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Sauerbier kann man auf sehr vielfältige Weise herstellen, mit modernen Kesselsäuerungsverfahren bis hin zur traditionellen, gemischten Gärung mit langer Reifungszeit. Sofie Bossaert und Co-Autoren vom Leuven Institute for Beer Research, KU Leuven, Belgien, beschreiben in diesem Artikel die wichtigsten Säuerungsverfahren und Chancen zur Diversifizierung des Sauerbiersortiments. Es handelt sich bei dem Beitrag um eine gekürzte Fassung eines Artikels aus der BrewingScience, weitere Einzelheiten sind in Bossaert et al. (2019) zu finden [1].
Die Beliebtheit von Craft Bier ist in den letzten Jahren steil angestiegen. Biersorten wie Sauerbiere finden immer mehr Anhänger unter den Bierfreunden, die die Bierwahrnehmung, Beschreibung und Raffinesse zunehmend mit Worten hervorheben, die früher nur Weinen vorbehalten waren. Es gibt viele Sauerbierstile und einige Eigenschaften zeichnen sie alle aus; dazu zählen ein saurer Geschmack und eine hohe Konzentration an Säuren. In diesem Artikel geben wir eine Übersicht über die relevantesten, zur Säuerung eingesetzten Mikroorganismen und die gängigsten Säuerungsverfahren.
Zur Säuerung eingesetzte Mikroorganismen
Saccharomyces-Hefen sind für konventionelle Gärungen verantwortlich. Milchsäurebakterien (LAB), Essigsäurebakterien (AAB) und Brettanomyces sind sozusagen die drei Chaoten der Sauerbierherstellung. Sie erzeugen ausgefallene und manchmal kaum vorhersehbare Biere. Milchsäurebakterien wie Lactobacillus produzieren Milchsäure als wichtigstes Endprodukt und können schnell ein Bier säuern, ohne andere geschmacksaktive Verbindungen zu erzeugen, sodass im Allgemeinen ein "sauberer" saurer Geschmack resultiert. Angesichts dieser schnellen Säuerung können andere positive Mikroorganismen wie Saccharomyces unterdrückt werden. Zur Steigerung der Aromakomplexität wird häufig Lactobacillus zusammen mit weiteren Säuerungsmikroorganismen wie Brettanomyces verwendet. Pediococcus, eine weitere Gruppe von Milchsäurebakterien, verhalten sich ganz anders. Sie sind in der Lage, den pH-Wert unter 3,0 zu senken, jedoch findet die Säuerung eher schrittweise statt. In diesem Fall hat die Primärhefe genügend Zeit zur Endvergärung der Würze. Pediococcus hat jedoch den Nachteil, möglicherweise einen buttrigen Geschmack (Diacetyl) hervorzurufen und die Viskosität des Biers zu erhöhen. Pediococcus wird daher häufig in Kombination mit Brettanomyces eingesetzt, die beide Auswirkungen rückgängig bzw. balancieren kann [2].
Die richtige Balance von Milchsäure und Essigsäure
Neben Milchsäurebakterien sind Essigsäurebakterien und Brettanomyces-Hefen ebenfalls in der Lage, Bier zu säuern, jedoch ist das Endprodukt ein anderes. Während Milchsäure als weich und süßsauer empfunden wird, heißt es häufig, dass Essigsäure einen harschen Geschmack hervorrufe, der an Essig erinnere. Jedoch kann die Zugabe von Essigsäure zu einem Bier, das bereits Milchsäure enthält, je nach Konzentration die Geschmacksvielfalt des Bieres erhöhen und zu einem überlagerten Geschmacksprofil führen. Essigsäurebakterien benötigen Sauerstoff und erzeugen Essigsäure, manchmal zusammen mit einem buttrigen Geschmack oder Ethylacetat. Dieses wird je nach Konzentration als fruchtig bzw. als Nagellackgeschmack empfunden. Die häufigsten Essigsäurebakterien in Sauerbier sind Acetobacter und Gluconobacter [3].
Brettanomyces, häufig liebevoll "Brett" genannt, ist eine wilde Hefe, die hauptsächlich für die Herstellung von Sauerbier verwendet wird. Sie kann sowohl Milchsäure als auch Essigsäure erzeugen und ebenfalls verschiedene andere Aromaverbindungen, die unkonventionelle Biere entstehen lassen. Je nachdem, welcher Brettanomyces-Stamm verwendet wird, erzeugen diese Aromaverbindungen einen Geschmack, der von Ananas bis Pferdedecke reichen kann [4]. Anders als die Bakterien trägt Brettanomyces nicht unbedingt zur Säure von Sauerbieren bei. Die einzige Ausnahme: In Zusammenhang mit sehr viel Sauerstoff erzeugt Brettanomyces Essigsäure und eine essigähnliche Säure.
Moderne Säuerungsverfahren
Heute werden verschiedene Verfahren zur Herstellung von Sauerbieren verwendet. Diese reichen von spontaner Säuerung bis hin zu Beimpfungsverfahren wie Kesselsäuerungsverfahren und Gärung mit Mischkulturen (Abb. 1). Im Gegensatz zu Gärungen mit einer Starterkultur entstehen spontane Gärungen nicht durch manuelles Anstellen von Hefen bzw. Bakterien. Diese Biere unterliegen einer Gärung durch ein Gemisch von wilden Mikroorganismen, die in Brauereien angetroffen werden. Die bekanntesten, durch spontane Gärung hergestellten Sauerbiere sind die Lambic-Biere aus Belgien. Sie sind für ihre sauren und holzigen Aromen, in Kombination mit einer fruchtigen Grundnote bekannt. Diese Biere werden in einem Kühlschiff zur Würzekühlung hergestellt. In diesem Schritt wird die Würze mit Mikroorganismen aus der Umgebungsluft beimpft, die die spontane Gärung hervorrufen, die dann stattfindet, wenn die Würze in Holzfässer gefüllt wurde. Das Bier bleibt ein bis drei Jahre in den Fässern, ehe es in Flaschen abgefüllt oder verschnitten wird, um Geuze oder Lambic-Fruchtbiere herzustellen [5] (Abb. 2). Zu den wichtigsten Mikroorganismen bei der Erzeugung des "unkonventionellen" Charakters dieser Biere zählen Milchsäurebakterien, Essigsäurebakterien und Brettanomyces-Hefen.
Kesselsäuerung
Kesselsäuerung ist eines der schnellsten Verfahren zur Herstellung von Sauerbier, dabei wird mit einem Säuerungsmikroorganismus beimpft. Meistens wird Würze mit wenig Hopfen gekocht, auf 40-50 °C abgekühlt und mit einem Milchsäurebakterium angestellt, wenn sich die Würze noch im Braukessel befindet. Dann wird die Würze nochmals gekocht, um den Säuerungsmikroorganismus abzutöten, und wenn die Würze kühl genug ist, wird sie in einen Gärtank geschlaucht und mit Bierhefe beimpft, um die Hauptgärung einzuleiten. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass es in nur wenigen Tagen durchgeführt werden kann und dass die Endqualität gleichbleibend ist. Jedoch könnte Würzekochen nach der Säuerung den Nachteil haben, dass wichtige, vom Bakterium erzeugte Geschmacksverbindungen sich verflüchtigen könnten und daher das Bier "sauber" sauer wird [6]. Anstellen mit unkonventionellen Hefen nach der Säuerung oder Zwischenschalten eines Reifeschritts in einem Holzfass nach der Gärung kann zu mehr Geschmacksvielfalt führen. Kesselsäuerung wird für einige bekannte Biersorten verwendet, z. B. für Berliner Weisse und Gose.
Verwendung von Mischkulturen
Gärung mit Mischkulturen ist immer noch ein beliebtes Verfahren zur Herstellung von Sauerbier und verknüpft die beiden bereits vorgestellten Verfahren. Bei der Gärung mit Mischkulturen handelt es sich um eine Mischung aus Hefe und Bakterien. Die eingesetzten Bakterien sind meistens Lactobacillus und/oder Pediococcus, mit denen leicht gehopfte Würze angestellt wird. Anschließend wird die Würze in Stahltanks sieben bis acht Wochen vergoren, um ein fruchtiges, erfrischend säuerliches Bier zu kreieren. Einige Brauereien füllen dieses Jungbier in Flaschen und verkaufen es einfach. Jedoch wäre es vorteilhafter, das Bier in Eichenfässern, die häufig noch Brettanomyces-Arten und wilde Hefen enthalten und das Bier nochmals vergären, ein bis zwei Jahre reifen zu lassen. Vielleicht eine der schwierigsten Herausforderungen der Mischkulturgärung besteht darin, ein optimales Gleichgewicht zwischen den beteiligten Mikroorganismen beizubehalten, um das gewünschte Geschmacksprofil zu erzielen. Es ist nicht immer einfach, das Gärungsergebnis vorherzusagen, denn die zugesetzten Kulturen können ihr Verhalten ändern, wenn sich die Bedingungen auch nur leicht ändern. Brauer geben manchmal Gelägerhefe von einer vorherigen, erfolgreichen Charge hinzu, um einen gleichmäßigeren Sud zu erhalten [6]. Viele traditionelle Sauerbiere, die mit Mischkulturen gebraut werden, stammen aus Belgien. Die bekanntesten sind die flämischen roten und braunen Ales. Die flämischen roten Ales sind authentische Sauerbiere aus Südwest-Flandern und haben typischerweise einen Alkoholgehalt von 5-6 Vol.-%. Traditionell wird eine Gelägerhefe- oder Starterkultur von einer früheren, erfolgreichen Charge der Würze in offenen Gärbottichen zugegeben, um die Gärung zu starten. Diese Starterkultur besteht normalerweise aus einer Bierhefe und mehreren Milchsäurebakterien. Am Ende der Gärung wird die Hefe geerntet und das Bier in aufrecht stehenden Holzfässern gereift (Abb. 3). Das fertige Bier zeichnet sich durch Milchsäure- und Essigsäurenoten aus, dazu kommen noch fruchtige, süße und Vanille-Komponenten. Mittlerweile werden rote Ales durch Verschnitt von obergärigem Jungbier mit spontan vergorenem Bier, das mindestens 18 Monate in Holzfässern gereift wurde, hergestellt [7].
Das flämische Oud Bruin ist ein weiteres traditionelles Sauerbier, das hauptsächlich in Ostflandern gebraut wird. Die Schüttungen für das flämische Braunbier sind mit denen des Rotbieres nah verwandt, denn sie enthalten ebenfalls eine gewisse Menge an dunkleren Basismalzen. Flämisches Oud Bruin enthält jedoch einen geringeren Anteil von Kristallmalzen, die teilweise durch entspelzte Röstmalze ersetzt werden, um dem Bier einen leichten Kakaogeschmack zu verleihen. Um einen komplexeren Geschmack nach dunklen Früchten hervorzurufen, können noch Spezialmalze oder dunkler Zucker eingesetzt werden. Die Mischkultur zum Anstellen nach der Würzekochung ähnelt den Kulturen zur Herstellung von flämischen roten Ales. Neben den Unterschieden bei der Malzzusammensetzung unterscheiden sich die beiden Bierstile auch dadurch, dass Oud Bruin Ales normalerweise in Edelstahltanks und nicht in aufrecht stehenden Großfässern gereift werden. Da in diesen Edelstahltanks sehr wenig Sauerstoff vorhanden ist, wird das Wachstum von Essigsäurebakterien unterbunden, und daher haben flämische braune Ales keinen Essiggrundton wie flämische rote Ales. Die braunen Ales haben demnach einen weicheren, säuerlichen Geschmack als die flämischen roten Ales und entwickeln häufig Aromanoten von Malz, Sherry, dunklen Früchten, Rosinen und Erde.
Neue Säuerungsverfahren für Malz und Maische
Die zuvor vorgestellten traditionellen Säuerungsverfahren sind schon seit langem bekannt. Mittlerweile werden neue Säuerungstechniken zur Bedarfsdeckung steigender Verbrauchernachfragen nach neuen Sauerbieren entwickelt. Dazu zählt auch die Säuerung des Malzes oder der Maische. Malzsäuerung mit Milchsäurebakterien hat viele Vorteile, u. a. einen höheren Malzertrag und bessere Filtrierbarkeit von Maische und Würze. Die Säuerung erleichtert ebenfalls den Mälzungsprozess, weil sie zur Gerstenkeimung und Malzlösung beiträgt. Beim Sauermaischen wird Lactobacillus zur Maische gegeben, ehe Hopfen zur Würze gegeben wird. Die Temperatur wird dann bei 45-50 °C gehalten und die Maische vergoren, bis sich ein pH-Wert von 3,0-3,7 einstellt. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass Schädlinge die Maische infizieren und Fehlaromen hervorrufen könnten, wenn die Maische eine längere Zeit lang bei diesen niedrigeren Temperaturen verbleibt [8].
Würzegärung
Säuerung ohne Bakterien ist ein weiteres innovatives Säuerungsverfahren. Hier können unübliche Hefen wie Hanseniaspora, Lachancea und Wickerhamomyces eingesetzt werden, die in der Lage sind, während der Würzegärung Milchsäure und Ethanol zu erzeugen [9]. Dieses Verfahren wird als "Hauptsäuerung" bezeichnet, denn die Säuerung findet während der Hauptgärung statt und wird vom gleichen Organismus durchgeführt. Die Hauptsäuerung dauert ca. zwei bis vier Wochen, anschließend können Früchte zugegeben werden, oder das Bier wird zur Reifung in Holzfässer gefüllt. Mit diesem Verfahren können Brauer Sauerbiere ohne Zugabe von Bakterien in die Würzepfanne oder den Gärtank und ohne Kontaminationsrisiko in der Umgebung der Gebinde herstellen.
Barrel Ageing
Brauer sehen das sogenannte "Barrel Ageing" als neue Herausforderung zur Herstellung von Sauerbieren. Konventionell vergorene Biere werden in Holzfässern gereift. Barrel Ageing dient dazu, den Bieren noch zusätzliche Aromanoten zu verleihen, dazu zählen auch Herbheit und Aromen, die vom Holz abgegeben werden. Diese Aromen können direkt vom Holz, von Mikroorganismen in den Wänden der Fässer oder von anderen Getränken, die vorher in den Fässern gereift wurden (z. B. Wein, Sherry, Whisky), abgegeben werden [1]. Obwohl dieses Verfahren noch in den Kinderschuhen steckt und Wissenschaftler immer noch versuchen, die Wechselwirkungen zwischen dem Holz, dem Bier und den Mikroorganismen zu enträtseln, um eine gleichbleibende Endqualität zu gewährleisten, wurden bereits sehr vielversprechende Pilotsude auf diese Weise hergestellt. Dieses Verfahren erlaubt es Brauern, ihr Sortiment um einzigartige und ansprechende Produkte mit komplexen Geschmacksabenteuern zu erweitern, ohne ihr Brauprogramm ändern zu müssen, und es ermöglicht gleichzeitig das Kontaminationsrisiko in der Umgebung der Fässer niedrig zu halten.
Fazit
Der Sauerbiertrend setzt sich immer weiter fort. Mehr Brauer stellen Sauerbiere her und der Absatz nimmt ständig zu. Die in diesem Artikel beschriebenen, vielfältigen Säuerungsverfahren bieten Brauern eine Chance, ihr Produktsortiment zu erweitern. Aber viele sehen auch neue Herausforderungen bei der Herstellung von Sauerbieren, die üblicherweise einen längeren Zeitraum beansprucht und Schwierigkeiten hinsichtlich der Reproduktion und ein erhöhtes Kontaminationsrisiko in der Umgebung der Gebinde nach sich zieht. Die Herstellung neuer Sauerbiere mit einem einzigartigen und komplexen Aromaprofil ist eine weitere Herausforderung. Dazu braucht es mehr Wissen und Erfahrung über die Dynamik der Mikroorganismen und die Geschmacksentwicklung der traditionellen Sauerbiere. Dies kann dazu beitragen, die nächste Generation von Sauerbieren zu entwickeln, ihre Qualität und Konstanz weiterhin zu verbessern und das Image der Sauerbiere zu stärken.
Danksagung der Autoren
Wir danken VLAIO (Flämische Agentur für Innovation und Unternehmertum) für ihre finanzielle Unterstützung (Projekte HBC.2017.0031 und HBC.2019.2025). Unser Dank gilt ebenfalls dem Flämischen Fonds für Wissenschaftliche Forschung (FWO) für die Unterstützung dieses Forschungsprojekts (Projekt 1SC3220N).
Quellen
1. Bossaert, S.; Crauwels, S.; De Rouck, G.; Lievens, B.: „The power of sour – A review: Old traditions, new opportunities“, BrewingScience, Vol. 72, 2019, S. 78-88.
2. Admassie, M.: „A review on food fermentation and the biotechnology of lactic acid bacteria“, World Journal of Food Science and Technology, Vol. 2, 2018, S. 19-24.
3. De Roos, J.; De Vuyst, L.: „Acetic acid bacteria in fermented foods and beverages“, Current Opinion in Biotechnology, Vol. 49, 2018, S.115-199.
4. Crauwels, S.; Steensels, J.; Aerts, G.; Willems, K. A.; Verstrepen, K. J.; Lievens, B.: „Brettanomyces bruxellensis, essential contributor in spontaneous beer fermentations providing novel opportunities for the brewing industry“, BrewingScience, Vol. 68, 2015, S. 110-121.
5. De Roos, J.; De Vuyst, L.: „Microbial acidification, alcoholization and aroma production during spontaneous lambic beer production“, Journal of the Science of Food and Agriculture, Vol. 99, 2019, S. 25-38.
6. Tonsmeire, M.: „American sour beers: Innovative techniques for mixed fermentations“, Brewers Publications, 2014.
7. Snauwaert, I.; Roels, S. P.; Van Nieuwerburg, F.; Van Landschoot, A.; De Vuyst, L.; Vandamme, P.: „Microbial diversity and metabolite composition of Belgian red-brown acidic ales“, International Journal of Food Microbiology, Vol. 221, 2016, S. 1-11.
8. Peyer, L.: „Lactic acid bacteria fermentation of wort as a tool to add functionality in malting, brewing and novel beverages“, doctoral dissertation, 2017.
9. Osburn, K.; Amaral, J.; Metcalf, S. R.; Nickens, D. M.; Rogers, C. M.; Sausen, C.; Caputo, R.; Miller, J.; Li, H.; Tennessen, J. M.; Bochman, M. L.: „Primary souring: a novel bacteria-free method for sour beer production“, Food Microbiology, Vol. 70, 2018, S.76-84.