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Suchergebnisse für "bierbrauen"

25.04.2017

bESSERwisser

Trend Mikrobrauerei – was man beim Bierbrauen zu Hause beachten sollte

Bierbrauen

Haben Sie auch schon eine Mikrobrauerei im Keller? Seit geraumer Zeit kristallisiert sich der Traum vom eigenen Bier zu einem wahren Trend heraus, der Hobbybraumeister dazu veranlasst, Experimentierlabors in Kellern und Küchen aufzubauen. Seit man diverse Heimbrausets sehr praktisch online bestellen kann, sind auch die Technik und das Wissen über das Bierbrauen jedermann zugänglich geworden. Die bESSERwisser haben recherchiert, wie es um den neuen Trend bestellt ist und welche Tipps und Tricks es für Hobbybraumeister vom Profi gibt.

 

Home-Breweries – Trend Mikrobrauerei

Jimmy Carter ist es zu verdanken, dass sich der Trend zum Home-Brewing in Amerika entwickeln konnte. 1977 legalisierte er das Bierbrauen für den Privatgebrauch, was viele Menschen dazu animierte, ihr Bier selbst herzustellen. Mittlerweile ist Craft Beer zum weltweiten Trend geworden. Auch in Österreich ist die Entwicklung einer regen Craft Beer und Bierbrau Start-Up Szene zu verzeichnen. Eine aktuelle Studie zum österreichischen Biermarkt zeigt auch die Wichtigkeit der regionalen Identität:  Während im englischsprachigen Raum Indian Pale Ale das stilbildende Bier der Craftbierszene ist, wird in Österreich aus der Historie heraus immer mehr auf Bockbier gesetzt [1], [2].

 

Brautechniken und Zutaten

Recherchiert man die Möglichkeiten einer Heimbrauerei, fallen einem sofort die vielen verschiedenen Angebote an Brausets unterschiedlicher Preisklassen ins Auge.  Mittlerweile kann man online zwischen hunderten von Home-Brewing Kits und Brau-Utensilien wählen. Vom Mini-Starter-Set bis zum vollautomatisierten Brauroboter in Kaffeemaschinen-Optik bleiben keine Wünsche für den Hobby-Bierbrauer offen. Zusätzlich blüht – im wahrsten Sinne des Wortes- auch der Hopfen und Gersten Markt:  vor allem in den USA hat sich eine große Züchter Community rund um das Thema gebildet. Die Farmer arbeiten dabei sehr eng mit Craft-Beer Produzenten zusammen. Sie bauen in Absprache mit den Firmen die gewünschten Sorten auch in kleineren Mengen an, dafür verpflichten sich die Unternehmen zur Abnahme bereits ein bis drei Jahre im Voraus [3], [4].

 

Bierbrauen – im Großen wie im Kleinen

Der Ablauf des Bierbrauens funktioniert in einer modernen, automatisierten Bierbrauerei im Grunde gleich wie bei kleinen Mikrobrauereien, wobei der Automatisierungsgrad nicht unbedingt etwas mit der Größe der Brauerei zu tun hat. Auch private Bastler finden stets neue Möglichkeiten, ihre Mini-Brauerei weiter zu automatisieren. Hier das 1×1 des Bierbrauens:

 

Das Schroten

Als Schrot bezeichnet man grob gemahlene Malzkörner. Für das Mahlen gibt es im Handel einfache Mühlen. Von Vorteil sind Mühlen, bei denen man den Walzenabstand einstellen kann.

Tipp vom Experten: Das Malz sollte nicht zu fein gemahlen werden. Es sollte darauf geachtet werden, dass die Spelzen – die dünnen, trockenen Hülsen der Getreidekörner – erhalten bleiben.  Diese Spelzen gewährleisten nämlich später beim Läutern einen gut durchlässigen Treberkuchen.

Das Einmaischen

Unter Maischen versteht man die Vermischung von warmem Wasser (dem sogenannten Hauptguss) mit dem Malzschrot. Das Malzschrot muss langsam ins Wasser eingerührt werden, um Klumpenbildung zu vermeiden.

Währen der Eiweißrast bei einem Temperaturoptimum von 50°- 60°C wird das Malzeiweiß enzymatisch durch proteolytische, also eiweißspaltende, Enzyme in Eiweißfraktionen unterschiedlicher Größe abgebaut.

Tipp vom Experten: Die Verteilung und Zusammensetzung der Eiweißfraktionen haben im fertigen Bier Auswirkung auf die Vollmundigkeit, die Eiweißtrübung und die Schaumstabilität. Daher gilt diesem Schritt besondere Beachtung. Die Maltoserast (Verzuckerung) erfolgt optimal bei einer Temperatur von 60°- 65°C und einer Dauer von 30 – 35 min. Anschließend wird die Maische auf 72°C aufgeheizt und optimalerweise eine Rast von 20 – 30 min eingehalten.

Die Jodprobe

Mit der Jodprobe wird die vollständige Verzuckerung der Maische nachgewiesen. Dafür kann man einige Tropfen der Maische auf eine weiße Porzellanschale geben und mit ein paar Tropfen 0,5 N (normaler) Jodlösung versetzen. Verfärbt sich die Probe blau, ist die Maische nicht vollständig verzuckert. Anschließend an die Maltoserast wird die Maische auf 78°C erwärmt und in den Läuterbottich umgepumpt.

Das Läutern

Beim Läutern wird die flüssige Würze von den festen Bestandteilen, den sogenannten Treben, getrennt, man erhält die Vorderwürze. Durch das Überschwänzen oder Anschwänzen mittels heißen Wassers (der sogenannte Nachguss) werden aus dem Treberkuchen die restlichen Malzinhaltsstoffe gelöst. Vorderwürze und  Nachguss ergeben dann die sogenannte Pfanne-voll-Würze.

Tipp vom Experten: Während und am Ende des Läuterns sollte man mehrmals den Zuckergehalt der Läuterwürze messen.

Würze kochen und Hopfung

Die im vorherigen Schritt gewonnene Würze wird anschließend gekocht. Es wird Hopfen zugegeben, der für einen bitteren und herberen Geschmack verantwortlich ist. Gekocht wird im offenen Kessel, denn hierbei entweichen unerwünschte Stoffe wie Dimethylsulfid (DMS). DMS forciert durch sein gemüseartiges Aroma schon in geringen Konzentrationen die Ausprägung eines Fehlaromas im Bier.

Tipp vom Experten: Lieber länger kochen und später wieder rückverdünnen. Auch auf die Eiweißkoagulation während des Würzekochens ist zu achten: Mitunter entzieht das flockende Eiweiß große Mengen an Bitterstoffen und damit Würze.

Spindeln

Bevor die Würze aus dem Einkocher in den Gäreimer umgefüllt wird, sollte eine kleine Menge in die Spindel gefüllt werden, um die Stammwürze zu messen.

Tipp vom Experten: Die Würze vor der Messung unbedingt auf Zimmertemperatur abkühlen lassen, da die Spindel auf eine bestimmte Temperatur geeicht ist. Außerdem sollte man die Spindel vorher gründlich reinigen. Keinesfalls darf man die Probe später wieder in den Sud zurückführen.

Ausschlagen und Heißtrubenentfernung

Anschließend muss man die Würze „ausschlagen“, was bedeutet, dass der als „Heißtrub“ bezeichnete, nicht gelöste Hopfen, aus der Würze entfernt wird. Die klare Würze kann anschließend abgezogen und gefiltert werden. Dann wird die Flüssigkeit in den Gärbottich überführt.

Tipp vom Experten: Das Ausschlagen der Eiweißbestandteile ist wichtig, um später die Bierfiltration nicht zu behindern. Der Vorgang sollte jedoch ausgewogen sein, um nicht zu viele wertvolle Bestandteile des späteren Bieres zu filtern – viele davon werden für die Hefegärung gebraucht.

Hefe hinzufügen und Belüften

Nach dem Abkühlen wird die Brauhefe hinzugefügt. Die Hefegabe muss genau berechnet werden, und die Hefe sollte an der Oberfläche Zeit haben, um zu rehydrieren. Pro hl Stammwürze wird normalerweise etwa 0,8 l frische Anstellhefe kalkuliert, für untergärige Biere und Starkbiere wird mehr Hefe verwendet, für frische Weißbiere weniger. Durch Belüften wird die Hefe mit Sauerstoff versorgt. Ist der Sauerstoff verbraucht, beginnt die Hefe den Zucker in Alkohol und Kohlendioxid zu wandeln.

Tipp vom Experten: Belüftet man ordentlich, kann der Gärungsprozess auch bei geringen Hefemengen beschleunigt werden. Generell muss man genau wissen, wie lange die Gärzeit und die Lagerzeit ist. Beim Brauen zu Hause ist es wichtig, die Hefe nicht einzufrieren, da sie sonst eventuell beschädigt werden kann.

Hauptgärung

Bei der Gärung entstehen Alkohol und Kohlendioxid durch die Umsetzung vom Malzzucker der Würze. Die Gärung kann durch Druck im Druckkessel beschleunigt werden, in offenen Behältern dauert sie länger. Man unterscheidet untergärige und obergärige Hefen. Je nach Art lagern sie sich entweder am Boden oder an der Oberfläche an.

Tipp vom Experten: Auch beim Selberbrauen wäre es optimal, eine Vorrichtung zu haben, die die Hefe während der Gärung abzieht, da sonst ein sehr bitterer Geschmack der verbrauchten Hefe entsteht. Außerdem ist darauf zu achten, dass die Temperaturen bei der Gärung nicht zu hoch werden – je niedriger die Temperaturen, desto besser werden die Aromastoffe verteilt.

Alkoholmessung und Abfüllen

Bei der Alkoholmessung gilt die Faustregel:

Volumsprozent Alkohol = (Stammwürze – Restextrakt) / 2

Der Gehalt der vorher gemessenen Stammwürze wird von dem der Restwürze, die vor dem Abfüllen gesammelt wird, subtrahiert und dann durch zwei geteilt. Beim Abfüllen ist darauf zu achten, dass die Flasche sauber ist bzw. bei Gummiverschlüssen diese vorher ausreichend erhitzt wurden.

Tipp vom Experten: Man sollte mein Abfüllen nicht allzu viel Freiraum lassen. Wird mit Traubenzucker nachgegärt, sollte nochmals umgerührt werden.

Fazit und weitere Tipps

Bei Brauen zu Hause entstehen die meisten Probleme bei der Alkohol- und Geschmacksregulierung. Deswegen sind akkurate Messungen und Messgeräte auch für den Heimgebrauch wichtig. Je mehr man über die Chemie des Bierbrauens, beispielweise über die Eigenschaften von Dimethylsulfid weiß, desto einfacher kann man Fehlern im Brauvorgang vorbeugen oder diese beheben. Möchte man das Bier später verkaufen, muss man auch den Alkoholgehalt genau bestimmen. Außerdem sollte man nicht vergessen, dass auch beim Verkauf kleiner Produktionsmengen stets eine Biersteuer anfällt. Diese ist übrigens in Deutschland wesentlich geringer als in Österreich.

Die bESSERwisser sind sich einig: Bierbrauen zu Hause ist kinderleicht, dabei ein qualitativ hochwertiges und geschmackvolles Bier zu brauen, hingegen schwierig.

Zusätzliche Quellen:

[1] H.R.1337 – An Act to amend the Internal Revenue Code of 1954 with respect to excise tax on certain trucks, buses, tractors, et cetera, home production of beer and wine, refunds of the taxes on gasoline and special fuels to aerial applicators, and partial rollovers of lump sum distributions. 95th Congress U.S., congress.gv; Zugriff 25.04.17

[2] Trends am Österreichischen Biermarkt 2017: marktmeinungmensch.at; Zugrifft: 25.04.17

[3] IFAS News: news.ifas.ufl.edu;  Zugriff: 25.04.17

[4] Craft Beer and Brewing Magazine: breedandbreeing.com; Zugriff: 25.04.2017

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07.01.2021

bESSERwisser

Bierbauch: Macht zu viel Bier wirklich dick?

Zwei Gläser mit Bier, welches einen Bierbauch verursachen soll

Bier ist für viele das Lebenselixier schlechthin. Eine Grillfeier, das gemütliche Beisammensein mit Freunden, die Fußball-WM oder das Oktoberfest ohne Bier? Für viele völlig undenkbar. Da Bier sehr kalorienreich ist, soll man davon einen Bierbauch bekommen – stimmt dieser Mythos? Die bESSERwisser haben recherchiert.

Biernation Österreich

Österreich ist ein Land der Bierliebhaber:  Bier liegt bei den alkoholischen Getränken auf der Beliebtheitsskala an erster Stelle [1]. Ungefähr die Hälfte des konsumierten Alkohols in Österreich entfällt auf Bier [2]. Allein im Jahr 2019 wurden in Österreich stolze 103 Liter Bier pro Kopf konsumiert. Damit liegt Österreich im weltweiten Ranking weit vorne: Österreich nimmt beim jährlichen Bierkonsum den zweiten Platz hinter Tschechien ein [3]. Mit rund 60% konsumieren mehr als die Hälfte der Österreicher regelmäßig Bier, 9% davon fast täglich [1]. Männer greifen häufiger zu Bier als Frauen – diese Tendenz zeigt sich bereits bei Jugendlichen zwischen 15 und 24 Jahren. In der Altersklasse zwischen 25 und 49 Jahren entfallen bei den Männern durchschnittlich 66% der getrunkenen Alkoholmenge auf Bier, bei Frauen sind es hingegen nur 35%. Auch im höheren Alter setzt sich dieser Trend fort [2].

Dabei darf nicht außer Acht gelassen werden, dass Bier und Alkohol generell viele Kalorien haben. Dies wird gut durch die Weisheit umschrieben, die man an feuchtfröhlichen Abenden öfters hört: „Ein Bier ist wie zwei Semmerl.“ Das erklärt auch die Bezeichnung von Bier als flüssiges Brot. Kein Wunder also, dass leidenschaftliche Biertrinker früher oder später mit dem Mythos konfrontiert werden, dass der bekömmliche Gerstensaft einen Bierbauch verursacht.

Kleine Biergeschichte

Bier ist eines der ältesten alkoholischen Getränke. Sein Ursprung liegt vermutlich im Gebiet des Fruchtbaren Halbmondes am nördlichen Rand der Syrischen Wüste. Dort haben die Menschen bereits vor mehr als 10.000 Jahren Getreide gesammelt und zufällig entdeckt, dass Getreidebrei nach tagelangem Stehenlassen zu gären beginnt [4]. Heute weiß man, dass bereits vor rund 13.000 Jahren Bier gebraut wurde. Relikte des ältesten Braubetriebs wurden 2018 in der Rakefet-Höhle im Norden Israels von Archäologen der Universitäten Haifa und Stanford entdeckt [5]. Vermutlich wurde der Gerstensaft damals vor allem für rituelle Zwecke genutzt.

In unterschiedlichen Kulturen und Epochen gibt es zahlreiche Nachweise für altertümliches Bierbrauen. Die Babylonier kannten bereits 20 verschiedene Sorten Bier. In Ägypten war Bier ein Grundnahrungsmittel, während in Mitteleuropa bierähnliche Getränke bereits im 3. Jahrtausend v. Chr. bekannt waren. Der römische Schriftsteller Tacitus bezeichnete Bier in seinem Werk Germania als das Hauptgetränk der Germanen, und in vielen Teilen des Römischen Reiches war das Biergeld eine der wichtigsten Steuerquellen [4]. Im Mittelalter galt Bier als das einzige saubere Getränk, das man trinken konnte, ohne krank zu werden. Aufgrund des Alkohols, der Kohlensäure und des vergleichsweise niedrigen pH-Wertes war es im Gegensatz zu normalem Wasser frei von Keimen.

Verschiedene Brauweisen

Anhand der Art der verwendeten Hefe unterscheidet man obergärige Biere wie Altbier oder Kölsch und untergärige Biere wie Pils oder Helles. Mitte des 19. Jahrhunderts setzte sich allmählich die untergärige Brauweise mit sogenannten untergärigen Hefen bei niedrigen Temperaturen durch. 1841 wurde das erste untergärige Lagerbier in Wien gebraut. 1870 war es Louis Pasteur, der durch seine Erkenntnisse in Hinblick auf das Wirken von Fäulniserregern den Gärvorgang von Bier enträtselte. Sieben Jahre später erfand der Münchner Carl von Linde die Kältemaschine. Die technischen Neuerungen zur Zeit der industriellen Revolution erlaubten es bereits, Bier nach heutigen Vorstellungen zu brauen [4]. In Österreich gibt es aktuell etwas mehr als 300 Brauereien, wobei rund zwei Drittel davon gewerbliche Betriebe und ein Drittel Hausbrauereien sind [6]. Auch das Bierbrauen daheim liegt aktuell im Trend.

Mehr Alkohol im Bier, mehr Kalorien

Bier ist ein kohlensäurehaltiges Getränk, dem Hopfen oder andere Würzstoffe wie beispielsweise Früchte oder Kräuter zugesetzt werden und welches nicht destilliert wird. Bei der Bierherstellung entsteht der Alkohol durch die Gärung von Zucker. Dieser wird beim Bier aus stärkehaltigen Getreidesamen (Gerste, Weizen, Roggen, Hafer, Hirse, Reis oder Mais) gewonnen. Für die Gärung selbst ist Hefe verantwortlich. Alkohol ist ein sehr „energiereiches“ Nahrungsmittel mit einem Brennwert von rund 7,1 kcal (Kilokalorien) pro Gramm [7]. Zum Vergleich: 1 Gramm Fett liefert 9 kcal. Zusätzlich zum Brennwert des Alkohols kommt beim Bier noch der Energiegehalt der Kohlenhydrate dazu [7]. Rund zwei Drittel der Kalorien im Bier stammen aus dem enthaltenen Alkohol, ein Drittel aus Kohlenhydraten, eine geringe Menge aus enthaltenen Proteinen. Dieses Verhältnis kann abhängig von Zusammensetzung und Alkoholgehalt des Bieres sowie dem Brauverfahren schwanken [8].

Generell gilt: Je höher der Alkoholgehalt eines Bieres, umso höher auch sein Energiegehalt. Ein Liter helles Vollbier (3–5 vol. % Alkohol) kommt auf rund 390 kcal pro Liter [7]. Wer auf die Kalorien achten möchte, greift am besten zu alkoholarmem oder alkoholfreiem Bier, das meist nur auf die Hälfte der Kalorien kommt [9]. Die Empfehlung für den Konsum von Alkohol liegt für Männer bei maximal 20 Gramm Alkohol pro Tag und für Frauen bei maximal 10 Gramm Alkohol pro Tag (D-A-CH Referenzwerte) [7]. Das entspricht einem halben Liter Bier pro Tag für Männer und einem viertel Liter Bier pro Tag für Frauen (5,2 vol. % Alkohol) [2].

Bier als Appetitanreger

Trotz der vielen Kalorien macht Bier nicht satt – im Gegenteil, Alkohol wirkt sogar appetitanregend [7]. Der moderate Konsum von Alkohol mit maximal 20 Gramm pro Tag regt die anschließende Nahrungsaufnahme an. Alkohol macht insbesondere auf fettreiches und herzhaftes Essen Lust und verstärkt den kurzfristigen Belohnungseffekt der Nahrung im Gehirn. Das könnte auch ein gelernter Effekt sein, da in der westlichen Kultur der Konsum von Alkohol unmittelbar mit dem Konsum von herzhaftem Essen verbunden ist [9, 10]. In Punkto Kulinarik verbindet der Großteil der befragten Österreicher und Österreicherinnen Bier mit Gegrilltem (74 %), deftigen Fleischspeisen (70 %), der typischen Hausmannskost (59 %) oder einer Jause (49 %) [1].

Bierkonsum und Bierbauch: Kein direkter Zusammenhang

Der Zusammenhang zwischen Alkoholkonsum und Körpergewicht ist umstritten und komplex. Generell tendieren Männer im Gegensatz zu Frauen klar dazu, in der Bauchregion zuzunehmen. Das liegt hauptsächlich an der höheren Nahrungsfettaufnahme durch das viszerale Bauchfett – jenem Fett, das die inneren Organe umgibt [11, 12]. Ob der Konsum von alkoholischen Getränken, insbesondere Bier, zur Gewichtszunahme in der Bauchregion führt, ist wissenschaftlich noch nicht eindeutig bewiesen. Das liegt auch daran, dass andere Faktoren wie das Trinkmuster, der Lebensstil oder Konsum von anderen alkoholischen Getränken eine entscheidende Rolle spielen. Eine Gewichtszunahme besonders in der Bauchregion scheint nur mit dem Genuss größerer Biermengen einherzugehen [9, 12, 13].

Das zeigt auch eine europäische Studie, die den Zusammenhang zwischen dem Bierkonsum und abdominellem Übergewicht untersuchte. Dazu wurde neben dem Körpergewicht von 20.000 Probanden auch deren Bierkonsum und waist-to-hip ratio (= WHR) analysiert [14]. Diese berücksichtigt im Gegensatz zum Body-Mass-Index (BMI) die Verteilung des Körperfettes und hilft bei der Beurteilung möglicher Gesundheitsrisiken durch Übergewicht. Bei Männern konnte zwar eine Korrelation zwischen dem Bierkonsum und einer höheren WHR festgestellt werden, diese konnte jedoch nicht eindeutig auf das Biertrinken zurückgeführt werden. Männer, die mehr als einen Liter Bier pro Tag tranken, tendierten zu einer größeren WHR als moderate Biertrinker, da sie mehr Kalorien zu sich nahmen. Die Zunahme von viszeralem Bauchfett hing mit einer generellen Gewichtszunahme zusammen. Ein direkter Zusammenhang zum Bierkonsum konnte jedoch nicht festgestellt werden [12, 14].

Ist Bier gesund?

Hopfen und Malz, Gott erhalt’s! Wer kennt diesen Spruch nicht? In der wissenschaftlichen Literatur auch positive Effekte von moderatem Bierkonsum auf die Gesundheit beschrieben. Bier wird aus natürlichen Zutaten hergestellt und liefert neben geringen Mengen an B-Vitaminen aus Getreide und Hefe auch Mineralien sowie Polyphenole und Ballaststoffe aus Getreide und Hopfen. Die tatsächliche Zusammensetzung variiert bei den verschiedenen Biersorten und ist von den verwendeten Rohstoffen und der Art der Herstellung des Bieres abhängig. Besonders interessant ist, dass Bier ein relativ hohes Kalium-Natrium-Verhältnis (meist 4:1) aufweist. Gerade deswegen greifen viele gerne nach dem Sport zu alkoholfreiem Bier, um ihren Elektrolythaushalt wieder aufzufüllen. Mit rund 177 Milligramm Kalium und 23 Milligramm Natrium deckt ein halber Liter Bier jedoch längst nicht den täglichen Bedarf an diesen Mineralien.

Studien haben gezeigt, dass Bier den Körper nach dem Sport umso weniger rehydrieren kann, je stärker es ist. Bier mit einem Alkoholgehalt von 2 vol. % oder weniger erhöht die Urinmenge bzw. ausgeschiedene Flüssigkeit nicht. Alkoholfreies Bier ist somit eine gute Alternative zu regulärem Bier, vor allem für die Rehydrierung nach dem Sport. Es ist jedoch mehr Forschung erforderlich, um den genauen Alkoholgehalt zu bestimmen, der weder die Urinmenge, noch den Wasserhaushalt beeinflusst. Auch wenn Bier die Ernährung positiv ergänzen kann, ist auf einen moderaten Konsum als Teil einer ausgewogenen Ernährung zu achten [9, 12].

Fazit

Der weit verbreitete Glaube, dass Biertrinken einen„Bierbauch“ verursacht, kann aus wissenschaftlicher Sicht nicht bestätigt werden. Der Bierkonsum an sich und die Kalorien vom Bier selbst führen nicht unmittelbar zur Gewichtszunahme. Da Bier jedoch appetitanregend  wirkt, kann bei Genuss von größeren Biermengen der Bauchumfang trotzdem zunehmen. Neben Trinkmuster und Geschlecht spielen hier jedoch auch der Lebensstil (Rauchen, Bewegung etc.) und individuelle Ernährungsgewohnheiten eine entscheidende Rolle und machen den Zusammenhang zwischen Alkoholkonsum und Übergewicht sehr komplex.

Quellen

[1] Brau Union Österreich AG: Bierkulturbericht 2019 (2019). S. 10–11 und 21

[2] Bachmayer S., Strizek, J., Hojni M., Uhl A.: Handbuch Alkohol – Österreich. Band 1 – Statistiken und Berechnungsgrundlagen 2019 (2020). 7. Aufl. Gesundheit Österreich, Wien, S.5, 58f

[3] https://de.statista.com/themen/4398/alkoholkonsum-der-oesterreicher/

[4] Wikipedia: Geschichte des Bieres 

[5] Liu L., Wang J., Rosenberg D. et al.: Fermented beverage and food storage in 13,000 y-old stone mortars at Raqefet Cave, Israel: Investigating Natufian ritual feasting (2018). Journal of Archaeological Science: Reports Volume 21, S. 783–793

[6] Brauereiverzeichnis von Bierland Österreich, abgerufen am 16.11.2020

[7] Österreichische Gesellschaft für Ernährung: Alkohol, abgerufen am 16.11.2020

[8] Buiatti S.: Beer composition: an overview. Beer in health and disease prevention (2009), S. 213–226.

[9] Marcos A., Huber J. und Hlatky M.: Bier & Gesundheit – Ein Faktencheck. Verlagshaus der Ärzte (2019).

[10] Schrieks IC., Stafleu A., Griffioen-Roose S. et al.: Moderate alcohol consumption stimulates food intake and food reward of savoury foods (2015). Appetite, Volume 89, S. 77–83. 

[11] Nauli AM. and Matin S.: Why Do Men Accumulate Abdominal Visceral Fat? (2019). Front. Physiol. 

[12] Osorio-Paz I., Brunauer R. and Alavez S.: Beer and its non-alcoholic compounds in health and disease (2019). S. 3492–3505.

[13] Sayon-Orea C., Martinez-Gonzalez MA. and Bes-Rastrollo M.: Alcohol consumption and body weight: a systematic review (2011). Nutrition Reviews, Volume 69, Issue 8, S. 419–431.

[14] Schütze M., Schulz M., Steffen A. et al.: Beer consumption and the ‘beer belly’: scientific basis or common belief? (2009). European Journal of Clinical Nutrition 63(9):1143-9.

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20.03.2017

bESSERwisser

Braten, Backen, Karamellisieren – Chemie des guten Geschmacks

Braten

Haben Sie sich schon einmal gefragt, warum ein Steak beim Grillen oder Braten braun wird? Und kennen Sie auch den Mythos, dass sich beim Braten von Fleisch die Poren schließen? Die bESSERwisser analysieren diese Vorgänge und erklären die Wissenschaft dahinter.

Maillard-Reaktion: Bräunung und Aroma

Hinter dem Bräunungs-Vorgang beim Erhitzen – nicht nur beim Grillen, sondern auch beim Backen, Braten, Karamellisieren, Kaffeerösten oder auch Bierbrauen – steckt eine chemische Reaktion: Die von Louis Maillard 1912 erstmals beschriebene Maillard-Reaktion, die zwischen reduzierenden Zuckern und Eiweißbestandteilen abläuft. Dieser chemische Prozess ist eine hoch komplexe Angelegenheit, das Grundprinzip dahinter jedoch relativ simpel: Während des Erhitzens von Fleisch, Brot oder anderen eiweiß- und kohlenhydrathaltigen Lebensmitteln verbinden sich bestimmte Aminosäuren – das sind kleine Einheiten der Eiweiße – mit Zuckermolekülen der Kohlenhydratketten. Beginnend bei 100°C, effektiv dann ab 150-180°C [1], entstehen als Folge die sogenannten Maillard-Produkte und die braune Farbe. Letztere entsteht durch Pigmente, die als Melanoidine bezeichnet werden. Je nachdem, welche Zucker- bzw. Aminosäuren in dem erhitzen Lebensmittel vorhanden sind, ergeben sich charakteristische Geschmäcker. Letztlich entscheidet die Temperatur beim Braten über die gebildeten Aromastoffe und damit über den Geschmack [1].

Es gibt eine Vielzahl an möglichen Ausgangsstoffen für Maillard-Reaktionen und damit auch eine große Anzahl an möglichen Folgeprodukten [2]. Typische Endprodukte und ihre Geschmackseigenschaften sind in folgender Grafik abgebildet.

Quelle: Open Science – Lebenswissenschaften im Dialog; (cc/by-nc-sa 4.0)

Die Geruchs- sowie Geschmacksstoffe der Maillard-Reaktion lassen sich auch künstlich im Labor erzeugen. Erhitzt man beispielweise die Aminosäure Cystein und den Zucker Glucose mit einem Bunsenbrenner in einem Reaktionsglas, entsteht rasch der Geruch eines Steaks. Verwendet man statt Cystein die Aminosäure Glycin, macht sich Karamell-Geruch breit. Erhitz man die Substanzen Prolin und Glucose, riecht es nach frischem Brot. [1] Auch beim Bierbrauen mischt die Maillard-Reaktion mit: hier haben die Produkte der Maillard-Reaktion einen großen Einfluss auf diverse Eigenschaften des Bieres wie Malzaromen und Farbe. Im Malz findet sich eine Vielzahl an reduzierenden Substanzen, die während des Mälzungsprozesses, genauer gesagt beim Abdarren, bei hohen Temperaturen in einer Maillard-Reaktion reagieren. Dabei ist die farbgebende Eigenschaft der gebildeten Melanoidine die auffälligste Eigenschaft. Es gibt eine Vielzahl an Verbindungen, die im Laufe der Maillard-Reaktion gebildet werden, zum Teil sind diese aromaaktiv, womit der Braumeister den Biercharakter ganz gezielt durch die Auswahl des Malzes sowie der Temperatur steuern kann. [3]

Braten: Mythos Fleischporen

Um das richtige Braten von Fleisch kursieren viele Gerüchte. Der hartnäckigste Mythos besagt, dass sich beim Braten die „Poren“ vom Fleisch verschließen. Deswegen sollte man, so hört und liest man des Öfteren, das Fleisch auch anbraten, bevor man es beispielweise in einer Kasserolle gart. Tatsache ist jedoch, dass Fleisch gar keine Poren besitzt, es besteht nämlich vorwiegend aus Muskelzellen. Daher dient das Anbraten von Fleisch lediglich dazu, durch die hohen Temperaturen und die dabei ablaufende Maillard-Reaktion Geschmack zu erzeugen, der durch das Niedrigtemperaturgaren nicht entstehen würde. Ob nun die entstandenen Maillard-Produkte im Fleisch bleiben oder in den Bratensaft übergehen, ist für den Genuss völlig irrelevant. Hauptsache alle Geschmäcker bleiben für den Verzehr erhalten. [1], [4]

Acrylamid in der Maillard-Reaktion

Acrylamid entsteht bei der Reaktion von Glucose oder Fructose mit der Aminosäure Asparagin, und das sowohl in der Industrie als auch bei herkömmlichen Koch- und Backvorgängen zu Hause oder in der Gastronomie. Ausschlaggebend für die Menge an produziertem Acrylamid sind mehrere Faktoren: Die Menge dieser Substanzen im zu verarbeitenden Nahrungsmittel, die Zubereitungstemperatur und die Dauer des Erhitzens. Vor allem beim hochgradigen Erhitzen (z.B. Frittieren) von kohlenhydrat- und stärkereichen Nahrungsmitteln wie beispielsweise Kartoffeln oder Getreide entstehen daher größere Mengen Acrylamid. Ähnliches gilt für industriell gefertigte Lebensmittel. Außerdem spielen hier Verarbeitungsschritte wie die Beigabe von Zusatzstoffe wie Glycerin eine wichtige Rolle. [5, 6, 7, 8]

Seit über fünfzehn Jahren ist bekannt und wissenschaftlich erwiesen, dass Acrylamid beim Erhitzen stärkereicher oder kohlenhydratreicher Lebensmittel entsteht und im Körper zu Glycidamid umgewandelt wird. Dieses wiederum soll das Erbgut verändern und Krebs entstehen lassen, also potentiell mutagen und kanzerogen sein. Im Tierversuch erzeugte Acrylamid Krebs, die Internationalen Agentur für Krebsforschung (IARC) der Weltgesundheitsorganisation (WHO) stuft Acrylamid als wahrscheinlich krebserregend für den Menschen ein, was in einer wissenschaftliche Einschätzung der 2015 publizierten Risikobewertung der Europäischen Lebensmittelbehörde (EFSA) bestätig wurde. [9]

Das Bewusstsein, dass zu dunkel gebratene, gebackene oder frittierte Lebensmittel potentiell krebserregend sind, hat sich in der Gesellschaft verbreitet. Inwieweit das bei einem Packerl Chips reflektiert wird, ist fraglich. Jedenfalls nährt das Thema Acrylamid immer wieder aufkeimende Debatten. Die seit April 2018 gültige EU-Verordnung [10] verpflichtet Lebensmittelunternehmer, Maßnahmen zur Reduzierung des Acrylamidgehalts umzusetzen, ebenso gelten nun neue gesenkte Richtwerte in einzelnen Lebensmitteln.

Wie sinnvoll diese Vorgaben sind, ist umstritten, denn trotz allem liegt die Verantwortung beim Konsumenten. Als mündiger Endverbraucher müsste man, frei nach dem Motto „die Dosis macht das Gift“, den Acrylamidgehalt von jedem konsumierten Fertigprodukt anhand von Richtwerten [9] analysieren. Zusätzlich sollte man wissen, was da eigentlich in den eigenen Pfannen, Öfen oder Fritteusen vor sich geht. Dass dies kaum praktikabel ist, liegt auf der Hand. Was bleibt ist die Möglichkeit, sich bei der Zubereitung zu Hause an oben genannten Faktoren wie Zubereitungstemperatur und Stärke- bzw. Kohlenhydratgehalt des zu verarbeiteten Lebensmittels zu orientieren und den Konsum von industriell-verarbeitet Produkten mit ebendiesen Eigenschaften gering zu halten.

Fazit

Die Maillard-Reaktion ist eine der interessantesten und vielfältigsten chemischen Reaktionen in der Küche. Sie spielt auch in der Lebensmittelindustrie und bei der chemischen Erzeugung von Aromastoffen heutzutage eine wichtige Rolle. Dieser Vorgang, bei dem Zucker- und Eiweiß-Bestandteile bei hoher Temperatur miteinander reagieren,  verschafft uns aber nicht nur genussreiche Stunden. Bei hohen Temperaturen entsteht vor allem bei Kartoffel- und Getreideprodukten, aber auch beim Grillen von Fleisch und anderen Erhitzen anderer Lebensmittel, Acrylamid, das potentiell gesundheitsschädlich ist.

Es lässt sich schlussfolgern, dass zu heiß und zu lange Gegrilltes, Gebratenes oder Frittiertes auf Dauer eine krebsfördernde Wirkung entfalten kann. Dabei ist die produzierte Acrylamidmenge nicht nur von der Zubereitungstemperatur, sondern auch von der Zusammensetzung des Lebensmittels abhängig.

Referenzen

[1] Vilgis Thomas, Die Molekül-Küche, Physik und Chemie des feinen Geschmacks,  Hirzel Verlag, 2013, 9. korr. Auflage, 53-55, ISBN 978-3-7776-2330-6

[2] van Boekel M A J S, Formation of flavour compounds in the Maillard reaction (2006), Biotechnology Advances 24, 2006, 230–233, doi:10.1016/j.biotechadv.2005.11.004

[3] Spieleder E, Dissertation: Systematische Untersuchungen von reduzierenden Substanzen im Malz und ihr Einfluss auf den Brauprozess, Technische Universität München, Lehrstuhl für Technologie der Brauerei I und Getränketechnologie, 2006, abgerufen am 16.03.2017

[4] Coultate T.P., Food: The Chemistry of Its Components, Royal Society of Chemistry Publishing, 2009, 5. Auflage, S. 36

[5] Tareke E, Rydberg P, Karlsson P, Eriksson S, Törnqvist M., Analysis of Acrylamide, a Carcinogen Formed in Heated Foodstuffs , J Agric Food Chem., 2002 , 50(17):4998-5006., doi:10.1021/jf020302f

[6] Smarrito-Menozzi C., Matthey-Doret W, Devaud-Goumoens S., Glycerol, an Underestimated Flavor Precursor in the Maillard Reaction, J. Agric. Food Chem., 2013, 61 (43), pp 10225–10230, DOI: 10.1021/jf3050044

[7] Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Senatskommission zur gesundheitlichen Bewertung von Lebensmitteln, Thermisch induzierte/prozessbedingte Kontaminanten: Das Beispiel Acrolein und der Vergleich zu Acrylamid (2012), abgerufen am 07.05.18

[8] Haase, N. U., Matthäus, B. und Vosmann, K.: Minimierungsansätze zur Acrylamidbildung in pflanzlichen Lebensmitteln – aufgezeigt am Beispiel von Kartoffelchips. Dt. Lebensmittelrundschau,2003, 99, 87-90

[9] Österreichische Agentur für Ernährungssicherheit, Veröffentlichung zu Acrylamid vom 19.04.18; abgerufen am 03.05.18

[10] EU-Verordnung zu Minimierungsmaßnahmen und Richterwerten für die Senkung des Acrylamidgehalts in Lebensmitteln. VO (EU) 2017/2158, abgerufen 07.05.18

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01.03.2017

bESSERwisser

Fleischzartmacher: Love me(at) tender?

Steak

Was sind eigentlich Fleischzartmacher und helfen sie wirklich, das perfekte Steak zu braten?

Fleischzartmacher sind natürliche oder synthetisch hergestellte Enzyme, die durch Spaltung des Kollagens der Muskelfasern, Fleisch zart machen können. Berühmte natürliche Vertreter sind das Papain der Papaya oder das Actinidain der Kiwi. Industrielle Fleischzartmacher sind in Europa nicht übermäßig bekannt, in den großen Industrienationen USA und China ist aufgrund des hohen Fleischkonsums synthetisches Papain erlaubt und beliebt. In den USA werden jährlich über 200 Tonnen Papain verwendet, circa ein Drittel davon im privaten Haushalten.

Die bESSERwisser wollten herausfinden, ob Fleischzartmacher überhaupt wirken. Darüber hinaus wurde erforscht, ob man natürlichen oder industriellen Zartmachern den Vorzug geben sollte.

Natürliches und künstliches Papain

Papaya

Bild: Open Science (cc/by-nc-sa4.0)

Papain ist ein eiweißspaltendes Enzym das in der Papaya vorkommt. Es hilft der Pflanze Schädlinge abzuwehren, indem es die Proteine ihrer Membranen spaltet. 1878 wurde die Wirkung von Papain entdeckt und festgestellt, dass Papaya Fruchtsaft die Eiweiße der Muskelfasern von Fleisch spalten kann. Normalerweise wird Fleisch durch Abhängen zart, in vielen südlichen Ländern in denen das Abhängen von Fleisch nicht möglich ist, wird Fleisch im Papayasaft gekocht. Im 20. Jahrhundert wurde die chemische Struktur des Enzyms, als eines der ersten überhaupt, aufgedeckt. Damit ebnete sich der Weg für die synthetische (künstliche) Herstellung von Papain. Es wird nicht nur als Fleischzartmacher in Industrie und privaten Haushalten verwendet. Künstliches Papain wird auch zum Bierbrauen und in der Textilverarbeitung eingesetzt.

Kiwi

Bild: Open Science (cc/by-nc-sa4.0)

Actinidain

Das in der Kiwi vorkommende Enzym hat ebenfalls eine eiweißspaltende Wirkung. Es ist daher auch als Fleischzartmacher einsetzbar. Kiwis kommen in anderen Regionen vor und können so einen natürlichen Ersatz zur Papaya liefern. Bei der Zubereitung muss bedacht werden, dass Kiwis bei vielen Menschen allergische Reaktionen hervorrufen.

 

Versuchsdurchführung Fleischzartmacher

Wir haben drei verschiedene Zartmacher ausgewählt und gegen eine Kontrolle (Fleisch ohne Zartmacher gebraten) verkostet. Papain aus der Papaya, Actinidain aus der Kiwi und industrielle Fleischzartmacher mit synthetischen Papain.

Dafür wurden vier gleich große und gleich dicke Stücke Rinderhuftsteak für 30 Minuten mit den Obststücken belegt bzw. mit Fleischzartmacherpulver bestreut. Als Verkostungskontrolle wurde ein Steak unbehandelt gelassen. Danach wurden die Steaks gebraten und von vier verschiedenen Personen blind verkostet.

Mit Abstand das beste Bewertungsergebnis erzielte das Steak, dass mit Papayastücken eingelegt wurde. Bei den anderen Zartmachern (Kiwi und industriellem Papain) wurden kaum Unterschiede zum unbehandelten Steak erkannt. Überraschend war das Ergebnis des industriellen Zartmachers. Dafür, dass er in Amerika so beliebt ist, war der Effekt für die bESSERwisser nur als mäßig zu beurteilen.

Actinidain aus der Kiwi

Bild: Open Science (cc/by-nc-sa.4.0)

Papain aus der Papaya

Quelle: Open Science (cc/by-nc-sa.4.0)

Fleischzartmacher (industriell)

Bild: Open Science (cc/by-nc-sa.4.0)

Praxistipp

Erhöhen kann man die Effekte, wenn man die natürlichen Zartmacher länger, beispielweise über Nacht, einwirken lässt. Es wird jedoch beschrieben, dass beispielsweise in Papayasaft eingelegte oder sogar gekochte Fleischstücke die Geschmacksnote der Papaya annehmen.

Fazit

Natürliche Zartmacher wie Papaya wirken, sollten aber um einen guten Effekt erzielen zu können, länger als 30 Minuten einwirken. Trotzdem ist für die bESSERwisser eines klar: Ein Huftsteak wird auch durch Zartmacher niemals zum Filetsteak!

Haben auch Sie sich schon mit Fleischzartmachern gekocht? Dann posten Sie hier auch Ihren Erfahrungsbericht!

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