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Lexikon der Biologie: Bier

Bier, i. w. S. Bezeichnung für alle alkoholischen Getränke, die aus stärkehaltigen (Stärke) Rohstoffen entstehen und die nicht anschließend durch eine Destillation im Alkoholgehalt (Ethanol) konzentriert werden; i. e. S., nach dem deutschen Reinheitsgebot (Herzog Wilhelm IV. von Bayern, 1516) nur aus Gerstenmalz (Gerste, Malz), Hopfen, Hefe und Wasser gebrautes, alkohol- und kohlensäurehaltiges Getränk (Inhaltsstoffe vgl. Tab. ), für "obergärige Biere" können auch andere Malzarten (Weizenmalz) verwendet werden. – Bierherstellung ( vgl. Abb. ). 1. Malzbereitung: Da die Bierhefen Stärke nicht direkt zu Alkohol vergären können, müssen die stärkehaltigen Ausgangssubstanzen vorher verzuckert werden. Die dazu notwendigen Enzyme (Amylasen, Maltasen und andere Glucosidasen) werden durch Keimung der Gerste aktiviert und neu gebildet. Die gereinigte stärkereiche und proteinarme zweizeilige Sommergerste wird zur Keimung eingeweicht (Feuchtigkeitsgehalt: 45–50%) und auf Tennen gebracht. Nach 4–9 Tagen (15 °C), sobald der Wurzelkeim das 1,0–1,5fache, der Blattkeim 3/4 der Kornlänge erreicht haben (Grünmalz), unterbricht man die Entwicklung im Darrprozeß durch Trocknen und Rösten. Die biologische Aktivität wird dadurch gehemmt, die Enzyme aber nicht zerstört. Die Stärke ist in diesem Stadium nur teilweise abgebaut. Die Höhe der Darrtemperatur (60–80 °C und höher) richtet sich nach dem Biertyp (hell, dunkel), der gebraut werden soll. Neben den Farbstoffen (Melanoidine) entwickeln sich charakteristische Geschmacks-, Duft- und Aromastoffe. Durch den geringen Wassergehalt (2–5%) ist das Malz lager- und transportfähig. Vor der Weiterverarbeitung erfolgt noch eine Säuberung; man entfernt Staub, Spelzen und Wurzelkeime, die ein ausgezeichnetes, vitamin- und proteinreiches Viehfutter ergeben, dem Bier aber einen bitteren, rohen Geschmack verleihen würden. 2. Würzebereitung: Das fertige Braumalz wird geschrotet, im Sudhaus mit Brauwasser vermischt (gemaischt) und in Maischbottich und -pfanne auf 60–74 °C erhitzt. Es beginnt ein erneuter, schneller Abbau der Inhaltsstoffe. Durch bestimmte Temperaturprogramme, mit teilweisem Kochen der Maische, können die Art der Verzuckerung, das gewünschte Verhältnis von Dextrinen und vergärbaren Zuckern und der Proteinabbau gesteuert werden. Es entsteht die Würze, die man durch Absetzenlassen im Läuterbottich oder durch Maischefilter von den festen Bestandteilen, dem Treber, abtrennt. Die Würze wird anschließend in der Würzepfanne unter Zusatz von ♀ Hopfenblüten oder Hopfenextrakt gekocht (1,0–1,5 Stunden); dadurch erfolgen eine Konzentration, Sterilisation und vollständige Enzyminaktivierung. Aus dem Hopfen lösen sich Bitter-, Gerb- und Aromastoffe (Hopfenöle), die dem Bier den anregenden bitteren Geschmack und eine bessere Haltbarkeit verleihen. Hopfengerbstoffe und Oxidationsprodukte bilden mit einem Teil der Proteine unlösliche Komplexe, die zusammen mit den übrigen Trübstoffen durch Absetzenlassen oder Filtration entfernt werden. Vor der Vergärung wird die Würze noch in Kühlapparaten auf die Temperatur des Gärkellers abgekühlt, dann nach gewünschtem Stammwürzegehalt mit Wasser verdünnt, belüftet und in offene Gärbottiche oder heute meist in geschlossene Gärtanks gefüllt. 3. Gärung: Die alkoholische Gärung wird durch Zusatz der Anstellhefe eingeleitet: für "obergärige Biere" ( vgl. Tab. ) Reinkulturen von Saccharomyces cerevisiae (Saccharomyces), für "untergärige Biere" Reinkulturen von Saccharomyces carlsbergensis (Bierhefe). Die Gärung untergäriger Biere erfolgt normalerweise bei 5–7 °C (auch 8–10 °C) und ist nach 8–10 Tagen beendet. In der Anfangsphase passen sich die Hefen den neuen Wachstumsbedingungen an und vermehren sich, solange noch Sauerstoff in der Flüssigkeit vorhanden ist. Es schließt sich die Hauptgärung an, in der Ethanol, Kohlendioxid und verschiedene Nebenprodukte, höhere Alkohole, Diketone (Diacetyl) und Ester (z. B. Ethylacetat), gebildet werden, die für eine Aromabildung wichtig sind. Die Kohlendioxidentwicklung führt zu einer Schaumbildung an der Oberfläche (Kräusen), die durch ausgeschiedene Hopfenharze und Gerbstoff-Proteinverbindungen bräunlich gefärbt ist. Im Verlauf der Gärung setzen sich die Hefen in Flocken vollständig ab. 4. Nachgärung: Das "schlauchreife Bier" wird dann zur Nachgärung, Ausreifung und CO2-Sättigung in Lagertanks oder -fässer geleitet. Die Nachgärung bei 0–2 °C, in der Reste der vergärbaren Zucker (besonders Maltotriose) abgebaut werden, dauert 1–4 Monate. 5. Klären und Abfüllen: Nach Abschluß der Nachgärung muß das "ausstoßreife Bier" durch Zentrifugation und Filtration von Trübstoffen und allen Mikroorganismen ( vgl. Tab. ) befreit werden. Es folgt dann das sterile Abfüllen in Flaschen oder Fässer. – Die Gärtemperatur "obergäriger Biere" beträgt 15–22 °C, so daß die Gärzeit nur 2–6 Tage beträgt. Die obergärigen Hefen steigen im Verlauf der Gärung an die Oberfläche und bilden dort nach Beendigung der Hauptgärung eine dichte Hefeschicht. Oft wird neben Gerste auch zusätzlich Weizenmalz als Rohstoff verwendet (Weizenbiere). Die Nachgärung der obergärigen Biere ist kürzer als die der untergärigen Biere und kann sogar auf der Flasche erfolgen (trübe Hefeweizenbiere). Bestimmten Weizenbieren werden beim Maischen oder bei der Gärung Milchsäurebakterien zugesetzt (z. B. Berliner Weiße). – Alkoholfreies Bier: Nach dem Lebensmittelgesetz darf alkoholfreies Bier nicht mehr als 0,5% Alkohol (Ethanol) enthalten. Früher wurde das Ethanol durch Kochen des normal gebrauten Bieres ausgetrieben. Dabei gingen aber auch die Aromastoffe weitgehend verloren. Heute wird Ethanol hauptsächlich mittels Membranen (Folien aus Cellulose oder Celluloseacetat) entfernt: In der Umkehrosmose wird das Rohbier mit hohem Überdruck (ca. 40 bar) durch Membranmodule gepumpt, die für größere Moleküle undurchlässig sind. Dabei werden Ethanol und Wasser gegen den natürlichen osmotischen Druck durch die Membran gedrückt. Geschmacks- und Aromastoffe bleiben im Rohbier zurück. Das abgetrennte Ethanol-Wasser-Gemisch wird ständig durch gereinigtes, entmineralisiertes Wasser ersetzt. So verringert sich der Ethanolgehalt kontinuierlich. Im Dialyse-Verfahren wird das Rohbier an einer durchlässigen Membran entlanggeleitet, der im Gegenstrom anfangs klares Wasser zugeführt wird. Durch die Konzentrationsunterschiede in beiden Flüssigkeiten wandert das Ethanol (wie auch andere Moleküle) durch die Membran. Ethanol wird auf der Gegenseite durch schonendes Abdampfen bei Unterdruck und tiefer Temperatur (ca. 4 °C) entfernt, so daß es fortlaufend durch die Membran geht und abgedampft wird. Dadurch hat das Dialysat am Ende des Membranmoduls die gleiche Zusammensetzung wie das Bier, aber Ethanol ist weitgehend entfernt. Um bereits im Rohbier den Ethanolgehalt niedrig zu halten, werden bei der Gärung Hefen eingesetzt, die wenig Ethanol bilden. Außerdem wird mit geringerem Extraktgehalt zur Gärung angesetzt. alkoholische Gärung, Alkoholismus, Brettanomyces, Essigsäuregärung, Fuselöle, Gärprobe, Hafer, Lupulon, Malo-Lactat-Gärung, Nitrosamine, Verzuckerung.

G.S.

Lit.: Delos, G.: Biere aus aller Welt. Erlangen. Heyse, K.U. (Hrsg.): Handbuch der Brauerei-Praxis. Nürnberg 1994. Jackson, M.: Bier. Über 1000 Marken aus aller Welt. Bern 51996. Jackson, M.: Das große Buch vom Bier. Stuttgart 1977. Krause, U.: Bier brauen. Das Praxisbuch. München 1998. Roth, J., Rudolf, M.: Bier! Das Lexikon. Leipzig 41998.


Bier

Einige Inhaltsstoffe (bezogen auf 100 g).
Außer den in der Tab. angegebenen Vitaminen werden noch Pantothensäure (50 μg), Folsäure (80 μg) und Biotin (0,6 μg) nachgewiesen. Die drei Vitamine B2, B6 und Niacin decken bei Konsum von 1 l Bier pro Tag den Tagesbedarf des Menschen mit 1/3, 2/3 bzw. 3/5 in beachtlicher Höhe.
Energiegehalt: 190 kJ = 44 kcal

Hauptbestandteile Vitamine Mineralstoffe
Wasser: 90,6 g Vitamin B1: 4 μg Natrium: 5 mg
Protein: 0,5 g Vitamin B2: 30 μg Kalium: 40 mg
Kohlenhydrate: 2,9 g Vitamin B6: 50 μg Eisen: 40 μg
Ethanol: 3,6 g Niacin: 880 μg Selen: 1-19 μg








Bier

Weltweit werden pro Jahr etwa 1,2 Milliarden Hektoliter, in Deutschland 114,8 Millionen Hektoliter Bier gebraut (Stand 1997). Biere, die nicht dem deutschen Reinheitsgebot unterliegen, können zur einfacheren Herstellung mit verschiedenen Zusätzen gebraut werden: Rohfrucht, Amylasen aus Pilzen oder Bakterien, Proteinasen, um Proteintrübungen zu beseitigen, Alginate, um die Schaumbildung wieder zu verbessern, und Konservierungsstoffe.
Geschichte: Fast alle Völker haben seit frühester Zeit stärkehaltige Produkte durch Gärung in alkoholische Getränke umgewandelt, möglicherweise schon vor 10 000 Jahren. Das "Ur-Bier" könnte ein feucht gewordenes Brot gewesen sein, das in Gärung überging. Die Sumerer (vor ca. 6000 Jahren) haben bereits gemälztes Getreide zu Broten verbacken, das sie in Wasser auflösten und vergären ließen. Ursprünglich wurde Bier aus gemälztem oder ungemälztem Getreide (Gerste, Hirse, Weizen, Hafer, Roggen) hergestellt, meist mit verschiedenen Zusätzen (Honig, Wacholder, Pilze, Rinde und anderem).

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