Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Bedank de complexe chemie van gluten voor uw lichte, donzige bakproducten

Krediet:Pixabay/CC0 Publiek Domein

In het brood, de broodjes en het gebak dat deze feestdagen op veel tafels te vinden is, zit een bijzondere substantie:gluten. De unieke chemie van Gluten maakt voedsel luchtig en rekbaar.



Ik ben een scheikundige die scheikunde- of kooklessen geeft, en elk jaar vraag ik mijn studenten:"Wat is gluten?" Veel voorkomende antwoorden zijn 'een suiker' of 'een koolhydraat'. Maar zelden heeft iemand het goed.

Dus, wat zijn gluten?

Gluten is een complex mengsel van eiwitten. Het vormt 85-90% van het eiwit in bloem. Eiwitten zijn natuurlijke biologische macromoleculen die zijn samengesteld uit ketens van aminozuren die zich opvouwen en verschillende vormen aannemen.

Gluten zijn afkomstig uit het endosperm van tarwe, rogge, gerst en aanverwante planten. Het endosperm is een weefsel in de zaden van de plant dat dient als opslagplaats voor zetmeel en eiwitten. Bij het maalproces waarbij bloem ontstaat, komt de inhoud van het endosperm vrij, inclusief gluten.

De belangrijkste eiwitten in het glutenmengsel zijn gliadine en glutenine. Deze eiwitten vormen een groot deel van de structuur van op meel gebaseerde voedingsproducten. Tijdens het kneden of mengen van het deeg vormen deze eiwitten een elastisch gaas, ook wel het glutennetwerk genoemd.

Een glutennetwerk creëren

Het vormen van een glutennetwerk is de sleutel om het deeg te laten rijzen. Het netwerk fungeert als een ballon die gassen opvangt tijdens het rijzen, rijzen en bakken. Tijdens het rijzen en rijzen, wanneer het deeg de tijd krijgt om uit te zetten, geeft de gist in het deeg kooldioxide af terwijl het de aanwezige suikers eet en verteert. Dit proces wordt fermentatie genoemd.

Bij het bakproces komen verschillende gassen vrij, zoals kooldioxide, water in de vorm van stoom, ethanoldampen en stikstof. Het glutennetwerk vangt deze gassen op en het deeg zet uit als een ballon. Als het glutennetwerk te sterk is, zullen de gassen niet genoeg druk produceren om het deeg te laten rijzen. Als het te zwak is, barst de ballon en blijft het deeg niet rijzen. Hoe sterk het glutennetwerk uiteindelijk wordt, hangt af van hoe lang je het deeg kneedt en mengt.

Gluten bestaat uit twee eiwitten:glutenine en gliadine.

Om het glutennetwerk te vormen, moet je het deeg kneden of mengen met wat water. Hierdoor komen de eiwitten op één lijn.

De glutenine-eiwitten komen in lange en korte ketens die opgerolde structuren aannemen. Deze spoelen worden bij elkaar gehouden door aantrekkelijke krachten tussen de lussen van de spoelen, bekend als intramoleculaire waterstofbruggen. Door kneden en mixen worden enkele van de aantrekkingskrachten verbroken en worden de glutenine-eiwitten op één lijn gebracht.

Er vormen zich bindingen tussen de individuele glutenineketens via zwavelatomen op sommige aminozuren waaruit glutenine bestaat. Wanneer deze aminozuren, cysteïnen genaamd, met elkaar in contact worden gebracht, binden de zwavelatomen zich aan elkaar, waardoor een koppeling ontstaat die disulfidebinding wordt genoemd.

Naarmate meer en meer cysteïnes disulfidebindingen vormen met cysteïnes op naburige eiwitten, groeit het netwerk. Dus hoe meer eiwitten er aanwezig zijn en hoe langer het kneedproces, hoe sterker het glutennetwerk. Broodmeel heeft hogere eiwitconcentraties (12-14%) dan andere meelsoorten, dus broodmeel leidt tot een sterker glutennetwerk en meer rijst.

De gliadine-eiwitten zijn kleiner en compacter dan glutenine-eiwitten. Tijdens het kneedproces verspreidt gliadine zich door de gluteninepolymeren. Terwijl glutenine het deeg elastisch en sterk maakt, maken de gliadine-eiwitten het deeg stroperig, vloeibaar en compact.

Versterken en inkorten

Het toevoegen van zout neutraliseert eventuele ladingen die op de eiwitten aanwezig kunnen zijn. Dit minimaliseert eventuele afstoting tussen de eiwitten en brengt ze dichter bij elkaar. Dit proces dwingt water tussen de eiwitten weg, wat de eiwitten dichter bij elkaar brengt en het netwerk stabiliseert. Door zout toe te voegen ontstaat er dus een sterker netwerk, waardoor het deeg beter kan worden uitgerekt en getrokken.

Vetten zoals boter of margarine zullen het glutennetwerk verzwakken of ‘verkorten’. Meestal wordt u in recepten gevraagd de vetten met de bloem te mengen voordat u water of melk toevoegt. Dit is zodat de vetten de bloem bedekken. En omdat vetten hydrofoob of waterafstotend zijn, voorkomt dit proces dat het water dat het glutennetwerk helpt vormen de eiwitten bereikt. Dit resulteert in een zachter en malser bakproduct.

Zonder de vorming van het glutennetwerk zouden gebakken goederen niet uitgroeien tot de lichte en luchtige, heerlijke gerechten waar we van houden.

Aangeboden door The Conversation

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Wie heeft klonen bedacht en wanneer?
  2. Een celmodel maken Styrofoam Ball
  3. Het vastleggen van extracellulaire blaasjes:een nieuwe technologie voor het isoleren van ziektemarkers
  4. Tasmaanse tijger gedoemd lang voordat er mensen kwamen
  5. Onthullingen van 17 miljoen jaar oude apentanden kunnen leiden tot nieuwe inzichten over de vroege menselijke evolutie
  6. Het leven van een albatros:individualiteit aanpakken in populatiestudies
  7. Is eclips gelijk aan nacht in het plantenleven? Onderzoekers testen plantritmes tijdens zonsverduistering
  8. Hoe natuurlijke selectie werkt
  9. Wat is de rol van glucose in cellulaire ademhaling?

Wetenschap