De werking van gisten of hoe onstaat wijn
"OHNE UNS GEHT GAR NICHTS" So ähnlich könnte das Lebensmotto der Hefen lauten. Denn ohne ihren regen Stoffwechsel, der aus Zucker Alkohol und Kohlendioxid entstehen lässt, gäbe es keinen Wein. Doch bevor wir auf diesen elementaren Vorgang näher eingehen, wollen wir erst einmal klären, was Hefe eigentlich ist: Tier? Pflanze? Bakterium? Pilz?
Mit dem Tipp Pflanze liegen Sie schon fast richtig, aber Hefen gehoeren in das eigenstandige Reich der Pilze, weil sie sich durch eine wichtige Tatsache von den Pflanzen unterscheiden: Sie sind nicht grün, das heisst, sie haben keine grünen Farbpartikel () in ihrer Zelle, mit deren Hilfe die Pflanzen aus Sonnenlicht, Kohlendioxid und Wasser ihre Lebensenergie in Form von Zucker selbstständig erzeugen können.
Pilze dagegen müssen den Energieträger Zucker von außen aufnehmen und tun dies entweder von totem (als Saprophyten) oder lebendem Material (als Parasiten oder Symbiotanten). Unter Pilzen stellen wir uns natürlich zuerst die bekannten Waldpilze vor, das sind mehrzellige, große, organisierte Pilze. Aber es gibt auch die winzigen, nur unter dem Mikroskop sichtbaren Pilze bis zum Einzeller wie beispielsweise dem Hefepilz.
Die Hefepilze gehören in der Systematik zur Klasse der so genannten Schlauchpilze (Ascomyceten), im wahrsten Sinne des Wortes eine Klasse für sich: Sie vereint - aus menschlicher Sicht - und schlechte Mitglieder. Schlecht für uns sind etwa die krankheitserregenden Aspergillus-Pilze (Stichwort: Krebs erregende Aflatoxine durch Schimmelpilze), gut dagegen sind die Penicillium-Pilze, die das Antibiotikum Penicillin produzieren oder als Penicillium roqueforti den guten Roquefort-Käse erzeugen oder als Penicillium camemberti den bekannten Weichkäse fördern.
Zu dieser Klasse gehört auch der einzellige Hefepilz, ein kleines, unscheinbares Wesen mit jedoch enormer Wirkung. Sein Familienname: Saccharomyces (übersetzt: Zuckerpilz). Natürlich gibt es mehr als nur die etwa 30 spezifizierten Weinhefearten - bekannt sind derzeit über 500 Hefearten. Für die Weinbereitung sind allerdings nur die Saccharomyceten von Interesse, genauer gesagt sind das die Saccharomyces cerevisiae.
Das aktuelle Wissen über die wichtigsten Weinhefen ist zwar schon sehr detailliert, aber doch noch nicht erschöpft. An der Forschungsanstalt Geisenheim arbeiten die Mitarbeiter des Fachgebietes Mikrobiologie wie Frau Professorin Doris Rauhut zur Zeit an der Erforschung von Hefe und anderen weinrelevanten Mikroorganismen mit dem Ziel, die Weinbereitung weiter zu optimieren, Gärfehler auszuschließen und den Winzern die besten Gärempfehlungen geben zu können. Wenn man allerdings bedenkt, dass es Wein schon seit Tausenden von Jahren gibt und in biblischen Zeiten wahrlich noch kein Händler mit idealen Hefepäckchen die Weinbereitung unterstützen konnte, dann stellen sich die Fragen: Wie hat das wohl damals funktioniert, wie waren die Endprodukte aus den vergangenen Zeiten, und geht das auch heute noch so?
Das waren zwar deutlich weniger, als es heute durch die Möglichkeit des fertigen Hefezusatzes sind, aber die vorhandenen Hefen auf dem Lesegut reichten aus, um bei guten Bedingungen eine alkoholische Gärung im Most zu erzielen.
Mikroorganismen gibt es bekanntlich stets und überall: Millionen, die durch die Luft fliegen, unzählige auf Türklinken und Münzgeld, und einige wie die Hefepilze, die auf den Pflanzen unbedarft vor sich hin leben, bis sie durch das Aufreißen der Beerenhaut an den Traubensaft und damit an ihre Nahrungsquelle, den Zucker, heran kommen.
Ab diesem Moment gibt es kein Halten mehr. Die stoffwechsel-Enzyme der Hefezellen werden aktiv, machen sich über den Zucker her und spalten ihn. Abfallprodukt aus Sicht der Hefe sind dabei dann der Alkohol und das Gas Kohlendioxid. Wenn jetzt kein Störfaktor mehr dazwischen kommt und genügend Zucker in den Trauben vorhanden ist, dann steht einer reichlichen Vermehrung der Hefezellen durch Sprossung und einem stürmisch fortschreitenden Zuckerabbau nichts mehr im Wege. Bereits nach zwei bis vier Stunden hat sich die Hefezellzahl verdoppelt, bis am Ende der Gärung über 50 Millionen Hefezellen pro Milliliter Jungwein vorliegen, klärt uns Frau Dr. Rauhut von der Forschungsanstalt über die Vermehrungsaktivitat der Hefe auf.
Wenn der Traubensaft in Wallung kommt, dann entweicht das flüchtige Kohlendioxidgas, und der Alkohol reichert sich in der Flüssigkeit an. Wer allerdings den Saft in komplett verschlossenen Behältnissen gären lassen will, sollte bedenken, dass das zunehmende Kohlendioxid immer mehr Druck im Gefaß erzeugt und es letztendlich zerbersten lassen wird. Aus nur vier Gramm Zucker erzeugen die Hefen mittels Kohlendioxid ein bar Druck, das heißt, aus einem normalen Most mit 80 Grad Oechsle, die 183 Gramm Zucker entsprechen, könnten die Hefen über 45 bar Druck erzeugen, wenn das Kohlendioxid nicht entweichen würde (lange vorher werden sie allerdings selbst, wenn das Gefäß nicht platzt, vom Druck vernichtet, sozusagen ein Selbstmordkommando).
Wer (von der älteren Generation) kann sich nicht daran erinnern, dass die aufwändig gewonnenen Saftflaschen in Omas Vorratskeller manchmal unkontrolliert explodierten? Ungenügend erhitzter (Frucht-)Saft bekommt beim Abfüllen Hefezellen aus der Umgebung ab, die im Laufe der Zeit aktiv werden und neben Alkohol auch den besagten Druck erzeugen.
Spontangärung: Die Gefahren einer Fehlgärung und unerwünschter Nebenprodukte durch die unbekannten natürlichen Hefegattungen auf dem Lesegut sind nicht zu unterschätzen. Diese wilden Hefen können über Garstörungen sogar zur Gärstockung führen, weil sie prozentual auf dem Lesegut gegenüber den Saccharomyceten überwiegen und sich als erste durchsetzen können. Jedes Anbaugebiet und fast jeder Weinberg hat eine andere Hefeflora, abhängig vom Klima, den eingesetzten Pflanzenschutzmitteln, dem Gesundheitszustand der Trauben und der Rebsorte, sodass nur eine gründliche Überprüfung der individuellen Hefeflora die Sicherheit gibt, dass eine Spontangärung auch zum gewünschten Qualitätswein führt.
Dieses Verfahren wiederum ist inzwischen bei einigen Top-Winzern der Welt ein eigener Qualitätsgarant geworden: Eine gesunde Hefeflora aus dem eigenen Weinberg wird isoliert und identisch weiter vermehrt, sodass die Moste nach der Kelterung mit den ursprünglichen Hefen versetzt werden und somit 100 Prozent lagenidentisch vergären. Eine aufwändige Angelegenheit, die sich allerdings beim richtigen Hefe-mix lohnen kann. Gerade bei Spontangärungen müssen allerdings die Voraussetzungen genauestens beachtet und kontrolliert werden wie zum Beispiel gesundes Lesegut, ausreichende Nahrstoffversorgung für die Hefe, ideale Gärtemperatur zwischen 15 und 20 Grad Celsius, damit Fehler wie zum Beispiel der Lösungsmittelton, den die wilden Hefen unter 15 Grad Celsius ausbilden können, ausgeschlossen werden, erläutert Frau Dr. Rauhut.
Die modernen Reinzuchthefen dominieren allerdings ab etwa 15 Gramm Trockenhefe-Zugabe pro 100 Liter Most das Gärgeschehen, setzen sich bei wärmeren Angärtemperaturen rasch durch und nehmen dabei den wilden Hefen sprichwörtlich die Luft zum Atmen. Die Gärtatigkeit von Saccharomyces cerevisiae wird zwar anfangs durch den vorhandenen Sauerstoff gefördert, verläuft aber danach auch ohne Sauerstoff problemlos weiter.Die wilden Hefen brauchen jedoch Sauerstoff - abgesehen davon, dass sie ab vier Volumenprozent Alkohol sowieso schlapp machen -, sodass sie nur an der Grenzschicht vom Most zur Luft Überlebenschancen haben. Deshalb sind auch die Winzer immer darauf bedacht, ihre Most- und Weintanks randvoll zu halten, damit sich mangels Sauerstoffkontaktfläche keine wilden Hefen vermehren und sich keine sogenannte Kahmhefen-Decke bildet.
Der Hefestoffwechsel beschränkt sich nicht auf die Alkohol- und CO2-Produktion, sondern die Hefen bringen je nach Milieu gewünschte oder gefürchtete, riechbare Nebenprodukte zusätzlich hervor.
Bewusst gefördert werden die so genannten Gäraromen, die die Hefe aus den Vorstufen im Most dem Wein zuführt wie Ananas, Birne oder Banane. Diese Aromabildung kann der Winzer zum einen durch die Auswahl von speziellen Reinzuchthefen und durch eine gezügelte, das bedeutet in der Temperatur kontrollierte und kühl gehaltene Gärung fördern. Nach der Angärung wird die Temperatur bei etwa 15 Grad Celsius gehalten (Kühlungsvorrichtung am Tank notwendig), sodass vor allem spezielle Kaltgär-Hefen deutlich mehr gewünschte Aromastoffe bilden, bis nach zehn bis 14 Tagen die Gärung beendet ist.
Ein bewusster Gärstopp vorher durch den Winzer (beispielsweise durch starkes Kühlen) führt zu einem besonderen, restsüßen Wein: Da Hefe zuerst Glucose vergärt, bevor sie sich an die mengenmäßig genauso stark vorliegende Fructose macht, und Fructose geschmacklich wesentlich süßer für das menschliche Empfinden am Gaumen ist, resultieren daraus dann Weine mit einer viel intensiveren Süße bei dem gleichem Zuckergehalt wie ein mit Süßreserve (= Most: besitzt je 50 Prozent Fructose und Glucose) ein gestellter Wein. Zum Beispiel waren ein mit zehn Gramm Fructose gestoppter Wein und ein mit Süßreserve auf 17 Gramm Restzucker eingestellter Wein in der geschmacklichen Wahrnehmung gleich süß.
Die Aromaförderung im Wein durch Verwendung von speziellen Reinzuchthefen ist ein heil? umstrittenes Thema unter den Fachleuten. Winzer zum Beispiel, die auf Spontangärung schwören und ihr Handwerk dabei verstehen, erzeugen durch die Vielfalt der natürlichen Hefen ein besonders vielschichtiges, facettenreiches Aromabild in ihren Weinen. Sie warnen jedoch auf der anderen Seite auch vor einer Uniformität der Weine, die durch die Verwendung gleicher Reinzucht hefen in mehreren Betrieben entstehen könnte.
Frau Dr. Rauhut regt die Winzer dazu an, verschiedene Reinzuchthefestämme zu verwenden und damit mehr Abwechslung zu bieten. "Wir raten zu eigenen Versuchen in kleinen Gebinden mit einer speziellen Auswahl bestimmter Reinzuchthefen, um Erfahrungen zu sammeln und dann später die geeigneten Stämme entsprechend der Ausgangsbedingungen und dem gewünschten Weinstil auszuwählen." Bei derzeit gut 150 verschiedenen Trockenreinzuchthefe-Präparaten ist die Auswahl groß genug, um für verschiedene Rebsorten,Anbauarten und Weinstile den eigenen Typus zu finden.
Erzeuger, die traditionell Spontangärung bevorzugen, wissen auch sehr genau um die oberste Sorgfaltspflicht im Weinberg und im Keller: "Unsere Weinberge haben seit Jahrzehnten eine gesunde Hefeflora.
Die Weinbergsarbeit bedarf zwar höchster Aufmerksamkeit, um die richtige Balance zu halten, aber dadurch erreichen wir im Keller mit Spontangärung größte Spitzenweine", ist Dipl.Ing. Stefan Fobian, Kellermeister im Weingut Egon Muller, Scharzhof in Wiltingen, von seinen Spontangärern überzeugt. Egon Muller und sein Kellermeister Stefan Fobian sind über einen vorzeitigen Gärstopp der natürlichen Hefen nicht böse. Ihre Spezialität sind die aromaintensiven natürlich restsüßen Rieslinge, die ihnen größten Weltruhm eingebracht haben.
Aber auch Reinzuchthefen können vorzeitig aufhören zu gären, wenn ihnen zum Beispiel zusätzliche Nährstoffe fehlen, die reifes und gesundes Traubenmaterial mitbringen sollte. So ganz einfach ist es also auch mit den industriellen Heten nicht.
Für den Winzer ist es aber auch leicht, die Gärung beim gewünschten Restsüßegrad zu stoppen, indem er entweder drastisch herunterkühlt oder vorsichtig abschwefelt, da Hefe sowohl Kälte als auch Schwefel nicht verträgt. Trotzdem wird er den Jungwein nicht gleich von der Hefe nehmen, das heißt den ersten Abstich durchführen, beziehungsweise später dann mit dem zweiten Abstich den Wein von der Feinhefe nehmen, die beim ersten Abstich noch im Wein in der Schwebe war und sich erst später am Boden des Tanks absetzt.
Viele Kellermeister lassen den Wein auch in großen Tanks durchaus bis Januar auf der Hefe liegen, um dem Wein dadurch noch mehr Komplexitat und Aromenfülle zu verleihen.
Perfektioniert wird dies in den ursprünglich französischen Methoden der sur lie-Lagerung (auf der Hefe) und der batonnage (Aufrühren): Der Wein wird (meistens in Barriques) einige Monate auf der Hefe gelagert und dabei immer wieder aufgerührt, damit die Aromastoffe der Hefe noch besser in den Wein übergehen können. Dies kann auf der gesamten Hefe oder später - durch Umlagerung - nur noch auf der Feinhefe geschehen, je nach gewünschtem Weinstil. Es versteht sich hierbei von selbst, dass sich dafür nur besonders gute Weine mit gesunden Hefepopulationen eignen.
Ebenfalls auf der Hefe lagern und reifen Sekte, Cavas und Champagner. Alle Schaumweine, die nach der methode traditionnelle als klassische Flaschengärsekte ihre zweite Gärung vollziehen, bleiben in dieser Flasche auf der Hefe, bis sie nach frühestens neun Monaten (meistens eher mehr, bis zu einigen Jahren) Reifung degorgiert, das heisst von der Hefe getrennt werden.
Die besten Schaumweine der Welt zeigen dann neben einem besonders feinperligen Mousseux ein angenehmes Hefearoma, das dezent auch als Brioche (französisches Hefegebäck) angesprochen wird. Leider eignet sich dafür nicht jede x-beliebige Weinhefe, da diese zweite Gärung im geschlossenen Gefäß (speziell druckbestandige Sektflasche) verläuft und der sich aufbauende Druck nur einer besonders druckresistenten Hefe schmeckt (Saccharomyces c.bayanus).
Allerdings arbeitet diese Bayanus-Hefe sogar bis zum kompletten Zuckerverbrauch und einem Enddruck von sechs bar, bevor sie nach vier, spätestens zehn Wochen ihr Leben aushaucht, um dann als Hefedepot die Reifung des Sekts noch weiter zu fördern.
Weil die Hefe so fein ist, muss die Flasche langsam immer steiler gestellt werden, damit das Depot dann in den Flaschenhals bugsiert wird. Sonst bleiben die Hefekrumen an der Flaschenwand hängen. Das kann manuell am Rüttelpult oder mit Maschinen erfolgen. Beim Tankgarverfahren gelangt der Sekt erst nach dem Ende der in einem Drucktank erfolgten zweiten Gärung in die Flasche. Da gibt es gar nichts zu rütteln!
Abschließende Frage für die rechenbegeisterten Leser: Wieviel Zucker muss der Sektansatz enthalten, um schließlich sechs bar Druck zu erreichen? - Klar: 24 Gramm Zucker müssen vor der zweiten Gärung dem absolut trockenen, das heißt auf null Gramm Restzucker durchgegorenen Wein in Form von Dosagelikör, (das ist im Grundwein gelöster Zucker) in die Sektflasche gegeben werden, damit Schaumwein entstehen kann. Sie sehen: Wir könnten Ihnen noch stundenlang Interessantes über diesen wichtigen Einzeller erzählen, aber die Praxis ist noch viel spannender. Und nicht vergessen:
Jöder nor einen wönzigen Schlock!
SUSANNE BAUER Oeko auch bei Hefe! Unsere Verbandsvorschriften verpflichten jedes Mitglied dazu, keinerlei gentechnisch verandertes Material zu irgendeinem Zeitpunkt zu verwenden. Das heilst, wir dürfen auch im Falle, dass sie in ferner Zukunft vielleicht einmal zugelassen werden sollten, niemals gentechnisch veränderte Hefen einsetzen. lm Moment stellt sich zwar die Frage nicht, da sie in Deutschland strikt verboten sind.
Aber wer weiß, was die Zukunft bringt. Eingeschränkt haben wir uns bei Ecovin bereits in Bezug auf die Verwendung von gentechnisch verändertem Raps für die Zwischenbegrünung der Rebzeilen. Ebenso wenig werden wir jemals gentechnisch veränderte Reben anpflanzen. In jedem Detail wird der ökologische Weinbau auf dem natürlichsten Stand bleiben, den wir erreichen können."
- TEMPERATURKONTROLLE? Da bei der unkontrollierten Gärung Wärme entsteht, wird der gärende Most in Tanks mit doppelten Wanden gekühlt. Zwischen den Wänden fliesst kaltes Wasser. In moderneren Tanks sind Kühlelemente eingebaut, die direkt im Most wirken. Die Steuerung erfolgt automatisch über Computer.
-MILCHSÄUREGÄRUNG? Die malolaktische oder Milchsäuregärung {= biologischer Säureabbau) ist kein Gärvorgang durch Hefepilze, sondern die Umwandlung der im natürlichen Most enthaltenen Apfelsäure in Milchsäure. Dies geschieht durch spezielle Bakterien. Damit wird die Säure im Geschmack des Weins gemildert, weil Milchsäure weniger "spitz" schmeckt.
-WEINSTEIN? Weinstein ist kein Rückstand von Hefe im Wein (der wird vor dem Abfüllen sorgsam geklärt und manchmal gefiltert), sondern Weinsäure-Kristalle, die bei niedrigen Temperaturen ausfallen.
-MAISCHEGÄRUNG? Bei der Rotweingewinnung gärt der Most mitsamt den Schalen und dem zerkleinerten Fruchtfleisch der Trauben (Maische). Da die Maische, der Tresterhut, durch die Kohlensäure oben schwimmt, wird der Most immer wieder darüber gepumpt, damit er mehr Farb- und Gerbstoffe aufnimmt. Dabei spielt die Gärtemperatur und -dauer eine entscheidende Rolle.
-ABSTICH? Das Trennen des vergorenen Weins von den Heferückständen durch Umpumpen in einen anderen Behälter
- DURCHGEGOREN? Ist der gesamte Zucker im Most in Alkohol umgewandelt, spricht man von einem durchgegorenen Wein.
™De Weinschenker1003