Was ist Hefe ?
Als Hefen werden eine Vielzahl von einzelligen Pilzen bezeichnet. Zumeist sprechen wir über Saccharomyces cerevisiae, auch Bäckerhefe oder Bierhefe, die für den Trieb in Backwaren sowie die Gärung von einigen alkoholischen Getränken verwendet wird.
Wie wächst Hefe ?
An der Zellwand der Hefezelle bildet sich ein kleiner Auswuchs (Sprossung) und es setzt gleichzeitig die Zellkernteilung ein. Dabei verdoppeln sich alle Chromosomen und je ein Paar Chromosomen gelangt in die Sprosse. Die Sprosse ist nun die Tochterzelle und trennt sich von der Mutterzelle sobald sie eine gewisse Größe erreicht hat. Dieser Vorgang kann je nach Nahrungsangebot und Umgebung einige Stunden dauern.
Wie beeinflusst Temperatur das Wachstum von Hefe ?
Temperatur ist ein kritischer Faktor für das Wachstum der Hefe und ihre Aktivität. Die optimale Temperatur für das Wachstum liegt zwischen 25 °C und 30 °C. In diesem Bereich arbeitet der der Stoffwechsel der Hefezellen am besten und die enzymatische Aktivität ist am höchsten. Daraus resultiert ein schnelles Wachstum und eine schnelle Umwandlung von Zucker in CO2 oder Alkohol.
Zu niedrige Temperaturen führen meistens zu einer Verlangsamung der Stoffwechselaktivität. Einige Hefestränge, zum Beispiel in großtechnischen Brauereien sind angepasst auf kalte Temperaturen und sind in der Lage trozdem aktiv Zucker zu verarbeiten.
Wenn die Temperatur für einen längeren Zeitraum über 35 °C steigt erlebt die Hefe Stress durch die Hitze. Dies kann zum Zelltod und der Denaturierung von Protein in der Zelle führen. Außerdem förden diese Temperaturen das Wachstum von anderen Mikroorganismen wie Schimmel oder wilden Hefen.
Was macht der Salzgehalt aus?
Niedrige Konzentrationen von Salz im Hefeteig üben schon osmotischen Druck auf die Zellen aus und entzieht ihnen Wasser. Dieser osmotische Stress ist eher gering und kann von den Zellen ausgeglichen werden. Ein verlangsamter Stoffwechsel und eine geringere Aktivität der Enzyme sind die Folge. Diese Anpassung führt zu einem langsameren Zellwachstum und Fermentation erlaubt aber gleichzeitig eine kontrolliertere Reifung des Teigs. Gleichzeitig kann sich durch die Verlangsamung ein komplexeres Geschmacksprofil ausbilden und der Teig erhält mehr Struktur.
Was macht Öl im Teig?
Im Teig kann das Öl eine Barriere um die Hefezellen bilden und somit die Interaktion zwischen der Hefe und anderen Inhaltsstoffen wie Wasser, Zucker oder Salz limitieren. Dies hat einen Einfluss auf die Fermentationsrate der Hefe da durch den schlechteren Zugang zu Nährstoffen der Stoffwechsel verlangsamt wird. Die Benetzung der Zellen mit Öl führt auch zu einer schlechteren Versorung mit Sauerstoff so das die Hefezellen eher einen anaeroben Stoffwechsel bevorzugen und dadurch mehr CO2 herstellen und der Teig besser geht.
Was macht Hefe in einem Teig ?
Die Hefe ist ein Organismus und betreibt wie wir Menschen auch Stoffwechsel.
Die Enzyme in der Hefe wandeln zuerst den Haushaltszucker (Saccharose) in Traubenzucken (Glucose) und Fruchtzucker (Fructose) um. Nach verschiedenen Umwandlungen entsteht Pyruvat.
Wird genug Sauerstoff zur Verfügung gestellt nennt man den Stoffwechsel Atmung und es entsteht kein Alkohol sondern CO2 und Wasser.
Wenn nicht genügend Sauerstoff vorhanden ist geschieht die Zellatmung oder auch Gärung und entsteht Ethanol.
Wo wird Hefe verwendet ?
Alkoholische Getränke
Die Hefe wird hier verwendet um Zucker in Alkohol umzuwandeln. Je nach Hefe können diese eine unterschiedliche Menge an Alkohol tolerieren. Bierhefen ~8 vol%, Weinhefen ~16-18 vol%. Darüber hinaus gibt es verschiedene Hefen für verschiedene Fermentationstemperaturen. In der Fermentation im Brauvorgang führt eine niedriege Temperatur zu einem straffen klaren Geschmack. Während eine höhere Temperatur in der Ale Produktion ein komplexeres Geschmacksprofil ausbilden kann.
Backwaren
Hier wird die Hefe als Triebmittel verwendet. Durch das CO2 das bei der verstoffwechselung von Saccharose entsteht bilden sich kleine Gasblasen im Teig. Beim Backen dehnt sich dieses aus und lässt den Teig locker und fluffig werden.
Hefeextrakte
Hefeextrakte finden häufig als Geschmacksverstärker anwendung. Hierzu werden die Hefezellen mittels Säure, Lösungsmittel oder Ultraschall abgetötet. Die dadurch aus der Zelle frei werdenden Enzyme bauen das Eiweiß und die Nukleinsäuren ab (Autolyse) wodurch viel Glutamat und geschmacksverstärkende Ribonukleotide frei werden. Diese Stoffe werden vielen Lebensmitteln zugesetzt um ihren Eigengeschmack stärker hervortreten zu lassen.