Würzherstellung (schroten, maischen, läutern, Würze kochen, Sedimentiren im Whirlpool, kühlen)
Ziel im Sudhaus ist es die Stärke in vergärbaren Zucker umzuwandeln und diesen in Lösung zu bringen.
Sudhaus
Damit die Enzyme beim anschließenden Maischen wirken können muss das Malz zerkleinert werden. Der Mehlkörper wird aufgebrochen und die Oberfläche vergrößert. Beim Gerstenmalz ist die Kunst die Spelzen zu erhalten und das Innere Korn zu zerkleinern. Die Spelzen sind wichtig für das spätere abläutern. In manchen Brauereien wird das Schrot leicht befeuchtet damit die Spelzen flexibler werden und damit besser erhalten bleiben beim Schroten.
Maischen
Das Maischen ist der wichtigste Schritt im Sudhaus. Es wird das Malzschrot mit Wasser vermischt (Maische
Nur ein kleiner Teil der Inhaltstoffe des Schrotes sind löslich. Ins Bier gelangen aber nur die gelösten. Ziel des Maischens ist möglichst viel unlösliche in lösliche Stoffe umzuwandeln. Die Gesamtheit der gelösten Stoffe nennt man Gesamtextrakt, dazu gehören Zucker Dextrine, Mine-ralstoffe und bestimmte Eiweißstoffe. Die Umwandlung von Stärke zu Zucker soll möglichst Vollständig sein (hoher vergärbarer Extrakt) und geschieht durch verschiedene Enzyme die man bei ihrer Optimaltemperatur wirken lässt. Der Abbau der Stärke geschieht in den folgenden 3 Schritten.
Verkleisterung:
In warmem Wasser lagert die Stärke Wassermoleküle an, dadurch erfolgt eine Volumenzunahme der Stärkekörner die bis zum Platzen führt. Die Viskosität der Lösung steigt mit zunehmendem Verkleisterungsgrad. Durch die Auflösung der festen Strukturen des Stärkekorns können die in der Lösung enthaltenen Enzyme viel besser wirken. Während bei einem Korn der Stärkeabbau bis zu mehreren Tagen dauern kann wird die Stärke in der Maische in wenigen Stunden abgebaut. Die Optimaltemperatur für eine gute Verkleisterung liegt um die 60 °C.
Verflüssigung:
Herabsenken der hohen Viskosität der Stärke durch α – Amylase.
Verzuckerung:
Durch Enzyme wird die Stärke in Dextrine und dann in Maltose umgewandelt. Die Stärke besteht aus Amylose und Amylopektin. Das sind Ketten aus Glucoseeinheiten. Die Amylose ist unverzweigt und das Amylopektin hat Seitenketten. Bei der Spaltung kommen zwei Enzyme zum Wirken. Die α – Amylase Spaltet die Stärke in Kleinere Ketten (Dextrine), wobei sie dabei mitten in der Kette Spaltet weswegen man sie als Endoenzym bezeichnet. Die β – Amylase Spaltet immer zwei Bausteine ab (Maltose), dies tut sie immer am Anfang und Ende einer Kette weswegen man sie als Exoenzym bezeichnet. Die α – Amylase macht also sozusagen die Vorarbeit damit die β – Amylase möglich viele Enden und Anfänge einer Kette hat und somit schneller wirken kann (β – Amylase alleine würde mehrere Tage brauchen).
Beim Spalten durch die β – Amylase entstehen auch andere Zucker wie Glucose und Maltotriose. Wichtig ist beim maischen die Temperatur bei denen die Enzyme am besten wirken. Die α – A-mylase wirkt bei 70 – 74 °C und wird bei 80 °C zerstört. Die β – Amylase wirkt bei 58 bis 64 °C wobei sie sehr Temperaturempfindlich ist und schon ab 65°C inaktiviert wird.
Der Abbau der Stärke kann Sichtbar gemacht werden. Die Stärke verfärbt sich bei Jodzugabe Blau bei gutem Abbau entsteht keine Färbung (Jodprobe).
Läutern
Die Maische besteht am Ende des Maischprozesses aus gelösten und ungelösten Stoffen. Das Läutern dient der Phasentrennung zu Treber (ungelöste Stoffe) und Würze (wässrige Lösung).
Der Treber dient als Filterschicht. Um eine gute Filterschicht zu erreichen benötigt man die Spelzen des Gerstenkorns.
Um die Filterschicht optimal aufzubauen wird die Maische in den Läuterbottich gepumpt und Ruhen gelassen. Durch die Ruhephase setzen sich die Treber am Boden auf einem Sieb ab. Am Anfang läuft die Würze noch Trüb und wird deshalb wieder von oben in den Läuterbottich gepumpt. Setzt sich die Filterschicht zu, hackt man auf und pumpt wieder um bis es wieder klar läuft.
Der Abläuterprozess besteht aus zwei Phasen. Die erste Phase dient dazu den flüssigen Teil (wässrige Lösung) vom festen Teil (Treber) zu trennen. Das Produkt welches dabei abfließt wird Vorderwürze oder Hauptguss genannt. Die zweite Phase dient dazu die löslichen Stoffe möglichst Vollständig vom Treber zu trennen. Hierfür wird mit Wasser mehrfach ausgewaschen (Nachgüsse).
Das Auswaschen wird durch mehrmaliges messen des Extraktes überwacht
Das Restwasser mit zu wenig Extrakt wird Glattwasser genannt und in großen Brauereien zur nächsten Maische dazugegeben
Würze kochen
Es gibt verschiedene Gründe für das Kochen. Zum einen Sollen die Enzyme inaktiviert werden und Keime abgetötet werden. Zum anderen soll der zugegebene Hopfen isomerisiert werden. Weiterhin werden Eiweiße und Komplexe dieser ausgeschieden. Und es kommt zu Farb- und Aromabildung. Unerwünschte Aromen werden ausgedampft. Wichtig ist auch das hier der Extraktgehalt eingestellt wird.
Whirlpool, kühlen
Der Whirlpool dient der Eiweißabscheidung. Hierfür wird die Würze Seitlich und schräg in ein Gefäß gepumpt sodass sich die Flüssigkeit rotiert und sich das Eiweiß besser unten absetzt.