Moin, Moin,
die Frage, die auch mich in den Chemie LK trieb, war folgende:
Wie braut man Bier und all die anderen leckern Getränke?
Ich hab schon erfahren, dass man Stärke oder beim Bier die Maltose zu CO2 und Ethanol oxidiert. Als ich mich dann mal etwas intensiver mit Kohlenhydraten beschäftigte, wurde mir klar, dass Zellulose, also alle Bäume, auch aus Polysachariden (Vielfachzuckern) aufgebaut sind. Könnte das etwa bedeuten, dass ich aus meinem Apfelbäumchen im Garten Bier brauen kann? Unter diesem Umständen würde ich dem tropischen Regenwald kaum Chancen zum Überleben einräumen.
In zahlreichen Selbstversuchen testet ja wohl jeder von uns die physiologischen Auswirkungen des Ethanol Genusses auf den menschlichen Körper. Warum gewisse Koordinationsmechanismen des Körpers nicht funktionieren hab ich bis jetzt nur erfahren, aber ich weiß bis jetzt noch nicht, warum es chemisch so ist.
Die Abbauprozesse in der Leber müßten ja eigentlich irgendwie über Ethanal und Ethansäure ablaufen. Ich verstehe schon, dass das nicht so gut für die Leber ist.
Ich bin immer dafür, Chemie am praktischen Beispiel zu erläutern und konkrete Altagssituationen zu besprechen.
Ich würde mich über eine Diskussion über Alkohol freuen.
Schöne Grüße aus Ostfriesland
Hauke
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ueg Abi 2000
26789 Leer
Fabio
24.04.2000, 16:51
Servus, hier hab ich dir paar Zeilen zum Thema Bier-Brauen.
Bier-Brauen
Dieses Projekt empfiehlt sich als motivierende Ergänzung im Rahmen einer Unterrichtssequenz 'Reaktionsverhalten organischer Moleküle unter dem Einfluß funktioneller Gruppen' in der Sek II. Im vorliegenden Fall handelt es sich um einen Leistungskurs der Jhrgst. 12, aus dem einige Schüler zum Beginn der Sommerferien eine entsprechende Gärung ansetzten, so daß die anderen Schüler zu Beginn des neuen Schuljahres Gelegenheit hatten, den Erfolg der mehrwöchigen Flaschengärung zu testen.
Chemikalien:
· Hopfen, ca. 50 g Pellets
· Malz, ca. 5 - 10 kg Weizen
· Hefe, ca 150 ml flüssige Bierhefe
Die angebenen Mengen beziehen sich auf eine anfängliche Wassermenge von 30 l, aus der man nach dem Erwärmen, Kochen, Filtrieren und Abfüllen ca. 20 l Bier erhält. Es empfiehlt, wegen des Hopfens und der Bierhefe eine ortsansässige Brauerei anzusprechen; die entsprechend vorbereitete Brauereihefe garantiert eine optimale Gärung.
Herstellung:
Zunächst wird der Weizen mit Hilfe einer Getreidemühle geschrotet. In einem heizbaren Kessel werden 15 l Wasser auf 50 - 55 °C aufgeheizt, der geschrotete Weizen zugegeben und die Mischung ca. 15 min auf 50 - 55 °C gehalten. Man erwärmt auf 65 °C und hält diese Temperatur bei mehrmaligem Umrühren ca. 20 min, dann wird auf 75 °C für weitere 30 min aufgeheizt. Die entstandene Maische wird durch ein Tuch - umgedrehter Stuhl mit einer an den Stuhlbeinen befestigten Windel - filtriert. Der Maischerückstand - der Treber -wird portionsweise mit zuvor auf ca. 80 - 90 °C erhitztem Wasser übergossen. Anschließend gibt man zum Filtrat - der Würze -die Hopfenpellets und kocht die Würze ca. 1 Stunde. Man filtriert nochmals durch ein Sieb mit Tuch, läßt über Nacht auf Raumtemperatur abkühlen und füllt die Flüssigkeit in den Gärbottich, der zu höchstens 2/3 seines Volumens gefüllt werden sollte.
Die obergärige Flüssighefe wird zugegeben, anschließend läßt man den Ansatz 3 - 4 Tage stehen, diese Hauptgärung sollte bei 16 - 20 °C erfolgen. Zur Nachgärung wird das Bier vorsichtig von der abgesetzten Hefe abgesaugt und in Flaschen mit Schnappverschluß abgefüllt. In den ersten 6 - 8 Tagen der Nachgärung müssen die Flaschen täglich belüftet werden, um Kohlenstoffdioxid entweichen zu lassen. Nach weiteren 2 - 3 Wochen, in denen je nach Überdruck nochmals belüftet wird, ist der Ansatz abgeschlossen.
Ergebnis: Ein gutschmeckendes, naturtrübes, obergäriges Hefeweizen!
Erläuterungen:
· Das Schroten ist nötig, um die enzymatische Umsetzung von Stärke in Zucker zu begünstigen, das Malz sollte nicht zu fein, aber immer frisch geschrotet werden, da es empfindlich gegen Feuchtigkeit und Sauerstoff ist.
· Die angegebenen Temperaturen und Reaktionszeiten der sog. Eiweißrast - Spaltung von Proteinen, wichtig für die Schaumbildung des Bieres - , der Maltoserast - enzymatische Umwandlung von Stärke in Maltose, die mit Hilfe der Hefe zum Ethanol umgestzt wird - und der Verzuckerungsphase - ausgefällte Maltose geht in Lösung - sollten sehr genau eingehalten werden.
· Bei der ersten Filtration sollte das heiße Wasser portionsweise mit einer Schöpfkelle über den Maischerückstand gegossen werden, um die Maltosereste möglichst effektiv aus dem Treber herauszulaugen.
· Entscheidend für den Geschmack ist u.a. die Menge des zugegebenen Hopfens, wenig Hopfen führt zu einem milden, viel Hopfen zu einem herben Bier. Hier sollte man auf die Erfahrung der Brauerei vertrauen.
· Beim Kochen der Würze verdunsten bis zu 10 % des Brauwassers, dieses kann - muß aber nicht unbedingt - jeweils nachgefüllt werden. Die anschließende Filtration kann beschleunigt werden, indem man zunächst die Flüssigkeit etwas absetzen läßt. Nach dem Filtrieren muß sehr sauber gearbeitet werden, um bakterielle Verunreinigungen zu vermeiden, die die Haltbarkeit des Bieres beeinflussen würden.
· Das Ende der Hauptgärung erkennt man daran, daß der Gärschaum in sich zusammenfällt und die Hefe sich unten abgesetzt hat. Zur anschließenden Nachgärung sollte das Bier vorsichtig abgesaugt werden, um möglichst wenig Hefe mit abzufüllen. Bei einer Flaschenabfüllung müssen die Druckverhältnisse ständig kontrolliert werden, um ein Platzen der Flasche zu vermeiden. Alternativ kann die Nachgärung auch in einem zweiten Gärbottich erfolgen, allerdings sollte dann die Flaschenabfüllung nach spätestens 6 - 8 Tagen erfolgen.
· Das selbstgebraute Bier hält sich ca. 4 Wochen und muß kühl und dunkel gelagert werden. Die Haltbarkeit ist umso besser, je sauberer man nach dem Kochen gearbeitet hat.
Tip für Bierliebhaber:
· Unter dem Titel 'Bier aus Deutschland' finden Sie unter http://www.bier.de/ eine interessante WebSite zum Thema Bier.
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Und hier ist noch etwas zur Ethanolherstellung:
Wenn du selbst reinen Alkohol herstellen willst , dann würde ich so vorgehen:
V1: Gin in ein Erlenmeyerkolben 20g Zucker, 200ml Wasser und etwas Hefe. Wenn die Gärung in Gang gekommen ist, leite das entstehende Gas in Kalkwasser.
Stelle den Gäransatz für einige Tage an einen warmen Ort und destilliere nach Beendung des Gärvorganges das entstandene Ethanol ab.
C6H12O6 ----> 2CO2 + 2C2H5OH
Beachte: Wenn die Reaktion nicht von der Luft abgeschirmt wird, dann wir der Zucker in Wasser und C02 aufgespaltet.
Nach der Destillation wird das Destillat einen Alkoholgehalt von etwa 96% haben. Um einen 100% Alkohol zu erhalten muss das noch vorhandene Wasser entfernt werden. Die gelingt, indem man Calciumoxid dazugibt.
CaO + H2O --->Ca(OH)2
Da das Calciumhydroxid in Alkohol nicht löslich ist, kann man es dann leicht entfernen.
Hallo allerseits,
Bier aus Regenwaldholz. Da freut sich Günther Jauch. " Mit jedem Kasten, den Sie kaufen, helfen Sie 1 m² Regenwald nachhaltig zu schützen"; na klar, was in einem selbst ist, das schütz man auch.
Spaß beiseite.
Diese Idee ist gar nicht mal so abwegig. Holz besteht aus Cellulose, die mit Lignin und noch anderen Stoffen verkrustet ist und somit das Stützgewebe des Baumes bilde. Kocht man dieses mit Ca(HSO3)2, kann man das Holz zerlegen und erhält auch die Cellulose nach weiteren Arbeitsschritten in fast reiner Form. Nun ist aber auch bekannt, dass ein verschlucktes Tempo-Taschentuch in der Ernährungslehre zu den Ballststoffen zu rechnen ist, da der Mensch und auch andere Säugetiere kein Enzym haben, die die 1,6-Verknüpfungen der Cellulose spalten könnte. Dies können nur Pilze ( und noch irgend etwas anderes, das fällt mir im Moment aber gerade nicht ein). Stärke lässt sich mit verdünnten Mineralsäuren ( am Besten HCl) hydrolisieren. Bei Zellulose muß man da schon mit Atombomben auf Ameisen schießen. Da bedarf es schon 40%-iger HCl-Lsg.. Das ganze habe ich unter Holzverzuckerung im Untericht kennen gelernt. Abbauprodukte sind somit Cellulose --> Dextrine (8-30 Glucosemoleküle) -->Maltose (2 Gl.mol.) --> und schließlich Glucose, die man Hefepilzen zum Fraß vorwerfen kann. Aber auch schon die Maltose kann man in die Bierherstellung einbringen, da die in keimender Gerste vorhandene Maltase sich dann darum kümmert. Ich hoffe mit diesem, zugegeben leich kretininen, Beitrag etwas mehr klarheit geschafft habe im Bezug auch KH und Bierherstellung.
cu
Maik
Edgar
01.04.2004, 14:07
Stelle den Gäransatz für einige Tage an einen warmen Ort und destilliere nach Beendung des Gärvorganges das entstandene Ethanol ab.
C6H12O6 ----> 2CO2 + 2C2H5OH
Beachte: Wenn die Reaktion nicht von der Luft abgeschirmt wird, dann wir der Zucker in Wasser und C02 aufgespaltet.
Das stimmt so nicht ganz: Wenn bei der Gärung Luft/Sauerstoff dazukommt, oxidiert der gebildete Alkohol zu Essigsäure, was natürlich den Geschmack beeinträchtigt
Zek
01.04.2004, 16:33
Mal eine Frage zur Destillation:
Wenn ich etwas mit Hefe gähren lasse, dann hat das am Ende so ca. 6% Alkohol.
Wie oft und bei welcher Temparatur empfiehlt es sich zu destillieren. Ich möchte nämlich demnächst ein kleines Experiment machen und aus Rotwein (12% Alkohol) Branntwein herstellen. Sollte mir dies gelingen würde ich das erhaltene Destillat gerne noch weiter destillieren um den Alkohol möglichst zu konzentrieren.
Gibt es vielleicht eine gute Internetseite zum Thema Destillation wo auch entsprechende Formeln zu finden sind?
zarathustra
01.04.2004, 16:41
Das stimmt so nicht ganz: Wenn bei der Gärung Luft/Sauerstoff dazukommt, oxidiert der gebildete Alkohol zu Essigsäure, was natürlich den Geschmack beeinträchtigt
Fabio hat schon Recht, Ihr redet (schreibt) nur an einander vorbei!
Wenn bei der Gärung Sauerstoff vorhanden wäre, würde die Hefe gar keine alkoholische Gärung machen, sondern den Zucker oxidativ abbauen, da sie damit mehr Energie gewinnen kann.
Natürlich hast Du aber auch recht, dass einige Bakterien den Alkohol bei Luftzutritt zu Essigsäure oxidieren würden, dafür müsste aber erst welcher gebildet werden ;)
zarathustra
01.04.2004, 16:47
Gibt es vielleicht eine gute Internetseite zum Thema Destillation wo auch entsprechende Formeln zu finden sind?
Anbei ein Teil eines Skriptes, welches einiges zur Destillation beinhaltet:
FK
01.04.2004, 17:46
Wenn bei der Gärung Luft/Sauerstoff dazukommt, oxidiert der gebildete Alkohol zu Essigsäure, was natürlich den Geschmack beeinträchtigt
Der tut das aber nicht von alleine; da müssen schon Essigsäurebakterien mithelfen...
Dies können nur Pilze ( und noch irgend etwas anderes, das fällt mir im Moment aber gerade nicht ein).
Schnecken z. B.
Und Wiederkäuer mit Hilfe der Mikroorganismen in ihrem Verdauungstrakt.
Gruß,
Franz
Godwael
01.04.2004, 22:12
Zu der Sache mit dem Alkohol aus dem Regenwald: Mir schwirrt da der Begriff "Holzalkohol" im Kopf rum, als Trivialname für Methanol. Weiss jemand, wie es zu der Bezeichnung kam?
zarathustra
01.04.2004, 22:22
Zu der Sache mit dem Alkohol aus dem Regenwald: Mir schwirrt da der Begriff "Holzalkohol" im Kopf rum, als Trivialname für Methanol. Weiss jemand, wie es zu der Bezeichnung kam?
Wenn man Holz "trocken destilliert" bekommt man neben Teer und entsprechenden Gasen auch Holzessig (Wasser, Essigsäure, ... und Methanol), aus dem Methanol (2% des Holzessigs) gewonnen werden konnte.
War wohl früher ein wichtiges Verfahren zur Methanolsynthese.
FK
01.04.2004, 22:28
Zu der Sache mit dem Alkohol aus dem Regenwald: Mir schwirrt da der Begriff "Holzalkohol" im Kopf rum, als Trivialname für Methanol. Weiss jemand, wie es zu der Bezeichnung kam?
"Holzgeist" nannte man es früher.
Stammt von den Methoxygruppen des Lignins.
Gruß,
Franz
belsan
01.04.2004, 22:30
Na da bin ich a mal wieder reichlich spät ;)
Sei's drum.
Zu der Sache mit dem Alkohol aus dem Regenwald: Mir schwirrt da der Begriff "Holzalkohol" im Kopf rum, als Trivialname für Methanol. Weiss jemand, wie es zu der Bezeichnung kam?
Bei der Trockendestillation von Holz bei rund 400°C entsteht neben ca. 20 % Holzgas (CO, CO2, H2, Ethylen, Methan) auch 25 % Holzgeist, der neben Wasser, Essigsäure und Aceton auch ca. 2,5% Methanol enthält.
Daher wohl der Name Holzalkohol.
zarathustra
01.04.2004, 22:34
Bei der Trockendestillation von Holz bei rund 400°C entsteht neben ca. 20 % Holzgas (CO, CO2, H2, Ethylen, Methan) auch 25 % Holzgeist, der neben Wasser, Essigsäure und Aceton auch ca. 2,5% Methanol enthält.
Nee, als Holzgeist bezeichnet(e) man es erst, wenn die Essigsäure abgetrennt ist, Holzgeist besteht v.a. aus MeOH; Aceton und Methylacetat.
Was Du meinst ist "Holzessig".
belsan
01.04.2004, 22:41
Was Du meinst ist "Holzessig".
Na, wie auch immer. Jedenfalls kam das Methanol aus'm Holz und nach Geist war ja sowieso nicht gefragt ... :D :D :D
zarathustra
01.04.2004, 22:45
Naja, man kann also wenige Prozent Holzgeist gewinnen, Holz ist also nicht sehr geistreich :D
Godwael
01.04.2004, 22:54
Daher auch der Begriff "Holzkopf". :rolleyes:
Edgar
02.04.2004, 11:31
Fabio hat schon Recht, Ihr redet (schreibt) nur an einander vorbei!
Wenn bei der Gärung Sauerstoff vorhanden wäre, würde die Hefe gar keine alkoholische Gärung machen, sondern den Zucker oxidativ abbauen, da sie damit mehr Energie gewinnen kann.
Natürlich hast Du aber auch recht, dass einige Bakterien den Alkohol bei Luftzutritt zu Essigsäure oxidieren würden, dafür müsste aber erst welcher gebildet werden ;)
Das mit der Essigsäure ist aber ein sehr ernsthaftes Problem für 'Amateurbrenner': Wenn der Gärbehälter nicht absolut dicht ist (Gärröhrchen!) passiert es leicht, dass die Essigsäure den ganzen Ansatz verdirbt!
nobody
04.05.2004, 22:42
hi,
ich bin zwar kein chemiefreak, aber wir haben im bio-unterricht zucker in wasser gelöst und mit normaler frischer backhefe versetzt. nach ner ner woche war das dann gegoren und man konnte alkohol destillieren und verbrennen.
mich würde mal interressieren wieviel % Ethylalkohol dabei entsteht und ob man dieses destillat bedenkenloß probieren kann :p oder da auch methanol oder sowas entsteht...
mfg suhl
FK
05.05.2004, 07:24
Willkommen bei uns!
Der Alkoholgehalt hängt von der Zuckerkonzentration ab. Ist die aber zu hoch, arbeitet die Hefe nicht mehr oder vergärt nur einen Teil, weil Ethanol in höherer Konzentration (ca. 15%) ungesund für die Hefe ist.
Wegen Methanol muss man sich hierbei wenig Sorgen machen; hauptsächlich entsteht das beim Vergären von Fruchtsäften aus dem darin enthaltenen Pektin.