht wird.

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