am Puls Biologie 5, Schulbuch

159 Humanökologie Ohne Mikroorganismen kein Brot Mikroorganismen werden oft mit etwas Schlech­ tem in Zusammenhang gebracht, zum Beispiel Schimmel oder bakterielle Krankheiten. Eben hast du jedoch erfahren, dass manche Mikro­ organismen Stoffe absondern, die für uns sehr nützlich sein können. Solch ein nützliches Kleinstlebewesen ist die Bäckerhefe ( k Abb. 18), die du als Germ kaufen kannst. Die Bäckerhefe besteht aus Zellen mit einem Durchmesser von etwa 5 m. Schaue dir den Punkt am Ende dieses Satzes an. Auf ihn würden etwa 7400 Hefezellen passen! Hefezellen sind zwar klein, aber ungemein wich­ tig. Denn ohne Hefe gäbe es kein Brot. Um Brot zu backen, brauchst du vor allem Mehl. Ein typisches Getreidekorn besteht überwiegend aus Stärke, nämlich im so genannten Mehlkörper ( k Abb. 5, S. 123). Weißes Mehl besteht fast nur aus dem gemahlenen Mehlkörper. Vollkornmehl enthält zusätzlich Kleie (Keimling, Aleuron­ schicht 1 , Schale). Einen Brotteig erhältst du erst, wenn du dem Mehl Salz und Wasser hinzufügst. Das Salz trägt zum Geschmack des Brotes bei und vermindert die Klebrigkeit des Teiges. Setzt du zu viel Salz ein, wird das Brot allerdings klein und fest. Sowie du Mehl mit Wasser vermischt, werden Amylasen 2 aus der ehemaligen Aleuronschicht aktiviert. Sie zersetzen die Stärke 3 des Mehl­ körpers. Dabei entsteht Malzzucker, ein Disac­ charid aus zwei Traubenzuckermolekülen. Jetzt kommt die Hefe ins Spiel. Sie spaltet mit dem Enzym Maltase den Malz- in Traubenzucker. Der wiederum wird von anderen Hefeenzymen zu Alkohol und Kohlenstoffdioxid abgebaut. Dabei entstehen Kohlenstoffdioxidbläschen, die den Teig auflockern. Das funktioniert aber nur, wenn diese Bläschen im Teig gebunden werden. Dafür sind die Klebereiweiße (Gluten) zuständig, die ebenfalls im Mehlkörper vorkommen. Weizen und Dinkel enthalten relativ viel Kleber und sind damit gut zum Brotbacken mit Hefe geeignet. Roggenkörner hingegen besitzen wenig Kleber. Dafür enthalten sie das Polysaccharid Pentosan . Bei Wasserkontakt quillt es auf und bindet die Kohlenstoffdioxidbläschen. Damit die Pentosane aufquellen können, muss der Teig einigermaßen sauer sein. Diese Aufgabe übernehmen wiederum Mikroor­ ganismen: Milchsäurebakterien (Laktobazillen). Sie sind etwas kleiner als Hefezellen und wandeln einige der Zucker im Mehl um zu Milchsäure, Essigsäure und Kohlenstoffdioxid. Das Verhältnis von Milch- zu Essigsäure hängt insbesondere von der Temperatur ab, bei der der Teig gärt. Bei höheren Temperaturen (etwa 30 °C) wird mehr Milchsäure gebildet, der Teig schmeckt etwas feiner. Bei Gärtemperaturen von um die 22 °C entsteht mehr Essigsäure, die das Brot saurer schmecken lässt. Hefezellen produ­ zieren Kohlenstoff­ dioxid für die Lockerheit des Teiges. Milchsäure­ bakterien wandeln Zucker in Säuren um Stoff- und Energieumwandlung 5µm Abb.18: Hefezellen vermehren sich durch Knospung. Wenn sich die Tochterzelle gelöst hat, bleibt eine Narbe zurück. Steuerung und Regelung Glossar 1 Aleuronschicht: Gewebe um den Mehl­ körper, das reich an Enzymen ist 2 Amylasen: Stärke-abbauende Enzyme 3 Stärke: Riesenmolekül aus mehreren tausend Traubenzuckermolekülen Basiskonzepte Stoff- und Energieumwandlung: Viele Mikroorganismen wandeln Nährstoffe in Substanzen um, die in der Medizin oder der Lebensmittelherstellung benötigt werden. Steuerung und Regelung: Die Produk­ tion von Milch- und Essigsäure hängt dabei von äußeren Faktoren wie Temperatur und Sauerstoffgehalt ab. Aufgaben W 1 Menschen, die unter Zöliakie leiden, müssen sich glutenfrei ernähren. Recherchiere die Symptome von Zöliakie und liste gluten­ freie Getreide auf. W 2 Statt Hefe wird heutzutage auch Back­ pulver zum Backen benutzt. Finde heraus, woraus Backpulver besteht und warum es an­ stelle von Hefe verwendet werden kann. E 3 Entwirf ein einfaches Experiment, mit dem du nachweisen kannst, dass Hefe Kohlenstoffdioxid produziert. Verwende dabei mindestens folgende Materialien: Germ, Zucker, Wasser, Streichholz. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv