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Von der Hefezelle zur DHW - Frischbackhefe

Die Hefezelle: Jede einzelne Hefezelle ist ein selbständiger Mikroorganismus, der zu den einzelligen Pilzen gehört. Sie hat ein rundes bis ovales Aussehen mit einem Durchmesser von 6 - 8 Tausendstel Millimeter. Das Zellinnere ist mit einer durchsichtigen Masse, dem Protoplasma gefüllt. Hier befinden sich der Zellkern, Eiweiß, Fette, Salze usw., sowie mit Zellsaft gefüllte Hohlräume, die Vakuolen. Es spielen sich in dieser winzigen Zelle alle für ein Leben wichtigen Stoffwechselvorgänge ab.


Hefezellen

Was macht die Hefezelle für den Bäcker so interessant: Es ist die Fähigkeit, in einer zuckerhaltigen Lösung den Zucker zu Alkohol und Kohlensäure abzubauen. Wird die Hefe bei der Teigbereitung eingesetzt, bildet sich der erforderliche Zucker aus dem Stärkeanteil des Mehles und der Umsetzungsprozess beginnt. Die entstehenden Spuren von Alkohol verleihen dem Gebäck einen charakteristischen Wohlgeschmack, während die Kohlensäure als Bläschen den Teig in allen Teilen durchdringt und damit gut auflockert.


Vermehrung der Hefezellen:
Bringt man Hefezellen in eine Nährlösung unter gleichzeitiger Zufuhr von Luft, beginnen die Hefezellen zu sprossen. Es bildet sich an der Hefezelle eine knospenartige Verdickung, die so lange wächst, bis sie die Größe der Mutterzellen erreicht hat. Die nun entstandene Zelle kann dann ebenfalls sprossen. Es findet also eine laufende Verdoppelung statt.

Voraussetzungen und Ablauf der Hefefabrikation:
Voraussetzung für die systematische Züchtung einer hervorragenden Frischbackhefe sind neben der technischen Voraussetzung das Vorhandensein eines geeigneten Nährstoffes und vor allem einer geeigneten Heferasse, die allen Anforderungen gerecht wird.


Melasse

Durch den Gehalt an Zucker und Stickstoffverbindungen ist Melasse wichtigster Nährstoff für die Hefezellen. Die Melasse ist ein Nebenprodukt der Zuckerherstellung. Je nach Ausgangsprodukt entsteht Zuckerrohr- und Zuckerrübenmelasse, die von den Zuckerfabriken als Rohmelasse abgegeben wird. In diesem Zustand ist sie meist sehr dickflüssig (honigartig) und versetzt mit Verunreinigungen in fester und flüssiger Form.

Um aus der Rohmelasse eine hefegerechte Nährlösung zu erhalten, muss sie aufbereitet werden. Sie wird dazu mit Wasser verdünnt und dann durch Klärzentrifugen von den Verunreinigungen befreit.

Eine weitere, sich anschließende Aufbereitungsstufe - die Hitzesterilisation - sorgt für die Eliminierung noch vorhandener Fremdkeime, wie u.a. Bakterien, welche die Vermehrung gezüchteter Hefezellen behindern würden.


Alle heute eingesetzten Backhefen entstammen der Gattung Saccharomyces cerevisiae. Aus dieser Gattung werden durch langwierige Versuchsreihen jene Hefezellen (Betriebsstämme) ausgewählt, die die gewünschten Anforderungen erfüllen, z.B. Kohlendioxydentwicklung (Triebkraft) und Haltbarkeit, bei Spezialhefen z.B. der Vitamingehalt. Der so ausgewählte Stamm kommt dann im fabrikmäßigen Züchtungs- und Vermehrungsprozess zum Einsatz.


Labor

Der Vorgang der Zellvermehrung wird im Labor eingeleitet, indem sterile Nährlösung mit einer Kleinstmenge des gewünschten Hefestammes beimpft wird. Gute Ernährung und ideale Lebensbedingungen sorgen für schnelle Vermehrung, so dass in immer größere Kultur-Gefäße umgesiedelt werden muss. So entstehen im Labor die ersten 200 g Hefe (man spricht hier von Laborreinzucht), die dann zur weiteren Vermehrung in den Betrieb gehen.


Hier wird die Hefe unter Zugabe der aufbereiteten Melasse soweit vermehrt (Betriebsreinzucht), bis aus den ursprünglichen 200g dann 200 kg geworden sind. Diese Menge dient als Vorlage (Anstellhefe) für die endgültige Vermehrungsstufe in den Gärbottichen.


Fermenter

Die Gärbottiche sind riesige, über zwei Stock reichende Großfermenter mit ca. 200.000 Ltr. Fassungsvermögen. In dieser letzten Vermehrungsstufe lässt man die Hefe unter Zugabe von Melasse und Nährstoffen einschließlich Spurenelementen und Vitaminen so lange fermentieren, bis die Menge der Hefezellen eine gewünschte Größenordung erreicht hat.

Über Filter und Spezialgebläse wird die für die schnelle Vermehrung der Hefe notwendige, gereinigte Luft in die Gärbottiche geblasen.

Da bei der Vermehrung ständig Wärme entsteht und bei den großen Mengen im Gärbottich die normale Wärmeabfuhr über die Bottichwandung nicht ausreicht, muss in dieser Reifungsstufe zusätzliche Kühlung erfolgen, um den relativ engen, für das Hefewachstum optimalen Temperaturbereich zu gewährleisten.

Nach Abschluss des Vermehrungsvorganges muss die verbrauchte Nährlösung (Würze) mit Hochleistungsseparatoren (Zentrifugen) von der Hefe getrennt werden. Anschließend wird die Hefe in mehrfacher Wiederholung mit Wasser aus eigenem Tiefbrunnen gewaschen und jeweils erneut separiert.

Die gewaschene Hefesuspension wird in Vorratsbehälter gepumpt und dort bis zur Weiterverarbeitung gelagert. Die Lagerung erfolgt unter Kühlung, um die Aktivität der Hefezellen zu erhalten.


Vakuumdrehfilter

Im weiteren Produktionsablauf, d.h. Vorbereitung der Hefe für die verkaufsfähige Konfektionierung, wird der Hefebrei auf Drehfilter gegeben, wo während der Drehung das Wasser mit Vakuum soweit entzogen wird, bis die gewünschte Trockensubstanz erreicht ist.

1 g Hefe enthält jetzt ca. 10 Milliarden Zellen. Am Ende einer jeden Drehung wird die Hefe mit Messern abgeschält. Dieser Vorgang läuft kontinuierlich. In der anschließenden Verpackung wird die anfallende Hefemasse mit einer Strangpresse zu einem endlosen Strang extrudiert und anschließend in 500g Blöcke geschnitten, in wachsbeschichtetem Papier und in Zellophan verpackt.


Verpackungsmaschine

Hierdurch wird der Gasaustausch eingeschränkt und die Feuchtigkeit kontrolliert. So wird eine bessere Haltbarkeit erzielt. Oder die Hefemasse wird gleich mit einer Würfelpresse in die richtige Form (42 g Würfel) gebracht und verpackt. Soll die Hefe in Säcken (25 kg) geliefert werden, befüllt man diese direkt mit dem vom Hefefilter kommenden Produkt. Diese Form besteht aus relativ feinen und leicht schüttbaren Teilchen (rieselfähige Hefe), die das automatische Wiegen und Dosieren ermöglichen.


Nach der Verpackung wird die Hefe bis zum Versandtermin im Kühlhaus bei ca. 4° C gelagert. Auf diese Weise wird die volle Aktivität der Hefe erhalten und auch für den späteren Transport und die Lagerung beim Endverbraucher gewährleistet.


Trotzdem handelt es sich um lebende Organismen, die u.U. bis zu 5 Wochen keine Nahrung erhalten. Die Hefezelle hält sich durch Verstoffwechselung zelleigener Reservestoffe am Leben. Dieser Erhaltungsstoffwechsel ist temperaturabhängig - je kühler, desto niedriger.

Durch den Erhaltungsstoffwechsel erklärt sich auch eine permanente leichte Gewichtsabnahme.








BIOLOGIE

DIE HEFE: Ein einzelliger Mikroorganismus

Die Hefen sind einzellige Pilze mit einem Durchmesser zwischen 6 - 8 Tausendstel Millimeter. Sie sind fakultativ anaerob, das heißt sie können sowohl unter anaeroben (Stoffwechsel ohne Sauerstoff) als auch unter aeroben (Stoffwechsel mit Sauerstoff) Bedingungen wachsen.

Der anaerobe Hefestoffwechsel wird als Gärung definiert:
Glucose + Hefe => Kohlensäure + Alkohol + Energie

Der aerobe Hefestoffwechsel wird als Atmung definiert:
Glucose + Hefe + Sauerstoff => Kohlensäure + Wasser + Energie



Hefezelle

Wenn man Hefe unter dem Elektronenmikroskop betrachtet, kann man eine Zellwand, einen Zellkern, Vakuolen, Zytoplasma unterscheiden.


Zellwand:
150 bis 300 nm dick strukturierte Doppelschicht. Sie schützt die zytoplasmatische Membrane.

Zytoplasma:
Ein Art Gel, ist das Substrat des Lebens der Zelle.

Zellkern:
Er ist von größter Bedeutung, weil er der Träger der Erbeigenschaften der Zelle ist. Die Erbeigenschaften, die in den Genen verankert sind, sind an die Chromosomen gebunden.


Vakuolen:
In den Vakuolen werden die verschiedenen Reservestoffe gelagert.





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