Der Einstieg in die Welt der Bierhefe

Wenn man über Bier spricht, denkt man meistens zuerst an Malz, Hopfen und Wasser. Die Hefe steht häufig erst an vierter Stelle.

Dabei entscheidet die Hefe ganz wesentlich darüber, was am Ende aus einer Würze wird.

Die gleiche Würze kann mit unterschiedlichen Hefestämmen zu völlig unterschiedlichen Bieren führen: trocken oder eher vollmundig, neutral oder fruchtig, sauber oder würzig. Selbst scheinbar kleine Unterschiede bei Temperatur, Hefemenge oder Nährstoffversorgung können das Ergebnis deutlich verändern.

Deshalb ist Hefe weit mehr als ein Mittel, um Zucker in Alkohol umzuwandeln.

Hefe ist ein lebender Mikroorganismus, der nicht nur Alkohol und CO₂ produziert, sondern aktiv das Aroma, den Geschmack und den Charakter eines Bieres mitprägt.

Diese Serie soll Schritt für Schritt erklären, wie Bierhefe funktioniert, wie man einen geeigneten Hefestamm auswählt und wie man die Gärung gezielt steuert.

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1. Was ist Hefe überhaupt?

Hefen sind einzellige Pilze. Sie gehören also weder zu den Bakterien noch zu den Pflanzen.

Für die Bierherstellung ist vor allem die Gattung Saccharomyces relevant.

Die beiden großen Gruppen, mit denen Hobbybrauer und Brauereien regelmäßig zu tun haben, sind:

Ale-Hefen

Sie werden traditionell für obergärige Biere eingesetzt und stehen überwiegend mit Saccharomyces cerevisiae in Verbindung.

Typische Beispiele sind:

• Pale Ale
• IPA
• Porter
• Stout
• Belgian Ale
• Weizenbier

Lagerhefen

Lagerbiere werden überwiegend mit Saccharomyces pastorianus vergoren.

Dazu gehören beispielsweise:

• Pils
• Helles
• Märzen
• Bock
• Doppelbock
• Schwarzbier

Die Einteilung in „Ale-Hefe“ und „Lagerhefe“ ist allerdings nur der Anfang.

Denn selbst zwei Hefen aus derselben Art können sich deutlich unterscheiden – etwa bei:

• Gärgeschwindigkeit
• Vergärgrad
• Flockulation
• Temperaturtoleranz
• Alkoholtoleranz
• Esterbildung
• Phenolbildung
• Schwefelproduktion

Deshalb ist beim Brauen nicht nur die Hefeart entscheidend, sondern vor allem der konkrete Hefestamm.

Genau hier beginnt die eigentliche Arbeit mit Hefe.

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2. Was macht die Hefe im Bier?

Die wichtigste Aufgabe der Hefe ist zunächst sehr einfach:

Sie wandelt vergärbare Zucker aus der Würze in Ethanol und CO₂ um.

Während des Maischens entstehen aus der Stärke des Malzes verschiedene Zucker. Für die Hefe sind unter anderem Glucose, Fructose, Saccharose, Maltose und Maltotriose relevant.

Vereinfacht lässt sich die alkoholische Gärung so darstellen:

Zucker

↓

Hefestoffwechsel

↓

Ethanol + CO₂ + Wärme + Nebenprodukte

Das Ethanol ist der Alkohol im fertigen Bier.

Das CO₂ ist das Kohlendioxid, das während der Gärung entsteht und später wesentlich zur Karbonisierung des Bieres beiträgt.

Aber genau hier endet die Geschichte nicht.

Denn:

Alkohol und CO₂ sind nur ein Teil dessen, was die Hefe während der Gärung produziert.

Und gerade die anderen Stoffwechselprodukte sind für das Aroma und den Geschmack des Bieres besonders interessant.

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3. Warum beeinflusst Hefe den Geschmack des Bieres?

Nehmen wir zwei identische Würzen.

Gleiche:

• Malze
• Hopfen
• Wasser
• Maischeführung
• Kochzeit

Der einzige Unterschied:

Wir verwenden zwei verschiedene Hefestämme.

Das Ergebnis kann trotzdem deutlich unterschiedlich ausfallen.

Der Grund liegt im Stoffwechsel der Hefe.

Neben Ethanol und CO₂ entstehen während der Gärung zahlreiche weitere Verbindungen.

Ester

Ester können beispielsweise fruchtige Aromen erzeugen:

• Banane
• Apfel
• Birne
• Pfirsich
• andere Fruchtnoten

Wie stark Ester entstehen, hängt unter anderem vom Hefestamm und von den Gärbedingungen ab.

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Phenole

Bestimmte Hefen produzieren phenolische Verbindungen, die beispielsweise an folgende Aromen erinnern können:

• Nelke
• Pfeffer
• Gewürze
• Rauch
• Medizinisches

Ein klassisches Beispiel ist das Weizenbier.

Die typische Kombination aus Banane und Nelke entsteht nicht einfach durch das verwendete Weizenmalz, sondern wird wesentlich durch die verwendete Hefe und die Gärführung geprägt.

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Höhere Alkohole

Höhere Alkohole beeinflussen unter anderem:

• das Wärmegefühl des Alkohols
• die Würzigkeit
• die Komplexität des Aromas

In zu hohen Konzentrationen können sie jedoch einen unangenehm alkoholischen oder lösungsmittelartigen Eindruck erzeugen.

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Schwefelverbindungen

Auch Schwefelverbindungen können während der Gärung entstehen.

Je nach Verbindung und Konzentration können sie beispielsweise an folgende Eindrücke erinnern:

• Schwefel
• faules Ei
• Streichholz
• mineralische Noten

Das bedeutet allerdings nicht automatisch, dass etwas „schiefgelaufen“ ist.

Bestimmte Lagerhefen produzieren während der Gärung durchaus merkliche Schwefelverbindungen. Ein Teil davon verschwindet später wieder durch Austragung oder wird von der Hefe weiter verarbeitet.

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Diacetyl

Diacetyl ist vor allem für ein Aroma bekannt:

Butter bzw. Butterkaramell

In bestimmten Bierstilen kann eine geringe Menge erwünscht sein. In vielen anderen Bieren wird ein deutlich wahrnehmbares Diacetyl jedoch als Fehlaroma betrachtet.

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Acetaldehyd

Acetaldehyd wird häufig mit dem Eindruck von:

grünem Apfel

verbunden.

Es ist ein Zwischenprodukt des Stoffwechsels und kann während der Gärung entstehen. Bei einer normalen, vollständig verlaufenden Gärung wird es anschließend weiter reduziert.

Damit wird bereits ein wichtiges Prinzip deutlich:

Die Hefe produziert nicht nur Aromastoffe – sie verändert während der Gärung auch einige dieser Stoffe wieder.

Deshalb ist die Gärung ein dynamischer Prozess.

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4. Hefe ist keine einfache „Zucker-zu-Alkohol-Maschine“

Für Einsteiger lässt sich Biergärung zunächst sehr einfach erklären:

Zucker wird von der Hefe vergoren und daraus entstehen Alkohol und CO₂.

Das ist grundsätzlich richtig.

Für das Verständnis einer guten Gärführung reicht dieses Modell aber nicht aus.

Tatsächlich durchläuft die Hefe während der Gärung verschiedene Phasen:

Würze

↓

Anpassung an die neue Umgebung

↓

Wachstum und Zellvermehrung

↓

Aufnahme von Nährstoffen

↓

intensive Vergärung

↓

Bildung und Verarbeitung verschiedener Stoffwechselprodukte

↓

Abnahme der Gäraktivität

↓

Sedimentation der Hefe

Die Hefe reagiert dabei ständig auf ihre Umgebung.

Zum Beispiel auf:

• Temperatur
• Sauerstoff
• Druck
• Zuckerkonzentration
• pH-Wert
• Nährstoffangebot
• Alkoholkonzentration
• Hefemenge

Deshalb ist die Gärung kein einfacher Prozess nach dem Prinzip „Hefe rein und warten“.

Gärung ist ein biologischer Prozess, den der Brauer durch seine Prozessführung beeinflussen kann.

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5. Warum braucht die Hefe Sauerstoff?

Dieser Punkt sorgt bei Einsteigern häufig für Verwirrung.

Wenn wir Bier unter möglichst sauerstoffarmen Bedingungen herstellen wollen, warum sollte die Würze vor der Gärung überhaupt Sauerstoff enthalten?

Der Grund liegt in der Vermehrung und Zellgesundheit der Hefe.

Vor allem zu Beginn benötigt die Hefe Sauerstoff, um wichtige Bestandteile ihrer Zellmembranen aufzubauen. Dazu gehören unter anderem Sterole und ungesättigte Fettsäuren.

Deshalb wird Würze vor beziehungsweise beim Anstellen häufig gezielt mit Sauerstoff versorgt.

Aber:

Das bedeutet nicht, dass während der gesamten Gärung möglichst viel Sauerstoff vorhanden sein sollte.

Im Gegenteil.

Sobald die Gärung läuft, kann Sauerstoff zu erheblichen Qualitätsproblemen führen, insbesondere bei der späteren Bierlagerung und Abfüllung.

Deshalb müssen zwei Dinge klar voneinander getrennt werden:

Sauerstoff vor der Gärung

→ kann für die Hefe wichtig sein.

Sauerstoff nach beziehungsweise während der Gärung

→ sollte möglichst vermieden werden.

Auch dieses Thema werden wir später noch ausführlich behandeln.

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6. Warum ist die Hefemenge wichtig?

Eine typische Frage beim Heimbrauen lautet:

„Reicht eine Packung Trockenhefe für meinen Sud?“

Dahinter steckt das Konzept der Pitching Rate, also der Anstellrate.

Dabei geht es vereinfacht darum:

Wie viele vitale Hefezellen werden für eine bestimmte Menge Würze und eine bestimmte Stammwürze eingesetzt?

Eine zu geringe Hefemenge kann unter anderem zu folgenden Problemen führen:

• verzögerter Gärbeginn
• längere Gärdauer
• stärkere Belastung der Hefe
• veränderter Aromabildung
• unvollständiger Vergärung

Besonders relevant wird das bei:

• Lagerbieren
• sehr kalten Gärungen
• starkem Bier
• High-Gravity-Würzen

Aber auch hier gilt:

Mehr Hefe ist nicht automatisch immer besser.

Die Hefemenge ist ein Teil der gesamten Gärführung.

Später werden wir deshalb genauer betrachten, wie man die notwendige Pitching Rate bestimmt.

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7. Warum ist die Gärtemperatur so wichtig?

Für Hobbybrauer ist die Temperatur wahrscheinlich einer der wichtigsten Stellhebel bei der Gärung.

Der gleiche Hefestamm kann bei unterschiedlichen Temperaturen ein deutlich anderes Bier erzeugen.

Bei einer niedrigeren Temperatur kann beispielsweise:

• die Gärung langsamer verlaufen
• die Esterbildung geringer sein
• das Bier neutraler wirken

Bei einer höheren Temperatur kann beispielsweise:

• die Gäraktivität steigen
• die Esterbildung zunehmen
• sich das Aromaprofil deutlich verändern

Aber daraus sollte man nicht die einfache Regel ableiten:

„Je kälter, desto besser.“

Denn jeder Hefestamm hat seinen eigenen Charakter.

Die entscheidende Frage lautet vielmehr:

Welche Temperatur unterstützt das gewünschte Aromaprofil dieses Hefestamms?

Deshalb sollte man Gärtemperatur nicht nur als technische Vorgabe betrachten.

Sie ist ein:

Werkzeug zur Aromasteuerung.

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8. Warum haben verschiedene Hefestämme unterschiedliche Eigenschaften?

Wenn man sich Hefen genauer anschaut, begegnet man immer wieder einigen wichtigen Begriffen.

Attenuation – Vergärgrad

Der Vergärgrad beschreibt vereinfacht, wie viel der vergärbaren Extrakte von der Hefe umgesetzt werden.

Ein höherer Vergärgrad führt unter sonst gleichen Bedingungen meist zu:

• niedrigerem Endvergärungsgrad
• trockenerem Bier
• weniger Restextrakt

Ein niedrigerer Vergärgrad kann dagegen zu:

• höherem Restextrakt
• mehr Körper
• einem volleren Eindruck

führen.

Dabei ist wichtig:

Attenuation ist eine Eigenschaft des Hefestamms, aber nicht ausschließlich.

Auch Würzezusammensetzung und Gärbedingungen beeinflussen den tatsächlichen Endvergärungsgrad.

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Flocculation – Flockulation

Die Flockulation beschreibt die Fähigkeit der Hefezellen, sich zusammenzulagern und anschließend aus der Schwebe auszuscheiden.

Eine stark flockulierende Hefe:

→ sedimentiert häufig schneller.

Eine schwach flockulierende Hefe:

→ kann länger in Schwebe bleiben.

Das beeinflusst unter anderem die Klarheit des Bieres.

Aber:

Hohe Flockulation bedeutet nicht automatisch hohe Gärleistung.

Das sind zwei unterschiedliche Eigenschaften.

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Alkoholtoleranz

Nicht jede Hefe kann mit hohen Alkoholkonzentrationen gleich gut umgehen.

Bei einem Bier mit 4–5 % vol. stellt sich diese Frage weniger.

Bei:

• Barley Wine
• Imperial Stout
• Doppelbock
• Strong Ale

kann die Alkoholtoleranz dagegen entscheidend werden.

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Temperaturbereich

Jeder Hefestamm besitzt einen bestimmten Temperaturbereich, in dem er gut arbeiten kann.

Dabei sollte man zwischen zwei Fragen unterscheiden:

Kann die Hefe bei dieser Temperatur überhaupt vergären?

und:

Erzeugt sie bei dieser Temperatur das gewünschte Bier?

Das ist ein wichtiger Unterschied.

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9. Hefe auszuwählen bedeutet, ein bestimmtes Ergebnis auszuwählen

Wenn wir eine Hefe auswählen, wählen wir nicht einfach einen Mikroorganismus aus.

Wir wählen ein bestimmtes:

Gärverhalten + Aromaprofil

Zum Beispiel kann für ein klassisches Pils eine Hefe interessant sein, die:

• relativ hoch vergärt
• wenig Ester produziert
• sauber arbeitet
• bei niedrigen Temperaturen gut funktioniert
• ein passendes Schwefelprofil besitzt
• gut sedimentiert

Bei einem Hefeweizen kann dagegen genau das Gegenteil interessant sein:

• deutliche Esterbildung
• typische Fruchtaromen
• Phenolbildung
• ein bestimmtes Verhältnis von Banane und Nelke
• längere Hefesuspension

Deshalb gibt es nicht die eine „beste“ Bierhefe.

Es gibt nur:

die passende Hefe für das gewünschte Bier.

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10. Hefe ist ein Bestandteil des Rezeptes

Ein Bier wird klassischerweise aus vier Grundbestandteilen aufgebaut:

Wasser + Malz + Hopfen + Hefe

In der Praxis wird Hefe aber manchmal behandelt, als wäre sie lediglich das Mittel, das am Ende den Alkohol erzeugt.

Das greift zu kurz.

Denn die Hefe beeinflusst unter anderem:

• Alkoholgehalt
• Endvergärung
• Körper
• Trockenheit
• Ester
• Phenole
• Schwefelverbindungen
• Diacetyl
• Klarheit
• Gesamtaroma

Deshalb sollte die Hefe genauso bewusst ausgewählt werden wie Malz und Hopfen.

Man könnte sogar sagen:

Mit der Wahl des Hefestamms verändert man einen Teil des eigentlichen Bier-Rezeptes.

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11. Ein einfaches Beispiel

Nehmen wir an, wir brauen eine Würze mit:

Stammwürze: 12 °P

Wir teilen sie in drei Gärbehälter auf.

Die Würze ist identisch.

Nur die Hefe ist unterschiedlich.

Hefe A

Hoher Vergärgrad, neutrales Aromaprofil.

Ergebnis:

trocken, sauber, schlank

Hefe B

Mittlerer Vergärgrad, stärkere Esterbildung.

Ergebnis:

etwas voller, fruchtiger

Hefe C

Ausgeprägte Phenol- und Esterbildung.

Ergebnis:

würzig, fruchtig, möglicherweise mit typischen Nelken- oder Bananennoten

Die Würze war dieselbe.

Der Hopfen war derselbe.

Das Wasser war dasselbe.

Und trotzdem entstehen drei unterschiedliche Biere.

Genau darin liegt die Bedeutung der Hefe.

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12. Was wir in dieser Serie noch untersuchen werden

Damit ist die Grundlage gelegt. In den nächsten Beiträgen werden wir die einzelnen Themen Schritt für Schritt vertiefen.

Wir werden uns unter anderem mit folgenden Fragen beschäftigen:

Wie arbeitet die Hefe eigentlich?

• Wie nimmt sie Zucker auf?
• Wie entsteht Alkohol?
• Woher kommt das CO₂?
• Welche Stoffwechselwege spielen dabei eine Rolle?
• Warum entstehen Nebenprodukte?

Warum schmeckt Hefe unterschiedlich?

• Ester
• Phenole
• höhere Alkohole
• Schwefelverbindungen
• Diacetyl
• Acetaldehyd

Und vor allem:

Wie beeinflussen Temperatur und Gärbedingungen diese Verbindungen?

Wie unterscheiden sich Hefestämme?

• Ale vs. Lager
• Attenuation
• Flockulation
• Temperaturbereich
• Alkoholtoleranz
• Aromaprofil

Wie wählt man die richtige Hefe aus?

Nicht nach dem Motto:

„Diese Hefe ist gut.“

Sondern anhand der Frage:

Welches Bier möchte ich am Ende im Glas haben?

Wie viel Hefe braucht man?

Hier geht es um:

• Pitching Rate
• Hefezellzahl
• Trockenhefe
• Flüssighefe
• Starter
• High-Gravity-Würzen

Was braucht die Hefe?

• Sauerstoff
• Stickstoff
• Zink
• Vitamine
• weitere Nährstoffe

Wie steuert man die Gärung?

• Anstelltemperatur
• Temperaturführung
• Gärkurve
• Diacetylrast
• Druck
• Cold Crash

Und was tun, wenn etwas schiefgeht?

Zum Beispiel:

• Gärung startet nicht
• Gärung bleibt stehen
• Endvergärung ist zu hoch
• zu viel Ester
• Diacetyl
• Acetaldehyd
• Schwefelnoten

Am Ende geht es sogar noch einen Schritt weiter:

Wie kann man Hefe ernten, lagern und wiederverwenden?

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Fazit

Hefe ist nicht einfach das letzte Element auf der Zutatenliste.

Sie ist ein lebender Produktionsfaktor, der während der Gärung aktiv über die Zusammensetzung und den Charakter des Bieres entscheidet.

Sie produziert Alkohol und CO₂ – aber gleichzeitig auch zahlreiche weitere Stoffwechselprodukte, die Aroma, Geschmack und Mundgefühl beeinflussen.

Deshalb lautet die zentrale Frage beim Umgang mit Hefe nicht:

„Welche Hefe kann mein Bier vergären?“

Sondern:

„Welche Hefe kann mein Bier so vergären, wie ich es haben möchte?“

Wer diese Frage beantworten kann, beginnt, Biergärung nicht mehr nur als einen notwendigen Schritt zwischen Würze und fertigem Bier zu sehen.

Man beginnt, die Gärung als aktiven Teil des Rezeptes zu verstehen.

Und genau dort beginnt die eigentliche Welt der Bierhefe.

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In der nächsten Folge

Wie verwandelt Hefe eigentlich Zucker in Alkohol und CO₂?

Wir schauen uns den Stoffwechsel der Bierhefe genauer an – von der Aufnahme der Zucker bis zur Entstehung von Alkohol, CO₂ und den wichtigsten Aromastoffen.

Bild Quelle: Landiva Weber von Pexels