1. Grondstoffen

1.4. - Andere grondstoffen : emulgatoren, suiker, zout

Aan brood kan men heel wat grondstoffen toevoegen o.a. emulgatoren, vet, suiker, melk of melkpoeder, rozijnen, sesamzaad. Een aantal van deze grondstoffen gaan we van naderbij bekijken.

Emulgatoren

Misschien vereist de term emulgator enige uitleg. Een emulgator is een stof die behulpzaam is bij het fijn verdelen (= emulgeren) van een vloeistof in een andere waarmee het niet mengbaar is. Het klassieke voorbeeld is de eidooier die men toevoegt aan olie en azijn om mayonaise te maken. De eidooier bevat lecithine en deze stof zorgt er voor dat de twee vloeistoffen zich vermengen. Naast lecithine zijn er nog een aantal andere emulgatoren. De meest gebruikte in de bakkerswereld zijn CSL en DAWE. Beide zijn afkortingen van scheikundige termen: calcium-stearoyl-2-lactaat en diacetylwijnsteenzure esters van mono- en diglyceriden.

Het gebruik van een emulgator heeft een positieve invloed op de kwaliteit van het brood :

In de gehele wereld wordt veel onderzoek gedaan naar het mechanisme waarmee emulgatoren werken in het brood. Emulgatoren zijn vetachtige stoffen die bij de broodbereiding een gelijkaardige werking hebben als vet : ze leveren een soepeler deeg, een stabieler deeg tijdens de rijs, een fijnere kruim en een langere malsheid van het brood. In het algemeen is hun werking sterker dan die van vet, daarnaast ligt de optimale werking bij lagere concentraties. De optimale toevoeging van een emulgator ligt meestal tussen 0.25% en 0.5% op de bloem, terwijl voor vet meestal 1% of meer gebruikt wordt. Emulgatoren bevatten zowel hydrofiele als lipofiele eigenschappen. Als emulgatoren in een olie-water-fase toegevoegd worden, zullen ze ÚÚn of meerdere lagen van het contactoppervlak tussen olie en water adsorberen, daardoor reduceren ze de oppervlaktespanning tussen de twee vloeistoffen. De oppervlakteactiviteit van emulgatoren is nauw verwant aan hun chemische structuur: dit wordt uitgedrukt in de hydrofiele/lipofiele balans die afhankelijk is van het hydrofiele karakter van de polaire groep en het lipofiel karakter van de vetzuur groep. Emulgatoren in een brooddeeg functioneren als schuimstabilisatoren.

In principe kunnen emulgatoren in een deeg op twee manieren functioneren :

Monoglyceriden

Monoglyceriden komen natuurlijk voor in oliŰn en vetten, waar ze als minorcomponenten teruggevonden worden. Ze worden rechtstreeks uit vetten bereid door verestering. In dit chemische proces worden oliŰn en vetten in de aanwezigheid van een alkaline katalysator (meestal natriumhydroxide) behandeld met een hoeveelheid glycerol bij verhoogde temperatuur. Monoglyceriden functioneren op vijf verschillende niveaus : in een emulsie, zetmeel complexvorming, prote´ne-interacties, kristalmodificatie of aeratie.

Het gebruik van monoglyceriden heeft een betere malsheid van de kruim als gevolg. De werking is gebaseerd op hun interactie met de zetmeelcomponenten van de bloem. Toevoeging van monoglyceriden aan een deeg resulteert in een verminderde zetmeelverstijfseling en een vermindering van de wateroplosbare amylosefractie; het voorkomt de vorming van amylose-gels waardoor de kruim van het brood zachter zal zijn. Monoglyceriden vormen ook complexen met amylose in de zetmeelkorrels. De grootste oorzaak van het oudbakken worden is echter retrogradatie van de amylopectinefractie, elke vertraging van dat proces zal het oudbakken worden vertragen. De hoeveelheid amylose aanwezig in de tarwebloem kan ongeveer 1% (op het bloemgewicht) monoglyceriden binden. De vorming van amylose-vet-complexen elimineert de retrogradatie van amylose en vermindert de retrogradatie van amylopectine tijdens de opslag. Indien meer dan 1% aan monoglyceriden toegevoegd worden aan de bloem, zal er een verhoogde interactie zijn met amylopectine wat resulteert in een meer drastische reductie van de amylopectine retrogradatie en de geassocieerde vastheid van de kruim, dit is vooral belangrijk als gebakken producten langer dan 3 dagen moeten bewaard worden.

Diacetylwijnsteenzuuresters

De toegepaste dosissen liggen tussen 0.1% en 0.5 %. DATEM heeft de mogelijkheid om te reageren met verschillende componenten uit de bloem. Het heeft een deegversterkend effect door de interactie met glutenprote´nen wat resulteert in een goed ovenrijs en een verbeterd broodvolume. Het volume-effect kan als volgt verklaard worden: DATEM kan door zijn chemische structuur hydrofobe en hydrofiele delen van verschillende glutenstrengen aan elkaar binden zodat er een beter ontwikkeld glutennetwerk ontstaat. DATEM reageert ook met zetmeel. Het verlies van water uit het deeg tijdens het bakken wordt sterk verminderd. Door het gebruik van DATEM zal het brood ook langer vers blijven. Het is echter niet zo effectief als de mono- en diglyceriden waarvan ze gesynthetiseerd zijn.

De voordelen van diacetylwijnsteenzuuresters zijn :

Verbeteraars

Veel mensen vragen zich af van de zogenaamde verbeteraars zijn. Om te beginnen moet men onderscheid maken tussen meelverbeteraars en broodverbeteraars. Zoals het woord zelf zegt gaat het om stoffen die de eigenschappen van de bloem en/of het brood verbeteren. De eenvoudigste vorm van broodverbeteraar werd lang geleden door onze grootouders gebruikt. Om de houdbaarheid van het brood te verbeteren werd er smout aan het deeg toegevoegd. Het vet zorgde er voor dat het brood langer mals bleef. In andere landen werd dit gedaan door bijvoorbeeld olijfolie toe te voegen.

De Europese markt wordt trouwens gekenmerkt door een grote verscheidenheid aan regionale producten. Het feit dat al deze producten steeds een relatief korte commerciŰle levensduur hadden is trouwens de reden waarom deze grote verscheidenheid overeind kon blijven.

Natuurlijk zit hierin een evolutie als was het maar omwille van het steeds groter wordende marktaandeel van de super- en hypermarkten. Onder invloed daarvan moet ook de ambachtelijke bakker zich meer en meer aanpassen aan een consument die steeds veeleisender en mondiger wordt. Het is omwille van die evolutie dat de diepvriesmarkt van half afgewerkte producten (bijvoorbeeld voorgebakken diepgevroren broden en voorgerezen koffiekoeken) zich kunnen ontwikkelen heeft en nog steeds in belang toeneemt.

Het is ook in die context dat er ook steeds meer verschillende verbeteraars en mixen op de markt verschenen zijn. Men kan deze in feite onderverdelen in 3 groepen :

Tot slot wil ik nog opmerken dat er de laatste jaren (sinds 2003 - 2004) een evolutie aan de gang is naar vloeibare verbeteraars. In die producten wordt olie als basis genomen om de werkzame stoffen in op te lossen of te dispergeren. Vloeibare verbeteraars hebben uiteraard het grote voordeel van gemakkelijk doseerbaar te zijn. Anderzijds wordt hun gebruik gelimiteerd door het feit dat niet alle werkzame stoffen oplosbaar zijn in olie of geen stabiel mengsel vormen zodanig dat de werkzame eigenschappen gedeeltelijk verloren gaan.

Ik moet wel opmerken dat de laatste paar jaar sinds het einde van het vorig decennia (2001 - 2010) er een andere evolutie aan de gang is, nl weg van alle soorten chemische additieven en e-nummers. Alhoewel een e-nummer aangeeft dat de stof geen gevaar oplevert voor de gezondheid van de mens, leeft nochtans bij grote lagen van de bevolking dat e-nummers "slecht" zijn. Gelukkig zijn er tegenwoordig heel goede alternatieven voorhanden gebaseerd op fermentatie technologie en enzymen. Indien u daar meer wenst over te weten, stuur me een mailtje.

Suiker

Er bestaat soms wel eens verwarring over suiker, glucose, dextrose, sucrose enz. Suiker wordt gewonnen uit voornamelijk drie gewassen : bieten, riet of ma´s. Rietsuiker en bietsuiker is sucrose en er is geen wezenlijk verschil tussen de twee. Sucrose wordt, door het enzym invertase dat aanwezig is in de gist, gesplitst in twee moleculen glucose.

Dextrose echter wordt meestal gemaakt uit ma´szetmeel. Door hydrolyse van het zetmeel ontstaat er dextrose. Het kan sucrose vervangen in de broodproductie zonder problemen. De gist zal de dextrose omzetten tot CO2 en alcohol. Men moet wel onthouden dat dextrose een kleinere zoetkracht heeft dan sucrose. Indien men de zoetkracht van sucrose op 100 zet, dan heeft dextrose een zoetkracht van 72.

Er bestaat ook nog fructose. Chemisch gezien heeft die precies dezelfde formule als glucose (C6H12O6) maar daar waar glucose een zesring is, is fructose een vijfring. Er zijn een aantal manieren waarop men de chemische formule kan weergeven. Hieronder vindt men er een aantal zowel van glucose, fructose als sucrose. Wat men ook moet onthouden is dat fructose een zoetkracht heeft van 172 terug in vergelijking met zoetkracht 100 die men aan sucrose toekent.

De laatste figuur toont hoe glucose en fructose samen sucrose vormen.

Suiker wordt gebruikt omwille van de invloed die het uitoefent op de narijs en de kleur van de korst. Daarenboven heeft het ook een invloed op de regelmatigheid van de celstructuur van de kruim en op het volume van het brood. De suikers die een rol spelen bij de broodbereiding zijn sacharose, maltose en lactose (disachariden), glucose en fructose (monosachariden).

Gedurende de narijs neemt het volume van het deeg toe. De oorzaak van dit fenomeen is het gas dat geproduceerd door de gist en dat weerhouden wordt door het glutennetwerk. De gistingsreactie is de volgende:

C6H12O6 -> 2CO2 + 2C2H5OH + 113 kJ

Een molecule suiker geeft 2 moleculen kooldioxide en 2 moleculen alcohol. Daarenboven wordt er warmte vrijgesteld. Uit 1 gram suiker ontstaat zo ongeveer 300 ml gas wat overeenkomt met ongeveer 0,464 gram kooldioxide, 0,486 gram ethanol en 0,05 gram andere aromatische stofwisselingsproducten.

Het gas dat geproduceerd wordt gaat eerst oplossen in het water van het deeg tot het verzadigd is. Daarna blijft het als gas aanwezig in het deeg, wordt het weerhouden door het glutennetwerk dat zal gaan uitzetten onder invloed van de druk die zich opbouwt binnen het deeg: het deeg rijst.

zetmeelafbraak

Gist kan enkel monosachariden omzetten of vergisten. Vooraleer de disachariden kunnen omgezet worden door de gist moeten deze eerst, via een enzymatisch proces, gesplitst worden. De snelheid waarmee deze suikers omgezet wordt hangt af van het type suiker. Sacharose wordt al tijdens het kneden gesplitst door invertase. Invertase is een enzym. Enzymen zijn stoffen die in alle levende wezens voorkomen en stofwisselingsprocessen katalyseren: zij nemen deel aan een chemische reactie maar ondergaan zelf geen veranderingen tijdens die reactie. Dus voor wat de gisting betreft maakt het geen verschil uit of men sacharose toevoegt of een glucose- fructose stroop.

Maltose is een disaccharide dat gevormd wordt door afsplitsing van zetmeel onder invloed van alfa-amylase. Maltose wordt dan op zijn beurt gesplitst door maltase in twee glucose moleculen. De gist gaat echter de maltose niet splitsen zolang er glucose of fructose, afkomstig van andere bronnen dan zetmeel, aanwezig is in het deeg. Glucose wordt onmiddellijk afgebroken door de gist tot kooldioxide en ethanol en dat is dan ook de reden waarom men geen glucose terugvindt in het deeg.

Lactose, dat bestaat uit een molecule glucose en een molecule galactose, wordt door de gist niet geassimileerd omdat hij niet beschikt over het enzym dat lactose kan splitsen. Sommige melkderivaten echter bevatten wel lactase en dan wordt de lactose wel opgesplitst. In dat geval komt zowel de glucose als de galactose ter beschikking van de gist en hij zal beide suikers vergisten. De formule ziet er als volgt uit :

Gist heeft een kleine voorkeur voor glucose. In een deeg waar zowel glucose als fructose in aanwezig zijn, zal de gist eerst beginnen met het vergisten van de glucose.

De kleur van de korst wordt nadrukkelijk be´nvloed door de aanwezigheid van suikers. Suikers en eiwitten in een waterig milieu gaan bij hoge temperatuur reageren - de zogenaamde Maillard reactie - om de korst hij typisch goudbruine kleur te geven. Het zijn enkel de reducerende suikers die kunnen deelnemen aan de Maillard reactie. Sacharose is een niet-reducerende suiker en heeft daarom geen invloed op de kleur van het product. Dus in een koekjesdeeg - zonder gist dus - zal er weinig bruinkleuring optreden indien men sacharose gebruikt als zoetstof. In een product met gist lijkt saccharose wel een invloed te hebben op de kleur. Dit is echter maar schijn. In werkelijkheid wordt de sacharose door de gist omgezet in glucose en fructose en dat zijn wel twee reducerende suikers. Anderzijds kan men de kleur van een product gemakkelijk be´nvloeden met lactose omdat het enerzijds een reducerende suiker is maar anderzijds blijft het als zodanig aanwezig in het deeg.

Zout

Zout is een belangrijke grondstof in de broodbereiding. Het be´nvloedt de glutenvorming omdat de gliadine minder oplosbaar is in een zoutoplossing. Als gevolg hiervan wordt er een grotere hoeveelheid gluten gevormd. Een deeg met zout zal daarom vaster aanvoelen dan een deeg zonder zout. Zout verbetert dus de capaciteit om gas te weerhouden en als gevolg daarvan heeft het een positieve invloed op het volume van het brood.

Er is ook nog een andere verklaring waarom deeg met zout vaster is dan een deeg zonder zout. Dit heeft te maken met de elektrostatische krachten in het glutennetwerk dat hierdoor minder buigbaar wordt, meer rigide is. Gedurende het kneden worden de eiwitten van de bloem bewerkt en treedt er een chemische reactie op. In dit verband worden er ionbindingen tot stand gebracht waarin de zouten - zowel deze van nature uit aanwezig in de bloem als de toegevoegde zouten onder de vorm van natriumchloride - een belangrijke rol spelen. Als gevolg hiervan kan men in een deeg met zout mÚÚr water gebruiken dan in een deeg zonder zout.

Zout be´nvloedt ook de korstkleuring. De korst van een brood met zout is meer levendig en krokanter dan de korst van een brood zonder zout. Het hoeft uiteraard ook niet veel uitleg dat een brood met zout smakelijker is dan een brood zonder zout.

Zout heeft ook een invloed hebben op de houdbaarheid (in termen van krokantheid) van het brood. Zout is hygroscopisch, met andere woorden het trekt water aan. In een droge omgeving zal het dus de neiging hebben het water van de kruim langer vast te houden terwijl in een omgeving met een hoge relatieve vochtigheid zal het vocht aantrekken waardoor de korst gemakkelijker zijn krokantheid verliest en een zekere taaiheid krijgt. In dit geval heeft het dus een negatieve invloed.

In termen van microbiologische houdbaarheid heeft zout een positieve invloed omdat het de wateractiviteit gaat verminderen

De laatste paar jaar wordt er nogal wat druk uitgeoefend op de bakkerij sector om het zoutgehalte in brood te verminderen. Kaliumchloride is een vervangmiddel dat ongeveer dezelfde effecten heeft als zout (natriumchloride) op het deeg en op het brood. Als men echter dezelfde hoeveelheid kaliumchloride gebruikt dan krijgt het brood een onaangename bittere smaak. Die smaak kan gemaskeerd worden door eieren of boter toe te voegen. Dus bij een cake valt de vervanging van natriumchloride met kaliumchloride minder op.

Kaliumchloride gaat de gist minder remmen dan natriumchloride met andere woorden de rijsttijden wcorden enigzins korter. Ook de kneedtijd wordt iets korter. Als men het zout vervangt door een 50:50 mengeling van NaCl + KCl gaat de kneedtijd ongeveer 15 % korter zijn. Dus als men normaal 20 ninuten kneed dan wordt de kneedtijd circa 17 minuten.

Tenslotte moet er ook nog opgemerkt worden dat kaliumchloride iets minder vlot oplost in water. Vandaar dat het raadzaam is kaliumchloride te gebruiken die niet te grof is. Als de korrels "groot" zijn lost de kaliumchloride minder gemakkelijk op en gaat men na het bakken kleine donkere vlekjes krijgen op de korst. Dit fenomeen doet zich vooral voor bij cakes en muffins.

Zout heeft natuurlijk ook iets te maken met smaak. Een brood zonder zout smaakt fletser dan een brood met zout. Er is echter steeds een grotere druk op de bakkers om het zoutgehalte in het brood te verminderen. In BelgiŰ is het gemiddeld zoutverbruik 10 g/dag terwijl de Wereld Gezondheids Organisatie (WHO) maximaal 5 g aanbeveelt. We eten dus teveel zout. Dat komt natuurlijk niet alleen uit het brood maar ook uit allerlei vleesbereidingen, kant-en-klaar maaltijden of het zout dat we gewoon op de frieten doen. Bij het reduceren van zout in brood moet men zich echter focussen op de smaak van het brood in zijn totaliteit en zich niet noodzakelijk afvragen of de consument het brood al dan niet voldoende zout zal vinden. In dit opzicht kan het gebruik van zuurdesem veel helpen. Zuurdesem zal het brood een betere, rondere smaak geven.

Oxidantia & reductantia

Opslag van bloem veroorzaakt een trage oxidatie van vrije thiolgroepen, deze oxidatie is zeer belangrijk om een goed eindproduct te bekomen. Door het gebruik van oxidantia kan dit alles versneld worden en een bijkomend voordeel is dat ze ook de proteasen inhiberen. Reductantia zoals cyste´ne bevorderen immers de proteasewerking, daardoor worden de glutenmoleculen afgebroken en verkrijgt men brood met minder volume en een slechtere kwaliteit. Oxidantia hebben in degen vooral een invloed op de kwaliteit van het glutennetwerk, ze bevorderen de thiol- en disulfide-interacties. Hoe beter de oxidatie verloopt hoe meer disulfide-interacties er in het glutennetwerk zullen zijn, dus hoe sterker het deeg zal worden (fig. 11). Reductantia verbreken de disulfidebruggen waardoor het deeg verslapt. Dit kan soms gewenst zijn, indien het deeg tijdens industriŰle processen niet te veel weerstand mag vertonen tegen mechanische bewerkingen. Degen die niet genoeg geoxideerd zijn, zijn slap, zacht en hebben te weinig elasticiteit, ze zijn slecht verwerkbaar en geven producten met weinig volume en weinig symmetrie. De kleur van de korst is dof (te donker), de producten zijn dus van geen goede kwaliteit. Degen die te sterk geoxideerd zijn, zijn stug, stevig en minder rekbaar. Degen die goed geoxideerd zijn, zijn gemakkelijk te behandelen, hebben goede elasticiteits- en extensibiliteitseigenschappen en zijn niet kleverig. De expansie in de oven is goed, het volume is normaal, het brood zal langer zijn kwaliteit behouden dankzij de fijne kruimstructuur.

Ascorbinezuur

Ascorbinezuur (AA) treedt op als oxidans maar is eigenlijk een reductans. Tijdens het kneden wordt ascorbinezuur omgezet in dehydro-ascorbinezuur (DHAA), dit gebeurt in aanwezigheid van zuurstof uit de lucht en door de katalyserende werking van het bloemenzym ascorbinezuuroxidase. Dehydro-ascorbinezuur is dus het oxidans: 2 eindstandige thiolgroepen zullen geoxideerd worden waardoor er een disulfidebrug gevormd wordt. Door deze reactie zal dehydro-ascorbinezuur opnieuw omgezet worden in zijn gereduceerde toestand: ascorbinezuur. In feite is dehydro-ascorbinezuur dus de werkzame stof; indien men het aan deeg toevoegt zal men dezelfde werking bekomen als ascorbinezuur maar in de praktijk doet men dit niet omdat ascorbinezuur goedkoper is en het effect vrijwel hetzelfde is. De oxidatie van ascorbinezuur tot dehydro-ascorbinezuur is bij de broodbereiding enkel mogelijk tijdens het kneden omdat er in dat stadium lucht in het deeg wordt geslagen en er dus zuurstof aanwezig is. Na het kneden wordt de aanwezige zuurstof verbruikt door de gist. Tijdens het bakken zal ascorbinezuur afgebroken worden tot CO2 (27% verdampt), wateroplosbaar L-threonine zuur (52%) en de rest tot wateroplosbare zuren zoals 2,3-diketo-L-gluconzuur. Hieruit blijkt dat brood een slechte drager is voor vitaminering met vitamine C. Een overdosering van ascorbinezuur in brooddeeg is bijna niet mogelijk, er wordt verondersteld dat een dosis tussen 30 en 120 ppm bijna geen verschillen geeft. Meestal wordt er 20 tot 40 ppm door de maalderijen aan de bloem toegevoegd. De maximaal toegelaten dosering bedraagt 50 ppm.

Cyste´ne

Cyste´ne is een aminozuur dat ervoor zorgt dat de onderlinge disulfidebruggen van de eiwitketens sneller verbroken worden waardoor het deeg slapper wordt. Indien cyste´ne toegevoegd wordt zal het glutennetwerk zich sneller ontwikkelen, waardoor de rijs sneller kan verlopen. De maximum dosering bedraagt 7,5 g per 100 kg bloem. In de loop der jaren is de rol van cyste´ne bij de broodbereiding sterk verminderd door de opkomst van enzymen en de toepassing van intensieve kneding. Cyste´ne heeft zijn grootste invloed op het proces en de kwaliteit als er weinig intensief gekneed wordt.



e-mail
NoŰl Haegens

Home