Gärung erklärt
Was macht die Hefe im Bier?
Hefe verwandelt die süße Würze in Bier: Sie verwertet den Malzzucker und macht daraus Alkohol und Kohlensäure. Nebenbei entstehen Hunderte Aromastoffe, die Duft und Geschmack prägen. Ohne Hefe bliebe Bier ein süßer, flacher Malzsud.
Was ist Bierhefe? Ein einzelliger Pilz mit großem Appetit
Unter dem Mikroskop sieht Bierhefe unspektakulär aus. Man erkennt rundliche Zellen, jede etwa fünf bis zehn Tausendstel Millimeter groß. Biologisch ist sie ein einzelliger Pilz der Gattung Saccharomyces, was übersetzt „Zuckerpilz“ heißt. Die meisten Brauhefen gehören zur Art Saccharomyces cerevisiae, aus der auch Back- und Weinhefen stammen. Für untergäriges Bier nutzt man eine verwandte Art, Saccharomyces pastorianus.
Wertvoll macht die Hefe ihr Stoffwechsel. Fehlt Sauerstoff, gewinnt sie Energie, indem sie Zucker in Ethanol, also Trinkalkohol, und Kohlendioxid zerlegt. Für die Zelle ist der Alkohol ein Abfallprodukt. Für den Brauer ist er der Grund, warum aus Würze Bier wird. Würze nennt man die süße Flüssigkeit, die beim Maischen aus Malz und Wasser entsteht und danach mit Hopfen gekocht wird.
Die Rechnung ist einfach: Aus einem Gramm vergorenem Zucker entstehen ungefähr ein halbes Gramm Alkohol und knapp ebenso viel Kohlendioxid. Ein Teil des Gases entweicht während der Gärung. Der Rest bleibt gelöst und sorgt später für das Prickeln im Glas.
Wie läuft die Gärung ab? Von der Anstellhefe bis zum Jungbier
Am Anfang steht das Anstellen. So heißt das Zugeben der Hefe zur abgekühlten Würze. Brauereien geben viele Millionen Zellen pro Milliliter hinein, oft geerntete Hefe aus einem früheren Sud. In den ersten Stunden passiert scheinbar wenig. Die Hefe nimmt Sauerstoff auf, baut daraus Bausteine für ihre Zellhülle und vermehrt sich. Deshalb belüften Brauer die Würze vor dem Anstellen gezielt.
Ist der Sauerstoff verbraucht, schaltet der Stoffwechsel um. Nun vergärt die Hefe den Zucker, zuerst einfache Sorten wie Glucose, dann Maltose, den Hauptzucker im Malz, zuletzt die größere Maltotriose. Auf der Oberfläche bildet sich eine dichte Schaumdecke, die Brauer Kräusen nennen. Nach einigen Tagen lässt die Aktivität nach. Die Hefe sinkt ab oder treibt nach oben, je nach Stamm.
Wie viel Zucker am Ende tatsächlich vergoren ist, beschreibt der Vergärungsgrad. Ein hoher Vergärungsgrad ergibt ein trockenes, schlankes Bier. Ein niedriger lässt ein vollmundiges Bier mit spürbarer Restsüße zurück. Das hängt am Rezept, an der Maischarbeit und am Hefestamm. Manche Stämme vergären Maltotriose kaum, andere fast vollständig.
Welche Aromen macht die Hefe? Ester, Phenole und Fehltöne
Neben Alkohol produziert die Hefe eine Fülle weiterer Stoffe. Ester sind Verbindungen aus Alkohol und Säure, die fruchtig riechen, etwa nach Birne, Apfel oder Banane. Höhere Alkohole, auch Fuselalkohole genannt, wirken in kleinen Mengen wärmend und in großen Mengen nach Lösungsmittel. Phenole erinnern an Gewürznelke oder Rauch und kommen nur bei bestimmten Stämmen in nennenswerter Menge vor.
Dazu kommen Stoffe, die während der Gärung entstehen und später wieder verschwinden sollen. Diacetyl riecht nach Butter oder Karamellbonbon, Acetaldehyd nach grünem Apfel, Schwefelwasserstoff nach faulem Ei. Eine gesunde Hefe nimmt diese Stoffe in der Reifephase wieder auf. Bleiben sie im fertigen Bier, gelten sie als Bierfehler.
Wie viel die Hefe von alldem bildet, steuert vor allem die Temperatur. Warm vergoren entstehen mehr Ester und höhere Alkohole, kühl vergoren bleibt das Bier sauberer. Auch der Druck im Tank, die Menge der Anstellhefe und die Zusammensetzung der Würze verschieben das Bild. Unter Brauern kursiert deshalb der Satz, sie selbst machten die Würze und die Hefe mache das Bier.
Hefe und Reinheitsgebot: Warum stand sie 1516 nicht drin?
Wer den Wortlaut von 1516 liest, findet dort „allain Gersten, Hopffen und Wasser“. Von Hefe ist keine Rede. Das heißt keineswegs, dass man ohne Hefe braute. Brauer gaben den Bodensatz eines gelungenen Suds in den nächsten oder ließen die Würze in Gefäßen gären, an denen noch Hefe vom letzten Mal haftete. Bamberg nannte die Hefe 1489 sogar ausdrücklich in seiner Brauordnung. Was fehlte, war eine Erklärung.
Dass lebende Zellen die Gärung bewirken, zeigte erst Louis Pasteur im 19. Jahrhundert. 1883 gelang im Labor der Brauerei Carlsberg die erste Reinzucht einer untergärigen Hefe. Im bayerischen Recht steht die Hefe ausdrücklich erst seit 1910 in der Zutatenliste, mit der Formel „Malz, Hopfen, Hefe und Wasser“.
Heute ist die Hefe der wichtigste Grund, warum Bier überhaupt in Stilfamilien zerfällt. Ob ein Bier obergärig oder untergärig ist, entscheidet über Geschmack, Brauweise und in Deutschland sogar über die erlaubten Zutaten. Davon handelt die nächste Station.