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German Pages 347 [356] Year 1939
Betriebsstörungen bei der Bierbereitung Ein R a t g e b e r bei d e r B e h e b u n g Von
Georg W. A, Brischke Brauerei-Ingenieur Praktische Beratungsstelle für Brauereien Weinheim an der Bergstraße
Mit 51 Bildern und 76 Zahlentafeln im Text und Anhang
M ü n c h e n und B e r l i n 1 9 3 9
Verlag von R.Oldenbourg
Copyright 1939 by R. Oldenbourg, München und Berlin Druck von R. Oldenbourg, München Printed in Germany
Vorwort. Die Aufgaben der Brauereibetriebskontrolle zerfallen in zwei verschiedene Teile — in die Untersuchung der Rohstoffe, Materialien, Halb- und Fertigprodukte der Bierbereitung und in die Überwachung der Betriebsvorgänge zur Vermeidung von Unzweckmäßigkeiten und daraus hervorgehenden Betriebsstörungen. Während der Chemiker für die Ausführung der Analysen ein vollständig eingerichtetes Laboratorium benötigt, bedarf der Brauereibetriebskontrolleur zu seinen Arbeiten nur einiger weniger Hilfsmittel. Die Hauptrolle spielen bei seiner Tätigkeit die drei heute schon fast klassisch gewordenen Instrumente — Uhr, Thermometer und Saccharometer — sowie das Urteil seiner Zunge und seines Gaumens. Aufgabe der praktischen Betriebskontrolle ist es, den Verlauf der Betriebsvorgänge in eine mehr oder weniger ausgedehnte exakte Form zu bringen, aus welcher nicht nur etwaige begangene Unzweckmäßigkeiten bei der Bierbereitung sichtbar werden, sondern welche es auch ermöglichen, bereits eingetretene oder aufgetauchte Störungen sicher beseitigen zu können. Zur Unterstützung der Arbeiten im chemischen Laboratorium einer Brauerei gibt es bereits seit langer Zeit fortwährend ergänzte, ausgezeichnete und hochentwickelte Lehrbücher, an erster Stelle sei der nachgerade unentbehrlich gewordene »Pawlowski-Doemens« genannt. In bezug auf die Methodik der praktischen Betriebskontrolle ist dagegen die Literatur in der letzten Zeit überhaupt nicht mehr in geschlossener Form ergänzt worden. Hier klafft eine erhebliche Lücke, welche durch das vorliegende Buch zum Teil ausgefüllt werden soll. Die Forschungsarbeiten auf allen Gebieten der Bierbereitung haben einen sehr erheblichen Umfang angenommen. Im Gefolge der wissenschaftlichen Erkenntnisse ist seitens der Maschinen-Industrie eine heute kaum mehr noch übersehbare Reihe von Verbesserungen, Neukonstruktionen, Verfahren usw. entwickelt worden. Der V i e r j a h r e s p l a n f o r d e r t v o n d e m d e u t s c h e n B r a u e r eine k o m 1*
—
4
—
promißlose Verschmelzung der bisher stets nur altern a t i v b e h a n d e l t e n B e g r i f f e — Q u a l i t ä t u n d A u s b e u t e . Dieses alles sind gegebene Tatsachen, welche es ermöglichen, das deutsche Bier auf eine immer höhere Stufe zu bringen, aber auch zu erhöhter Aufmerksamkeit zwingen. Nicht die gute Betriebseinrichtung ist es, welche ein gutes Bier gewährleistet, sondern die zweckmäßigste Benutzung derselben. Es liegt in der Natur der Rohstoffe für die Bierbereitung, daß dieselben in ihrer Zusammensetzung wechseln können. Es gibt Gersten, welche sich leicht verarbeiten lassen, und es gibt Gersten, bei denen dies nicht so leicht ist. Es wird immer wieder vorkommen, daß gerade der kleinere Brauereibetrieb einmal vor Betriebsvorkommnissen stehen wird, welche sich ungünstig auf die Güte seiner Biere auswirken, wo mit anderen Worten Betriebsstörungen vorliegen, welche raschestens behoben werden müssen. Solchen kleineren auf sich selbst angewiesenen Brauern nachhaltige Hilfe zu bringen, war weiterer Anlaß zur Niederschrift dieses Buches. Wenn in den vergangenen Jahren hinsichtlich der Brauereibetriebskontrolle das Hauptgewicht auf eine möglichst umfangreiche Apparatur gelegt wurde, so stellt der Verfasser unter Beweis, daß dieses nicht das Wesentliche ist. Entscheidend ist vielmehr, daß die praktisch aus dem Betriebe geholten Daten richtig ausgewertet werden und u n a u s g e s e t z t B e z u g n e h m e n auf die e r r e i c h t e G ü t e d e r E r z e u g n i s s e s e l b s t . Von diesen Gesichtspunkten aus hat Verfasser die gesamte Brauereibetriebskontrolle vollständig umgearbeitet und — das dürfte das Wesentliche dabei sein — in vielen Fällen zur Beseitigung von Betriebsstörungen mit sehr guten Erfolgen p r a k t i s c h a n g e w a n d t . Die Herren Leser werden finden, daß Verfasser zu dem einen oder anderen der gegenwärtig vorliegenden brautechnologischen Probleme eine vielleicht ungewöhnlich anmutende Stellung einnimmt. Wo immer dies geschehen ist, war es eine Folgerung aus eigenen Beobachtungen in der Praxis. Der Beruf des Verfassers als Betriebsprüfer hat es mit sich gebracht, daß er so manches Vorkommnis, welches dem Brauer Sorge bereitete, u n t e r d e n v e r s c h i e d e n s t e n B e d i n g u n g e n s t u d i e r e n k o n n t e . Infolgedessen war es auch möglich, einzelne zur Sprache gebrachte Vorkommnisse mit interessanten Gegenüberstellungen zu versehen. Die Darstellungen haben hierdurch hoffentlich eine lebhafte Farbe bekommen, denn es ließ sich nicht vermeiden, an manchen Stellen die Begründung der einschlägigen Methodik etwas ausführlicher zu behandeln. Hierfür dürfte aber wohl der räumlich überwiegende andere Buchinhalt um so mehr entschädigen, denn aus ihm wird dem Brauer
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5
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das entgegentreten, was ihn stets besonders interessiert hat — tisches Leben, einfache und verwickelte Betriebsstörungen, Ursachen und die Maßnahmen zu ihrer Beseitigung. Verfasser übergibt nunmehr sein Buch dem deutschen gewerbe mit der Bitte, seine Arbeiten auf dem Gebiete der bereitung wohlwollend zu beurteilen.
prakderen BrauBier-
F r a n k f u r t / M a i n , Januar 1939. Georg W. A. Brischke.
Inhaltsverzeichnis. Seite
Vorwort
.
3
I. Malz und B i e r
9—45
1. Das Malz 2. Das Bier
9—23 23—45
a) Die F a r b e des Bieres b) Die Schaumhaltigkeit des Bieres c) Die Kohlensäure des Bieres
28 30 32
B = 41,2 » X 36,7 ») = 25,5 » X 38,7 » » C A + B + C = 100,0 v l l
» »
=1511,0 = 986,9 = 3826,0
» X » » X » „. „ ,
» »
1 ö ö ~ = 3 8 ' kg< Die Sortierung (mittlere Werte von je zwei Bestimmungen) der Schrote aus den drei Malzen ergab bei der ursprünglichen Mühleneinstellung : Z a h l e n t a f e l 8. Malz
Sieb 1 » 2 » 3 » 4 » 5 Boden
(Spelzen) . . . (Spelzenteile) . (Feingrieß I) . (Feingrieß II) . (Grobmehl) . . (Feinmehl . . .
. . . . . .
A
B
c
Rechnerisches Mittel
10,1 1,9 29,6 31,4 12,1 14,9
8,4 10,8 35,8 20,6 18,2 6,2
10,5 3,1 29,0 24,8 17,5 15,1
9,47 5,87 31,99 25,27 15,99 11,37
100,0
100,0
100,0
99,96
— 64 — Das rechnerische Mittel ergibt sich aus den Vervielfachungen der erhaltenen Siebfraktionen mit dem prozentualen Anteil, welchen das Malzschrot im Gesamtschrot besaß, Addition der erhaltenen Summen und Teilung durch 100. Es ergibt sich demnach: Zahlentafel Schrot A
Sieb 1 » 2 » 3 » 4 » 5 Roden
' 10,1 X 33,3 | 1,9 X »> | 29,6 X » ! 31,4 X » : 12,1 X » 14,9 X »
9.
Schrot B
= 333,33 = 63,27 = 984,68 = 1045,62 = 402,93 = 496,17
I 8,4 | 10,8 j 35,8 j 20,6 18,2 6,2
Schrot c
X 41,2 = 346,08 10,5 444,96 3,1 X » = X » = 1474,96 29,0 X » --= 848,72 24,8 749,84 i 17,5 X » = 255,44 ! .15,1 X » =
X 25,5 = 267,75 X == 79,05 X = 739,50 X = 632,40 X = 446,25 X = 385,05
Es schließt sich die Addition der Produkte an. Zahlentafel
10.
Sieb
1
2
SchrotA . . » R .. » C ..
333,33 346,08 267,75
63,27 444,96 79,05
Mittel v. H.
947,16 9,47
587,28 5,87
l
Nr.
:S
4
5
Boden
984,68 1474,96 739,50
1045,62 848,72 632,40
402,93 749,84 446,25
496,17 255,44 385,05
3 199,14 31,99
2526,74 25,27
1599,02 15,99
1136,66 11,37
1
Nachdem man bereits die Stromverbrauchszahlen der drei Malze kennt, ist es sehr einfach, aus den Daten der Schrotsortierung (vgl. Zahlentafel 8) das Malz B als bedenklich anzusprechen. Es geht aber auch aus den Schrotsortierungen hervor, daß das Malz B einen harten Charakter besitzt oder jedenfalls härter als die beiden Begleitmalze ist. In der folgenden Zahlentafel 11 sind die SchrotZahlentafel
11. Malz
M iihlenstellunK
Sieb 1 » 2 » 3 » 4 » 5 Roden
A weiter
B enger
c weiter
Rechner. Mittel
14,0 0,8 32,4 27,7 18,6 6,5
13,6
15,6
2,1 20,4 38,3 19,0 6,6
1,1 30,6 26,0 16,3 10,4
14,2 1,4 27,6 31,6 18,1 7,5
100,0
100,0
100,0
100,4
— 65 — Sortierungen e n t h a l t e n , welche nach der neuen Schrotungsweise resultierten. Der Unterschied zwischen den Malzschroten ist sehr deutlich und das Gesamtschrot spricht in seinem nunmehrigen Zustand zugunsten einer besseren Abläuterung. Werden die Schrotbestandteile getrennt f ü r sich aufgefangen u n d später getrennt verarbeitet, so wird das spezifische Gewicht des Gesamtschrotes folgendermaßen b e s t i m m t : 1. Die Gewichte der einzelnen Schrotfraktionen seien z. B. Spelzen Grieß Mehl
1148 kg oder 28,7 v l l , Tiektolitergewicht = 20,1 kg 1540 » » 38,5 » » =52,6 » 1312 » » 32,8 » » =79,5 »
Gesamt
4000 kg
=
100,0 vTI.
2. Nach der Formel Gewicht einer F r a k t i o n Hektolitergewicht derselben
Schrotgewicht errechnen sich
für 1148 kg Spelzen . . . » 1540 » Grieß . . . . »> 1312 » Mehle . . . . f ü r 4000 kg Schrot
57,1 hl 29,3 » 16,5 »
. . . 102,9 hl.
Schrotgewicht = ^q^ q = 38,9 kg/hl. Will m a n den Feinheitsgrad dieses in drei F r a k t i o n e n erhaltenen Schrotes ermitteln, so müssen von Spelzen = 28,7 v l l also 28,7 g Grieß = 38,5 » » 38,5 » Mehl = 32,8 » » 32,8 »
insgesamt also 100,0 g abgewogen u n d im Plansichter sortiert werden. Hierbei ergab sich folgendes Ergebnis: Z a h l e n t a f e l 12. Anteil in der Fraktion
Differenz
Sieb 1 = 17,1 vH » 2 = 9,2 »
26,3
28,7
+ 2,4 v H
» 3 = 11,0 » »> 4 = 31,4 »
42,4
38,5
— 3,9 v H
» 5 = 26,3 » Boden = 5,0 »
31,3
32,8
+ 1,5 v H
100,0
100,0
0,0
100,0 v H Brisclike,
Bierbereitung
—
66
—
Z a h l e n t a f e l 13. Die Analyse der Malzbchandlung. 1. Die Malzputzerei. Die Abfälle Staub Feste Teile hiervon Spelzen Grieß + Mehl Extraktgehalt im Abfall Verlust je Sud
vH
» RM.
0,34 2,05 30,9 69,1 48,0 6,80
2. Die Malzschrotung. N o r m a l b e l a s t u n g der Mühle Betriebsbelastung oder
. . kg/m/mWl/h
»
Walzenstellungen : Zulauf Vorbruch Obere Walzen Untere Walzen Stromverbrauch für die Malze Herkunft A Herkunft B Herkunft C Schrot -Hektolitergewichte der Malze A B C Schrotsortierung (Durchschnitt) Sieb 1 » 2 » 3 » 4 » 5 Boden
.
2,5 3,12 + 24,8
0 0 0 0
3 4V2 2
kW/100 kg
1,2 1,72 1,34
kg
39,9 36,7 38,7
vH
9,5 5,8 32,0 25,3 16,0 11,4
»
100,0
-
67 —
Man könnte schließlich noch die Verhältniszahlen der Schrotbestandteile auf eine Einheit bezogen ermitteln. Diese Zahlen besitzen aber keinerlei praktische Bedeutung. Die Untersuchung der Schrotmühlenleistung ist also beendet, und es erübrigt sich nur noch die Zusammenstellung der erhaltenen Daten für spätere Vergleiche (Zahlentafel 13). «) R ü c k b l i c k u n d A u s b l i c k . Bereits der erste kontrollmäßig erfaßbare Bierbereitungsabschnitt vermag eine ganze Reihe von Ursachen zu offenbaren, welche auf die Gestaltung des Bieres von u n g ü n s t i g e m Einfluß sein können. Malz ist bei seiner Lagerung sorgfältig vor einer übermäßigen Wasseraufnahme zu schützen. Wird die hier zulässige Grenze von 5 vH Wassergehalt überschritten, so beginnen die in jedem Malz vorhandenen enzymatischen Kräfte besonders rege zu werden. Es setzen hierbei erneute Lösungsvorgänge ein, das Malz beginnt zu wachsen und zu atmen. Diese nachträglichen »Auflösungen« steigern sich um so mehr, je feuchter ein Malz wird und je niedriger es abgedarrt wurde. Höher abgedarrte Malze erleiden nicht so große Schäden, welche sich bei niedrig abgedarrten Malzen bis zur völligen Untauglichkeit für die Bierbereitung zu steigern vermögen. Auf das Putzen und Polieren des Malzes vor dem Schroten ist ganz besondere Sorgfalt zu verwenden. Nicht nur aus dem Grunde, weil bei einer fehlerhaften Einstellung der Malzpoliermaschine direkte Verluste entstehen können, sondern weil sich an allen Malzkornflächen Bestandteile und Organismen befinden, von deren Entfernungsgrad der mehr oder weniger reine Biergeschmack in erster Linie abhängt. Die richtige Einstellung und Belastung der Schrotmühle unter Berücksichtigung der Malzhärte ist von fundamentaler Bedeutung für den gesamten Verlauf der Bierbereitung. Nicht nur F e h l e r , sondern bereits U n z w e c k m ä ß i g k e i t e n b e i m M a l z s c h r o t e n b i l d e n S t ö r u n g s u r s a c h e n , w e l c h e sich d u r c h d e n g a n z e n B i e r b e r e i t u n g s p r o z e ß h i n d u r c h z i e h e n . Nicht entscheidend ist etwa das Vorhandensein einer erstklassigen Hochleistungsmühle, sondern die bis zur letzten Möglichkeit erschöpfte Arbeitsleistung einer Mühle überhaupt. Zur Überwachung der Schrotmühlenarbeit gibt es einfache und sichere Beurteilungsmerkmale. Hierzu gehören die Prüfungsergebnisse hinsichtlich der Walzenbelastung und des Stromverbrauches beim Schroten, die Bestimmung des SchrotHektolitergewichtes und schließlich die Schrotsortierung. Die ab5*
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68
—
schließende Bewertung einer Schrotmühlenleistung ist nur möglich unter Hinzuziehung der Abläuterungsergebnisse.
2. Die Aufbereitung des Brauwassers. Die heute in der Brauwasserfrage geltenden Meinungen erstrecken sich vorwiegend auf die Charakterisierung eines Wassers hinsichtlich seiner säurevernichtenden oder säurcbildenden Fähigkeiten. Man unterscheidet demnach zwischen der Karbonat- und der Sulfathärte eines Wassers. J e nach den festgestellten Härtegraden wird dann darüber entschieden, ob und bis zu welchem Restgehalt die säurevernichtenden Karbonate aus einem Wasser herausgenommen werden sollen oder innerhalb welcher Grenzen es etwa zu gipsen wäre. Zu dem Gebiete der Wasseraufbereitung gehören ferner die Enteisenung, Entsalzung durch Elektroosmose sowie die Beseitigung von Kolloiden, Trübungsstoffen und Organismen. Wenn in einer Brauerei über ein verfügbares Brauwasser entschieden werden soll, so läßt m a n dasselbe analysieren und legt die Daten der Untersuchung der Beurteilung zugrunde. Die Praxis hat nun aber hierzu erwiesen, daß dieser Weg allein nicht richtig ist. Entscheidend ist vielmehr stets der große Versuch im Betriebe. Ver fasser war in der letzten Zeit erneut in der Lage, die Richtigkeit dieser B e h a u p t u n g unter schlagenden Beweis zu stellen. E s handelte sich um das Wasser aus einer Betriebsbohrung, welches laut Analyse folgende Zusammensetzung besaß: Härte, vorübergehende Härte, bleibende gebundene Kohlensäure kohlensaure Magnesia kohlensaurer Kalk Gips Glaubersalz Kochsalz
26,3° 0,6° 20,7 g/hl 15,1 » 29,1 » 1,5 » 4,6 » 11,4 »
Dieses Wasser war von der Untersuchungsstation nur als bedingt brauchbar bezeichnet worden; jedenfalls nicht ohne eine vorherige weitgehende Entkarbonisierung. Die teils im Laboratorium, teils in der Praxis vorgenommenen Enthärtungen dieses Wassers führten zu keinem befriedigenden Ergebnis im Sinne des heutigen brautechnologischen Standpunktes. Beim Vollzusatz der berechneten Kalkwassermenge (also 100 v H ) erwies sich das Wasser als schwer überkalkt. Bei Zusatz von nur 60 v H der theoretisch benötigten Kalkwassermenge ergab
— 69 — Zahlentafel
14.
Enthärtungsversuche an einem Brauwasser. Gesamtkarbonate S/hl
A. Karbonatgehalt des Wassers vor seiner Enthärtung B . Behandlung mit Kalkwasser im Kleinversuch (51 Wasser). Die errechnete Kalkwassermenge wurde zu 100 v l l zugesetzt C. wie oben, jedoch nur 6 0 v I I des errechneten Kalkwassers D. Enthärtung von 30 hl Wasser durch Kochen in einer Feuerpfanne Zeit Dalum
26.11.
A Uhr
B min
»C
Gesamtkarbonate S/hl
14oo
0 55 100 160 185 190 205 220
25 65 82 90 100 100 100 100 40
45,5 32,5 25,5 25,5 19,5 16,5 15,0 14,0 14,5
1 4
55
1540 IG40 1 7
05
1710
17"
1740
27.II.
900
Gegen P h e n o l phtalein-Verbrauch c m ' N/10 S a l z s .
44,5 0,55
8,0 24,5
14,5
sich dagegen ein K a r b o n a t r e s t von 24,5 g/'hl.
Der E n t h ä r t u n g s v e r -
such durch Ivochen verlief ebenfalls nicht befriedigend. Nach 3 5 m i n langem K o c h e n waren i m m e r noch 14 g K a r b o n a t e (Magnesia) im Wasser enthalten. Anschwänzen
Mit diesem W a s s e r wurde eingemaischt.
diente ein m i t
K a l k w a s s e r im
Betriebe
Zum
enthärtetes
W a s s e r gleicher H e r k u n f t , welches a b e r infolge n i c h t genügend g r o ß e r Mischgefäße n u r bis auf 2 1 , 5 g/hl R e s t k a r b o n a t g e h a l t zurückgeführt werden k o n n t e . T r o t z dieser ungünstigen H ä r t e v e r h ä l t n i s s e m i t überwiegenden
Magnesiakarbonaten
resultierte in
der
Ausschlagwürze
ein normales p H und zur Ü b e r r a s c h u n g aller B e t e i l i g t e n später beim Ausstoß ein ganz wesentlich b e s s e r e s B i e r als aus dem bisher verwendeten s t ä d t i s c h e n Leitungswasser, welches m i t
durchschnittlich
8 g R e s t k a r b o n a t e n zum E i n m a i s c h e n und A n s c h w ä n z e n verwendet wurde. B e i diesem W a s s e r wurde der Beweis e r b r a c h t , schematische
daß es
eine
B e h a n d l u n g der Wasserfrage n i c h t gibt oder daß
mindestens der H ä r t e g r a d eines W a s s e r s allein n i c h t s über die t a t -
— 70 — sächliche Tauglichkeit eines Wassers zur Bierbereitung auszusagen vermag. Das angezogene Beispiel bestätigt ferner, daß ein Zusatz in Höhe der theoretischen Berechnung der zu einer restlosen Enthärtung erforderlichen Kalkwassermenge gegebener Stärke praktisch durchweg Ü b e r k a l k u n g e n erwarten läßt. Wenn mancherorts behauptet wird, daß die Phenolphtaleinreaktion eines mit Kalkwasser entkarbonisierten Brauwassers völlig unbedenklich für die Gestaltung des gewünschten Biercharakters sei, so m u ß Verfasser dieser Ansicht entgegenhalten, daß er bisher i m m e r bei einem gegen Phenolphtalein bereits r ö t l i c h reagierenden entkarbonisiertem Wasser geschmackliche Störungen in den betreffenden Bieren n a c h z u w e i s e n u n d zu b e s e i t i g e n in der Lage gewesen ist. Die Beseitigung gelang in allen diesen Fällen durch einfaches Erhöhen des Restkarbonatgehaltes des betreffenden Brauwassers. Der schwerste Fall, welchem Verfasser hinsichtlich der bedenklichen Auswirkungen von überkalkten Brauwässern bisher begegnete, sei anschließend ausführlich geschildert. A u s z u g aus d e m b e t r e f f e n d e n G u t a c h t e n des V e r f a s s e r s . . . . Wie wiederholt mitgeteilt und durch Analysen der . . . nachgewiesen worden war, lagen die pH-Werte der Ausschlagwürzen zu hoch. Da weiter seitens der Brauerei darüber geklagt wurde, daß die V e r z u c k e r u n g e n s c h l e c h t seien und s e h r l a n g e dauerten, lag der Verdacht vor, daß die vorhandene große Entkarbonisierungsanlage ein ü b e r k a l k t e s , also alkalisches Brauwasser liefere. Die in dieser Richtung hin vorgenommenen Untersuchungen bestätigten die Richtigkeit dieses Verdachtes. Es wurden im Sudhause Wässer angetroffen, welche gegen Phenolphtalein bis zu 0,9 cm 3 N/10 Salzsäure verbrauchten und schon bei der einfachen Prüfung mit diesem Indikator ihre schwere Alkalität durch eine blutrote Färbung zu erkennen gaben. Die Berechnung der Kalkwasserzusätze zu den jeweiligen Chargen wurden nachgeprüft, aber trotz sorgfältigster Titrationen und Einstellung auf einen h ö h e r e n Restkarbonatgehalt waren alle Chargen ü b e r k a l k t und zwar v o l l k o m m e n u n e i n h e i t l i c h ü b e r k a l k t . Auf Grund dieser Ergebnisse wurde eine Nacheichung der vorhandenen Misch- bzw. Kalkwasser-Aufbereitungsgefäße vorgenommen. Die Nacheichung des Rohwasser-Sammelbassins durch Einwiegen von je 100 kg Wasser ergab bei seiner Füllung eine Abweichung von rd. 1,5 vH gegenüber der alten Eichung. Der
— 71 — Fehler war bedeutungslos und erklärte sich durch einen später erfolgten Einbau zweier Betonsäulen in das Bassin. Die der Eichung vorausgegangene Untersuchung des Kalkwasser-Aufbereitungsgefäßes ergab folgendes ü b e r r a s c h e n d e s Bild. Tags zuvor war dieses Bassin von allen Kalkschlammresten befreit worden, um die Eichung zu ermöglichen. Bei der Besichtigung und Vermessung des Kalkwasserbassins zeigte es sich, daß der Abflußstutzen 24 cm über dem Gefäßboden einmündete, so daß rd. 10 hl toter Raum in dem Gefäße lagen. In diesem Behälterteil sammelten sich fortgesetzt die ungelöst gebliebenen Kalkreste des aufbereiteten Kalkwassers. E i n e R ü h r v o r r i c h t u n g b e s a ß d a s K a l k w a s s e r g e f ä ß n i c h t ! Es bestand auch nicht einmal eine Vorrichtung, das Kalkwasser nach dem Kalkzusatze von Hand aufzuziehen. Das abgesetzte Kalkwasser wurde von einer Umwälzungspumpe in den Mischbottich zum Rohwasser zunächst sehr kräftig abgesaugt und anschließend übergedrückt. Was hierbei in den vergangenen Jahren geschehen war, ließ sich leicht erklären. Man h a t t e jedesmal ein viel stärkeres Kalkwasser, als es die Oberflächenprobe erkennen ließ, abgesaugt, wenn nicht überhaupt mit hochaktivem Kalkschlamm gearbeitet. Für diese letztere Annahme sprach der Umstand, daß sich das ursprünglich recht harte Wasser (26 g/hl Gesamtkarbonate) nach der Mischung nur sehr schwer klärte und kaum absetzen wollte. Ein Wasser von 26 g Karbonaten muß aber nach den praktischen Erfahrungen des Berichterstatters schon binnen 3 h absolut fest abgesetzt haben und kristallklar erscheinen. Es wurde schleunigst für eine Rührvorrichtung in dem Kalkwasser-Aufbereitungsgefäß gesorgt. Unter Zuhilfenahme einer Rohrleitung und der Umwälzungspumpe konnte der Inhalt des Kalkwassergefäßes nunmehr umgepumpt werden. Das zuerst bereitete Kalkwasser wurde 10 min lang umgewälzt. Vergleichende Untersuchungen einer an der Oberfläche entnommenen Probe ergab gegen die Vergleichsprobe am Auslaufstutzen des Behälters folgendes Bild: Kalkwasser an der Oberfläche Kalkwasser am Auslauf
95,2 g CaO, 103,6 g CaO.
Das 10 min lange Umpumpen hatte noch nicht genügt, um den Inhalt gut durchzumischen. Nachdem früher überhaupt nicht gemischt worden war, bedeutete diese vergleichende Untersuchung nichts anderes als den Beweis, daß bisher tatsächlich mit Kalkwasser unbekannter Stärke gearbeitet worden war.
—
72
—
Ein Kommentar zu diesem Befunde erübrigt sich. Es ist in dem vorliegenden Falle wieder einmal unter Beweis gestellt worden, mit welcher Sorgfalt eine Entkarbonisierungsanlage konstruiert werden muß und welche s c h w e r e n B e t r i e b s s t ö r u n g e n einer Brauerei aus einer nicht sachgemäßen Kontrolle dieser Anlage entstehen können. Es m u ß zum mindesten als gedankenlos bezeichnet werden, wenn m a n einer solchen Brauerei, in welcher derartige Unsachmäßigkeiten vorgekommen sind, zur Abstellung dieses Fehlers empfiehlt, einen Ausgleich z. B. mit Proteolytmalz herbeizuführen. (Dieser Vorschlag war der betreffenden Brauerei tatsächlich gemacht worden. Anm. d. Verf.) Nach der Bereitstellung eines richtig entkarbonisierten Wassers und nach Abstellung der falsch angewendeten Eiweißrast zeigte die Würze sowohl in der Pfanne als auch auf dem Kühlschiffe und nicht zuletzt im Gärkeller ein ganz anderes n o r m a l e s Bild und ein pH von 5,4. . . . Die Frage nach den Überkalkungsfolgen leitet über zu dem vor einiger Zeit lebhaft erörterten Thema »Wie w e i t s o l l die E n t k a r b o n i s i e r u n g b e s o n d e r s im H i n b l i c k auf die Rolle der M a g n e s i u m k a r b o n a t e in W ü r z e u n d B i e r g e t r i e b e n w e r d e n ?« In der Literatur stehen sich zwei Ansichten diametral gegenüber. So schreibt V o g e l 1 ) hierzu wörtlich: ». . . Daß eine unvollkommene E n t h ä r t u n g u n t e r U m s t ä n d e n schädlicher als ü b e r h a u p t nicht enthärtetes Wasser wirken kann, scheint m a n c h m a l viel zu wenig B e a c h t u n g zu finden. Eine absichtliche E n t h ä r t u n g auf nur 5 oder 6° H ä r t e , wie es da u n d dort noch f ü r vorteilh a f t gehalten oder angeraten wird, h a t nach neuerer Erkenntnis, besonders bei magnesiumreichen Wassern nur Nachteile. Prof. M e i n d l bemerkt dazu in seinem Kolleg wörtlich: ,In der Praxis wird häufig, teils aus F u r c h t , dem Rohwasser zuviel Kalkwasser zuzusetzen, teils in dem Bestreben, das Wasser nicht zu weitgehend zu e n t h ä r t e n , weniger Kalkwasser zugesetzt, als der angegebenen Formel entspricht. Dies kann bei Wassern, die eine größere Menge Magnesiumverbindungen enthalten, dahinführen, d a ß das entkarbonisierte Wasser ungünstiger wird als das Rohwasser. Durch geringeren Kalkwasserzusatz wird zwar das Kalziumbikarbonat weitgehend e n t f e r n t , die Magnesiaverbindungen verbleiben aber im Wasser und wirken dann schädlicher als das Rohwasser'.« —
Demgegenüber veröffentlicht Dr. B o d e in seinem Vortrage 2 ) eine Reihe einschlägiger Untersuchungen über den Kalk- und Magnesiagehalt von Wässern und Bieren (vgl. Zahlentafel 15). Allg. Anz. f. Br. 1938, S. 101. ) J a h r b u c h der V. L. B. 1935, S. 219f.
2
—
73
Z a h l e n t a f e l 15. Wasser Nr.
Wasserbehandlung
CaO mg/1
MgO mg/1
CaO mg/1
MgO mg/1
2,8 5,5 12,1 12,7 14,4 5,6 35,8 55,0 83,8
15,7 35,0 103,0 84,0 114,0 35,0 302,0 352,5 614,0
8,8 14,1 12,9 31,1 21,7 14,8 40,0 140,7 159,8
29,0 18,0 77,0 47,0 17,0 34,0 116,0 240,0 362,0
188,6 114,7 160,0 183,0 123,0 137,0 208,0 305,0 325,0
83,8 9,0 9,7
614,0 73,4 65,8
159,8 11,9 22,4
321,0 33,0 50,5 64,0
315,0 156,7 158,2 168,0
64,0
158,0
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Unbehandelt Unbehandelt Unbehandelt Unbehandelt Wasser 5 u n b e h a n d e l t . . . Wasser 5 entkarbonisiert . . Unbehandelt Unbehandelt Unbehandelt Wasser9 unbehandelt, Stammwürze niedriger Wasser gegipst Wasser gegipst und gesäuert Entkarbonisiert E n t k a r b o n i s i e r t und etwa zur Hälfte mit K o n d e n s a t verdünnt
Bier
Gesamthärle
1)
—
—
—
-
—
Aus diesen Tatsachen zieht Dr. B o d e folgende Schlüsse: 1. Der K a l k g e h a l t d e r B i e r e ist in allen Fällen bis auf einen n i e d r i g e r , zum Teil sehr wesentlich niedriger a l s d e r d e s W a s s e r s , aus denen sie hergestellt sind. 2. D e r M a g n e s i a g e h a l t d e r B i e r e i s t s t e t s h ö h e r a l s d e r d e s d a z u g e h ö r i g e n W a s s e r s . Der höhere Magnesiagehalt der Biere stammt also aus dem Malz. Daraus läßt sich die Folgerung ziehen, daß sich meist eine Entfernung der Magnesia aus dem Brauwasser erübrigt, denn selbst bei sehr magnesiareichen Wässern steigt der Magnesiagehalt nicht so hoch, daß eine abführende Wirkung im Bier zu befürchten ist. Verfasser hat in einer Brauerei eine Reihe von Süden durchgeführt, bei welchen ein Wasser von 21 g/hl Gesamtkarbonaten mit ziemlich hohem Magnesiaanteil nach dem split-treatment-Verfahren 1 ) N a c h der F o r m e l : Kalkwassermenge = - — r ^
e r
jj
r a u c h
MgO/liter ga,zsäure
N/1()
f
1 0 Cm
3
Kalkw.
wären z. B. bei einem Gehalt von MgO laut Analyse 21,2 mg/1 und einem Verbrauch von 3,8 c m 3 Salzsäure f ü r 10 c m 3 Kalkwasser 21,2 : 2,8 1/hl 2 >; n,s derjenigen Kalkwassennenge, welche zur Ausfällung der K a l z i u m k a r b o n a t e
— 74 — bis auf 3 g Restkarbonate bei schwachrötlicher Phenolphtaleinreaktion e n t h ä r t e t worden war. Weder im Geschmack, noch im Aussehen, im p H der Würze bzw. Bieres oder im Verlaufe der Gärung usw. w a r auch nur der geringste Unterschied zu bemerken. Das Einstellen der Härte n a c h diesem Verfahren w a r praktisch sehr schwierig, da kein Wasserfilter vorhanden w a r und ergab neben anfänglichen starken Überkalkungen fortwährende Schwankungen im Restkarbonatgehalt. Nach den E r f a h r u n g e n des Verfassers in bezug auf die Wasserentkarbonisierung, welche sich n u n m e h r über zwanzig J a h r e erstrecken, besitzt die Auffassung von K. L e n s e 1 ) volle Gültigkeit. Dieser Autor b e a n t w o r t e t die Frage » I s t d i e E n t h ä r t u n g u n t e r a l l e n U m s t ä n d e n zu e m p f e h l e n ? « »Die E n t h ä r t u n g ist n i c h t u n t e r a l l e n U m s t ä n d e n z u e m p f e h l e n , sondern sie ist vorher auf ihren Erfolg durch V e r s u c h s s u d e zu prüfen. Brauwasser soll ü b e r h a u p t nicht unter 4 bis 5 Härtegrade gebracht werden.« 4 bis 5° D sind 7,2 bis ~ 9 ° K a r b o n a t h ä r t e (1° D = 1,79° Karb o n a t h ä r t e ) . Es mehren sich allmählich die Stimmen, welche gegen die zu weit getriebene W a s s e r e n t h ä r t u n g Stellung nehmen. Es verhält sich hinsichtlich der Wasserentkarbonisierung ähnlich, wie f r ü h e r einmal in bezug auf das Gipsen des Einmaischwassers. Es gab eine Zeit, in welcher ohne Rücksicht auf die Beschaffenheit bzw. Notwendigkeit planlos gegipst wurde. Daß diese »Gipspsychose« auch heute noch gefährliche Blüten zu treiben vermag, erscheint fast u n g l a u b h a f t . Doch traf Verfasser noch kurz vor der Niederschrift dieser Zeilen in einer Brauerei die Mitteilung an, daß dort auf A n r a t e n eines . . . F a c h m a n n e s zu j e d e m H e k t o l i t e r Einmaischwasser h u n d e r t G r a m m G i p s zugesetzt worden waren. Der diesbezügliche R a t konnte im Originalschreiben eingesehen werden. Es erübrigt sich, besonders zu beschreiben, wie die mit dieser Gipsmenge vergewaltigten Biere ausgefallen waren. Sie waren unverkäuflich. Ein altes Sprichwort s a g t : — E i n s s c h i c k t sich n i c h t f ü r alle! — Diese Lehre sollte ganz besonders der Brauer beherzigen, ehe er an die E i n f ü h r u n g neuer Verfahren usw. herangeht. E r würde erforderlich sind, zusätzlich hinzuzufügen. Das split-treatment-Verfahren wird folgendermaßen durchgeführt: Zu der gesamten Kalkwassermenge werden zunächst 2 / 3 der zu enthärtenden Rohwassermenge zugesetzt. Die Magnesia fällt hierbei in Form von Magnesiumhydroxyd aus und wird abfiltriert. Zu dem erhaltenen Filtrat wird dann das noch fehlende Drittel Rohwasser zugegeben und absetzen gelassen. Das Verfahren ist recht umständlich. Katechismus der Brauereipraxis 1988, S. 15.
— 75 — bei etwas mehr V o r s i c h t vor so manchem schweren Schaden bewahrt bleiben. Es liegt nun einmal in der Eigenart der Bierbereitung begründet, daß man erst relativ spät zu einer richtigen Beurteilung der tatsächlichen Erfolge von neuen Maßnahmen im Betriebe gelangt. Es können sogar Jahre vergehen, bis innerhalb einer Brauerei Klarheit über einen strittigen Punkt geschafft werden kann. Vom allgemeinen brautechnologischen Standpunkte aus können sogar Jahrzehnte vergehen, bis endgültig über ein Problem entschieden wird. Hierfür lassen sich viele Belege anführen; es sei aber nur an die vielen Patentsudverfahren erinnert, welche plötzlich auftauchten und nach längerer oder kürzerer Zeit völlig in Vergessenheit gerieten. Gewiß soll der Brauer versuchen, ob eine neue Erkenntnis vielleicht geeignet ist, ihm Nutzen zu verschaffen, er darf aber unter keinen Umständen soweit gehen, das bisher Taugliche sofort beiseite zu stellen und ausschließlich nur im Sinne der Neuerung zu arbeiten. Das gilt auch hinsichtlich der Brauwasserfrage. Wer mit überkalkten oder jedenfalls schon mit Wässern arbeitet, welche gegen Phenolphtalein rötlich reagieren, sollte getrost einmal mit einem weniger weit entkarbonisierten Wasser einen oder zwei Versuchssude unter Betonung der Säurebildungstemperaturen beim Maischen (s. S. 110) machen und die Biere ganz genau prüfen. Gewagt wird nichts bei diesen Süden, denn notfalls können dieselben ja verschnitten werden. Aber lernen kann man sehr viel aus derartigen Vergleichen, wenn man dieselben richtig studiert. Mit dem Augenblicke, in welchem eine Brauerei erkannt haben sollte, daß es für ihre Biere nicht notwendig ist, bis zur äußersten Grenze zu enthärten, wird die Frage akut werden, ob es nicht betriebstechnisch günstiger wäre, an die Stelle der meist gebräuchlichen Mehrgefäße - Entkarbonisierungsanlage (KalkwasserbassinMischtank-Vorratsbehälter) eine a u t o m a t i s c h arbeitende Enthärtungsanlage zu setzen (Bild 1). Der Vorteil dieser kontinuierlich arbeitenden Anlagen besteht darin, daß sie meistens das aufbereitete Wasser noch filtrieren, also verhindern, daß ausgeschiedene Karbonate mit ins Sudhaus gelangen können. Auch dieses kommt in der Praxis vor. Hat man beispielsweise erkannt, daß es genügt, wenn ein Brauwasser bis auf etwa 10 g/hl Restkarbonate enthärtet wird, so spielt es keine große Rolle, wenn einmal die automatische Anlage auf Grund irgendwelcher Bedienungsfehler ein Wasser von 8 oder von 12 g/hl liefert. Das wäre viel weniger gefährlich, als wenn in der bisherigen Anlage ein Wasser versehentlich überkalkt wird. Die Toleranzgrenzen lassen sich vor der Anschaffung der automatischen Anlage festlegen.
— 76 — Es ist b e k a n n t , daß die H ä r t e eines Wassers Einfluß h a t auf die F a r b e n b i l d u n g der Würze beim Hopfenkochen. Man e r k e n n t dies n i c h t n u r an der Würze selbst beim Vergleich mit Methylorangelösung, sondern auch an dem Aussehen der H o p f e n t r e b e r , voraus-
ISild 1. Automatisch arbeitende Kntknrl)onisieruniisanlai;e. Permutit A.-Il. Berlin.
gesetzt, d a ß es sich vorher u m einen reinfarbigen grünen Hopfen h a n d e l t e . Nach der Alkalität der W ü r z e (pH-Zustand) werden die H o p f e n t r e b e r u n v e r f ä r b t griin bis r ö t l i c h b r a u n erscheinen. Durch einen kleinen L a b o r a t o r i u m s v e r s u c h k a n n m a n sich über das voraussichtliche Verhalten des e n t h ä r t e t e n Wassers beim H o p f e n k o c h e n r e c h t deutlich informieren. V o g e l 1 ) stellte diesbezüglich folgende Ergebnisse fest. Allg. Anzeiger f. Hr. 1938, S. 83.
— 77
—
E i n w i r k u n g verschiedener Wasser auf
Hopfen.
(5 Hopfendolden wurden in 1 1 Wasser % h lang gekocht.) Zahlentafel
Destilliertes Wasser
16.
Farbe
Geruch
Geschmack
Farbe der Ilopfentreber
hellgrün
gut
angenehm bitter
hellgrün
hellbraun
normal
angenehm bitter
rötlich
scharf bitter
rötlich
scharf bitter
rötlich
Leitungswasser mittelhart
. . . .
Kalziumkarbonatwasser
dunkelbraun unangenehm
Magnesiumkarbonatwasser . . .
(trüb) goldgelb
unangenehm
Gipswasser
hellgrün
unangenehmes Ilopfenaroma
sehr
Sodawasser
rotbraun
Sodageruch
gallig
milde
bitter
hellgrün
rot
Es empfiehlt sich, diese Kochversuche mit den eigenen Wässern verschiedener Enthärtungsgrade vorzunehmen. Man wird dabei interessante Unterschiede feststellen, welche in gewissem Sinne über die später in der Praxis zu erwartenden Würzeverfärbungen Aufschlüsse erteilen können. Aus den bisherigen Erörterungen geht hervor, daß es in der Wasserenthärtungsfrage gegensätzliche Auffassungen gibt. E i n e Schematisierung bei der Wasseraufbereitung k a n n es jedenfalls in bezug auf die Herausnahme von Härtebildnern nicht geben. E t w a s anderes ist es aber, wenn man sich die in einem B r a u wasser mitunter vorkommenden K o l l o i d e einmal etwas näher ansieht. Dr. B o d e h a t in mehreren Veröffentlichungen darauf aufmerksam gemacht 1 ), daß bestimmte Wassergerüche, z. B . der sog. Flußwassergeruch von bierschädigenden Wasserkolloiden hervorgerufen wird. Diese Stoffe besitzen die gefährliche Eigenschaft, das feine Malz- und Hopfenaroma im Bier völlig zu überdecken. Man k a n n sich von dem Vorhanden- oder Nichtvorhandensein dieses Geruches sehr leicht im Sudhause überzeugen, wenn man Rohwasser in größerer Menge in die P f a n n e einläßt und bei geschlossener Dunstabzugsklappe erwärmt. T r i t t hierbei der Flußwassergeruch, J
)
J a h r b ü c h e r der V. L. B .
-
78 —
welcher leise an Fischgeruch erinnert, deutlich auf, dann sind schädliche Kolloide in dem Wasser enthalten und es dürfte sehr im Interesse der betreffenden Brauerei liegen, diese Kolloide durch eine entsprechende Aufbereitung r e s t l o s zu beseitigen. Durch Kochen oder durch Kalkwasserentkarbonisation lassen sich diese Kolloide nicht entfernen. Wenn man bei der Kalkwasserentkarbonisierung eine Geruchsverbesserung des Wassers feststellen sollte, so wird dieselbe immer nur von beseitigtem Eisen herrühren. Die Beseitigung der fraglichen Wasserkolloide erfolgt in besonderen Anlagen durch Zusatz berechneter Mengen Aluminiumchlorid oder auch Aluminiumsulfat und nachfolgende Filtration. Der Reinigungsvorgang verläuft folgendermaßen: Das Aluminiumchlorid hydrolysiert in dem Wasser zu Salzsäure und Aluminiumhydroxyd. Die nur in Spuren gebildeten Salzsäuremengen verbinden sich mit den Kalksalzen des Wassers zu Kalziumchlorid und werden dadurch unschädlich gemacht. Das kolloidale Aluminiumhydroxyd reißt dagegen sämtliche Wasserkolloide an sich und verbleibt mit ihnen an der Oberfläche des nachgeschalteten Filters. Es spielen sich hier also ähnliche Vorgänge ab, wie bei der Entkarbonisierung des Wassers durch Kalkwasser. Auch dort erfolgt die Ausscheidung des Kalkes aus dem löslichen über einen kolloidalen in den unlöslichen Zustand, in welchem die im Wasser vorhandenen Mikroorganismen fast völlig adsorbiert werden, d. h. das mit Kalkwasser entkarbonisierte Wasser wird fast völlig keimfrei 1 ). Die S c h ä d l i c h k e i t der W a s s e r k o l l o i d e w i r d in der P r a x i s nur wenig beachtet. In der gewöhnlichen Wasseranalyse werden die Kolloidanteile eines Wassers nicht besonders berücksichtigt und bei den geringen Proben, welche zu einer Wasseruntersuchung erforderlich sind, ist es schwer, den typischen Geruch dieser Kolloide festzustellen. Hier entscheidet vielmehr lediglich das Geruchsempfinden des Brauers. Wenn man nur in die Nähe offener Wasserreserven kommt, begegnet einem oft der unverkennbare Geruch. Der sog. »Hausgeschmack« findet m i t u n t e r bereits hier seine eindeutige Erklärung. In Tiefbrunnenwässern kommen diese Kolloide n i c h t vor, dagegen kann man sie in Flachbrunnenwasser und fast immer in Oberflächenwasser antreffen. E s unterliegt auch nicht dem geringsten Zweifel, daß die Beseitigung dieser Stoffe i m m e r eine V e r b e s s e r u n g der Bierqualität im Gefolge haben wird. Betrachtet man das in einer offenen Reserve liegende Rohwasser einer Brauerei bei guten Lichtverhältnissen, also bei kräftigem, J
) B r i s c h k e , Allg. Brauer u. H.-Z. 1922, Nr. 87.
— 79 — schräg einfallenden Tageslicht, so wird m a n im Rohzustande ein ganz farbenreines, bläuliches und kristallklares Wasser n u r ganz selten vorfinden. Es wird vielmehr fast immer irgendwie verfärbt, etwa grau bis gelblich, rötlich, weißlich usw. erscheinen. Auch der Grad der Verfärbungen wird ein verschiedener sein. In dieser Hinsicht wäre folgendes zu beachten. E s k a n n s e i n , daß auch diese T r ü b u n g s - o d e r S c h w e b e s t o f f e einen schädigenden Einfluß auf den Verlauf der Bierbereitung bzw. auf das Bier selbst einen nachteiligen Einfluß ausüben werden. Da nun aber k a u m einmal ein Brauereibetriebswasser ganz unfiltriert verarbeitet wird, empfiehlt es sich, beim Vorhandensein von auffallend starken T r ü b u n g e n oder Verfärbungen den H a u p t f i l t e r zu öffnen u n d eine Probe von dem dort befindlichen Filterr ü c k s t a n d untersuchen zu lassen. Man wird d a n n erfahren, ob die Schwebestoffe schädlich sind und die Leistung des Filters verbessert werden m u ß oder ob n u r harmlose Bestandteile vorliegen. Sind W a s s e r t r ü b u n g e n mit einem verdächtigen Geruch verbunden, so ist stets Vorsicht geboten. E i s e n h a l t i g e W ä s s e r können beispielsweise geradezu unausstehlich riechen und braungelb erscheinen, die Biere aus solchen Wässern werden i m m e r einen Eisengeschmack u n d oft auch einen Geruch n a c h Eisen beSitzen.
Bild 2.
Enteisenungsanlage.
Perrautit A.-G. Berlin.
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80
-
Eisenhaltiges Wasser sollte immer gereinigt werden; das Reinigungsverfahren ist einfach und billig (Bild 2). W o immer mit Wasseraufbereitungsanlagen für die verschiedenen Zwecke gearbeitet wird, gehört es zu den Aufgaben der Betriebsüberwachung, die Leistungen aller dieser automatisch oder nicht automatisch arbeitenden Anlagen fortgesetzt und nicht nur gelegentlich einmal zu kontrollieren. Diese Forderung erscheint auf den ersten Blick hin selbstverständlich. In der Praxis findet man dagegen (vgl. hierzu auch Dr. W e b e r 1 ) ) , daß die Anlagen wohl unausgesetzt in Betrieb stehen, aber nur sehr periodisch auf ihre Wirkungsgrade geprüft werden. Ein solches Versäumnis birgt große Gefahren für die Bierbereitung in sich. E s ist in der letzteren Zeit nachdrücklich von Prof. L ü e r s 2 ) darauf hingewiesen worden, daß größere Mengen K i e s e l s ä u r e im Brauwasser geeignet sind, Trübungen im Bier hervorzurufen. Leider besitzen wir bis heute noch keine Wasseraufbereitungsanlagen, welche imstande sind, die Kieselsäure aus dem Wasser herauszunehmen. W e n n m a n aber vor der Entscheidung steht, ob ein neu gebohrtes W a s s e r in Betrieb genommen werden soll oder nicht, so sollten die Kieselsäureverhältnisse dieses Wassers nicht unberücksichtigt gelassen werden. Hinsichtlich der vielen, sonst noch in einem Brauwasser vorkommenden Salze lassen sich höchstens noch für den Gehalt an K o c h s a l z eindeutige Erklärungen abgeben. Ein mäßiger Kochsalzgehalt, etwa 10 bis 15 g/hl, trägt dazu bei, die Vollmundigkeit eines Bieres zu unterstützen. Sind die Mengen größer, so erhalten die Biere einen süßlichen, nicht gerade unangenehmen, jedenfalls aber doch weichlichen Geschmack, der nicht überall gerne gesehen wird. Verfasser h a t t e vor dem Kriege in einer damals noch bestehenden Hamburger Brauerei gute Gelegenheit, die beschriebenen Auswirkungen eines Brauwasser mit etwa 40 g/hl Kochsalz kennenzulernen. Die Biere besaßen durchweg den eigentümlichen weichlichen Charakter. Änderungen im Maischverfahren resp. hohe Vergärungen vermochten an demselben nichts zu ändern. W o s a l p e t r i g e S ä u r e in einem Wasser vorhanden ist, besteht eine d i r e k t e G e f a h r für das Bier. Verfasser konnte einen F a l l klären, in welchem sich die E n t s t e h u n g eines eigenartigen, unangenehm nachhängenden zwiebelähnlich süßlichen Geschmackes in einem Bier auf die Anwesenheit von salpetriger Säure zurückführen ließ. Die S a l p e t e r s ä u r e ist an sich nicht sonderlich schädlich, da 2)
Jahrbuch der V. L. B. 1984, S. 327. Vortrag in Bochum vor der TwV. am 10. 5. 1936.
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81
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sie stets an Alkalien des Wassers gebunden auftritt. Sind aber in einem solchen Wasser denitrifizierende Bakterien enthalten, so bewirken diese eine Zersetzung der salpetersauren Salze zu salpetriger Säure. Neben einer erheblichen Schädigung des Geschmackes (s. o.) bewirkt die salpetrige Säure Verzuckerungs- und Gärungsstörungen. Beseitigt können die Bakterien durch eine gründliche Entkeimung des Wassers werden. Zur E n t k e i m u n g v o n W a s s e r gibt es viele verschiedene Verfahren. Es ist im Rahmen der Darstellungen von untergeordneter Bedeutung, wie ein Wasser entkeimt wird, ob durch Chlorierung, durch Silber im Katadynverfahren oder durch entkeimende Filtration. Die Hauptsache ist, daß das Wasser auch wirklich keimfrei wird (vgl. S. 246). Im allgemeinen sind Wasserbakterien bierunschädlich, es können aber immerhin einmal Bakterien der obengenannten Art in einem Wasser auftreten und schwere Schäden verursachen. Wenn man von dem Verunreinigungsgrad eines Betriebswassers spricht, so muß m a n dabei erwähnen, an welcher Stelle die betreffende Probe entnommen wurde. Es ist für die Beurteilung eines Wassers sehr wesentlich, ob es sich etwa um eine Probe aus dem Steigrohr des Brunnens, vor oder nach dem Hauptfilter oder um eine Probe von einer Zapfstelle handelt, und bei der letzteren auch noch, wo die Zapfstelle liegt, ob im Sudhaus oder auf der Schwankhalle. Mit epidemischen Krankheitserregern, also pathogenen Keimen wie Cholera, Typhus usw. h a t man in der Brauerei nichts zu t u n . Dieselben können sich im Bier nicht erhalten. Die biologischen Untersuchungen erstrecken sich im allgemeinen auch nicht auf die Infusorien, Algen und sonstige Bewohner des Wassers, sondern lediglich auf die drei Gruppen: Schimmelpilze, Sproßpilze und Spaltpilze (Bakterien), welche befähigt sind, Bier zu verderben. Hinsichtlich der ersten Gruppe ist die Untersuchung nur in dem Falle zu erweitern, wenn ein Wasser in auffälliger Weise Schimmelpilze enthält. Ein sehr praktisches Untersuchungsverfahren für Brauereiwasser gab Dr. B o d e 1 ) bekannt. Er empfiehlt, am Abziehbock zwei Proben nebeneinander zu entnehmen, von denen die eine Flasche nur mit Bier gefüllt, die andere etwa 10 cm 3 des zu untersuchenden Wassers enthält und nun ebenfalls mit Bier gefüllt wird. Die beiden oder eine größere Anzahl von Vergleichsproben werden nebeneinander unter gleichen Bedingungen aufbewahrt und auf Bodensatzbildungen und Trübungen beobachtet. Diese Untersuchungsmethodik ist geeignet, Fehlschlüsse auszuschalten, weil sie den in einem Wasser etwa enthaltenen Keimen dasjenige Nährmedium bietet, mit welchen die^ J a h r b u c h der V. L. B. 1930, S. 274. B r i s c h k e , Bierbereitung
6
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82
-
selben es tatsächlich zu tun haben. Man wird zu Orientierungszwecken gut tun, die gleiche Probe auch mit s t e r i l e r Anstellwürze vorzunehmen, um festzustellen, wie sich die Keime des Wassers gegen unvergorene gehopfte Würze verhalten. Selbstverständlich behalten die anderen bisher zur biologischen Wasseruntersuchung angewendeten Untersuchungs- und Kulturmethoden auch weiterhin ihren vollen Wert. Die von Dr. B o d e vorgeschlagene Methode eignet sich aber ausgezeichnet für den Praktiker, der sich rasch darüber Klarheit verschaffen will, wie sein Wasser an d e n e i n z e l n e n V e r b r a u c h s s t e l l e n beschaffen ist. Steriles Arbeiten ist dabei natürlich Voraussetzung. R ü c k b l i c k und A u s b l i c k . Das Brauwasserproblem ist gegenwärtig dadurch zu einem gewissen Zwischenabschluß gebracht worden, daß man jedes Wasser nach seiner säurevernichtenden oder säurebildenden Fähigkeit in Würze und Bier bewertet. Eine schematische Enthärtung erscheint jedoch genau so bedenklich, wie das Gipsen »um jeden Preis« gefährlich zu werden vermag. Überkalkungen des Brauwassers sind absolut verwerflich, denn sie vermögen die Bierbereitung in allen ihren Abschnitten und damit letzten Endes das Bier selbst außerordentlich zu gefährden. Für den Grad einer Brauwasserenthärtung ist immer nur das Ergebnis von Probesuden entscheidend. In Oberflächen- und Flachbrunnenwässern sind oft gewisse Kolloide enthalten, welche dem Wasser einen fischigen Geruch und einen unangenehmen Geschmack verleihen. Wo ein Brauwasser diesen Geruch erkennen läßt, sollte im Interesse eines reineren Biergeschmackes eine Entfernung dieser Kolloide vorgenommen werden. Wasser soll möglichst reinfarbig und klar sein. Es ist möglich, daß sich die Schwebestoffe eines Wassers ungünstig auf den Biercharakter auszuwirken Vermögen. Eine gute klärende Filtration des Wassers ist niemals von Schaden, aber nicht überall anzutreffen. Es gibt ferner im Wasser Bakterien, welche z. B. bei Gegenwart von Salpetersäure schwere Geschmacksstörungen im Bier und bei dessen Bereitung hervorzurufen imstande sind. Die biologische Reinigung oder Entkeimung des betreffenden Wassers erscheint deshalb als eine ausgezeichnete Schutzmaßnahme gegen Vorkommnisse dieser Art. Das Problem der Brauwasserfrage ist noch keineswegs vollständig gelöst. Kommende Arbeiten auf diesem Gebiete sollten von direkten Vergleichen der anorganischen Bestandteile eines Bieres und seines Brauwassers ausgehen. Sie sollten Bezug nehmen auf die dort entstandene Bilanz und die hierbei beobachteten Erscheinungen rück-
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83
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wärts über die einzelnen Biergestehungsphasen verfolgen. Die Mineralstoffe des Bieres setzen sich nicht nur zusammen aus den Mineralstoffen oder Salzen des Brauwassers, sondern zu sehr erheblichen Teilen auch aus dem Malze selbst. Wenn Dr. B o d e bereits nachgewiesen hat, daß sich beispielsweise die Magnesiagehalte in Bieren zu einem weitaus größeren Anteile aus dem Malz als aus dem Wasser herleiten lassen, so dürften Forschungen nach dem Verbleib der anderen Wassersalze wahrscheinlich zu Erkenntnissen führen, welche das Brauwasserproblem von ganz neuen Gesichtspunkten aus zu durchdringen vermögen.
3. Die Sudhausarbeit. Die Kennzeichnung der Sudhausarbeit auf Grund einer Analyse der dortigen Betriebsvorgänge stellt eine sehr dankbare und vielseitige Aufgabe dar, welche bereits mit ganz geringen Mitteln einwandfrei erledigt werden kann. Es ist hier unbedingt möglich, etwa bestehende Unzweckmäßigkeiten oder Fehler in brautechnologischer Form soweit aufzudecken, daß dieselben sicher und ohne Schwierigkeiten abgestellt werden können. Zur Analysierung eines Sudprozesses gehört lediglich ein planmäßiges Überwachen der Betriebsvorgänge und eine in Vergleichsform gehaltene Auswertung der Ergebnisse. Die reibungslose Durchführung derartiger Arbeiten setzt allerdings e i n e Notwendigkeit voraus, daß nämlich alle zu der Analyse gehörenden Messungen auch wirklich exakt ausgeführt werden. a) Das Eichen der Sudhausgefäße. Vor Beginn der einschlägigen Arbeiten sind sämtliche Gefäße des Sudhauses genau zu eichen und deren Ergebnisse auf Meßstäben festzulegen. Das Eichen von Brauereigefäßen erfolgt ausschließlich auf dem Wege des E i n w i e g e n s von kaltem Wasser, und zwar wird man in der Mehrzahl der Fälle mit einer Eichmenge von je 100 kg = 1 hl Wasser von Brunnentemperatur auskommen. Nur wenn die Gefäße sehr klein sein sollten, wird man auf eine geringere Wassermenge, vielleicht auf 50 kg zurückgreifen müssen. Das Eichen selbst erfolgt in der Weise, daß an geeigneter Stelle des Gefäßes ein Podest errichtet wird, auf welches die Dezimalwaage gestellt werden kann. Als Wiegegefäß benutzt man am besten eine leere »Ganze«, deren einer Boden entfernt wurde. Um den Auslauf des eingewogenen Wassers aus dem Faß rasch und restlos bewerkstelligen zu können, wird das Faß unmittelbar über dem verbliebenen Bodenstück angebohrt und mit einem genau passenden Holzzapfen vor jeder Einwiegung verschlossen. Das Faß wird auf der Waage vermittels einer
6*
— 84 — Unterlage einseitig überhöht so aufgestellt, daß sein Wasserinhalt bis auf die letzten Benetzungsmengen auszulaufen vermag. Um Verspritzungen vorzubeugen, wird noch ein passend gebogenes Blech unter den Faßauslauf auf die Waage gelegt. Die Regulierung des Wasserzulaufes wird durch einen an dem Wasserschlauch befestigten leicht gängigen Wechsel (Hundskopf) bewerkstelligt. Das Faß wird zunächst durch Befüllen auf seine Dichtigkeit geprüft und nach seinem Leerlauf m i t den unvermeidlichen Benetzungsmengen auf die Waage gestellt und tariert. D i e T a r a m u ß n a c h j e d e r z e h n t e n E i n w i e g u n g n a c h g e p r ü f t und e v e n t u e l l b e r i c h t i g t werden. Die Feineinstellung des Wassergewichtes erfolgt durch Herausschöpfen bzw. Zugießen von Wasser vermittels eines Literbleches. Vor der Eichung wird die günstigste Meßstelle an dem betreffenden Gefäße ermittelt und mit einer Feile deutlich markiert. Der eichene Meßstab, welcher mit einem metallenen Schuh versehen sein muß, darf bei seinem Einsenken in 'das Gefäß nirgends auf Widerstand stoßen, also nicht etwa bereits auf einer Randleiste aufsitzen können. Notfalls muß eine Führungsvorrichtung für den Meßstab in dem Gefäß angebracht werden. Bei dem Eichen von Gärgefäßen (vgl. S. 204) wird man den Meßstab mit einem Auflagewinkel versehen, welcher auf dem Bottichrand ruht; im Sudhaus vermeidet man diese Ausführungsart. Sobald eine Eichmenge in das Gefäß eingelaufen ist und der Wasserspiegel sich beruhigt hat, erfolgt das »Abstechen« des Gefäßinhaltes und die Markierung der Flüssigkeitsmarke am Meßstab. Hierzugibt es zwei Wege. Entweder arbeitet man sofort mit dem Meßstab oder aber man bedient sich eines Zwischen-Meßstabes, welcher aus einem etwa 30 mm breiten und etwa 3 mm starken geraden Bandeisen hinreichender Länge besteht. W7enn man mit einem solchen Bandeisen arbeitet, erhält man ausgezeichnet abgegrenzte Flüssigkeitsmarken. Allerdings muß das Bandeisen vor dem Gebrauch entfettet werden und auch völlig rostfrei sein. Entfettet wird die Oberfläche durch Abreiben mit 96proz. Alkohol und Nachtrocknen mit einem sauberen, fettfreien Tuch. Die Bandeisenbenutzung besitzt auch noch folgenden Vorteil. Zeichnet sich aus irgendwelchen Gründen einmal eine Wassermarke nicht deutlich genug ab oder soll eine Messung noch einmal nachgeprüft werden, so ist dies mit einem Holzstab nur schwer zu erreichen. Man kann wohl mit einem Tuch die betreffende Stelle trocken reiben, aber die zweite Markierung wird nicht mehr so deutlich zu erkennen sein, wie an dem trockenen Holz. Wird weiter beim Eichen langsam gearbeitet — zum Eichen gehört Zeit — und handelt es sich um große Gefäße über 100 hl Inhalt, so
— 85 — ist ein Holzmeßstab von etwa 100 hl ab nicht mehr zum klaren Erkennen der Eichmarke zu verwenden. Genau wie als Baum im Erdreich saugt sich das Holz des Meßstabes mit Wasser voll und treibt dieses Wasser mit Hilfe seiner Kapillaren durch den ganzen Meßstab bis zu den Außenflächen hin. Die Oberfläche wird also mehr und mehr feucht und damit nicht mehr zur Eichung zu gebrauchen. Dieser Umstand ist um so beachtenswerter, als es sich am Ende einer jeden Eichung gerade um die wichtigsten Flüssigkeitsmarken handelt. Hinderlich wird auch bei tiefen Gefäßen gegen Ende der Eichung der Auftrieb, welchen ein Holzstab in der Wasserschicht erfährt. Dies gilt besonders für Gärbottiche und ist bei der Herstellung der Meßstäbe zu berücksichtigen, die Stäbe müssen also schwer genug sein. Je nachdem, ob man sich n u n für den einen oder anderen Meßstab entschlossen hat, erfolgt die Markierung der jeweilig anfallenden Wassermarken am Holzstab durch einen geraden Strich mit einem Kopierstift oder beim Bandeisen durch V e r m e s s u n g der Eintauchtiefe. Diese Längenvermessung besitzt den Vorteil, daß m a n nach deren Ergebnissen jederzeit einen auf den Millimeter genau geteilten Meßstab anfertigen lassen kann. Es ergibt sich bei einer Bandeisenbenutzung beispielsweise folgendes Bild (Zahlentafel 16): Zahlentafel
17.
100 kg Wasser = 1 hl 4,2 7,1 9,6 10,9 11,6 12,4 13,0
1
2 3 4 5 6 7 usw.
Zum Vermessen der Flüssigkeitsstände in Kühlschiffen benutzt man ausschließlich doppelt gebogene Bandeisen in passender Form. Bei der Kühlschiffeichung wird auf halbe Millimeter genau gemessen, weil sich bei der großen Fläche des Schiffs ein Hektoliter Flüssigkeit nur etwa in einigen Millimetern Höhendifferenz ausprägt. Außer den Meßstäben gibt es im Sudhaus auch noch andere Vorrichtungen zum Messen der Flüssigkeitsmengen — Flüssigkeitsstandrohr und Schwimmer mit Ableseskala. Nach J a k o b 1 ) werden die Anzeigen der Standrohre beeinflußt durch den Extraktgehalt und die Wärme der in ihr befindlichen Würze. Wird die Würze beim Abläutern nicht im Hopfenkessel durchgerührt, so kann beispielsBrautechn. Rundschau 1932, H. 6.
—
86
-
weise zuviel Vorderwürze in das Rohr gelangen und in kalten oder zugigen Sudhäusern kann weiter die Temperatur zwischen der Ausschlagwürze und der Würze im Standrohr bis zu 70° Differenz betragen. Infolgedessen können die Anzeigen eines Würzestandrohres beträchtliche Fehlerquellen in sich bergen. Bei den beliebten und wirklich praktischen Schwimmern sind ebenfalls Abweichungen möglich, aber kaum von wesentlicher Bedeutung. Die Schwimmer werden wohl immer mit kaltem Wasser geeicht. Nach einem physikalischen Gesetz muß der Schwimmer in heißem Wasser jedoch tiefer eintauchen. Die größere Dichte der Ausschlagwürze gleicht diese Differenz praktisch fast vollständig wieder aus. Bei Ausbeuteversuchen richte man sich aber a u s s c h l i e ß l i c h nach den Anzeigen der Pfannen-Meßstäbe und ziehe die Flüssigkeitsstände in dem Standrohr oder am Schwimmer nur zum Vergleich heran. Den Hopfenkessel vermißt man ebenfalls ganz genau, denn nach den Ausführungsbestimmungen zum Biersteuergesetz (§ 86) sind dort Abweichungen bis zu 3 v H des Kesselinhaltes zulässig 1 ). Was es für eine Brauerei bedeutet, hinsichtlich der Ausschlagmengen mit Abweichungen in der gestatteten Höhe arbeiten zu müssen, soll an Hand von drei Beispielen aus der Schwundberechnung (s. S. 208) gezeigt werden. Beispiel. Erzeugung an heißer Würze zwischen zwei Stichtagen 34 503 hl. Zugewiesener Schwundsatz = 14 v H . I. B e t r i e b s e r g e b n i s . Der P f a n n e n i n h a l t wird fehlerfrei angezeigt. Soll-Bestand hl
Ist-Bestand hl 6 211,90
5
29 672,58
Bierbestände, umgerechnet auf heiße W ü r z e u n d anschließend auf Verkaufsbier Erzeugung an heißer W ü r ze, u m g e r e c h n e t auf Verkaufsbier
35 884,48 5 Ergebnis:
3 450,805
+ 31 958,78
verkaufte Biermenge
35 409,585 5
35 884,48 — 35 409,585
474,90 hl Differenz, welche zuviel erzeugt worden sind. In v H ausgedrückt = — 1 , 3 4 v H v o m
Soll-Bestand.
') Gemäß Verordnung vom 23. Dezember 1938 ist der § 86 g e s t r i c h e n worden.
-
87
-
II. B e t r i e b s e r g e b n i s . D i e P f a n n e z e i g t u m 3 vH z u v i e l a n . Soll-Bestand Ist-Bestand hl hl Bierbestände (Verkaufsbier) 6 211,905 3 450,805 + 30 562,75'
heiße Würze (Verkaufsbier)
36 774,66 2 Ergebnis: 36 774,66— 35 409,58 5
+ 31 958,78 35 409,58 5
1365,087 hl Differenz, welche zuviel erzeugt worden sind. In v H ausgedrückt = — 3 , 8 6 v l l v o m
Soll-Bestand.
III. B e t r i e b s e r g e b n i s . D i e P f a n n e z e i g t u m 3 vH zu w e n i g an. Soll-Bestand Ist-Bestand hl hl Bierbestände (Verkaufsbier) 6 211,905 3 450,805 + 28 782,403 Ergebnis:
34 994,30 35 409,585 34 994,30»
heiße Würze (Verkaufsbier)
+ 31 958,78
8
35 409,58 5
415,27' hl Differenz, welche zu weilig erzeugt worden sind. In v H ausgedrückt = + 1 , 1 7 v l l v o m
Soll-Bestand.
b) Die Sudhaus-Kontrollgeräte. 2 Q im vorliegenden Falle also zu 100 — 41,4 - X 12 = 22,2 vH. — 29 Die Berechnung der nicht vorgekochten relativen Kochmaischenanteile für alle d r i t t e n Maischen erfolgt nach der Formel 100 — (An + e2) X m c3 = G ' U n g e k o c h t verblieben somit in der Gesamtmaische 100 — (kt + c2 bei drei Maischen noch + c3), im Beispiel also m u = 100 — (41,4 + 22,2) = 36,4 vH. Unter Heranziehung der so nach J a k o b gefundenen Werte kx + c2 = dem gesamten relativ gekochten Maischenanteil eines Sudes c läßt sich die mittlere K o c h - I n t e n s i t ä t (Im) des ganzen Maischprozesses berechnen und zwar unter Benutzung folgender Formel: + (c3 X Im3) c Dieselbe würde im vorliegenden Falle betragen ]m
_
(h - f ImJ + (c2 X Im2)
""
_ ( 4 M X 34,6) + (22,2 X 17,2) (41,4 + 22,2)
/ffl=
1432
^3+/81'84
=28,5
vHPfi/h/1000,
relativ gekochte Maische. Die so erhaltenen Daten der Maischekochung werden tabellarisch zusammengestellt. Wenn bei dem vorliegenden Sude die II. Maische nur mit einer Intensität von Im 2 — 17,2 vH Pfi/h gegenüber 34,6 vH bei der I. Maische gekocht wurde, so kann diese starke Differenz hier unbeanstandet bleiben, weil sie durch die sehr lange Kochdauer von 25 min ausgeglichen wird. Wie wichtig es ist, gerade die letzten Maischen recht kräftig zu kochen, möge aus der Tatsache hervorgehen, daß bei einem Betriebsfalle folgendes Ergebnis f o r t g e s e t z t zu beobachten war. Mittelmäßig gelöste Malze wurden für Maischefilter-Abläuterung geschrotet und im III-Maischverfahren verarbeitet. Die beiden I. Maischen wurden bei 70° C vollständig verzuckert, die III. Maische dagegen nicht. Gekocht wurden die B r i s c h k e , Bierbereitung
8
— 114 — Zahlentafel
26.
Die Ergebnisse der Maischekochung. Sud Nr. 192
Gesamtmaische beim Einmaischen der I. Maische der I I . Maische der I I I . Maische beim Abmaischen
hl
)>
» »
29 12 12 —
29
Kochdauer der I. Maische der I I . Maische der I I I . Maische
. . . . min . . . . i) . . . . )>
29 25 —
Verkocht bei der I. Maische bei der I I . Maische bei der I I I . Maische
hl
»
Die prozentualen absoluten
. . . .
vH
»
41,4 41,4
. . . . . .
vH
82,8
. . . .
—
theoretisch gesamt
vorgekochten relativen . . . .
bei der I. Maische bei der I I . Maische bei der I I I . Maische
.
.
.
vH
.
»
. . . .
gesamt gekocht
»
41,4 22,2 —
. . . . . . .
vH
63,6
.
.
»
36,4
ungekocht
.
.
. . . . . .
»
41,4
zweimal gekocht
k2—c2 . . . .
»
19,2
dreimal gekocht
k3—c3
. . . .
»
einmal gekocht k1.
Die
—
Kochmaischenanteile
bei der I. Maische bei der I I . Maische bei der I I I . Maische
Die prozentualen nicht Kochmaischenanteile
2 1
»
—
Koch-Intensitäten der I. Maische der I I . Maische der I I I . Maische
. vH Pfi/h
»
Die mittlere K o c h - I n t e n s i t ä t der relativ zentischen gekochten Gesamtmaische
34,6 17,2 —
pro-
vH Pfi/h/100,0 rel. gekochte Maische
28,5
— 115
-
I. Maische 20, die II. 15 und die I I I . Maische 10 min. In der betreffenden Brauerei wurde die gesamte Maische v o r dem Abmaischen nochmals verzuckert. Um die Temperatur von 70° hier längere Zeit halten zu können, mußte entsprechend mehr III. Maische in die Pfanne genommen, gekocht und allmählich zugebrüht werden. Trotz der vorausgegangenen guten Einzelverzuckerungen gebrauchte die Gesamtmaische durchschnittlich noch 25 min, bis die Jodreaktion ausblieb. Es gelang erst durch Einhalten einer Verzuckerungsrast bei der III. Maische, diese lange Nachverzuckerungszeit etwas zu verkürzen. Als in dieser Brauerei versuchsweise mit folgenden Kochzeiten gearbeitet wurde — I. Maische 10 min, II. Maische 25 und die I I I . Maische 10 min —, erfolgte die Schlußverzuckerung in etwa 12 min. Dabei betrugen die Kochintensitäten: Z a h l e n t a f e l 27. Kochweise
I Maische II. Maische III. Maische
v l l Pfi/h » »
ursprünglich
abgeändert
50,0 21,2 11,4
39,0 42,0 37,5
Man gebraucht in der Praxis die Ausdrücke »kräftig kochen« — »schwach kochen« sozusagen täglich, was versteht man aber unter diesen allgemeinen Bezeichnungen ? Der Brauer kennt es nicht anders, als daß der Beginn des Maischekochens das Zeichen dafür ist, zu frühstücken oder andere Arbeiten im Sudhause anzufangen. Auf jeden Fall wird die Pfanne oder der Maischbottichkessel während der Kochzeit nur ab und zu daraufhin nachgesehen, ob genug Dampf vorhanden ist bzw. ob genug Feuer unter der Pfanne ist. Die Hauptsache für den Biersieder ist, daß die Pfanne nur kocht. E s i s t a b e r ein sehr g r o ß e r U n t e r s c h i e d in der b r a u t e c h n o l o g i s c h e n A u s w i r k u n g des M a i s c h e k o c h e n s , wie, d.h. m i t welc h e r I n t e n s i t ä t d i e M a i s c h e n g e k o c h t w e r d e n . Wo schlechte Verzuckerungen vorliegen, sollte m a n neben einer Kontrolle der Temperaturen darauf achten, mit welcher Intensität die Maischen gekocht werden. Kontrolliert m a n die Schrotmühle in bezug auf die Härte des Malzes, so muß m a n sich nach diesen Ergebnissen unbedingt beim Kochen der Maischen richten. Das Maischekochen ist ein Gebiet, welches in der Praxis viel zu wenig beachtet wird. Bereits aus einem unzweckmäßigen Maischekochen können grundlegende Einflüsse auf den Biercharakter selbst entstehen. 8*
—
116
—
d) Die Abläuterung. Die Analyse der Abläuterungsvorgänge baut sich ebenso wie die Untersuchung des Maischprozesses auf protokollarisch ermittelten Einzeldaten auf. Die einzelnen Beobachtungszeiten sollen möglichst nicht weiter als etwa 10 min voneinander entfernt liegen. Kontrolliert werden folgende Gebiete: D i e W ü r z e im G r a n t . In jeden Grant gehört ein Thermometer! Diese Forderung läßt keine Ausnahme zu. Die Anzeigen dieses Thermometers bieten die beste Prüfungsmöglichkeit, bis zu welchem Grade sich die Maische im Läuterbottich vom Abmaischen bis zum Anlauf der Vorderwürze abkühlt. Werden die Unterschiede besonders in der kalten Jahreszeit zu groß, so ist die Isolierung des Läuterbottichbodens in Erwägung zu ziehen. Beim Abläutern des Nachgusses zeigt das Grantthermometer sehr deutlich an, ob das Anschwänzwasser die zulässige Wärme besaß oder ob es wärmer oder kälter war. Die neueren Erkenntnisse sprechen sich e i n m ü t i g dahingehend aus, daß es nicht ratsam ist, ein Nachgußwasser heißer als maximal 80° C anzuwenden. Die VerzuckerungsHöchsttemperatur beträgt 78° C, läuft Wasser von dieser Temperatur auf die Treber, so besteht keine Gefahr dafür, daß die noch ungelöst in den Trebern befindlichen Extraktreste in Kleisterform in die Würze übertreten. Die Jodreaktion der Nachgüsse darf deshalb nicht über eine rotbraune Färbung hinausgehen, keineswegs etwa blau ausfallen. Man trifft, namentlich in kleineren Brauereien, vielfach bei den Wassermischvorrichtungen falsch oder gar nicht mehr anzeigende Thermometer an, so daß dort die Temperatur des Anschwänzwassers nur nach Gutdünken eingestellt werden kann. Bei solchen Vorkommnissen tritt wieder die Gefahr eines falsch anzeigenden Thermometers für eine Brauerei sehr scharf hervor. Die Fälle, in welchen auch heute noch jodunnormale Würzen ausgeschlagen werden müssen, sind häufiger, als man eigentlich annehmen sollte. Nach den Beobachtungen des Verfassers handelt es sich hierbei fast durchweg um die f ü r den G e s c h m a c k e i n e s B i e r e s g e f ä h r l i c h s t e J o d u n n o r m a l i t ä t , n ä m l i c h um e i n e r ö t l i c h g r a u e V e r f ä r b u n g d e r W ü r z e n a c h dem Z u s a t z v o n J o d . Wurde in derartigen Fällen die Maische beim Abmaischen nicht verbrüht (s. S. 227) und war die Ausschlagwürze trotzdem jodunnormal, so kann dieser Zustand nur noch beim Abläutern, also durch zu heißes Anschwänzen herbeigeführt worden sein. Die Möglichkeit eines Kleisterüberganges in die Würze wird um so größer, je gröber ein Schrot, je härter ein Malz ist, je weniger Maische und je weniger intensiv dieselbe gekocht wurde.
— 117 — Wird »geschlossen« abgeläutert, also ohne B e n u t z u n g des Grants, so lasse m a n in die Würzesammelleitung ein T h e r m o m e t e r einbauen und zwar u n m i t t e l b a r nach der E i n m ü n d u n g des letzten Läuterrohres in die Sammelleitung. Die Jodreaktion wird bei jeder Vorderwürze u n d ebenso später bei den Nachgüssen regelmäßig im Betriebe ausgeführt. Es eignen sich zu dieser U n t e r s u c h u n g die bereits früher e r w ä h n t e n Verzuckerungsschalen besonders gut. Die Alkohol/Jodprobe führe m a n n u r in Zweifelsfällen aus, denn sie ist umständlich u n d durch den erheblichen Alkoholverbrauch auch nicht gerade billig. Die Reaktionsergebnisse werden etwa folgendermaßen in das Protokoll eingetragen: n oder 0 e a c+ a
= = = =
verzuckert, Erythrodextrine (rotbraune Färbung), Amylodextrine oder Kleister (tiefblaue Färbung), Übergang von Erythrodextrin zu Kleister, Erythrodextrine vorherrschend, a -(- e = Übergang von Amylodextrin zu Erythrodextrin, Amylodextrine vorherrschend.
Der p H - Z u s t a n d der Würze ist von ebenso großer Bedeutung, wie bei der Maische. Es ist nicht erforderlich, die p H - B e s t i m m u n g e n bei der A b l ä u t e r u n g ständig auszuführen. Es genügt, wenn m a n die Ausschlagwürzen regelmäßig untersucht. Zeigt sich hier eine Abweichung zum Schlechteren hin, also eine E r h ö h u n g des p H , so m u ß die p H - E n t w i c k e l u n g der Würze näher untersucht werden. Wo das Anschwänzwasser durch Kalkwasser aufbereitet wird, ist es notwendig, einerseits die Phenolphtaleinprobe, andererseits die H ä r t e des Anschwänzwassers r e g e l m ä ß i g zu kontrollieren. pH-Verschiebungen nach der alkalischen Seite hin finden bei Nachgußwürzen fast immer ihre E r k l ä r u n g in dem Zustande des Anschwänzwassers. (Vgl. hierzu S. 121.) Bei der A u s f ü h r u n g der p H - B e s t i m m u n g e n achte m a n darauf, daß die Untersuchung stets bei etwa gleicher T e m p e r a t u r ausgeführt wird. Es sollte also bei einer Zimmertemper a t u r von etwa 18° C gearbeitet werden. Nach E m s l a n d e r verändert sich nämlich das p H einer Würze nach seiner sauren Seite hin in Abhängigkeit von ihrer T e m p e r a t u r etwa folgendermaßen: pH
18° 40° 50° 60°
= = = =
5,79 5,65 5,54 5,44
pH
70° 80° 85° 90°
= = = =
5,29 5,17 5,05 4,91
I n manchen Fällen, d. h. wenn die Überwachung der Abläuterung besondere A u f m e r k s a m k e i t in irgendeiner R i c h t u n g hin erfor-
—
118
—
dert, wird es nicht möglich sein, die p H - u n d a u c h die E x t r a k t g e h a l t s b e s t i m m u n g e n der W ü r z e p r o b e n sofort v o r z u n e h m e n . I n solchen Fällen müssen also f o r t l a u f e n d zu den gegebenen Z e i t p u n k t e n genügende W ü r z e m e n g e n (etwa je % 1) in sauberen Flaschen entn o m m e n u n d gekennzeichnet w e r d e n . Diese P r o b e n werden e n t w e d e r mit Hilfe des bereits f r ü h e r beschriebenen Maischeschöpfers d i r e k t v o m Würzeeinlauf in die P f a n n e oder aber aus einem kleinen, in das W ü r z e v e r b i n d u n g s r o h r G r a n t a u s l a u f - P f a n n e eingesetzten Gasschlauchhahn m i t Skalenregulierung. Dieses kleine Hilfsmittel e r f ü l l t einen doppelten Zweck. E n t w e d e r dient es z u r periodischen E n t n a h m e von W ü r z e p r o b e n oder aber zur G e w i n n u n g genauer D u r c h s c h n i t t s p r o b e n der Vorderwürze, der N a c h l ä u f e oder der ges a m t e n a b l ä u t e r n d e n W ü r z e . W i e später gezeigt w e r d e n wird, ist es f ü r die A n a l y s e n a u s w e r t u n g der A b l ä u t e r u n g wichtig, Durchschnittsproben v o n der Vorderwürze u n d von dem Nachlauf g e t r e n n t v e r f ü g b a r zu h a b e n . Zu diesem Zwecke wird eine Flasche u n t e r B e n u t z u n g eines T r a g k o r b e s so u n t e r das S c h l a u c h h ä h n c h e n gehängt u n d der H a h n desselben soweit geöffnet, daß n a c h Ablauf der Vorderw ü r z e usw. genügend W ü r z e zur U n t e r s u c h u n g gesammelt wurde. U m diese Menge zu erhalten, m u ß die H a h n ö f f n u n g jedesmal sofort eingestellt werden k ö n n e n . Die Skalenregulierung der H a h n ö f f n u n g g e s t a t t e t , die jeweils benötigte H a h n s t e l l u n g g r a d m ä ß i g zu betätigen. Vor der I n a n s p r u c h n a h m e des P r o b e n e h m e r s ist es n u r notwendig, die Leistung desselben festzustellen. Das erfolgt d u r c h einen kleinen Vorversuch. A n g e n o m m e n , die A u s f l u ß ö f f n u n g des S c h l a u c h h ä h n chens betrage 18 m m u n d bei Abtropfstellung ergeben 16 T r o p f e n 1 c m 3 Würze. Mit einem kleinen Meßzylinder v o n 5 c m 3 I n h a l t k a n n m a n die genaue T r o p f e n a n z a h l je c m 3 leicht feststellen. Zu der U n t e r s u c h u n g sollen 500 c m 3 W ü r z e a u f g e f a n g e n werden. Die W ü r z e laufe etwa in 1 h ab. Welche H a h n s t e l l u n g ist in diesem Falle anzuwenden ? In e t w a 60 m i n sollen 500 x 16 = 8000 T r o p f e n W ü r z e gesammelt werden, je m i n müssen d e m n a c h aufgefangen werden: Wt =
= 133 T r o p f e n / m i n oder 22 T r o p f e n / 1 0 s.
Die hierzu nötige H a h n s t e l l u n g ist zu ermitteln, an der Skala abzulesen u n d zu vermerken. Soll weiter eine D u r c h s c h n i t t s p r o b e von der Nachlaufwürze a u f g e f a n g e n w e r d e n u n d als A b i a u f z e i t w ä r e n e t w a 120 min a n z u n e h m e n , so m ü ß t e das S c h l a u c h h ä h n c h e n analog auf eine Leistung v o n n u r 66,6 T r o p f e n / m i n eingestellt werden, u m ebenfalls wieder 500 c m 3 W ü r z e zu erhalten. Verschieben sich n u n einmal aus irgendwelchen G r ü n d e n die Abläuterungszeiten, d. h. es
— 119 — wird einmal rascher und einmal langsamer abgeläutert werden, so würden bei den oben gefundenen Hahnstellungen folgende Würzemengen aufgefangen werden 1 : 1. bei 150 min Abläuterungszeit der Vorderwürze = 1250 cm 3 , 2. » 35 » » » » = 290 » 3. » 225 » » » Nachlaufwürze = 938 » 4. » 90 » » » » = 375 » . Lediglich im Falle 2 würde also zu wenig Würze erhalten werden, denn 290 cm 3 Würze würden nach Abzug von ca. 50 cm 3 f ü r die pHBestimmung kaum noch zur Spindelung usw. ausreichen. Es ist also ratsam, bei der Eichung des Probenehmers Eventualfälle mit einzubeziehen und entsprechend die gewünschte Würzemenge von Anfang an zu erhöhen. Wird der Probeentnehmer einmal in Betrieb genommen, so darf selbstverständlich während des Ablaufes der Würze an seiner Einstellung nichts mehr geändert werden. Andernfalls ist die erhaltene Probe ungültig. Die hier beschriebene kleine, aber außerordentlich praktische Vorrichtung leistet später bei der Würzekühlung im Gärkeller geradezu hervorragende Dienste. (Vgl. hierzu S. 151.) D i e W ü r z e in d e r P f a n n e . Die periodischen Ermittelungen für das Abläuterungsprotokoll erstrecken sich hier nur auf die beiden Daten — Würzemengen und -temperaturen. Wird während der Abläuterung Hopfen gegeben, so ist stets dessen absolutes Gewicht festzustellen und die Zeit der Gabe zu vermerken. Es wird später gezeigt werden, aus welchem Grunde hier die Hopfengabe nicht etwa nur geschätzt werden darf. (Vgl. S. 134.) Wird das Rührwerk der Pfanne während der Abläuterung betätigt, so werden hier ebenfalls Zeiten, Dauer und Geschwindigkeitsstufen als ein oder mehrere Kreuzchen in das Protokoll eingetragen. S p e z i a l u n t e r s u c h u n g e n . Zu Arbeiten auf diesem Gebiete gehören die Extraktmessungen der aus den einzelnen Läuterhähnen zu gegebenen Zeiten ausfließenden W T ürzemengen. Will man sich nur oberflächlich über die Extraktgehalte der ablaufenden Würze orientieren, so genügt hierzu die Spindelung mit dem kleinen eigens für diese Zwecke gebauten Spezial-Heißsaccharometers der VLB. Anspruch auf große Genauigkeit kann dieses kleine Instrument aber nicht erheben. Will m a n hier feine Unterschiede feststellen, so wird m a n gleichzeitig größere Mengen Würzen aus den einzelnen Läuterhähnen auffangen und später in Ruhe untersuchen müssen. Immerhin geben die Anzeigen des kleinen Spezialsaccharometers dann genügende Aufschlüsse, wenn sehr starke Extraktabweichungen bei den verschiedenen Läuterhähnen resultieren. Zweckmäßig verbindet
—
120
—
m a n die Extraktuntersuchungen gleichzeitig mit den Temperaturmessungen der aus den einzelnen Läuterhähnen ablaufenden Würze, so daß beispielsweise folgende Übersicht entsteht: Zahlentafel Temperaturverhältnisse
28. der
Läuterhähne
Nr. Zeit Q30
III
I
IV
V
73
73
73
73,5
73,5
72,5
72
72,5
72,5
72,5
1000
72
72,5
72
72,5
72
17
70
70
70
70
70,5
II38
74
74
74
73,8
74
45
E x t r a k t v e r h ä l t n i s s e der
Läuterhähne
II24
2,5
2,0
2,0
3,2
30
1,5
1,0
1,5
2,0
1,6
40
1,2 0,7
0,7
0,8
1,3
0,4
0,6
0,8
1,1 0,5
1 2
oo
2,5
Das Abläuterungsprotokoll selbst erhält etwa folgenden Inhalt (s. Zahlentafel 29). tx) D i e B e r e c h n u n g d e r
Protokolldaten.
Sollen sich die Ergebnisse von Umrechnungen dazu eignen, als Vergleiche von Brauerei zu Brauerei zu dienen, so müssen dieselben auf eine Einheit umgelegt werden. Während man in früheren Zeiten den Herstellungsfaktor Z e i t überhaupt nicht beachtete, hat es sich nach jahrzehntelangen Prüfungen seitens des Verfassers ganz klar herausgestellt, daß erst die Einbeziehung der Zeit eine klare Beurteilung der verschiedenen Biergestehungsphasen möglich macht. Als Grundfrage gilt für alle einschlägigen Berechnungen der Satz: Was g e s c h a h in welcher
Zeit?
Die Berechnungen des Abläuterungsprotokolles gehen infolgedessen sämtlich von den Angaben unter der Rubrik »in der Zeit — von — bisc^00 00 00 00 00 00 00 0 i 0 5 0 5 0 5 a s 0
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