LVIII. Untersuchung über die Gährung des Biers, mit Rücksicht auf Steuerverhältnisse; durchgeführt von Graham, A. W. Hofmann und Redwood.Aus Liebig's und Kopp's Jahresbericht über die Fortschritte der reinen, pharmaceutischen und technischen Chemie, Physik etc. für 1852. Gießen, 1853. Graham's Untersuchung über die Gährung des Biers, mit Rücksicht auf Steuerverhältnisse. Bei dieser (im Chem. Soc. Quart. Journal, Vol. V p. 229 mitgetheilten) Untersuchung handelt es sich wesentlich um eine Methode, wie bei Ballings Dessen Gährungschemie Bd. I S. 186, Bd. II S. 440 und Bd. IV (Supplement) S. 55. saccharometrischer Bierprobe, aus dem bekannten Einfluß, den der Extractgehalt einer-, sowie der Alkoholgehalt andererseits auf das specifische Gewicht eines Biers ausübt, rückwärts das spec. Gew. der Würze zu berechnen, woraus dieses Bier hervorgegangen. – Der erste Theil dieser Untersuchung befaßt sich mit der Ermittelung des spec. Gewichts der wässerigen Lösungen derjenigen Substanzen einzeln oder vereint, welche bei der Biergährung im weiteren Sinn eine Rolle spielen; dabei ergab sich Gelegenheit, mehrere Thatsachen, darunter einige von allgemeinerem Interesse, zu beobachten. Wenn eine Lösung von Rohrzucker in Wasser (die in den brittischen Brauereien eine, wenn auch beschränkte Anwendung findet) mit Hefe versetzt wird, so findet vor dem Eintritt der Gährung und der damit verbundenen Verminderung des specifischen Gewichts eine vorübergehende deutliche Erhöhung desselben statt, welche die Umsetzung des Rohrzuckers in Stärkezucker bezeichnet. Die Umwandlung des Dextrins in Zucker, sowie die des Zuckers in Caramel, bewirkt eine Verminderung des specifischen Gewichts der betreffenden Auflösungen. Noch mehr thut dieß eine eigenthümliche Substanz, welche sich stets bei der Gährung des Zuckers, wie weit man diese auch treiben mag, neben Kohlensäure und Alkohol bildet, und zwar in reinen Rohr- oder Traubenzuckerlösungen so gut als in Bierwürzen. Eine Lösung von Rohrzucker in 7 Th. Wasser in drei Versuchen mit beziehungsweise 1,5, 3 und 6 Volumprocent flüssiger Hefe versetzt, enthielt nach beendigter Gährung beziehungsweise 4,4 3,72 und 3,7 Procent dieser in einigen ihrer Eigenschaften an Caramel oder Glucinsäure erinnernden, nicht mehr gährungsfähigen Substanz. Man erhielt sie durch Filtriren und Abdampfen als einen dunkelbraunen, extractivstoffartigen Syrup von etwas bitterem und wegen Milchsäuregehalt zugleich deutlich saurem Geschmack. Sie erwies sich als ein Gemenge verschiedener Stoffe, aber frei von Dextrin und Stärkezucker, obwohl sie aus alkalischen Kupferoxydlösungen im Sieden Oxydul niederschlug. – Eine starke gehopfte Würze von hellem Malz, von spec. Gewicht = 1,088 und nahe 21 Procent Extractgehalt, gab vor der Gährung 0,217 Proc. Stickstoff, entsprechend 3,43 Pflanzeneiweiß, nach der Gährung 0,134 Procent Stickstoff oder 2,11 Pflanzeneiweiß; das Fehlende geht in die Hefe. Lösungen von 3,43 und von 2,11 Procent Eiweiß von Hühnereiern hatten die specifischen Gewichte 1,0042 und 1,0031; die von dem Eiweiß abhängende Verminderung des spec. Gewichts der Würzen durch Gährung entspricht daher ungefähr 0,0011 und ist also gering. Sie ist Null bei den Mineralbestandtheilen der Würzen, die nach einem darüber angestellten Versuch durch die Gährung nicht vermindert werden. Die numerischen Resultate der Versuche der ersten Abtheilung sind in Tabelle I mitgetheilt. Diese Tabelle enthält in Columne 3 bis 9 die spec. Gewichte von Auflösungen der über den Columnen angegebenen Stoffe in Wasser, und zwar des Rohrzuckers (Z), Stärkezuckers (Stz), Caramels (Cml), Dextrins (Dxt) und Gährungsextractivstoffs (Ext); sowie von Bierwürzen, und zwar aus hellem Malz (hM) und braunem Malz (bM). Sämmtliche zu einer Querreihe gehörigen Flüssigkeiten sind solche von gleichem, in Columne 2 verzeichnetem Kohlenstoffgehalt, welcher den in 1000 G.-Th. Lösung enthaltenen Rohrzuckermengen der Columne 1 entspricht. Die specifischen Gewichte beziehen sich auf das des Wassers = 1000. I.     Z   Stz   hM   bM Cml Dxt Ext   25      10,53    1010,1    1010,4    1010,0    1010,0    1008,7    1009,7    1008,9   50   21,05 1020,2, 1020,8 1020,3 1020,2 1017,3 1019,3 1017,8   75   31,58 1030,2 1031,3 1030,6 1030,6 1026,2 1028,8 1026,5 100   42,10 1040,6 1042,4 1041,2 1041,2 1034,9 1038,3 1035,5 125   52,63 1051,0 1053,5 1052,1 1052,0 1043,8 1047,9 1044,7 150   63,16 1061,8 1064,9 1063,0 1062,9 1052,8 1057,3 1053,9 175   73,68 1072,9 1076,0 1074,2 1074,0 1062,3 1066,9 1063,0 200   84,21 1083,8 1087,8 1085,5 1085,5 1071,8 1067,6 1072,7 225   94,73 1095,2 1099,4 1097,2 1097,2 1081,3 1086,3 1082,3 250 105,26 1106,7 1111,4 1109,0 1109,0 1091,0 1095,8     –   1.      2.     3.     4.     5.     6.     7.     8.     9. Die zweite Abtheilung handelt von der Attenuation. d.h. von der Verminderung des spec. Gewichts der zuckerigen Flüssigkeiten durch die Gährung. Die bei der Gährung sich bildende extractivstoffartige Substanz erhöht das spec. Gewicht des Wassers bei der Auflösung weniger, als eine gleichen Kohlenstoffgehalt repräsentirende Menge Zucker; diese Substanz übt daher auf die Attenuation einen merklichen Einfluß dahin, daß sie das spec. Gewicht der gegohrenen Flüssigkeit ohne entsprechende Vermehrung des Alkoholgehalts herabdrückt. Die Menge dieser Substanz nimmt nun im Allgemeinen in gährenden Flüssigkeiten mit der Menge des sich bildenden Alkohols zu (bei Bieren selbst noch während der Nachgährung), und zwar der letzteren glücklicherweise sehr nahe proportional, wie die Versuche erwiesen. Ohne diesen Umstand würde die gesuchte Methode unausführbar seyn. – Zur Feststellung der Attenuation unterwarf man die in den Tabellen näher bezeichneten Flüssigkeiten der Gährung und entnahm, in 10 bis 12 aufeinander folgenden Stadien derselben, Proben zu je zwei Bestimmungen, nämlich 1) des spec. Gewichts (bei 15,5° C.) der Flüssigkeit nach der Entfernung des Alkohols durch Kochen und Auffüllen mittelst destillirten Wassers auf das ursprüngliche Volum (extract gravity), 2) des spec. Gewichts des von gleichviel Flüssigkeit abdestillirten Weingeistes (bei 15,5°), ebenfalls auf das anfängliche Volum derselben verdünnt (spirit gravity). Die mittelbaren Ergebnisse dieser Versuche sind in der Tabelle II zusammengestellt. – Anstatt die spirit gravity durch Destillation zu ermitteln, was zwar mehr Genauigkeit gewährt, aber für die Praxis zu schwierig und mühsam ist, kann man auch, nach dem Vorgang Balling's, die Differenz aus dem spec. Gewicht der gegohrenen unveränderten Flüssigkeit und ihrer extract gravity, als spirit gravity nehmen. Die so gewonnenen Werthe sind indessen nicht mit denen auf dem anderen Wege erhaltenen identisch, und zwar, wie sich bei dieser Gelegenheit erwies, um deßwillen nicht, weil beim Vermischen des Alkohols mit zuckerhaltigen Flüssigkeiten die Verdichtung größer ist, als beim Vermischen des Alkohols mit Wasser. Es war aus diesem Grunde nothwendig, eine zweite Reihe von Beobachtungen durchzuführen, welchen die Bestimmungen der spirit gravity nach der Methode von Balling zu Grunde liegen. Die Resultate sind in der Tabelle III enthalten und entsprechen ganz denen der Tabelle II. In beiden Tabellen ist das Essigsäurehydrat als ein selbst bei normaler Gährung nie fehlender Bestandtheil mit 0,001 Gewichtstheil der Würzen in Anschlag und die dem Aequivalent Alkohol entsprechende spirit indication in Rechnung gebracht. In Tabelle II und III bezeichnen die Zahlen der Columne I die Differenzen zwischen dem spec. Gewicht des Wassers = 1000 und der spirit gravity (die degrees of spirit indication). Die Zahlen der Columnen 2 bis 6 incl. bezeichnen die entsprechenden Differenzen zwischen dem specifischen Gewicht der unvergohrenen Flüssigkeit und der extract gravity (den degree of extract gravity lost); dasselbe gilt von den Zahlen der Columne 7, welche aus besonderen Versuchen mit Malzwürze von höherer Concentration hervorgegangen sind. Jede der Columnen 2 bis 7 incl. bezieht sich auf Lösungen und Auszüge der darübergeschriebenen Stoffe; gleiche Zeichen bezeichnen dasselbe wie in Tabelle I; außerdem (hMh) gehopste Würze aus Hellem Malz, (hMbM) ungehopfte aus gleichen Theilen hellem und braunem Malz. Aus den Mittelwerthen der verschiedenen Würzen dieser Tabellen sind im Original die Gebrauchstafeln für Biere berechnet. Man findet darin, wie viel man der extract gravity eines Biers von bekannter spirit indication zuzuzählen hat, um die Dichte seiner Würze zu finden. II.    Z   Stz hM hMh hM bM hMh   1     1,9      3,0   3,2     2,8   3,1      –   2   5,0    6,6   7,0   6,3   6,6    –   3   9,5 10,7 11,2 10,5 10,5    –   4 13,8 15,0 15,5 15,0 14,8    –   5 18,3 19,7 20,0 19,5 19,0    –   6 22,7 24,5 24,6 23,9 23,5 24,0   7 27,1 29,3 29,3 28,4 28,2 28,7   8 32,0 34,0 34,2 33,2 33,5 33,6   9 37,2 39,0 39,5   –   – 38,7 10 42,4 44,5   –   –   – 43,8 11 47,7   –   –   –   – 49,0 12   –   –   –   –   – 54,3 13   –   –   –   –   – 59,4 14   –   –   –   –   – 64,8 15   –   –   –   –   – 70,5   1.   2.   3.   4.   5.   6.    7. III.    Z   Stz hM hMh hM bM hMh   1     2,3     3,2   3,9     3,0   3,8     –   2   5,8   7,1   8,0   6,7   7,9   –   3   9,9 11,3 12,0 10,8 12,0   –   4 14,4 15,6 16,3 15,0 16,2   –   5 18,7 20,0 20,5 19,4 20,5 21,0   6 23,4 24,7 25,0 23,8 25,0 25,4   7 28,1 29,7 29,8 28,3 29,6 30,0   8 32,8 34,4 34,8 33,2 34,4 34,8   9 37,8 39,6 40,8   –   – 39,8 10 42,8 44,8   –   –   – 45,0 11 48,5   –   –   –   – 50,3 12   –   –   –   –   – 55,6 13   –   –   –   –   – 61,0 14   –   –   –   –   – 66,5 15   –   –   –   –   – 72,0   1.   2.   3.    4.    5.      6.    7.