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Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

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Page 1: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Trockenbierhefe Produktion und Anwendung

Tobias Fischborn, Ph.D.Lallemand Brewing

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Lallemand

Unternehmens Überblick

Page 3: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Unsere Haupttätigkeit

Entwicklung, Produktion und Marketing von…

…und deren Derivate

Hefen Bakterien

Page 4: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Lallemand weltweit

▪▪

▪ ▪

▪▪

▪▪▪

▪ ▪

▪▪▪

▪▪▪

▪▪▪

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▪▪

▪▪▪

▪▪

Research labsMontréal, Canada (2); Toulouse; Theix, France, Tallinn, Estonia

Bacteria plantsMontréal, CanadaMilwaukee, USAAurillac, France

Other plantsCuautitlán, MexicoBurton-upon-Trent, UKValleyfield, CanadaBruntal, Cz. Republic Espoo, FinlandEpernay, France

Yeast plantsMontréal, CanadaBaltimore, USAMemphis, USARhinelander, USAGrenaa; Fredericia, Denmark Schwarzenbach; Passau, GermanyVienna, AustriaLublin; Josefow, Poland

Trencin, SlovakiaTallinn, EstoniaLahti, FinlandDurban; Johannesburg, RSAMaputo, Mozambique-jv50%Setubal, PortugalFelixstowe, UK

Commercial / Distribution Offices, warehouses and/or employees in countries of plants as well as in Argentina, Brazil, Chile, Australia, New Zealand, India, China, Japan, Malaysia, Croatia, Spain, Belgium, Netherlands, Italy, Lithuania, Russia, Serbia, Sweden, Switzerland, Iceland.

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Weltweite R&D Partnerschaften

USA

North Carolina State Univ.UC. DavisCornellUniv. MichiganUniv. DelawareKansas State Univ.Purdue Univ.Univ. of ArkansasUniv. of Georgia

Chile

Univ. Cartagena de SantiagoUniv. Nationale du Chili

Argentina

INTAUniv. National Lomas de Zamora

China

Beijing Feedstuff techn Institute

South Africa

Univ. StellenboschUniv. Western CapeNietvoorbeij

Pacific region

AWRI (Australia)Massey Univ. (New Zealand)Ifremer (New Caledonia)

Egypt & Algeria

Institut d’élevage du CaireInstitut de développement des petits élevages, Alger

Scandinavia & Baltic States

VTT (Finland)Univ. Helsinki (Finland)Univ. Technique de Tallinn (Estonia)Estonian Agricultural Univ. (Estonia)Univ. Umea (Sweden)Danish Institute of Fisheries and Marine research (Denmark)

Benelux

Univ. Leuvain (Belgium)CLO (Belgium)TNO (Pays-Bas)

Italy

AAT, PiacenzaUniv. VeroneUniv. FlorenceUniv. AnconaIASMA, San Michele AldigeUniv. TrenteUniv. Vétérinaire de Milan

Spain

IATA, ValenciaINCAVI, BarcelonaUniv. SaragossaUniv. RiojaCSIC, MadridIRTA, BarcelonaIRTA, Reus

France

ITV, Bordeaux Univ. Bordeaux Univ. Montpellier INRA, Montpellier INRA, Theix Univ. ToulouseINRA, ToulouseIGC, Toulouse

CIVC, ÉpernayETAP, NancyCHU RouenUniv. ToursINRA, NantesENV, LyonENASIAD, DijonIUVV, DijonENSBANA, Dijon

Germany and Switzerland

Versuchsanstalt der Hefeindustrie, BerlinWeihenstephan Univ., Munich Geisenheim Institut (Germany)Hohenheim Unv. (Germany)École des ingénieurs de Changin (Suisse)École des ingénieurs du Valais (Suisse)

Great-Britain

Nottingham Univ. Oxford Brookes Univ. Hannah Research Inst.Herriott Watt Univ.Univ. of AberyswythUniv. of Seall Hayne

• Grundlagenforschung– Öffentliche und private Forschungszentren und –institute

• Angewandte Forschung– Öffentliche und private Forschungszentren und –institute– Feldversuche unter Expertenaufsicht

Canada

CNR, Montréal (IRB)Hospital for sick children, TorontoMcMaster, HamiltonUniv. de MontréalAgriculture Canada, LennoxvilleCRDA, St-HyacintheUniv. McGillUniv. GuelphUniv. LavalUniv. BC

Page 6: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Yeast and bacteria applications

Spirituosen & Bioethanol

Brot& Backwaren

Wein

Tierernährung & -gesundheit

Savoury & Bio Nutrients

Bier

Humanernährung & -gesundheit

Pflanzenpflege

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Trockenbierhefe

• Verfügbar in verschiedenen Verpackungsgrössen

500g Vacuumpackung

11g Vacuumsachets

Page 8: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Outline

• Trockenbierhefeproduktion

• Rehydrierung von Trockenbierhefe

• Gärung mit Trockenbierhefe

• Zusammenfassung

Page 9: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Trockenbierhefeproduktion

Page 10: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Hefestammsammlung

• Kurzzeitlagerung– Schrägagarkulturen

• Langzeitlagerung– Flüssigstickstoff -196°C– Gefrierschrank -80°C

• Die Integrität und Charakteristik der Hefen bleiben erhalten

Page 11: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Trockenbierhefeproduktion

Lab CulturesLab Cultures3 Steps3 Steps

Pre CulturePre Culture2 Steps2 Steps

StellhefeStellhefeFermentationFermentation

SeparationSeparation

-1 ºC – 7 ºC

VersandhefeVersandhefeTankTank

Culture MediaMolasse, Wasser

Nutrients

Molasse, Wasser,Salze, Säuren,

Spurenelemente,Vitamine

Waschwasser

-1ºC – 7ºC

StellhefeStellhefeTankTank

VersandhefeVersandhefeFermentationFermentation

SeparationSeparation

Waschwasser

Molasse, Wasser,Salze, Säuren,

Spurenelemente,Vitamine

Page 12: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Dry Beer Yeast - Production Sprossende

Zelle

Narbe

Beginn der Sprossung

Page 13: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

TrockenbierhefeproduktionYeast Propagation

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40

propagation time [hours]

Sug

ar [B

rix]

0

1

2

3

4

5

6

7

Yea

st [%

dry

wei

ght];

Eth

anol

[% v

/v]

Sugar Ethanol Yeast

Molasses Feed

• Batch Propagation– Alle Nährstoffe sind im Fermenter– Alkohol und geringe Mengen an Hefe werden produziert

• Fed Batch– Kohlenhydrate und Stickstoff werden in definierten Mengen

zugegeben– Aerobe Fermentation => Alkohol nimmt ab, Hefeproduktion

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Hauptziele einer Trockenhefepropagation

• Biomasseproduktion– Aerobes Wachstum Fütterung & Belüftung

• Hefekonditionierung für Trocknung– Proteingehalt Fütterungsrate– Trehaloseanreicherung Stress– Reife Zellen Fütterungsrate– Ungesättigte Fettsäuren Belüftung– Sterole (Ergosterol) Belüftung

Page 15: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Trockenbierhefeproduktion

-1 ºC – 7 ºC

VersandhefeVersandhefeTankTank

FiltrationFiltration(RVF)(RVF)

ExtrusionExtrusion

TrocknenTrocknenSiebSiebVacuum Vacuum VerpackungVerpackung

VersandVersand

Emulgator

QC

NaCl

Trockner

ExtruderRVF

Page 16: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Hefeprodukte

Presshefe

Flüssighefe

Trockenhefe

Page 17: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Qualitätskontrolle

• Viabilität (Methylenblau, YPD)

• Vitalität (Clinitest)

• Wilde Hefen (Lysine, LWYM, LCSM)

• Bakterien (PCA, MRS, UBA, SDA)

• Petite mutants (TTC)

• Biergärung

• DNA - Profil

Page 18: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Rehydrierung der Trockenbierhefe

Page 19: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Rehydration Media

• Kein entsalztes oder destiliertes Wasser verwenden (osmotischer Druck)

• Keine unverdünnte WürzeDie Zellmembran ist permeabler während der ersten paar Minuten der Rehydrierung und toxische Materialien können in die Zelle eindringen

• Am besten sterilisiertes / gekochtes Leitungswasser oder verdünnte Würze (untergärige Hefe)

Page 20: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Rehydrierung 1. Schritt(obergärige Hefe)

• Hefe auf die Oberfläche der 10 fachen Menge von sterilem (gekochtem) Leitungswasser (30 – 35C) streuen

• Heftiges Rühren vermeiden!

• Hefe für 15 Min. ungestört bei 30 – 35 C ruhen lassen

• Schaumbildung ist kein Indikator der Aktivität

Page 21: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Rehydrierung 2. Schritt(obergärige Hefe)

• Nach 15 Min. vorsichtig rühren bis sich die Hefe komplett gelöst hat

• Hefe für weitere 5 Minuten ungestört ruhen lassen.

• Temperatur der Hefesuspension in 10 ºC Schritten an die Würzetemperatur anpassen, indem kalte Würze beigemischt wird.

Page 22: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Rehydrierung 3. Schritt(obergärige Hefe)

• Nachdem die Temperatur angepasst ist, die Würze ohne Verzögerung mit der Hefe anstellen

• Anstellrate: 100 g/hl

• Belüftung der Würze ist nicht notwendig

Page 23: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Würzebelüftung

Untergärige TrockenhefeVergoren bei 14 ºC mit und ohne Würzebelüftung

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

0 1 2 3 4 5 6

Gärungstage

Ext

rakt

[ºP

]

ohne Belüftungmit Belüftung

Page 24: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Würzebelüftung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5 6

Zelle

n in

Sus

pens

ion

[mio

. cel

ls/m

l]

Gärungstage

Untergärige TrockenhefeVergoren bei 14 ºC mit und ohne Würzebelüftung

ohne Belüftung

mit Belüftung

Page 25: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Rehydrierunguntergärige Hefe

Effect of rehydration media & temperature on beer fermentation Rehydration for 60 minutes

6

7

8

9

10

11

12

13

0 1 2 3 4 5 6 7Time (days)

Extr

act [

ºBrix

]

30 ºC wort-water mix 15 ºC wort-water mix

20 ºC wort 30 ºC wort

direct pitching in wort

Page 26: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Rehydrierunguntergärige Hefe

Effect of rehydration time on beer fermentation performanceRehydration at 30 ºC in diluted wort

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

12.0

13.0

14.0

0:00 24:00 48:00 72:00 96:00 120:00 144:00 168:00Time (in hours)

Extr

act [

ºBrix

]

15min 30min

45min 60min

Page 27: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Rehydrierunguntergärige Hefe

Effect of rehydration time on beer fermentation performanceRehydration at 15 ºC in diluted wort

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

12.0

13.0

14.0

0:00 24:00 48:00 72:00 96:00 120:00 144:00 168:00Time (in hours)

Extr

act [

ºBrix

]

15min 30min

45min 60min

Page 28: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Gärungen mit Trockenbierhefe

Page 29: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Hefestamm Charakterisierung

• 2 Stämme Nottingham, Munich

• 3 verschiedene Würzen– Regular all malt (12 ºPlato)– High gravity all malt (18 ºPlato)– High gravity 40% adjunct (18 ºPlato)

• 2 verschiedene Anstellraten– 100 g/hl– 50 g/hl

• 3 verschiedene Gärtemperaturen– 10 ºC– 15 ºC– 20 ºC

Page 30: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Nottingham Ale Hefe

Gravity - regular wort

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 3360

2

4

6

8

10

12

1420C 1g/l rehydr.

20C 0.5g/l rehydr.

15C 1g/l rehydr.

15C 0.5g/l rehydr.

10C 1g/l rehydr.

10C 0.5g/l rehydr.

time [h]

Gra

vity

[ºPl

ato]

• Gärung bei 20 ºC war nach 3 Tagen beendet unabhängig von der Anstellrate

• Bei niedrigeren Gärtemperaturen resultierten niedrige Anstellraten in längerer Gärung.

• Vergärungsgrad nahm mit niedrigen Gärtemperaturen ab

Page 31: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Nottingham Ale Hefe

• Wärmere Temperaturen resultieren in schnelleren Gärungen

• Niedrige Anstellraten resultieren in langsameren Gärungen und niedrigeren Endvergärungsgraden

• Mit niedrigeren Temperaturen nimmt der Endvergärungsgrad ab

Gravity - all malt 18 ºPlato wort

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384 4080

2

4

6

8

10

12

14

16

18

2020C 1g/l rehydr.

20C 0.5g/l rehydr.

15C 1g/l rehydr.

15C 0.5g/l rehydr.

10C 1g/l rehydr.

10C 0.5g/l rehydr.

time [h]

Gra

vity

[ºPl

ato]

Page 32: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Nottingham Ale Hefe

• Die Gärungen waren signifikant länger als in 100% Malzwürzen mit der selben

• Die Verwendung von ausgewogenen Nutrients würde hier wahrscheinlich helfen.

• Der Endvergärungsgrad wird wieder von der Gärungstemperatur und der Anstellrate beeinflusst.

Gravity - 40% adjunct 18 ºPlato wort

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 3600

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20 20C 1g/l rehydr.

20C 0.5g/l rehydr.

15C 1g/l rehydr.

15C 0.5g/l rehydr.

10C 1g/l rehydr.

10C 0.5g/l rehydr.

time [h]

Gra

vity

[ºPl

ato]

Page 33: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Nottingham Ale Hefe Ester

Ethyl Acetate

0

20

40

60

80

100

12020C 1g/l rehydr.

20C 0.5g/l rehydr.

15C 1g/l rehydr.

15C 0.5g/l rehydr.

10C 1g/l rehydr.

10C 0.5g/l rehydr.

[ppm

]

Isoamyl Acetate

0

2

4

6

8

10

12

14

20C 1g/l rehydr.

20C 0.5g/l rehydr.

15C 1g/l rehydr.

15C 0.5g/l rehydr.

10C 1g/l rehydr.

10C 0.5g/l rehydr.

[ppm

]

• Wärmere Temperaturen führen zu gesteigerter Esterbildung

• Höhere Stammwürze resultiert in höherer Esterbildung

Page 34: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Nottingham Ale YeastHöhere Alkohole

• Höhere Temperaturen fördern die Bildung höherer Alkohole

• Der Gebrauch von Adjuncts fördert die Bildung höherer Alkohole

• Reduzierte Anstellrate führt zu reduzierter Bildung von höheren Alkoholen

Isobutanol

regular

wort

18 ºP

lato w

ort

adjunct

wort0

20

40

60

80

100

20C 1g/l rehydr.

20C 0.5g/l rehydr.

15C 1g/l rehydr.

15C 0.5g/l rehydr.

10C 1g/l rehydr.

10C 0.5g/l rehydr.

[ppm

]

Isoamyl Alcohol

0

50

100

150

200

250

20C 1g/l rehydr.

20C 0.5g/l rehydr.

15C 1g/l rehydr.

15C 0.5g/l rehydr.

10C 1g/l rehydr.

10C 0.5g/l rehydr.

[ppm

]

Page 35: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

ZusammenfassungNottingham Ale Yeast

• Nottingham Ale Trockenhefe kann High Gravity Würzen mit und ohne Adjunct vergären

• Nottingham Ale Trockenhefe kann bei kalten Temperaturen (10 ºC) in 100% Malzwürzen vergären, wenn die empfohlene Anstellrate von 1g/L verwendet wird.

• Vergärungsgrad nimmt mit der Gärungstemperatur ab

• Wärmere Temperaturen und höhere Stammwürze führen zur verstärkten Ester- und höhere Alkoholbildung.

• Ester waren meist höher in High Gravity Würzen wohingegen höhere Alkohole höher in Adjunct Würzen waren.

Page 36: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Munich Weissbier-Hefe

Gravity - regular wort

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 2400

2

4

6

8

10

12

1420C 1g/l rehydr.

20C 0.5g/l rehydr.

15C 1g/l rehydr.

15C 0.5g/l rehydr.

10C 1g/l rehydr.

10C 0.5g/l rehydr.

time [h]

Gra

vity

[ºPl

ato]

• Gärung bei 20 ºC war nach 3 Tagen beendet unabhängig von der Anstellrate .

• Mit niedrigeren Temperaturen nimmt der Endvergärungsgrad ab

• Vergärt nur sehr langsam bei 10 ºC

Page 37: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Munich Weissbier-Hefe

• Wärmere Temperaturen resultieren in schnellerer Gärung

• Niedrige Anstellraten resultieren in langsameren Gärungen

• Endverärungsgrad wurde bei 10 ºC nicht erreicht

Gravity - all malt 16 ºPlato wort

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 3120

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

20C 1g/l rehydr.

20C 0.5g/l rehydr.

15C 1g/l rehydr.

15C 0.5g/l rehydr.

10C 1g/l rehydr.

10C 0.5g/l rehydr.

time [h]

Gra

vity

[ºPl

ato]

Page 38: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Munich Weissbier-Hefe

• Die Gärungen waren signifikant länger als in 100% Malzwürzen mit der selben

• Die Verwendung von ausgewogenen Nutrients würde hier wahrscheinlich helfen.

• Keine der Gärungen erreicht bei 10 ºC Endvergärungsgrad.

Gravity - 40% adjunct 18 ºPlato wort

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 3600

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20 20C 1g/l rehydr.

20C 0.5g/l rehydr.

15C 1g/l rehydr.

15C 0.5g/l rehydr.

10C 1g/l rehydr.

10C 0.5g/l rehydr.

time [h]

Gra

vity

[ºPl

ato]

Page 39: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Munich Weissbier-HefeEster

Isoamyl Acetate

regular

wort

16 ºP

lato w

ort

adjunct

wort0

2

4

6

20C 1g/l rehydr.

20C 0.5g/l rehydr.

15C 1g/l rehydr.

15C 0.5g/l rehydr.

10C 1g/l rehydr.

10C 0.5g/l rehydr.

[ppm

]

• Niedrige Anstellraten resultierten in höherer Esterproduktion

• Höhere Temperaturen führten zu höherer Esterproduktion

• Higher gravity resultierte in höherer Esterproduktion

Ethyl Acetate

regular

wort

16 ºP

lato w

ort

adjunct

wort0

10

20

30

40

50

60

70 20C 1g/l rehydr.

20C 0.5g/l rehydr.

15C 1g/l rehydr.

15C 0.5g/l rehydr.

10C 1g/l rehydr.

10C 0.5g/l rehydr.

[ppm

]

Page 40: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Munich Weissbier-HefeHöhere Alkohole

• Higher gravity und höhere Temperaturen resultierten in erhöhten höhere Alcoholkonzentrionen

Propanol

0

10

20

30

40

50

60 20C 1g/l rehydr.

20C 0.5g/l rehydr.

15C 1g/l rehydr.

15C 0.5g/l rehydr.

10C 1g/l rehydr.

10C 0.5g/l rehydr.

[ppm

]

Isoamyl Alcohol

regular

wort

16 ºP

lato w

ort

adjun

ct wort

0

50

100

150

200

250

300

20C 1g/l rehydr.

20C 0.5g/l rehydr.

15C 1g/l rehydr.

15C 0.5g/l rehydr.

10C 1g/l rehydr.

10C 0.5g/l rehydr.

[ppm

]

Page 41: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Wie kann das Bananenaroma in Weissbier gesteigert werden?

• Niedrige Anstellrate: Anstellrate 50g per hl

Isoamyl Acetate

regular

wort

16 ºP

lato wort

adjunct

wort0

2

4

6

20C 1g/l rehydr.

20C 0.5g/l rehydr.

15C 1g/l rehydr.

15C 0.5g/l rehydr.

10C 1g/l rehydr.

10C 0.5g/l rehydr.

[ppm

]

Page 42: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Wie kann das Bananenaroma in Weissbier gesteigert werden?

• Erhöhen der Glucosekonzentration in der Würze:– Zugabe von 10g/L steriler Glucoselösung zur Würze– Spezielles Dekoktionsverfahren zur Erhöhung der Glucose / Maltose Ratio

Isoamyl Acetate

regular

wort

regular

wort +

glu0

2

4

6

20C 1g/l rehydr. 15C 1g/l rehydr. 10C 1g/l rehydr.

[ppm

]

Page 43: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Wie kann das Bananenaroma in Weissbier gesteigert werden?

(provided by Michael Eder, Doemens Institute)

Zeit (min)

Tem

pera

tur

(ºC)

Page 44: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Esterbildung

• Hohe Stammwürzekonzentration +

• Starke Hefevermehrung -

• Hohe Glucosekonzentration +

• Kräftige Gärung (ZKG) -

• Druck während Gärung (1-tank) -

• Hohe Gärungstemperaturen +

• Hohe ungesättigte Fettsäurekonzentration -

• Würzebelüftung +-

• Hefestamm (+-)

J. Englmann, Production of Wheat Beer – The Bavarian Type, Lallemand Seminar, 2010

Page 45: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Bildung höherer Alkohole

• Gute FAN Ausstattung -

• Flocculierende Hefe -

• Starke Gärungsbewegung +

• Hohe Gärungstemperaturen +

• Anwendung von Druck (-)

• Hefestamm +-

J. Englmann, Production of Wheat Beer – The Bavarian Type, Lallemand Seminar, Chicago, 2010

Page 46: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Esterbildung (Gärgefässe)

Back, W. Ausgewählte Kapitel der Brautechnologie, Fachverlag Hans Carl, Nürnberg, 2005.

Page 47: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

4VG (Gerste : Weizen Ratio)Sudhaus

• Generell hat Weizen (0.05-0.06%) höhere Ferulasäuregehalte als Gerste (0.04-0.06%)

• Bessere Ferulasäureextraktion aus Gerste als aus Weizen– Höhere Feruloylesterase- und

Xylanasenaktivität (Arabinoxylanabbau)

– Weizen beinhaltet Proteine, die Xylanasen inhibieren können

COGHE, S. : Ferulic Acid Release and 4-Vinylguaiacol Formation during Brewing and Fermentation: Indications for Feruloyl Esterase Activity in Saccharomyces cerevisiae, J. Agric. Food Chem. 2004,

Page 48: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

4VG (Gerste : Weizen Ratio)Gärung

COGHE, S. : Ferulic Acid Release and 4-Vinylguaiacol Formation during Brewing and Fermentation: Indications for Feruloyl Esterase Activity in Saccharomyces cerevisiae, J. Agric. Food Chem. 2004,

Page 49: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Zusammenfassung 1/2Weissbier

• Munich Weissbier-Hefe hat Schwierigkeiten bei 10 ºC zu vergären

• Der Endvergärungsgrad ist niedriger mit niedrigeren Temperaturen

• Geringere Anstellraten resultieren im Allgemeinen in langsameren Gärungen

• Niedrige Anstellraten resultieren in höherer Esterproduktion

Page 50: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Zusammenfassung 2/2Weissbier

• Höhere Glucose zu Maltose Ratio erhöht die iso-Amylacetat Produktion

• Gärung in offenen Gärbottischen resultiert in höheren 4VG- und iso-Amylacetat-Konzentrationen

• Höherer Gerstenmalzanteil erhöht 4VG-Gehalt in Weissbier.

Page 51: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Fragen??

Page 52: Trockenbierhefe Produktion und Anwendung Tobias Fischborn, Ph.D. Lallemand Brewing

Stage Primary symptom Secondary symptom Reason Measure

Too rapid High coolant demand, excessive fobbing

over pitching, over aeration, temperature control

measure dissolved oxygen, cell count and temperature

Too slow Low coolant demand, fails to achieve set point temperature

under pitching, under aeration, temperature control, nutrient

deficency, yeast viability / vitality

measure dissolved oxygen, cell count, temperature, minerals, FAN,

sugar and viability. Nutrient / Kraeusen addition

Stuck fermentation, normal rate - wort composition, sugar profile, inhibitors

forced fermentation, sugar analysis

Stuck fermentation, slow rate Low coolant demand, little fobbing

wort composition, sugar profile, FAN, minerals, inhibitors,

viabilty / vitality

measure dissolved oxygen, cell count, temperature minerals, FAN, sugar and viability. Nutrient

/ Kraeusen addition

Over-attenuation Normal or excessive coolant demand wild yeast contamination

check for wild yeast with selective media, discard crop

yeast

Secondary fermentation

Slow or fails to achieve diacetyl specification, high diacetyl peak - contamination, flocculation,

yeast activity rouse yeast, check for

contamination

Smaller than normal Low yeast count in green beer under pitching, under aeration nutrient deficiency

measure dissolved oxygen, cell count, minerals, FAN, sugar

and viability

Smaller than normal High yeast count in green beer less flocculation, zinc deficiency Helms test, nutrient addition

Larger than normal Low yeast count in green beer higher flocculation Helms test

Crop forms sooner than expected

Low or normal yeast count in green beer earlier & higher flocculation Helms test

Primary fermentation

Yeast crop

Abnormal Fermentation Performance