Ingeniero

Technische Universität München Lehrstuhl für Technologie der Brauerei I und Getränketechnologie Untersuchungen zu enzymatischen Abbauprodukten beim Maischen im Hinblick auf die Entwicklung eines Prozessführungssystems
Torsten Dickel

Vollständiger Abdruck der von der Fakultät Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt der Technischen Universität München zurErlangung des akademischen Grades eines

Doktor-Ingenieurs (Dr.-Ing.)

genehmigten Dissertation.

Vorsitzender:

Univ.-Prof. Dr. rer. nat., Dr. agr. habil. Harun Parlar

Prüfer der Dissertation:

1. Univ.-Prof. Dr.-Ing., Dr. Ing. habil. Werner Back 2. Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Antonius Delgado

Die Dissertation wurde am 17.06.03 bei der Technischen Universität München eingereicht unddurch die Fakultät Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt am 21.07.03 angenommen.

Inhaltsverzeichnis

2

Inhaltsverzeichnis Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis Abkürzungen 1 2 Einleitung Grundlagen
2.1

5 8 12 13 16 16 16 17 18 18 20 21 21 21 22 24 25 25 28 29 31 31 33 34 34 36 37 38 39

Makromoleküle in Gerste Eiweißbestandteile des GerstenkornsKohlenhydrate in Gerste α-glycosidisch verbundene Kohlenhydrate β-glycosidisch verbundene Kohlenhydrate
 

2.1.1 2.1.2

2.1.2.1 2.1.2.2

2.1.2.2.1 Aufbau des -Glucans 2.1.2.2.2 Aufbau der Pentosane 2.2 Enzyme und ihre Eigenschaften Bedeutung der Enzyme Funktionen und Nomenklatur Enzymatische Reaktionen und ihre Beeinflussung

2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.3

Stoffliche Veränderungen während derMälzung Zellwandlösung im Korn Eiweißlösung Stärkelösung

2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.4

Der Maischprozess als Lösungsvorgang Physikalische und enzymatische Lösung Maischparameter und deren Beeinflussung pH-Wert

2.4.1 2.4.2

2.4.2.1

2.4.2.1.1 Brauwasser 2.4.2.1.2 Maischesäuerung 2.4.2.2 2.4.2.3 2.4.2.4 2.5 Maischekonzentration/Gussführung Temperatur-Zeit-Führung Dekoktion/Infusion

Kennzahlenzur Beurteilung der Lösungsvorgänge in Malz und 39 40 41

Maische/Würze 2.5.1 2.5.2 Zytolytische Kennzahlen Proteolytische Kennzahlen

Inhaltsverzeichnis

3

2.5.3 2.6

Amylolytische Kennzahlen

42 44 44 44 45 45 47 47 47 47 51 52

Physikalische Eigenschaften von Extraktlösungen Dichte Schallgeschwindigkeit Leitfähigkeit Viskosität

2.6.1 2.6.2 2.6.3 2.6.4 3

Material undMethoden 3.1 Rohstoffe Brauwasser Malz

3.1.1 3.1.2 3.2 3.3 3.4

Labormaischen Pilotbrauerei des Lehrstuhls

Messstrecke zur Erfassung der physikalischen Eigenschaften der Maische 55

3.5 3.6 3.7

Maischverfahren Brauverfahren Nasschemische Analysen der Maischen Aufbereitung der Proben FAN und alternative Eiweißerfassungsmethoden Fotometrische Jodprobe Fluorimetrische Messung des -GlucanExtraktmessung
 

57 59 62 62 62 64 64 64 64 65

3.7.1 3.7.2 3.7.3 3.7.4 3.7.5 3.8

Chromatographische Messmethoden an Maische 3.8.1.1 HPLC zur Zuckeranalytik:

3.8.2

Gelchromatographische Untersuchungen auf Molekülgrößenverteilung 65

3.8.2.1 3.8.2.2 3.8.3 3.9

Eiweißanalyse

Analyse der vergärbaren Zucker

Methoden zur Beurteilung der Bierqualität Sensorische Analyse zurBeurteilung des Geschmacks Sensorische Bewertung der Geschmacksstabilität Beurteilung der Schaumhaltbarkeit

3.9.1 3.9.2 3.9.3 3.10

Rechnerische Methoden

 

-Glucan-Analyse

66 67 68 68 68 68 69 69

Inhaltsverzeichnis

4

3.10.1 3.10.2 4

Temperaturkorrektur der physikalischen Werte Statistische Methoden

69 70 71 71 71 79 82 84

Ergebnisse und Diskussion 4.1 Labormaischen zurMethodenentwicklung Eiweißmessmethoden und ihre Reproduzierbarkeit Der Verlauf der fotometrischen Jodprobe und des Extraktes Verhältnisse bezüglich -Glucan
 

4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2

Maischen aus der Pilotsudanlage

4.2.1

Analytische Werte unter Abwandlung des Temperatur-Zeit-Profils und 85
 

der Malzqualität 4.2.1.1 4.2.1.2 4.2.1.3 4.2.1.4 4.2.2 Verlauf des -Glucan Verlauf des FAN...