Der Brotfermentationsprozess – Wie Hefe Brot aufgehen lässt

Der Teigfermentationsprozess ist die Wissenschaft, wie Mehl, Wasser, Salz und Hefe zusammenkommen und sich in Brot verwandeln. Dieser Artikel zeigt, wie wichtig die Teigfermentation ist und taucht tief in die Wissenschaft der Brotherstellung ein. Die Mehrheit der Bäcker wird diese Informationen nicht kennen. Aber nachdem ich mir eine Auszeit genommen hatte, um zu verstehen, was wirklich los war, stieg die Qualität meines Brotes in die Höhe!

Wenn Sie die Wissenschaft hinter dem Brotbacken kennen, können Sie die online gefundenen schlechten Ratschläge durchschneiden und bessere Entscheidungen treffen. Nachdem Sie diese ausführliche Anleitung gelesen haben, wissen Sie, wie die Brotfermentation funktioniert, und verstehen, wie wichtig sie für die Herstellung von Brot von gleichbleibender Qualität ist. Wir werden auch darauf eingehen, wie Mehl während des Teigherstellungsprozesses abgebaut wird, um die Glutenstruktur zu entwickeln und Nahrung für die Hefe bereitzustellen.

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Was ist Fermentation?

Fermentation kommt vom lateinischen Wort “Fermentare”, was “Sauerteig” bedeutet.” Es ist eine wichtige Etappe in vielen beliebten Lebensmitteln wie Käse, Joghurt, Alkohol, eingelegten Lebensmitteln und Brot. Für die Fermentation sind eine Base und ein Stamm erforderlich. Eine Base wird eine Form von Kohlenhydraten sein, und der Stamm ist eine Art von Bakterien oder Pilzen.

Bei der Brotfermentation sind die Kohlenhydrate im Mehl die Basis und der Stamm ist Hefe.

Brotgärung vereinfacht

Sobald Hefe mit Mehl und Wasser in Berührung kommt, beginnt der Hefegärungsprozess.

Die hydratisierten Kohlenhydrate zerfallen in einfache Zucker. Diese Zucker versorgen die Hefe mit Nahrung, damit sie aerob und anaerob atmet. Kohlendioxid ist das Produkt, das am meisten mit der Hefeatmung in Verbindung gebracht wird, da es die Taschen von Gluten (Alveolen) erweitert, um das Brot aufgehen zu lassen.

Wir können Änderungen im Umgang mit dem Teig und dem Fermentationsprozess vornehmen, um offene, unregelmäßige oder engmaschige Krümeltypen zu erzeugen. Größere Lufteinschlüsse ergeben ein offenes Krümelbrot mit einer leichteren Textur.

So einfach ist es jedoch nicht. Die alkoholische Gärung, die von der Hefe ausgelöst wird, erzeugt andere Komponenten wie Ethanol, Milchsäure, Essigsäure und verschiedene organische Säuren. Wie dies geschieht und wie man das Niveau der alkoholischen Gärung im Vergleich zur Kohlendioxidproduktion kontrolliert, erfordert ein wenig Aufwand, um es zu verstehen. Aber keine Sorge, Sie sind am richtigen Ort!

Was ist Hefe?

Hefe ist ein einzelliger Organismus der Pilzart. Obwohl es die moderne Hefeproduktion seit den frühen 1800er Jahren gibt, gibt es die Verwendung von Wildhefen seit Zehntausenden von Jahren. Sauerteig, der ursprüngliche Levain, der zum Fermentieren von Brot verwendet wurde, wurde bis in die alten Ägypter und darüber hinaus zurückverfolgt.

Es gibt 1.500 Hefesorten und viele Stämme jeder Version. Die in allen Arten von Brothefe verwendete ist Saccharomyces Cerevisiae. Diese Hefe kommt auch häufig in Sauerteigstartern vor und Stämme von Saccharomyces Cerevisiae werden zum Fermentieren von Bier verwendet.

Hefe ruht bei aktiven Trocken- und Instanthefen, bis sie in Wasser hydratisiert ist. Frische Hefe enthält ein viel höheres Verhältnis von Wasser ist aktiver. Es wird “lebendig” gehalten, indem es im Kühlschrank aufbewahrt wird. Bei kühlen Temperaturen gibt es sehr wenig Hefeaktivität, dazu später mehr!

Um herauszufinden, wie Sauerteig funktioniert, lesen Sie den Artikel Sauerteigfermentationsprozess.

Wie Zucker der Hefe zugeführt wird

Kohlenhydrate machen etwa 60-70% des Brotmehls aus. Wenn Sie nicht wissen, wie Kohlenhydrate funktionieren oder sich nicht an Biologie aus der Schule erinnern, hier ein kurzer Überblick:

Es gibt drei Formen von Kohlenhydraten; einfache Zucker, Stärke und Ballaststoffe. Sie bestehen aus den gleichen Zuckerelementen, nehmen jedoch durch die Kombination von Molekülen und die Größe der Ketten unterschiedliche Formen an.

Einfache Zucker

Einfache Zucker sind die einfachste Form von Kohlenhydraten. Sie bestehen aus einzelligen Monosacchariden (auch bekannt als Hexosezucker) und doppelzelligen Disacchariden. Diese Zucker müssen wenig abgebaut werden, um durch die Zellwände absorbiert zu werden.

Da sie schnell in unseren Körper aufgenommen werden, liefern sie einen schnellen Energieschub. Dies macht sie nicht ideal für unseren Körper, wenn sie in hohen Dosen konsumiert werden, aber ideal für einen einfachen Organismus wie Hefe.

Glucose, Fructose und Galactose sind Monosaccharide. Maltose, Saccharose (Haushaltszucker) sind Disaccharide, die durch Bindung von Monosacchariden gebildet werden.

Unbeholfen schmecken nicht alle diese Zucker süß. In natürlich vorkommenden Zutaten wie Honig oder Marmelade ist es üblich, eine Kombination von Monosacchariden und Disacchariden zu finden. Die Hauptzucker in Mehl sind Glucose, Fructose, Saccharose und Maltose.

Stärke

Diese komplexeren Kohlenhydrate werden durch Ketten von Monosacchariden und Disacchariden gebildet, die durch glykosidische Bindungen verbunden sind. Stärken oder Polysaccharide werden durch Enzyme im Brotteig zu einfachen Zuckern abgebaut. Die wichtigsten Enzyme, die bei der Brotherstellung verwendet werden, sind Amylase und Invertase. Ohne abzubauen, bedeutet die komplexe Zusammensetzung einer Stärke, dass sie keinen süßen Geschmack hat.

Stärke wird von Gemüse produziert, um Energie zu speichern. Viele andere Anwendungen von Stärke werden in diesem Video erklärt:

Ballaststoffe

Ballaststoffe sind die komplexesten Zuckerstränge. Sie sind zu komplex, um leicht abgebaut und verdaut zu werden. Es braucht viel Zeit und Energie, um diese Zuckerketten für die Verdauung zu lösen. Der Verzehr von ballaststoffreichen Lebensmitteln wird von Experten empfohlen, um unser Verdauungssystem zu unterstützen. Es fungiert als Träger, um Abfälle aus unserem Körper zu entfernen.

Die Kleie ist die größte Ballaststoffquelle im Brot. Dies macht Weißmehl, das einen Großteil der Kleie entfernt hat, weniger gut für Sie und einer der Gründe, warum Vollkornbrot am besten ist.

Die enzymatische Wirkung der Hefe

Mehl enthält nur wenige einfache Zucker, daher müssen die Stärke- und Faserketten in Disaccharide zerlegt werden. Als nächstes werden die Disaccharide in Monosaccharide zerlegt, die die Hefe versorgen.

Um die Stärke abzubauen, produziert Hefe auf natürliche Weise Enzyme – Hier klingen die Dinge etwas verwirrend!

• Amylase baut Stärke in das Disaccharid Maltose ab, das aus zwei gebundenen Glucosezuckern besteht.
• Maltose wird durch das Enzym Maltase abgebaut und es verbleibt Glukose.
• Außerdem zerlegt das Enzym Invertase ein Disaccharid namens Saccharose (Haushaltszucker) in zwei Monosaccharide, Glucose und Fructose.

Der Glykolyseprozess

Selbst Monosaccharide sind noch zu groß, um die Hefezellwände für die Atmung zu durchdringen (Hefeatmung kommt vor der Fermentation). Die Glukosezellen durchlaufen einen Prozess namens Glykolyse. Hier werden die Glukosezellen in zwei Pyruvate zerlegt und setzen Energie in Form von ATP (Adenosintriphosphat) frei. Die Nikotinamidadenindinukleotidmoleküle, die während der Glykolyse produziert werden, werden sowohl bei der Milchsäure- als auch bei der alkoholischen Fermentation verwendet. Von hier aus gibt es einige mögliche Ausgänge.

Aerobe Atmung vs anaerobe Atmung

Da die einfachen Zucker Glykolyse durchlaufen. Die erzeugten Pyruvate werden der Hefe in Gegenwart von Sauerstoff oder ohne Sauerstoff zugeführt.

Aerobe Atmung

Mit Sauerstoff im Prozess folgt nach der Glykolyse der zweite Schritt der aeroben Atmung dem Krebs-Zyklus. Hier treten die oxidierten Pyruvate in einen zyklischen Prozess ein, der einer Reaktionskette folgt. Das Ergebnis ist Kohlendioxid, Wasser und viel Energie durch ATP produziert werden.

Anaerobe Atmung

Die Ausgabe der anaeroben Atmung führt dazu, dass die Zucker durch Alkoholgärung oder Milchsäuregärung fermentiert werden. Zu diesem Zeitpunkt findet jedoch keine Fermentation statt. Die Hefe verbraucht einfach die Pyruvate mit oder ohne Sauerstoff, aber es geht darum zu beginnen!

Wie Sie im Diagramm unten sehen können, produziert die aerobe Atmung viel mehr Energie als die Atmung ohne Sauerstoff.

Die 3 Möglichkeiten, wie Hefe fermentieren kann

Es gibt 3 Möglichkeiten für die Hefe nach anaerober Atmung. Sie haben einige Eigenschaften gemeinsam:

• Sie alle produzieren Wärme
• Sie geben Energie frei, aber nicht annähernd so viel wie aerobe Atmung
• Sie alle kommen im Cytosol vor.

1- Alkoholische Gärung

Die alkoholische Gärung ist eine metabolische Reaktion, bei der die aus der Glykolyse hergestellten Pyruvate zur Herstellung von Ethylalkohol und Kohlendioxid verwendet werden.

Zunächst wird das Pyruvat durch das Enzym Pyruvatdecarboxylase und dann durch Alkoholdehydrogenase katalysiert. Das Ergebnis ist Ethanol und Kohlendioxid.

Kohlendioxid erscheint zunächst nicht als Gas. Es beginnt als eine Flüssigkeit, die durch die Gluten-Struktur zu einem Punkt der Schwäche reist, um eine Gasform anzunehmen.

2- Fermentation zur Herstellung von Milchsäuren

Neben der Hefeatmung bauen die Enzyme im Teig auch Kohlenhydrate ab, um Milchsäurebakterien zu produzieren (LABOR). Die Bakterien nutzen die verfügbaren Zucker, um eine homofermentative oder homolaktische Fermentation durchzuführen.

Wenn es mit Zucker in einer homofermentativen Reaktion kombiniert wird, produziert es Milchsäuren.

Bei der homolaktischen Fermentation werden zwei Milchsäuremoleküle durch die Wirkung des Enzyms Lactatdehydrogenase erzeugt. Auch hier gibt es wie Hefe viele Arten von Milchsäuren, die produziert werden können, Lactobacillus Casei ist eine häufige in der Brotherstellung gefunden.

3- Fermentation zur Herstellung von Säure- und Milchsäuren

10% des Labors durchlaufen einen anderen Prozess, der als heterofermentative Reaktion bezeichnet wird. Dies folgt einem Prozess, der als Phosphoketolase-Weg bezeichnet wird. Hier wird Sauerstoff im Prozess zur Herstellung von Essigsäure sowie Milchsäure, Ethanol und CO2 verwendet.

Die Outputs werden mit Hilfe der Enzyme Lactatdehydrogenase und Pyruvatdecarboxylase hergestellt. Eine beliebte Essigsäure, von der Sie vielleicht gehört haben, ist Lactobacillus Sanfranciscensis. Dies ist ein Kernmerkmal des einzigartigen Sauerteigbrotes, das in San Franciso hergestellt wird. Essigsäure ist die Schlüsselkomponente von Essig.

Andere Säuren werden ebenfalls hergestellt und als “verschiedene organische Säuren” eingestuft.

Die Vorteile organischer Säuren aus Brot

Neben der Produktion von CO2 verändern organische Säuren die physikalischen Eigenschaften des Teigs in vielerlei Hinsicht. Organische Säuren sind essentiell für die Herstellung von Brot, ohne sie wäre Brot nicht schön zu essen. Sie verbessern die Fähigkeit des Teigs zu:

• Halten form
• Stretch (dehnbarkeit)
• Behalten gas
• Produzieren gas
• Bleiben frische für lange nach dem backen
• Produzieren tiefer aromen und aromen
• Senkt Ph wert

Als hefe atmung und gärung weiterhin, kohlendioxid, Ethanol und organische Säuren vermehren sich. Sie arbeiten in Harmonie miteinander und nehmen und brechen den Zucker, den jeder benötigt.

Wird Ethanol im Brotteig benötigt?

Ethanol, das während der Fermentation entsteht, ist kein Nebenprodukt des Prozesses. Es ist absolut notwendig, den Teig zu reifen. In Brot verbessert Ethanol Geruch, Geschmack und Haltbarkeit. Während des Backens verdampft ein Großteil des Ethanols, es können jedoch Spuren zurückbleiben. Wenn Ihr Brot zu sehr nach Alkohol riecht, ist es wahrscheinlich überbewertet.

Ist Sauerstoff gut für Brot?

Bevor wir verstehen, wie man die Brotfermentation kontrolliert, ist es wichtig, die Vor- und Nachteile der aeroben und anaeroben Atmung zu berücksichtigen.

Beim Kneten wird Sauerstoff eingebaut. Wenn eine schnellere, aggressivere Knettechnik oder Geschwindigkeit verwendet wird, enthält der Teig mehr Sauerstoff. Wenn der Teig vorsichtig gemischt wird, wird weniger Sauerstoff eingebaut. Sobald die Sauerstoffzufuhr abläuft, schaltet die Hefe auf anaerobe Atmung um und der Teig fermentiert.

Es ist auch ein sinnvoller Punkt hervorzuheben, wie ein niedriger Einfachzuckergehalt auch dazu führen kann, dass die aerobe Atmung endet und die anaerobe übernimmt. Dies geschieht häufig in Vollkornteigen, da das Mehl mehr Zeit zum Einweichen und Abbau in einfachere Zucker benötigt. Es kann durch Zugabe von Tafelzucker oder Einweichen eines Teils (oder des gesamten) Mehls in Form einer Autolyse, eines Getränks oder einer Vorliebe entgegengewirkt werden.

Da während der aeroben Fermentation mehr Energie produziert wird, wird Gas schneller produziert. Dies bedeutet, dass für Schnellbrote die Einführung von Sauerstoff in den Teig von entscheidender Bedeutung ist.

Typ	Geeignet für	Profis	Nachteile
Aerobe	Schnelle brot und brötchen	Brot steigt schneller und verbesserte ofen frühling. Brot hat einen leichteren Geschmack und eine weiche Textur.	Stark oxidierter Teig wird schwächer und bricht zusammen, wenn er zu lange gegart wird. Weniger aromatisch und kurze Haltbarkeit.
Anaerob	Handwerkliches Brot	Höherer Gehalt an organischen Säuren, also mehr Geschmack, bessere Haltbarkeit, verbesserte Krümelstruktur.	Geschmack kann überwältigend sein. Produktionszeit wird erhöht.

Wo findet die Gärung bei der Brotherstellung statt?

Stufe	Prozess	Endet, wenn
Vorliebe	Der optionale Schritt der Zubereitung einer Vorliebe startet die Fermentation. Hier wird ein Teil des Mehls mit Wasser und einer kleinen Menge Hefe gereift. Hefefermentation reift das Mehl zu einem vorfermentierten Teig.	Nach 12-18 Stunden (typischerweise) wird es dem Hauptteig hinzugefügt. Wenn das Preferment gebrauchsfertig ist, wird es überall und auf der Oberfläche Blasen haben. Erwarten Sie in den meisten Fällen eine Präferenz von mindestens doppelter Größe.
Erster Aufstieg	Der Teig reift durch Hefefermentation zu organischen Säuren. Organische Säuren verbessern die Glutenstruktur und verlängern die Gluten-Entwicklungszeit auf natürliche Weise.	Je nach hergestelltem Brot kann der erste Aufstieg kurz oder null sein, wenn der Bäcker von der aeroben Fermentation profitieren möchte. Für mehr Reifung kann eine längere Zeit der Massengärung stattfinden. Die Länge der Massengärung wird durch die Höhe des Anstiegs gemessen. Dies variiert zwischen Bäcker und Rezepte von 20% bis 100% der Teige Originalgröße.
Proofing	Nach dem Formen wird der Teig zum letzten Mal proofed. Im Laufe der Zeit setzt sich der Prozess der enzymatischen und fermentativen Aktivität fort und bis das Brot als backfertig gilt.	Der Teig geht auf, bis die einfachen Zucker erschöpft sind. Zu diesem Zeitpunkt ist der Teig gegart und bereit für den Ofen. Der Teig kann überbeanspruchen, wenn die Glutenstruktur so mit Gas gefüllt wird, dass sie zu schwer wird, um sich selbst zu stützen, oder Milchsäure beginnt, das Gluten zu verzehren und die Struktur bricht zusammen.
Ofenfrühling	Die Hefeaktivität setzt sich im Ofen fort, da sie den restlichen Zucker in der Wärme des Ofens schnell verbraucht. Die Ofenfeder dauert etwa 10-15 Minuten und ist für leichtes Brot mit knuspriger Kruste unerlässlich. Für knuspriges Brot wird Wasser in den Ofen gegeben, um Dampf zu erzeugen.	Wenn das Brot backt, wird die Temperatur zu hoch, damit die Maltase genügend Monosaccharide abbauen kann, von denen sich die Hefe ernähren kann, was den Ofenprozess verlangsamt. Die Backofenfeder endet, wenn der Kern des Brotes zu heiß für die Hefe wird (Hefetötungspunkt) und/oder die Kruste aushärtet (Krustensollwert).

Wie kann man die Hefefermentation beenden?

Hefe ist ein Pilz, ein winziger lebender Organismus. Alles, was es tun will, ist ein gutes Fest zu haben und sich zu vermehren. Wie andere Pilze und Bakterien werden sie, sobald sie zu heiß werden, dauerhaft inaktiv. Wenn die Ofentemperatur 68C (155F) erreicht, sterben die Hefezellen ab und bringen die Hefegärung zu einem Ende. Dies ist der Hefe-Tötungspunkt.

So ändern Sie die Geschwindigkeit der Teigfermentation

Die Intensität der Brotfermentation hängt nicht nur von einer Zeitdauer ab. Trotz vieler Rezepte gibt es viele Variablen, die dazu führen können, dass der Teig nicht in der erwarteten Zeitspanne fertig ist. Zu wissen, was die Geschwindigkeit der Gasproduktion und Fermentation beeinflusst, verbessert Ihre Timing-Erwartungen bei der Herstellung von Brot. Schauen wir uns die Haupttreiber bei der Gasproduktion an:

Die Menge an aktiver Hefe oder Levain im Teig

Je mehr Levain im Teig verwendet wird, desto schneller kann es atmen, um Gas zu produzieren. Dieser Punkt beschränkt sich nicht nur auf die Menge an Hefe oder Sauerteig, die dem Teig zugesetzt wird, sondern auch auf die Anzahl der darin enthaltenen aktiven Zellen.

Ein Sauerteigstarter ist möglicherweise nicht so aktiv wie ein anderer, frische Hefe ist möglicherweise nicht so frisch und so weiter. Es gibt auch eine Konvertierung zwischen Hefetypen, die berücksichtigt werden muss, wenn ein anderer Typ verwendet wird, als in einem Rezept angegeben.

Sofortige, aktive getrocknete und frische Bäckerhefe enthalten unterschiedliche Mengen an aktiven Zellen.

Die Teighydratation

Trockenere, steifere Teige entwickeln sich langsamer. Natürliche Enzyme finden es schwieriger, sich in dichtem Teig zu bewegen. Stark hydratisierte Teige neigen dazu, Kohlenhydrate schneller in einfache Zucker abzubauen. Wenn dies berücksichtigt wird, wird offensichtlich, warum steife Teige oft zusätzlichen Zucker im Rezept benötigen. Hefe ist auf freies Wasser angewiesen, um Nährstoffe in und aus dem Teigsystem zu leiten, ohne es verlangsamt sich die Aktivität der Hefe.

Die Verwendung von Salz

Salz spielt eine wichtige Rolle bei der Brotherstellung. Salz hat vier Rollen:

• Verbessert die Struktur des Glutens
• Verlangsamt die Aktivität der Hefe
• Bringt Geschmack hervor
• Fügt Geschmack hinzu

Obwohl Brot ohne es hergestellt werden kann, sollten wir Salz hinzufügen, um gut aussehendes und schmeckendes Brot zu erhalten. Salz saugt freies Wasser im Teig auf und erschwert das Fließen von Wasser und anderen Molekülen. Dies verlangsamt effektiv die Geschwindigkeit, mit der die Hefe atmen kann. Salz erzeugt ein langsameres und schmackhafteres Brot.

Mehr Salz = ein langsamerer Anstieg

Die Zuckermenge

Eine kleine Menge Haushaltszucker, die dem Teigrezept hinzugefügt wird, liefert einen stetigen Nahrungsstrom für die Hefe. Dies ist ideal für Teig, den Sie schnell prüfen möchten. Die Hefe muss nicht warten, bis Stärken abgebaut sind, da einfache Zucker verfügbar sind.

Wenn der Teig jedoch viel Zucker enthält, wird die Aktivität der Hefe behindert. Der Prozess der Osmose (oben beschrieben) ist, wo Wasser als Träger zwischen den Zellen verwendet wird. Es ist wichtig, dass Hefe und die enzymatischen Reaktionen im Brotteig stattfinden. Aber wie Salz saugt Zucker Wasser im Brotteig auf. Wenn es zu viel Zucker gibt, verursacht es osmotischen Stress. Hier ist die Hefe so dehydriert, dass sie nicht funktionieren kann und inaktiv wird.

Die Lösung besteht darin, den Zuckergehalt unter 5% zu halten oder eine spezielle Hefeart namens osmotoeralente Hefe zu verwenden. Dies ist eine Hefe, die unter hohem osmotischen Druck betrieben werden kann und ideal für süße Brote und hefegetrocknete Kuchen ist.

Die Qualität der Stärke im Mehl

Während des Mahlprozesses ist es unvermeidlich, dass einige der Stärkepartikel beschädigt werden. Während beschädigtes Mehl schlecht für die Struktur des Glutens ist, kann beschädigte Stärke leichter in Zucker zerlegt werden. Dies erhöht die Geschwindigkeit der Hefeatmung zu Beginn der Fermentation, ähnlich wie die Zugabe von etwas Haushaltszucker.

Die Menge an Amylase im Mehl

Es gibt viele Tests, die durchgeführt werden können, um die Qualität des Mehls zu bestimmen. Eine, die den größten Einfluss auf die Fermentationsrate hat, ist die Menge an vorhandener Amylase. Die Geschwindigkeit, mit der Stärke in Zucker zerlegt werden kann, hängt von der Anzahl der natürlichen Enzyme im Mehl ab. Diese Enzyme wie Amylase (und Maltase) variieren zwischen den Mehlsorten.

Der Weg, solche Qualitäten zu bestimmen, sind Fallzahl- oder Amylographentests. Die Kosten für diese Teile des Kits bedeuten, dass wir für die meisten von uns aus Erfahrung lernen müssen, wie unser Gehirn reagiert.

Wenn Sie vermuten, dass Ihr Mehl einen geringen Anteil an aktiver Amylase aufweist, können Sie Ihrem Rezept aktiviertes Malzmehl hinzufügen. Fügen Sie jedoch nicht zu viel hinzu, da dies Ihr Brot gummiartig machen kann!

Luftfeuchtigkeit

Hefe liebt warme und feuchte Bedingungen, um zu gedeihen. Die relative Luftfeuchtigkeit zwischen 50% und 90% ist ideal für die Gasproduktion.

Säuregehalt

Die Entwicklung von Milchsäurebakterien senkt den Säuregehalt des Teigs während der Fermentation. Die in kommerziellen Hefen (Saccharomyces Cerevisiae) und Sauerteig verwendeten Hefearten arbeiten gerne in leicht sauren Umgebungen.

Ein pH–Wert von 4,5-6,5 ist typisch für Hefebrot, während Sauerteigstarter auf einen pH-Wert von 3,0 abfallen können. Dies ist einer der Gründe, warum LAB die wilden Hefen in einem reifen Starter überwältigt.

Temperatur

Durch die Anpassung der Fermentationstemperatur ändert sich die Verfügbarkeit von einfachen Zuckern zusammen mit der Hefeaktivität. Wir können die Produktionsgeschwindigkeit und die Süße des Brotes ändern, indem wir die Gärtemperatur des Brotes und / oder die Temperatur des Teigs am Ende des Mischens an die gewünschte Teigtemperatur anpassen.

Hefe ist am aktivsten, wenn es warm ist. Je wärmer es wird, desto schneller kann es atmen. Bis es zu warm wird, dass die Hefezellen absterben. Der nächste Abschnitt befasst sich mit den Auswirkungen der Temperatur während der Gärung von Brot.

Verwendung der Temperatur zur Steuerung der Gärung

Die Temperatur der Gärung von Teig ist eine große Variable. In einer Küche zu Hause können die Temperaturen stark schwanken, was sich auf den Zeitpunkt des Anstiegs auswirkt. Es beeinflusst auch den Geschmack und die Textur des Brotes. Erfahrene Bäcker können die Temperatur nutzen, um nicht nur die Produktionsrate zu kontrollieren, sondern auch einzigartige Aromen zu kreieren. Geschmacksveränderungen werden jedoch nicht von der Hefe, sondern von den von ihr produzierten Enzymen kontrolliert.

Die Auswirkungen der Temperatur auf Enzyme

Lassen Sie uns zunächst die kühle Fermentation diskutieren. Maltase ist das primäre Enzym, das von der Hefe produziert wird. Es wird verwendet, um das am weitesten verbreitete Disaccharid Maltose in Glucose zu zerlegen und arbeitet am besten bei 40C (104F). Bei 25C (77F) fällt seine Aktivität ab und es fällt ihm schwer, die Hefe mit genügend Glukose für die Glykolyse zu versorgen.

Während Hefe wärmere Bedingungen zum Atmen bevorzugt, kann sie dies immer noch bei kühleren Temperaturen tun, sagen wir zwischen 18-25C (65-77F). Wenn jedoch die Zuckerversorgung reduziert wird, geht ihm einfach der Zucker aus, um zu atmen. Ein anderes Enzym, Invertase, bevorzugt noch wärmere Temperaturen, da es bei 60C (140F) am effektivsten ist.

Dies macht die Fermentation oder das Gären von Brot unter 25C (77F) mit Brot von schlechter Qualität verbunden. Oder tut es das?

Nun nein, hmmm, nicht gerade sowieso! Komplexe Zucker können bei kühleren Temperaturen noch durch Enzyme wie Maltase und Invertase abgebaut werden. Es tritt nur mit viel langsameren Raten auf.

Kühle Gärung

Wenn der Teig zur Massengärung in den Kühlschrank gestellt wird, sinkt seine Temperatur, so dass es für die Hefe zu kalt ist, um zu atmen. Dennoch werden immer noch einfache Zucker produziert.

Wenn der Teig über Nacht im Kühlschrank aufbewahrt wird (was typisch für Handwerker- und Sauerteigbrot ist), entstehen immer noch Monosaccharide. Diese bleiben jedoch unfermentiert, da es für die Hefe zu kalt ist.

Einmal aus dem Kühlschrank genommen, um auf der Theke zu gären, oder direkt aus der Kälte gebacken, gibt es eine Fülle von Zucker für die Hefe. Wenn die Gärung im Ofen endet, versüßen verbleibende einfache Zucker das Brot.

Der Prozess kann umgekehrt werden, wenn ein 50-75% ig gegartes Brot seinen Aufstieg im Kühlschrank beenden kann, wo es einfachere Zucker entwickelt. Dadurch schmeckt es süßer und liefert reichlich “Nahrung” für den Ofenfrühling.

Warme Gärung

So wie die kühle Gärung den Geschmack von Brot erhöht, kann eine wärmere Gärtemperatur auch die Geschmackseigenschaften verändern. Wie in diesem Artikel diskutiert, wie Sauerteigbrot saurer zu machen, hat die Gärtemperatur einen Einfluss auf die produzierten Säuren. Essigsäure wird bei etwa 35C (95F) produziert, während Milchsäure bei etwa 25C (77F) häufiger vorkommt.

Die heterofermentative Fermentation erzeugt Essigsäure und auch CO2. So kann das Proofing von warmem Teig leichte Essignoten einbringen und auch schneller aufgehen.

Proofing Teig über 35C (95F) sieht auch einen Anstieg der Enzymaktivität. Dies erzeugt wiederum einfachere Zucker, um die Hefe zu versorgen oder das Brot zu versüßen.

Der Geschmack kann weiter optimiert werden, indem die Gärtemperatur an ein bestimmtes Enzym angepasst wird. Dies ist am schwierigsten für Hausbäcker ohne Hausgärgerät, aber für Profis üblich.

Der Einfluss von Fermentationszeit und Geschmack im Brot

Wenn der Teig fermentiert, wird er durch die Milchsäuregärung saurer. Da der pH-Wert des Teiges unter 5 fällt.0 wird Maltase viel weniger wirksam und produziert weniger Monosaccharide.

Invertase hingegen kommt mit einem pH-Wert von 4,0 zurecht. Dies bedeutet, dass der Teig, wenn er diesen Säuregehalt erreicht, den “Abbau” von Disacchariden übernimmt und anstatt nur Glukose zu produzieren, der Ausgang des Invertase-Enzyms ein Glukose- und ein Fruktosemolekül ist.

Fruktose erzeugt einen süßeren Geschmack, so dass länger fermentierter Brotteig etwas süßer schmeckt.

Den Mittelweg vermeiden

Als Brotbäcker wollen wir den Mittelweg vermeiden. Wenn ein leichter schmeckender Laib erwartet wird (ideal für Sandwiches), sollten wir versuchen, einen schnelleren Aufstieg zu erreichen. Dies wird durch die Hefe erzeugt, die aerob atmet und weniger fermentiert. Oder zumindest bei hoher Temperatur fermentieren, so dass die heterofermentative Reaktion auch Gas erzeugen kann. Um die aerobe Atmung zu maximieren, wird der Schritt der Massengärung kurz oder ganz übersprungen.

Für volleres handwerkliches Brot entwickelt das Gären der Hefe in kühleren Umgebungen mehr Geschmack im Brot. Der Geschmack kommt vom Ethanol, organische Säuren und erwarten etwas zusätzliche Süße aus dem Abbau der Stärke.

Die ideale Temperatur für die Gärung von handwerklichem Brot liegt bei etwa 24-28C (75-82F). Zu warm und der Teig geht zu schnell auf und verpasst diese fantastischen Aromen. Es sollte auch weniger Sauerstoff eingearbeitet werden, da die anaerobe Atmung mehr Sauerstoff liefert und eine längere Reifezeit zu einer Überoxidation des Mehls führen kann.

Wenn man handwerkliches Brot richtig macht, ist das Ergebnis ein Brot, das voller Geschmack ist, nicht so süß – aber nicht unbedingt minderwertig. Zur weiteren Verbesserung kann der Teig zur Massengärung oder zum Proofing in den Kühlschrank gestellt werden.

Der zu vermeidende Temperaturbereich beim Fermentieren von Brot

Was wir in den meisten Fällen vermeiden sollten, ist das Proofing des Teigs zwischen 10-24C (50-75F). Dies ist der Mittelweg und sieht weder Vorteile aus der fortschrittlichen Gasproduktion noch aus der Entwicklung von Aromen.

Das Gleichgewicht zwischen der Glutenentwicklung und der Art der beabsichtigten Atmung zu finden, ist auch für die Herstellung von Qualitätsbrot von entscheidender Bedeutung.

Schnell zubereitetem Brot kann leicht der Sauerstoff oder der Zucker ausgehen und zur anaeroben Atmung übergehen. Wenn ein schnell hergestellter Laib zu wenig geknetet wurde, kann er das Gas im Teig nicht effektiv zurückhalten, und das Brot wird flach oder dicht.

Was passiert, wenn der Teig zu warm wird?

Hefe bevorzugt es warm, sie wird ihre Atmungsrate weiter erhöhen, bis sie stirbt. Aber wie Sie vielleicht wissen, testen wir kein Brot über 40C (104F). Der enzymatische Prozess des Abbaus der Disaccharide in Monosaccharide ist nicht in der Lage, die Nachfrage der Hefe aufrechtzuerhalten.

Die Glutenstruktur benötigt auch Zeit, um zu reifen und sich zu dehnen. Proofing Teig zu warm oder mit zu viel Hefe produziert mehr Wasser als anaerobe Atmung erhöht. Eine übermäßige Menge Wasser kann zu viel sein, damit das Mehl die erforderliche Menge aufnehmen kann. Dadurch entsteht ein nasser und schwacher Teig.

Der Einfluss von Gluten auf die Hefefermentation

Die Entwicklung der Glutenstruktur, obwohl sie nicht Teil der Hefefermentation ist, sollte auch bei der Bestimmung der Fermentationsdauer oder -intensität von Brotteig berücksichtigt werden. Wie und warum werden im Folgenden erläutert.

Wie Gluten im Brot erscheint

Wenn Wasser Stärke hydratisiert, um die enzymatischen Veränderungen zu beginnen, die für die Herstellung von Pyruvaten für die Hefe erforderlich sind, hydratisiert es auch das Protein. Nun, es gibt viel zu sagen über den Proteingehalt bei der Brotherstellung, mit dem Thema, wie viel Proteinmehl enthalten sollte, um Brot zu einem beliebten Thema zu machen. Lassen Sie mich einige der Grundlagen erklären.

Hydratisiertes Protein in Mehl verwandelt sich in Gluten. Die Klebstoffstränge werden zunächst aufgewickelt und miteinander verheddert. Wenn sie hydratisieren, werden sie stärker und gerader und weniger durcheinander. Wenn sie sich begradigen, werden die Gluten-Stränge extrem lang und verbinden sich in einem weniger unregelmäßigen Muster als zuvor. Dies erzeugt eine Glutenstruktur, die manchmal als Matrix bezeichnet wird.

Die Anzahl der Bindungen, die Art der Bindungen und der Abstand zwischen ihnen können durch die Knettechnik und die Zutaten im Teig verändert werden.

Wie die Fermentation das Gluten verbessert

Die Vorteile einer längeren Fermentationszeit sind für das Gluten super cool. Neben den Vorteilen für Geschmack und Haltbarkeit unterstützen Ethanol und organische Säuren die Dehnbarkeit und Elastizität des Teigs. Dies eignet sich hervorragend zum Formen und Handhaben des Teigs und verbessert auch die Fähigkeit des Glutens, Gas zurückzuhalten.

Aus diesem Grund finden Sie auf der Zutatenliste von im Laden gekauftem Brot häufig eine umfangreiche Liste von Teigverbesserern. Lange Gärung von Brot ist teurer. Kommerzielle Bäcker fügen oft ein Oxidationsmittel wie Ascorbinsäure hinzu, um die Bindung des Glutens zu verbessern. Es werden auch andere Zusatzstoffe und Enzyme hinzugefügt, die die Vorteile eines lang fermentierten Teigs nachahmen.

Welche Art von Mehl kann für Brot verwendet werden?

Wenn es um die Herstellung von schnell zubereitetem Brot geht, vermisst Gluten einige der strukturellen Vorteile einer langen Fermentation. Aus diesem Grund benötigen diese Teige so viel Gluten wie möglich, um das erzeugte Gas zurückzuhalten.

Das Mehl wird zu Hause oft durch Zugabe von lebenswichtigem Weizengluten oder alternativem Protein wie Eiern weiter aufgewertet. Obwohl sich das in Eiern enthaltene Protein von Gluten unterscheidet, verleihen sie dem Teig immer noch Stärke und unterstützen den Aufstieg.

Beim Glutengehalt geht es jedoch nicht nur um den Proteingehalt. Wie Stärke können während des Mahlvorgangs einige der Proteine beschädigt und gespalten werden. Dies bedeutet, dass das Mehl, sobald es hydratisiert ist, trotz seines hohen Proteingehalts möglicherweise nicht in der besten Form ist, um Gas zurückzuhalten. Zumindest nicht sofort.

Im Laufe der Zeit erholt sich hydratisiertes geschädigtes Protein und repariert sich selbst. Dies bedeutet, dass Mehl mit einem hohen Anteil an geschädigtem Protein zur Herstellung von fermentiertem Brotteig verwendet werden kann. Aber für schnell gemachtes Brot ist das nicht gut genug!

Beschädigtes Mehl ist schlechtes Mehl und nicht gut genug für die Herstellung von schnell gebackenem Brot und Brötchen. Einige Bäcker fügen ihrem Mehl oft lebenswichtiges Weizengluten hinzu. Dies stellt sicher, dass genügend Protein vorhanden ist, um ein hochwertiges Brot herzustellen. Es ist ein fantastischer Weg, um das Problem zu beseitigen und Ergebnisse zu garantieren, aber ich würde mich lieber darauf konzentrieren, ein hochwertiges proteinreiches Mehl zu finden und nur lebenswichtiges Weizengluten als letzten Ausweg zu verwenden.

Bei der Herstellung von länger gegartem Brot ist es möglich, Mehl mit weniger Proteingehalt zu verwenden. Aufgrund der Fähigkeit beschädigter Proteinpartikel, sich im Laufe der Zeit selbst zu reparieren, eignen sich Brotmehle oder Allzweckmehle mit einem Proteingehalt von etwa 11% zur Herstellung von handwerklichem Brot. Die Qualität des Mehls ist jedoch immer noch wichtig, im Allgemeinen, wenn es gut und aromatisch riecht, wurde es während der Verarbeitung gut angebaut und behandelt.

Es gibt natürlich viel mehr wissenschaftliche Untersuchungen über die Qualität von Mehl, die Hausbäcker und die Mehrheit der kleinen Bäckereien nicht durchführen können. Zum Beispiel können einige Mehle einer langen Gärung nicht standhalten, sie kollabieren. Andere können sich nicht so gut dehnen und einige enthalten möglicherweise weniger aktive Enzyme wie Amylase.

Es gibt kleine Cheats und zusätzliche Zutaten, die dem Mehl hinzugefügt werden können, um diese Probleme auszugleichen. Aber bitte gehen Sie nicht den Weg von – weil jemand Malzmehl zu seinem Rezept hinzufügt, dass Sie dasselbe tun müssen. Was mit ihren Zutaten, ihrer Umgebung und ihrem Rezept funktioniert, funktioniert möglicherweise perfekt für sie, aber nicht für Sie.

Vorteile der kalten Gärung auf Gluten

Die kalte Gärung im Kühlschrank hilft gebrochenen Proteinpartikeln bei der Reparatur. Dies liegt daran, dass Gluten bei kalten Temperaturen hydratisiert und bindet, was die Festigkeit der Struktur verstärkt. Es erhöht auch die Fähigkeit von proteinarmem Mehl, für Brot verwendet zu werden.

Mehr Kneten gegen lange Gärung – was ist besser?

Kräftigeres Kneten fördert die Aufnahme von Sauerstoff, um das Mehl zu oxidieren. Dies stärkt die Glutenbindungen und ist, wie wir jetzt wissen, für die aerobe Atmung der Hefe von entscheidender Bedeutung. Im Laufe der Zeit oxidiert der übrig gebliebene Teig auf natürliche Weise. Wenn der Sauerstoffgehalt jedoch zu stark ansteigt, bleicht der Sauerstoff die Carotinoidpigmente im Mehl aus und führt zu einem Mangel an Farbe, Geschmack und Aroma.

Das bedeutet, dass wir einen langgärigen Teig nicht zu sehr kneten wollen. Bevorzugt ist eine leichte Einarbeitung unter weiterem Rühren durch Strecken und Falten.

Der Einfluss von Dehnung und Falten

Dehnung und Falten werden in mittel- und langgärigen Brotteigen verwendet. Sie sind eine Methode, um die Glutenfestigkeit zu entwickeln und gleichzeitig die Zutaten im Teig neu zu verteilen, um die Hefefermentationsrate zu erhöhen. Es gibt viele Methoden zum Dehnen und Falten, die sich in ihrer Wirksamkeit zum Dehnen von Gluten und der dafür erforderlichen Zeit unterscheiden.

Beim Strecken des Teiges können Sie die Gluten-Entwicklung mit dem Fermentationsgrad in Einklang bringen. Wenn Sie bemerken, dass Ihr Teig gasig wird, verwenden Sie eine aggressivere Dehn- und Faltmethode und tun Sie dies regelmäßiger. Wenn der Teig unter fermentiert ist, aber das Gluten lang und elastisch ist und den Fensterscheibentest besteht, wird eine sanftere Dehn- und Faltmethode bevorzugt.

Fazit: Ist Gärung wichtig, um Brot zu backen?

Es ist ein fantastischer Prozess und ja, Fermentation ist absolut wichtig bei der Herstellung von Brot. Die Fähigkeit, den Teig richtig zu gären, ohne zu unter- oder übergären, ist eine Herausforderung, mit der viele Anfänger-Bäcker zu kämpfen haben.

Befolgen Sie ein gutes Rezept aus einer zuverlässigen Quelle und regelmäßige Temperaturkontrollen sind der Schlüssel, aber verwenden Sie ein einfaches Rezept wie mein Anfängerbrotrezept. Es ist ein verwirrendes Thema zu beschreiben, so gut gemacht, um so weit zu lesen! Lassen Sie mich in den Kommentaren unten wissen, ob Sie dies nützlich fanden und Fragen stellen.

Weiterführende Literatur

Ich habe diese Bücher als Referenz für diesen Artikel verwendet. Um mehr über die Wissenschaft beim Brotbacken zu erfahren, sollten Sie sie sich ansehen:

Brot Wissenschaft: Die Chemie und das Handwerk der Brotherstellung – Emily Buehler

Der Geschmack von Brot – Raymond Calvel

Weitere Referenzen:

Difference Between Aerobic and Anaerobic Respiration

Fermentation

https://academic.oup.com/femsyr/article/4/7/683/512027

Was ist die perfekte Gärungstemperatur für handwerkliches Brot?

Handwerksbäcker betreiben typischerweise den ersten Anstieg bei 24-28C (75-82F), aber der zweite Anstieg kann variieren. Ein 32C (90F) Endbeweis ist möglich, während kühlere Temperaturen akzeptabel sind, einschließlich eines Anstiegs über Nacht im Kühlschrank.

Ist die Bankauflage sicher?

Die Gärung wird nicht unterbrochen, während der Teig zwischen dem Vorformen und dem endgültigen Formen auf der Bank ruht. Obwohl die Bank ruht Rolle ist es, den Teig zu entspannen. Seine Länge wird durch die Stärke des Glutens bestimmt und wird daher nicht als Fermentationsstufe eingestuft.

Warum geht Brot im Ofen nicht mehr auf?

• Die Hefe wird zu heiß und stirbt ab
• Die Kruste härtet aus und verhindert, dass der Laib aufgeht
• Der Hefe gehen die einfachen Zucker aus

Ist die Hefefermentation dasselbe wie die Teigfermentation?

Hefe ist der Stamm, der die Fermentation im Teig mit Kohlenhydraten initiiert. Teig gärt nicht, die Hefe tut es. Beide Sätze werden beim Brotbacken synonym verwendet.

Wo verbraucht Hefe den Zucker?

Bei der aeroben Atmung erfolgt der Verbrauch von Zuckern in Kohlendioxid, Wasser und HTP innerhalb der Hefezelle. Die anaerobe Atmung kann innerhalb oder außerhalb der Zellwände erfolgen.

Was ist der Unterschied zwischen Hefefermentation und Atmung?

Hefe muss atmen, bevor sie fermentieren kann. Dies kann mit oder ohne Sauerstoff geschehen. Bei der aeroben Atmung findet keine Fermentation statt. Wenn Hefe anaerob atmet, treten sowohl alkoholische Gärung als auch Milchsäuregärung auf.

Sind organische Säuren gut für Brotteig?

Sie helfen bei der Herstellung des Brotes, da sich seine Bearbeitbarkeit verbessert, ein größerer Anstieg, eine größere Ofenfeder, leichtere Krume, Geschmack, Geruch und Aussehen interessanter sind und länger frisch bleiben. Alles sehr wichtig.

Wird Zymase bei der Teigfermentation eingesetzt?

Es wurde angenommen, dass das Enzym Zymase die Hefefermentation in Gang setzt. Es kommt aus Hefe vor und wandelt die Monosaccharide Glucose und Fructose in Kohlendioxid und Ethanol um. Dies wurde in den letzten Jahren von Experten widerlegt.