Na, denn Prost!

Das Bierbrauen ist einer der ältesten biotechnologischen Prozesse der Welt. Wie der Begriff „Bio“technologie bereits andeutet, geht es hier um einen Vorgang, an dem lebende Organismen, in der Regel Mikroorganismen, beteiligt sind. Gemäß des Deutschen Reinheitsgebotes werden zur Herstellung von Bier, neben Hopfen, Malz und Wasser, somit auch diese kleinen Helfer benötigt:

Bei diesen einzelligen Organismen handelt es sich um die Hefe Saccharomyces cerevisiae. Sie ist zuständig für die nötigen Umdrehungen bzw. den Alkoholgehalt im Bier, in Wein und Sekt sowie einer Vielzahl von Spirituosen, z.B. Wodka, Gin und Whiskey. Aber nicht nur in Kneipen begegnet uns dieses Multitalent, S. cerevisiae wird auch beim Backen als Treibmittel eingesetzt und trägt daher auch den Namen „Bäckerhefe“.

Wie kommt der Alkohol ins Bier?

Ebenso wie wir Menschen, benötigt auch die Hefe Sauerstoff für die Zellatmung und ebenso wie wir, gewinnt sie ihre Energie aus Nahrung, wie z.B. Zucker. Ist genügend Sauerstoff vorhanden, erfolgt der Zuckerabbau über die sogenannte Glykolyse, einem Stoffwechselweg, den fast ALLE Organismen gemeinsam haben, den Citratcyclus und die Atmungskette. In der Bilanz werden hier Traubenzucker (Glucose) und Sauerstoff, unter Gewinnung von Energie, zu Wasser und Kohlenstoffdioxid (CO2) abgebaut. Im Brauprozess dient der in der Würze enthaltene Malzzucker als Energiequelle für die Hefe. Malzzucker (C12H22O11), auch Maltose genannt, ist ein Zweifachzucker (Disaccharid), da er aus zwei Glucose-Molekülen besteht:

Ist jedoch kein Sauerstoff vorhanden, hat die Hefe uns gegenüber einen gewaltigen Vorteil – sie schaltet einfach ihren Stoffwechsel auf „anaerob“ (ohne Sauerstoffverbrauch) um! Wir würden ersticken, sie produziert Alkohol! Dieser Prozess, auch alkoholische Gärung (https://www.phywe.de/de/alkoholische-gaerung-8411.html) genannt, erlaubt es ihr somit unter Sauerstoffmangel Energie zu gewinnen, indem sie den Malzzucker zu Alkohol (Ethanol) und Kohlenstoffdioxid (CO2) abbaut:

Glucose -> 2 Ethanol + 2 CO2

Allerdings kann es passieren, dass außer Ethanol und CO2 auch unerwünschte Stoffe wie z.B. Methanol von den Hefen gebildet werden. Aus diesem Grund wurden die Hefestämme in den letzten Jahrzehnten optimiert und sogenannte Reinformen von S. cerevisiae entstanden. Diese können beispielsweise Alkoholkonzentrationen von mehr als 20% überstehen, während normale Wildhefen im Vergleich nur 5-15% aushalten. Aber Moment, Spirituosen enthalten doch weit mehr als 20% Alkohol, zumeist 40-60%! Richtig! Hier wird der Ethanol durch Destillation konzentriert, um den Alkoholgehalt entsprechend zu erhöhen.

Wie entsteht die Kohlensäure?

Ein Teil des während der Gärung gebildeten Kohlenstoffdioxids (CO2) entweicht als Gas, während ein Teil in der Flüssigkeit unter Druck gelöst bleibt und sich mit Wasser zu Kohlensäure (H2CO3) verbindet. Am Ende dieses Gärprozesses, der ca. eine Woche dauert, ist das Bier soweit „fertig“. Für die nötige Reife und den Geschmack allerdings, muss es noch mehrere Wochen nachgären. Früher wurden hierfür Eichenfässer verwendet, heute geschieht dies in Kesseln aus Metall. Während dieser Zeit bildet sich, neben weiteren geringen Mengen Alkohol, ebenfalls auch weiteres CO2, das als Kohlensäure im Bier gebunden bleibt. Da diese nicht aus den Tanks entweichen kann, kommt es zu einem Druckanstieg im Kessel. Um einen Überdruck zu vermeiden, wird daher die überschüssige Kohlensäure mittels eines Ventils aus dem Tank entlassen.

Wie bildet sich die Krone?

Die Kohlensäure ist ein wichtiger Bestandteil des Bieres, denn sie verleiht ihm nicht nur die Frische, sondern ist auch verantwortlich für die Entstehung der Krone. Diese bildet sich, weil beim Einschenken aus der Flasche oder dem Bierfass der Gegendruck wegfällt, wodurch die Kohlensäure in ihren gasförmigen Zustand übergeht und in Form von kleinen Bläschen in der Flüssigkeit aufsteigt. Diese Bläschen lagern beim Aufstieg an die Oberfläche, neben Flüssigkeit und Luft, insbesondere aus der Gerste stammende Eiweißmoleküle an. Somit entsteht der Schaum bzw. die Krone. Zudem hängt die Schaumentwicklung auch von dem Auftreffen des Bieres auf die Glaswände ab, wobei ebenfalls der Winkel entscheidend ist – Je stärker das Auftreffen auf die Glaswände, desto stärker schäumt das Bier.

Aber…Man sollte hier auch die Temperatur im Auge behalten, denn in warmem Bier steigt die Kohlensäure schneller auf als in kaltem. Idealerweise ist eine Temperatur von 6-8 Grad empfehlenswert!

Läuft das Bier anschließend aus den Zwischenräumen der Bläschen wieder zurück, auch dadurch begünstigt, dass die Bläschen platzen, fällt die Krone in sich zusammen. Schade!

Zu guter Letzt, hier noch einige Fakten rund ums Bier:

Weiterführende Informationen finden Sie hier:

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