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Hefe

Um Zucker in Alkohol und Kohlensäure zu verwandeln, bedarf es der Hefe, eines Sporenpilzes, der überall in der Luft vorkommt. Dem französischen Chemiker und Mikrobiologen Louis Pasteur (*1822, †1895) verdanken wir die Erkenntnis, dass Hefe ein einzelliges Kleinlebewesen ist.

Hefen sind einzellige, meist eiförmige Pilze mit einem Durchmesser von 0.005- 0.01 mm. Hefen sind in der Natur praktisch omnipräsent vorhanden (Luft, Boden, Pflanzenoberflächen, Früchte, im Wasser). Besonders Hefesporen sind sehr leicht und werden vom Wind überall hin verweht.

Saccharomyces cerevisiae

Brauer auf der ganzen Welt respektieren die Hefe. Da sie den Geschmack maßgeblich beeinflusst, züchten die Brauereien ihre Heferassen in Reinzucht aus jeweils einer Ursprungszelle, so dass alle Pilze (ein Kubikzentimeter enthält zehn Millionen Hefezellen) die gleichen Eigenschaften haben. Die hochwertigsten Anlagen und modernsten Technologien nützen wenig, wenn die Hefe nicht das tut, was der Brauer will.

Bild: http://www.foodnews.ch/x-plainmefood/30_produkte/Bier_Gaerung_hist.html

Die Hefe, als Einzeller mit echtem Zellkern, gehört zwar im Gegensatz zu den Bakterien zu den höheren Lebewesen, steht aber, wenn man die Entwicklung allen Lebens sich anschaut, deutlich unterhalb von Pflanzen und Tieren.

Wenn der Brauer von Hefe spricht, meint er seine Bierhefe Saccharomyces cerevisiae für obergärige Biere und Saccharomyces carlsbergensis für untergärige Biere.

Hefestämme, auch von anderen Brauereien oder von anderen Biersorten, selbst in derselben Brauerei, bezeichnet der Brauer als “Fremdhefe“.

Die Hefe als einer von vielen Braurohstoffen zu bezeichnen, kommt einer massiven Abwertung gleich, denn sie ist es, die aus der Würze unser geliebtes macht!

Sie zeichnet sich gegenüber anderen Lebewesen dadurch aus, dass sie sowohl mit als auch ohne Sauerstoff Energie gewinnen, also leben kann:

Der Energiegewinn bei der Atmung ist für die Hefe ungleich höher als bei der Gärung. Das ist der Grund, warum die Hefe bei Anwesenheit von Sauerstoff direkt zur Zellatmung übergeht (Pasteur-Effekt).

Damit ist sie das einzige Lebewesen, das in der Lage und unter Luftabschluss auch bereit ist, die Gärung an die Stelle der energieintensiveren Atmung zu setzen.

Ist jedoch Zucker vorhanden, wird der Atmungskomplex gehemmt und die Gärung eingeleitet (Crabtree-Effekt). Bei der Biergärung tritt der Crabtree-Effekt durch den Zuckergehalt der Würze sofort in Aktion.

Die Hefe führt jedoch nicht nur die alkoholische Gärung durch, sondern nimmt durch ihren Stoffwechsel großen Einfluss auf Geschmack und Charakter des Bieres. Sie setzt also die Arbeit des Brauers fort und ist dadurch ein wichtiger Verbündeter auf dem Weg zu einem guten Bier.

Nach dem Gärverhalten unterscheidet man die Hefe in obergärige und untergärige Stämme. International spricht dabei von Ale- und Lagerhefen.

Untergärige Hefe benötigt im Gegensatz zu obergäriger Hefe eine niedrige Raumtemperatur für die Gärung. Aufgrund dessen können sich beim Bierbrauen weniger Pilze und Mikroben bilden, so dass sich das untergärig gebraute Bier gegenüber dem obergärigen durch eine höhere Haltbarkeit auszeichnet. Außerdem benötigt das untergärige Brauen eine längere Gär- und Lagerzeit.

Obergärige Hefe bildet so genannte Sprossverbände. Sie bestehen aus einer Vielzahl von Zellen, die durch Sprossen miteinander verbunden sind. Die Sprossverbände sind dann groß genug um von der Kohlensäure an die Oberfläche getragen zu werden. Die untergärige Hefe bildet keine Sprossverbände und kann daher von der Kohlensäure nicht an die Oberfläche getragen werden, sie sinkt auf den Boden ab.

Die beiden Hefearten vergären die verschiedenen Zuckerarten mit jeweils anderen Nebenprodukten wie beispielsweise Aromastoffe. Hieraus resultieren Biere mit unterschiedlichen Geschmacksrichtungen. Allgemein werden obergärige Biere für aromatischer gehalten als untergärige.

Geschichte
Wie wir aus der Geschichte wissen, gab es zunächst nur die mit obergäriger Hefe hergestellten Biere. Diese Hefe wird deshalb vom Ursprung her Saccharomyces cerevisiae (Bierhefe) genannt. Sie vergärt den Malzzucker der Bierwürze bei Temperaturen zwischen 15 und 25 °C. Die Hefe bildet während des Gärprozesses Sprossverbände, die von der entstehenden Kohlensäure nach oben gedrückt werden. Am Ende des Gärprozesses hat sich die Hefe an der Oberfläche des Jungbieres im Gärgefäß angesammelt und wird dort abgehoben. Prominentester Vertreter des obergärigen Bieres ist in Bayern das Weiß- oder Weizenbier, aber auch Roggen- oder Dinkelbiere werden obergärig gebraut, außerhalb Bayerns ist es das Kölsch und das Altbier. Die untergärige Hefe nennt man Saccharomyces carlsbergensis, benannt nach der dänischen Carlsberg Brauerei, in deren Labors im Jahre 1881 Christian Emil Hansen (* 1842, † 1909) die erste Reinzucht einer Bierhefekultur gelang.

Die untergärige Hefe vergärt bei Temperaturen zwischen 5 und 10 Grad Celsius. Die Hauptgärung dauert ungefähr acht Tage. Am Ende der Gärzeit setzt sich die Hefe unten auf dem Boden der Gärgefäße ab. Zu den untergärigen Bieren zählen helles und dunkles Lagerbier, sowie Export, Pils und Märzen.

Neben dem Gärverhalten wird die Hefe auch in bezug auf ihr Bruchbildungs- oder Flockungsverhalten unterschieden in Bruch- und Staubhefen. Bruchhefen verklumpen während der Gärung und setzen sich am Boden ab. Das Bier klärt sich aufgrund der zügigen Sedimentation der Bruchhefe recht bald von alleine. Staubhefen weisen ein wesentlich niedrigeres Flockungsvermögen auf, bleiben also deutlich länger in Schwebe und klären bzw. sedimentieren auch nach längerer Reifezeit nur sehr langsam. Aufgrund ihrer feineren Verteilung sorgen Staubhefen normalerweise auch für eine vollständigere Umwandlung des vergärbaren Zuckers.

Die bekannteste mit Staubhefe vergorene Biersorte ist das Fränkische Kellerbier.

Vermehrung der Hefe
Hefen haben nur ein Ziel im Leben: sich zu vermehren. Sie tun es durch "Sprossung". Dabei wird eine Tochterzelle gebildet, die mit der Mutterzelle identisch ist. Sind Sauerstoff, Zucker, Stickstoff, Enzyme und Aminosäuren reichlich vorhanden, vermehrt sich Hefe alle 30 Minuten, so dass man bald eine Menge davon hat.

Ist jedoch kein Sauerstoff vorhanden, vermehrt sich Hefe wesentlich langsamer und produziert dabei hauptsächlich Alkohol.

Der Brauer macht die Würze, die Hefe bestimmt den Charakter

 

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