Einzellige, zu den Pilzen zählende Mikroorganismen (Thallophyde = Pflanzen ohne Wurzeln und Blätter), in kugeliger, ovaler, länglich bis zylindrischer oder gespitzter Form. Die Größe beträgt zwischen 5 und 14 Tausendstel Millimeter (aber deutlich größer als Bakterien). Die meisten davon vermehren sich rasend schnell durch Zellsprossung, weshalb sie auch als „Sprosspilze“ bezeichnet werden. Dieser Vorgang kann bis zu 35-mal stattfinden.
Dabei benötigen die Hefen vor allem Zucker als Energiequelle, sowie einige Nährstoffe und Spurenelemente, von denen die meisten im Traubenmost vorhanden sind. Bei der Gärung werden die Zuckerarten Glucose (Traubenzucker) und Fructose (Fruchtzucker) in Ethanol (Alkohol) und Kohlendioxid umgewandelt. Der französische Wissenschaftler Louis Pasteur (1822-1895) erwarb sich bei der Erforschung dieses komplexen Prozesses besondere Verdienste.
Bild links: eine „Saccharomyces cerevisiae“(1 Teilstrich ist 1 µm). Bild rechts: Hefezellen mit Sprossungsnarben.
anaerober und aerober Prozess
Der Prozess läuft in der Regel unter anaeroben Bedingungen (Abwesenheit von Sauerstoff) ab. Areobe Bedingungen (Anwesenheit von Sauerstoff) sind aber vor bzw. zu Beginn der Gärung wichtig, da sich die Hefen nur in sauerstoffreichem Milieu vermehren können. Die Glucose wird viel schneller verarbeitet, deshalb ist im Restzucker vor allem Fructose vorhanden. Louis Pasteur erkannte 1861, dass Hefen in aerober Umgebung viel weniger Zucker verbrauchen. Bei höheren Glucosemengen im Traubenmost ab etwa 100 mg/l kann aber auch unter aeroben Bedingungen Alkohol gebildet werden. Das wird als Crabtree-Effekt (Pasteur-Effekt) bezeichnet.
Hefegattungen und Arten
Von der Hefengattung „Saccharomyces“ (Zuckerpilze) gibt es über 100 Arten. Die am häufigsten bei der Gärung von Wein, Bier und Sauerteig beteiligte Art ist „cerevisiae“ (Getreide), auf deutsch treffend „Bierhefe“ oder auch „Backhefe“. Eine ältere Bezeichnung ist „Saccharomyces ellipsoideus“ auf Grund der zumeist elliptischen Form dieser Hefen.
Naturhefen (Wildhefen)
Im Weingarten sind über ein Dutzend verschiedene Hefen vorhanden. Davon können aber nur einige den Most vollständig vergären. Die wichtigsten sind Candida, Hansenula, Kloeckera, Pichia und Torulopsis. Auf einer einzigen (unverletzten) Beere befinden sich rund acht Millionen Zellen, bei aufgesprungenen 40-mal so viel. Diese überwintern in Sporenform im Boden und sind während der Weinlese auch in der Luft enthalten. Mit den Trauben gelangen sie in den...
