Привет, увлеченные пекари и любители пиццы!
За что мы любим хлеб? Как и любую еду, хлеб мы любим за его вкус и текстуру. Хлеб в данном случае имеется в виду ВЕСЬ хлеб: пицца тоже хлеб. Но, по сути, откуда берется текстура и вкус? Очевидно, что из смешивания, расстаивания и выпекания ингредиентов. И в чем тут как бы вопрос? Есть рецепты и на выходе они либо вкусные, либо нет. Но жизнь все же сложнее, чем пачка рецептов из интернета. Кому-то нравится одно, кому-то другое, а кому-то безглютеновое (😒). И не получится сделать что-то универсальное. Но я не к тому, что жизнь тлен. А к тому, что если понимать, как получается текстура и вкус, то можно творить самому с ожиданием определенного результата. И кулинария всегда творчество ;)
В общем, я решил написать теоретическую статью про дрожжевую ферментацию. Для кого-то она будет избыточной, но я и не предполагаю, что всем это обязательно знать. Однако, кому-то эта информация, возможно, поможет продвинуться в своем кулинарном творчестве, и точно поможет понять зачем делать те или иные действия.
Также имейте в виду, что не существует единой карты всех процессов ферментации, так как это ОЧЕНЬ сложный и комплексный процесс. И разные источники могут несколько иначе расставлять акценты. Тем не менее базовые принципы общепризнаны.
И данная статья имеет отношение к обычному / классическсому тесту. И хотя в сдобном процессы будут те же, но вкус и текстура там будут происходить от добавленных в тесто ингредиентов и смысл происходящего там будет чуть другой.
Что такое ферментация
Вообще звучит прикольно, но суть криповая. Ферментация – это разложение. Если по-человечески, а не по-научному. Разложение сложного на простое.
И к тесту это тоже имеет отношение. Все время, начиная с добавления в смесь воды, эта масса просто подвергается разложению под воздействием различных микроорганизмов. Странновато звучит, что мы вроде делаем некий комплексный продукт из разных составляющих, а в реальности просто проводим процедуру контролируемого разложения. Да и с вкусняшкой это явно не вяжется.
Но не тут-то было! Еще одна «не тайна»: человек в значительной части падальщик, и, как и все падальщики, предпочитает еду в разной степени разложения. И далеко тут ходить не надо. Почти все любят мяско. Но кто ест свежее мяско прям с коровы? Правильно – никто. Вот хищники такое в природе и едят. А человек любит, например, замариновать шашлычок и поставить на ночь.
И ничего плохого в этом нет. Как и у всего в природе – важен баланс. В рамках контролируемой ферментации продукт приобретает иные / новые текстурные и вкусовые характеристики. А если сильно увлечься, или в рамках неконтролируемой ферментации, могут появиться мушки:)
Так что да. Приготовление хлеба — это процесс контролируемой ферментации.
Отвечают за это не только дрожжи, но в первую очередь ферменты и бактерии. Казалось бы, мы же их не добавляем, что за ерунда творится? А они все содержатся изначально в муке (в воздухе и на ваших руках тоже, но это не так существенно). И да, звучит это абсурдно. Мука содержит, с одной стороны, глютенин и глиадин – белки, которые в воде образуют глютен; а также крахмал (т.е. углеводы). А с другой – ферменты, которые этот крахмал и глютен расщепляют. Т.е. если залить муку водой, то получаем что-то новое, но это новое само себя с течением времени и разложит. Такое вот оно безнадежное это тесто. Однако ж тут нет противоречия. Мука – это перемолотая пшеница. Так что когда она (пшеница) была живая, то ей все эти механизмы требовались для жизнедеятельности. А мы их используем для своей пользы.
Почему ферментация дрожжевая
Очевидно, потому что мы добавляем в тесто дрожжи.
Но и тут не все так просто. Дело в преимущественном механизме получения вкуса.
Ферментация, она может идти и сама по себе без добавления дрожжей. После смешивания муки и воды ее (ферментацию) проводят ферменты, бактерии и дикие дрожжи, которые содержатся в муке. Но особого вкуса при таком процессе не получить, хотя кто я такой, чтобы судить о вкусах. Что более важно, не удастся получить в массе нужное количество СО2 (потому что тех диких дрожжей мало), чтобы увидеть знакомую текстуру хлеба (мякиш с дырочками). Такое тесто подходит для тонких лепешек, потому как там карманы воздуха не нужны и вкус тоже, ведь их обычно используют, как основу для сложных блюд (типа шавухи). И, согласитесь, странно было бы есть шавЭрму и рассуждать при этом о тонких нотках аромата лепешки. Такое тесто еще называют бездрожжевым, хотя это вранье. В любой муке содержатся дикие дрожжи. Да они везде содержатся.
Если же правильно и долго проводить ферментацию воды и муки, то можно вывести "новое государство" – закваску. Поскольку дрожжей из вне не добавляли, а содержание диких дрожжей в муке в соотношении с кисломолочными бактериями равно примерно 1 к 100, то и размножение этой симбиотической (в конце концов) культуры происходит в тех же пропорциях. Из-за чего за ферментацию в основном отвечают кисломолочные бактерии. Поэтому такое тесто будет «кислым», культура (стартер) называется закваска, а хлеб из нее называется в англ. sourdough bread, т.е. хлеб из кислого теста. В общем ферментация эта кисломолочная.
Самый распространенный способ ферментации, тем не менее, - дрожжевой. Потому что выращивать закваску 2 недели и передавать ее по наследству (интересно, можно ли ее вписать в завещание (🤔), конечно, весело, но кушать хочется обычно сейчас.
Сразу оговорюсь, чтобы не плодились веганские (или какие там еще) псевдо-теории, в любой ферментации теста так или иначе участвуют дрожжи. Либо в бОльшем количестве, либо в меньшем. Либо они больше вкуса создают, либо не они, но они все равно участвуют в его создании.
И тут нет правильной или неправильной ферментации. Есть полно любителей хлеба на закваске, но есть также и те, кому этот вкус не нравится.
Почему дрожжевая ферментация самая распространенная:
- Это быстро. Хотя, если у вас есть живая закваска, то это спорный момент. Но если «с чистого листа», то не спорный.
- Ее легко контролировать, потому что вы, элементарно, знаете сколько дрожжей вы добавляете (вы же пользуетесь весами, а не ложками / ведрами, да?). И да, в закваске вы никогда не знаете, сколько там дрожжей на самом деле. И тесто на закваске, обычно, поднимается дольше дрожжевого (тут, конечно, смотря сколько дрожжей положить, но речь не про килограмм).
- Она дает предсказуемый результат. Что бы кто ни говорил, закваска – это всегда доля риска и случая.
- Она безопасна. Конечно, закваска известна с давних времен и как-то люди дожили до 2025 года на этой закваске. Однако ж сомневаюсь, что вам бы понравилась идея, что некий повар, на некой кухне, вырастил некое бактериальное государство и добавляет его в хлеб, который вы едите. Кислотная среда закваски препятствует возникновению патогенов и вредных бактерий. Тем не менее, кто даст гарантию?
Я тут не выступаю противником закваски:) Я лишь перечисляю причины почему дрожжевая ферментация более популярна. А там уже как кому нравится.
И это было только начало
Ну, вот мы определились, о чем конкретно говорим и что еще бывает, кроме того, о чем мы говорим.
Итого, пока что имеем, что ферментация у нас дрожжевая, начинается она с момента замеса теста или стартера (префермента), а заканчивается к моменту выпечки. Весь процесс ферментации можно разделить на 2 части, идущие параллельно:
- Подъем теста
- Созревание теста
Важно также отметить, что ферментация – это комплекс химических и биологических процессов, которые идут в не испеченном тесте. Ферментация не есть этап приготовления. Иногда употребляют термин расстойка, предполагая промежуток времени между замесом и формованием / выпечкой. Но это не верно. Расстойка – это последний этап перед выпечкой. После замеса идет брожение. А ферментация идет на всех этапах, но с разной интенсивностью и с разным уклоном.
Подъем теста
Тут все понятно. Подъем есть физическое накопление СО2 (углекислый газ) внутри тестовой массы. Берется этот СО2 из дрожжей.
Тут хоть коротко, хоть длинно: дрожж (в ед. числе) поедает сахара, переваривает их внутри себя, и выделяет из себя СО2. Ну, я не буду цитировать баян про то, что она по факту делает. Газики эти не улетучиваются, а остаются внутри теста из-за глютенового каркаса (нитей), которые под действием газов растягиваются, но не дают газовым пузырькам выйти из теста. В результате газ накапливается внутри, нити растягиваются, и тесто увеличивается в размерах. А после выпечки глютеновые нити переходят из полужидкого состояния в полутвердое и держат форму с дырками внутри.
И тут важно обозначить существенную разницу между производством СО2 и его удержанием. Эти 2 процесса взаимосвязаны и влияют друг на друга. Производство газа целиком и полностью заслуга дрожжей. И верны умозаключения (до определенной степени):
- Чем больше дрожжей – тем больше газа
- Чем активнее дрожжи – тем больше газа
Но произвести больше газа не значит его удержать. Способность удерживать СО2 уже является характеристикой глютена. Можно накидать много дрожжей, но слабая глютеновая сеть просто прорвется и газ уйдет. Но верно и обратное: очень сильная глютеновая сеть просто не позволит дрожжам произвести его много и будет противостоять расширению.
Это крайние случаи, а нас, как всегда, интересует баланс. Баланс между производством газа и способностью его удержать. Успех, в данном случае, заключается в том, чтобы тесто было достаточно эластичным, чтобы удерживать СО2, но при этом могло бы поддаваться дальнейшему растяжению при выпечке.
Вернемся опять к производству СО2. Надо понимать, что наши умозаключения имеют предел и не существуют в вакууме. Чем дрожжей больше или они активнее, тем больше им надо еды, а это не всегда возможно, дальше я это объясню. Также надо понимать, что СО2 – продукт метаболизма дрожжей. По-простому отходы их жизнедеятельности. Вы же бы не хотели жить в своих отходах? Вот и дрожжи терпят их до определенного момента, но потом им это перестает нравиться. Более того, если все пространство вокруг них забито отходами, то куда складывать новые? Глютен по своей природе не любит растягиваться и пытается сжаться. А дрожжи мощностью насоса не обладают. Однажды наступает ситуация, когда внутреннее давление расти дальше не может и дрожжи прекращают свою активность.
В том числе для решения этих проблем существует обминка теста. Также обминка позволяет дрожжам переместиться к новым местам пропитания.
В этой статье я не буду развивать дальше эти темы, но обязательно к ним вернусь в других теоретических экскурсах.
В качестве заключения отмечу:
- Подъем определяет структуру финального продукта. Большее количество газа будет способствовать более крупным порам в мякише хлеба.
- Обминка будет способствовать более равномерным "дыркам".
- Более эластичное тесто будет больше препятствовать подъему в печи (в данном случае расширению газов, а не их выделению).
- Подъем также влияет на вкус хлеба, поскольку большее количество СО2 больше закисляет среду, равно как и большее время его контакта со средой.
Немного про дрожжи
На самом деле немного. Про дрожжи я напишу отдельную целую длинную статью. Но тут необходимо немного о них сказать, потому что это относится к ферментации.
У дрожжей есть 2 варианта активности (не только в тесте):
- Аэробная
- Анаэробная
Первая это когда есть доступ к О2, вторая, когда этого доступа нет. Первая является для дрожжей предпочтительным вариантом.
Аэробная реакция имеет следующий вид (привет химия): C6H12O6 (глюкоза) + 6 O2 (кислород) = 6 СО2 (углекислый газ) + 6 H2O (вода). Простыми словами, при наличии доступа к кислороду, дрожжи его потребляют вместе с глюкозой и производят углекислый газ и воду. А еще они размножаются.
Анаэробная реакция имеет вид: C6H12O6 (глюкоза) = 2 C2H5OH (этанол) + 2 СО2 (углекислый газ). Простыми словами, при отсутствии доступа к кислороду, дрожжи кушают только глюкозу и производят спирт и углекислый газ. Также, без доступа к кислороду, дрожжи не размножаются.
Ремарка по поводу размножения. Есть цифры, что дрожж при доступе к кислороду множится до 20-25 раз, а без кислорода множится до 6 раз. Я лично сам не замерял, так что и комментировать эти цифры не буду. Нам отсюда интересно, что с кислородом дрожжи множатся активно, а без него не множатся или множатся не активно.
Также из формул видно, что при аэробной активности дрожжи выделяют сильно больше газа, т.е. тесто будет расти быстрее. А еще выделают воду, так что влажность теста будет повышаться.
Надо иметь в виду, что дрожжи выделяют не только спирт, там еще есть вторичные продукты метаболизма дрожжей (альдегилы и органические кислоты), которые тоже влияют на вкус, но не будем усложнять, ладно?
Применительно к тесту данные варианты относятся следующим образом. Во время замеса теста мы активно добавляем в него кислород, и в этот период дрожжи множатся. На этапе брожения дрожжи не множатся, потому что кислород в тесто не поступает. И потенциально проветривание теста ничего не даст: кислород не проникает внутрь теста. Добавление кислорода при брожении происходит обминкой теста. И дрожжи они товарищи такие, кушают кислород они быстро. После замеса или обминки кислород заканчивается не далее, чем через час.
Аэробная стадия нас для темы статьи интересует мало, в связи с тем что данный этап короткий и никакой вкус там не формируется особо. Более интересна она для тех, кто готовит закваску.
А вот для темы дрожжевой ферментации интересна анаэробная стадия. Оптимальный температурный диапазон для этой стадии 20-27С, с идеальной температурой составляющей 26С. Именно поэтому везде пишут о некоей идеальной температуре теста и называют эти цифры. И от части это верно, но не совсем. К этому вернусь чуть позже.
Как кушают дрожжи
Мы знаем, что дрожжи кушают глюкозу, но откуда она берется? И нафига вам вообще это знание? А все, потому что это часть того же процесса ферментации.
Глюкоза появляется в тесте из расщепления крахмала. Ответственны за этот процесс амилазы, ферменты, которые изначально содержатся в муке. Они активируются, когда вода смешивается с мукой. Существует альфа-амилаза и бета-амилаза. Альфа-амилаза расщепляет крахмальные цепочки, а бета-амилаза отламывает ячейки мальтозы от концов крахмальных цепочек. Таким образом вместе они ферментируют крахмал, содержащийся в муке.
От этих реакций образуется и глюкоза и сложные сахара, типа мальтозы. Но это не значит, что дрожжи кушают их одновременно. У хлебопекарных дрожжей есть ферменты мальтаза и инвертаза, которые расщепляют сложные сахара на простые (глюкоза и фруктоза), которые дрожж уже может кушать, но зачем зачем ей напрягаться, если есть глюкоза. Таким образом дрожжи сперва будут кушать глюкозу, а потом перерабатывать сложные сахара.
Итого, чтобы дрожжи делали ферментацию, их надо кормить. Отвечают за это амилазы, а у муки даже есть показатель «Число падения», который отражает активность фермента альфа-амилаза в муке. Об этом в другой раз, и большая активность не значит лучшая мука, тут важен баланс. Оптимальным числом падения считается 220-280, хотя на пачке муки вы и не найдете этих цифр.
Из понимания как кушают дрожжи можно сделать интересные выводы:
- Если ваше тесто не поднимается, то не факт, что вы что-то неправильно сделали, может просто мука плохая (читай амилаза).
- Если вы кинули сто-пицот тысяч дрожжей, абсолютно не обязательно, что это даст симметричный эффект: их кто-то должен кормить. Выходит даже, что дрожжи аристократы.
- Да, в муке углеводов порядка 70%, но после длительной ферментации абсолютно не факт, что у вас в тесте 70% углеводов. Что-то дрожжи скушали. Привет любителям здорового питания. Конечно, 20% их не станет, и вы бы этого не хотели, потому как тесто бы не получилось, но количество углеводов уменьшается в объеме до 10%. (опять же измерял не я)
Созревание теста
Ну вот мы и подошли к самому интересному. Созревание это про вкус и текстуру. Но и предыдущие знания также важны.
Распад глютена
Звучит странно, ведь мы этот глютен создаем и развиваем, к чему нам его распадать?
Но дело не в нас, а в ферментах протеазах, которые есть, например, в муке. А во-вторых, глютен по своей природе тянуться не любит. Таким образом и повлиять на распад глютена мы не можем и не особо то хотим это делать. А еще ферменты – это белки. И тут получается, что белки едят белков. Клановая вражда:)
Протеазы начинают свою активность при смешивании муки с водой и действую до выпечки. Они расщепляют белок глютен на аминокислоты и пептиды, делая глютеновую сеть более слабой и податливой. Этот процесс влияет на:
- Рабочие характеристики теста: эластичность и растяжимость.
- Финальную текстуру корочки: мягкая, жевательная и т.д.
- Вкусовые характеристики: аминокислоты необходимы для реакции Майара (то самое подрумянивание корочки), которая создает отдельные сложные вкусовые характеристики; а также аминокислоты вступают в реакции с этанолом и кислотами в тесте, формируя вкусовые и ароматические характеристики.
Если не забывать про вопрос баланса, то чем дольше происходит ферментация, тем больше происходит расщепление белков, и тем больше вкусовой потенциал хлеба.
Баланс состоит в том, чтобы не дать протеазам съесть слишком много белка. В таком случае тесто уже не будет держать форму, станет «жидким», растяжимым и будет легко рваться. Поэтому некий распад глютена нам необходим, но чрезмерный крайне плох.
Тут надо отметить, что как раз разная мука позволяет разную длительность ферментации. Чем больше в муке изначально белка, тем дольше может идти процесс ферментации без ущерба для финального результата. Более того, мука с высоким содержанием белка требует более длительной ферментации, чем мука с низким содержанием белка.
Кислоты и кисломолочные бактерии
В процессе ферментации в тесте формируются различные кислоты. Вообще все участники, о которых мы говорили (дрожжи, ферменты), любят кислую среду. Поэтому есть прямая зависимость между длительностью ферментации и кислотностью теста. Пиковую кислотность выдает закваска (до 3,5 Ph).
Для нас наибольший интерес представляют молочная и уксусная кислоты. В основном они производятся кисломолочными бактериями. Кислоты эти непосредственно влияют на вкус будущего хлеба:
- Прямо: молочная кислота способствует мягкому / нежному йогуртному вкусу; уксусная – уксусному ( ржущий смайл ) и резкому.
- Косвенно: химические реакции между кислотами и другими компонентами теста, особенно этанолом, ведут к образованию ароматических составляющих.
Кислотная среда также усиливает глютен и увеличивает активность ферментов, т.к. среда соответствует их предпочтениям.
Когда мы говорим о кисломолочных бактериях, то мы говорим о классе (биологически верный термин, же?) бактерий, а не о конкретных видах. И видов этих… много:) Это основная причина почему разные закваски ведут себя по-разному: их микрофлора может существенно отличаться и зависеть в том числе от географической локации. Теперь выражение «передавать закваску по наследству» звучит не так уж и странно, да?
При дрожжевой ферментации активность кисломолочных бактерий существенно ниже, чем дрожжей. Так, на одну бактерию приходится 10 – 100 тыс. дрожжей. Опять же – не я замерял. Следовательно, время играет существенную роль для возможности этих бактерий произвести необходимое количество кислот, чтобы повлиять на вкус. Для этого нужна длительная ферментация и не надо класть в тесто лопату дрожжей.
В целом, для развития вкусовых аспектов от кисломолочных бактерий необходимо от 6 часов ферментации при комнатной температуре или от 24-48 часов в холодильнике.
Для сравнения, тесто на закваске содержит порядка 100 кисломолочных бактерий на 1 дрожж. Поэтому хлеб на закваске, даже при относительно короткой ферментации, выдает «гору» вкуса и запаха.
Тем не менее, что мы не копаемся в видах бактерий, их можно разделить на 2 категории:
- Гомоферментативные (Lactobacillus acidophilus, L. casei, L. plantarum и L. Delbrueckii) – те, которые производят молочную кислоту
- Гетероферментативные (Lactobacillus sanfranciscensis, L. brevis и L. Fermentum) – те, которые производят молочную кислоту, а также уксусную и углекислый газ.
Основное различие, которое нас интересует между ними, это их температурные предпочтения:
- Гомоферментативные предпочитают температуры 20-40С и более жидкую среду (большая влажность теста).
- Гетероферментативные предпочитают похолоднее, а именно меньше 20С, и более сухую среду.
Если по-человечески, то ферментация при низких температурах даст более резкий вкус и аромат из-за большей активности гетероферментативных бактерий. А ферментация при высоких температурах даст более нежный йогуртовый вкус и аромат. Ну, и еще вопрос влажности теста, смотря что вы хотите максимизировать.
Думаю, на этом стоит остановиться
По итогу имеем, что вкус, аромат и текстура теста формируются во взаимодействии множества участников процесса, каждый из которых имеет свои предпочтения, ограничения и особенности. Все эти участники ведут свою жизнедеятельность внутри тестовой массы и в результате сотен реакций продуктов их жизнедеятельности формируются те или иные вкусы. Какие-то мы можем усилить и акцентировать, а какие-то нет.
Если вы прочитали все это, то искреннее вам спасибо. Я и правда старался скомбинировать знания и факты во что-то структурированное и читаемое, а поскольку все мои материалы 100% авторские, то это занимает очень большое количество времени.
Это не всеобъемлющая статья, но дает значительное понимание происходящего, что такое ферментация и для чего она вообще нужна. Грубо говоря, статья отвечает на вопрос «Почему не надо кидать в тесто 100 гр. дрожжей и выпекать через 10 минут». Хотя, тут все индивидуально.
Также эта статья позволяет в достаточной степени понять, почему в хлебопечении нет догм. Нет идеальной температуры теста после замеса. Нет идеальной температуры брожения. Нет в этом ничего идеального. Это все вопрос баланса и чего вы хотите достичь!
Вы вправе делать ферментацию при комнатной температуре или холодную ферментацию, быструю и долгую, подбирать типы муки и методы. В общем, вы вправе творить, как вам нравится.
Ежели вы не хотите творить, как вам нравится, то можете просто использовать мои пошаговые инструкции:) В таком случае, вы будете понимать, почему я иногда делаю так или иначе.
Надеюсь, вам было интересно, и до новых статей!
Подписывайтесь на мой telegram-канал. Там и лента новостей, и что-то, чего тут нет😁