Titel: Zmerzlikar, über die Vertheilung des Stickstoffes der Gerste unter den Producten des Brauprocesses.
Autor: Zmerzlikar, Franz
Fundstelle: 1876, Band 220 (S. 70–75)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj220/ar220023

 Aus dem chemisch-technischen Laboratorium der technischen Hochschule in Graz.
Vertheilung des Stickstoffes der Gerste unter den Producten des Brauprocesses; von Franz Zmerzlikar.

Unter den Preisaufgaben, welche für das Studienjahr 1874/75 an der k. k. technischen Hochschule zu Graz aufgestellt wurden, war für die chemisch-technische Fachschule folgende bestimmt: „Es ist der Stickstoffgehalt der verschiedenen Materialien, Producte und Abfälle der Biererzeugung womöglich in der Art festzustellen, daß sich daraus ergibt, wie der Stickstoffgehalt der rohen Gerste sich auf die verschiedenen daraus resultirenden Producte vertheilt.“

Zur Lösung dieser Aufgabe wurden aus der Brauerei von Schilcher in Graz folgende Materialien entnommen: 1) Rohe, ungeputzte Gerste. 2) Geweichte Gerste. 3) Weichwasser. 4) Malz. 5) Malzkeime. 6) Putzstaub. 7) Ungehopfte Würze. 8) Malz- oder Oberteig. 9) Treber. 10) Hopfen. 11) Gehopfte Würze. 12) Hopfentreber. 13) Kühlgeläger. 14) Hefe. 15) Grünes oder Jungbier. 16) Lagerbier.

In allen diesen Substanzen wurde zuerst das hygroskopische Wasser, sodann im trockenen Producte der Stickstoffgehalt bestimmt.

Das Austrocknen der Substanzen wurde theils im Dampf, theils |71| im Luftbade bei 100° bewirkt. Geweichte Gerste, Malz und Hefe wurde zuerst an der Luft bei 20 bis 30° getrocknet — erstere, damit sie nicht verglasten, letztere, um die Bildung einer festen Kruste zu verhindern. Weichwasser, Würze und Bier wurden zuerst eingedampft; der dicke Syrup, welcher das Wasser besonders hartnäckig zurückhält, wurde im Vacuum über concentrirter Schwefelsäure auf 120° warmen Sande getrocknet.

Der Stickstoff wurde in sämmtlichen Producten mittels Natronkalk bestimmt. Zu diesem Zwecke wurde jede Substanz gut zerkleinert, vollständig getrocknet und sodann, mit ausgeglühtem, noch warmem Natronkalk innig gemischt, in ein Verbrennungsrohr gefüllt und im Verbrennungsofen ausgeglüht. Als Vorlageflüssigkeit diente Normaloxalsäure, deren Ueberschuß mit Normalnatron bestimmt wurde.

1) Gerste, bezogen aus dem Oedenburger Comitate in Ungarn, wog ungewaschen und ungeputzt 1 Metzen = 72 W. Pfd. = 40k,3. Ihre Feuchtigkeit betrug 11,30 Proc.; der Stickstoffgehalt auf trockene Gerste bezogen 1,605 Proc., auf lufttrockene aber 1,423 Proc. Dieser letztere Stickstoffgehalt entspricht 8,999 Proc. Eiweiß. (Nach Gottlieb das Eiweiß mit 15,7 Proc. Stickstoff gerechnet, ist der Stickstoffgehalt mit 6,368 multiplicirt worden, um Eiweißprocente zn erhalten.) Diese Gerste hatte ferner einen Stärkemehlgehalt, welcher 78 Proc. Zucker entspricht; mit Schwefelsäure behandelt, gab sie 70 Proc. Zucker. Der Aschengehalt betrug 2,64 Proc.

2) Geweichte Gerste, genommen, nachdem sie aus dem Quellstocke kam und nahezu 8 Stunden im ersten Haufen lag. Das anhängende Wasser wurde mit Fließpapier beseitigt; doch enthielt die Gerste in die sem Zustande noch 41,11 Proc. Feuchtigkeit. Der Stickstoff betrug 1,252 Proc. von der trockenen, 0,737 von der feuchten Gerste. Letzterer Stickstoffgehalt entspricht 4,696 Proc. Eiweiß.

3) Das Weichwasser von gelblich brauner Färbung, ziemlich trüb und schwach riechend. Dies ist das zweite und eigentliche Weichwasser, in welchem die Gerste bis zur Quellreife bleibt. Das erste Wasser ist nur als Waschwasser zu betrachten, indem die Gerste hineingelassen und gut durchgerührt, dann aber das Wasser gleich abgelassen wird. Zu bemerken ist noch, daß diesem zweiten Wasser etwas Kalk zugesetzt wird, in der Voraussetzung, daß die etwa lösliche Phosphorsäure der Gerste vom Kalk zurückgehalten werde. Das Weichwasser hatte einen Rückstand von 0,1183 Proc. fester Substanz, und diese enthielt 1,456 Proc. Stickstoff, was auf Wasser berechnet 0,00172 Proc. ergibt.

4) Malz, genommen als Grünmalz, bevor es auf den Schwelkboden kam; es enthielt in diesem Zustande 42,60 Proc. Feuchtigkeit. Das |72| Grünmalz, an der Luft bei 20 bis 25° getrocknet, enthielt als Luftmalz noch 10,2 Proc., und bei 48° gedarrt 6 Proc. Wasser. Der Stickstoffgehalt des bei 100° trockenen Malzes betrug 1,694 Proc., bei Darrmalz mit 6 Proc. Feuchtigkeit 1,592 Proc., bei Luftmalz mit 10,2 Proc. Feuchtigkeit 1,521 Proc., bei Grünmalz mit 42,6 Proc. Feuchtigkeit 0,972 Proc. Das Darrmalz ergab bei allmäliger Temperatursteigerung bis 75° 30,1 Proc. Zucker.

5) Malzkeime oder Wurzelkeime, aus der Wurfmaschine genommen, enthielten 14,48 Proc. Feuchtigkeit und 3,579 im wasserfreien oder 3,061 Proc. Stickstoff im lufttrockenen Zustande. Diese Abfälle werden als sehr nahrhaftes Viehfutter verwendet; doch sollen die Kühe danach nur wenig Milch geben.

6) Putzstaub, theilweise mit Würzelchen vermischt, hatte 13,569 Proc. Feuchtigkeit und trocken 2,974 Proc., feucht aber 2,570 Proc. Stickstoff. Der Putzstaub ist als unverwendbarer Abfall zu betrachten.

7)Ungehopfte Würze, genommen unmittelbar vor dem Eintragen des Hopfens. Das specifische Gewicht, mittels Wägung bestimmt, ergab 1,0493; diesem entsprechen nach Balling's Tabellen der saccharometrischen Bierprobe 12,119 Saccharometer-Procente. Der durch Eindampfen bestimmte Extract betrug 12,251 Proc.; der Stickstoffgehalt des Extractes 0,993 Proc., entsprechend 0,1216 Proc. Stickstoff in der Würze.

8) Malzteig oder Oberteig, genommen, nachdem das Glattwasser abgelaufen und der Maischbottich ausgeleert wurde. In diesem Zustande enthielt der Oberteig 82,95 Proc. Wasser und 5,806 Proc. auf trockenen oder 0,989 Proc. Stickstoff auf den nassen Zustand bezogen. Dieser Abfall wird auf Branntwein verarbeitet.

9) Treber, genommen vom Haufen, wie dieselben beim Ausräumen aus dem Maischbottiche geworfen wurden. Sie enthielten 75,33 Proc. Wasser und trocken 3,091 Proc., naß aber 0,762 Proc. Stickstoff. Dieser Abfall wird als gutes Viehfutter verwendet.

10) Hopfen. Es wurden drei Hopfensorten gemischt angewendet, und zwar nimmt man 3 Th. Saazer, 2 Th. steierischen und 1 Th. rothen Auscha-Hopfen. Dieses Gemisch ergab lufttrocken 11,05 Proc. Wasser und 1,826 Proc. Stickstoff, bei 100° getrocknet aber 2,053 Proc. Stickstoff.

11) Gehopfte Würze, genommen, wie sie vom Kühlschiffe durch den Sack filtrirte. Sie hatte ein specifisches Gewicht von 1,0511; diesem entsprechen 12,547 Saccharometer-Procente. Durch Eindampfen erhalten 12,622 Proc. Extract. Der Stickstoffgehalt des Extractes betrug 0,921 Proc., der Würze 0,116 Proc.

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12) Hopfentreber, genommen, nachdem sie mit dem Hopfenseiher ausgehoben und abgetropft waren. Sie enthielten in diesem Zustande 77,18 Proc. Wasser und 0,639 Proc. Stickstoff; trocken aber 2,799 Proc. Stickstoff. Der Hopfen war mit der ganzen Würze gekocht.

13) Kühlgeläger, genommen aus dem Sack, nachdem die Würze abgetropft war; es enhielt 77,55 Proc. Wasser und 5,300 Proc. Stickstoff im trockenen oder 1,190 Proc. im nassen Zustande.

14) Hefe, und zwar ausgewaschene Hefe, von welcher das Wasser abgegossen und die anhängende Feuchtigkeit mit Fließpapier beseitigt war. Sie enthielt noch 76,47 Proc. Wasser, hatte naß 1,913 Proc. und bei 100° getrocknet 8,130 Proc. Stickstoff.

15) Grünes Bier oder Jungbier, genommen nach beendigter Hauptgährung, als es fässig geworden war. Es hatte ein specifisches Gewicht von 1,0173. Der Alkohol, durch Abdestilliren auf die Hälfte bestimmt, ergab im Destillat 5,50 Proc. oder im Biere 2,75 Proc. Alkohol. Der Extractgehalt, durch Eindampfen bestimmt, ergab 5,62 Proc. Der Stickstoffgehalt des Extractes betrug 1,485 Proc., woraus sich für das Bier 0,083 Proc. berechnen.

16) Lagerbier, genommen, wie es ausgeschenkt wurde, hatte ein specifisches Gewicht von 1,016 (mit dem Alkohol gewogen). Beim Eindampfen wurden 5,427 Proc. Extract gewonnen mit 1,217 Proc., auf Bier bezogen, mit 0,066 Proc. Stickstoff. Der Alkoholgehalt dieses Bieres betrug 3,23 Proc.

Zusammenstellung der gefundenen Resultate (in Procenten).1

Textabbildung Bd. 220, S. 73
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Substanzen. Rückstand oder Extract. Stickstoff im Extract. Stickstoff Eiweiß Alkohol
in der Flüssigkeit.
3 Weichwasser 0,118 1,456 0,0017 0,0108
7 Ungehopfte Würze 12,251 0,993 0,122 0,774
11 Gehopfte Würze 12,622 0,921 0,116 0,741
15 Iungbier 5,620 1,485 0,083 0,531 2,75
16 Lagerbier 5,427 1,217 0,066 0,420 3,23

Zur Weiche kommen in der anfangs erwähnten Brauerei 50 Metzen = 36 Ctr. Gerste. Die Abschöpfgerste beträgt ¾ Metzen = 54 Pfd., d. s. 1,5 Proc. von der rohen Gerste. Das Weichwasser wiegt 98 Ctr. 100 Metzen = 72 Ctr. Gerste geben 103 Metzen = 53,5 Ctr. Darrmalz (bei 37 bis 50° gedarrt). Es ergibt sich also beim Einweichen und Malzen ein Verlust von 25,5 Proc., und geben somit 100 Th. Gerste 74,5 Th. Darrmalz.

Das Maischen wird nach der Infusionsmethode ausgeführt, und zwar werden zu einem Gebräu 22 Ctr. Darrmalz (entsprechend 31,25 Ctr. roher Gerste) mit 63 Eimern (zu 561,6) Wasser warm eingeteigt; zu diesem kommen noch 27 Eimer Wasser. Man erzeugt so 84 Biereimer (1 Biereimer = 42,5 Wiener Maß zu 11,415) Würze von 12,2 Saccharometer-Graden, und wiegt 1 Eimer Würze 112 Pfd. Bei 1½ stündigem Würzekochen in geschlossener Pfanne mit Schlott verdampfen 4,9 Eimer. Das Hopfengeben geschieht im Hopfenseiher und wird mit der ganzen Würze gekocht. Man gibt zu einem Gebräu 12 Pfd. Saazer, 8 Pfd. steierischen und 4 Pfd. rothen Auscha-Hopfen, zusammen also 24 Pfd. Als Stellhefe bringt man in die Gährbottiche 6 Maß = 18 Pfd. breiige Unterhefe; durch die Gährung vervielfältigt sich diese zehnfach. Schließlich gewinnt man 85 W. Eimer Vier zu 102 Pfd.

Die Abfälle sind nur geschätzt worden, denn eine genaue Bestimmung durch Abwägung wäre sehr umständlich, namentlich bei den nassen Rückständen, deren großer Wassergehalt sich sehr schnell und leicht ändert und so bedeutende Differenzen herbeiführt.

Die Abschöpfgerste beträgt 1,5 Proc. von der rohen Gerste, d. s. 46,87 Pfd. für ein Gebräu gerechnet. Die Malzkeime betragen 108 Pfd., ensprechend 3 Proc. von der rohen Gerste. Der Putzstaub wird auf 18 Pfd. oder 0,5 Proc. der rohen Gerste geschätzt, die Treber auf 29,26 Ctr. im nassen Zustande, ebenso der Oberteig auf 5 Ctr., Kühlgeläger auf 150 Pfd., Hopfentreber auf 120 Pfd., Hefe auf 162 Pfd. 85 W. Eimer Bier zu 102 Pfd. wiegen 86,70 Ctr.

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Nach diesem würde sich der Stickstoff der rohen Gerste folgender maßen vertheilen.

Gesammtgewicht der Substanzen. Materialien, Producte und Abfälle. Stickstoffgehalt. Gewicht des Stickstoffes. Von 100 Th. Stickstoff der rohen Gerste kommen:
Pfund. Proc. Pfund.
3125,00 Rohe Gerste 1,423 44,468 100,00
46,87 Abschöpfgerste 1,423 0,667 1,50
9800,00 Weichwasser 0,0017 0,169 0,38
108,00 Malzkeime 3,061 3,306 7,43
18,00 Putzstaub 2,570 0,463 1,04
2926,00 Nasse Treber 0,762 22,313 50,18
500,00 Nasse Oberteig 0,989 4,947 11,12
150,00 Nasse Kühlgeläger 1,190 1,785 4,01
120,00 Nasse Hopfentreber (0,639) 0,219* 0,49
162,00 Nasse Hefe 1,913 3,099 6,97
8670,00 Lagerbier 0,066 5,722 12,87
? Glattwasser? ? 1,778 4,01

Der obige Rest von 4,01 Proc. oder 1,778 Pfd. Stickstoff muß theilweise wenigstens auf das Glattwasser gerechnet werden; doch ist dies aus Versehen nicht bestimmt worden.

Diese Arbeit wurde in dem chemisch-technologischen Laboratorium der technischen Hochschule in Graz unter der freundlichen Leitung des Hrn. Professors Dr. H. Schwarz ausgeführt.

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Die meisten Stickstoffbestimmungen sind mindestens zweimal vorgenommen worden; die Differenz zwischen den einzelnen Bestimmungen betrug im Maximum 0,01 Proc., im Minimum 0,002 Proc., im Durchschnitt also 0,006 Proc.

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30 Pfd. Hopfen enthalten 0,547 Pfd. Stickstoff; 120 Pfd. Hopfentreber enthalten aber 0,766 Pfd. Stickstoff, also um 0,219 Pfd. mehr als der Hopfen. Dieser Mehrgehalt ist auf Kosten des Stickstoffgehaltes der Gerste zu setzen und beträgt 0,49 Proc. davon.

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