Was ist Natursauerteig? Wie Fermentation Mehl und Brot verändert

Sauerteig als lebendiges Fermentationssystem

Sauerteig ist ein fermentierter Teig aus Getreideerzeugnissen und Wasser, in dem sich aktive oder reaktivierbare Mikroorganismen befinden. Typisch sind vor allem Milchsäurebakterien und Hefen.

Sie bilden keine zufällige Ansammlung von Keimen, sondern eine mikrobielle Gemeinschaft, die sich an die besonderen Bedingungen im Sauerteig angepasst hat. ^{[1] [2]}

Was einen Sauerteig ausmacht

Sauerteig ist ein fermentierter Teig, in dem vor allem Milchsäurebakterien und Hefen aktiv sind. Werden sie mit frischem Mehl und Wasser versorgt, setzen sie die Fermentation fort und bilden unter anderem neue Säuren und Kohlendioxid.

Ein Teil eines bestehenden Sauerteigs kann verwendet werden, um daraus wieder einen neuen Sauerteig aufzubauen. Diese kleine Menge nennt man Anstellgut. Und genau das ist gleichzeitig eine der einfachsten Möglichkeiten, an einen eigenen Sauerteig zu kommen: Ein Bäcker oder ein befreundeter Hobbybäcker kann dir einfach einen kleinen Teil seines aktiven Sauerteigs weitergeben. Mit frischem Mehl und Wasser lässt sich daraus dein eigener Sauerteig weiterführen.

Dieses regelmäßige Weiterführen ist entscheidend für die Entwicklung einer stabilen Sauerteigkultur. Bei jeder Fütterung bekommen die Mikroorganismen neue Nährstoffe, während angesammelte Säuren und andere Stoffwechselprodukte gleichzeitig verdünnt werden. Über viele Fütterungen hinweg setzen sich dadurch immer stärker diejenigen Bakterien und Hefen durch, die besonders gut an das saure Milieu, das verwendete Mehl und den jeweiligen Fütterungsrhythmus angepasst sind. ^{[3] [5]}

Weniger gut angepasste Mikroorganismen verschwinden dagegen zunehmend aus der Gemeinschaft. Bei gleichbleibender Führung entsteht so nach und nach ein reifer Sauerteig mit einer vergleichsweise stabilen Mikroflora und einer zuverlässigeren Fermentationsleistung. Genau deshalb kann ein gut gepflegter Sauerteig über viele Jahre weitergeführt werden.

Bakterien im Sauerteig

In Sauerteigen wurden zahlreiche verschiedene Arten von Milchsäurebakterien nachgewiesen. Ein einzelner Sauerteig enthält davon jedoch meist nur eine überschaubare Zahl dominanter Arten. Welche sich durchsetzen, hängt unter anderem vom Mehl und von der Art der Sauerteigführung ab. ^{[2] [3]}

Besonders häufig in Sauerteigen beschrieben werden beispielsweise:

Der Name Fructilactobacillus sanfranciscensis fällt natürlich sofort auf: Er geht tatsächlich auf San Francisco zurück. Forscher isolierten das Bakterium 1971 aus traditionellem San-Francisco-Sauerteig und beschrieben es zunächst als eine bis dahin unbekannte Lactobacillus-Art. Daher stammt der Namensbestandteil sanfranciscensis. Das bedeutet allerdings nicht, dass diese Art nur in San Francisco vorkommt – sie wurde später in Sauerteigen auf der ganzen Welt gefunden. ^[4]

Die Namen in der Tabelle bezeichnen jeweils eine Bakterienart. Innerhalb einer solchen Art können jedoch verschiedene Stämme existieren. Das lässt sich ungefähr mit verschiedenen Sorten innerhalb einer gemeinsamen Gruppe vergleichen: Sie gehören biologisch eng zusammen, können aber trotzdem unterschiedliche Eigenschaften besitzen.

So können zwei Stämme von Fructilactobacillus sanfranciscensis beispielsweise unterschiedlich schnell wachsen, bestimmte Stoffwechselprodukte in unterschiedlichen Mengen bilden oder unterschiedlich gut mit bestimmten Bedingungen zurechtkommen.

Wenn wir also sagen, dass F. sanfranciscensis häufig in Sauerteig vorkommt, meinen wir zunächst die Art. Welche konkreten Stämme in einem bestimmten Sauerteig leben, lässt sich erst durch eine mikrobiologische beziehungsweise genetische Analyse feststellen.

Hefen im Sauerteig

Hefen gehören biologisch zu den Pilzen. Anders als Schimmelpilze bilden sie jedoch keine sichtbaren Fäden oder Geflechte, sondern bestehen meist aus einzelnen Zellen. Viele Hefen vermehren sich durch sogenannte Knospung, bei der aus einer Mutterzelle eine neue Hefezelle entsteht.

Im Sauerteig übernehmen Hefen vor allem eine wichtige Aufgabe: Sie verstoffwechseln verfügbare Zucker und bilden dabei unter anderem Kohlendioxid und Ethanol. Das Kohlendioxid sammelt sich als Gas im Teig und sorgt dafür, dass er aufgeht und eine lockere Struktur entwickelt.

Gleichzeitig entstehen bei diesem Stoffwechsel zahlreiche Nebenprodukte, die zum Aroma des Sauerteigs und später auch zum Geschmack des Brotes beitragen.

Eine der bekanntesten Hefen ist Saccharomyces cerevisiae – die Art, zu der auch klassische Backhefe gehört. In einem Sauerteig können daneben weitere, natürlich vorkommende Hefearten leben. Welche davon dominieren, hängt wie bei den Milchsäurebakterien von Mehl, Temperatur, Wassergehalt und Sauerteigführung ab. ^{[2] [3]}

Die optimalen Bedingungen für einen aktiven Sauerteig

Für Sauerteig gibt es nicht die eine perfekte Temperatur, das eine perfekte Mehl oder das eine perfekte Fütterungsverhältnis. Jede Veränderung der Umgebung verschiebt gleichzeitig die Wachstumsbedingungen für Bakterien und Hefen.

Trotzdem gibt es einige Bedingungen, die sich für einen klassischen, regelmäßig gefütterten Weizen- oder Roggensauerteig besonders gut eignen.

Geeignete Mehlsorten

Für einen neuen Sauerteig empfehlen wir ganz bewusst, mit Roggenvollkornmehl zu starten. Zwar kann ein Sauerteig grundsätzlich auch mit Weizen- oder anderen Getreidemehlen entstehen, Roggenvollkorn macht den Start in der Praxis aber besonders unkompliziert.

Vollkornmehl enthält das gesamte Getreidekorn – also nicht nur den stärkehaltigen Mehlkörper, sondern auch die äußeren Kornschichten und den Keimling. Gerade an und in diesen äußeren Bereichen des Getreidekorns befindet sich ein großer Teil der natürlichen Mikroflora des Getreides.

Mit einem Vollkornmehl bringen wir deshalb eine andere und reichhaltigere Ausgangsbasis in unseren Ansatz ein als mit einem stark ausgemahlenen, hellen Mehl.

Untersuchungen zeigen, dass sich die mikrobielle Zusammensetzung verschiedener Mehle unterscheidet und dass die verwendete Mehlsorte die spätere Bakteriengemeinschaft eines Sauerteigs beeinflussen kann. Das Mehl ist dabei allerdings nicht die einzige Quelle der späteren Sauerteig-Mikroorganismen – auch die Umgebung und die wiederholte Führung spielen eine wichtige Rolle. ^[5]

Roggenvollkorn bringt noch einen weiteren Vorteil mit: Es enthält viele Mineralstoffe, Nährstoffe und aktive Getreideenzyme. Diese Enzyme helfen dabei, größere Kohlenhydrate des Mehls in kleinere, für Mikroorganismen besser nutzbare Zucker umzuwandeln. Zusammen mit den nährstoffreichen Randschichten schafft das sehr gute Bedingungen für die ersten Fermentationstage.

Sobald dein Sauerteig stabil und aktiv ist, musst du ihn übrigens nicht dauerhaft mit Roggenvollkornmehl füttern. Du kannst ihn später schrittweise auf Roggenmehl mit niedrigerem Ausmahlungsgrad, Weizenmehl oder andere geeignete Mehle umstellen. Die Mehlsorte wird damit zu einer Stellschraube, mit der du Eigenschaften und Führung deines Sauerteigs beeinflussen kannst.

Die Rolle des Wassers

Wasser ist nach dem Mehl die zweite Hauptzutat eines Sauerteigs. Es macht Nährstoffe verfügbar, ermöglicht enzymatische Reaktionen und schafft überhaupt erst das Milieu, in dem sich Hefen und Milchsäurebakterien vermehren können.

Für einen Sauerteig in Deutschland ist die wichtigste Botschaft aber erfreulich einfach: Normales Leitungswasser ist in aller Regel bestens geeignet. Die Trinkwasserqualität in Deutschland ist sehr hoch und wird streng überwacht. Du brauchst für deinen Sauerteig deshalb weder Mineralwasser noch gefiltertes oder abgekochtes Wasser. ^[6]

Gelegentlich liest man die Empfehlung, Leitungswasser vor dem Füttern stehen zu lassen, damit enthaltenes Chlor entweichen kann. Solche Tipps stammen häufig aus Ländern, in denen Trinkwasser routinemäßig stärker chloriert wird. In Deutschland ist eine dauerhafte starke Chlorierung des Leitungswassers im normalen Alltag kein typischer Ausgangspunkt. Desinfektionsmittel können jedoch eingesetzt werden, wenn dies für die sichere Wasserversorgung notwendig ist.

Entscheidend ist dagegen, wie viel Wasser wir unserem Sauerteig geben. Der Wassergehalt beeinflusst die Konsistenz des Sauerteigs und damit auch die Bedingungen, unter denen die Mikroorganismen arbeiten.

Ein Sauerteig aus gleichen Mengen Mehl und Wasser – zum Beispiel 50 g Mehl und 50 g Wasser – besitzt eine Hydration von 100 %. In der Bäckersprache entspricht das einer Teigausbeute von 200. Diese Konsistenz eignet sich besonders gut für Einsteiger: Der Sauerteig lässt sich leicht verrühren und seine Volumenentwicklung ist im Glas gut zu beobachten.

Mehr Wasser macht den Sauerteig weicher und fließfähiger. Gelöste Nährstoffe und Stoffwechselprodukte können sich darin leichter verteilen. Ein festerer Sauerteig enthält dagegen weniger Wasser und schafft dadurch andere Bedingungen für Hefen, Milchsäurebakterien und Enzyme.

Der Wassergehalt ist deshalb mehr als nur eine Frage der Konsistenz. Er kann auch beeinflussen, wie schnell ein Sauerteig reift und welche Stoffwechselprodukte entstehen. Bei einer späteren, gezielten Sauerteigführung wird die Hydration deshalb zu einer wichtigen Stellschraube. ^[2]

Kurz gesagt: Nimm das Wasser, das bei dir aus dem Hahn kommt. Wichtiger als dessen Härtegrad ist für deinen Sauerteig zunächst die richtige Menge.

Temperatur und Fermentationsgeschwindigkeit

Die Temperatur ist eine der wichtigsten Stellschrauben bei der Sauerteigführung. Sie bestimmt nicht nur, wie schnell ein Sauerteig fermentiert, sondern beeinflusst auch, wie aktiv Milchsäurebakterien und Hefen sind und welche Stoffwechselprodukte dabei entstehen.

Für einen aktiven Sauerteig im Haushalt ist ein Bereich von ungefähr 24 bis 28 °C ein sehr guter Ausgangspunkt. Viele typische Sauerteigbakterien und Sauerteighefen arbeiten in diesem Bereich sehr aktiv. Die häufig in Sauerteig vorkommende Hefe Maudiozyma humilis – früher unter anderem als Kazachstania humilis beziehungsweise Candida humilis bezeichnet – besitzt beispielsweise ein Wachstumsoptimum im oberen 20er-Bereich. ^[8]

Grundsätzlich beschleunigt Wärme viele mikrobielle Prozesse. Wärmer bedeutet aber nicht automatisch besser. Mit der Temperatur verändern wir nicht nur die Geschwindigkeit, sondern auch die Bedingungen für die verschiedenen Bakterien und Hefen im Sauerteig.

Viele typische Sauerteig-Milchsäurebakterien können neben Milchsäure auch weitere Fermentationsprodukte bilden – darunter unter geeigneten Bedingungen Essigsäure, Ethanol und Kohlendioxid. Wie stark die einzelnen Stoffwechselwege zum Tragen kommen, hängt nicht nur von der Temperatur, sondern auch von Mehl, Wassergehalt, Fermentationszeit und Mikroflora ab. ^[10]

Auch die Hefen reagieren stark auf die Temperatur. Bei niedrigen Temperaturen läuft ihr Stoffwechsel langsamer. Mit steigender Temperatur wird die Gärung zunächst schneller – allerdings nur bis zum bevorzugten Temperaturbereich der jeweiligen Hefe.

Gerade bei natürlich vorkommenden Sauerteighefen gilt deshalb: heißer ist nicht automatisch besser. Für M. humilis liegt das Wachstumsoptimum ungefähr bei 28 °C; bei etwa 35 °C wird ihr Wachstum deutlich gehemmt. ^[8]

Auch Versuche mit Sauerteigkulturen zeigen diesen Unterschied: Bei 28 °C wurden höhere Hefezellzahlen und deutlich mehr Kohlendioxid gemessen als bei einer Führung bei 35 °C, während die höhere Temperatur eine stärkere Ansäuerung begünstigte. ^[11]

Fütterungsverhältnis und Fütterungsrhythmus

Beim Füttern passiert mehr, als dass ein Sauerteig neues Mehl bekommt. Frisches Mehl liefert neue Nährstoffe, gleichzeitig werden angesammelte Säuren und Stoffwechselprodukte verdünnt.

Wie viel alter Sauerteig mit wie viel frischem Mehl und Wasser vermischt wird, beeinflusst daher die Geschwindigkeit, mit der der neue Sauerteig reift. Auch die Zeit zwischen zwei Fütterungen wirkt als Selektionsfaktor für die Mikroorganismen. ^[5]

Die Produkte der Sauerteigfermentation

Jetzt wird es spannend: Was machen Bakterien und Hefen eigentlich mit dem Mehl?

Der wichtigste Ausgangspunkt sind Kohlenhydrate. Mehleigene Enzyme – insbesondere Amylasen – setzen aus größeren Kohlenhydraten unter anderem fermentierbare Zucker frei. Diese dienen Bakterien und Hefen wiederum als Energiequelle. Mikroorganismen und mehleigene Enzyme arbeiten deshalb nicht unabhängig voneinander, sondern bilden ein miteinander verbundenes System. ^{[9] [10]}

Kohlendioxid und die Lockerung des Teigs

Das sichtbarste Produkt der Fermentation ist Kohlendioxid – CO₂. Vor allem Hefen bilden es beim Abbau fermentierbarer Zucker.

Auch heterofermentative Milchsäurebakterien können CO₂ erzeugen. Das Gas sammelt sich in kleinen Blasen und sorgt dafür, dass der Teig an Volumen gewinnt. ^{[2] [10]}

Milchsäure, Essigsäure und der sinkende pH-Wert

Zwei der wichtigsten Produkte der Sauerteigfermentation sind Milchsäure und Essigsäure. Beide entstehen durch den Stoffwechsel von Milchsäurebakterien und prägen Geschmack, Aroma und Säuregrad des Sauerteigs.

Milchsäure wird geschmacklich meist als mild, weich und rund wahrgenommen. Essigsäure schmeckt deutlich kräftiger, spitzer und stechender. Schon kleinere Mengen Essigsäure können deshalb das Aroma eines Sauerteigs stark beeinflussen.

Welche Säure in welchem Verhältnis entsteht, hängt von mehreren Faktoren ab: von den vorhandenen Bakterienarten und -stämmen, der Temperatur, dem Wassergehalt, dem Mehl, der Fermentationsdauer und dem Fütterungsverhältnis. ^{[2] [10]}

Wichtig ist dabei: Im Sauerteig gibt es nicht einfach getrennte „Milchsäurebakterien“ und „Essigsäurebakterien“. Viele typische Sauerteigbakterien können mehrere Fermentationsprodukte gleichzeitig bilden.

Sogenannte homofermentative Milchsäurebakterien erzeugen aus Zucker überwiegend Milchsäure. Heterofermentative Arten bilden zusätzlich weitere Stoffe – beispielsweise Kohlendioxid, Ethanol und unter bestimmten Bedingungen auch Essigsäure. ^[10]

Während diese Säuren entstehen, sinkt der pH-Wert des Sauerteigs. Der Teig wird also zunehmend saurer. Dieser Effekt ist weit mehr als nur eine Frage des Geschmacks.

Der sinkende pH-Wert verändert die Bedingungen im gesamten Teig. Viele mehleigene Enzyme reagieren darauf und arbeiten bei einem niedrigeren pH-Wert anders als in einem frisch angerührten Mehl-Wasser-Teig. ^[9]

Genau dadurch entstehen viele der typischen Sauerteigeffekte überhaupt erst: Proteine werden verändert, Phytat kann stärker abgebaut werden und verschiedene Bestandteile des Mehls werden für weitere Reaktionen zugänglich.

Vom Fermentationsprinzip zum eigenen Sauerteig

Hinter all der Mikrobiologie steckt in der Praxis ein erstaunlich einfacher Anfang: Mehl, Wasser, ein Behälter und etwas Zeit.

Beim Ansetzen eines Sauerteigs müssen wir keine bestimmten Bakterien oder Hefen gezielt hinzufügen. Stattdessen schaffen wir Bedingungen, unter denen sich nach und nach eine stabile Gemeinschaft aus säuretoleranten Milchsäurebakterien und Hefen entwickeln kann.

Besonders gut gelingt das mit Roggenvollkornmehl, ausreichend Wärme und einem regelmäßigen Fütterungsrhythmus. Während der ersten Tage verändert sich die mikrobielle Gemeinschaft mehrfach. Nicht jede starke Blasenbildung bedeutet deshalb automatisch, dass bereits ein reifer Sauerteig entstanden ist.

Erst durch wiederholtes Auffrischen setzen sich zunehmend diejenigen Mikroorganismen durch, die besonders gut mit dem sauren Milieu, dem verwendeten Mehl und dem Fütterungsrhythmus zurechtkommen. Mit der Zeit entsteht so eine stabilere Kultur, die nach dem Füttern zuverlässig aktiv wird und als Anstellgut für neue Sauerteige verwendet werden kann. ^{[3] [5]}