Bei der Gärung verwandelt Hefe einen Teil des Zuckers in der Bierwürze hauptsächlich in Alkohol und Kohlendioxid. Gleichzeitig entstehen zahlreiche Aromastoffe, die mitbestimmen, ob ein Bier beispielsweise fruchtig, würzig, weich oder auffällig neutral schmeckt. Hefestamm, Temperatur, Würze und Gärführung beeinflussen daher nicht nur den Alkoholgehalt, sondern den gesamten Charakter eines Bierstils.
Von der süßen Würze zum jungen Bier
Vor Beginn der Gärung stellt die Brauerei aus geschrotetem Malz, Wasser und Hopfen eine zuckerhaltige Würze her. Beim Maischen werden Bestandteile der Malzstärke durch Enzyme in kleinere Zucker zerlegt. Für die spätere Gärung ist besonders wichtig, welcher Anteil dieser Zucker von der eingesetzten Hefe verwertet werden kann.
Nach dem Kochen und Abkühlen wird die Würze mit Brauhefe versetzt. Die Hefe passt sich zunächst an ihre neue Umgebung an und vermehrt sich. Dafür benötigt sie unter anderem Nährstoffe und zu Beginn ausreichend gelösten Sauerstoff. Während der eigentlichen alkoholischen Gärung arbeitet sie anschließend weitgehend ohne Sauerstoff.
Vereinfacht lässt sich der zentrale Vorgang so beschreiben: Aus vergärbarem Zucker entstehen Ethanol und Kohlendioxid. Die tatsächliche Gärung besteht jedoch aus vielen einzelnen Stoffwechselreaktionen. Neben den beiden Hauptprodukten bildet die Hefe in kleineren Mengen beispielsweise Ester, höhere Alkohole, Säuren und schwefelhaltige Verbindungen. Gerade diese Nebenprodukte sind sensorisch bedeutsam.
Was während der Hauptgärung im Tank geschieht
In der aktiven Phase steigt Kohlendioxid durch das Jungbier auf. Je nach Gärgefäß und Verfahren entweicht ein Teil davon, während sich an der Oberfläche Schaum bilden kann. Die Hefe verbraucht vergärbare Zucker, wodurch die Dichte der Flüssigkeit sinkt. Brauereien verfolgen diesen Verlauf über Messwerte wie Extrakt beziehungsweise Dichte und nicht allein anhand sichtbarer Blasen.
Die Gärung erzeugt außerdem Wärme. Eine kontrollierte Kühlung ist nötig, weil die Temperatur im Tank sonst über den gewünschten Bereich steigen kann. Zu hohe oder stark schwankende Temperaturen verändern die Aktivität der Hefe und damit häufig auch das Aromaprofil. Der passende Temperaturbereich hängt vom Hefestamm und vom angestrebten Bierstil ab; eine einzige ideale Gärtemperatur für alle Biere gibt es nicht.
Wenn die leicht verwertbaren Zucker weitgehend aufgebraucht sind, lässt die Aktivität nach. Das Ergebnis ist zunächst Jungbier. Es kann noch unreif wirken und Stoffe enthalten, die während einer ausreichend langen Gär- und Reifephase weiter abgebaut oder sensorisch abgerundet werden.
Obergärig und untergärig: mehr als die Position der Hefe
Die Begriffe obergärig und untergärig bezeichnen zwei wichtige Gruppen von Brauhefen und die mit ihnen verbundenen Gärweisen. Die vereinfachte Vorstellung, eine Hefe schwimme nur oben und die andere sinke lediglich nach unten, greift zu kurz. Wichtiger sind ihre biologischen Eigenschaften, bevorzugten Temperaturbereiche und typischen Aromaprofile.
Obergärige Hefen
Obergärige Stämme gehören überwiegend zur Art Saccharomyces cerevisiae. Sie werden typischerweise wärmer geführt als untergärige Brauhefen und können deutlich wahrnehmbare Gäraromen erzeugen. Fruchtige Ester erinnern je nach Stamm und Bedingungen etwa an Banane, Birne, Apfel oder Steinobst. Bestimmte Weißbierhefen können außerdem würzige, an Gewürznelke erinnernde Noten hervorbringen.
Ale, Kölsch, Altbier und viele Weizenbiere sind obergärig, schmecken aber keineswegs gleich. Ein relativ neutral vergorenes Kölsch unterscheidet sich deutlich von einem esterbetonten Weizenbier oder einem fruchtigen Ale. Der Begriff beschreibt also die Gärungsgruppe, nicht ein einheitliches Geschmacksbild.
Untergärige Hefen
Untergärige Brauhefen werden der Art Saccharomyces pastorianus zugeordnet. Sie arbeiten üblicherweise bei niedrigeren Temperaturen und bilden unter passenden Bedingungen oft ein zurückhaltenderes Gäraroma. Dadurch können Malz- und Hopfencharakter besonders klar hervortreten. Pils, Helles, Märzen und Bockbier sind verbreitete untergärige Stile.
Untergärig bedeutet dennoch nicht automatisch geschmacksneutral. Hefestamm, Temperaturverlauf, Würzezusammensetzung und Reifung hinterlassen auch hier Spuren. Ein volleres, malzbetontes Bockbier und ein schlankes, herbes Pils nutzen zwar beide untergärige Hefe, verfolgen aber ein sehr unterschiedliches Gesamtbild.
Wie die Gärführung den Geschmack prägt
Hefe erzeugt nicht nur Alkohol. Ihre Nebenprodukte können erwünscht, stiltypisch oder bei übermäßiger Ausprägung störend sein. Die geschmackliche Wirkung lässt sich nur im Zusammenspiel mit Bierstil und Intensität sinnvoll beurteilen.
- Ester bringen häufig fruchtige Eindrücke mit. In einem Weizenbier oder bestimmten Ales können sie prägend sein, während eine starke Fruchtigkeit in einem schlanken Pils unpassend wirken kann.
- Phenolische Aromen können würzig, pfeffrig oder nelkenartig erscheinen. Sie sind bei ausgewählten Hefestämmen erwünscht, bei vielen anderen Bieren jedoch nicht Teil des Zielprofils.
- Diacetyl erinnert in deutlicher Ausprägung an Butter oder Butterkaramell. Kleine Mengen können bei einzelnen Stilen akzeptiert sein; in vielen hellen Lagerbieren gilt ein klarer Butterton als unerwünscht. Eine geeignete Gärführung gibt der Hefe Gelegenheit, Diacetyl weiter abzubauen.
- Schwefelverbindungen können während der Gärung vorübergehend auffallen. Ein Teil entweicht oder wird während der Reifung reduziert. Bleibt eine intensive schwefelige Note bestehen, kann sie den Biergenuss beeinträchtigen.
- Höhere Alkohole können in geringer Menge zur Komplexität beitragen. In hoher Konzentration wirken sie mitunter scharf, lösemittelartig oder alkoholisch wärmend.
Die Temperatur ist dabei ein wichtiger Stellhebel, aber nicht der einzige. Auch Hefemenge, Hefegesundheit, Sauerstoffversorgung vor der Gärung, Nährstoffangebot, Würzedichte und Druck beeinflussen den Verlauf. Eine schnelle Gärung ist nicht automatisch besser: Entscheidend ist, dass sie zum verwendeten Stamm und zum gewünschten Bierprofil passt.
Warum nicht jeder Zucker vollständig verschwindet
Bierhefe kann nicht sämtliche Kohlenhydrate der Würze gleichermaßen verwerten. Nach der Gärung bleiben deshalb unvergorene Bestandteile zurück. Sie tragen unter anderem zu Körper, Mundgefühl und einer möglichen Restsüße bei. Wie trocken ein Bier wirkt, hängt allerdings nicht allein vom Restzucker ab. Bittere, Säure, Alkohol, Kohlensäure und Malzaromen verändern die Wahrnehmung ebenfalls.
Der Vergärungsgrad beschreibt, wie weit die in der Würze enthaltenen Stoffe vergoren wurden. Ein höherer Vergärungsgrad führt unter vergleichbaren Bedingungen meist zu einem schlankeren und trockeneren Eindruck. Ein niedrigerer Wert kann mehr Fülle hinterlassen. Daraus ergibt sich aber keine allgemeine Qualitätsrangfolge: Ein kräftiges, malzbetontes Bier darf bewusst körperreicher sein, während ein trockenes Saison oder schlankes Lager ein anderes Ziel verfolgt.
Auch die Arbeit vor der Gärung spielt hinein. Die Temperaturführung beim Maischen beeinflusst, welche Zucker und Dextrine entstehen. Die Hefe kann folglich nur das vergären, was ihr die Würze in verwertbarer Form anbietet.
Hauptgärung, Reifung und Kohlensäurebildung
Die Hauptgärung erzeugt den größten Teil des Alkohols. Danach folgen je nach Brauverfahren weitere Gär- und Reifeschritte. Dabei kann sich die Hefe absetzen, unerwünschte Gärungsnebenprodukte können zurückgehen und das Geschmacksbild wird häufig runder. Die Grenzen zwischen Nachgärung, Lagerung und Reifung werden in der Praxis je nach Verfahren unterschiedlich gezogen.
Für die Kohlensäure gibt es mehrere Wege. Wird ein geschlossenes Gefäß verwendet, kann ein Teil des während der Gärung entstehenden Kohlendioxids im Bier gebunden werden. Bei einer Flaschen- oder Tanknachgärung erhält die verbliebene oder neu zugesetzte Hefe eine genau bemessene Menge vergärbaren Zuckers beziehungsweise Speise. Das dabei entstehende Kohlendioxid bleibt unter Druck teilweise im Bier gelöst. Brauereien können den Kohlensäuregehalt außerdem technisch einstellen.
Flaschengärung bedeutet nicht zwangsläufig, dass ein Bier stark nach Hefe schmeckt. Ob ein Hefesatz sichtbar bleibt und wie intensiv die Hefe sensorisch auffällt, hängt vom Produkt und vom Herstellungsverfahren ab. Unkontrolliert weitergärendes Bier wäre dagegen ein Fehler, weil sich Geschmack und Druck unerwünscht verändern könnten.
Gärung legt den Stil fest, entscheidet aber nicht allein
Die Wahl der Hefe kann aus derselben grundsätzlich geeigneten Würze sehr unterschiedliche Biere entstehen lassen. Eine fruchtig-würzige Hefe rückt andere Aromen in den Vordergrund als ein neutral arbeitender untergäriger Stamm. Trotzdem bestimmen auch Malz, Hopfen, Wasser, Maischeverfahren und Reifung das Ergebnis.
Ein Weißbier verdeutlicht das Zusammenspiel besonders gut: Weizenmalz allein erzeugt noch keine typische Bananen- oder Nelkennote. Diese Aromen hängen wesentlich von einem passenden Hefestamm und seiner Führung ab. Bei einem Pils soll die Gärung dagegen meist so sauber verlaufen, dass die trockene Bittere und der schlanke Malzkörper klar erkennbar bleiben.
Wer verschiedene Gärungscharaktere kennenlernen möchte, kann gezielt ein hefebetontes Weizenbier, ein fruchtiges Ale und ein zurückhaltend vergorenes Helles nebeneinander probieren. Das ist kein objektiver Qualitätstest, macht aber die Bandbreite der Hefe gut nachvollziehbar. Weitere Einordnungen zu Bierstilen und Herstellung findest du im Bierblog von Bierwertung.de.
Wenn die Gärung nicht planmäßig verläuft
Eine verzögerte, stockende oder zu früh beendete Gärung kann mehrere Ursachen haben. Möglich sind eine ungeeignete Temperatur, zu wenig vitale Hefe, ein Nährstoffmangel oder eine Würze, die weniger vergärbaren Zucker enthält als erwartet. Sichtbare Blasen reichen zur Beurteilung nicht aus, weil ein Gärgefäß undicht sein oder bereits gelöstes Kohlendioxid entweichen kann.
Bei der professionellen Herstellung und beim Hobbybrauen wird der Verlauf deshalb mit wiederholten Dichte- oder Extraktmessungen beurteilt. Bleibt der Messwert über einen angemessenen Zeitraum stabil, spricht das eher für eine abgeschlossene Gärung als ein ruhiges Gärröhrchen. Vor dem Abfüllen muss außerdem geklärt sein, ob noch unkontrolliert vergärbarer Zucker vorhanden ist. Andernfalls kann in verschlossenen Flaschen zu hoher Druck entstehen.
Häufige Fragen zur Biergärung
Kann Bier ohne klassische Brauhefe vergoren werden?
Ja. Manche Bierarten nutzen neben gewöhnlicher Brauhefe weitere Hefen oder Mikroorganismen. Brettanomyces sowie bestimmte Milchsäurebakterien können beispielsweise bei Sauerbieren und spontan vergorenen Bieren beteiligt sein. Solche Kulturen erzeugen andere Säuren und Aromen, benötigen eine angepasste Prozessführung und sind nicht mit einer misslungenen Standardgärung gleichzusetzen.
Ist Hefe in jedem fertigen Bier noch lebendig?
Nein. Filtration und Pasteurisierung können lebende Hefezellen entfernen beziehungsweise inaktivieren. Naturtrübe oder flaschengereifte Biere können dagegen noch Hefe enthalten. Ob sie lebendig und gärfähig ist, lässt sich aus einer sichtbaren Trübung allein nicht sicher ableiten, denn auch Eiweiß- und Hopfenbestandteile können das Bier trüben.
Warum schmeckt alkoholfreies Bier manchmal süßer oder würziger?
Alkoholfreies Bier kann durch eine begrenzte Gärung oder durch eine spätere Entfernung des Alkohols entstehen. Bei gestoppter beziehungsweise eingeschränkter Gärung können mehr unvergorene Würzebestandteile erhalten bleiben. Wird Alkohol nachträglich entzogen, kann sich ebenfalls das Verhältnis der wahrnehmbaren Aromen verändern. Das genaue Geschmacksbild hängt vom eingesetzten Verfahren und von der Rezeptur ab.