Wie wird Bier hergestellt? Ein vollständiger Leitfaden zum kommerziellen Brauprozess
1. Was sind die Hauptbestandteile von Bier?
Bevor man den Brauprozess versteht, ist es hilfreich, die vier Grundzutaten des Bieres zu kennen.
Malz
Gerstenmalz ist die häufigste Quelle für vergärbare Zucker im Bier. Beim Maischen wandeln Enzyme im Malz die Stärke in Zucker um, die von der Hefe vergoren werden können.
Verschiedene Malzsorten tragen dazu bei:
Bierfarbe
Geschmack
Aroma
Körper
Alkoholgehalt
Je nach Bierstil verwenden Brauer auch Weizen, Roggen, Mais, Reis oder andere Getreidesorten.
Hopfen
Hopfen verleiht dem Bier Bitterkeit, Aroma und Geschmack. Er trägt außerdem zur Stabilität des Bieres bei.
Die Hopfensorte, die Menge, der Zeitpunkt und die Art der Zugabe beeinflussen alle die endgültigen Eigenschaften des Bieres.
Hefe
Die Hefe ist für die Gärung verantwortlich.
Bei der Gärung verbraucht die Hefe vergärbare Zucker und produziert Alkohol, Kohlendioxid und verschiedene Aromastoffe.
Für verschiedene Bierstile werden unterschiedliche Hefestämme verwendet. Ale-Hefe arbeitet im Allgemeinen bei wärmeren Temperaturen, während Lager-Hefe typischerweise kühlere Gärbedingungen benötigt.
Wasser
Wasser ist der Hauptbestandteil von Bier und macht den größten Teil des fertigen Produkts aus.
Die Wasserchemie kann Folgendes beeinflussen:
Mash-Performance
Hopfenbittere
Geschmack
Hefeaktivität
Qualität des fertigen Bieres
Für gewerbliche Brauereien ist die Aufrechterhaltung einer gleichbleibenden Wasserqualität daher ein wichtiger Bestandteil der Prozesskontrolle.
2. Wie läuft der kommerzielle Bierbrauprozess ab?
Obwohl die Braumethoden je nach Brauerei und Biersorte variieren, lässt sich der grundlegende kommerzielle Brauprozess wie folgt zusammenfassen:
Mahlen → Maischen → Läutern → Würzekochen → Whirlpool → Würzeabkühlung → Gärung → Reifung → Karbonisierung → Abfüllung
Jede Phase hat einen bestimmten Zweck und erfordert die entsprechende Ausrüstung.
3. Schritt 1: Malzmahlung
Der Brauprozess beginnt mit dem Mahlen des Malzes.
Ganzes Malzgetreide wird durch eine Malzmühle geleitet, um die Getreidekörner aufzubrechen und die Stärke im Inneren freizulegen, während die Spelzen weitgehend intakt bleiben.
Der Fräsgrad ist wichtig.
Wird das Malz zu fein gemahlen, kann dies beim Läutern zu Filtrationsproblemen führen. Ist es zu grob gemahlen, können Stärkeumwandlung und Extrakt-Ausbeute beeinträchtigt werden.
Aus diesem Grund verwenden kommerzielle Brauereien typischerweise verstellbare Malzmühlen, die je nach Brauprozess konfiguriert werden können.
Hauptausrüstung
Malzmühle
Getreidetrichter
Getreideförderband oder Schnecke
Staubabsaugungssystem
4. Schritt 2: Zerdrücken
Nach dem Mahlen wird das geschrotete Malz im Maischbottich mit heißem Brauwasser vermischt.
Beim Maischen wandeln natürlich im Malz vorhandene Enzyme die Stärke in vergärbare und nicht vergärbare Zucker um.
Die Temperaturkontrolle ist in dieser Phase besonders wichtig, da verschiedene Enzyme in unterschiedlichen Temperaturbereichen am effektivsten arbeiten.
Je nach Rezept kann der Brauer eine oder mehrere Temperaturrasten durchführen.
Die Hauptziele des Maischens sind:
Stärke in Zucker umwandeln
Geschmack und Farbe aus dem Malz extrahieren
Die gewünschte Würzezusammensetzung erreichen
Fermentierbarkeit kontrollieren
Verbesserung der Braukonsistenz
Hauptausrüstung
Kartoffeltopf
Ein kommerzieller Maischebottich ist so konstruiert, dass er effizientes Mischen, Erhitzen und eine präzise Temperaturregelung ermöglicht.
Je nach Brauereikonfiguration kann der Maischebottich mit einem anderen Gefäß kombiniert oder als Teil eines Mehrgefäß-Sudhauses konzipiert sein.
5. Schritt 3: Läutern
Nach dem Maischen muss die flüssige Würze vom Treber getrennt werden.
Dieser Vorgang wird Läutern genannt.
Die Maische wird in einen Läuterbottich überführt oder darin zurückgehalten. Ein Siebboden oder ein Filtersystem lässt die Würze durchfließen, während das Malz zurückgehalten wird.
Anschließend kann durch Spülen das Getreidebett mit heißem Wasser durch Läutern gespült werden, um zusätzlichen Extrakt zu gewinnen.
Effektives Läutern kann Folgendes beeinflussen:
Sudhauseffizienz
Wortklarheit
Extraktausbeute
Produktionskonsistenz
Hauptausrüstung
Lauter tun
Falscher Boden
Rechensystem
Würzesammelsystem
Begasungssystem
6. Schritt 4: Würze kochen
Nach dem Läutern wird die Würze in den Braukessel umgefüllt und unter kontrollierter Temperatur zum Sieden gebracht.
Kochen erfüllt mehrere wichtige Funktionen.
Sterilisation
Durch das Abkochen werden unerwünschte Mikroorganismen in der Würze reduziert.
Hopfennutzung
Hopfen kann in verschiedenen Phasen des Kochvorgangs hinzugefügt werden, um Bitterkeit, Geschmack und Aroma zu erzielen.
Proteinkoagulation
Durch das Kochen wird die Bildung von Heißbruch gefördert, wodurch bestimmte Proteine und andere Verbindungen von der Würze getrennt werden können.
Verdunstung
Durch Verdampfen einer kontrollierten Wassermenge wird die gewünschte Würzekonzentration und Stammwürze erreicht.
Hauptausrüstung
Braukessel
Gewerbliche Braukessel können verschiedene Heizmethoden verwenden, darunter:
Dampfheizung
Elektrische Heizung
Direktfeuerheizung
Das geeignete Heizsystem hängt von der Brauereikapazität, den verfügbaren Versorgungsleitungen, dem Energiebedarf und der Gesamtprojektplanung ab.
7. Schritt 5: Whirlpool
Nach dem Kochen wird die heiße Würze in einen Whirlpool oder einen Whirlpoolbereich des Sudhauses überführt.
Durch die kontrollierte Rotationsströmung sammeln sich Hopfenpartikel, Trub und andere Feststoffe in der Mitte des Gefäßes.
Die relativ klare Würze kann dann zum Abkühlen umgefüllt werden.
Ein fachgerecht ausgelegtes Whirlpoolsystem kann die Würzeklärung und die Prozesskonsistenz verbessern.
Hauptausrüstung
Whirlpool-Tank
Je nach Sudhauskonstruktion kann der Whirlpool ein eigenständiges Gefäß sein oder in ein anderes Sudhausgefäß integriert werden.
8. Schritt 6: Würze abkühlen
Vor der Gärung muss die heiße Würze auf eine für die ausgewählte Hefe geeignete Temperatur abgekühlt werden.
In kommerziellen Brauereien wird häufig ein Plattenwärmetauscher zur effizienten Kühlung der Würze eingesetzt.
Je nach Verfahren kann der abgekühlten Würze auch unter kontrollierten Bedingungen Sauerstoff zugeführt werden, bevor die Hefe zugegeben wird.
Die abgekühlte Würze wird anschließend in den Gärtank umgefüllt.
Hauptausrüstung
Plattenwärmetauscher
Würzepumpe
Sauerstoffanreicherung oder Belüftungssystem
Kühlsystem
Gärtank
Eine effiziente Würzekühlung trägt dazu bei, das Kontaminationsrisiko zu minimieren und ermöglicht den Beginn der Gärung unter kontrollierten Bedingungen.
9. Schritt 7: Gärung
Die Gärung ist einer der wichtigsten Schritte bei der Bierherstellung.
Die abgekühlte Würze wird in einen Gärtank umgefüllt, wo Hefe hinzugefügt wird.
Die Hefe verbraucht vergärbare Zucker und produziert:
Alkohol + Kohlendioxid + Aromastoffe
Gärtemperatur, Druck, Hefestamm, Sauerstoffzufuhr und Gärzeit können alle das Endergebnis des Bieres beeinflussen.
Gewerbliche Brauereien verwenden üblicherweise zylindrische, konische Gärtanks.
Der konische Boden ermöglicht es, dass sich Hefe und Sedimente am Boden des Tanks sammeln, was die Hefeentnahme, die Hefeernte und die Reinigung erleichtert.
Hauptausrüstung
Zylindrisch-konischer Gärtank
Typische Merkmale können sein:
Kühljacke
Manometer
Sicherheitsventil
CIP-Sprühgerät
Probenventil
Dry-Hopping-Port
Hefeauslass
Sanitärarmaturen
10. Schritt 8: Reifung und Konditionierung
Nach der Hauptgärung kann eine zusätzliche Reifung und Konditionierung des Bieres erforderlich sein.
In dieser Phase entwickelt das Bier ein ausgewogeneres Geschmacksprofil, während bestimmte unerwünschte Verbindungen reduziert werden können.
Je nach Brauereidesign und Bierstil kann die Reifung in folgenden Behältern erfolgen:
Gärtanks
Unitanks
Brite Biertanks
Was ist ein Unitank?
Ein Unitank ist ein druckfester Behälter, der für die Ausführung mehrerer Funktionen ausgelegt ist, wie z. B. Gärung, Konditionierung und, je nach Prozess, Karbonisierung.
Dadurch kann der Produktionsprozess vereinfacht und die Notwendigkeit, Bier zwischen mehreren Tanks umzufüllen, verringert werden.
Was ist ein Brite-Biertank?
Ein Lagertank für Bier, auch als Warmhaltetank oder Serviertank bezeichnet, wird üblicherweise verwendet für:
Bierkonditionierung
Klärung
Kohlensäure
Zwischenlagerung
Verpackungsvorbereitung
Die Wahl zwischen Gärtanks, Unitanks und Lagertanks hängt von den Produktionsanforderungen der Brauerei ab.
11. Schritt 9: Kohlensäureanreicherung
Bier kann auf natürliche Weise während der Gärung karbonisiert oder durch die Zufuhr von CO₂ unter kontrollierten Bedingungen karbonisiert werden.
Kommerzielle Brauereien müssen einen gleichbleibenden Kohlensäuregehalt gewährleisten, da dieser folgende Auswirkungen hat:
Mundgefühl
Aromawahrnehmung
Schaumeigenschaften
Trinkerlebnis
Verpackungsleistung
Lagertanks für Bier werden häufig eingesetzt, wenn Brauereien vor der Abfüllung eine kontrollierte Karbonisierung benötigen.
12. Schritt 10: Klärung und Filtration
Nicht jedes Bier muss gefiltert werden.
Manche Craft-Brauereien brauen bewusst trübes oder ungefiltertes Bier, während andere Bierstile ein helles und klares Aussehen erfordern.
Je nach gewünschtem Produkt können Brauereien Folgendes verwenden:
Natürliches Absetzen
Kältebehandlung
Filtration
Zentrifugation
Geldstrafe
Die geeignete Methode hängt von der Biersorte, dem Produktionsprozess und den gewünschten Endeigenschaften ab.
13. Schritt 11: Bierverpackung
Sobald das Bier die gewünschte Qualität erreicht hat, kann es abgefüllt werden.
Zu den gebräuchlichsten kommerziellen Verpackungsformaten gehören:
Fässer
Flaschen
Dosen
Fassabfüllung
Fässer werden häufig für Fassbier verwendet und sind besonders in Restaurants, Bars, Hotels und Schankstuben verbreitet.
Flaschenabfüllung
Die Bandbreite der Flaschenabfüllanlagen reicht von manuellen und halbautomatischen Maschinen bis hin zu vollautomatischen Verpackungslinien.
Dosenabfüllung
Dosen sind leicht, einfach zu transportieren und praktisch für den Einzelhandel, weshalb sie bei Handwerks- und Großbrauereien immer beliebter werden.
Größere Brauereien könnten integrieren:
Flaschen- oder Dosenspülen
Füllung
Vernähen oder Abdecken
Beschriftung
Förderung
Verpackung
in eine vollständig automatisierte Produktionslinie.
14. Schritt 12: Reinigung und Desinfektion
Reinigung und Hygiene sind für die gewerbliche Bierproduktion von entscheidender Bedeutung.
Selbst eine hochentwickelte Brauanlage kann ohne ordnungsgemäße Reinigung und Desinfektion nicht konstant qualitativ hochwertiges Bier produzieren.
In kommerziellen Brauereien werden häufig CIP-Systeme (Clean-in-Place) eingesetzt, um Tanks, Rohrleitungen, Wärmetauscher und andere Prozessanlagen ohne umfangreiche Demontage zu reinigen.
Ein typischer Reinigungszyklus kann Folgendes umfassen:
Vorspülen
Ätzreinigung
Zwischenspülung
Säurereinigung bei Bedarf
Abschließendes Spülen
Desinfektion
Das eigentliche Reinigungsverfahren sollte entsprechend der Ausrüstung, den Reinigungschemikalien, der Temperatur, der Konzentration und dem Brauprozess gestaltet werden.
15. Welche Ausrüstung benötigt eine kommerzielle Brauerei?
Für eine vollständige kommerzielle Brauerei kann eine Kombination verschiedener Systeme erforderlich sein.
Rohmaterialhandhabung
Malzmühle
Getreidetrichter
Getreideförderband
Getreideförderanlagen
Brauhaus
Kartoffelpüree
Lauter tun
Braukessel
Whirlpool-Tank
Heißgetränketank
Kalter Spirituosentank
Fermentation & Reifung
Gärtanks
Unitanks
Brite Biertanks
Ausrüstung zur Hefeverarbeitung
Kühlung
Glykolkühler
Glykoltank
Pumps
Plattenwärmetauscher
Reinigung
CIP-System
CIP-Tanks
Reinigungspumpen
Verpackung
Fasswasch- und -füllanlage
Flaschenabfüllmaschine
Dosenabfüllmaschine
Etikettiergeräte
Förderbänder
Steuerung und Versorgung
Bedienfeld
Pumps
Ventile
Sanitärleitungen
Heizsystem
Druckluftsystem, wo erforderlich
Die genaue Ausrüstungsliste sollte sich nach den Produktionsanforderungen der Brauerei richten und nicht einfach nur einzelne Maschinen auswählen.
16. Wie wählt man die richtige Brauereiausrüstung aus?
Es gibt keine universelle Brauereikonfiguration, die für jede Brauerei geeignet ist.
Vor dem Kauf von Brauanlagen sollten verschiedene Faktoren berücksichtigt werden.
1. Produktionskapazität
Wie viel Bier planen Sie pro Tag, Monat oder Jahr zu produzieren?
2. Sudhaus-Chargengröße
Das Sudhaus bestimmt, wie viel Würze in jedem Brauzyklus produziert werden kann.
3. Brühvorgänge pro Tag
Eine kleinere Brauanlage, die mehrmals täglich betrieben wird, kann manchmal ein ähnliches Produktionsziel erreichen wie eine größere Anlage, die weniger oft betrieben wird.
4. Gärungszyklus
Die Dauer der Gärung und Reifung bestimmt die erforderliche Gärkapazität.
5. Bierstile
Unterschiedliche Bierstile erfordern unter Umständen unterschiedliche Temperaturen, Gärbedingungen und Produktionsprozesse.
6. Verfügbarer Platz
Bei der Auswahl der Ausrüstung sollten die Abmessungen, die Deckenhöhe, die Zugangswege, die Anordnung der Tanks und zukünftige Erweiterungsmöglichkeiten berücksichtigt werden.
7. Automatisierungsgrad
Manuelle, halbautomatische und automatische Systeme bieten unterschiedliche Stufen der Prozesskontrolle, unterschiedliche Arbeitsanforderungen und unterschiedliche Investitionskosten.
8. Zukünftige Expansion
Idealerweise sollte eine Brauerei so konzipiert werden, dass zukünftiges Produktionswachstum berücksichtigt wird.
17. Wie Supermax Brauereien beim Aufbau des richtigen Anlagensystems unterstützt
Supermax ist ein professioneller Hersteller von Brauereianlagen, der sich auf kundenspezifische Brauanlagen und Komplettlösungen für Brauereien spezialisiert hat.
Anstatt Brauereianlagen als eine Ansammlung einzelner Tanks zu betrachten, konzentriert sich Supermax auf die Entwicklung eines integrierten Systems, in dem Sudhaus, Gärsystem, Kühlsystem, CIP-System, Verpackungsanlagen, Rohrleitungen, Pumpen, Ventile und Steuerungssystem zusammenarbeiten.
Je nach Projektanforderungen kann Supermax Folgendes anbieten:
Brauhaussysteme
Gärtanks
Unitanks
Brite Biertanks
Glykol-Kühlsysteme
CIP-Systeme
Fasswasch- und Abfüllanlagen
Abfüllanlagen für Flaschen und Dosen
Brauerei-Steuerungssysteme
Maßgeschneiderte Brauereilösungen
Die Geräte können wie folgt konfiguriert werden:
Erforderliche Produktionskapazität
Bierstile
Brauhauskonfiguration
Brauerei-Layout
Heizmethode
Automatisierungsanforderungen
Nutzungsbedingungen
Zukünftige Expansionspläne
Egal ob Sie eine kleine Handwerksbrauerei, ein Brauhaus, eine Mikrobrauerei oder eine größere kommerzielle Brauerei planen, die Wahl der richtigen Gerätekonfiguration ist ein wichtiger erster Schritt zur Einrichtung eines effizienten und zuverlässigen Braubetriebs.
19. Schlussfolgerung
Die kommerzielle Bierproduktion ist ein sorgfältig kontrollierter Prozess, der Rohstoffe, Brautechnologie, Gärungswissenschaft, Temperaturmanagement, Hygiene und Verpackung miteinander verbindet.
Vom Malzmahlen, Maischen und Läutern bis zum Würzekochen, Whirlpoolen, Kühlen, Gären, Reifen, Karbonisieren und Abfüllen kann jede Phase die Qualität und Konsistenz des fertigen Bieres beeinflussen.
Aus diesem Grund sollte die Brauereiausrüstung als Teil eines integrierten Produktionssystems und nicht als Ansammlung einzelner Maschinen ausgewählt werden.
Als professioneller Hersteller von Brauereianlagen bietet Supermax maßgeschneiderte Anlagen und komplette Brauereilösungen, die auf die Produktionskapazität, die Bierstile, die Anlagenbedingungen und die zukünftigen Entwicklungspläne jedes Kunden zugeschnitten sind.
Planen Sie eine neue Brauerei oder die Erweiterung einer bestehenden? Kontaktieren Sie Supermax, um Ihre Anforderungen an die Brauausrüstung zu besprechen und eine maßgeschneiderte Lösung für Ihr Projekt zu entwickeln.
