Neues aus dem Brauereialltag

  • Diejenigen, die regelmäßig unsere Website lesen, haben sicher festgestellt, dass wir seit einigen Monaten nun schon Probleme mit der Einstellung der Bittere unserer Biere, insbesondere der hellen, haben. Auch ein Pils, wie wir es noch letztes Jahr brauen konnten, mit 2,5 oder 5 % vol Alkohol, gelingt uns im Moment nicht. Die Biere sind zwar gut, aber sie schmecken nicht mehr wie früher, und auch unser Pils ist nicht mehr authentisch. Anfangs hofften wir, dass der in Kleinpackungen gelieferte Hopfen einfach nur falsch ausgezeichnet war, aber diese Annahme hat sich, als dasselbe Problem mit dem Hopfenextrakt eines großen amerikanischen und namhaften Herstellers auftrat, als falsch erwiesen - leider, denn die Lösung dieses Problems wäre denkbar einfach gewesen. Wo liegt nun also die Ursache für diese Probleme?
    Ohne hier nun die komplexen Zusammenhänge in der Tiefe zu erläutern, aber das Bier aus dem tschechischen Pilsen ist deshalb so einzigartig, weil dort eben auf natürliche Art sehr weiches Wasser vorkommt. Die Wasserhärte wird im Wesentlichen durch Magnesium- und Calcium-Ionen bestimmt, und man unterscheidet wiederum die Carbonat-Härte (diese führt zu den Kalkablagerungen insbesondere an den Heizstäben nicht nur von Haushaltsgeräten) und die Nicht-Carbonat-Härte. Beide genannten Metall-Ionen beeinflussen an verschiedenen Stellen den Brauprozess. Für die Maischarbeit ist ein höherer Anteil von insbesondere Calcium-Ionen eher von Vorteil, aber auch der Würzebruch profitiert wie auch die Klärung des fertigen Bieres. Darunter leidet aber wiederum die Hopfenausbeute, und auch das typische Pils-Aroma wird durch einen zu hohen Anteil an Calcium- und/oder Magnesium-Ionen beeinflusst.
    Ohne anstehenden Gesprächen an dieser Stelle vorzugreifen, die Aufkalkung des Leitungswassers durch die Stadtwerke, die sich damit ein vermindertes Korrosionsproblem im städtischen Leitungsnetz erhofft haben, bereitet uns richtig Probleme. Dass nun auch in den privaten Haushalten Kalkablagerungen beobachtet werden, mag nur ein Schönheitsfehler sein, immerhin werden die aus dem Hochmoorwasser früher rötlich ausfallenden Huminstoffe in den beiden neuen Wasserwerken nun ausgefiltert. Allerdings haben wir mehr als deutliche Hinweise, dass der Kalkgehalt starken Schwankungen unterliegt, selbst wenn im Jahresmittel 5 - 6 °dH noch immer als "weiches Wasser" gelten.
    Was ist nun aber ein Mittelwert? Wenn ein Autohersteller vorschreibt, dass alle 4 Reifen mit 2,5 bar Druck zu befüllen sind, dann sollte jeder Reifen auch mit 2,5 bar gefüllt sein. Haben die Reifen vorne links und hinten rechts bspw. je nur 1,5 bar und die anderen je 3,5 bar, wäre der rechnerische Mittelwert auch 2,5 bar, also vordergründlich wäre auf den Mittelwert bezogen alles bestens. Allerdings sollte man nicht erwarten, dass ein KfZ mit solchen unterschiedlich aufgepumpten Reifen noch sicher zu fahren ist. Und so ähnlich ist das bei uns nun mit der mittleren Härte. Manchmal haben wir wohl sehr weiches Wasser, das sehen wir dann auch an den vernachlässigbaren Kalkspuren auf den Armaturen, manchmal müssen wir - leicht übertrieben - bergmännisch aktiv werden, um den Kalk zu entfernen. Für das Brauen von Bier und insbesondere unsere Forschungsarbeiten ist ein trotz Schwankungen des Kalkgehaltes lebensmitteltechnisch außer Frage einwandfreies und sehr gutes aber im Kalkgehalt eben schwankendes Wasser ein großes Problem. Was tun, denn so können wir nicht brauen, jedenfalls nicht reproduzierbar und schon gar nicht nach wissenschaftlichen Kriterien.
    Die meisten großen Brauereien verfügen wegen derselben Problematik über Wasseraufbereitungsanlagen. In aller Kürze: Das Leitungswasser wird über eine sog. Umkehrosmoseanlage bis auf einen Grenzwert an gelösten Salzen demineralisiert (destilliertes Wasser wäre entmineralisiert). Ein solches Wasser ist sehr weich und könnte, theoretisch, für das Brauen von Pilsner Bieren eingesetzt werden. In der Praxis wird das demineralisierte Wasser aber entweder wieder definiert auf niedrige Härtegrade aufgesalzt, und zwar automatisch, oder aber tagesaktuelles Leitungswasser wird zudosiert. Letzteres Vorgehen erfordert eine tagesaktuelle Analytik, aber die Bestimmung der Wasserhärte über Titration ist für ein Labor kein grundsätzliches Problem.
    Nun sind die Kosten für Umkehrosmose-Anlagen sehr variabel, und uns liegt ein detailliertes aber nicht gerade preiswertes Angebot einer Fachfirma vor. Bis diese technische Option umgesetzt ist, können aus verschiedenen Gründen mehrere Monate ins Land ziehen. Wir haben daher entschieden, eine einfache Umkehrosmoseanlage zu kaufen und dann tagesaktuell unser Brauwasser aus diesem und dem Leitungswasser anzumischen. Alle unsere bewährten Rezepte, die wir aber immer weiterentwickeln, basieren auf der früheren Wasserhärte von 1 - 2 °dH, und da wollen wir auch wieder hin. Sicher werden wir aus Neugierde auch einmal ein Pils mit reinem Umkehrosmosewasser, also mit demineralisiertem Wasser, brauen. Malz reichert sowieso durch die darin enthaltenen Mineralien den Salzgehalt des fertigen Bieres an, und wir schauen einmal, was passiert. Sicher aber werden wir bei einem solchen Versuch nicht gleich 200 Liter Bier herstellen. Diese bestellte Umkehrosmoseanlage hat einen zwar nur geringen Durchsatz von maximal 2 L/min, ferner werden wir durch tagesaktuelle Analytik begleitet das Leitungswasser zumischen müssen, aber diese Behelfslösung hilft uns erst einmal über die Runden. Bis zur Installation dieser Anlage ruht der Braubetrieb weitgehend, mit dem nächsten Bericht über ein aktuelles Bier ist daher frühestens in vier Wochen zu rechnen. Wir hoffen, dass wir dann zum kommenden Wintersemester wieder Pils und Helles in der früher gewohnten Qualität anbieten können, natürlich mit maximal 2,5 % vol Alkohol.

  • Wir möchten in dieser Rubrik von Zeit zu Zeit über die Beobachtungen berichten, die wir im Alltag einer Forschungsbrauerei so machen, und das meiste davon wird sich so oder so ähnlich auch in größeren Brauereien finden. Aus gegebenem Anlass möchten wir ein wenig über die Problematik verschimmelter Flaschen berichten. Wer einen Kasten Bier im Supermarkt kauft, macht sich in der Regel keinerlei Gedanken darüber, was mit der geleerten Flasche passiert. Die Flaschen werden von Ausnahmen abgesehen ungespült in die Kästen gestellt, bis der Kasten mit leeren Flaschen eben über das Pfandsystem zurück in die Brauerei gelangt, was nach Rückgabe durchaus mehrere Wochen dauern kann.
    Dort werden die Flaschen vorsortiert und in einer technisch ausgeklügelten Flaschenreinigungsmaschine mit heißer Lauge und unter ordentlichem Druck gespült, auch der Kasten selber wird gereinigt. Nach einem Spülschritt mit Wasser sind die meisten Flaschen danach innen blitzeblank und brautechnisch steril, sie können für die Füllung mit dem nächsten Bier verwendet werden. Davor werden sie noch mit Licht durchleuchtet, und Flaschen mit nicht unbedingt sichtbaren aber dennoch vorhandenen Defekten werden automatisch aussortiert. Bei sehr stark verschmutzten Flaschen kann es in seltenen Fällen aber trotzdem passieren, dass eine solche Flasche durch das Raster fällt und in eine solche Flasche Bier gefüllt wird. Auch kann es sein - dazu gibt es Fachartikel -, dass eine stark verschimmelte Flasche nach der Reinigung am Boden noch immer eine dünne, mit dem Auge kaum sichtbare Schicht an Schimmel aufweist, die sich letztlich nur chloralkalisch entfernen lässt. Es würde den Rahmen dieses Beitrags sprengen, im Detail darauf einzugehen.
    Aber, warum bildet sich eigentlich Schimmel in ungespülten Bierflaschen, auch wenn in der Brauerei eine einwandfrei saubere Flasche mit Bier gefüllt wurde? Schimmelpilze bzw. Sporen sind allgegenwärtig, man nennt das in der Fachsprache "ubiquitär". Man kennt das doch aus dem Haushalt. Man lässt ein frisches Brot im Brotkasten und irgendwann beginnt es zu schimmeln. Sicher ist jedem schon einmal passiert, dass man frisches Obst kauft, legt es in den Kühlschrank und nach ein paar Tagen findet man Schimmel auf dem Obst. Ganz schnell geht dies mit Himbeeren oder Erdbeeren. Oder, man öffnet einen Becher mit Joghurt, und am Rand des Bechers befindet sich Schimmel.
    Die meisten Schimmelpilze sind aerob, d.h. sie benötigen Luft zum Wachstum, einige Arten können bei Luftausschluss aber auch Energie durch Gärung gewinnen. Für das Wachstum benötigen Schimmelpilze neben Kohlenhydraten, die über Amylasen zu einfachen Zuckern abgebaut werden, auch Proteine bzw. Aminosäuren, und selbstverständlich Wasser. Alle diese Nährstoffe finden sich in Lebensmitteln und somit auch in Bier. Es ist daher unvermeidbar, dass sich aus der Umgebung Schimmelpilze in einer Bierflasche ansiedeln. Ist diese Flasche gut gespült, finden die Schimmelpilze kein Nährmedium, und mit Luft und Wasser alleine findet auch kein Wachstum statt. Bier enthält nun aber eben unvergorene Zucker, Proteine aus dem Schaum und auch Wasser. Die geringen Mengen Alkohol im Bier stören nicht nennenswert, und manchmal finden auch Essigsäurebakterien den Weg in eine ungespülte Flasche, die in Gegenwart von Sauerstoff den Alkohol eben zu Essigsäure aufoxidieren. In der Regel sind die Schimmelpilze aber zuerst da, und diese beginnen sich in dem perfekten Nährmedium, welches sie in einer nicht ausgespülten Flasche vorfinden, zu vermehren.
    Da wir als Universität nicht verkaufen dürfen bzw. ein Verkauf steuerrechtlich sehr kompliziert wäre, geben wir das Bier kostenlos ab. Uns ist eine Rückmeldung sehr wichtig, da wir forschen und stetig neue Rezepte entwickeln. Selten brauen wir ein Bier genauso wie beim letzten Mal, und selbst bei den regelmäßig gebrauten hellen Bieren oder den Pale Ales variieren wir ein wenig die Malzmischung oder die Hopfensorten. Das Feedback unserer "Testtrinker" ist wichtig für uns, und wenn uns jemand sagt, dass man beim Trinken nicht merkt, dass unsere Biere nur halb so viel Alkohol enthalten wie Biere mit dem doppelten Alkoholgehalt, dann hilft uns dies auf unserem Weg weiter.
    Für die Reinigung unserer Flaschen steht uns eine Hochdruckflaschenwaschmaschine zur Verfügung, die mit 63 °C warmer Lauge die Flaschen in rund 8 Minuten reinigt. Ganz selten müssen wir eine Flasche ein zweites Mal reinigen. Wir beschränken uns wegen der Geruchsbelästigung auf einfache alkalische Lösungen und verwenden keine chloralkalischen Lösungen (ist auch besser für die Umwelt) in dieser Maschine, mit der wir gegenwärtig auch nur 0,33 L und 0,5 L Flaschen reinigen können, maximal 0,75 L Flaschen.
    Für die bisher überwiegend ausgegebenen 1 L Flaschen steht uns eine konventionelle Geschirrspülmaschine mit "Flaschenfee" zur Verfügung, die wir mit Lauge betreiben, wir können in einem fast 3-stündigen Spülvorgang 20 Flaschen à 1 L reinigen. Diese Maschine ist nur für leichte Verschmutzungen geeignet, Schimmel lässt sich nicht entfernen, und die Materialien dieser Maschine sind für chloralkalische Reinigungsmittel nicht geeignet. Dazu kommt, dass die Pumpe nicht genügend Druck aufbaut, um Schimmel in Flaschen zuverlässig zu entfernen.
    Wir hatten daher bisher keine andere Wahl, als jede einzelne 1 L Flasche genau anzuschauen und verschimmelte 1 L Flaschen von Hand zu reinigen. Auch dünne mit dem bloßen Auge kaum wahrnehmbare Schichten am Boden erfordern eine manuelle Reinigung. Dazu wird entweder jede einzelne Flasche mit einer chloralkalischen Lösung gefüllt, verschlossen und geschüttelt, mit einer Einwirkzeit von einer Stunde. Danach wird jede Flasche von Hand gespült und in der Geschirrspülmaschine mit Lauge bei 70 °C gereinigt. Oder aber wir nutzen unsere manuelle Fasswaschmaschine, mit der jede einzelne Flasche unter hohem Druck bei 75 °C mit einem sauren Reinigungsmittel gereinigt wird, was ca. 5 Minuten pro Flasche dauert. Eine Reinigung mit alkalischen Mitteln ist wegen unvermeidbarer Bildung von Aerosolen in der Atemluft nicht möglich. Nach Abkühlen der Flaschen folgt ein Spülschritt mit kaltem Wasser aus unserer Wasseraufbereitungsanlage, unser Leitungswasser ist faktisch steril. Der Zeitaufwand für das Reinigen von nur 20 verschimmelten Flaschen beträgt rund 2 Stunden, und man kann in dieser Zeit eigentlich nichts Anderes tun, weil die Einzel-Reinigung gerade mit der Fasswaschmaschine eine Aufsicht zwingend erfordert.
    Das Etikett aller unserer Flaschen enthält in farblich abgesetzter Schrift den Hinweis, die Flaschen nach dem Leeren direkt 2 - 3 x auszuspülen. Wir haben Erfahrungswerte, und wenn dies so beherzigt wird, findet in diesen ausgespülten Flaschen auch kein Schimmelwachstum statt. Das haben wir zigmal getestet, daher schreiben wir dies auf die Etiketten. Trotzdem kamen schon immer ca. 15 % der Flaschen verschimmelt zurück, selbst wenn bei der Ausgabe darauf hingewiesen wurde, die Flaschen unbedingt auszuspülen. Probeweise haben wir auf diesen Flaschen den Hinweis weggelassen, danach kamen 95 % verschimmelt zurück. Es hilft uns auch nicht, wenn die verschimmelten Flaschen vor Rückgabe gespült werden, wir sehen die dünne verbliebene Schicht am Flaschenboden bei Kontrolle mit bloßem Auge. Einmal ist uns beim Abfüllen eine augenscheinlich einwandfreie Flasche geplatzt, und nur durch Schutzausrüstung ist uns nichts passiert. Eine mögliche Ursache ist, dass die Flasche vor Rückgabe bei uns zur Entfernung des Schimmels mit kochendem Wasser gereinigt wurde. Damit entstehen nicht sichtbare Verspannungen im Material, und dann kann eine Flasche ohne Vorwarnung platzen. Auch eine automatische Anlage in einer Großbrauerei würde eine solche Flasche nicht sicher aussortieren können.
    Wir haben lange überlegt, wie wir mit diesem Problem nun umgehen, denn wir können nicht mehr tun, als darum zu bitten, die Flaschen direkt nach Leeren auszuspülen. Als erste Maßnahme haben wir die freie Abgabe von Bier in 1 L Flaschen auf unbestimmte Zeit eingestellt. Natürlich gibt es weiterhin bei uns Bier in 1 L Flaschen zum Mitnehmen, aber diese müssen im Sekretariat eben explizit angefordert werden. Wir vertrauen darauf, dass unsere Bitte, die Flaschen unbedingt direkt nach Leeren auszuspülen, auf diese Weise auch umgesetzt wird.
    Wir werden für Veranstaltungen, bspw. für die BigBand der TU Clausthal, weiterhin Bierkästen füllen. Auch werden wir weiterhin Bier in Fässern abgeben. Hier existiert ein vernachlässigbares Schimmelrisiko, und für die Reinigung und Dampfsterilisation von Fässern sind wir bestens ausgerüstet. Als weitere Maßnahme werden wir überlegen, wie wir unsere Hochdruckflaschenwaschmaschine so erweitern, dass wir auch 1 L Flaschen zuverlässig reinigen können, oder wir stellen auf 0,75 L Flaschen um. Dazu werden wir beim Hersteller nachfragen und falls möglich, die Maschine kostspielig umbauen müssen, und wir werden mit Schimmel-Test-Flaschen ausprobieren müssen, wie viele Spülgänge wir benötigen, um die Flaschen zuverlässig zu reinigen. Auch ist zu testen, ob das einfache alkalische Reinigungsmittel genügt oder ob wir ein chloralkalisches Reinigungsmittel (was wir der Umwelt zuliebe eigentlich gerne unterlassen würden) verwenden müssen. Letztlich unterliegen wir der Lebensmittelkontrolle und als Forschungsbrauerei an einer Universität ist es unsere Pflicht, Sorge dafür zu tragen, dass unser Bier ausschließlich in einwandfrei saubere Flaschen gefüllt wird.