Lên men Fermentation
Lên men
Một phần của niềm đam mê không bao giờ kết thúc Tôi có ý kiến với chiếc bánh mì bánh mì men tự nhiên (sourdough) là trong mỗi chiếc bánh nướng sẽ có một thí nghiệm khoa học diễn ra ngay trước mắt bạn. bánh mì men tự nhiên (sourdough) nướng bánh sử dụng bánh mì men tự nhiên (sourdough) men cái sourdough (starter)—một cộng đồng ổn định gồm các loại nấm men hoang dã và vi khuẩn có lợi—còn sống và được trộn vào bột mì dường như không có sự sống. Trong nhiều giờ, nó sẽ biến các nguyên liệu thành một ổ bánh mì thơm ngon và dễ tiêu hóa. Đối với những người thợ làm bánh cổ xưa, điều này hẳn giống như một quá trình kỳ diệu, một sự biến đổi là chìa khóa cho sự tồn tại của nhiều nền văn hóa trong suốt lịch sử. Mặc dù họ chắc chắn không thể kiểm tra mọi thứ dưới kính hiển vi, nhưng trong thời gian gần đây, chúng tôi đã có thể khám phá điều gì đang thực sự xảy ra khi men cái sourdough (starter) của chúng tôi hoạt động và tiến trình lên men.
Điều gì đang xảy ra trong quá trình lên men bánh mì men tự nhiên (sourdough)?
Như tôi đã đề cập, bánh mì men tự nhiên (sourdough) men cái sourdough (starter) được tạo thành từ một cộng đồng ổn định gồm vi khuẩn axit lactic và nấm men hoang dã. Vi khuẩn axit lactic và nấm men sống cân bằng trong hệ thống khối bột (dough), hoạt động hài hòa và ngăn chặn các vi sinh vật khác xâm nhập. Axit do vi khuẩn tạo ra và ethanol (rượu) do nấm men tạo ra làm cho môi trường khối bột (dough) trở nên khắc nghiệt đối với các vi khuẩn khác (bao gồm cả các mầm bệnh không mong muốn). Đáng chú ý, vi khuẩn thích hợp có thể chịu đựng được ethanol và nấm men thích hợp có thể sinh sôi nảy nở trong môi trường axit cao. Mặc dù vi khuẩn axit lactic và nấm men hòa hợp và hoạt động tốt cùng nhau, nhưng chúng hoạt động trong các điều kiện khác nhau: Vi khuẩn axit lactic thích môi trường có độ pH cao hơn (ít axit hơn), trong khi nấm men hầu như vẫn ổn khi độ pH bắt đầu giảm khi khối bột (dough) axit hóa.
Để cung cấp “thức ăn” cho vi khuẩn và nấm men hoang dã thực hiện công việc lên men, loại đường phù hợp cần phải có trong khối bột (dough). Kể từ thời điểm nước được thêm vào bột mì, các enzym (đáng chú ý nhất là amylase) có mặt tự nhiên trong bột mì sẽ biến đổi các loại đường phức tạp (tinh bột) có trong ngũ cốc thành thứ mà vi khuẩn và nấm men có thể chuyển hóa. Vi khuẩn và nấm men cần các loại đường đơn giản—glucose, sucrose, fructose và maltose—và các enzyme đóng vai trò là chất hỗ trợ, hoạt động để biến đổi các loại đường phức tạp thành các loại đường đơn giản này có thể được sử dụng trong quá trình lên men.
Ngoài việc tạo ra một ổ bánh mì thơm ngon và béo ngậy, tác dụng của quá trình lên men bánh mì men tự nhiên (sourdough) còn có những lợi ích khác. Tính axit trong khối bột (dough) ngăn chặn sự hình thành nấm mốc và ôi thiu, giúp bánh mì có thể bảo quản được một tuần hoặc lâu hơn ở nhiệt độ phòng. Ngoài ra, quá trình axit hóa trong ổ bánh mì cuối cùng kết hợp với hoạt động của enzym trong toàn bộ quá trình làm bánh mì sẽ khiến bánh mì mềm hơn, cải thiện khả năng tiêu hóa của gluten (gluten) và tăng khả dụng sinh học của các chất dinh dưỡng có trong bột.
Có vẻ như thiên nhiên đã thiết kế nên sự cộng sinh hoàn hảo giữa những vi khuẩn axit lactic này và nấm men hoang dã, và đến lượt mình, con người đã thực hiện phần việc của mình bằng cách tác động đến việc lựa chọn các vi sinh vật này qua các thế hệ bánh mì men tự nhiên (sourdough) men cái sourdough (starter) đồ giải khát.
Tại sao mức độ pH lại quan trọng trong bánh mì men tự nhiên (sourdough) nướng bánh?
Trên thang đo pH, chỉ số độ axit hoặc kiềm mạnh của dung dịch, giá trị càng thấp thì càng có tính axit. Mức độ axit của khối bột (dough) thông qua chu trình lên men là rất quan trọng vì nó không chỉ tác động đến cấu trúc của khối bột (dough) mà còn ảnh hưởng đến sự cân bằng của vi khuẩn và nấm men. Các loại nấm men hoang dã phổ biến nhất ở những người mới bắt đầu bánh mì men tự nhiên (sourdough) hầu như không bị ảnh hưởng vì khối bột (dough) axit hóa do vi khuẩn axit lactic sản xuất axit. Tuy nhiên, vi khuẩn axit lactic thích môi trường ít axit hơn và bị ảnh hưởng bất lợi khi axit tích tụ trong quá trình này.
Biết rằng độ pH là yếu tố điều chỉnh sự phát triển và chức năng của vi khuẩn, chúng ta có thể sửa đổi biến này để khuyến khích hoặc ngăn cản hoạt động của vi khuẩn, do đó, có thể ảnh hưởng trực tiếp đến kết cấu và hương vị của bánh mì. Ví dụ: bằng cách tăng tỷ lệ bột mì nguyên hạt trong công thức nấu ăn, chúng tôi tăng “khả năng đệm” của khối bột (dough). Khả năng đệm là thước đo khả năng chống thay đổi độ pH ngay cả khi thêm axit hoặc bazơ. Do đó, khả năng đệm cao hơn giúp giữ độ pH cao hơn (ít axit hơn) lâu hơn trước khi hoạt động của vi khuẩn giảm đi. Điều này cho phép tổng lượng axit tích lũy nhiều hơn trong ổ bánh mì cuối cùng, có khả năng dẫn đến ổ bánh mì có vị chua hơn. Và như đã đề cập trước đó, hàm lượng axit cao hơn trong bánh mì bánh mì men tự nhiên (sourdough) cũng cải thiện chất lượng giữ bánh và mang lại kết cấu mềm hơn.
tái bút
Nếu bạn không quan tâm đến khoa học đằng sau quá trình lên men, không sao cả! Bạn không cần phải biết về độ pH, enzyme, khả năng đệm hoặc bất kỳ thứ gì diễn ra sau khi nướng một ổ bánh mì. Mặc dù khoa học đằng sau quá trình lên men bánh mì men tự nhiên (sourdough) có thể giúp đưa ra quyết định trong nhà bếp và chúng ta có thể sử dụng các khái niệm cấp cao làm đòn bẩy để cải thiện khả năng nướng bánh mì của mình, nhưng để nướng bánh mì bánh mì men tự nhiên (sourdough) ngon tại nhà là không cần thiết.
Fermentation
PART OF THE NEVER-ENDING FASCINATION I have with sourdough bread is how in each bake there’s a science experiment going on right before your eyes. Sourdough baking utilizes a sourdough starter—a stable community of wild yeasts and beneficial bacteria—that’s alive and mixed into seemingly lifeless flour. Over the course of many hours, it transforms the ingredients into a digestible and delicious loaf of bread. To ancient bakers, this must have seemed like a magical process, a transmutation that was key to the survival of many cultures throughout history. While they certainly couldn’t inspect things under a microscope, in more recent times we’ve been able to discover what’s really happening as our starter works and fermentation progresses.
What’s Happening During Sourdough Fermentation?
As I mentioned, a sourdough starter is made up of a stable community of lactic acid bacteria and wild yeasts. The lactic acid bacteria and yeasts live in balance within a dough system, working in harmony and keeping other microorganisms out. The acid produced by the bacteria and the ethanol (alcohol) produced by the yeasts make the dough environment inhospitable to other microbes (including unwanted pathogens). Remarkably, suitable bacteria can tolerate ethanol, and suitable yeasts are able to proliferate in a high-acid environment. While the lactic acid bacteria and yeasts do get along and work well together, they each work in different conditions: The lactic acid bacteria prefer a higher pH (less acidic) environment, whereas yeasts are mostly okay when the pH begins to drop as the dough acidifies.
To provide the “food” for the bacteria and wild yeasts to do their fermentation work, the right type of sugars need to be present in the dough. From the moment water is added to flour, enzymes (most notably amylase) naturally present in the flour work to transform the complex sugars (starch) found in the grain into something the bacteria and yeasts can metabolize. Bacteria and yeasts require simple sugars—glucose, sucrose, fructose, and maltose—and enzymes act as facilitators, working to transform the complex sugars into these simple sugars that can be used during fermentation.
In addition to producing a lofty and great-tasting loaf of bread, the effects of sourdough fermentation have other benefits. The acidity in the dough staves off staling and mold formation, allowing the bread to last a week or longer at room temperature. Also, acidification in the final loaf coupled with the enzymatic activity through the entire breadmaking process results in bread that is softer, has improved digestibility of gluten, and has an increased bioavailability of the nutrients present in the flour.
It seems nature designed the perfect symbiosis between these lactic acid bacteria and wild yeasts, and in turn, humans have done their part by influencing the selection of these microorganisms through generations of sourdough starter refreshments.
Why Are pH Levels So Important in Sourdough Baking?
On the pH scale, which indexes how strongly acidic or alkaline a solution is, the lower the value, the more acidic. How acidic the dough is through the fermentation refreshment cycle is important because it impacts not only the structure of the dough itself but the balance of bacteria and yeasts. The wild yeasts most common in sourdough starters are mostly unaffected as the dough acidifies from the production of acids by lactic acid bacteria. However, lactic acid bacteria prefer a less acidic environment and are adversely affected as acids accumulate through the process.
Knowing that pH is a regulating factor for bacterial growth and function, we can modify this variable to either encourage or discourage bacterial activity, which in turn, can directly affect the texture and flavor of your bread. For instance, by increasing the percentage of whole-grain flour in a recipe, we increase the “buffering capacity” of the dough. The buffering capacity is a measure of the resistance to change in pH even when acids or bases are added. Therefore, a higher buffering capacity helps keep the pH higher (less acidic) for longer before bacterial activity is reduced. This allows for more total accumulated acidity in the final loaf of bread, potentially resulting in a sourer-tasting loaf. And as mentioned previously, the higher acid content of sourdough bread also improves its keeping qualities and results in a softer texture.
P.S.
If you’re not interested in the science behind fermentation, that’s okay! You don’t have to know about pH, enzymes, buffering capacities, or any of the many things that go on behind the scenes when baking a loaf of bread. Though the science behind sourdough fermentation can help inform our decisions in the kitchen, and we can use high-level concepts as levers for improving our bread baking, it’s not necessary for baking great sourdough bread at home.