Heute berichten wir über die Vergärung von Bier. Was für Arten der Vergärung gibt es hier und was macht unser Protagonist die Hefe denn so dabei? Was ist die Hauptgärung und was ist beim Nachgären zu beachten?

Geschichte der Vergärung

Das Getreide zu Alkohol wird wenn man es aufspalte und in Wasser in der Sonne liegen lässt war schon unseren Vorfahren vor mehr als 15.000 Jahren bekannt, aber was genau für ein Prozess da von Mutter Natur in Gang gesetzt wird ist erst seit 1815 bekannt. In diesem Jahr stellte der französische Chemiker Joseph Louis Gay-Lussac erstmals eine Gleichung für den Abbau von Glucose zu Ethanol auf. Weiter fuhren Jens Jakob Berzelius und Justus von Liebig mit ihrer mechanistischen Gärungstheorie fort, dass bestimmte Stoffe eine katalysierende Wirkung annehmen fort.

Charles Cagniard-Latour , Theodor Schwann und Friedrich Traugott Kützing hatten unabhängig voneinander ebenso die Idee, dass Lebewesen, also Hefen für die Vergärung verantwortlich sein könnten. 1929 bekamen schließlich Arthur Harden und Hans von Euler-Chelpin für die Entdeckung über die Zuckervergärung un deren Anteil der Enzyme an diesem Vorgang den Nobelpreis für Chemie. Es gab noch etliche weitere Forscher, die an der Enzymkette der Gärungen mitwirkten, aber diese zu nennen würde den Rahmen sprengen. Wichtig ist nur zu wissen, dass die Entdeckung der Gärungsprozesse neuzeitliche Methoden verlangte, um sie langsam zu entschlüsseln.

Die Gärung

Bei der Gärung wird der aus der Stärke gewonnene Zucker, also die langkettigen und kurzkettigen Molekülen in Alkohol umgewandelt. Dabei entsteh ebenfalls Co2. Die Gärung dauert so lange bis, im Falle von Bier, die Hefezellen den gelösten Malzzucker verarbeitet haben. Der Anteil des verarbeiteten Malzzuckers beträgt in etwa 75-90%. Der Zuckeranteil wird in gleichen Teilen zu Alkohol und Kohlendioxid abgebaut. In einem geschlossenen Druckgefäß wird durch eine zweite Gärung die Kohlendioxidsättigung erreicht. Das Gefäß kann eine Bierflasche, ein Fass oder ein Gärkessel sein.

Gärungsarten

Man unterscheidet bei den Gärungsarten zwischen der Hauptgärung und der Nachgärung. Bei der Hauptgärung stellt man die Hefezellen in der Würze an und diese vermehren sich je nach Kondition, Menge, Temperatur und Sauerstoffgehalt. Der Brauer achtet dabei auf den Moment, in dem eine bestimmte Hefaktivität erreicht ist, das sogenannte Ankommen der Hefe. In diesem Moment türmen sich cremeweiße Schaumberge auf und bilden braune Flecken aus. Der entstehende Geruch riecht süsslich-schwefelig und nach der Gärankunft fruchti-süß. Unter guten Bedingungen kommt die Gärung etwa nach 8-12 h an. Sollte sie nicht ankommen wird eine weitere Gabe aktiver Hefen in Gang gesetzt.

Bei der Nachgärung befindet sich im Gärkessel schon das Jungbier, in welchem der Zucker bereits schon zu Alkohol und Kohlendioxid abgebaut ist. Da hier die Spitzigkeit der Kohlensäure fehlt, um das Bier schmackhafter zu machen, wird das Bier in zylindrokonische Gärtanks gepumpt um es hier nachgären zu lassen. Das das Kohlendioxid nicht entweichen kann, entsteht in diesem Behälter mit der Nachgärung die notwendige natürliche Kohlensäure.

Gärungstemperaturen

Die obergärige Gärung findet bei Temperaturen zwischen 18-22°C statt. Die Hefe sinkt dabei auf den Boden. Eine Wäremrergulierung ist dabei nicht unbedingt nötig, da der Prozess bei Raumtemperaturen schon angestossen werden kann. Obergäriges Hefe riecht meistens blumig, fruchtig und wird bei Ales, Kölsch oder Weizenbieren eingesetzt. Es gibt aber auch Weißbiere die ober- sowie untertänig eingebraut werden können.

Bei der untertänigen Gärung muss man eine Temperatur von 9-12°C einhalten, da die Hefe schnell zu Boden sinkt. Untertänige Hefe riecht nicht besonders und kommt bei Lagerbieren und Pilsnern zum Einsatz.

Die Reifung oder auch Zweitgärung findet bei tiefen Temperaturen zwischen 3-5°C unter einem hohem Druck statt. Dadurch kann das Bier karbonisieren. Hat es nicht genug Kohlensäure entwickelt, kann von außen auch CO2 dazugegeben werden. Aber Vorsicht – immer auf das Reinheitsgebot acht geben…

5 Kriterien für gute Hefearbeit

1. Temperatur und Hygiene
2. Wasserqualität und Säuregehalt
3. Nahrung in Form von Malzzucker
4. Sauerstoff bei der Hauptgärung
5. Ursprüngliche Gesundheit und Aktivität der Hefe

Bildquellen: Chris Martin und James Cridland auf flickr.