Optimierung mittelständischer landwirtschaftlicher Brennereien

Die Optimierung mittelständischer landwirtschaftlicher Brennereien erfolgt zweckmäßig in zwei Schritten:

Im ersten Schritt werden die Bedingungen für eine optimale Hefevermehrung im Hefegefäß ermittelt.
Im zweiten Schritt werden die Bedingungen zum Erreichen eines optimalen Alkoholgehalts im Gärbottich herausgearbeitet.

Hefegefäß - Theorie

Zweck des Hefegefäßes ist die Hefevermehrung mit Erreichen der optimalen Zellanzahl nach 5-7 Vermehrungsschritten in einem den Produktionsverhältnissen angepassten Zeitraum. Dieses Ziel wird in einem Zusammenspiel folgender drei Faktoren erreicht: (1) die Einsaatmenge der Hefezellen, (2) die Vermehrungstemperatur und (3) die Hefenahrung.
Zu (1): Was die Einsaatmenge an Hefezellen betrifft so gilt generell: je höher die Einsaatmenge, desto kürzer die benötigte Zeit bis zum Erreichen der optimalen Anzahl der Hefezellen.
Zu (2): Die Hefezellen vermehren sich in Abhängigkeit der Temperatur (allerdings in gewissen Grenzen): je höher die Temperatur, desto schneller die Vermehrung. Optimal für die Vermehrung ist eine Temperatur von 30 - 33 °C.
Zu (3): Die Vitalität der Hefezellen wird entscheidend von der ihnen zur Verfügung stehenden Ernährung beeinflusst. Mit Vitalität ist hier gemeint: die Hefezellen sollen sich nicht nur optimal vermehren, sondern - nicht weniger wichtig - sie müssen auch während der sich anschließenden Gärungsphase ihre optimale Leistung bringen. Gleich einem Leistungssportler muss auch die Hefe dafür optimal ernährt werden, und zwar benötigt sie hierfür nicht nur Stickstoff und Phosphor (die sog. Makronahrung), sondern auch ein optimales Angebot an Vitaminen und Spurenelementen (die sog. Mikronahrung).

Hefegefäß - Praxis

Empfehlungen:
Zu (1) oben: Die empfohlene Einsaatmenge ist 0,5-1 g/l. Bei dieser Einsaatmenge wird in der Regel die Optimale Zellanzahl nach 5-7 Vermehrungsschritten erreicht. Wird die optimale Zellanzahl erst nach mehr als 5-7 Vermehrungsschritte erreicht, werden die Hefen zunehmend erschöpft, was wiederum die nachfolgende Gärleistung im Gärbottich erheblich beeinträchtigt. Nachdem die optimale Zellanzahl erreicht ist, hört die Hefe auf, sich zu vermehren (Stationärphase) und konzentriert ihre Aktivität nun auf die Bildung von Alkohol (Gärung). Es ist von entscheidender Bedeutung, dass die Hefe in den Gärbottich überführt wird, ehe sie die Stationärphase erreicht. Anderseits muss verhindert werden, dass die Hefe zu früh, d.h. noch ehe sie sich optimal vermehrt hat, in den Gärbottich gelangt. Diesen optimalen Zeitpunkt herauszufinden, erfordert einige Erfahrung; der Brennmeister richtet sich dabei nach Geruch und Optik der Maische.
Hinweise:
  • bei Trockenhefen sollte eine Rehydratisierung durchgeführt werden, vor allem dann, wenn kurze Vermehrungszeiten wünschenswert sind. Für die richtige Vorgehensweise bei der Rehydratisierung siehe die Empfehlungen des Herstellers.
  • aus Sicht einer optimalen Hefevermehrung nicht wünschenswert und kontraproduktiv ist vor allem die Ansäuerung. Was die Heferückführung anbelangt, lesen Sie bitte hier.
    Zu (2) oben): Die Hefeeinsaat erfolgt möglichst bei 27 - 30 °C. Während der Vermehrung sollte sie optimal bei 30-33 °C liegen: je höher, desto kürzer die Vermehrungszeit.
    Zu (3) oben: Dem Hefegefäß werden hinzugefügt: 1,25 -1,5 g/l SSA (schwefelsaures Ammoniak) und (möglichst) 200 mg/l Mikronahrung.

     

    Gärbottich

    Nachdem, wie oben beschrieben, das Geschehen im Hefegefäß den Produktionsverhältnissen in Ihrer Brennerei entsprechend optimiert wurde, ist es Zeit, sich der Optimierung der Gärung zu widmen. Diese erfolgt in mehreren Schritten und ist entsprechend zeit- und arbeitsaufwendig, der Aufwand aber wird durch eine deutlich gesteigerte Alkoholproduktion belohnt.
    Die Vorgehensweise im Überblick:
    1. Zunächst wird der Extraktgehalt optimiert, indem man ihn schrittweise um jeweils 1 Prozentgrad steigert. Alle anderen Faktoren lässt man unberührt.
    2. Als nächstes wird die Menge an Mikronahrung optimiert, indem schrittweise 10% weniger hinzugefügt werden.
    3. Als letzte Maßnahme wird, durch gleiches Vorgehen wie bei der Optimierung der Mikronahrung, die Makronahrung optimiert.

    Diese drei Schritte im einzelnen:
    1. Optimierung des Extraktgehalts
    Der Inhalt im Hefegefäß (oder ein Teil davon) wird in den Gärbottich gepumpt wenn dieser zu etwa 10% gefüllt ist; dem Gärbottich werden hinzugefügt: 1,25-1,5 g/l SSA und 100-200 mg/l Mikronahrung.
    Hinweis: die Temperaturen der beiden Maischen (Gärmaische und Maische aus dem Hefegefäß) müssen ähnlich sein.
    Zum Zweck der Optimierung wird dann pro Ansatz der Extraktgehalt um jewiels 1 Prozentgrad angehoben bis entweder das Ergebnis der Gärung sich verschlechtert oder die Maische zu dickflüssig ist. Für die folgenden Optimierungen wird dann der Extraktgehalt um 1 Prozentgrad abgesenkt.

    2. Optimierung der Menge an Mikronahrung
    Pro Ansatz wird die Menge an Mikronahrung um 10% reduziert bis sich das Ergebnis der Gärung verschlechtert. Die vor der Verschlechterung verwendete Menge Mikronahrung wird für die weitere Optimierung der Makronahrung eingesetzt.

    3. Optimierung der Makronahrung
    Pro Ansatz wird die Menge an Makronahrung um 10% reduziert bis sich das Ergebnis der Gärung verschlechtert. Die vor der Verschlechterung verwendete Menge Makronahrung ist die optimale.

    Weitere Verbesserungen zwecks einer optimalen Gärung:
    - Kühlung. Je nach Extraktgehalt, sollte die Temperatur im Gärbottich 35-37 °C nicht überschreiten.
    - Rührwerk: der besseren Temperaturverteilung im Gärbottich dienlich ist ein Rührwerk. Dadurch werden für die Hefe tödliche Temperaturen im Kernbereich des Gärbottichs vermieden.

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