TY - THES A1 - Wasmuht, Isabel T1 - Systematische Untersuchung von Würzen des „OMNIUM“-Sudhauskonzepts im Vergleich zu konventionellen Läuterbottichwürzen und deren Auswirkungen auf den gesamten Brauprozess N2 - Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Herstellung von Würzen und Bieren mittels eines neuartigen Sudprozesses aufgrund einer integrierten, dynamischen Läutertechnologie und dem qualitativen Vergleich zu herkömmlichen Systemen. Das Sudhaussystem OMNIUM by Ziemann® mit dem darin implementierten neuartigen Maischefiltrationsverfahren NESSIE by Ziemann® produziert Würzen, deren Zusammensetzung sich von herkömmlichen Würzen unterscheidet. Erhöhte und erniedrigte Konzentrationen bestimmter Inhaltsstoffe im Vergleich zur herkömmlichen Würzebeschaffenheit verändern die Hefeversorgung und konsequenterweise das fertige Bier. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, den Einfluss auf die Würzezusammensetzung sowie das Herauslösen bestimmter Inhaltsstoffe durch die konventionelle und neuartige Sudhaustechnologie zu bilanzieren, zu vergleichen und die Auswirkungen auf den gesamten Brauprozess zu untersuchen. Hierzu werden ober- und untergärige Biere mittels eines konventionellen und neuartigen Sudwerks im 30 l-Maßstab hergestellt. Die entstehenden ungekochten und gekochten Würzen und die hieraus produzierten Biere werden umfassend analysiert. Hierbei werden neben den Prozessparametern wie Extrakt und pH-Wert, Kohlenhydrate, Gerbstoffe, Eiweißfraktionen, Fettsäuren sowie Mineralstoffe und der photometrische Jodwert erhoben. Die anfallenden Treber werden ebenfalls untersucht. Die Schaumstabilität des fertigen Bieres wird untersucht und das Bier mittels einer Flavournetzverkostung bewertet. Die Ergebnisse dieser Sude bilden den Basisvergleich der Sudhäuser und die Grundlage der weiterführenden Vertiefung. Die weiterführenden Untersuchungen befassen sich mit dem aufschließbaren Extrakt der Treber des Drehscheibenfilters, dem photometrischen Jodwert und der Enzymaktivität von Würzen, einer möglichen Reduktion der Trubfracht der neuartig hergestellten Würzen, der chemisch-physikalischen Stabilität sowie der Geschmacksstabilität der hergestellten Biere, den Gerbstofffraktionen und deren Einfluss auf die Fermentation und der Verarbeitung verschiedener Rohstoffe und Rohstoffqualitäten mittels des Drehscheibenfilters. Abschließend wird eine theoretische Modellierung der Maischefiltration mittels eines Drehscheibenfilters erstellt und ein Scale-Up der gewonnenen Daten auf Industriegröße durchgeführt. Für die untergärige Fermentation der neuartig hergestellten Würzen wird ein Leitfaden zur Anpassung der Gärungsparameter erstellt. Die Auswertung der Ergebnisse zeigt, dass sich durch den Drehscheibenfilter im neuartigen Sudhaus im Vergleich zum konventionellen Sudhaus eine Erhöhung des Mineralstoff- und des Fettsäurespektrums und eine Verringerung des Gerbstoffzusammensetzung ergeben. Die stickstoffhaltigen Verbindungen sowie das Zuckerspektrum bleiben unverändert. Die neuartige Würzebeschaffenheit ermöglicht eine um zwei Tage zügigere und intensivere Fermentation. Durch die gesteigerte Hefevermehrung wird mehr Maltose und Maltotriose sowie Zink und Kalium aufgenommen. Dies bewirkt einen höheren Endvergärungsgrad der Biere. Die gute Versorgung der Hefe führt zu einem tendenziell niedrigeren Gärungsnebenproduktespektrum, was durch ein angepasstes Gärverfahren korrigiert werden kann. Die Deckung der Verkostungsergebnisse zeigt, dass die Herstellung geschmacklich gleicher Biere mit den unterschiedlichen Sudhäusern möglich ist. Durch das signifikant niedrigere Gerbstoffspektrum im Bier wird deutlich, dass eine gerbstoffseitige Stabilisierung im neuartig hergestellten Bier zu überdenken ist. Ein Einfluss der Gerbstoffe auf den Hefemetabolismus konnte ausgeschlossen werden. Insgesamt ist die chemisch-physikalische Stabilität und Geschmacksstabilität der neuartig hergestellten Biere als sehr gut zu bewerten. Die Schaumstabilität unterscheidet sich nicht zu konventionell hergestellten Bieren. Die signifikant höhere Würzetrübung ist im Bier nach der Sedimentation mit der Hefe während der Gärung nicht wieder zu finden. Zusätzlich kann großtechnisch die Trubfracht ohne Beeinträchtigung der Inhaltsstoffe mittels einer Zentrifuge verringert werden. Es zeigt sich, dass der photometrische Jodwert unabhängig des Einsatzes eines heißen Malzauszuges über die Fermentation hinweg absinkt. Ein direkter Zusammenhang mit der enzymatischen Aktivität des heißen Malzauszuges konnte nicht nachgewiesen werden. Prinzipiell ermöglicht die dynamische Siebfiltration mit der angeschlossenen diskontinuierlichen Extraktion die Verarbeitung verschiedener Rohstoffe und verschiedener Rohstoffqualitäten. Die Ergebnisse sind auf den industriellen Maßstab übertragbar. N2 - The present thesis deals with the production of worts and beers by means of a novel brewing process based on an integrated, dynamic lautering technology and a qualitative comparison with conventional systems. The OMNIUM by Ziemann® brewhouse system with the new NESSIE by Ziemann® mash filtration process, as a centrepiece, produces worts whose composition differs from conventional wort. Increased and decreased amounts of certain ingredients compared to conventional wort properties, change the yeast supply and consequently the produced beer. The aim of the present paper is to balance and compare the influence on the wort composition and the leaching out of certain ingredients by the conventional and new brewhouse technology and to examine the effects on the entire brewing process. For this purpose, top- and bottom-fermented beers are produced on a 30 litre scale using a conventional and novel brewing technology. The resulting uncooked and boiled worts and the beers produced from them are comprehensively analysed. In addition to the process parameters such as extract and pH value, carbohydrates, tannins, protein fractions, fatty acids as well as minerals and the photometric iodine value are recorded. The produced spent grains are also examined. Finally, the foam stability of the finished beer is examined and the beer taste is evaluated by means of a flavour panel. The results of these brews form the basic comparison of the brewhouses and the basis for further experiments. The further investigations deal with the convertible extract of the spent grains of the rotary disc filter, the photometric iodine value and the enzyme activity of worts, a possible reduction of hot trub in the novel produced worts, the chemical-physical stability and the taste stability of the produced beers, the tannin fractions and their influence on the fermentation and processing of various raw materials and raw material qualities using the rotary disc filter. Finally, a theoretical modelling of the mash filtration process using a rotary disk filter is created and the data obtained is scaled up to industrial scale. For the bottom fermentation of the novel produced wort, a guideline for adjusting the fermentation parameters is drawn up. The evaluation of the results shows that the separation process of the rotary disc filter in the new brewhouse increases the mineral and fatty acid spectrum and decreases the tannin composition compared to the conventional brewhouse. The nitrogenous compounds and the sugar spectrum remain unchanged. The novel wort quality enables fermentation to be quicker and more intensive by two days. More maltose and Maltotriose as well as potassium and zinc is consumed by the yeast throughout the increased reproduction of cells. This causes a higher degree of final fermentation of the beers. The good supply of the yeast leads to a tendency towards a lower range of fermentation by-products, which can be corrected by an adapted fermentation process. The coverage of the tasting results shows that the production of beers with the same taste is possible with the different brewhouses. The significantly lower spectrum of tannins in the beer makes it clear that stabilization on the tannin side in the beer produced by the novel process, needs to be reconsidered. An influence of the tannins on the yeast metabolism could be excluded. Overall, the chemical-physical and taste stability of the newly produced beers can be rated as very good. The foam stability does not differ from conventionally produced beers. The significantly higher wort turbidity cannot be found again in the beer after sedimentation with the yeast during fermentation. In addition, the turbidity load can be reduced on an industrial scale using a centrifuge without impairing the ingredients. It turns out that the photometric iodine value drops independently of the use of a hot malt extract over the course of the fermentation. A direct connection with the enzymatic activity of the hot malt extract could not be proven. In principle, the dynamic screen filtration with the connected discontinuous extraction enables the processing of different raw materials and different raw material qualities. The results can be transferred to an industrial scale. KW - Getränketechnologie Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:hebis:2083-371 N1 - Promotionsverfahren unter Beteiligung eines Mitglieds der Fakultät III Prozesswissenschaften III der Technischen Universität Berlin VL - 2022 PB - Gesellschaft zur Förderung der Hochschule Geisenheim CY - Geisenheim ET - 1. Auflage ER -