Maischen von stärkehaltigen Rohstoffen
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Questions and Answers

Welche Aussage trifft nicht auf Amylopektin zu?

  • Es macht 70-80% der Stärke aus.
  • Es quillt in kaltem Wasser auf.
  • Es ist etwa zehnmal kleiner als das Amylose-Molekül. (correct)
  • Es bildet bei dem Jod-Test eine rotviolette Färbung.

Welche der folgenden Rohstoffe weist den höchsten Stärkegehalt auf?

  • Roggen
  • Hafer
  • Kartoffeln
  • Mais (correct)

Warum ist es notwendig, Maische kurzzeitig über den Verkleisterungspunkt hinaus zu erhitzen?

  • Um die Aktivität der Eigenamylasen zu hemmen.
  • Als Voraussetzung für eine vollständige Verflüssigung und Verzuckerung der Stärke. (correct)
  • Um die Stärke unlöslich zu machen.
  • Um die rotviolette Färbung beim Jod-Test zu verstärken.

Wodurch wird die Verflüssigung und Verzuckerung der Stärke hauptsächlich erreicht?

<p>Durch stärkeabbauende Enzyme, sogenannte Amylasen. (A)</p> Signup and view all the answers

In welchem Temperaturbereich ist Stärke in der Regel besser löslich?

<p>In warmem Wasser (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage über den Einsatz von technischen Enzymen beim Maischen ist am wahrscheinlichsten korrekt?

<p>Technische Enzyme werden zusätzlich zu Malz verwendet, um den Abbau von komplexen Kohlenhydraten zu unterstützen und zu beschleunigen. (C)</p> Signup and view all the answers

Warum ist es wichtig, bei der Verfütterung von Schlempe zwischen Getreideschlempe und anderer Schlempe zu unterscheiden?

<p>Andere Schlempen können unerwünschte Stoffe enthalten, die für Tiere schädlich sein könnten, während Getreideschlempe hauptsächlich aus Getreideresten besteht. (C)</p> Signup and view all the answers

Wie verändert sich der Anteil an Rohprotein und N-freien Extraktstoffen beim Übergang von Weizen zu Weizenschlempe?

<p>Rohprotein nimmt zu, während N-freie Extraktstoffe abnehmen. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten den Zweck des Schroten des Getreides im Brauprozess?

<p>Das Schroten erleichtert die Extraktion von Stärke und anderen Inhaltsstoffen aus dem Getreidekorn während des Maischens. (D)</p> Signup and view all the answers

In welchem Schritt des Brauprozesses werden Reinzuchthefen typischerweise hinzugefügt?

<p>Während der kontrollierten Gärung. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage beschreibt die Wirkungsweise von α-Amylasen während des Maischprozesses am besten?

<p>Sie spalten innere α(1-4)-Glykosidbindungen der Amylose, was zu einer raschen Abnahme der Viskosität führt. (D)</p> Signup and view all the answers

Was ist ein wesentlicher Unterschied zwischen Glucoamylasen und α- sowie β-Amylasen bezüglich ihrer Fähigkeit zum Stärkeabbau?

<p>Glucoamylasen können im Gegensatz zu α- und β-Amylasen auch Verzweigungsstellen spalten. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Funktion von β-Amylasen im Maischprozess korrekt?

<p>Sie setzen vom Kettenende der Stärke Maltose frei und werden zur Verzuckerung eingesetzt. (B)</p> Signup and view all the answers

Welchen Vorteil bietet die Verwendung von Darrmalz als Verzuckerungsmittel im Vergleich zu technischen Enzympräparaten?

<p>Darrmalz ermöglicht eine zusätzliche steuerfreie Mehrausbeute. (C)</p> Signup and view all the answers

Was ist ein Nachteil bei der Verwendung von Darrmalz als Verzuckerungsmittel?

<p>Darrmalz ist temperaturempfindlicher, wodurch exaktes Arbeiten erforderlich ist. (B)</p> Signup and view all the answers

Warum ist es wichtig, bei der Maischegärung von stärkehaltigen Rohstoffen den Steigraum zu berücksichtigen?

<p>Um ein Überlaufen der Maische durch Schaumbildung zu verhindern. (D)</p> Signup and view all the answers

Welchen Einfluss hat die Verwendung einer Verstärkerkolonne mit 3 bis 7 Böden bei der Whisky-Destillation?

<p>Sie ergibt einen charakterstarken Whisky, der oft längere Lagerzeiten benötigt. (C)</p> Signup and view all the answers

Was charakterisiert einen klassischen Korn, der eher eine neutrale sensorische Ausprägung hat?

<p>Er ist ein Kornfeindestillat, bekannt als 'Norddeutscher Korn'. (A)</p> Signup and view all the answers

Warum werden für die Bierbrand-Destillation bevorzugt schwach gehopfte Biere mit hohem Alkoholgehalt verwendet?

<p>Stark gehopfte Biere erzeugen während der Destillation unangenehme Aromen. (D)</p> Signup and view all the answers

Ein Destillateur möchte einen Korn mit ausgeprägtem Getreidecharakter herstellen. Wie viele Böden sollte er idealerweise bei der Destillation verwenden?

<p>3 bis 5 Böden (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten das Vorgehen, wenn der Extraktgehalt am Ende der Gärung deutlich über 1,5 %mas liegt?

<p>Die Gärung ist noch nicht abgeschlossen und sollte fortgesetzt werden. (C)</p> Signup and view all the answers

Ein Whisky-Hersteller möchte einen eher neutralen Whisky produzieren. Welche Destillationsmethode sollte er wählen?

<p>Destillation bis knapp unter die zulässige Abtriebsgrenze. (D)</p> Signup and view all the answers

Was ist bei der Maischebereitung besonders zu beachten, um die Qualität des Endprodukts nicht zu gefährden?

<p>Eine schnelle Verarbeitung der Maische ohne Lagerung, um Infektionen zu vermeiden. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten den Zweck der Fraktionierung während der Destillation?

<p>Selektive Trennung von Vor-, Mittel- und Nachlauf, um unerwünschte Stoffe abzutrennen und das gewünschte Aroma zu erzielen. (D)</p> Signup and view all the answers

Warum ist die pH-Korrektur ein wichtiger Schritt beim Maischen von Rohfrucht?

<p>Um die Aktivität der Enzyme zu optimieren, die Stärke in Zucker umwandeln. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Funktion hat das Verflüssigungsenzym (Thermostabile alpha-Amylase) im Maischprozess?

<p>Es spaltet Stärke in kleinere, lösliche Dextrine. (C)</p> Signup and view all the answers

Warum wird die Temperatur der Maische nach der Verflüssigung auf 55-60 °C gekühlt, bevor das Verzuckerungsenzym hinzugefügt wird?

<p>Um optimale Bedingungen für das Verzuckerungsenzym (Glucoamylase) zu schaffen. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Rolle von Malz beim Maischen mit Malz und technischen Enzymen?

<p>Malz liefert Enzyme, die zur Stärkeverzuckerung beitragen, und dient als Geschmacksgeber. (D)</p> Signup and view all the answers

Warum ist es wichtig, die Oberfläche des Maischeapparates leicht zu reinigen?

<p>Um die Ansammlung von Bakterien und unerwünschten Mikroorganismen zu verhindern. (D)</p> Signup and view all the answers

In welcher Reihenfolge werden die genannten Schritte typischerweise bei der Herstellung einer Getreidemaische unter Verwendung technischer Enzyme durchgeführt?

<p>pH-Korrektur, Verflüssigung, Kühlung, Verzuckerung, Hefezugabe. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Aufgabe hat die Zugabe von Schwefelsäure bei der Herstellung einer Getreidemaische?

<p>Senkung des pH-Werts. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten den Zweck der pH-Korrektur beim Maischen?

<p>Um optimale Bedingungen für die α- und β-Amylasen zu schaffen, was einen effizienten Stärkeabbau ermöglicht. (C)</p> Signup and view all the answers

Warum wird beim Maischen mit Gerstenmalz die Malzgabe in zwei Schritten aufgeteilt (z.B. 30% und 70%)?

<p>Um die Verflüssigung und Verzuckerung der Stärke in zwei separaten, optimierten Temperaturphasen durchzuführen. (C)</p> Signup and view all the answers

Ein Abfindungsbrenner möchte Darrmalz verwenden. Welche Aussage bezüglich der maximal zulässigen Menge ist korrekt?

<p>Es dürfen maximal 15 kg Darrmalz pro 100 kg Rohstoff eingesetzt werden, wobei ca. 5 Liter Alkohol pro 100kg Rohstoff resultieren. (C)</p> Signup and view all the answers

Welchen Nachteil hat der Einsatz von mikrobiellen Amylasen im Vergleich zu Gerstenmalz beim Maischen?

<p>Mikrobielle Amylasen führen zu einer geringeren Aromenvielfalt im Endprodukt. (C)</p> Signup and view all the answers

Warum ist es wichtig, die Temperatur beim Hinzufügen des Malzes in zwei Schritten (70-75°C und dann 55-60°C) genau zu kontrollieren?

<p>Um die Aktivität verschiedener Enzyme (α- und β-Amylasen) zu optimieren, die bei unterschiedlichen Temperaturen am besten arbeiten. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Bedingungen ist keine Voraussetzung für eine erfolgreiche Stärkeverzuckerung mit Malzenzymen?

<p>Vorhandensein von Sauerstoff in der Maische. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Optionen würde am wenigsten zu einer verminderten Ausbeute bei der Alkoholerzeugung beitragen?

<p>Genaue Rohstoffeinwaage. (D)</p> Signup and view all the answers

In welcher Phase des Maischprozesses mit Rohfrucht und Malz findet hauptsächlich die Verflüssigung der Stärke statt?

<p>Beim Erhitzen auf 70 – 75 °C nach Zugabe eines Teils des Malzes. (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Stärkeabbauende Enzyme

Enzyme, die Stärke in vergärbare Zucker umwandeln.

α-Amylase

Endo-Enzym, spaltet innere α(1-4)-Glykosidbindungen der Amylose.

β-Amylase

Exo-Enzym, spaltet Maltose vom Kettenende der Stärke ab.

Glucoamylase

Exo-Enzym, setzt Glucose von Kettenenden und Verzweigungen frei.

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Darrmalz

Verzuckerungsmittel, erhöht Ausbeute, aber temperaturempfindlich.

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Amylopektin

Ein Bestandteil der Stärke, der 70-80% ausmacht und eine verzweigte Struktur hat.

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Verflüssigung

Der Prozess, bei dem Stärke in eine flüssige Form umgewandelt wird durch Erhitzen über den Verkleisterungspunkt.

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Amylasen

Enzyme, die für die Spaltung von Stärke in Zucker verantwortlich sind.

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Stärkegehalt von Rohstoffen

Der prozentuale Anteil an Stärke in verschiedenen pflanzlichen Rohstoffen.

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Kalte und warme Wasserlöslichkeit

Stärke löst sich nicht in kaltem, aber in warmem Wasser.

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Getreideschlempe

Eiweißreiches Futtermittel, das aus Getreide gewonnen wird.

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Rohprotein in Weizenschlempe

Der Proteingehalt in Weizenschlempe beträgt 33,8 % in Trockensubstanz.

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Rohfett in Weizenschlempe

Der Fettgehalt beträgt 6,8 % in Trockensubstanz.

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N-freie Extraktstoffe in Weizenschlempe

In Weizenschlempe betragen diese Stoffe 44,6 % in Trockensubstanz, wichtig für die Verdauung.

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Rohasche in Weizenschlempe

Der Anteil an Rohasche beträgt 5,4 % in Trockensubstanz, Indikator für Mineralien.

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pH-Korrektur

Anpassung des pH-Werts im Maischeprozess für optimale Enzymaktivität.

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Mikrobielle Amylasen

Enzyme, die Stärke in Zucker umwandeln und bei höheren Temperaturen wirken.

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Stärkeverflüssigung

Prozess, bei dem Stärke in eine flüssige Form überführt wird, notwendig für die spätere Verzuckerung.

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Ausbeuteminderung

Faktoren, die die Effizienz der Zuckerausbeute negativ beeinflussen können.

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Maischen

Prozess, bei dem Malz und Wasser gemischt werden, um Zucker zu extrahieren.

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Temperaturführung beim Maischen

Unterschiedliche Temperaturen für Verflüssigung und Verzuckerung sind entscheidend im Prozess.

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Gärung

Der Prozess, bei dem Zucker durch Hefe in Alkohol und CO2 umgewandelt wird.

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Gärtemperatur

Die optimale Temperatur für die Gärung, sollte nicht über 35 °C liegen.

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pH-Wert bei Gärung

Der pH-Wert sinkt durch die Stoffwechselaktivität der Hefe, bleibt jedoch über 4,2.

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Destillation von Whisky

Verfahren zur Gewinnung von Whisky, umfasst ein klassisches Roh- und Feinbrandverfahren.

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Höhere Alkohol bei Whisky

Vermehrter Anteil dieser Alkohole erfordert längere Lagerzeiten.

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Destillation von Korn

Prozess, der Korn mit ausgeprägtem Getreide-Charakter umfasst.

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Bierbrand-Destillation

Destillation eines Bieres über 3 bis max. 5 Verstärkerböden.

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Maischeprozess

Der Prozess, bei dem Stärke in Zucker durch Enzyme umgewandelt wird.

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Verzuckerung

Der Prozess, bei dem Zucker aus der flüssigen Maische durch Verzuckerungsenzyme freigesetzt wird.

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Hefezugabe

Das Hinzufügen von Hefe zur vergärenden Maische zur Alkoholproduktion.

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Destillation

Der Prozess, bei dem Alkohol von Wasser getrennt wird, um ein höheres Reinheitsniveau zu erreichen.

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Fraktionierung

Die Trennung von verschiedenen Alkoholen in Vor-, Mittel- und Nachlauf.

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Maischeapparat

Ein Gerät zur Herstellung von Maische mit verschiedenen Funktionen.

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Study Notes

Maischen von stärkehaltigen Rohstoffen

  • Stärke ist ein Reservestoff in Pflanzen
  • Sie ist der wichtigste Grundstoff zur Alkoholerzeugung
  • Stärke wird durch Photosynthese (Assimilation von CO2 und H2O) aus Zucker und Sauerstoff gebildet.
  • Chlorophyll in Blättern benötigt Sonnenlicht für diesen Prozess.
  • Nicht sofort benötigter Zucker wird in Wurzeln, Knollen und Samen als Stärke gespeichert.
  • Stärke in Stärkekörnern kann nur enzymatisch freigesetzt werden.
  • Nachweis von Stärke mit Jodlösung (Blaufärbung).

Stärke (lat. Amylum)

  • Stärke besteht aus Amylose und Amylopektin
  • Amylose (20-30%): unverzweigte Kette (ca. 6-Glucosemoleküle je Windung), 1000-2000 Glucosemoleküle bei Getreide, bis 4500 bei Kartoffeln.
  • Amylose färbt sich beim Jod-Test blau. In kaltem Wasser unlöslich, in warmen Wasser löslich.
  • Amylopektin (70-80%): verzweigte Kette, ca. 10-mal größer als Amylose. Färbt sich rotviolett beim Jod-Test. In kaltem Wasser quillt es, in warmen Wasser bildet sich Stärkekleister.

Photosynthese

  • Formel: 6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
  • Der Prozess findet in Chloroplasten mit Chlorophyll statt.
  • Energiequelle ist Sonnenlicht.
  • Ergebnis ist Glucose und Sauerstoff.
  • Glucose wird zu Stärke umgewandelt.

Stärkegehalt verschiedener Rohstoffe

  • Stärkegehalt in verschiedenen Rohstoffen in Prozenten. (Eine Tabelle mit den Werten ist in den Bildern enthalten.)

Stärkeverflüssigung und Verzuckerung

  • Stärke muss verflüssigt und verzuckert werden, um vergärbar zu machen.
  • Maische wird kurzzeitig über den Verkleisterungspunkt hinaus erhitzt.
  • Verflüssigung und Verzuckerung erfolgen durch stärkeabbauende Enzyme (Amylasen).
  • Eigenamylasen sind in manchen stärkehaltigen Stoffen vorhanden (z.B. Malz).
  • Fremdenzyme (technische Enzyme) können zugesetzt werden, um den Prozess zu optimieren

Stärkeabbauende Enzyme (Amylasen)

  • a-Amylase: Endo-Enzym, spaltet innere α(1-4)-Glykosidbindungen der Amylose. Verursacht schnelle Viskositätsabnahme, erzeugt Dextrine, Maltose und Glucose.
  • ß-Amylase: Exo-Enzym, spaltet α(1-4)-Glykosidbindungen von der nicht-verzweigten Kette. Beginnt bei der Kette und entfernt Maltose aus der Kette.
  • Glucoamylase: Exo-Enzym, spaltet Glucosemoleküle von der Kette, auch Verzweigungsstellen.

Einsatz von Darrmalz als Verzuckerungsmittel

  • Vorteile: steuerfreie Mehrausbeute, 15 % Darrmalz bezogen auf Rohstoffmenge erlaubt; 15 kg ergibt ca. 5 LA Ausbeute; Aromenvielfalt
  • Nachteile: temperaturempfindlicher, exaktes Arbeiten, evtl. pH-Korrektur erforderlich.

Einsatz von mikrobiellen Amylasen als Verzuckerungsmittel

  • Vorteile: problemlose Stärkeverflüssigung bei hohen Temperaturen, Produkte standardisiert (wegen konstanten Aktivitätsgrades in Standardbedingungen), großer Temperatur- und pH-Bereich, einfach zu dosieren.
  • Nachteile: keine steuerfreie Mehrausbeute (Abfindungsbrenner), geringere Geschmacksvielfalt.

Enzymatische Stärkeverzuckerung mit Gerstendarrmalz (Maischen mit Malzenzymen)

  • Günstige Temperatur- und pH-Bedingungen nötig für α- und β-Amylasen.
  • a-Amylase: 70-75°C, pH-Bereich 5,0-5,8.
  • β-Amylase: 58-65°C, pH-Bereich 5,0-5,6.
  • Eigenschaften der Enzyme (Eigenschaften der Enzyme sollten im Maischprozess berücksichtigt werden), um einen vollständigen Stärkeabbau sicherzustellen.

Ausbeutemindernde Faktoren

  • Schlechte/unsaubere Rohstoffe.
  • Ungenaue Rohstoffeinwaage.
  • Schleppende Gärung (durch starke Ansäuerung, Schädigung der Hefe).
  • Infizierte Maische.
  • Mangelhafte Verzuckerung, unzweckmäßige Maischetemperatur, unbefriedigende Malzqualität.
  • Alkohol in der Schlempe
  • undichte Destillierapparate reduzieren die Ausbeute.

Verfahren für die (Rohfrucht) Maische mit und ohne Malz

  • detaillierte Schritte für die Maischebereitung mit/ohne Malz und technischen Enzymen. (Prozessbeschreibung in den Bildern enthalten.)

Ausstattung des Maischeapparates

  • Liste der wichtigen Ausrüstungskomponenten
  • Details wie z.B. Rührwerk, Thermometer, Probehahn, Ablasshahn, leicht zu reinigende Oberfläche, Dampfeingänge.

Was benötigt der Brenner zum herstellen einer Getreidemaische

  • Materialliste für die Maischeherstellung, inklusive Mühle, Wärmequelle, Malz, Alternativ-Enzyme, pH-Meter, Schwefelsäure (Schutzkleidung), Reinzuchthefe, Refraktometer/Extraktspindel, usw.

Gärung von Maischen stärkehaltiger Rohstoffe

  • Dauer: 3-4 Tage
  • Temperatur: maximal 35°C
  • Steigraum berücksichtigen
  • pH-Wert sinkt durch Hefeaktivität.
  • Betriebskontrolle am Ende: Extraktgehalt überprüfen, pH-Wert 4,2-4,5.

Destillation von Alkohol (Whisky, Korn, Bierbrand)

  • Details zu verschiedenen Destillationsverfahren für unterschiedliche Produkte wie Whisky, Korn, Bierbrand.
  • Beschreibung der typischen Eigenschaften der Destillate.
  • Lagerzeiten für optimale Qualität.
  • Besonderheiten der Destillationsmethoden.

Schlempe - Kreislauf

  • Getreideschlempe als Futtermittel (eiweißreich).
  • Nährstoffgehalt von Weizenschlempe.

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Handout Spirituosen -Maische von stärkehaltigen Rohstoffen WS 2024-2025 PDF

Description

Die Stärke ist ein wichtiger Reservestoff in Pflanzen und der Hauptrohstoff für die Alkoholproduktion. Sie besteht aus Amylose und Amylopektin. Dieser Stoff kann enzymatisch freigesetzt und mit Jodlösung nachgewiesen werden.

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