Untersuchungen zu enzymatischen Abbauprodukten beim Maischen im Hinblick auf die Entwicklung eines Prozessführungssystems

Aufgrund von Züchtungs- und Wettereinflüssen ändert sich die Qualität des Rohstoffes Malz ständig. Der Prozessschritt innerhalb der Bierbereitung, bei dem Schwankungen der Malzeigenschaften ausgeglichen werden müssen, ist das Maischen. Bisher wird dieser Prozessschritt weitgehend empirisch über Temperatur-Zeit-Programme gesteuert, wobei Schwankungen in der Malzqualität nicht ausreichend berücksichtigt werden. Hieraus können sich große Verarbeitungsprobleme in Bezug auf die Filtrierbarkeit des Bieres und erhebliche Qualitätseinbußen bei der Schaumhaltbarkeit und dem Geschmack sowie der Geschmacksstabilität des Bieres ergeben. Diese Schwierigkeiten sind nach Beendigung des Maischprozesses nicht mehr zu beheben. Es wäre wünschenswert, den Maischprozess online zu beobachten und dadurch rückgekoppelt steuern zu können, um die Würze- und die Bierqualität konstant zu halten. Somit können diese Probleme vermieden werden. Um dieses Ziel zu erreichen, wurden Analysen zur chronologischen Beobachtung von Maischprozessen ausgesucht und angewendet. Dies waren der ß-Glucan-Gehalt zur Diagnose der Zytolyse (Zellwandlösung), der FAN-Gehalt zur Beurteilung der Proteolyse (Eiweißlösung) und die fotometrische Jodprobe sowie der Extraktgehalt zur Erfassung der Amylolyse (Stärkelösung). Bezüglich der Zytolyse wurde festgestellt, dass ihr Ausmaß erst rückwirkend beurteilt werden kann und nicht während sie beeinflussbar ist. Die Proteolyse ist in ihrem Fortschritt am FAN-Gehalt erkennbar. Dieser nimmt einen ähnlichen Kurvenverlauf wie der lösliche Stickstoff. Die Amylolyse ist hauptsächlich durch Zuwachs an Extrakt in der Lösung charakterisiert. Physikalische Daten wurden mittels einer an den Maischbottich angeschlossenen Messstrecke generiert. Dies waren die Dichte, die Schallgeschwindigkeit, die Leitfähigkeit und die Viskosität der Maische. Außerdem ist an die Messtrecke ein Gerät zur online-Messung der Jodprobe anschließbar. Die im Labor gewonnenen Analysendaten wurden mit den physikali
The quality of malt continously varies because of different barley varieties and weather conditions. Mashing is the processing step in beer brewing which holds the possibility to compensate the variation of malt properties. Up to now this processing step was controlled by empiric programs of temperature and duration alternations, not considering sufficiently the variations in malt quality. This may cause major problems in batch-processing in regard to fiterabiltiy of beer and losses in terms of foam, taste quality and taste stability. Those difficulties can not be corrected once mashing is finished. An online monitoring of mashing and the possibility of regenerative control holds the option to give constancy to wort and beer quality and to prevent the afore mentioned problems. For this objective certain analysis were selected and applied to track the mashing process chronologically: The ß-glucan content to valuate the cytolytic degradation. The FAN (Free Amino Nitrogen) content to state proteolytic conversions. The photometric iodine test/content of extract to rate amylolytic dissolution. The extent of cytolytic degradation can only be rated in a retroactive way, and not while exerting influence on it is possible. The proteolytic conversion can be detected by its progress of the FAN content. The proteolytic conversion shows a similar plot as the soluble Nitrogen. Amylolytic dissolution mainly is characterized by the increase of dissoluted extract. Physical data were generated by means of a measuring section attached at the mash tun. This have been the density, the sound velocity, the conductivity and the viscosity of the mash. In addition equipment is connectable to the measuring-section for the on-line measurement of the iodine sample. The analysis data won in the laboratory were compared with the physical data. This comparison resulted in that the progress of the proteolysis is observable by the recordation of the conductivity of the mash, since this correlates wi