Referat Wissenschaft- bier, eine alte tradition

WISSENSCHAFT

BIER / Bekannt ist es schon seit Jahrtausenden und es erfreut sich heute wie früher grosser Beliebtheit. Weniger bekannt ist allerdings, wie aus Hopfen und Malz überhaupt die berau-schende Flüssigkeit entsteht.

Eine alte Tradition

Der Ursprung des Bieres reicht weit zurück und führt nach Mesopotamien zu den Sumerern (ca. 3500-1800 v. Chr.). Diese stellten für religiöse Opferzere-monien aus eingeweichten Brot-fladen ein alkoholisches Ge-tränk her. Auch die Babylonier kannten Bier und in altägypti-schen Gräbern bei Luxor wurde eingetrocknetes Bier gefunden. Bei den Griechen und Römern spielte das Bier eine unterge-ordnete Rolle.

Ab dem Mittelalter wurde Bier in Klöstern als Nahrungsergän-zung in der Fastenzeit gebraut, und im 13. Jahrhundert setzte ein regelrechter Bierboom ein. Die industrielle Revolution brachte für das Brauen ent-scheidende Verbesserungen, so konnte jetzt beispielsweise auch untergäriges Bier zu jeder Jah-reszeit gebraut werden.

Der lange Weg zum Bier

Bier wird normalerweise aus Gerste oder Weizen hergestellt. Das Getreide enthält das Poly-saccharid Stärke, dessen Mak-romoleküle aus á-Glucose-Einheiten aufgebaut sind. Ziel ist es nun diese Makromoleküle zu spalten, so dass Zucker und schliesslich Alkohol entsteht.

Vom Korn zum Malz

Damit Stärke zu Zucker abge-baut werden kann, werden En-zyme benötigt. Diese werden produziert, wenn das Korn an-keimt und Gibberelline (Wachs-tumshormone) ausschüttet wer-den. Um zu verhindern, dass der Stärkeabbau schon jetzt stattfin-det, werden die neu entstande-nen Enzyme deaktiviert, indem das Getreide getrocknet ("ge-darrt") wird. Dies geschieht je nach Malz bei Temperaturen zwischen 80 und 105 °C; je nach Temperatur werden dabei auch unterschiedliche Farb- und Geschmacks-stoffe gebildet. Wasser �, Wasser Das Brauwasser hat auf die Qualität des Bieres einen wesentlichen Ein-fluss. So ist eher saures Maischen Das geschrotete Malz wird Zwischen 35 und 55 °C Hopfen und Würzekochen Die Maische wird nun CHOHOCH2OHHHOCH2OHHHH

aufgebaut aus zwei Glucoseresten.

Maltose, Wasser für helle und alkalisches für dunkle Biere geeignet. Sehr wichtig ist auch die Wasserhär-te, also der Gehalt an gelösten Mineralsalzen. Diese beeinflus-sen die Löslichkeit von Aroma- und Bitterstoffen, die Enzymak-tivität und das Koagulieren (Zusammenklumpen) von Pro-teinen.

mit dem Brauwasser vermischt und erwärmt. Die beim Darren deak-tivierten Enzyme werden so auf verschiedenen Temperaturstu-fen reaktiviert und zerlegen die Stärkemoleküle. Während der a-Amylaserast werden bei ca. 63 °C vergärbare Maltosemole-küle abgespalten. Die á-Amylase arbeitet bevorzugt bei etwa 75 °C und spaltet höher-wertige, unvergärbare Zucker (Maltotriose und Dextrine) ab. Je nach Dauer der beiden Amy-laserasten kann also der schlussendliche Alkoholgehalt und die Restsüsse des Bieres reguliert werden.

werden ausserdem Proteine durch Pro-teasen zerlegt, je nach Tempera-tur in gärungsfördernde Amino-säuren oder in schaumstabilisie-rende kürzerkettige Polypeptide.

C6

Die Reaktionsgleichung für den Zucker-abbau.

filtriert. Die Spelzen des Getreides, die sogenannten Treber, werden mit heissem Brauwasser übergos-sen, um noch darin enthaltene lösliche Stoffe zu extrahieren. Die so gewonnene Würze wird nun auf ungefähr 15 °C abge-kühlt und klärt sich dabei.

Um alle enzymatischen Aktivi-täten zu stoppen und Mikroor-ganismen abzutöten wird die Würze intensiv gekocht. Dabei wird Hopfen zugegeben. Hop-fen enthält unter anderem Lupu-lin, das das Bier haltbar und bitter macht. Da beim Würze-kochen Wasser verdampft, lässt sich durch die Kochdauer der Stammwürzgehalt (prozentualer Anteil von gelösten und sus-pendierten Stoffen im Wasser vor der Gärung) regulieren. Nach dem Würzekochen wird die sterile Würze in das Gärge-fäss gepumpt.

Hefe und Alkohol

Hefen sind einzellige Pilze. Man unterscheidet ober- und untergärige Hefen. Erstere bil-den grössere Zellverbände und steigen durch anhaftende CO2-Bläschen an die Oberfläche. Untergärige Hefe bildet kaum Zellverbände und sinkt daher während der Gärung auf den Boden des Gärgefässes.

Hefezellen sind für das Bier eminent wichtig, sie erzeugen etwa 1000 verschiedene Stoffe. Der wichtigste und bekannteste davon ist Ethanol. Die Hefezel-len bauen vergärbare Zucker wie Glucose oder Maltose unter Freisetzung von Wärme in Ethanol und Kohlendioxid ab.

H12O6 �¨ 2 C2H5OH + 2 CO2 Nachdem alle vergärbaren Zu-cker abgebaut sind, wird das Bier geklärt, gelagert und abge-füllt.

HOHOHH

HOHOHHOOH