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Als vor ca. 10.000 Jahren in China und Mesopotamien die Menschheit damit begann Getreide zu sammelm, mussten sie mitunter feststellten, dass feuchtes Getreide bzw. ihr Getreidebrei nach wenigen Tagen zu gären begann. Da man damals kaum etwas verschwendete, erstaunt es nicht, dass diese alkoholhältige Substanz weiter zu 'Bier' verarbeitet wurde. Wegen der unzähligen Möglichkeiten von Kombinationen der Getreidearten und ebenso die auch mit Mais versetzten Breie, führten zu vielen 'Biersorten'. In Oberägypten kannte man so vor 5.000 Jahren an die 20 unterschiedliche Biere. Das Bier galt in Ägypten als Grundnahrungsmittel. Diese Ansicht hat sich auch bei manchen unserer Zeitgenossen in die Gegenwart gerettet.

Wir wollen hier geschichtlich nicht in die Tiefe dringen. Eine historische einfallsreiche Bierschankordnung um 1.700 v. Chr. sei an dieser Stelle aber doch erwähnt:

• Sollte sich eine Wirtin das Bier nicht in Gerste auszahlen lassen, sondern in Silber, so wird sie ertränkt.
• Schenkt sie minderwertiges Bier aus, so ertränkt man sie ebenso.
• Wer Bier panscht, wird in den eigenen Fässern ertränkt.
• Eine andere Variante besagt, die Bierpanscher werden bis zum Erstickungstod mit ihrem Bier übergossen.
   

Hopfen hat Einfluss auf die Bierhaltbarkeit und ist primär mit seinen Bitterstoffen für die Würzung, die Aromatisierung (aromatische Öle) des Bieres verantwortlich. Für die Brauung werden weibliche, getrocknete Hopfendolden verwendet.

Die Dolden werden gerne gemahlen und als kleine Zylinder gepresst - sog. Pellets. Diese sind platzsparend, oxidieren wegen ihrer geringeren Oberfläche weniger und sind ergiebiger.

Es gibt auch noch die flüssigen Hopfenextrakte. Bei diesen wird darauf geachtet, dass letzendlich keine Zusatzstoffe verbleiben, da es sonst zum Konflikt mit dem Reinheitsgebot käme.

Die Bitterstoffe des Hopfens werden mit der Alpha-Säure quantifiziert, die im Bereich von 1,5% bis 15% liegen kann. Die Löslichkeit der Hopfen-Bitterstoffe wird wesentlich durch die Kochzeit beim Brauvorgang bestimmt.

Das häufigste Getreide, das für die Bierherstellung verwendet wird, ist die Gerste. Sie besteht vorwiegend aus Stärke. Um eine alkoholische Gärung zu erzielen, muss die Stärke in Zucker umgewandelt werden. Erreicht wird dies, indem vorerst die Getreidekörnen mit Wasser versetzt werden, anschließend lässt man sie keimen. Nach einigen mm Keimbildung wird die Keimung durch Austrocknung abgebrochen. Durch mechanisches Rütteln werden Korn und Keim separiert. Die Körner werden sodann erhitzt, gedarrt und auch für dünklere bis dunkle Biere geröstet.

Abb.1 Braumalz

Das Malzkorn enthält am Ende des Prozesses verschiedene Enzyme, die Stärke in Zucker umwandeln können. Im späteren Verlauf, beim Maischen, werden verschiedene Zuckerarten gebildet, die mehr oder minder Vergärfähigkeit besitzen, wodurch der Alkoholgehalt und die Süße des Bieres gesteuert werden können.

Um den notwendigen Zutritt des Brauwassers in das Korn zu ermöglichen, wird das Korn geschrotet, d. h. nur zerquetscht, so dass kein Mehl entsteht und die Kornhaut weitestgehend intakt bleibt.

Für das Bierbrauen wird üblicherweise Trinkwasser verwendet. Dieses enthält u.a. Karbonate und verschiedene Salze. Ein für das Endprodukt Bier passendes Brauwasser zu kreieren kann zu hochwissenschaftlichen Methoden ausarten. Ganz grob kann hier festgestellt werden, dass in unseren Breiten mehrheitlich das Wasser zu hart ist. Als Abhilfe kann die Entkarbonisierung durch Abkochung oder starker Erhitzung des Wassers erreicht werden. Dieser Schritt reicht vielfach aus.

Ein praxisnaher Versuch um vernünftiges Brauwasser herzustellen war folgender:
Leitungswasser wurde vor dem Brauvorgang mittles Brau-Boiler auf 75°C aufgeheizt (ab 70°C beginnt etwa deutlich die Kalkausscheidung). Die Abkühlung erfolgte langsam und ungeregelt. Die Abkühl-Parameter wurden durch die Isolierung des Brau-Boilers bestimmt. Die 70°-Grenze wurde beim Abkühlvorgang nach ca. 6,5 Stunden erreicht bzw. unterschritten.

Abb.2 Thermische Aufbereitung des Brauwassers

Es gibt unzählige Arten von Hefepilzen. Im Laufe der Zeit konnten durch Selektion zweckentsprechende Hefestämme erhalten werden. Hefe ist fähig, aus einer wässrigen Zuckerlösung bei Sauerstoffzufuhr diese zu Wasser und Kohlendioxid abzubauen. Fehlt Sauerstoff, so entsteht Ethanol und Kohlendioxid. Tatsächlich sind die Abbauvorgänge naturgemäß wesentlich komplexer. Auch benötigt jede Hefe ihre artspezifische Temperatur zur Vermehrung.

Je nach Art der Hefe sind durch Neben- und Restprodukte infolge der Gärung Geschmackseinflüsse vorgegeben.

Es wird zwischen obergäriger und untergäriger Hefe unterschieden. Bei der obergärigen Hefe haften die Zellverbände vielfach aneinander, wodurch sich das entstehende CO₂ verfängt und so die Hefe aufsteigen lässt.
Die untergärige Hefe bevorzugt die Trennung von ihren Artgenossen und sinkt mangels CO₂-Auftrieb zu Boden.

Die Hefe ist als Trockenhefe (dehydrierte Hefe) und als Flüssighefe erhältlich. Bei Transport und Lagerung ist beachten, dass Flüssighefe aktiv ist und CO₂ produziert!

Um das Korn in jenen Zustand zu bringen, dass es für die Bierbrauung geeignet ist, wird Mälzen genannt. Das Korn wird mit Wasser versetzt (das Weichen) und es erfolgt bei optimalen Temperaturen das Keimen wodurch es durch Aufspaltung der Stärke zur Enzymbildung kommt (Amylase). Letztendlich schließt das Darren bei ca. 80°C an. Das Ausgangsprodukt nennt sich Malz.

Normalerweise geschehen diese Vorgänge in einer Mälzerei, weswegen hier nicht näher darauf eingegangen wird.

Beim Schroten wird das gewonnene Malz in sog. Schrotmühlen zerkleinert, jedoch im Normalfall weit nicht so fein wie Mehl. Je nach Feinheit der Schrotung bezeichnet man das Ergebnis Spelzen, Grobgrieß, Feingrieß, Grießmehl...

Da beim späteren Läuterungsprozess (bei der klassischen u. historischen Braumethode) das geschrotete Malz als Filter verwendet wird, hat der Feinheitsgrad des geschroteten Malzes einen nicht unerheblichen Einfluss auf die Zeitparameter der Läuterung und natürlich auch auf den Anteil der Feststoffteilchen in der gewonnenen Flüssigkeit.

Beim Einmaischen werden Malz und Brauwasser zusammengeführt. Je nach Brauprogramm wird diese Maische auf verschiedenen Temperaturenstufen mit bestimmter Verweilzeit gehalten. Die erste Temperatur liegt optimal bei 50°C, hier erfolgt der optimale Eiweisabbau.

Beim nächsten Temperaturplateau, zwischen 62°C und 68°C, entsteht Maltose, ein vergärbarer Zucker.

Ein weiteres Temperaturplateau liegt zwischen 70°C und 72°C. Bei dieser Temperatur entstehen Dextrine, das ist ein bleibender Zucker, der nicht vergärt wird.

Hier ist ersichtlich, dass Alkoholgehalt und Restzucker des Bieres während des Maischvorganges gesteuert werden kann.

Ist die Verzuckerung abgeschlossen, wird wie zuvor erwähnt, die Flüssigkeit (die Würze) gefiltert. Dies geschieht über das abgesunkene geschrotete Malz, welches auf ein feinmaschiges Sieb aufliegt. Solange das Filtrat noch Trübstoffe enthält, kann es in das Läuterbottich wieder rückgeführt werden, bis eine optimale, gewünschte Filterwirkung erreicht ist. Am Ende der Prozedur kann der verbleibende Filterkuchen vorsichtig mit Wasser mehrmals übergossen werden. Das erhöht die Wirtschaftlichkeit, da noch viel Würzsubstanz im Material enthalten ist. Dieser Vorgang nennt sich 'Anschwänzen'.

Die nach dem Läutern gewonnene Würze wird anschließend aufbereitet. Es beginnt mit der Aufheizung der Würze: das Würzekochen. Die Kochzeit sollte zwei Stunden betragen. Während des Würzekochens wird in Intervallen Hopfen zugegeben.
Das erste Drittel der Hopfenzugabe erfolgt zu Beginn des Kochens, dieser liefert in erster Linie die Bitterstoffe, die aromatischen Öle verdampfen großteils.
Das zweite Drittel Hopfen wird nach einer Stunde eingebracht.
Das letzte Drittel wird etwa 15 bis 30 Minuten vor dem Ende zugegeben, um die Aromastoffe des Hopfens zu erhalten.
Der pH-Wert der Würze sollte bei 5,5 bis 5,6 liegen.

Erfolgt bei klassischer Brautechnik die maßgebliche Klärung schon bei der Läuterung, so wird bei industrieller Bierherstellung die Würze in ein Whirlpool eingeleitet. Durch Rotation wird sodann infolge der Fliehkraft unter Ausnutzung des unterschiedlichen Massegewichts die Flüssigkeit vom Feststoffe separiert. Die Feststoffe (Trübstoffe, Eiweis, Hopfenreste) sammeln sich zentral, die geklärte Würze kann am Außenbereich entnommen werden.

Ab dem Zeitpunkt der Abkühlung herrscht erhöhte Infektionsgefahr! Die Abkühlung soll daher möglichst rasch auf 5°C bis 6°C erfolgen (lt. TfBuM). Durch die Abkühlung trübt sich die Würze etwas.

Wie abgekühlt wird, hängt von der technischen Einrichtung ab. Es gibt z.B. Würzekühler die im Gegenstromverfahren mit Kühlwasser nach dem Durchlauf eine schon gute Abkühlung des Malzes erzielen. Der letzte Abkühlvorgang kann mit einer Kühleinrichtung erreicht werden.

'Hefe anstellen, Anstellen der Würze' - Nachdem die Hefe eingebracht wurde, startet der Gärvorgang. Die mit Hefe versetzte Würze nennt sich ab da an Jungbier.

Endvergärungsgrad feststellen:
Entnahme von 0,5 Liter Jungbier und dieses rascher Gärung unterwerfen - bei Raumtemperatur ca. 3 Tage. Dem festgestellten Endvergärungsgrad werden 1,2 bis 1,4 Einheiten Würzprozent hinzugefügt. Dieser Wert ist jener, bei dem die Hauptgärung abgeschlossen ist und abgeschlaucht wird (abgeschlaucht - Umfüllung zur Nachgärung in Faß).

Nach der Hauptgärung, die etwa 10 Tage dauert, wird das Jungbier zur Nachgärung in ein Lagergefäß transferiert. Das Lagerfaß wird mit einem Spundapparat versehen (Druckreduzierer und Manometer).

Der Druck als Funktion der Temperatur und optimalen CO₂-Gehalt sollte bei 4°C zwischen 1,3 bar und 1,5 bar liegen. Der CO₂-Gehalt wäre damit im geeigneten Bereich. Ausführliche Tabellen zum Thema CO₂-Gehalt sind bei den Bierbrautechnik Tools » zu finden.

Die Lagerdauer sollte je %-Gehalt der Anstellwürze eine Woche dauern, wenigstens aber 3 bis 4 Wochen. Die Lagertemperatur kann auf 1°C bis 2°C herabgesetzt werden.