Analyse von Bier

Zielsetzung:

Bestimmung des Aschegehalts, des Dichte - und Alkohol- und Maltosegehaltes, des pH-Wertes, der flüchtigen Säure sowie der Extrakte und Stammwürze durch jene im Schweizer Lebensmittelbuch angeführte Standardverfahren.

SENSORISCHE TESTS

Geruch: Angenehm herb, typischer Geruch nach frischem Bier.

Geschmack: erfrischender Antrunk, kräftige Hopfenbittere (bitter-herb im Geschmack).

Klarheit und Farbe: Ocker-golden, mit freiem Auge keine Schwebstoffe oder Trübung erkennbar. Typgemäße Farbe.

Schaumbildung: Durch leichtes Schütteln starke Schaumbildung. Schaum bleibt zumal 20 Minuten bestehen.

ASCHEGEHALT

Geräte

Porzellanschale

Muffelofen , der eine Temperatur von 600 C° zu erreichen gestattet

Durchführung

Die Porzellanschale abwiegen, 25 ml Probe darin zum sieden erhitzen bis die Flüssigkeit verdampft und dannach wird bei 600°C das Konzentrat verascht. Die  Schale mit dem Rückstand nach dem Abkühlen im Exsikkator zurückgewiegen.
Dies ergab einen Aschegehalt von 0,0463 g in 25 ml Bier.

Ergebnis: Der Aschegehalt beträgt 1,852g/l Bier

pH-WERT

Die Widerstandsfähigkeit eines Bieres gegen Trübungen nimmt mit steigendem pH-Wert ab. Deshalb kommt dieser Bestimmung große Bedeutung zu.

Geräte

Potentiometer mit Glaselektrode, Becherglas, Thermometer

Durchführung

Potentiometer mit Kalibrierlösungen einstellen bis der Messwert den pH-Werten der Lösungen entspricht. Sodann wird durch Eintauchen der Elektrode in das Bieraliquot der pH-Wert bestimmt. Es ist darauf zu achten das die Temperatur des Bieres 20°C beträgt.

Ergebnis: Der abgelesene pH-Wert beträgt 4,1 bei 20°C

DICHTE

Geräte

Pyknometer mit Schliffstopfen, Analysenwaage, Thermometer

Durchführung

Die Bestimmung der Dichte dient zur Berechnung des Alkoholgehaltes, der flüchtigen Säure, des scheinbaren Extraktes und des Extraktgehaltes der Stammwürze.

Die Dichte des von Kohlensäure befreiten Bieres ist pyknometrisch bei 20°C auf 4 Dezimalstellen genau zu bestimmen und anzugeben.

Dichte Bier:

Die Dichte des Bieres beträgt 1,0091g/cm³ bei 20°C

DESTILLATIVE ALKOHOL-BESTIMMUNG

Geräte

Destillationsapparatur mit 250ml-Kolben, Heizhaube, Analysenwaage, Pyknometer, Wasserbad, 100ml-Messkolben

Durchführung

Die Bestimmung des Alkohols erfolgt durch Destillation einer abgewogenen Menge Bier und anschliessende pyknometrische Ermittlung der Dichte des wässrig-alkoholischen Destillates. Der zugehörige Alkoholgehalt wird dann aus der Tabelle nach Osborne entnommen.

In zuvor tarierten Destillierkolben 100,0g des zuvor von Kohlensäure befreiten Bieres einwägen und ca. 50 ml Wasser hinzufügen.

Kolben an Destillationsapparatur anschliessen.  Als Vorlage einen tarierten 100ml-Messkolben , der mit 5 ml Wasser beschickt ist, verwenden. Die Verlängerung des Kühlrohres muß in das Wasser tauchen. Nach dem Destillieren Messkolben auf genau 100 g mit Wasser ergänzen und durchmischen. Nun die Dichte des Destillates bestimmen:

Ergebnis: Die Dichte entspricht nach Osborne: Alkoholgehalt von 4,12 Gew.%

Vol% Alkohol = Gew.%.ρ(H₂O/EtOH).1,267 = 5,18 Vol.%

WIRKLICHER EXTRAKT

Definition

Unter wirklichem Extrakt (Ew) ist die Gesamtmenge der nichtflüchtigen löslichen Stoffe zu verstehen.

Prinzip

Der wirkliche Extrakt ergibt sich aus der Dichte des mit Wasser rückverdünnten Destillationsrückstandes.

Durchführung

Den bei der Alkoholbestimmung erhaltenen Destillationsrückstand nach dem Abkühlen durch Zugabe von Wasser auf das Gewicht des vorgelegten Bieres bringen. Nach gründlichem Durchmischen die Dichte der Extraktlösung pyknometrisch bestimmen und den zugehörigen Extrakt in % der Tabelle III des 1. Bandes Schweizer Lebensmittelbuch, Seite 800 entnehmen.

Ergebnis: Die Dichte entspricht einem wirklichen Extrakt von 3,94 Gew.%

EXTRAKT DER STAMMWÜRZE

Definition

Unter dem Extrakt der Stammwürze (St) ist der Trockensubstanzgehalt der unvergorenen Würze zu verstehen.

Berechnung

Der Extrakt der Stammwürze (St) eines fertigen Bieres berechnet sich nach der Balding-Formel wie folgt:

St: Extrakt der Stammwürze

A:  Alkoholgehalt in % nach der destillativen Bestimmung

Ew: wirklicher Extrakt in Gew.%

Ergebnis: Der Extrakt der Stammwürze beträgt 13,9 Gew.%

SCHEINBARER VERGARUNGSGRAD

Definition

Der scheinbare Vergärungsgrad (Vs) des Bieres gibt in Prozenten an, wie viel des Extraktes der Stammwürze vergoren wurde.

Berechnung

Der Dichte des Bieres entsprechende scheinbare Extrakt (Es), welcher tabelliert ist (Schweizer Lebensmittelbuch 1.Band S.800 Tabelle III), dient zur Berechnung der scheinbaren Vergärungsgrades (Vs) in Prozent.

ρ(Bier) = 1,0091 g/cm³ ? Es = 2,31 Gew.%

Ergebnis: Der scheinbare Extrakt beträgt 2,31 Gew.%

Es gilt folgende Formel:

Ergebnis: Der scheinbare Vergärungsgrad beträgt 83,3%

BESTIMMUNG DER FLÜCHTIGEN SAURE

Definition

Als flüchtige Säure wird die unter vorgeschriebenen Versuchsbedingungen mit Wasserdampf aus dem Bier abdestillierbare organische Säure bezeichnet. Zur Hauptsache handelt es sich dabei um Essigsäure.

Prinzip

Die flüchtige Säure wird mittels Wasserdampf überdestilliert und im Destillat titrimetrisch bestimmt. Bei Bier handelt es sich nur um Essigsäure.

Geräte

Apparatur für Wasserdampfdestillation Büchi 316

250ml Erlenmeyerkolben

10ml-Bürette (zum Zeitpunkt der Messung gerade eine zu Handen

50ml-Pipette AS

Reagenzien

NaOH c: 0,1 N

Phenolphtalein-Lösung, 1% in 70%igem Alkohol

Durchführung

50 ml Bier in der Büchiapparatur durch Wasserdampfdestillation unterwerfen, bis 200 ml Destillat resultieren. Zugabe von Phenolphtalein-Lösung und mit 0,1 N NaOH titriert.

Berechnung

Verbrauch NaOH: 0,65 ml

0,65 ml  0,1 N NaOH ? x mol CH₃COOH

0,1 mol....1000ml

x.......0,65ml

x=0,000065 mol NaOH ? 0,000065 mol Essigsäure

M(CH₃COOH): 60g/mol ? 0,0039g CH₃COOH/50ml Bier

X = 0,078g/l CH₃COOH

% (CH₃COOH) = X/[10. (Bier)]

%(CH₃COOH) = 0,008

Ergebnis: Das Bier enthält 0,078g/l oder 0,008 % Essigsäure. Dies entspricht der flüchtigen Säure

ALKOHOL UND MALTOSE MITTELS HPLC

Prinzip

Messung des Ethanol und Maltosegehaltes mittels quantitativer hochdruckflüssigkeits-chromatographischer Auswertung.

Reagenzien

Maltose Monochydrat

Ethanol, absolut

Geräte

HPLC-Apparatur bestehend aus:      -Säule : BIO-RAD HPX-87H

-Detktor . PERKIN ELMER LC-25 RI

-Integrator : Shimadzu C-R6A.

Probenaufgabe

Probenaufgabe erfolgte manuell

Einspritztechnik: Direkteinspritzung mit gefüllter Nadel

Durchführung

Es wurden 2 g Ethanol und 0,1960 g Maltose.H₂O in 100 ml H₂O eingebracht, und eine Verdünnungsreihe hergestellt, welche anschließend gemessen wurde.

Die Bierprobe wurde ebenfalls verünnt gemessen.

Mit den Auswertungen konnte eine Kalibriergerade erstellt werden (Fläche gegen Konzentration).

Berechnung

Die Auswertung erfolgte über Excell, welche Beiliegend ist.

Ergebnisse:          Das Bier enthält pro 100ml 5,97 g Ethanol, das sind 4,72 Gew.% oder 5,90 Vol.%

Das Bier enthält pro 100ml 0,206g Maltose.H₂O