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Analyse der Würzezusammensetzung

Für den Brauer beginnt es schon mit der Bestimmung der Beschaffenheit der Würze: Beim Maischen wird Stärke durch spezifische Enzyme (Amylasen), die im Malz vorhanden sind, in vergärbare Zucker umgewandelt. Die Verarbeitungsstufe kann durch Messung der Reststärke in der Würze beurteilt werden, um sicherzustellen, dass die Würze weiterverarbeitet werden kann. In der Regel werden Werte unter 1 g/L Reststärke als akzeptabel angesehen, während höhere Werte Aufmerksamkeit erfordern, da das Risiko einer Kontamination durch unerwünschte Mikroorganismen, die Stärke verwerten können, bestehen kann.

Zusammensetzung der Würze und vergärbare Zucker

Wie bereits erwähnt, werden bei der Umwandlung von Stärke etwa 70-80 % der vergärbaren Zucker freigesetzt, die wie folgt unterteilt sind: Maltose (60-65 %), Maltotriose (15-20 %), Glucose (10-15 %), 20-30 % nicht fermentierbare Zucker (Dextrine). Darüber hinaus haben wir einen kleinen Anteil an Fructose und Saccharose, wobei Saccharose einen leicht höheren Anteil vorweisen kann.
Das Maischen nimmt bei der Bierherstellung einen sehr wichtigen Platz. Hier wird die symbiotische Beziehung zwischen vergärbarem Zucker und Hefe deutlich: Hefe spaltet vergärbaren Zucker und erzeugt Alkohol und CO2 und verwandelt die Würze in Bier. Sie spaltet sequentiell die vergärbaren Zucker, beginnend mit einfacheren Zuckern bis hin zu komplexeren.

Theoretische Zusammensetzung der Würze

Würzekonzentration

12 °Plato

120 g/L Gesamtzucker

Maltose

50-60 %

42-58

Maltotriose

15-20 %

12-19

Glucose

10-15 %

8,5-15

Saccharose

1-2 %

0,8-1,9

Fructose

1-2 %

0,8-1,9

Vergärbare Zucker gesamt

70-80 %

84-96

Dextrine gesamt

20-30 %

24-36

Tab. 1 Theoretische Zusammensetzung der Würze bei 12 °Plato

Wie in Tabelle 1 zu sehen ist, haben Maltose und Maltotriose den größten Anteil in der Würze, so dass ihre Verwendung durch Hefe die Fermentationseffizienz und die Eigenschaften des Endprodukts erheblich beeinflusst.
Die meisten Hefen können Maltotriose verstoffwechseln, aber dieser Prozess beginnt erst, nachdem alle leichter absorbierbaren Zucker (Glucose und Maltose) bereits verbraucht wurden. Die Verwendung von Maltotriose variiert auch in verschiedenen Hefestämmen: Je nach Art des verwendeten Stammes ist es möglich, unterschiedliche Restzucker am Endprodukt nachzuweisen. Etwa 20 % der Würze bestehen aus Dextrinen, die nicht fermentierbare Polysaccharide für Standardbrauereistämme sind und die zum Geschmack von Bier beitragen, indem sie ihm Vollmundigkeit verleihen.

Besondere Überlegungen in der Braupraxis

Man kann Dextrine verstoffwechseln, indem beispielsweise geeignete Enzyme (Dextrinasen) zugeführt oder Hefen wie Saccharomyces diastaticus verwendet werden, die für ihre Fähigkeit bekannt sind, Dextrine zu metabolisieren. Saccharose ist ein Zucker, der in geringen Prozentsätzen in der Würze vorkommt, aber seine Konzentration kann bei Dextrose-/Saccharosezusätzen in der Würze zur Herstellung von Bieren mit hohem Alkoholgehalt (High Gravity Würze) erheblich ansteigen. Bei der Herstellung von alkoholfreiem Bier mit maltosenegativen Hefestämmen hingegen ist der Ansatz völlig umgekehrt: Die Würzezusammensetzung besteht zu 70 % aus nicht vergärbaren Zuckern, während die restlichen 20-30 % aus vergärbaren Zuckern bestehen. In diesem Fall wird nur der kleine Teil der vorhandenen Glucose, Fructose und Saccharose fermentiert, was zu einem geringen Prozentsatz an Restalkohol führt.

Die Rolle des Zuckerprofils und CDR BeerLab®

Die Bedeutung der Analyse der Würzezusammensetzung

Die Analyse der Würzezusammensetzung ist entscheidend, um viele Details des Brauvorgangs und des Endprodukts Bier zu verstehen: Sie erlaubt die Bewertung der Effizienz von Maische und Gärung, den Vergleich der Gärleistung unterschiedlicher Hefestämme und ein tieferes Verständnis der Eigenschaften des fertigen Biers.

Einschränkungen der Dichtemessungen

In der Praxis bevorzugen Brauer meist die Messung der Dichte zur Charakterisierung der Würze, anstelle einer detaillierten Analyse ihrer Zusammensetzung. Die Verwendung der Dichtemessung als einziger Parameter kann zu irreführenden Ergebnissen führen. Die Bestimmung von vergärbaren Zuckern zu Beginn und am Ende der Gärung liefert wesentliche Informationen, denn zwei verschiedene Würzen können die gleiche Dichte, aber eine sehr unterschiedliche Gärfähigkeit haben.

Wie kann CDR BeerLab® Braumeister unterstützen?

In dieser Hinsicht kann CDR BeerLab® mit einer schnellen und einfachen Analyse eine hervorragende Unterstützung bei der Bestimmung des Profils von vergärbaren Zuckern während des gesamten Gärprozesses bieten. Ein weiterer Vorteil des Systems ist seine Fähigkeit, die Bestimmung von Stärke und vergärbaren Zuckern in einer einzigen Analysebestimmung zu kombinieren, was Zeit bei der Produktion spart und mehr Informationen sammelt als ein einfaches Dichtemessgerät.

Die Flexibilität des Systems ermöglicht es, die Analyseroutine nicht nur an klassische Verfahren, sondern auch an unterschiedliche Produktionspraktiken wie beim Dry-Hopping anzupassen. Am Beispiel der Bestimmung von vergärbaren Zuckern empfiehlt es sich, ihren Gehalt sowohl vor als auch nach der Zugabe von Hopfen zu messen: In diesem Fall können die vergärbaren Zucker nach der Hopfenzugabe zunehmen (Hop Creep), ihre Bestimmung kann das Endprodukt beeinflussen und eine stärkere Kohlensäurebildung verursachen.

Schlussfolgerungen

  • Die Analyse der Zusammensetzung von vergärbaren und nicht vergärbaren Zuckern in der Würze ist entscheidend für die Optimierung der Maischeeffizienz, für das Verständnis der Hefeleistung und die Gewährleistung einer gleichbleibenden Bierqualität.
  • Das Zuckerprofil liefert wichtige Informationen, die über Dichtemessungen hinausgehen, und hilft Braumeistern dabei, Probleme wie Fermentationsschwankungen, Kontaminationsrisiken und spezifische Anforderungen an Biere mit hohem Alkoholgehalt bzw. alkoholfreien Bieren anzugehen.
  • CDR BeerLab® bietet eine schnelle, integrierte Lösung zur Analyse von Stärke und fermentierbaren Zuckern und unterstützt Braumeister mit zuverlässigen Daten bei der Verbesserung der Produktionseffizienz und der Anpassung an moderne Braupraktiken wie Dry-Hopping.

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