Hefe ist mehr als ein Lockerungsmittel
In der täglichen Backpraxis gilt Hefe vor allem als Triebmittel. Doch die Arbeit von Thekla Katharina Alpers zeigt, dass Hefe weit darüber hinaus wirkt. In ihrer Dissertation untersuchte sie systematisch, wie Stoffwechselprodukte verschiedener Hefestämme die Struktur und das rheologische Verhalten von Weizenteigen verändern – abhängig von Gärdauer, Deformation und thermischer Belastung im Backprozess.
Im Fokus stand dabei nicht nur das bekannte Kohlendioxid, sondern auch weitere Hefemetabolite wie Ethanol und Bernsteinsäure. Ziel war es, deren individuellen Einfluss auf das komplexe Zusammenspiel von Gluten, Stärke und Wasser besser zu verstehen.
CO₂ verändert die Teigstruktur stärker als gedacht
Ein zentrales Ergebnis der Arbeit: Nicht alle Hefemetabolite wirken gleich stark auf den Teig. Während Ethanol und Bernsteinsäure nur einen begrenzten direkten Einfluss auf die Teigstruktur zeigten, erwies sich gasförmiges Kohlendioxid als entscheidender Faktor für tiefgreifende strukturelle Veränderungen.
CO₂ wirkt dabei nicht nur als Lockerungsgas, sondern als mechanischer Stressor. Durch die Gasbildung wird das Glutennetzwerk bereits während der Gare vorgedehnt. Diese Vordehnung verändert die räumliche Anordnung der Teigpolymere und beeinflusst, wie der Teig auf weitere Belastungen reagiert – etwa beim Ofentrieb.
Warum hefegelockerte Teige mehr Gas halten können
Besonders relevant für das Bäckerhandwerk ist die Analyse des sogenannten Strain Hardening-Verhaltens. Dieses beschreibt die Fähigkeit des Teigs, bei zunehmender Dehnung stabiler zu werden – eine zentrale Voraussetzung für gutes Gashaltevermögen und Volumen.
Die Dissertation zeigt: Hefegelockerte Teige weisen trotz eines teilweise geschwächten Glutennetzwerks ein stärker ausgeprägtes Strain Hardening auf als ungelockerte Teige. Ursache ist die CO₂-induzierte Vordehnung der Proteinmatrix. Sie führt dazu, dass der Teig schon bei geringerer Belastung ein Deformationsverhalten zeigt, das sonst erst bei stärkerem Zug auftritt.
Für die Praxis bedeutet das: Ein Teig kann trotz reduzierter Proteinvernetzung stabil sein – solange die Gärung und Gasverteilung stimmen.
Einfluss auf Krume und Backprozess
Auch während des Backens bleibt der Einfluss der Hefe spürbar. Die Arbeit zeigt, dass sich Stärkeverkleisterung und Proteinpolymerisation in hefegelockerten Teigen anders entwickeln als in nicht gelockerten Systemen. In Anwesenheit von Gaszellen wird die Proteinpolymerisation teilweise gehemmt, während die Stärke früher verkleistert, weil Wasser leichter verfügbar ist.
Diese Effekte tragen zur typischen Krume von Hefebackwaren bei: locker, stabil und feinporig – vorausgesetzt, Gärführung und Backprozess sind aufeinander abgestimmt.
Was Bäcker und Bäckerinnen daraus konkret mitnehmen können
Die Dissertation liefert keine Rezepte, aber sie erklärt wissenschaftlich fundiert, warum handwerkliche Erfahrung oft recht behält. Sie zeigt, warum kleine Änderungen bei Gärzeit, Temperatur oder Hefeführung große Auswirkungen haben können – und warum längere oder angepasste Fermentation nicht nur geschmacklich, sondern auch strukturell relevant ist.
Besonders für Betriebe, die mit unterschiedlichen Hefen, langen Teigführungen oder temperaturgeführten Prozessen arbeiten, bieten die Ergebnisse eine wertvolle Einordnung dessen, was im Teig tatsächlich passiert.
Auszeichnung für praxisrelevante Forschung
Für diese Arbeit wurde Thekla Katharina Alpers mit dem Wissenschaftlichen Förderpreis des Verband Deutscher Großbäckereien ausgezeichnet. Die Jury würdigte insbesondere den interdisziplinären Ansatz und den hohen Praxisbezug der Dissertation, die neue Ansatzpunkte für das Verständnis und die Optimierung von Backprozessen liefert.
Mehr Verständnis statt mehr Zusatzstoffe
Die Arbeit macht deutlich: Die Qualität von Backwaren hängt nicht nur von Zutatenlisten ab, sondern von einem tiefen Verständnis der Prozesse im Teig. Wer weiß, wie Hefe, Zeit, Temperatur und Mechanik zusammenspielen, kann gezielter steuern – im industriellen Maßstab ebenso wie im handwerklichen Betrieb.
The impact of yeast metabolites on the strain-dependent rheological behavior of the polymeric wheat dough system in relation to fermentation time and hydrothermal treatment, Thekla Katharina Alpers
