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Die Forschungsbrauerei am Institut für Elektrochemie der TU Clausthal konzentriert sich auf das bisher nur wenig bekannte Maischen bei konstanten Temperaturen von mehr als 72 °C, i.e. das isotherme Hochtemperaturmaischverfahren. In einem konventionellen Brauprozess wird heutzutage in vielen Brauereien ein mehr oder weniger vorgegebenes Temperaturprogramm beim Maischen angewandt.
Geschrotetes Malz wird, insbesondere in Kleinbrauereien, bei ca. 55 °C eingemaischt und anschließend einer "Eiweißrast" bei 52 - 55 °C unterzogen, in der während 15 - 20 Minuten die in der Mälzerei noch nicht gelösten Proteine durch im Malz vorhandene Enzyme weiter abgebaut werden. Auf diese Weise entstehen einerseits Aminosäuren, die die Hefe bei der späteren Vergärung benötigt, andererseits aber auch Eiweißstoffe, die den Schaum eines Bieres stabilisieren.
Heutige Malze, die von Jahr zu Jahr durch Züchtungen weiter entwickelt werden, werden bereits während des Mälzungsprozesses in Mälzereien so gut gelöst, dass diese Eiweißrast auch entfallen kann, und viele große Brauereien überspringen die Eiweißrast und maischen direkt bei ca. 65 °C ein. In diesem Bereich ist die beta-Amylase (aus dem Malz) aktiv, die aus Stärke die von den meisten Hefen vergärbaren Zucker Glucose, Maltose und Maltotriose freisetzt. Bei ca. 72 °C zeigt wiederum die alpha-Amylase aus dem Malz eine hohe Aktivität, sie setzt aus der Stärke im Malz ebenfalls Glucose, Maltose und Maltotriose frei, jedoch in geringerer Menge, aber auch höhere nicht vergärbare Zucker bis hin zu den sog. Dextrinen. Bekannt ist dieses Verfahren als das Hoch-Kurz-Maischverfahren.
Ein solches Maischverfahren hat zur Konsequenz, dass ein typisches Pilsner-Bier mit einer Stammwürze von durchschnittlich 11,5 °P (das sind 115 g gelöste Stoffe in einem Kilogramm unvergorener Würze) rund 5 Vol-% Alkohol enthält.
Wir stellten uns die Frage, was passiert, wenn die Rast bei 65 °C ebenfalls entfällt und Malz so eingemaischt wird, dass während des Maischens eine konstante Temperatur von 72 °C beibehalten wird, denn ab dieser Temperatur wird die beta-Amylase geschwächt. Bei diesen Versuchen zeigte sich, dass die Menge an vergärbaren Zuckern reduziert wird, die nicht vergärbarer Zucker erhöht, und ein Pilsner Bier mit einer Stammwürze von 11,5 °P erzielt mit diesem Verfahren, stark abhängig vom Malz, einen Alkoholgehalt zwischen 2,5 und 4 % vol.
Verwendet man dunkle Malze wie "Münchner Malz" in Kombination mit dunklen Caramalzen, werden bei 11,5 °P Biere mit Alkoholgehalten um 2,5 Vol-% erhalten. Potential bietet dieses wenig bekannte Maischverfahren auch in Kombination mit maltotriose- bzw. maltosenegativen Hefen, wodurch alkoholarme und sogar alkoholfreie Biere hergestellt werden können. Maltotriosenegative Hefen wie die Windsor von Lallemand Brewing oder die Empire Ale von Mangrove Jack's sind schon länger kommerziell verfügbar, mittlerweile gibt es aber auch die ersten kommerziellen maltosenegativen Hefen. Wir verwenden die LoNa von Lallemand gerne für die Herstellung von alkoholfreien Pale Ale Bieren, da diese Hefe auch die Würzearomen gut metabolisiert.
In einem abgeschlossenen Projekt konnten wir zeigen, dass mit einer speziellen Quinoa-Sorte, die im Vorharz von einem Landwirt angebaut wird, schmackhafte und vollständig glutenfreie Pale Ale Biere hergestellt werden können.