TECHNOLOGIE Brauer Mälzer

Vorsatz.qxp
08.06.2011
13:57
Seite 3
WOLFGANG KUNZE
TECHNOLOGIE
Brauer & Mälzer
Kapitel 11 in Zusammenarbeit
mit Dr. Hans-Jürgen Manger
10. überarbeitete Auflage
Herausgegeben durch
Vorsatz.qxp
08.06.2011
13:57
Seite 2
Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek
Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind
im Internet über dnb.ddb.de abrufbar.
Wolfgang Kunze
Technologie Brauer und Mälzer
10. überarbeitete deutsche Auflage, 2011
Bisher sind erschienen
1.
2.
3.
4.
5.
1.
6.
7.
1.
8.
1.
1.
2.
1.
1.
2.
3.
1.
9.
2.
3.
4.
10.
deutsche Auflage
deutsche Auflage
deutsche Auflage
deutsche Auflage
deutsche Auflage
ungarische Auflage
deutsche Auflage
deutsche Auflage
englische Auflage
deutsche Auflage
chinesische Auflage
serbische Auflage
englische Auflage
polnische Auflage
russische Auflage
russische Auflage
englische Auflage
spanische Auflage
deutsche Auflage
chinesische Auflage
russische Auflage
englische Auflage
deutsche Auflage
1961
1967
1975
1978
1979
1983
1989
1994
1996
1998
1998
1998
1999
1999
2001
2003
2004
2006
2007
2008
2009
2010
2011
ISBN-13: 978-3-921690-65-9
© VLB Berlin, Seestraße 13, 13353 Berlin, Deutschland,
www.vlb-berlin.org
Alle Rechte, insbesondere die Übersetzung in andere Sprachen, vorbehalten.
Kein Teil des Buches darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in
irgendeiner Form reproduziert werden.
Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung
nicht zu der Annahme, dass solche Namen in Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürfen.
Layout: Grafikdesign Anne Kulessa, Dresden, Deutschland, www.anne-kulessa.de
Druck: Westkreuz-Druckerei Ahrens KG Berlin/Bonn, www.westkreuz.de
Gedruckt in Deutschland – 2011
Vorsatz.qxp
08.06.2011
13:58
Seite 5
Vorwort zur 10. deutschen Ausgabe von
„Technologie Brauer und Mälzer“
Im Jahre 2010 wurden auf den fünf Kontinenten
der Erde mehr als 1,8 Milliarden Hektoliter Bier
gebraut und getrunken. Beschreibungen der
Bierherstellung lassen sich fast 5000 Jahre zurückverfolgen. Bier ist damit ein Kulturgut, das
auf der ganzen Welt seine Freunde gefunden
hat und als verbindendes Element Lebensfreude
und Genuss spendet. Dabei ist Bier gut für Geist
und Körper. Die medizinische Forschung hat inzwischen zweifelsfrei nachgewiesen, dass ein
moderater Bierkonsum positive Auswirkungen
auf die menschliche Gesundheit hat.
All dies ist für uns Brauer Verpflichtung, bei
der Bierherstellung allerhöchste Ansprüche an
die Qualität der Rohstoffe, der Anlagen, der Prozesse und nicht zuletzt auch an die Qualifikation
der Mitarbeiter zu stellen. In Deutschland mit
seinen rund 1300 Brauereien und etwa 5000
Biermarken genießt die Brauwissenschaft und
die Brauerausbildung seit jeher einen hohen
Stellenwert. Brauereispezifische Forschung und
Entwicklung – unter anderem an den Universitäten in Weihenstephan und Berlin – haben zu
großen Fortschritten geführt. Und nicht zuletzt
hat das deutsche Reinheitsgebot mit seiner Beschränkung der Zutaten auf die natürlichen Rohstoffe Wasser, Hopfen, Malz und Hefe die Kreativität unserer Brauer und Ingenieure inspiriert.
Das daraus resultierende umfangreiche Wissen ist in dem vorliegenden Band von „Technologie Brauer und Mälzer“ zusammengefasst. Seit der ersten Ausgabe im Jahre 1961
sind mehr als 50.000 Exemplare verkauft worden. Mit Übersetzungen ins Ungarische, Polnische, Englische, Jugoslawische, Chinesische,
Russische und Spanische hat die deutsche Originalausgabe auch den Weg zu Brauereipraktikern auf der ganzen Welt gefunden.
Mit dieser 10. deutschen Auflage im Jahre
2011 begeht „Technolgie Brauer und Mälzer“
auch das bemerkenswerte Jubiläum des 50-jährigen Bestehens. Die 1. Auflage war vom Autor
bereits 1961 fertig gestellt, konnte dann aber
auf Grund planwirtschaftlicher Kuriositäten und
Papiermangel erst Anfang 1962 gedruckt werden. Dabei ist das Buch über die Jahre immer auf
dem Stand der Technik geblieben, denn Wissen
ist dynamisch. Ständig wird geforscht und entwickelt – natürlich auch in der Brauindustrie. Es
ist ein besonderer Verdienst von Wolfgang Kunze, dass er bis heute sein Lebenswerk ständig aktuell gehalten hat. So auch die vorliegende 10.
Auflage, die wieder um die neuesten Entwicklungen der Brauereitechnologie erweitert wurde.
Auch das Layout wurde überarbeitet, sodass das
Werk mit zahlreichen Abbildungen und seinem
unverwechselbaren didaktischen Stil einmal
mehr seinen Ruf als das weltweit führende Standardwerk für professionelle Brauer und Mälzer
unter Beweis stellt.
Dr.-Ing. Axel Th. Simon
Präsident der Versuchs- und Lehranstalt für Brauerei
in Berlin e.V. (VLB)
5
Vorsatz.qxp
08.06.2011
14:02
Seite 6
Vorwort des Autors
Dieses Buch wurde als Lehrbuch für die Ausbildung
von Brauern und Mälzern konzipiert und hat in dieser Funktion ein halbes Jahrhundert lang sehr gute
Dienste geleistet. Inzwischen ist es darüber hinaus
in einem erweiterten Rahmen für einen wesentlich
größeren Interessentenkreis zu einem wichtigen Informations- und Studienobjekt geworden. Während der Bierkonsum in Deutschland weitgehend
stagniert, steigt er in anderen Regionen unserer Erde immer weiter an. Damit ist auch das Informationsbedürfnis zu vielen Fragen der Bierherstellung
gewachsen.
Seit dem Erscheinen der ersten Auflage dieses
Buches ist ein halbes Jahrhundert vergangen. Vieles
hat sich in den Erkenntnissen, in der Technik und
Technologie der Malz- und Bierherstellung in dieser
Zeit geradezu revolutionär verändert. Das kommt
auch in den vielen Auflagen, die das Buch im Laufe
der Zeit in verschiedenen Sprachen erlangt hat,
zum Ausdruck. Für mich war es immer wichtig, für
den interessierten Leser die Zusammenhänge aus
der Fülle der Erscheinungen zu verdeutlichen und
das Wesentliche herauszuarbeiten. Einfachheit in
der Ausdrucksweise und Veranschaulichung durch
die bildliche Darstellung sind Grundprinzipien dieses Buches, auf deren Grundlage der Leser dann
sein Spezialwissen aufbauen kann.
So ein umfangreiches Buch hat natürlich viele
freundliche Helfer: Ich bedanke mich für die vielen
Hinweise und guten Ratschläge bei meinen langjährigen Freunden Prof. Dr. Gerolf Annemüller und Dr.
Hans Manger wie auch die hervorragende Unterstützung durch viele Mitarbeiter der VLB Berlin, meiner alma mater, insbesondere bei den Herren Prof.
Dr. Reinhold Schildbach, Prof. Dr. Frank Rath wie
auch den Herren Dr.-Ing. Roland Pahl und Dr.-Ing.
Roland Folz. Besonderer Dank gebührt den Herren
Prof. Dr. Werner Back und PD Dr.-Ing. Martin Krottenthaler vom Lehrstuhl für Brau- und Getränketechnologie der TU München in Freising-Weihenstephan sowie den zahlreichen Doktoranden,
6
Diplomanden und wissenschaftlichen Mitarbeitern
der beiden Institute für die hervorragende Unterstützung durch Informationen über neue Erkenntnisse und Ansichten.
Besonderer Dank gebührt auch den Vertretern
der Brauereimaschinen- und Zulieferindustrie für
die großzügige Bereitstellung der von mir gewünschten Unterlagen, insbesondere den Herren
PD Dr.-Ing. Hartmut Evers (KHS Dortmund/ Bad
Kreuznach), Graf Castell (Krones AG, Neutraubling), Peter Gattermeyer (Krones/Steinecker, Freising) Dr. Hans-Jörg Menger (Ziemann, Ludwigsburg), Jeroen Vandenbussche (Meura, Peruwelz
/B) und vielen anderen Mitarbeitern der von mir
angesprochenen Firmen. Ohne ihre konstruktive
Unterstützung hätte diese Auflage niemals in einer solchen Aktualität erscheinen können.
Ganz besonders bedanke ich mich bei der Geschäftsführung der VLB Berlin. Außerdem bei Herrn
Dipl. Ing. Olaf Hendel für die hervorragende Unterstützung bei der Vorbereitung der neuen Auflagen
sowie den Herrn Dr. Hans Manger und Olaf Hendel
für Korrektur und kritische Durchsicht des umfangreichen Buches.
Mein ganz besonderer Dank gilt meiner langjährigen Grafikdesignerin, Frau Anne Kulessa, die meinen manchmal sehr eigenwilligen Vorstellungen
bei der Bildgestaltung konstruktiv gefolgt ist und
trotz des umfangreich gewachsenen Bildmaterials
dem gesamten Layout auch dieser Auflage wieder
ein sehr ansprechendes Aussehen gegeben hat.
Berlin/Radebeul, im Mai 2011
Vorsatz.qxp
08.06.2011
13:58
Seite 7
Gliederung
1
1.1
1.1.1
1.1.2
1.1.3
1.1.4
1.1.5
Rohstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
Gerste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
Gerstenformen und Sorten . . . . . . .37
- Gerstenformen . . . . . . . . . . . . . . .38
- Gerstensorten . . . . . . . . . . . . . . . .38
Anbau der Gerste . . . . . . . . . . . . . . .39
Aufbau des Gerstenkornes . . . . . . .41
- Äußerer Aufbau . . . . . . . . . . . . . . .41
- Innerer Aufbau . . . . . . . . . . . . . . .42
Zusammensetzung und
Eigenschaften der Bestandteile . . . .44
- Kohlenhydrate . . . . . . . . . . . . . . . .44
- Eiweißstoffe (Proteine) . . . . . . . . . .48
- Fette (Lipide) . . . . . . . . . . . . . . . . .51
- Mineralstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . .52
- Sonstige Stoffe . . . . . . . . . . . . . . . .53
Beurteilung der Gerste . . . . . . . . . . .56
- Handbonitierung . . . . . . . . . . . . . .56
- Mechanische und chemische
Untersuchungen . . . . . . . . . . . . . .58
- Physiologische Untersuchungen . . .60
1.2.7
Hopfenprodukte . . . . . . . . . . . . . . .73
- Hopfenpellets . . . . . . . . . . . . . . . .73
- Hopfenextrakte . . . . . . . . . . . . . . .76
1.3
1.3.1
1.3.2
Wasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81
Kreislauf des Wassers . . . . . . . . . . . .82
Frischwasserverbrauch in der
Brauerei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83
Gewinnung des Wassers . . . . . . . . .84
- Gewinnung von Grundwasser . . . .84
- Gewinnung von Quellwasser . . . . .85
- Gewinnung von Oberflächenwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
- Bedeutung der Eigenwasserversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87
Anforderungen an das Wasser . . . . .87
- Anforderungen an das Wasser
als Trinkwasser . . . . . . . . . . . . . . . .87
- Anforderungen an das Wasser
als Brauwasser . . . . . . . . . . . . . . . .88
- Bedeutung einzelner Ionen . . . . . .92
Verfahren zur Verbesserung
des Wassers . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92
- Verfahren zur Entfernung von
Schwebestoffen . . . . . . . . . . . . . . .92
- Verfahren zur Verbesserung der
Restalkalität . . . . . . . . . . . . . . . . . .94
- Entkeimen des Wassers . . . . . . . . .97
- Entgasen des Wassers . . . . . . . . . .99
Möglichkeiten der Wassereinsparung . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102
1.3.3
1.3.4
1.3.5
1.2
1.2.1
1.2.2
1.2.3
1.2.4
1.2.5
1.2.6
Hopfen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60
Hopfenanbaugebiete . . . . . . . . . . . .61
Ernten, Trocknen und Haltbarmachen des Hopfens . . . . . . . . . . . .63
- Ernte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63
- Trocknen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63
- Haltbarmachen des Hopfens . . . . .64
Aufbau der Hopfendolde . . . . . . . . .64
Zusammensetzung und
Eigenschaften der Bestandteile . . . .64
- Bitterstoffe oder Hopfenharze . . . .65
- Hopfenöl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67
- Gerbstoffe oder Polyphenole . . . .68
- Eiweißstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
Beurteilung des Hopfens . . . . . . . . .69
- Handbonitierung des Doldenhopfens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69
- Bitterstoffgehalt . . . . . . . . . . . . . . .71
Hopfensorten . . . . . . . . . . . . . . . . . .71
1.3.6
1.4
1.4.1
1.4.2
1.4.3
1.4.4
Hefe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102
Aufbau und Zusammensetzung
der Hefezelle . . . . . . . . . . . . . . . . .103
Stoffwechsel der Hefezelle . . . . . . .107
Fortpflanzung und Wachstum
von Hefen . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108
Charakterisierung von Bierhefen . .109
- Morphologische Merkmale . . . . .110
- Physiologische Unterschiede . . . .110
7
Vorsatz.qxp
08.06.2011
13:58
Seite 8
- Gärungstechnologische Unterschiede . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110
- Systematische Einordnung . . . . . .111
1.5
1.5.1
1.5.2
1.5.3
1.5.4
1.5.5
1.5.6
1.5.7
1.5.8
Rohfrucht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111
Mais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112
Reis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113
Gerste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114
Sorghum-Hirse . . . . . . . . . . . . . . . .114
Weizen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115
Zucker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115
Glucosesirup . . . . . . . . . . . . . . . . .117
Zuckerkulör (auch -couleur) . . . . . .117
2
2.1
Herstellen des Malzes . . . . . . . . . . .119
Annehmen, Putzen, Sortieren
und Fördern der Gerste . . . . . . . . .119
Annehmen der Gerste . . . . . . . . . .120
- Annehmen von Straßen- oder
Schienenfahrzeugen . . . . . . . . . .120
- Annehmen von Schiffen . . . . . . .121
Putzen und Sortieren der Gerste . .122
- Vorreinigen der Gerste . . . . . . . . .122
- Magnetapparate . . . . . . . . . . . . .124
- Trockensteinausleser . . . . . . . . . .124
- Entgranner . . . . . . . . . . . . . . . . . .125
- Trieur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .126
- Sortieren der Gerste . . . . . . . . . . .127
Fördern von Gerste und Malz . . . .131
- Mechanische Fördermittel . . . . . .131
- Pneumatische Fördermittel . . . . .135
Anlagen zur Staubentfernung . . . .138
- Zyklone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138
- Staubfilter . . . . . . . . . . . . . . . . . .138
2.1.1
2.1.2
2.1.3
2.1.4
2.3
2.3.1
2.3.2
2.3.3
2.4
2.4.1
2.4.2
2.5
2.5.1
2.5.2
2.2
2.2.1.
2.2.2
2.2.3
2.2.4
8
Trocknen und Lagern der Gerste . .141
Atmung der Gerste . . . . . . . . . . . .141
Trocknen der Gerste . . . . . . . . . . . .143
Kühlen der Gerste . . . . . . . . . . . . .143
Lagern der Gerste . . . . . . . . . . . . .144
- Silolagerung . . . . . . . . . . . . . . . . .144
- Lagerung auf Speichern . . . . . . . .145
- Schädlingsbefall . . . . . . . . . . . . . .146
2.5.3
Weichen der Gerste . . . . . . . . . . .148
Vorgänge beim Weichen . . . . . . . .148
- Wasseraufnahme . . . . . . . . . . . . .148
- Versorgung mit Sauerstoff . . . . . .151
- Reinigung . . . . . . . . . . . . . . . . . .151
Weichgefäße . . . . . . . . . . . . . . . . .152
Durchführen des Weichens . . . . . .158
Keimen der Gerste . . . . . . . . . . . . .159
Vorgänge beim Keimen . . . . . . . . .160
- Wachstumsvorgänge . . . . . . . . . .160
- Enzymbildung . . . . . . . . . . . . . . .161
- Schlussfolgerungen für die
Durchführung der Keimung . . . . .171
Keimverfahren . . . . . . . . . . . . . . . .171
- Tennenmälzerei . . . . . . . . . . . . . .171
- Pneumatisch betriebene
Mälzungssysteme . . . . . . . . . . . . .172
- Durchführung der Keimung . . . . .183
- Kontrolle der Keimung . . . . . . . . .184
Darren des Malzes . . . . . . . . . . . . .185
Veränderungen beim Darren . . . . .185
- Senkung des Wassergehaltes . . . .185
- Unterbrechung der Keimung
und Auflösung . . . . . . . . . . . . . . .186
- Bildung von Farb- und Aromastoffen
(Maillard-Reaktion) . . . . . . . . . . . .186
- Bildung von DMS-Vorstufe und
freiem DMS beim Darren . . . . . . .187
- Einfluss von Darrtemperatur
und -zeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . .188
- Bildung von Nitrosaminen . . . . . .189
- Inaktivierung der Enzyme . . . . . . .190
Bau der Darre . . . . . . . . . . . . . . . . .190
- Beheizung und Lüftung der Darre191
- Zweihordendarre älterer Bauart . .193
- Darren mit Kipphorde . . . . . . . . .194
- Plandarren mit Be- und Entlader .195
- Vertikaldarren . . . . . . . . . . . . . . .196
Durchführung des Darrens . . . . . . .197
- Herstellung von Pilsner Malz . . . .198
- Herstellung von Münchner Malz .199
Vorsatz.qxp
08.06.2011
13:58
Seite 9
- Darre abräumen . . . . . . . . . . . . . .199
- Kontrolle der Darrarbeit . . . . . . . .200
2.6
2.6.1
2.6.2
2.6.3
2.6.4
Behandlung des Malzes nach dem
Darren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .201
Abkühlen des abgedarrten Malzes 201
Putzen des Malzes . . . . . . . . . . . . .201
Lagern des Malzes . . . . . . . . . . . . .202
Polieren des Malzes . . . . . . . . . . . .202
2.7
Ausbeute beim Mälzen . . . . . . . . .202
2.8
2.8.1
2.8.2
Beurteilen des Malzes . . . . . . . . . .203
Handbonitierung . . . . . . . . . . . . . .203
Mechanische Untersuchungen . . . .203
- Sortierung . . . . . . . . . . . . . . . . . .203
- Tausendkornmasse . . . . . . . . . . .203
- Hektolitermasse . . . . . . . . . . . . . .203
- Schwimmprobe (Sinkerprobe) . . .203
- Glasigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . .203
- Mürbigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . .204
- Blattkeimentwicklung . . . . . . . . .204
- Keimfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . .204
- Dichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .204
- Calcofluor-Carlsberg Methode
(Kornschleifmethode) . . . . . . . . . . .204
Chemisch-technische
Untersuchungen . . . . . . . . . . . . . .205
- Wassergehalt . . . . . . . . . . . . . . . .205
- Kongressmaischverfahren . . . . . .205
Malzlieferungsvertrag . . . . . . . . . .208
2.8.3
2.8.4
2.9
2.9.1
2.9.2
2.9.3
2.9.4
2.9.5
2.9.6
2.9.7
2.9.8
2.9.9
Malzsorten und Malze
aus anderem Getreide . . . . . . . . . .209
Pilsener Malz (helles Malz) . . . . . . .209
Dunkles Malz (Münchner Art) . . . .210
Wiener Malz . . . . . . . . . . . . . . . . .210
Brühmalz/ Melanoidinmalz . . . . . .210
Caramelmalz . . . . . . . . . . . . . . . . .211
Sauermalz . . . . . . . . . . . . . . . . . . .212
Kurz- und Spitzmalz . . . . . . . . . . . .212
Rauchmalz . . . . . . . . . . . . . . . . . . .213
Diastasemalz . . . . . . . . . . . . . . . . .213
2.9.10
2.9.11
2.9.12
2.9.13
2.9.14
2.9.15
2.9.16
2.10
3
3.1
3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.1.4
3.1.5
3.1.6
3.1.7
3.2
3.2.1
Röstmalz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .213
Röstmalzbier . . . . . . . . . . . . . . . . .213
Weizenmalz . . . . . . . . . . . . . . . . . .214
Malzextrakt . . . . . . . . . . . . . . . . . .215
Malz aus anderem Brotgetreide . . .216
Sorghum-Malz . . . . . . . . . . . . . . . .217
Einsatz von Malztypen für
verschiedene Biersorten . . . . . . . . .218
Unfallschutz in der Mälzerei . . . .220
Herstellen der Würze . . . . . . . . . . .227
Schroten des Malzes . . . . . . . . . . .228
Vorbehandeln des Malzes . . . . . . .228
- Entstauben und Entsteinen
des Malzes . . . . . . . . . . . . . . . . . .228
- Verwiegen der Schüttungsmenge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .229
Grundlagen des Schrotens . . . . . . .232
Trockenschrotung . . . . . . . . . . . . . .233
- Sechswalzenmühlen . . . . . . . . . .233
- Fünfwalzenmühlen . . . . . . . . . . .235
- Vierwalzenmühlen . . . . . . . . . . . .235
- Zweiwalzenmühlen . . . . . . . . . . .236
- Walzen der Schrotmühlen . . . . . .236
- Konditionierte Trockenschrotung .239
- Schrotrumpf . . . . . . . . . . . . . . . .239
- Hammermühlen . . . . . . . . . . . . . .240
Nassschrotung . . . . . . . . . . . . . . . .241
Weichkonditionierung . . . . . . . . . .243
Feinstzerkleinerung mit Wasser . . .246
Beurteilung des Schrotes . . . . . . . .248
Maischen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .250
Umwandlungen beim Maischen . .250
- Zweck des Maischens . . . . . . . . .250
- Eigenschaften der Enzyme . . . . . .250
- Abbau der Stärke . . . . . . . . . . . . .252
- Abbau des β-Glucans . . . . . . . . .258
- Abbau von Eiweißstoffen . . . . . . .262
- Umwandlungen von Fettsäuren
(Lipiden) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .264
- Weitere Abbau- und Lösungsvorgänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . .266
9
Vorsatz.qxp
08.06.2011
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.2.5
3.2.6
3.2.7
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.3.4
3.3.5
3.4
3.4.1
3.4.1.1
10
13:58
Seite 10
- Biologische Säuerung . . . . . . . . . .267
- Zusammensetzung des Extraktes .272
- Schlussfolgerungen für die
Durchführung des Maischens . . .273
Gefäße zum Maischen . . . . . . . . . .274
- Maischgefäße . . . . . . . . . . . . . . .274
Einmaischen . . . . . . . . . . . . . . . . . .280
- Gussführung . . . . . . . . . . . . . . . .280
- Einmaischtemperatur . . . . . . . . . .281
- Vermischung von Wasser
und Malzschrot . . . . . . . . . . . . . .282
Maischverfahren . . . . . . . . . . . . . .285
- Gesichtspunkte zur Durchführung
des Maischens . . . . . . . . . . . . . . .285
- Infusionsverfahren . . . . . . . . . . . .288
- Dekoktionsverfahren . . . . . . . . . .290
Dauer der Maischverfahren . . . . . .305
Kontrolle des Maischens . . . . . . . .306
Maischintensität . . . . . . . . . . . . . . .306
Abläutern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .306
Hauptguss und Nachgüsse . . . . . . .306
Glattwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . .308
Abläutern mit dem Läuterbottich .309
- Bau des Läuterbottichs
(ältere Bauart) . . . . . . . . . . . . . . .309
- Bau der Läuterbottiche
neuer Bauart . . . . . . . . . . . . . . . .311
- Arbeitsablauf beim Abläutern
mit dem konventionellen
Läuterbottich . . . . . . . . . . . . . . . .316
Abläutern mit dem Maischefilter . .319
- Konventionelle Maischefilter . . . .319
- Maischefilter der
neuen Generation . . . . . . . . . . . .320
Treber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .331
- Förderung der Treber . . . . . . . . . .331
- Treberanalyse . . . . . . . . . . . . . . . .332
Würzekochen . . . . . . . . . . . . . . . . .334
Vorgänge beim Würzekochen . . . .334
Lösung und Umwandlung der
Hopfenbestandteile . . . . . . . . . . . .335
3.4.2
3.4.2.1
3.4.3
3.4.4
3.5
3.5.1
- Ausscheidung von Eiweiß . . . . . .336
- Verdampfung von Wasser . . . . . .337
- Sterilisierung der Würze . . . . . . . .338
- Zerstörung aller Enzyme . . . . . . .338
- Thermische Belastung der Würze .338
- pH-Wertabsenkung in der Würze 339
- Bildung von reduzierenden Stoffen
(Reduktonen) . . . . . . . . . . . . . . . .339
- Ausdampfen flüchtiger
Aromastoffe . . . . . . . . . . . . . . . . .339
- Zinkgehalt der Würze . . . . . . . . .342
- Pfannevollwürze . . . . . . . . . . . . .342
Bau und Beheizung der Würzepfanne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .343
Braupfanne mit direkter Beheizung 343
- Braupfanne mit Dampfbeheizung . . . . . . . . . . . . . . . . . .343
- Würzepfannen mit
Niederdruckkochung . . . . . . . . . .347
- Hochtemperatur-Würzekochung .358
- Energiesparende Würzekochsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .358
- Moderne Würzekochsysteme . . .364
- Energieverbrauch beim
Würzekochen . . . . . . . . . . . . . . . .379
- Brüdenkondensatkühler . . . . . . . .384
- Vorlaufgefäß . . . . . . . . . . . . . . . .384
Durchführung des Würzekochens .384
- Kochen der Würze . . . . . . . . . . . .385
- Hopfengabe . . . . . . . . . . . . . . . . .385
Kontrolle der Ausschlagwürze . . . .389
Sudhausausbeute . . . . . . . . . . . . . .390
Berechnung der Sudhausausbeute .391
- Ermittlung der Masseprozente . . .391
- Ermittlung der Masse des
Extraktes . . . . . . . . . . . . . . . . . . .392
- Umrechnung des Volumens der
heißen Ausschlagwürze in das
der kalten Würze . . . . . . . . . . . . .396
- Berechnung der im Sudhaus
gewonnenen Extraktmenge . . . . .397
- Ermittlung der Sudhausausbeute .397
Vorsatz.qxp
08.06.2011
13:58
Seite 11
3.7
Ausschlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . .404
3.8
3.8.1
3.8.2
3.8.3
Entfernen des Heißtrubes . . . . . . . .404
Kühlschiff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .405
Setzbottich . . . . . . . . . . . . . . . . . . .405
Whirlpool . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .406
- Wirkungsprinzip des Whirlpools .406
- Bau des Whirlpools . . . . . . . . . . .407
- Durchführung der Würzeklärung
im Whirlpool . . . . . . . . . . . . . . . .408
- Klärung mittels Clarisaver . . . . . .410
Separatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . .411
- Prinzip der Zentrifugation . . . . . .411
- Arten von Zentrifugal-Separatoren
(Zentrifugen) . . . . . . . . . . . . . . . .413
- Bau und Arbeitsweise von
selbstaustragenden Separatoren .413
- Einschätzung der Heißwürzeseparation . . . . . . . . . . . . . . . . . .415
Gewinnung der Trubwürze . . . . . .416
3.9.5
des Kühltrubes . . . . . . . . . . . . . . .417
- Belüftung der Würze . . . . . . . . . .418
- Veränderungen in der Konzentration
der Würze . . . . . . . . . . . . . . . . . .418
Geräte zum Kühlen der Würze . . .419
- Aufbau des Plattenwärmeübertragers . . . . . . . . . . . . . . . . .419
- Wirkungsweise des Plattenwärmeübertragers . . . . . . . . . . . . . . . . .420
- Vorteile des Plattenwärmeübertragers . . . . . . . . . . . . . . . . .423
Grundlagen und Durchführung der
Würzebelüftung . . . . . . . . . . . . . . .423
Verfahren zur Würzebelüftung . . . .424
- Zeitpunkt der Hefebelüftung . . . .425
Geräte zum Entfernen des
Kühltrubes . . . . . . . . . . . . . . . . . . .426
- Kieselgurfilter . . . . . . . . . . . . . . . .426
- Flotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . .426
- Separation der kalten Würze . . . .427
Würzekühllinien . . . . . . . . . . . . . . .428
3.10
Kontinuierliche Würzeherstellung .428
3.11
Steuerung und Kontrolle der Vorgänge bei der Würzeherstellung . .430
3.12
Arbeitssicherheit bei der
Würzeherstellung . . . . . . . . . . . . . .433
Unfallverhütung im Bereich
der Mühle . . . . . . . . . . . . . . . . . . .433
Unfallverhütung bei Arbeiten
in Sudgefäßen . . . . . . . . . . . . . . . .433
Unfallverhütung bei der Arbeit mit
Separatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . .434
Kühlen und Klären der Würze . . . .417
Vorgänge beim Kühlen . . . . . . . . .417
- Abkühlung der Würze . . . . . . . . .417
- Bildung und optimale Entfernung
4.1.1
3.5.2
3.5.3
3.5.3
3.6
3.6.1
3.6.2
3.6.3
3.6.4
3.6.5
3.8.4
3.8.5
3.9
3.9.1
Beeinflussung der Sudhausausbeute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .397
Berechnung einer Sudhausausbeute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .398
Bewertung der Sudhausausbeute .399
Sudhauseinrichtung . . . . . . . . . . . .399
Anzahl und Aufstellung der Gefäße 399
Gefäßgröße . . . . . . . . . . . . . . . . . .400
Gefäßmaterial . . . . . . . . . . . . . . . .400
Produktionskapazität des
Sudhauses . . . . . . . . . . . . . . . . . . .401
Sudwerke besonderer Art . . . . . . .402
- Sudwerke von Gasthausbrauereien . . . . . . . . . . . . . . . . . .402
- Integral-Sudwerk . . . . . . . . . . . . .402
- Versuchs- und Lehrsudwerke . . . .403
3.9.2
3.9.3
3.9.4
3.12.1
3.12.2
3.12.3
4
4.1
4.1.2
Herstellen des Bieres . . . . . . . . . . .443
Umwandlungen beim Gären
und Reifen . . . . . . . . . . . . . . . . . . .443
Hefe als wichtigster Partner
des Brauers . . . . . . . . . . . . . . . . . .443
Stoffwechsel der Hefe . . . . . . . . . .446
- Vergären des Zuckers . . . . . . . . . .446
11
Vorsatz.qxp
4.1.3
4.1.4
4.1.5
4.1.6
4.1.7
4.1.8
08.06.2011
13:58
Seite 12
- Eiweißstoffwechsel . . . . . . . . . . .451
- Fettstoffwechsel . . . . . . . . . . . . . .453
- Kohlenhydratstoffwechsel . . . . . .453
- Mineralstoffwechsel . . . . . . . . . . .455
Bildung und Abbau von Gärungs- . . . .
nebenprodukten . . . . . . . . . . . . . .456
- Diacetyl (vicinale Diketone) . . . . .457
- Aldehyde (Carbonyle) . . . . . . . . .460
- Höhere Alkohole . . . . . . . . . . . . .461
- Ester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .461
- Schwefelverbindungen . . . . . . . .462
- Organische Säuren . . . . . . . . . . . .464
- Beurteilungskriterien der Aromastoffe
im Bier (nach Miedaner) . . . . . . . .464
Weitere Vorgänge und
Umwandlungen . . . . . . . . . . . . . . .466
- Veränderungen der Zusammensetzung
der Eiweißstoffe . . . . . . . . . . . . . .466
- Senkung des pH-Wertes . . . . . . .467
- Veränderung der Redoxverhältnisse
im Bier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .467
- Veränderung in der Farbe
des Bieres . . . . . . . . . . . . . . . . . . .468
- Ausscheidung von Bitterstoffen
und Gerbstoffen . . . . . . . . . . . . .468
- CO2-Gehalt des Bieres . . . . . . . . .468
- Klärung und kolloidale Stabilisierung
des Bieres . . . . . . . . . . . . . . . . . . .468
Auswirkungen verschiedener
Faktoren auf die Hefe . . . . . . . . . .469
Flockulation der Hefe
(Bruchbildung) . . . . . . . . . . . . . . .471
Degeneration der Hefe . . . . . . . . .472
Physiologischer Zustand der Hefe . .472
- Eintank-Reinzuchtverfahren . . . . .482
- Offene Hefeherführung . . . . . . . .483
4.3
4.3.1
4.3.2
4.3.3
4.3.4
4.3.5
4.3.6
4.3.7
4.3.8
4.3.9
4.2
4.2.1
4.2.2
4.2.3
4.2.4
12
Reinzucht der Hefe . . . . . . . . . . . .473
Grundlagen der Hefevermehrung .473
Gewinnung von geeigneten
Hefezellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . .475
Herführung im Labor . . . . . . . . . .475
Hefeherführung im Betrieb . . . . . .476
- Hefereinzuchtanlagen . . . . . . . . .476
- Assimilationsverfahren . . . . . . . . .480
4.4
Klassische Gärung und Reifung . . .485
Gärbottiche – Einrichtung des
offenen Gärkellers . . . . . . . . . . . . .485
- Gärbottiche . . . . . . . . . . . . . . . . .485
- Einrichtung des offenen
Gärkellers . . . . . . . . . . . . . . . . . . .486
Gärkellerausbeute . . . . . . . . . . . . .488
Durchführung der offenen
Hauptgärung . . . . . . . . . . . . . . . . .489
- Anstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . .489
- Gärführung im Gärbottich . . . . .492
- Vergärungsgrad . . . . . . . . . . . . . .493
- Schlauchen aus dem Bottich . . . .497
Hefeernte im Bottich . . . . . . . . . . .499
Vorgänge bei der Reifung des Bieres
in konventionellen Tanks . . . . . . . .500
- Sättigen des Bieres mit Kohlendioxid unter Überdruck . . . . . . . .500
- Klären des Bieres . . . . . . . . . . . . .501
Einrichtung des konventionellen
Lagerkellers . . . . . . . . . . . . . . . . . .501
- Einrichtung des Lagerkellers . . . . .501
- Lagertanks . . . . . . . . . . . . . . . . . .502
Durchführung der Lagerung in
konventionellen Tanks . . . . . . . . . .504
- Schlauchen . . . . . . . . . . . . . . . . .504
- Spunden . . . . . . . . . . . . . . . . . . .504
Anstecken . . . . . . . . . . . . . . . . . . .506
- Herstellen der Verbindung . . . . . .506
- Druck beim Anstecken und
Entleeren . . . . . . . . . . . . . . . . . . .506
Ziehen aus konventionellen Tanks .507
- Verschneidbock . . . . . . . . . . . . . .507
- Druckregler . . . . . . . . . . . . . . . . .507
- Gewinnen des Hefebieres . . . . . .507
- Tiefkühlen des Bieres . . . . . . . . . .508
- Vor- und Nachlauf . . . . . . . . . . . .508
Gärung und Reifung in
zylindrokonischen Tanks (ZKT) . . . .508
Vorsatz.qxp
4.4.1
4.4.2
4.4.2.1
4.4.3
4.4.4
4.4.5
4.4.6
11.06.2011
11:44
Seite 13
Bau und Aufstellung von
zylindrokonischen Tanks . . . . . . . . .508
- Bau, Form und Material der ZKT .508
- Größenordnung der ZKT . . . . . . .509
- Aufstellung und Anordnung
der ZKT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .512
Ausrüstung der zylindrokonischen
Tanks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .513
Kontroll- und Bedienelemente und
Sicherheitsarmaturen . . . . . . . . . . .513
- Kühlen der ZKT . . . . . . . . . . . . . .522
- Möglichkeiten zur Steuerung und
Automatisierung der Kühlung . . .529
Durchführung der Gärung und
Reifung in ZKT . . . . . . . . . . . . . . . .530
- Besondere Gesichtspunkte für die
Gärung und Reifung in ZKT . . . . .533
- Kalte Gärung – kalte Reifung . . . .536
- Kalte Gärung mit gezielter Reifung
im ZKT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .538
- Drucklose warme Gärung –
kalte Reifung . . . . . . . . . . . . . . . .538
- Druckgärung . . . . . . . . . . . . . . . .538
- Kalte Gärung – warme Reifung . .539
- Kalte Hauptgärung mit
programmierter Reifung . . . . . . .540
- Warme Hauptgärung mit normaler .
oder forcierter Reifung . . . . . . . . .540
Hefeernte aus dem ZKT . . . . . . . . .540
- Zeitpunkt der Hefeernte . . . . . . .541
- Methoden der Hefeernte . . . . . . .542
- Behandeln und Aufbewahren der
Erntehefe . . . . . . . . . . . . . . . . . . .543
- Kontrolle der Erntehefe . . . . . . . .544
Bierqualität vor der Filtration . . . . .545
Rückgewinnung von Bier aus
Überschusshefe
(Gelägerbier, Hefebier) . . . . . . . . . .546
- Trennung durch Sedimentation oder
Filtration . . . . . . . . . . . . . . . . . . .546
- Separation der Hefe . . . . . . . . . . .546
- Bierrückgewinnung mittels
Dekanter . . . . . . . . . . . . . . . . . . .547
4.4.7
4.4.8
4.5
4.5.1
4.5.2
4.6
4.6.1
4.6.2
4.6.3
4.6.4
- Membranfiltration der Hefe . . . . .548
- Aufbereitung des Bieres aus
Überschusshefe (Hefebier) . . . . . .548
CO2-Rückgewinnung . . . . . . . . . . .550
Immobilisierte Hefen . . . . . . . . . . .552
Filtrieren des Bieres . . . . . . . . . . . . .553
Möglichkeiten der Filtration . . . . . .554
- Abscheidemechanismen . . . . . . .554
- Filtermittel . . . . . . . . . . . . . . . . . .555
- Filterhilfsmittel . . . . . . . . . . . . . . .556
Bauformen von Filtern . . . . . . . . . .560
- Massefilter . . . . . . . . . . . . . . . . . .560
- Anschwemmfilter . . . . . . . . . . . .561
- Schichtenfilter (Rahmenfilter) . . . .576
- Membranfilter . . . . . . . . . . . . . . .577
- Multi-Micro-System . . . . . . . . . . .579
- Filtrationsbereiche . . . . . . . . . . . .579
- Kieselgurfreie Bierfiltration . . . . . .580
Haltbarmachen des Bieres . . . . . . .589
Biologische Haltbarmachung . . . .589
- Pasteurisation . . . . . . . . . . . . . . .590
- Kurzzeiterhitzung (KZE) . . . . . . . .591
- Heißabfüllung von Bier . . . . . . . .593
- Pasteurisation im Tunnelpasteur . .593
- Kaltaseptische Behandlung
des Bieres . . . . . . . . . . . . . . . . . . .594
Kolloidale Stabilisierung des Bieres .595
- Charakter der kolloiden
Trübungen . . . . . . . . . . . . . . . . . .595
- Verbesserung der kolloiden Haltbarkeit
des Bieres . . . . . . . . . . . . . . . . . . .596
- Technologische Maßnahmen zur
Verbesserung der kolloiden
Haltbarkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . .597
- Zusatz von Stabilisierungsmitteln .598
- Best-Filtrations-System BeFiS . .605
Filtrationsanlage . . . . . . . . . . . . . . .606
Geschmackliche Stabilität . . . . . . .609
- Alterungsprozess . . . . . . . . . . . . .610
- Faktoren zur Förderung der
Geschmacksstabilität . . . . . . . . . .611
13
Vorsatz.qxp
08.06.2011
13:58
Seite 14
- Maßnahmen zur Vermeidung des
Sauerstoffeintrages auf dem Filtrationsund Abfüllwege . . . . . . . . . . . . . .613
- Maßnahmen zur Vermeidung
negativer Einflüsse auf die
geschmackliche Stabilität nach
der Abfüllung . . . . . . . . . . . . . . . .614
4.7
Karbonisieren des Bieres . . . . . . . .616
4.8
Besondere Verfahren zur
Bierherstellung . . . . . . . . . . . . . . . .617
High Gravity Brewing . . . . . . . . . . .617
Eisbierherstellung . . . . . . . . . . . . . .620
Verfahren zur Entfernung des
Alkohols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .622
- Membrantrennverfahren . . . . . . .622
- Thermische Verfahren/Destillation 626
- Unterdrückung der Alkoholbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .630
4.8.1
4.8.2
4.8.3
4.9
4.9.1
4.9.2
4.9.3
4.9.4
Unfallschutz bei der Gärung, . . . .633
Reifung und Filtration . . . . . . . . . .633
Unfallgefahren durch
Gärungskohlensäure . . . . . . . . . . .633
Arbeit im Druckbehältern . . . . . . . .634
Arbeiten mit Kieselgur . . . . . . . . . .635
Generelle Hinweise zum
Unfallschutz . . . . . . . . . . . . . . . . .636
5.1.2
5.1.3
5.1.4
5.1.5
5.1.6
5
5.1
5.1.1
14
Abfüllen des Bieres . . . . . . . . . . . . .643
Abfüllen in Mehrweg-Glasflaschen 643
Mehrweg-Glasflaschen . . . . . . . . .643
- Vor- und Nachteile von Glasflaschen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .643
- Herstellen der Glasflaschen . . . . .643
- Flaschenformen . . . . . . . . . . . . . .643
- Flaschenfarbe . . . . . . . . . . . . . . . .645
- Oberflächenvergütung . . . . . . . . .646
- Scuffing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .646
- Flaschennachvergütung . . . . . . . .646
- Kunststoffbeschichtete LeichtglasMehrwegflaschen . . . . . . . . . . . .647
5.1.7
5.1.8
5.1.9
- Verfahrensschritte bei der Abfüllung von Mehrweg-Glasflaschen 647
Reinigen von MehrwegGlasflaschen . . . . . . . . . . . . . . . . .647
- Einwirkungsfaktoren bei der
Flaschenreinigung . . . . . . . . . . . .647
- Flaschenreinigungsmaschinen . . .648
- Reinigungslauge . . . . . . . . . . . . .665
- Reinigungs- und Wartungsarbeiten
an der Flaschenreinigungsmaschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . .670
- Abräumen von Neuglasflaschen
und Dosen . . . . . . . . . . . . . . . . . .671
Kontrolle der gereinigten MehrwegGlasflaschen . . . . . . . . . . . . . . . . .671
Befüllen von Flaschen . . . . . . . . . . .678
- Grundsätze beim Abfüllen . . . . . .678
- Prinzipieller Aufbau von Flaschenfüllmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . .680
- Wesentliche Baugruppen der
Flaschenfüllmaschinen . . . . . . . . .681
- Bau und Funktionsweise der
Füllorgane . . . . . . . . . . . . . . . . . .685
- Hochdruckeinspritzung . . . . . . . .696
Verschließen der Flaschen . . . . . . .699
- Verschließen mittels Kronenkorken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .699
- Verschließen mit Bügelverschluss . . . . . . . . . . . . . . . . . .705
Reinigen des Füllers und
Verschließers . . . . . . . . . . . . . . . . .706
Kontrolle der befüllten und
verschlossenen Flaschen . . . . . . . . .710
- Füllhöhenkontrolle . . . . . . . . . . . .711
- Sauerstoff im Flaschenhals . . . . . .712
Pasteurisieren in Flaschen . . . . . . . .714
- Grundlagen der Pasteurisation
in Flaschen . . . . . . . . . . . . . . . . . .714
- Wesentliche Baugruppen
des Tunnelpasteurs . . . . . . . . . . . .715
- PE-Sicherung . . . . . . . . . . . . . . . .717
Etikettieren und Foliieren der
Flaschen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .719
Vorsatz.qxp
08.06.2011
13:58
Seite 15
- Etiketten und Folien . . . . . . . . . . .719
- Etikettenleim . . . . . . . . . . . . . . . .721
- Grundprinzip der Etikettierung . .722
- Bauarten von Etikettiermaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . .724
- Kopfeinfaltung mit Folien . . . . . .725
- Datieren der Etiketten . . . . . . . . .726
5.2
5.2.1
5.2.2
5.3
5.3.1
5.3.2
5.3.3
5.3.4
5.3.5
5.3.6
5.4
Besonderheiten beim Abfüllen
in Einweg-Glasflaschen . . . . . . . .727
Abräumen von Neuglasflaschen .727
Rinsen (Spülen) . . . . . . . . . . . . . . .727
Abfüllen in PET-Flaschen . . . . . . . . .728
PET-Flaschen . . . . . . . . . . . . . . . . . .729
- Struktureigenschaften von PET . .729
- Barriereeigenschaften von PET . . .729
- Barrieretechnologien . . . . . . . . . .730
- Bedeutung der Scavanger . . . . . .732
Herstellen der PET-Flaschen . . . . . .733
- Herstellen der Preforms . . . . . . . .733
- Strecken und Blasen der
PET-Flaschen . . . . . . . . . . . . . . . . .733
- Kontrolle der hergestellten
PET-Flaschen . . . . . . . . . . . . . . . . .736
- Rinsen der Neuflaschen . . . . . . . .736
Transportieren der PET-Flaschen . . .737
Befüllen der PET-Flaschen . . . . . . . .737
Verschließen der PET-Flaschen . . . .744
- Kunststoff-Schraubverschlüsse . . .744
- Aluminium-Anrollverschlüsse . . . .746
Etikettieren von PET-Flaschen . . . . .749
5.4.3
Abfüllen von Kunststoffflaschen
im Mehrweg . . . . . . . . . . . . . . . . .751
PEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .751
Reinigung von MehrwegKunststoffflaschen . . . . . . . . . . . . .751
Fremdstoffinspektion . . . . . . . . . . .752
5.5
5.5.1
5.5.2
Abfüllen in Dosen . . . . . . . . . . . . .755
Dosen und Dosenverschlüsse . . . . .756
Einlagern, Entpalettieren und
5.4.1
5.4.2
5.5.3
5.5.4
5.5.5
5.5.6
5.5.7
5.5.8
5.5.9
5.5.10
5.5.11
5.5.12
5.6
5.6.1
5.6.2
5.6.3
5.6.4
5.6.5
5.6.6
5.7
5.7.1
5.7.2
5.7.3
5.7.4
Abschieben der Leerdosen . . . . . . .760
Inspektion der Leerdosen . . . . . . . .761
Rinsen der Dosen . . . . . . . . . . . . . .761
Befüllen der Dosen . . . . . . . . . . . . .762
- Mechanische Dosenfüller . . . . . . .764
- Dosenfüller mit volumetrischer
Füllung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .766
Verschließen der Dosen . . . . . . . . .773
Reinigung des Dosenfüllers und
Verschließers . . . . . . . . . . . . . . . . .775
Widgets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .776
Inspektion der gefüllten Dosen . . .778
Pasteurisieren der Dosen . . . . . . . .778
Rundumetikettierung von Dosen .779
Datieren der Dosen . . . . . . . . . . . .780
Abfüllen in Fässer, Kegs, Partyfässer und
Großdosen . . . . . . . . . . . . . . . . . . .781
Holzfässer und Fassabfüllung . . . . .781
Kegs und Fittings . . . . . . . . . . . . . .784
Reinigen und Befüllen der Kegs . .786
- Material, Form und Größe
der Kegs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .785
- Kegarmaturen (Fittings) . . . . . . . .786
- Reinigen der Kegs . . . . . . . . . . . .788
- Befüllen der Kegs . . . . . . . . . . . . .788
Keg-Gesamtanlagen . . . . . . . . . . .790
Befüllen von Klein- u. Partyfässern 790
Befüllen von Großdosen . . . . . . . .791
Transportieren und Verpacken . . . .792
Transportgebinde . . . . . . . . . . . . . .792
Behandlung der Kunststoffkästen .795
- Aussortieren fremder und
beschädigter Kästen und Flaschen 795
- Waschen der Kästen . . . . . . . . . .795
- Kastenmagazin . . . . . . . . . . . . . .796
Transporttechnik . . . . . . . . . . . . . .796
- Flaschen- und Dosentransport . . .797
- Gebindetransport . . . . . . . . . . . .802
Verpackungstechnik . . . . . . . . . . . .802
- Packkopf und Packtulpen . . . . . .802
- Packerarten . . . . . . . . . . . . . . . . .805
15
Vorsatz.qxp
5.7.5
11.06.2011
11:43
Seite 16
Palettier- und Entpalettiereinrichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . .811
- Robotertechnik . . . . . . . . . . . . . .811
- Bau und Funktion der Palettierund Entpalettiereinrichtungen . . .813
- Stapelung von Vollgutpaletten . . .815
- Transportanlagen für Paletten . . .815
- Paletten-Stellplätze . . . . . . . . . . .815
- Zu- und Ablaufvorrichtungen . . .815
- Palettenmagazine . . . . . . . . . . . .816
- Palettenkontrolle . . . . . . . . . . . . .816
- Palettensicherung . . . . . . . . . . . .816
- Palettierung in der Fassfüllung . . .817
5.8
Gesamt-Abfüllanlagen . . . . . . . . . .817
5.9
5.9.1
Bierschwand . . . . . . . . . . . . . . . . .822
Berechnung der hergestellten
Verkaufsbiermenge . . . . . . . . . . . .823
Bestandsaufnahme und Umrechnung
auf Verkaufsbier . . . . . . . . . . . . . . .823
Berechnung Volumenschwand . . .825
Berechnung des Malzverbrauches .826
Bedeutung des Schwandes und
Möglichkeiten der Verminderung .826
5.9.2
5.9.3
5.9.4
5.9.5
6
6.1
6.1.3
Reinigung und Desinfektion . . . . . .835
Materialien und ihr Verhalten
gegenüber Reinigungsmitteln . . . .835
Aluminiumgefäße . . . . . . . . . . . . .835
Gefäße, Leitungen und Armaturen
aus Chromnickelstahl . . . . . . . . . . .836
Schläuche und Dichtungen . . . . . .838
6.2
Reinigungsmittel . . . . . . . . . . . . . .839
6.3
Desinfektionsmittel . . . . . . . . . . . .841
6.4
Durchführung der Reinigung und
Desinfektion im CIP . . . . . . . . . . . .842
6.5
Reinigungsvorgang . . . . . . . . . . . .849
6.6
Mechanische Reinigung . . . . . . . . .851
6.1.1
6.1.2
16
6.7
Kontrolle der Reinigung und
Desinfektion . . . . . . . . . . . . . . . . . .852
6.8
Arbeitsschutz bei der Reinigung und
Desinfektion . . . . . . . . . . . . . . . . . .852
7
7.1
7.1.1
7.1.2
Das fertige Bier . . . . . . . . . . . . . . .853
Inhaltsstoffe des Bieres . . . . . . . . . .853
Bestandteile des Bieres . . . . . . . . . .853
Bier und Gesundheit . . . . . . . . . . .857
7.2
7.2.1
Geschmack und Schaum . . . . . . . .858
Geschmack des Bieres . . . . . . . . . .859
- Bieraroma . . . . . . . . . . . . . . . . . .859
- Vollmundigkeit . . . . . . . . . . . . . . .862
- Rezenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .863
- Bittere des Bieres . . . . . . . . . . . . .863
Schaum des Bieres . . . . . . . . . . . . .864
7.2.2
7.3
7.3.1
7.3.2
Biersorten und ihre Besonderheiten 868
Obergärig hergestellte Biere . . . . . .869
- Besonderheiten der Obergärung .869
- Weizenbiere . . . . . . . . . . . . . . . . .871
- Berliner Weiße . . . . . . . . . . . . . . .877
- Altbier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .877
- Kölsch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .878
- Ale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .878
- Stout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .879
- Porter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .879
- Belgische Biersorten . . . . . . . . . . .879
Untergärige Biersorten . . . . . . . . . .881
- Biere nach Pilsner Typ . . . . . . . . . .881
- Lagerbiere/Vollbiere . . . . . . . . . . .882
- Export . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .883
- Schwarzbiere . . . . . . . . . . . . . . . .883
- Festbiere . . . . . . . . . . . . . . . . . . .884
- Eisbier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .884
- Märzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .884
- Bockbier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .884
- Doppelbock . . . . . . . . . . . . . . . . .885
- Alkoholfreies Bier . . . . . . . . . . . . .885
- Diätbier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .886
- Leichtbier (Light) . . . . . . . . . . . . .887
Vorsatz.qxp
7.3.3
7.4
7.4.1
7.4.2
7.4.3
08.06.2011
13:58
Seite 17
- Malztrunk . . . . . . . . . . . . . . . . . .888
- Biersorten mit sehr geringem
Anteil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .889
- Biermischgetränke . . . . . . . . . . . .889
Tendenzen bei der Entwicklung von
Biersorten, die nicht dem
Reinheitsgebot entsprechen . . . . .891
Qualitätsprüfung . . . . . . . . . . . . . .894
Verkostung des Bieres . . . . . . . . . .894
Mikrobiologische Prüfung . . . . . . .897
Bieranalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . .901
- Bestimmung der Stammwürze . .901
- Bestimmung der Bierfarbe . . . . . .906
- Bestimmung des pH-Wertes . . . .907
- Bestimmung des Sauerstoffgehaltes im Bier . . . . . . . . . . . . .907
- Bestimmung des Diacetylgehaltes
im Bier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .908
- Bestimmung der
Schaumhaltbarkeit . . . . . . . . . . . .909
- Bestimmung des CO2-Gehaltes . .910
- Bestimmung der Bittereinheiten .911
- Bestimmung d. Trübungsneigung .911
- Filtrierbarkeit des Bieres . . . . . . . .911
- Weitere Untersuchungen . . . . . . .912
7.5
7.5.1
7.5.2
7.5.3
7.5.4
7.5.5
7.5.6
7.5.7
7.5.8
7.5.9
7.5.10
Prozessmess- und Analysentechnik 912
Temperaturmessgeräte . . . . . . . . . .913
Durchflussmessgeräte . . . . . . . . . .913
Füllstandsmessgeräte . . . . . . . . . . .914
Dichtemessgeräte . . . . . . . . . . . . .915
Optische Online-Messtechnik . . . . .917
Sauerstoffmessgeräte . . . . . . . . . . .918
pH-Wert-Messgeräte . . . . . . . . . . .918
Leitfähigkeitsmessgeräte . . . . . . . .919
Grenzwertsonden . . . . . . . . . . . . .919
Druckmessgeräte . . . . . . . . . . . . . .919
8
8.1
Kleine Brauer . . . . . . . . . . . . . . . . .927
Gaststättenbrauer (Pub-Brauer) . .928
8.2
Mikrobrauer . . . . . . . . . . . . . . . . . .934
8.3
Hobbybrauer . . . . . . . . . . . . . . . . .934
9
9.1
Entsorgung und Umwelt . . . . . . . .941
Umweltrecht . . . . . . . . . . . . . . . . .942
9.2
9.2.1
9.2.2
9.2.3
Abwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .944
Abwasserkosten . . . . . . . . . . . . . . .944
Begriffsdefinitionen b. Abwasser . .946
Abwasserbehandlung . . . . . . . . . .948
- Aerobe Abwasserbehandlungsanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .948
- Anaerobe Abwasserbehandlungsanlagen . . . . . . . . . .949
- Menge und Zusammensetzung
des Brauereiabwassers . . . . . . . . .950
- Abwasserbehandlung mit Mischund Ausgleichsbecken . . . . . . . . .951
9.3
9.3.1
9.3.2
9.3.3
9.3.4
9.3.5
9.3.6
9.3.7
9.3.8
Reststoffe und Abfälle . . . . . . . . . .952
Malz- und Hopfentreber . . . . . . . .953
Trub . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .955
Überschusshefe . . . . . . . . . . . . . . .955
Kieselgurschlamm . . . . . . . . . . . . .955
Altetiketten . . . . . . . . . . . . . . . . . .956
Glasbruch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .957
Bierdosen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .957
Kleine Abfallmengen . . . . . . . . . . .957
9.4
9.4.1
9.4.2
9.4.3
9.4.4
Emissionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . .958
Staub und Staubemissionen . . . . . .958
Emissionen aus dem Sudhaus . . . .958
Rauchgasemissionen . . . . . . . . . . .958
Schallemissionen . . . . . . . . . . . . . .958
9.5
Recycling von PET-Flaschen . . . . . .959
10
Energiewirtschaft in der Brauerei und
Mälzerei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .961
Energiebedarf bei der Malz- und
Bierherstellung . . . . . . . . . . . . . . . .961
Dampfkesselanlagen . . . . . . . . . . .962
Brennstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . .962
Dampf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .964
10.1
10.2
10.2.1
10.2.2
17
Vorsatz.qxp
08.06.2011
10.2.3
10.2.5
10.3
10.3.1
10.3.2
10.3.3
10.3.4
10.3.5
10.4
10.4.1
10.4.2
10.4.3
10.4.4
10.4.5
18
13:58
Seite 18
- Verdampfungswärme . . . . . . . . .964
- Nassdampf . . . . . . . . . . . . . . . . . .965
- Überhitzter Dampf . . . . . . . . . . . .965
- Heißwasser . . . . . . . . . . . . . . . . .966
Dampfkessel . . . . . . . . . . . . . . . . .966
- Einteilung der Dampfkessel . . . . .966
- Bauarten von Dampfkesseln . . . .966
- Dreizugkessel . . . . . . . . . . . . . . . .967
- Energierückgewinnung und
Wirkungsgradverbesserung . . . . .969
- Dampfkraftmaschinen . . . . . . . . .971
Blockheizkraftwerke (BHKW) . . . . .972
Kälteanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . .973
Kältemittel und Kälteträger . . . . . .974
- Kältemittel . . . . . . . . . . . . . . . . . .974
- Kälteträger . . . . . . . . . . . . . . . . . .974
- Wirkungsprinzip bei der
Kälteerzeugung . . . . . . . . . . . . . .975
Kompressionskälteanlagen . . . . . .980
- Arbeitsprinzip . . . . . . . . . . . . . . .980
- Verdampfer . . . . . . . . . . . . . . . . .981
- Kompressor (Verdichter) . . . . . . . .983
- Kondensator (Verflüssiger) . . . . . .985
- Regelventil . . . . . . . . . . . . . . . . . .986
- Eiswasserspeichersystem . . . . . . .987
Absorptionskühlanlage . . . . . . . . .988
Raum- und Flüssigkeitskühlung . . .989
- Kühlung von konventionellen
Gär- und Lagerkellern . . . . . . . . .989
- Moderne Kälteanlagen . . . . . . . .990
- Flüssigkeitskühlung . . . . . . . . . . .992
Hinweise für den wirtschaftlichen
Betrieb der Kälteanlage . . . . . . . . .994
Elektrische Anlagen . . . . . . . . . . . .995
Bezug der elektrischen Energie . . .995
Leistungsfaktor cos ϕ . . . . . . . . . . .996
Umwandeln des elektrischen
Stromes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .998
Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . .999
Hinweise für den wirtschaftlichen
Verbrauch von Elektroenergie . . .1000
10.5
10.5.1
10.5.2
10.5.3
Pumpen, Ventilatoren und
Kompressoren . . . . . . . . . . . . . . .1001
Pumpen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1001
- Kreiselpumpen . . . . . . . . . . . . . .1001
- Verdrängerpumpen . . . . . . . . . .1004
- Dimensionierung von Pumpen . .1010
- Drehzahlregelung von Pumpen .1010
- Gleitringdichtung . . . . . . . . . . . .1011
Ventilatoren . . . . . . . . . . . . . . . . .1012
- Lüfter und Ventilatoren . . . . . . .1012
Druckluftanlagen . . . . . . . . . . . . .1012
- Druckluftverdichter
(Kompressoren) . . . . . . . . . . . . .1014
- Lufttrockner . . . . . . . . . . . . . . . .1019
- Druckbehälter . . . . . . . . . . . . . .1020
- Druckleitungsnetz . . . . . . . . . . .1020
- Luftfilter . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1021
10.6
Der Energiebedarf wächst . . . . . .1021
11
11.1
Automation und Anlagenplanung 1025
Hinweise zum Einsatz der Mess-,
Steuer- und Regeltechnik . . . . . . .1025
Allgemeine Hinweise . . . . . . . . . .1025
Anforderungen an die Messunsicherheit der Messtechnik . . . .1026
Anforderungen des Einbauortes
und der Reinigung/Desinfektion . .1027
Anforderungen der Betriebssicherheit und Anlagensicherheit . . . . .1028
Anforderungen der Wartung und
Instandhaltung . . . . . . . . . . . . . . .1029
Anforderungen an automatische
Steuerungen . . . . . . . . . . . . . . . .1029
11.1.1
11.1.2
11.1.3
11.1.4
11.1.5
11.1.6
11.2
11.2.1
11.2.2
11.2.3.
Anlagenplanung . . . . . . . . . . . . .1033
Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . .1033
- Allgemeine Betrachtungen zur
Anlagenplanung . . . . . . . . . . . .1033
- Grundsätzliches zum Ablauf der
Anlagenplanung . . . . . . . . . . . .1034
Grundlagen der Anlagenplanung 1036
Varianten für die Durchführung der
Vorsatz.qxp
11.2.4
11.2.5
11.2.6
11.2.7
11.2.8
11.3
11.3.1
11.3.2
11.3.3
11.3.4
11.3.5.
08.06.2011
13:58
Seite 19
Anlagenplanung und -realisierung1038
Wichtige Dokumente und Unterlagen
der Anlagenplanung . . . . . . . . . .1040
- Allgemeine Hinweise . . . . . . . . .1040
- Das Verfahrensschema . . . . . . . .1040
- Das Grundfließbild . . . . . . . . . . .1041
- Das Verfahrensfließbild . . . . . . .1041
- Das Rohrleitungs- und
Instrumenten-Fließbild . . . . . . . .1044
- Rohrleitungs- und Montagepläne1045
- Die Verfahrensbeschreibung . . .1047
- Die Gestaltung von Ausführungsunterlagen . . . . . . . . . . . . . . . . .1047
Hinweise für die Vertragsgestaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . .1049
Inbetriebnahme und Leistungsfahrt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1050
Projektabschluss . . . . . . . . . . . . . .1051
Projektdokumentation . . . . . . . . .1051
Gestaltung von Anlagen und
Anforderungen an die Anlagen . .1052
Allgemeine Hinweise . . . . . . . . . .1052
Voraussetzungen für die Automation
moderner Anlagen . . . . . . . . . . . .1052
Anforderungen an die Gestaltung von
Rohrleitungen und Anlagen im Hinblick
auf kontaminationsfreies Arbeiten 1053
Anforderungen an die Betriebssicherheit der Anlagen . . . . . . . . .1053
- Medientrennung . . . . . . . . . . . .1053
- Sicherung der Anlage gegen
unzulässige Drücke . . . . . . . . . .1056
Hinweise für die Gestaltung von
Rohrleitungen . . . . . . . . . . . . . . .1057
- Allgemeine Hinweise . . . . . . . . .1057
- Rohrleitungsverbindungen . . . . .1058
- Verlegung von Rohrleitungen und
die Gestaltung von Rohrleitungshalterungen . . . . . . . . . . . . . . .1060
- Die Fließgeschwindigkeit in Rohrleitungen, Druckverluste . . . . . .1062
- Maßnahmen gegen Flüssigkeits- . . . .
11.3.6
11.3.7
11.3.8
11.3.9
11.3.10
schläge und Schwingungen . . . .1064
- Entlüftung der Rohrleitungen,
Sauerstoffentfernung . . . . . . . . .1066
- Gestaltung von Wärmedämmungen
bei Rohrleitungen . . . . . . . . . . .1067
- Gestaltung von Rohrausläufen . .1067
- Sicherung der Rohrleitungen
gegen Frost und Verstopfungen .1068
- Toträume in Rohrleitungen . . . .1068
- Dampfleitungen . . . . . . . . . . . . .1068
Hinweise zur Gestaltung von Wärmeund Kältedämmungen . . . . . . . . .1069
- Allgemeine Hinweise . . . . . . . . .1069
- Vermeidung von Wasserdampfdiffusion und Schwitzwasserbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1070
Hinweise zur Rohrleitungsverschaltung,
zum Einsatz von Armaturen und zur
Probeentnahme . . . . . . . . . . . . . .1070
- Allgemeine Hinweise . . . . . . . . .1070
- Die manuelle Verbindungstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1070
- Festverrohrung . . . . . . . . . . . . . .1072
- Armaturen für Rohrleitungen und
Anlagenelemente . . . . . . . . . . . .1072
- Probeentnahmearmaturen . . . . .1073
- Armaturenbauformen . . . . . . . .1075
Hinweise zur Gestaltung und zum
Betrieb von CIP-Stationen . . . . .1078
Hinweise zur Chemikalienlagerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1080
Hinweise zur Oberflächenbeschaffenheit von Maschinen
und Apparaten . . . . . . . . . . . . . .1081
Verzeichnis der Inserenten . . . . . . . . . . . . . .1085
Alterungsrelevante Substanzen . . . . . . . . . . .1086
Messgrößen und Umwandlungen . . . . . . . .1087
Hinweise auf verw. Zeichnungen
und Unterlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1090
19