Was ist Hefe?
Der Begriff Hefe wird zur Beschreibung einer Vielzahl einzelliger Pilze verwendet. In der Regel sprechen wir von Saccharomyces cerevisiae, auch bekannt als Bäcker- oder Bierhefe, die zur Gärung von Backwaren und zur Fermentierung einiger alkoholischer Getränke verwendet wird.
Wie wächst Hefe?
An der Zellwand der Hefezelle bildet sich ein kleiner Auswuchs (Sprossung), gleichzeitig beginnt die Kernteilung. Dabei verdoppeln sich alle Chromosomen und ein Chromosomenpaar wandert in den Spross. Der Spross ist nun die Tochterzelle und trennt sich von der Mutterzelle, sobald er eine bestimmte Größe erreicht hat. Dieser Prozess kann je nach Nahrungsangebot und Umgebung mehrere Stunden dauern.
Wie wirkt sich die Temperatur auf das Hefewachstum aus?
Die Temperatur ist ein entscheidender Faktor für das Wachstum und die Aktivität von Hefe. Die optimale Wachstumstemperatur liegt zwischen 25 °C und 30 °C. Bei diesen Temperaturen ist der Stoffwechsel der Hefezellen optimal und die enzymatische Aktivität am höchsten. Dies führt zu einem schnellen Wachstum und zur Umwandlung von Zucker in CO2 oder Alkohol.
Zu niedrige Temperaturen führen in der Regel zu einer Verlangsamung der Stoffwechselaktivität. Einige Hefestämme, z. B. in Großbrauereien, sind an kalte Temperaturen angepasst und können Zucker dennoch aktiv verarbeiten.
Steigt die Temperatur über einen längeren Zeitraum auf über 35 °C, gerät die Hefe unter Hitzestress. Dies kann zum Zelltod und zur Denaturierung von Proteinen in der Zelle führen. Darüber hinaus fördern diese Temperaturen das Wachstum anderer Mikroorganismen wie Schimmelpilze oder wilde Hefen.
Wie sieht es mit dem Salzgehalt aus?
Geringe Salzkonzentrationen im Hefeteig üben bereits einen osmotischen Druck auf die Zellen aus und entziehen ihnen Wasser. Dieser osmotische Stress ist eher gering und kann von den Zellen kompensiert werden. Ein langsamerer Stoffwechsel und eine geringere Enzymaktivität sind die Folge. Diese Anpassung führt zu einem langsameren Zellwachstum und einer langsameren Gärung, ermöglicht aber gleichzeitig eine kontrolliertere Reifung des Teigs. Gleichzeitig kann die Verlangsamung zu einem komplexeren Geschmacksprofil führen und dem Teig mehr Struktur verleihen.
Was ist der Zweck von Öl im Teig?
Im Teig kann Öl eine Barriere um die Hefezellen bilden und so die Interaktion zwischen Hefe und anderen Zutaten wie Wasser, Zucker oder Salz einschränken. Dies wirkt sich auf die Geschwindigkeit der Hefefermentation aus, da sich ihr Stoffwechsel aufgrund des schlechteren Zugangs zu Nährstoffen verlangsamt. Die Benetzung der Zellen mit Öl führt auch zu einer schlechteren Sauerstoffversorgung, sodass die Hefezellen dazu neigen, einen anaeroben Stoffwechsel zu bevorzugen, wodurch mehr CO2 entsteht und der Teig besser aufgeht.
Was bewirkt Hefe in einem Teig?
Hefe ist ein Organismus und hat wie wir Menschen einen Stoffwechsel.
Die Enzyme in der Hefe wandeln zunächst den Haushaltszucker (Saccharose) in Glukose und Fruktose um. Nach verschiedenen Umwandlungen entsteht Pyruvat.
Wenn genügend Sauerstoff vorhanden ist, wird der Stoffwechsel als Atmung bezeichnet und es wird kein Alkohol, sondern nur CO₂ und Wasser produziert.
Bei Sauerstoffmangel kommt es zur Zellatmung oder Gärung und es entsteht Ethanol.
Wo wird Hefe verwendet ?
Alkoholische Getränke
Die Hefe wird hier verwendet, um Zucker in Alkohol umzuwandeln. Je nach Hefe vertragen sie eine unterschiedliche Menge an Alkohol. Bierhefe ~8 Vol.-%, Weinhefe ~16-18 Vol.-%. Darüber hinaus gibt es verschiedene Hefen für unterschiedliche Gärungstemperaturen. Beim Gärungsprozess während des Brauens führt eine niedrige Temperatur zu einem frischen, klaren Geschmack. Bei einer höheren Temperatur kann bei der Bierherstellung ein komplexeres Geschmacksprofil entstehen.
Backwaren
Hier wird Hefe als Triebmittel verwendet. Das bei der Saccharoseverstoffwechselung entstehende CO2 bildet im Teig kleine Gasbläschen. Beim Backen dehnen sich diese aus und machen den Teig locker und fluffig.
Hefeextrakte
Hefeextrakte werden häufig als Geschmacksverstärker eingesetzt. Zu diesem Zweck werden die Hefezellen mit Säure, Lösungsmitteln oder Ultraschall abgetötet. Die aus der Zelle freigesetzten Enzyme bauen das Protein und die Nukleinsäuren ab (Autolyse) und setzen dabei viel Glutamat und geschmacksverstärkende Ribonukleotide frei. Diese Stoffe werden vielen Lebensmitteln zugesetzt, um ihren Geschmack zu verstärken.
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