Arbeitsblatt: Was ist eine Hefe?

Was ist eine Hefe? Hefen sind mikroskopisch kleine einzellige Pilze, die sich durch Zellteilung rasch vermehren können. In der Natur gedeihen Hefen überall, wo Kohlenhydrate (z.B. Stärke, Zucker) vorhanden sind und zu Alkohol und CO2 abgebaut werden können. Die dabei freiwerdende Energie verwenden die Hefepilze für den eigenen Stoffwechsel. Heute verwendet man ausschließlich Reinzuchthefen, die in gepresster oder getrockneter Form in den Handel kommen. Hefen werden beim Backen, bei der Wein- und Bierherstellung, in der Nahrungsmittel- und pharmazeutischen Industrie verwendet. Vorgänge bei der alkoholischen Gärung Bei der alkoholischen Gärung wandeln die Hefen Zucker (Glucose) unter Einwirkung von Enzymen zu Alkohol und Kohlendioxid (CO2) um. Neben den beiden Hauptprodukten Alkohol und CO2 entstehen sehr viele weitere Nebenprodukte (z.B. Glyzerin, höhere Alkohole, Bernstein- und Essigsäure sowie viele weitere Säuren), die hinsichtlich der Menge eine untergeordnete Bedeutung haben, für die Geschmacksbildung im Brot jedoch entscheidend sind. Gärung beim Brotbacken Im Mehl, aus dem der Teig hergestellt wird, ist als Hauptbestandteil Stärke enthalten. Stärke ist ein sog. Vielfachzucker, d.h. die Stärke ist eine lange (vielfach verzweigte) Kette von einzelnen Zucker/ Glucosemolekülen. In einem Stärkemolekül sind bis zu 1.000.000 Zuckermoleküle enthalten. Diese riesigen Stärkemoleküle müssen, damit sie für die Hefen nutzbar werden, in ihre Bestandteile, die Zuckermoleküle zerlegt werden. Diese Arbeit wird von den Hefeenzymen verrichtet, die wie Scheren die Ketten zerlegen und die einzelnen Zuckermoleküle abtrennen. Erst dann kann die Hefe den Zucker für die Gärung nutzen. Wieso geht der Teig? Während dem Gehen des Teiges laufen die oben beschriebenen Vorgänge ab, also: Aufspalten der Stärkeketten und Vergären der Zuckermoleküle. Dabei entstehen pro Zuckermolekül 2 Moleküle Kohlendioxid, das im Teig als Gas in Form von mikroskopisch kleinen Bläschen anfällt. Mit fortschreitender Gärung nimmt die Kohlendioxidmenge im Teig stetig zu. D.h. die im Teig eingeschlossene Gasmenge nimmt zu. Dadurch bilden sich die Bläschen und Blasen im Teig, die man kennt. Der Teig geht auf, er erfährt eine Volumenvergrößerung. Beeinflussung der Gärung Der Verlauf der Gärung wird im Wesentlichen durch 2 Faktoren beeinflusst: 1. Die Temperatur Da es sich bei der Gärung um eine chemische Reaktion handelt, kann die Intensität, mit der die Reaktion abläuft mit Hilfe der Temperatur beeinflusst werden. Generell gilt: Je höher die Temperatur ist, desto schneller läuft die Reaktion ab und umgekehrt. Diese Regel hat jedoch eine Einschränkung: Der Teig und damit die Hefe, darf während der Gärung niemals einer Temperatur ausgesetzt werden, die höher als 40 0C liegt. Oberhalb dieser Temperatur gerinnt das Eiweiß der Hefepilze, die Hefen sterben sofort ab und der Teig ist tot. 2. Die Dauer Je länger die Gärung andauert, um so mehr der großen Stärkemoleküle werden durch die Enzyme zerlegt und um so mehr Kohlendioxid entsteht im Teig. Auch diese Regel hat eine Beschränkung: Dauert die Gärung zu lange an, werden zu viele Stärkemoleküle zu kurzen Teilstücken zerlegt und der Teig verliert dadurch die Fähigkeit, das entstandene Kohlendioxid im Teig zu halten. Das Kohlendioxid entweicht aus dem Teig, der Teig fällt zusammen, man sagt, der Teig ist übergangen. Negative Auswirkungen auf den Hefeteig Hefe sind Pilze, die nur unter bestimmten Bedingungen gut gedeihen. Fett, Salz und viel Zucker beeinflusst die Entwicklung negativ. Sie zerstören den Hefepilz. Woher kommt der Geschmack? Wie entsteht aus einem faden Teig ein wohlwollend schmeckendes Brot? Der Vorgang, der zur Bildung des Geschmacks führt, wird als MaillardReaktion bezeichnet. Bei dieser Reaktion, die erst oberhalb von 150180C abläuft, verbinden sich die Zucker- mit den Eiweißmolekülen des Mehls. Diese Reaktion läuft überall dort ab, wo Zucker- und Eiweißmoleküle hohen Temperaturen ausgesetzt sind, so z.B. auch bei Braten oder Grillen von Fleisch, beim Rösten von Kaffee oder auch bei Frittieren. Bei dieser Reaktion bilden sich einerseits dunkle Pigmente (MaillardReaktion), die für die Färbung der Brotkruste verantwortlich sind. Gleichzeitig bilden sich zahlreiche Duft- und Aromastoffe, die letztendlich den Geschmack des Brotes ausmachen. Da die Maillard-Reaktion beim Backen in den Randschichten des Brotes am intensivsten ablaufen kann, ist diese Randschicht, die Kruste, auch gleichzeitig der Bereich des Brotes mit der höchsten Geschmacksintensität.