Eigenschaften und Gärmethoden von Biergärungsanlagen

BierfermentationsanlagenEin Behälter bietet optimale Bedingungen für einen spezifischen biochemischen Prozess. Bei manchen Prozessen handelt es sich um einen geschlossenen Behälter mit präzisem Steuerungssystem; bei anderen, einfacheren Prozessen ist es ein offener Behälter, manchmal sogar so einfach wie ein Behälter mit nur einer Öffnung, der auch als offener Gärtank bekannt ist.

Merkmale von Fermentationsanlagen:

Diese Anlage wird üblicherweise im Freien aufgestellt. Sterilisierte Frischwürze und Hefe werden von unten in den Tank gegeben. Während der stärksten Gärung werden alle Kühlmäntel verwendet, um eine geeignete Gärtemperatur zu gewährleisten. Als Kältemittel dient meist Ethylenglykol oder eine Alkohollösung; auch Ammoniak (direkte Verdampfung) kann verwendet werden. CO₂-Gas wird oben aus dem Tank abgelassen. Tankkörper und -deckel sind mit Mannlöchern versehen, und auf dem Tankdeckel befinden sich ein Manometer, ein Sicherheitsventil und ein Schauglas. Am Tankboden ist ein CO₂-Einblasrohr installiert. Der Tankkörper ist mit einem Probenahmerohr und einem Thermometerrohr ausgestattet. Die Anlage ist außen mit einer guten Isolierschicht umwickelt, um Kälteverluste zu minimieren.

Fermentationsmethode:

"Eins-Tankgärung„Das bedeutet, dass der gesamte Gärprozess in einem konischen Tank stattfindet, ohne strikte Trennung zwischen Vor- und Nachgärung, und dass sich die Produktionszeit im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren verkürzt. Die genaue Vorgehensweise wird hier erläutert.“

Übliche Vorgehensweise beim Gärungsprozess von Lagerbier:

Die Temperatur für die Hefeimpfung bei der Lagerbiergärung liegt üblicherweise zwischen 6 und 10 °C, die maximale Gärtemperatur bei 12 °C. Von der Impfung bis zur Abfüllung vergehen etwa 5–7 Tage. Sobald der Zuckergehalt auf 3,8–4,2 °P gesunken ist, wird die Dose verschlossen. Nach dem Druckanstieg wird der Tankdruck bei 0,12 MPa gehalten. Sobald die Temperatur 12 °C erreicht hat, wird diese Temperatur 5–7 Tage lang gehalten, um den Diacetylgehalt zu reduzieren.

Anschließend wird die Temperatur auf 5 °C gesenkt und einen Tag lang gehalten, bevor sie auf 0 °C weiter abgekühlt wird. Die Abkühlrate variiert je nach Phase. In der Phase von 12 °C bis 5 °C erfolgt die Abkühlung mit einer Rate von 0,3 °C/h, in der Phase von 5 °C bis 0 °C mit einer Rate von 0,1 °C/h. Die Nachreifephase der Lagerbiergärung dauert in der Regel 5–7 Tage.

Üblicherweise angewandtes Verfahren zur Ale-Gärung:

Die Animpftemperatur für die Ale-Gärung liegt üblicherweise bei 16–18 °C und ist damit höher als bei Lagerbier. Die maximale Gärtemperatur kann 20–23 °C erreichen. Von der Animpfung bis zur Abfüllung vergehen etwa 1–1,5 Tage, was relativ kurz ist. Die Dosen werden verschlossen, sobald der Zuckergehalt auf 3,8–4,2 °P gesunken ist. Nach dem Druckanstieg wird der Tankdruck bei 0,12–0,15 MPa gehalten. Sobald die Temperatur 20 °C erreicht hat, wird sie 5–6 Tage lang gehalten, um den Diacetylgehalt wiederherzustellen.

Die Kühlphase der Ale-Gärung besteht darin, die Temperatur auf 5 °C zu senken, einen Tag lang bei dieser Temperatur zu halten und anschließend auf 0 °C abzukühlen. In der Phase von 20 °C bis 5 °C wird die Temperatur mit einer Rate von 0,3 °C/h gesenkt, in der Phase von 5 °C bis 0 °C mit einer Rate von 0,1 °C/h. Nach 5–7 Tagen Lagerung bei niedriger Temperatur ist das Bier ausgereift. Lagerbier gärt im Allgemeinen bei 8–12 °C, Ale bei 16–20 °C. Darüber hinaus ist die Kontrolle der Wintertemperaturen von entscheidender Bedeutung.

Die Steuerung unterschiedlicher Gärtemperaturen hat jeweils Vor- und Nachteile. Bei der Gärung bei niedrigen Temperaturen produziert die Hefe weniger Nebenprodukte, das Bier schmeckt besser und der Schaum ist formschön, allerdings ist die Gärzeit länger. Bei der Gärung bei hohen Temperaturen vergoren die Hefen schneller, die Gärzeit ist kürzer und die Anlagenauslastung ist höher, es entstehen jedoch mehr Nebenprodukte und das Bier schmeckt schlechter.

Gärdruck: Der Gärdruck von Lagerbier wird üblicherweise auf 0,12 MPa, der von Ale-Bier auf 0,15 MPa eingestellt. Er hängt hauptsächlich von den gewünschten Geschmackseigenschaften des Endprodukts ab. Je höher der Druck und je niedriger die Temperatur des Bieres, desto besser löst sich die Kohlensäure, desto intensiver wird der Geschmack und desto reichhaltiger und länger anhaltender der Schaum.