Gärung

Gärung ist die allgemeine Bezeichnung für biochemische Prozesse, bei denen Mikroorganismen unter Ausschluss von Sauerstoff oder sonstigen sog. Elektronenakzeptoren organische Stoffe zum Zweck der Energiegewinnung abbauen. Im engeren Sinne und Kontext der Alkoholgewinnung versteht man unter Gärung einen durch Bakterien oder Hefepilze ausgelösten Umwandlungsvorgang, durch den Zucker bzw. Stärke in Alkohol und Kohlenstoffdioxid (Kohlensäure) aufgespalten wird.


Hintergrund

Die Gärung ist ein Vorgang, der überall auf der Welt seit Entstehung des Lebens auf vollkommen natürliche Weise stattfindet. Es handelt sich hierbei vereinfacht gesagt um die Nahrungsaufnahme von Mikroorganismen, die, sofern sie unter bestimmten Voraussetzungen stattfindet, die Stoffwechselprodukte Alkohol und Kohlenstoffdioxid ergibt.

 

An dieser Stelle interessant sind vor allen Dingen für den Menschen genießbare Früchte, die, nachdem sie einmal ausgereift sind, an Bäumen oder Sträuchern hängend im übertragenen Sinne darauf “warten”, von den Lebewesen der umgebenden Fauna gefressen zu werden. “Ziel” der Pflanzen ist es hierbei, möglichst schmackhafte Früchte auszubilden, weshalb sie oftmals viel Zucker entwickeln, um den geschmacklichen Vorlieben vieler Tierarten Genüge zu tun, die diese Früchte nun fressen, während die unverdaulichen Kerne und Samen unbeschadet den Magen-Darm-Trakt durchwandern und letztlich mit reichlich Dünger versehen wieder ausgeschieden werden. Durch diesen raffinierten und seit Äonen bewährten Trick der Evolution sucht nun ein Teil der Pflanzenwelt ihr Fortbestehen zu sichern, doch viele der oft im Übermaß ausgebildeten Fruchtkörper überschreiten ihren Reifepunkt beträchtlich, bevor sie von den Angehörigen der örtlichen Tierwelt aufgenommen werden können.

 

Solcherart Früchte werden früher oder später von den Pflanzen abgestoßen und sind sodann, von der Mutterpflanze getrennt und ungeschützt, den zahllosen Mikroorganismen und Kleinstlebewesen hilf- und schutzlos ausgeliefert. Die Schale vermag das Fruchtfleisch noch eine Zeitlang zu schützen, doch Schäden, die beim Herabfallen oder durch Tierfraß entstanden sind, erleichtern in der Luft oder am Boden vorkommenden Bakterien und Pilzen das Eindringen in den Fruchtkörper und der Zersetzungsprozess beginnt. Besagte Kleinstlebewesen fangen nun an, die für sie verwertbaren Fruchtbestandteile zu fressen – einer davon ist der Zucker. Auf ihn spezialisierte Bakterien und Hefepilze fressen den Zucker, verdauen ihn und scheiden, sofern nicht genügend Sauerstoff zur Zellatmung vorhanden ist (wie bspw. im Inneren einer Frucht), gewissermaßen als Abfall- oder Stoffwechselprodukt Alkohol und Kohlenstoffdioxid aus. Ist der Zersetzungsprozess noch nicht allzu weit fortgeschritten, sind Früchte in diesem Stadium für Tier und Mensch durchaus genießbar und in der freien Natur von so mancher Spezies nicht wenig begehrt. Auf diese Weise sich betrinkende - eigentlich wäre “befressende” zutreffender - Tiere kann man mancherorts in der Natur beobachten und waren schon Gegenstand der einen oder anderen Tierdokumentation.

 

Der Mensch dürfte sehr früh in seiner Entwicklungsgeschichte, als er sich selbst noch nicht über die Tiere erhoben hatte, Bekanntschaft mit vergorenen Früchten gemacht und irgendwann damit begonnen haben, den Gärprozess bewusst und gezielt einzuleiten. Zu diesem Zweck dürfte er ganz einfach Obst gesammelt und unter ausreichend Luft-, Licht- und Wärmezufuhr gelagert haben, bis die Mikroorganismen ihr Werk begannen. Was sich dabei tatsächlich im Innern der Früchte abspielte, war den Menschen freilich lange Zeit verborgen geblieben, doch lernten sie, die Möglichkeiten der natürlichen Gärung für ihre Zwecke zu nutzen. Allerlei alkoholische Getränke entstanden früher oder später auf diese Weise, allen voran die vermutlich ältesten der Menschheit: Bier, Met und Wein.

 

Erst sehr viel später, in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts, entdeckte Louis Pasteur die Bedeutung der Hefen für den Gärprozess und man begann damit, diese gezielt einzusetzen. Bis dahin hatte man Bier oder Wein einfach eine Zeitlang stehen gelassen, da man wusste, dass irgendwann die spontane Gärung einsetzen würde, ohne sich im Klaren darüber zu sein warum. Da man sich letzten Endes nicht mehr nur auf die in der Natur vorkommenden wilden Hefen verlassen wollte, legte man gezüchtete Hefekulturen an und experimentierte mit den verschiedenen, etwa 700 Hefearten, um die für die Gärung geeignetsten und leistungsfähigsten zu isolieren.

 

Durch Wärmezufuhr unterstützt können die heute bekannten Hefen den Gärprozess innerhalb von wenigen Wochen abschließen, bis hin zu einem Alkoholgehalt von 16 bis maximal 20% vol. Spätestens an diesem Punkt stoppt jede Hefe die Gärung, da sie sich mit steigender Alkoholkonzentration selbst vergiften würde (Alkohol ist ein Zellgift und wird von der Hefe zwangsläufig nur dann ausgeschieden, wenn nicht genügend Sauerstoff zur Verfügung steht). Eine weitere Steigerung des Alkoholgehalts kann nur durch die Destillation erreicht werden oder durch Einfrieren und Abscheiden des Wasseranteils.

           

Die natürliche oder spontane Gärung erreicht heute in ihrer Bedeutung längst nicht mehr den Stellenwert, den sie über Jahrtausende hinweg inne gehabt hat. Die Gärung mittels gezielt eingesetzter und hochgezüchteter Hochleistungshefen lässt sich wesentlich leichter kontrollieren und stellt die bei weitem bevorzugteste Art der Alkoholerzeugung dar. Lediglich einige Winzer, die Wert auf die Naturbelassenheit ihres Weines legen, sowie private Haushalte nutzen noch die spontane Gärung zur Herstellung von bspw. hausgemachten Beeren-, Obst- oder Honigwein für den eigenen Bedarf.