Hintergrundinformationen zum Bäckereibesuch
Es gibt viele Arten von Hefe. Die beim Backen verwendete Hefeart ist als Saccharomyces cerevisiae bekannt.
Hefezellen sind kugelig bis länglich. Sie kommen in Böden und auf Pflanzenoberflächen vor und kommen besonders häufig in zuckerhaltigen Medien wie Blütennektar und Früchten vor.
Hefen sind Saprophyten und ernähren sich hauptsächlich von Zuckern in dem sie umgebenden Medium. Saprophytische Organismen ernähren sich, indem sie Verdauungsenzyme auf totes organisches Material absondern und die Verdauungsprodukte absorbieren.
Hefen vermehren sich durch Knospen. Während dieses Vorgangs ragt eine kleine Beule, die Knospe, aus der Elternzelle heraus. Dies vergrößert und reift. Die Knospe löst sich schließlich von der Mutterzelle, um eine separate Tochterzelle zu bilden. Einige der Hefezellen auf dem Foto oben sind mit Knospen darauf zu sehen.
Die Herstellung von Alkohol durch Hefe wird in der Wein- und Bierherstellung genutzt. Saccharomyces cerevisiae wird am häufigsten verwendet, aber andere Arten sind für einige Biersorten wichtig.
Mehrere Hefen wurden in der wissenschaftlichen Forschung in Genetik und Zellbiologie verwendet. 1996 war S. cerevisiae der erste Eukaryote, dessen DNA im Rahmen des Genomprojekts vollständig sequenziert wurde.
Andere Hefearten wie Candida albicans sind Krankheitserreger und können beim Menschen Infektionen verursachen.
Hinweise zu Bestandteilen der Brotherstellung
Amylaseenzyme im angefeuchteten Mehl wandeln die Stärke im Mehl in Glucose um, die die Hefezellen als Atmungssubstrat verwenden.
Mehlprotein, Gluten genannt, hilft, den Teig dehnbar (elastisch und plastisch) zu machen. Dies hilft sicherzustellen, dass das Kohlendioxid eingeschlossen bleibt, da es die Blasen im Teig vergrößert. Das Kneten des Teigs verändert die Struktur der Proteine im Mehl und macht sie elastischer, so dass die Gasblasen eingeschlossen werden. Dies macht das Brot leicht und zäh.
Mehlsorten: starke Mehle enthalten viel Gluten, aber sehr wenig α-Amylase-Enzym. Vollkornmehl ist reich an α-Amylase.
Ascorbinsäure (Vitamin C) kann auch als Mehlverbesserer zugesetzt werden. Es macht den Teig elastischer und besser beim Einfangen von Gasen und reduziert dadurch die Zeit, die zum Aufgehen benötigt wird. Dies ist eine wichtige Überlegung in der kommerziellen Brotproduktion.
Kaliumbromat wird manchmal als Mehlverbesserer verwendet.
Bei der Brotherstellung wird häufig Salz zugesetzt. Es hemmt die Wirkung von Proteasen (proteinverdauende Enzyme) und verhindert so, dass Gluten zu einer klebrigen Masse geschwächt wird, die kein Kohlendioxid zurückhalten kann.
Überschüssiges Salz bildet starke Ionenbindungen mit Seitenketten von Proteinmolekülen. Dies macht sie weniger dehnbar und führt zu zähem Brot. Überschüssiges Salz hemmt auch das Hefewachstum.
Fragen zu Hefe.
Q1 Wo finden Sie Hefen natürlich?
A Hefen kommen weltweit in Böden, auf Pflanzenoberflächen und in der Atmosphäre vor. Hefen kommen besonders häufig in zuckerhaltigen Medien wie Blütennektar und Früchten vor.
Q2 Wann erfuhren die Menschen zum ersten Mal von Hefe und wie sie bei der Brotherstellung verwendet werden konnte?
Eine Hefe ist wahrscheinlich einer der frühesten domestizierten Organismen. Die Menschen haben im Laufe der Geschichte Hefe zum Fermentieren und Backen verwendet. Archäologen, die in ägyptischen Ruinen gruben, fanden frühe Mahlsteine und Backkammern für Hefebrot sowie Zeichnungen von 4000 Jahre alten Bäckereien und Brauereien. 1680 beobachtete der niederländische Wissenschaftler Anton van Leeuwenhoek erstmals Hefezellen unter dem Mikroskop. Zu dieser Zeit betrachtete er sie nicht als lebende Organismen. 1857 bewies der französische Wissenschaftler Louis Pasteur, dass die alkoholische Gärung durch lebende Hefezellen verursacht wurde.
Q3 Wie wird Hefe jetzt kommerziell hergestellt?
Eine Hefe wird in einem Medium aus Zuckerrüben- oder Rohrmelasse in großen Chargenkulturbehältern (50 000-200 000 Liter Fassungsvermögen) gezüchtet. Hefen können in Gegenwart oder Abwesenheit von Sauerstoff wachsen.
Die kommerzielle Produktion von Hefe erfolgt unter aeroben Bedingungen. Diese Bedingungen ermöglichen eine maximale Vermehrung von Hefezellen. Wenn die Vermehrung zu schnell erfolgt, sinkt der Sauerstoffgehalt und die Atmung wird anaerob. Daher muss der Sauerstoffgehalt überwacht werden.
(Anmerkung: Beim Backen von Brot muss die Hefe im Teig anaerob atmen können. Es gibt sehr wenig Zellvermehrung. Stattdessen wird der Zucker hauptsächlich zur Herstellung von Alkohol und Kohlendioxid verwendet).
Nach der Entnahme aus den Bottichen wird die Hefe zentrifugiert und mehrmals gewaschen, dann auf 2–4C gekühlt.
Wasser wird durch Dehydratoren entfernt und die Hefe verpackt.
Von http://en.wikipedia.org/wiki/Baker’s_yeast (Abgerufen 2008)
Q4 Welche besonderen Bedingungen sind für das Wachstum und die Vermehrung von Hefe erforderlich?
Eine Hefe muss unter aeroben Bedingungen gezüchtet werden, damit sich die Zellen vermehren können. Daher muss Sauerstoff zugeführt und der Füllstand sorgfältig überwacht werden.
Ammoniumsulfat, (NH4)2 SO4, wird oft als Stickstoffquelle für die Hefezellen zugesetzt.
Der pH-Wert muss im Bereich von 4,0–5,5 gehalten werden. Da die Hefezellen Ammoniumionen aus dem Ammoniumsulfat verbrauchen, um Stickstoff zu erhalten, neigt dies dazu, saure Bedingungen zu schaffen. Dies muss durch periodische Zugabe von Alkali eingestellt werden, um den pH-Wert im richtigen Bereich zu halten.
Andere Substanzen können zur Unterstützung des Wachstums hinzugefügt werden, z. B. Biotin oder Pantothensäure.
Die temperatur muss gehalten werden zu 30–35C zu gewährleisten reaktionen arbeit meisten effizient. Enzyme in den Hefezellen sind für die Atmung unerlässlich. Enzyme sind sehr temperaturempfindlich.
Q5 Wie groß ist eine Hefezelle?
A Die typische Hefezelle ist ungefähr gleich groß wie ein menschliches rotes Blutkörperchen und hat eine kugelförmige bis ellipsoide Form. Aufgrund seiner geringen Größe werden etwa 30 Milliarden Hefezellen benötigt, um bis zu 1 g komprimierte Bäckerhefe herzustellen.
Eine Hefezelle ist etwa 5-10 Mikrometer (µm) mal 4-8 Mikrometer (µm) groß.
In einem Millimeter sind 1000 Mikrometer.
Der sehr scharfe Punkt auf einem Stift hat einen Durchmesser von etwa 100 Mikrometern (µm).
Q6 Was ist der wichtigste Unterschied zwischen den Wachstumsbedingungen für die Herstellung von Hefezellen und der Verwendung von Hefezellen beim Backen?
A Die Produktion von Hefezellen erfolgt unter aeroben Bedingungen, daher muss Sauerstoff zugeführt werden. Zum Backen sollte kein Sauerstoff zugeführt werden und die Hefe muss anaerob atmen können.
Q7 Was bedeutet der wissenschaftliche Name der Bäckerhefe, Saccharomyces cerevisiae?
Ein Saccharomyces bedeutet zuckerliebend. Der Artname cerevisiae leitet sich vom Namen Ceres ab, der römischen Göttin der Landwirtschaft.