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Impressum
Heterogenitäten beim Mälzen - ein chronisches Problem für die Bierbrauerei: Erfassung der Ursachen und Erarbeitung von Strategien zu deren Vermeidung
Projekt
Förderkennzeichen: AiF 16299 N
Laufzeit: 01.01.2010
- 31.12.2011
Fördersumme: 361.050 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Beim Brauen von Bier treten regelmäßig Schwierigkeiten
beim Läutern und Filtrieren der Maische
auf, die auf einen unzureichenden Abbau der
Zellwand-Glucane der Gerstensamen zurückzuführen
sind. Als Folge dieses unvollständigen ß-
Glucan-Abbaus bilden sich schleimig-gallertige
Glucan-Gele, die zur vorzeitigen Verblockung der
Filter führen können. Da die Zellwandabbauenden
Glucanasen erst beim Mälzen im
Zuge der einsetzenden Keimung gebildet werden,
führt ein längerer Keimprozess zu einem
stärkeren Glucan- und damit Zellwand-Abbau
und folglich zu besseren Läuter- und Filtrier-
Eigenschaften. Doch der Keimprozess kann nicht
beliebig verlängert werden, da ansonsten ein zu
weitgehender Stoffabbau zu technologischen
und wirtschaftlichen Problemen führt. Geeignete
Malze sollten also einen optimalen Entwicklungszustand
aufweisen; doch auch dann ist der
Zellwand-Abbau aufgrund der natürlichen Varianz
nicht in allen Samen einheitlich. Wesentlich
größere Unterschiede zeigen sich allerdings bei
variierender Prozessführung; hier sind Variationsbreiten
bezüglich des Zellwand-Abbaus von
0 bis 100 % denkbar. Im Gegensatz zu Summenparametern,
wie z.B. dem Gehalt von Inhaltsstoffen,
bei denen die Qualität heterogener
Chargen durch einfaches Durchmischen “geglättet“
werden kann, resultieren aus einem ungenügenden
Zellwand-Glucan-Abbau in einer Teilmenge
stets entsprechende Schwierigkeiten
beim Läutern und Filtrieren der gesamten Charge
- eine Veränderung der Mischung hat also kaum
Auswirkungen auf die Mälz-Qualität.
Zwar sind die genauen Ursachen für die Inhomogenitäten
bislang nicht hinreichend bekannt,
doch sind sie zweifelsohne die Folge einer unterschiedlichen
Ausprägung der Keimungs- und
Entwicklungsprozesse der Gerste-Samen. Bedingt
durch die heute in Mälzereien üblichen
großen Produktchargen während des Mälzens
sind die Randbedingungen für die Keimprozesse
innerhalb einer Charge zum Teil sehr unterschiedlich,
da die Betthöhen an Gerste und
Grünmalz in der Weiche bis zu mehreren Metern
betragen können und auch im Keimkasten und
beim Darren Höhen von bis zu 1,25 m erreichen.
Größere Unterschiede in der Verteilung physikalischer
und chemischer Parameter, wie z.B. der
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Temperatur oder des Sauerstoffgehaltes, sind
die Folge. Es ist anzunehmen, dass diese Inhomogenitäten
ursächlich für die Heterogenitäten
sind, die zu den Problemen beim Läutern und
Filtrieren der Maische führen.
Im Rahmen des Forschungsprojekts sollen die
Ursachen geklärt werden, die für die Inhomogenitäten
verantwortlich sind, die während des
Mälzens entstehen und für massive Schwierigkeiten
beim Läuter- und Filtrierprozess verantwortlich
sind. Mit der klassischen Malzanalytik
lassen sich die Probleme zwar aufzeigen, aber
nicht ursächlich klären. Die Inhomogenitäten resultieren
aus einem unterschiedlichen enzymatischen
Abbau von den Zellwandbestandteilen,
die dann die Filter verstopfen. Da die Enzym-
Aktivitäten direkt vom physiologischen Status
der Gerste abhängen, muss dieser mittels verlässlicher
Marker erfasst und quantifiziert werden.
Nur so lässt sich klären, inwieweit der physiologische
Status durch Veränderungen der
Mälzbedingungen moduliert werden kann und
wie hierdurch der Zellwand- und Reservestoffabbau
beeinflusst wird. Eine wesentliche Voraussetzung
hierfür ist die Quanitfizierung der
Keimungs- und Stressreaktionen. Ziel des Forschungsvorhabens
ist es – basierend auf den
neuen physiologischen Kenntnissen – unter Nutzung
vorhandener empirischer Erkenntnisse und
unter Einbeziehung verfahrenstechnisch sinnvoller
Prozessbedingungen zu erarbeiten, wie die
Bedingungen der Mälzung optimiert werden
können, um das bislang vernachlässigte Problem
der Homogenität des Malzes systematisch beseitigen zu können.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Verfahrenstechnik Lebensmittel
Ausführende Einrichtung
Institut für Pflanzenbiologie / Arbeitsbereich Angewandte Pflanzenbiologie
