Juli 2024

Am 29. und 30. Juli 2024 haben wir mit sortenreinem Pilsner Malz gebraut, d.h. mit einem Malz, welches aus nur einer einzigen Gerstensorte hergestellt und uns von einer mittelständischen Mälzerei zur Verfügung gestellt wurde. Die verwendete Sorte gilt als stark in der alpha-Amylase, der Eiweißgehalt ist gering bei hohem Eiweißlösungsgrad. Diese Gerstensorte findet sich zu einem gewissen Anteil in den Mischungen aktueller Braugerste.
Für uns war interessant, zu untersuchen, wie sich diese Braugerste beim isothermen Hochtemperaturmaischen verhält. Dazu haben wir in unserer 50 Liter Anlage, welche über ein sehr starkes Rührwerk verfügt und den Einmaischvorgang auf rund 30 Sekunden reduziert, 10 kg konditioniertes und geschrotetes Malz in insgesamt vier Versuchen bei 72, 74, 76 und 78 °C während 40 Minuten in 50 Liter Brauwasser mit 1 °dH gemaischt. Das Brauwasser wurde zuvor aus Umkehrosmosewasser und Leitungswasser angemischt. Geläutert wurde in der BrewTools 150 Pro, und in allen vier Versuchen wurden 12 Liter Nachguss mit 78 °C aufgebracht.
In allen diesen Versuchen war die Maische nach gerade einmal 20 Minuten jodnormal, und nach 40 Minuten wurden in situ Extrakte um 12 °P erreicht, ganz ähnlich wie in allen anderen bisherigen Versuchen unter vergleichbaren Bedingungen. Überraschend war für uns, dass die Verzuckerung bei 78 °C am schnellsten verlief und bei dieser Temperatur insgesamt die beste Extraktausbeute erreicht wurde. Bei diesen Ergebnissen stellt sich die Frage, wo bei dieser Sorte eigentlich die obere Temperaturgrenze für das isotherme Hochtemperaturmaischen liegt und wie sich eine noch höhere Temperatur auf die Zuckerverteilung auswirkt.
Gekocht wurden die Würzen in der BrewTools 150 Pro mit einem nicht-isomerisierten Hopfenextrakt von Yakimachief, die Aromahopfung erfolgte im Whirlpool mit dem tschechischen Saazer, ein sehr feiner Aromahopfen. Nach dem Kochen haben wir bei allen Würzen das während des Kochens verdampfte Wasser durch Umkehrosmosewasser ersetzt und die Würzen auf rund 12 °P eingestellt, wobei die Volumina in allen Versuchen beinahe gleich waren. Eine gewisse Schwachstelle ist das Läutern, da dies von Versuch zu Versuch ein wenig differieren kann.
Jede Würze wird jeweils in einem zylinderkonischen Gärgefäß drucklos bei 12 °C mit der Lallemand Brewing Diamond vergoren. Hopfung und Hefe sollen Pilsner Biere ergeben, und neben dem späteren Alkoholgehalt interessieren uns und die Mälzerei, die uns das Malz zur Verfügung gestellt hat, weitere physikalisch-chemische Parameter dieser Biere. Da Pilsner Biere immer eine gewisse Reifezeit benötigen, wird es bis in den Oktober dauern, bis wir diese vier Biere umfassend bewerten können. Am Rande sei erwähnt, dass die Härte des Leitungswassers bei den letzten Brauversuchen relativ stabil war und zwischen 5 und 6 °dH lag. Unser Brauwasser mischen wir aktuell aus 80% Umkehrosemosewasser und 20% Leitungswasser an, wobei wir die Härte des Leitungswassers trotzdem tagesaktuell bestimmen.

Vor der nun beginnenden Urlaubszeit haben wir am 18.07.2024 ca. 180 L eines Pilsner Bieres gebraut. Wir hatten seit Anfang des Jahres große Probleme, authentische helle Biere herzustellen, und letztlich hat uns die Aufkalkung des Leitungswassers auf 5 - 6 °dH, die zudem zeitweise nicht stabil war, durch die Stadtwerke Clausthal richtig Probleme bereitet. Mit einem solchen Wasser ist das Brauen von Pilsner Bieren faktisch unmöglich, und so sind unsere mit dem zuvor wenig definierten Wasser gebrauten Pilsner Biere, die demnächst in die Ausgabe gehen, zwar gut, aber eben nicht mehr so gut, wie noch im vergangenen Jahr. Einen befreundeten Braumeister erinnerten diese Pilsner Biere an den Dortmunder Typ.
Am 18.07. haben wir nun erstmals mit definiertem Wasser wieder ein Pils brauen können. Wir haben am Vortag aus Leitungswasser, welches wir zu 5 °dH bestimmt haben, und Umkehrosmosewasser 260 L Brauwasser mit 1 °dH angemischt. Da unsere Umkehrosmoseanlage leider nur knapp 2 L/min bereitstellen kann, werden wir eine zweite parallel installieren, da das Anmischen einfach viel zu viel Zeit in Anspruch nimmt, in welcher man kaum andere Arbeiten durchführen kann – will man nicht ein Überlaufen riskieren. Gemaischt wurde in unserem BrewTower 140+ in zwei Brauvorgängen je eine Mischung aus Pale Ale Malz und Carapils in je 130 L Wasser bei 78 °C. Durch Verbesserungen in der Zirkulation, durch Anbringen von Prallblechen und durch die Konditionierung des Malzes spielt die früher gefürchtete Klumpenbildung keine nennenswerte Rolle mehr. Das Abläutern erfolgte ohne Nachgüsse, es wurde also ein Vorderwürzebier hergestellt.
Gekocht wurden die Würzen, denen zuvor Sauergut zugegeben wurde, um den pH-Wert abzusenken, anschließend in unserer BrewTools 150 Pro mit einem nicht-isomerisierten Bitterhopfenextrakt von Yakimachief, für das Aroma kam in zwei Gaben der tschechische Saazer als Pellets Typ 90 zum Einsatz. Dessen Aroma wird als „erdig“, „kräuterig“ und „blumig“ bezeichnet und trägt zum Aroma des bekannten „Pilsner Urquell“ bei. Die Bittere unseres Bieres sollte um 35 IBU liegen, also ein durchaus kräftig gehopftes Pils. Berichtenswert ist vielleicht, dass die Dauer des Maischens keine allzu große Rolle für die erzielbare Stammwürze spielt. Wir haben einmal 30 Minuten lang gemaischt, einmal rund 90 Minuten, und in beiden Fällen erhielten wir nach dem Kochen fast identische Stammwürzen von 11,6 °P bei vergleichbaren Volumina. Inwieweit die Zeit für das Maischen noch weiter reduziert werden kann, müssen künftige Versuche zeigen.
Wir haben für die Überführung der Würzen in „Tank Siegfried“ eine technische Änderung umgesetzt, die das Befüllen des Tanks deutlich vereinfacht und das früher eh schon geringe Kontaminationsrisiko mit Fremdhefen faktisch eliminiert. Vergoren werden beide Würzen zusammen bei 12 °C mit der untergärigen Hefe Diamond von Lallemand Brewing in der zweiten Führung. Nach unserer bisherigen Erfahrung verläuft die Gärung in der zweiten Führung dieser Hefe deutlich schneller, auch klären sich die Biere wesentlich besser, was wiederum das Filtrieren erleichtert. Diese Hefe ist maltotriosepositiv, und mit einer Stammwürze von 11,6 °P rechnen wir mit einem Alkoholgehalt von nicht mehr als 2,5 % vol. Ein Pils benötigt eine gewisse Reifezeit, daher wird es erst ca. Anfang Oktober ausgegeben werden.

Wir stellten am 7. Mai 2024 (netto) rund 180 L eines Pale Ale her, welches mit einer maltotriosenegativen Hefe vergoren wurde. Für das typische Pale Ale Aroma wurde seinerzeit im Heißbereich der spezielle Whirlpool-Hopfenextrakt Dynaboost (vormals YCH 702) von Yakimachief in der Variante „Citra“ verwendet, für die Kalthopfung kam das Produkt Spectrum der Firma Barth-Haas in der Variante „Galaxy“ zum Einsatz. Wir strebten einen Alkoholgehalt von weniger als 2 % vol an und erreichten erfreulich niedrige 1,7 % vol mit einer Stammwürze von 11,3 °P. Alle bisherigen Testtrinker waren sehr zufrieden mit diesem Pale Ale, und niemand klagte über zu wenig Geschmack, auch beklagte niemand zu wenig Alkohol.
Dieses Bier war auch ein Test, ob unsere Heißpasteurisation der zylinderkonischen Gärgefäße nach deren alkalischer und saurer CIP-Reinigung ausreichend ist, um evtl. noch vorhandene frühere Hefezellen maltotriosepositiver Hefen sicher abzutöten. Denn in künftigen Versuchen möchten wir eines unserer 200 L ZKGs unter Verwendung maltosenegativer Hefen zur Herstellung alkoholfreier Biere nutzen, da diese doch verstärkt nachgefragt werden, insbesondere unsere alkoholfreien Pale Ales.
Dieser erste Test war erfolgreich, und daher haben wir in einem zweiten Test am 11. Juli mit minimaler Abwandlung der Rezeptur ein neues Pale Ale gebraut und die Würze in denselben kurz zuvor geleerten Tank gefüllt, wobei die noch vorhandene Hefe ein zweites Mal direkt in situ zum Einsatz kam. Letztlich ist ein verschlossenes zylinderkonisches Gärgefäß ein Bioreaktor. Die Schüttung bestand aus Pale Ale Malz, Carapils und Melanoidinmalz, gemaischt wurde isotherm bei 76 °C sukzessive einmal für 30 Minuten in der BrewTools 150 Pro (Malzrohrtechnik), einmal für rund 50 Minuten in der Maischepfanne (mit Rührwerk) unseres BrewTowers. Gekocht wurde jeweils in der BrewTools während 60 Minuten, die Bittere wurde mit einem nicht-isomerisierten Bitterhopfenextrakt von Yakimachief auf rund 30 IBU-Einheiten eingestellt.
Die erste Aromahopfengabe erfolgte jeweils im Whirlpool mit dem Produkt Dynaboost von Yakimachief, diesmal in der Variante „Mosaic“. Für die Kalthopfung im zylinderkonischen Gärgefäß haben wir wieder Spectrum in der Variante „Galaxy“ verwendet. Beide Hopfenvarianten führen zu Aromen von Ananas, Mango, Pfirsich, Passionsfrucht und Stachelbeeren und harmonieren gut miteinander.
Der Tank wurde nur jeweils geöffnet, um von oben die Würzen einzufüllen, ansonsten war der Tank seit dem 7. Mai hermetisch verschlossen. Mit einer kleinen Modifikation werden die zu vergärenden Würzen künftig ohne Öffnung des Tanks in das jeweilige ZKG gefüllt. Wenn keine Hefezellen aus der Brauereiluft in den Tank eingedrungen sind, sollte bei einer Stammwürze von 10,8 °P ein Alkoholgehalt von nur 1,6 % vol resultieren, und damit dürfte dieses Bier beinahe als „alkoholarm“ deklariert werden. Aber, handelt es sich bei kaltgehopften Pale Ales eigentlich um Biere im rechtlichen Sinne? Dieser Frage und deren Problematik wird in der Kategorie „Neues aus dem Brauereialltag“ nachgegangen.

Am 02. Juli 2024 haben wir dank unserer neuen Umkehrosmoseanlage zum ersten Mal seit November/Dezember 2023 wieder weiches Wasser mit 1 °dH zum Brauen verwenden können. Die Auswertung einiger früherer Fotos von Verkalkungen an den Heizwendeln unserer Brauanlagen legt den Verdacht nahe, dass die Stadtwerke zwischen Anfang und Ende November 2023 damit begonnen haben, aufgekalktes Wasser in das Leitungsnetz einzuspeisen. Das entspricht ziemlich genau unserer Erfahrung, und das letzte gute Pils ist uns im November/Dezember 2023 gelungen, und vermutlich hatten wir einfach nur Glück, dass wir an jenem Brautag weiches Leitungswasser zur Verfügung hatten. Danach sind uns die hellen Biere, insbesondere die Pilsner Biere, nicht mehr in der früheren Qualität gelungen, und im Februar/März 2024 war uns klar, "Houston, wir haben ein Problem!", auch wenn wir dieses noch nicht lokalisieren oder auch nur eingrenzen konnten.

Die Gesamthärte des Leitungswassers haben wir am 01. Juli mit 5 °dH gemessen, unser Brauwasser (Hauptguss + Nachguss) wurde daher am 1. Juli aus 80% Umkehrosmosewasser und 20% Leitungswasser angemischt, für alle Schritte zusammen insgesamt 200 Liter. Eine Kontrollmessung hat die Gesamthärte von 1 °dH des so angemischten Brauwassers - erwartungsgemäß - bestätigt. Wir kontrollieren nun regelmäßig die Härte unseres Leitungswassers, und am 02. Juli erhielten wir morgens 3 °dH und abends 6 °dH. Diese Messungen werden von mehreren Personen am Institut bzw. in der Brauerei durchgeführt, um systematische Fehler auszuschließen. Woher diese Schwankungen in der Gesamthärte kommen, können wir ohne Detailkenntnis der Prozessschritte in den Wasserwerken der Stadtwerke jedoch nicht sicher beurteilen.
Dass es Schwankungen in der Gesamthärte gibt, haben wir zuvor, bevor wir begonnen haben, die Gesamthärte zu messen, jedoch an unterschiedlich starken Kalkablagerungen auf den Armaturen gesehen. Wie bereits in der Rubrik "Neues aus dem Brauereialltag" beschrieben, sind solche Schwankungen für Wasser als Lebensmittel völlig unproblematisch, gerade für ein wissenschaftlich korrektes Arbeiten oder auch "nur" für das Brauen von Pilsner Bieren sind solche Schwankungen jedoch ein großes Problem, weil nicht nur die sog. Restalkalität eine Rolle spielt, sondern auch Calciumionen den Brauprozess an mehreren Stellen beeinflussen.

Gebraut haben wir wegen der hohen Nachfrage am 02. Juli insgesamt 2x 60 L alkoholfreies Bier. Dazu haben wir eine Schüttung bestehend aus 11 kg Pale Ale Malz und 4 kg Melanoidinmalz konditioniert, mit der MattMill Professional geschrotet und in der BrewTools 150 Pro bei 82 °C in 130 Liter Wasser eingemaischt. Die Temperatur sank innerhalb weniger Minuten auf 76 °C, und nach 30 Minuten begannen wir schon mit dem Läutern, welches rund 30 Minuten dauerte. Das Malz wurde mit 78 °C warmem Brauwasser ausgewaschen, bis in der Anlage ein Volumen von 150 Liter erreicht wurde. Wir haben rund 2 Liter Sauergut zugegeben und die Würze anschließend mit einem nicht-isomerisierten Bitterhopfenextrakt von Yakimachief während 60 Minuten gekocht.
Danach wurde das verdampfte Wasser durch Umkehrosmosewasser ersetzt, und im Whirlpool wurde der Würze ein Aromahopfenextrakt (Hallertauer Perle) von Eisemann zugegeben. Nach 15 Minuten wurde die Würze, deren Stammwürze mit einem pH-Wert von 4,1 rund 7 °P betrug, über einen Würzefilter und einen Plattenwärmetauscher in zwei zuvor pasteurisierte Gefäße aus nichtrostendem lebensmittelechtem Stahl überführt, rund 65 Liter pro Gärgefäß.
In einem Gefäß wird die Würze mit der Saccharomycodes Ludwigii in der zweiten Führung vergoren, in dem anderen mit der Cyberlindnera Misumaiensis in der ersten Führung. Die sog. Ludwigshefe vergärt Glucose, Fructose und Saccharose, die Cyberlindnera Misumaiensis nur Glucose. Basierend auf früheren Brauversuchen sollte der Alkoholgehalt im ersten Fall bei maximal 0,5 % vol liegen, im zweiten Fall bei maximal 0,3 % vol.
Auf den ersten Blick mag der pH-Wert der Würze überraschen, lernen die Azubis des Brauer- und Mälzerhandwerks in der Berufsschule doch die Faustregel, dass die Würze einen pH-Wert von 5,4 haben soll, das fertige Bier von 4,5. Bei maltosenegativen Hefen ist jedoch zu beachten, dass ein nur sehr geringer pH-Sturz während der Gärung stattfindet. Da ein ausreichend niedriger pH-Wert auch wichtig ist, um extrem bittere Hopfenharze auszufällen (der schwarze klebrige Rand an Gärgefäßen), müssen solche Würzen zwingend angesäuert werden. Die einzige mit dem sog. Reinheitsgebot zu vereinbarende Option ist, Sauergut, letztlich ein milchsauer vergorener Malzextrakt, zuzugeben. Nach unseren bisherigen Erfahrungen wird die Verminderung des pH-Wertes durch die Gärung bei nicht mehr als 0,1 - 0,2 pH-Einheiten liegen, sodass die fertigen Biere später einen pH-Wert zwischen 3,9 und 4,0 haben dürften, ein nicht untypischer Wert für obergärige Biere.
Die Ludwigshefe produziert auch bei nur 7 °P ein vollmundiges Bier, bei welchem Honigaromen wahrgenommen werden können, die Cyberlindnera Misumaiensis verleiht den Bieren durchaus einen gewissen Pils-Charakter. Wir werden in den nächsten Tagen den Gärverlauf verfolgen und die Biere bei Erreichen von 0,5 bzw. 0,3 % vol Alkohol schonend pasteurisieren und nach Abkühlung karbonisieren. Die Pasteurisation ist zwingend erforderlich, da wir nicht ausschließen können, dass gewöhnliche Hefezellen aus der Brauereiluft ihren Weg in die Würze gefunden haben. Zwar dauert es durchaus eine gewisse Weile, bis diese nennenswert Maltose und Maltotriose vergären, aber es wäre zu riskant, auf eine Pasteurisation zu verzichten. Nach weiteren ca. 4 Wochen werden die Biere filtriert, bevor sie schließlich ausgegeben werden. Sobald diese beiden Biere pasteurisiert sind, werden wir mit der Lallemand Brewing LoNa unser sehr gut angenommenes alkoholfreies Pale Ale brauen sowie mit einer Saccharomyces Jurei ein alkoholfreies Weißbier - eigentlich ein schönes Sommerbier, wenn denn Sommer wäre ….

Aktuell sind alle unsere Tanks leer, und in den nächsten beiden Wochen werden wir für Tank Siegfried mit unserem wieder definierten Brauwasser ein neues Pils mit < 2,5 % vol Alkohol brauen, und für Tank Volker ein Pale Ale mit rund 1,7 % vol. Für die vier kleinen Tanks werden wir mit sortenreinem Gerstenmalz anhand von Pilsner Bieren untersuchen, wie sich die isotherme Maischtemperatur auf den Charakter eines Pils und dessen Schaum auswirken wird. Danach müssen wir schon so langsam an die Bockbiere für Herbst und Winter denken und auch die Biere für die 250 Jahre Feier der TU Clausthal in 2025 einplanen.
Nach den sehr wechselnden Erfahrungen der letzten rund 7 Monate mit dem für Brauzwecke instabilen Leitungswasser sind wir sehr froh, in eine Umkehrosmoseanlage investiert zu haben und jetzt in der Lage sind, unser Brauwasser definiert anzumischen. Auch in unserem im September auslaufenden Projekt zur Herstellung glutenfreier Biere auf der Basis von Quinoa dürften einige Probleme beim Brauen eine Folge des bzgl. der Härte instabilen Wassers gewesen sein. Die nächsten Brauversuche dazu werden in Kürze starten. Der einzige Nachteil im Vergleich zum früheren weichen Leitungswasser besteht darin, dass unsere Umkehrosmoseanlage nur 1,8 L/min bereitstellen kann, wir müssen daher bis zu einer besseren technischen Lösung das Brauwasser eben am Vortag anmischen, zumal das Anmischen von 260 Liter Brauwasser aus 20% Leitungswasser und 80% Umkehrosmosewasser rund 2 Stunden Zeit erfordert.