Қышқыл нан және оның тарихы

Кіріспе

Қышқыл нанның түрі

Қышқыл нан – жапайы лактобактериялар мен ашытқылардың көмегімен қамырды ашыту арқылы жасалған нан. Ашыту процесінде пайда болатын сүт қышқылы нанға қышқыл дәм береді және оның сақталу мерзімін ұзартады.

Тарих

Майкл Гэнцл "Тамақ микробиологиясы энциклопедиясында" былай деп жазады: "Ең көне ашытқы нанның бірі б.з.д. 3700 жылға жатады, ол Швейцарияда қазылған, бірақ ашытқы ферментациясының пайда болуы, көбінесе, құнарлы жарты ай мен Египеттегі егіншіліктің басталуымен байланысты, бұл одан бірнеше мың жыл бұрын болған", – делінген, және бұл археологиялық дәлелдермен кейінірек расталды. "Адамзат тарихының көп бөлігінде нан жасау үшін ашытқы қолданылды; нан пісірушілердің ашытқысын ашытқы ретінде пайдалану 150 жылдан аспайды". Ашытқының дәстүрлі түрі Еуропаның орта ғасырында сыра қайнату процесінен алынған барммен алмастырылды, ал 1871 жылдан кейін – арнайы өсірілген ашытқымен. Еуропаның солтүстік жартысында танымал 100% сұлы ұнынан жасалған нан көбінесе ашытқымен ашытылады. Сұлы наны үшін нан пісірушілердің ашытқысы тиімді емес, себебі сұлыда жеткілікті мөлшерде глютен жоқ. Сұлы нанының құрылымы негізінен ұндағы крахмалға және пентозандар деп аталатын басқа көмірсуларға сүйенеді; алайда, сұлы амилазасы бидай амилазасына қарағанда әлдеқайда жоғары температурада белсенді, бұл пісіру кезінде крахмалдың ыдырауына және нанның құрылымының бұзылуына әкеледі. Сондықтан, ашытқы қамырының төмен pH деңгейі, температура көмектеспеген жағдайда, амилазаларды тежеп, нандағы көмірсулардың дұрыс қатып, нығайып қалуына мүмкіндік береді. Еуропаның оңтүстік бөлігінде, панетон әлі де ашытқымен ашытылады, ал француз нан пісірушілері Калифорния алтын асығы кезінде Солтүстік Калифорнияға ашытқы жасау әдістерін әкелді, және ол бүгінгі күні Сан-Франциско мәдениетінің бір бөлігі болып табылады. (Бұл атау "Sourdough Sam" есімді Сан-Франциско 49ers командасының талисманында сақталған). Ашытқы 1849 жылғы алтын іздеушілермен байланысты болғанымен, олар көбінесе коммерциялық ашытқымен немесе содамен нан жасаған. "Атақты" Сан-Франциско ашытқысы – айқын қышқылдығымен ерекшеленетін ақ нан, және оның ашытқыдағы Lactobacillus штаммы Фруктилактобацилл санфранциссенсис (бұрынғы Lactobacillus sanfranciscensis) деп аталады, сондай-ақ осы мәдениеттерде табылған ашытқы ашытқысы Касачстания гумилис (бұрынғы Candida milleri) бар. Атаудың Юкон мәдениетімен байланысының маңыздылығы Роберт Сервис жазбаларында, әсіресе оның "Ашытқы әндері" жинағында бейнеленген. Ағылшын тілді елдерде, онда бидайдан жасалған нан басым, ашытқы нан ашытудың стандартты әдісі емес. Ол бірте-бірте сыра жасаудан алынған барммен, содан кейін Луи Пастердің микробтар теориясын растағаннан кейін, өсірілген ашытқылармен алмастырылды. ХХ ғасырда ашытқы наны коммерциялық нан пісіру орындарында ығыстырылса да, ол қолөнершілер арасында және соңғы кезде өнеркәсіптік нан пісіру орындарында қайта жанданды. Ашытқы нанының заңдық анықтамасы жоқ елдерде, осындай атаумен сатылатын кейбір өнімдердің қамыры нан пісіруші ашытқысымен немесе химиялық көтеру агенттерімен бірге немесе олардың орнына тірі ашытқының бастапқы өсірілімімен ашытылады. "Нағыз нан" кампаниясы мұндай өнімдерді "соурфокс" деп атайды. Ашытқысыз нан өндірушілер ашытқы мен бактериялық мәдениеттің жетіспеушілігін ұн жақсартқыштары деп аталатын жасанды қоспаны қамырға қосып толықтырады.

In the Encyclopedia of Food Microbiology, Michael Gaenzle writes: "One of the oldest sourdough breads dates from 3700 BCE and was excavated in Switzerland, but the origin of sourdough fermentation likely relates to the origin of agriculture in the Fertile Crescent and Egypt several thousand years earlier", which was confirmed a few years later by archeological evidence. "Bread production relied on the use of sourdough as a leavening agent for most of human history; the use of baker's yeast as a leavening agent dates back less than 150 years." Sourdough remained the usual form of leavening down into the European Middle Ages until being replaced by barm from the beer brewing process, and after 1871 by purpose cultured yeast. Bread made from 100% rye flour, popular in the northern half of Europe, is usually leavened with sourdough. Baker's yeast is not useful as a leavening agent for rye bread, as rye does not contain enough gluten. The structure of rye bread is based primarily on the starch in the flour as well as other carbohydrates known as pentosans; however, rye amylase is active at substantially higher temperatures than wheat amylase, causing the structure of the bread to disintegrate as the starches are broken down during baking. The lowered pH of a sourdough starter, therefore, inactivates the amylases when heat cannot, allowing the carbohydrates in the bread to gel and set properly. In the southern part of Europe, where panettone is still made with sourdough as leavening,

French bakers brought sourdough techniques to Northern California during the California Gold Rush, and it remains a part of the culture of San Francisco today. (The nickname remains in "Sourdough Sam", the mascot of the San Francisco 49ers.) Sourdough has long been associated with the 1849 gold prospectors, though they were more likely to make bread with commercial yeast or baking soda. The "celebrated" San Francisco sourdough is a white bread characterized by a pronounced sourness, and indeed the strain of Lactobacillus in sourdough starters is named Fructilactobacillus sanfranciscensis (previously Lactobacillus sanfranciscensis), alongside the sourdough yeast Kasachstania humilis (previously Candida milleri) found in the same cultures. The significance of the nickname's association with Yukon culture was immortalized in the writings of Robert Service, particularly his collection of "Songs of a Sourdough". In English speaking countries, where wheat based breads predominate, sourdough is no longer the standard method for bread leavening. It was gradually replaced, first by the use of barm from beer making, then, after the confirmation of germ theory by Louis Pasteur, by cultured yeasts. Although sourdough bread was superseded in commercial bakeries in the 20th century, it has undergone a revival among artisan bakers and, more recently, in industrial bakeries. In countries where there is no legal definition of sourdough bread, the dough for some products named or marketed as such is leavened using baker's yeast or chemical raising agents as well as, or instead of, a live sourdough starter culture. The Real Bread Campaign calls these products sourfaux. Manufacturers of non sourdough breads make up for the lack of yeast and bacterial culture by introducing into their dough an artificially made mix known as bread improver or flour improver.

Қазіргі заманғы мәдениет

Қазіргі таңда ашытқылы нан пісірудің жанкүйерлерінің көптеген қауымы бар. Көптеген жанкүйерлер интернет арқылы ашытқыларын және кеңестерін бөліседі. Хоббимен айналысатындар көбінесе өздерінің жұмыстарын әлеуметтік желілерде жариялайды. Ашытқылы дақылдар тірі организмдердің қоғамдастығын қамтиды, олардың әрқайсысының өзіне тән тарихы бар, ал нан пісірушілер оларды күтуге міндетті деп санайды. Кез келген аймақтағы ауадағы түрлі ашытқылар да ашытқыға еніп, оның бастауын орналасқан жеріне байланысты өзгертеді. Кәсіби нан пісіруші Стейси Керни: «Мен дәстүрлі нанның мәнін, ата-анамыз жеген нәрсенің қайта жаңғыруын ұнатамын», - деп жазады. Ашытқының мақсаты – нанға күшті ашытқы қосып, оның дәмін жетілдіру. Іс жүзінде, ашытқыдағы су мен ұнның арақатынасы (гидратация) әртүрлі болғандықтан, ашытқының бірнеше түрі бар. Ол сұйық қамыр немесе қатаң қамыр түрінде болуы мүмкін. Ұнның құрамында табиғи түрде әртүрлі ашытқылар мен бактериялар бар. Бидай ұны сумен қосылғанда, табиғи амилаза ферменті крахмалды глюкоза мен мальтозаға ыдыратып, ашытқының табиғи ашытқысы оларды метаболизмдей алады. Жеткілікті уақыт, температура және жаңа немесе таза қамырмен толықтыру арқылы қоспа тұрақты мәдениетке айналады. Дегенмен, сүт қышқылы бактерияларының қатысуында кейбір ашытқылар нан пісіруші ашытқысына қарағанда екі есе көп газ бөліп шығарады. Ашытқыдағы қышқыл орта, сондай-ақ бактериялардың ақуыздарды ыдырататын ферменттерді өндіруі нәтижесінде глютен әлсірейді және тығыз дайын өнім пайда болуы мүмкін.

Бастаушыны жаңарту/азықтандыру

Ашыған кезде, кейде бірнеше күнге созылатын үдерісте, стартердің көлемі ұн мен суды үнемі қосу арқылы ұлғайтылады, бұл "жаңару" немесе "қоректендіру" деп аталады. Егер осы ашыту мәдениетін ұнмен және сумен үнемі қоректендірсе, ол белсенді күйінде қалады. Ашыған стартердің жаңа ұн мен суға қатынасы стартерді дамыту және күтіп ұстау үшін маңызды. Бұл қатынас жаңару қатынасы деп аталады. Жоғары жаңару қатынастары қышқыл нанның микробтық тұрақтылығымен байланысты. Сан-Франциско қышқыл нанында бұл қатынас жалпы салмақтың 40% құрайды, бұл жаңа қамыр салмағының шамамен 67% -ына тең. Жоғары жаңару коэффициенті жаңартқан қамырдың қышқылдығын салыстырмалы түрде төмен ұстайды. 4% тұз L. sanfranciscensis-ті тежейді, ал C. milleri 8% тұзға төтеп бере алады. Қара бидай және аралас бидай ашытуларында сүт қышқылының жоғары мөлшері қажет, ал бидай ашытуларында сірке қышқылының салыстырмалы түрде жоғары мөлшері қажет. Құрғақ, салқын стартер ылғалды, жылы стартерге қарағанда қышқыл нан береді. Қатты стартерлер (мысалы, фламандтық Desem стартері, оны кептіруден сақтау үшін үлкен ұн контейнеріне көміп қоюға болады) ылғалды стартерлерге қарағанда көбірек ресурстарды қажет етеді.

Тамақ пен сусын арасындағы уақыт аралығы

F. sanfranciscensis басым бактерия болып табылатын тұрақты мәдениеттің температурасы мен жаңартуын шамамен екі апта бойы әр 24 сағат сайын сақтау қажет. Үш күннен артық жаңарту аралықтары қамырдың қышқылдығын арттырып, микробтық экожүйені өзгерте алады. Бұл процесте ашытқы мен лактобациллалардың арақатынасы өзгеруі мүмкін. Әдетте, егер күнделікті жаңарту аралығы бірнеше сағатқа дейін қысқартылмаса, пісіру кезінде қанағаттанарлық көтерілу үшін дайын қамырдағы стартердің пайыздық үлесін азайту керек. Аз жаңартуды қажет ететін, кейде коммерциялық ашытқыларды егіс ретінде пайдаланатын жылдам стартер процестері ойлап табылды. Бұл стартерлер екі түрге бөлінеді. Бірі – дәстүрлі түрде сақталған және тұрақты стартер қамырынан жасалған, көбінесе кептірілген, онда микроорганизмдердің арақатынасы белгісіз. Екіншісі – Петри табақтарынан мұқият оқшауланған микроорганизмдерден жасалады, ферменторларда үлкен, біртекті популяцияларға өсіріліп, сандық көрсеткіштері анықталған және белгілі мөлшерде микроорганизмдері бар нан өнімдеріне өңделеді. басқа да жеуге жарамды өсімдіктер сияқты. Базилик жапырақтары дәстүрлі грек ашытқысын дайындау үшін бір сағатқа бөлме температурасындағы суға салынады. Аздаған диастаздық мальта қосу ашытқыны қолдау үшін мальтаза мен қарапайым қанттарды қамтамасыз етеді. Нан пісірушілер әдетте жаңадан стартер жасаудың орнына, бұрынғы партиядан ашытылған қамырды пайдаланады (оларды "ана қамыр", "ана қоңыр", "шеф" немесе "тұқымдық қышқыл") дейді. Бастапқы мәдениет ондаған жылдар бойы сақталуы мүмкін. pH деңгейі мен антибактериялық заттардың болуының арқасында мұндай мәдениеттер тұрақты болып, қажетсіз ашытқылар мен бактериялардың өсуіне кедерес жасайды. Осы себепті ашытқы нан өнімдері басқа нан түрлеріне қарағанда ұзақ сақталады және басқа нан түрлерінің сақталуын ұзарту үшін қажетті қоспаларсыз бұзылу мен көңіл тоқтатуға жақсы төзімді. Ашытқы нанның дәмі қолданылатын әдіс, стартер мен дайын қамырдың ылғалдылығы, жаңарту аралығы, ашыту кезеңдерінің ұзақтығы, қоршаған ортаның температурасы, ылғалдылығы және биіктігіне байланысты әр түрлі болады – бұлардың барлығы ашытқының микробиологиясына әсер етеді.

A stable culture in which F. sanfranciscensis is the dominant bacterium requires a temperature between and refreshments every 24 hours for about two weeks. Refreshment intervals of longer than three days acidify the dough and may change the microbial ecosystem. In this process, the ratio of yeasts to lactobacilli may be altered. Generally, if once daily refreshment intervals have not been reduced to several hours, the percentage amount of starter in the final dough should be reduced to obtain a satisfactory rise during proof. Faster starter processes, requiring fewer refreshments, have been devised, sometimes using commercial sourdough starters as inoculants. These starters generally fall into two types. One is made from traditionally maintained and stable starter doughs, often dried, in which the ratios of microorganisms are uncertain. Another is made from microorganisms carefully isolated from Petri dishes, grown into large, homogeneous populations in fermentors, and processed into combined baker's products with numerically defined ratios and known quantities of microorganisms well suited to particular bread styles. as are many other edible plants. Basil leaves are soaked in room temperature water for an hour to seed traditional Greek sourdough. Adding a small quantity of diastatic malt provides maltase and simple sugars to support the yeasts initially. Bakers often make loaves with fermented dough from a previous batch (which they call "mother dough", "mother sponge", "chef", or "seed sour") rather than making a new starter every time they bake. The original starter culture may be many years old. Because of their pH level and the presence of antibacterial agents, such cultures are stable and able to prevent colonization by unwanted yeasts and bacteria. For this reason, sourdough products inherently keep fresh for a longer time than other breads, and are good at resisting spoilage and mold without the additives required to retard spoiling of other types of bread. The flavour of sourdough bread varies from place to place according to the method used, the hydration of the starter and the final dough, the refreshment ratio, the length of the fermentation periods, ambient temperature, humidity, and elevation, all of which contribute to the microbiology of the sourdough.

Пісіру

Бастауды қамырға қосудан 4-12 сағат бұрын, оны ұн мен суды араластыру арқылы тамақтандыру керек. Бұл белсенді ашытқыны құрайды, ол көлемі ұлғаюы керек және суға түскенде көпіршіктеп, жүзіп тұрғанда қолдануға дайын болады. Ашытқы ұн мен суға араластырылып, қажетті консистенциядағы қамыр жасалады. Бастаудың салмағы әдетте жалпы ұн салмағының 13%-25% құрайды, бірақ рецептуралар өзгеше болуы мүмкін. 5%-10% аралығындағы салқын, тамақтандырылмаған бастауды қолдану да жақсы ашытқы нан жасауға мүмкіндік береді, бірақ ашыту уақыты ұзарады және дәмді жақсартады. Қамыр пішінделген соң, көтерілуіне қалдырылады, содан кейін пісіріледі. Ашытқы нан үшін қамыр илемейтін әдістер де бар. Ашытқы нанның пісуіне көп уақыт кететіндіктен, көптеген нан пісірушілер пісіруден бұрын оны тоңазытқышта сақтайды. Бұл процеске «кешіктіру» дейді, ол ашыту процесін баяулатады. Бұл процестің қосымша артықшылығы – дәмді байыту. Көптеген ашытқы нанның көтерілу уақыты нан пісіруші ашытқысымен жасалған наннан ұзақ болғандықтан, ашытқы нан пісіру машинасына жарамсыз. Дегенмен, көп сағат бойы ашытылған ашытқыны, ашытқы бастауышын немесе аналық қамырды қолдана отырып, нан пісіру бағдарламасының пісіру кезеңін ғана пайдаланып, машинаға беруге болады, машинаның аралағышымен уақытталған механикалық илеуден бас тартады. Бұл бір нан пісіруге ыңғайлы болуы мүмкін, бірақ пеште пісірілген ашытқы нанның күрделі көпіршікті және кесілген қабығының сипаттамаларын нан пісіру машинасымен қайта жасай алмайсыз, себебі бұл әдетте пеште пісіру тасын қолдануды және буды жасау үшін қамырды бүркуді қажет етеді. Сонымен қатар, қабықтың жақсы дамуы үшін машинаның нан формасында қол жеткізе алмайтын пішіндер қажет.

І типті ашытқы

Дәстүрлі ашытқылар, егер олар жалғыз ашытқы ретінде қолданылса, I типтегі ашытқылар деп аталады; мысалдарға Сан-Франциско ашытқысынан жасалған нан, Панеттоне және қара бидай наны үшін қолданылатын ашытқылар кіреді. I типтегі ашытқылар көбінесе тығыз қамыр болып келеді. Көлікшелік S. exiguus ашытқысы C. milleri және C. holmii ашытқыларымен байланысты. Torulopsis holmii, Torula holmii және S. rosei 1978 жылға дейін қолданылған синонимдер. C. milleri және C. holmii физиологиялық тұрғыдан ұқсас, бірақ ДНК-тестілеу оларды ерекше екенін көрсетті. Табылған басқа ашытқылар: C. humilis, C. krusei, Pichia anomaola, C. peliculosa, P. membranifaciens және C. valida. Соңғы онжылдықтарда ашытқылардың таксономиясында өзгерістер болды. C. milleri мальтазаға теріс реакция береді, сондықтан малтозаны сіңіре алмайды. C. milleri төмен pH және салыстырмалы түрде жоғары ацетат деңгейінде өсе алады, бұл ашытқы флорасының тұрақтылығына әсер ететін фактор. Сірке қышқылын өндіру үшін F. sanfrancisensis-ке мальтоза және фруктоза қажет. Бидай қамырында көп мөлшерде крахмал және кейбір полифруктозан бар, оларды ферменттер «малтоза, фруктоза және аздаған глюкозаға» дейін ыдыратады. «Фруктозан, глюкофруктан, сукрозилфруктан, полифруктан және полифруктозан» терминдері «құрылымдық және метаболикалық» тұрғыдан сахарозаға ұқсас қосылыстар класын сипаттау үшін қолданылады, онда «көміртек сахароза және фруктоза полимерлері (фруктан) түрінде сақталады». Ашытқылар қамырдың шамамен 1–2% құрайтын глюкофруктаннан фруктозаны босатуға қабілетті. Глюкофруктандар – бұл бір глюкоза молекуласына бекітілген фруктоза молекулаларының ұзын тізбектері. Сахароза ең қысқа глюкофруктан болып саналады, оған тек бір фруктоза молекуласы ғана бекітілген. F. sanfranciscensis әдетте спонтанды ашытқыларда, бірнеше рет қайта құюдан кейін де анықталмайды; бірақ, ашытуды бастау үшін өсімдік материалдары қолданылғанда, бидай ашытқысына тез енгізілді. Бидай ашытқысын зерттеу нәтижесінде S. cerevisiae екі жаңарту циклынан кейін өлгені анықталды.

Traditional sourdoughs used as sole leavening agent are referred to as Type I sourdough; examples include sourdoughs used for San Francisco Sourdough Bread, Panettone, and rye bread. Type I sourdoughs are generally firm doughs, The perfect yeast S. exiguus is related to the imperfect yeasts C. milleri and C. holmii. Torulopsis holmii, Torula holmii, and S. rosei are synonyms used prior to 1978. C. milleri and C. holmii are physiologically similar, but DNA testing established them as distinct. Other yeasts reported found include C. humilis, C. krusei, Pichia anomaola, C. peliculosa, P. membranifaciens, and C. valida. There have been changes in the taxonomy of yeasts in recent decades. while C. milleri is maltase negative and thus cannot consume maltose. C. milleri can grow under conditions of low pH and relatively high acetate levels, a factor contributing to sourdough flora's stability. In order to produce acetic acid, F. sanfrancisensis needs maltose and fructose. Wheat dough contains abundant starch and some polyfructosanes, which enzymes degrade to "maltose, fructose and little glucose." The terms "fructosan, glucofructan, sucrosyl fructan, polyfructan, and polyfructosan" are all used to describe a class of compounds that are "structurally and metabolically" related to sucrose, where "carbon is stored as sucrose and polymers of fructose (fructans)." Yeasts have the ability to free fructose from glucofructans which compose about 1–2% of the dough. Glucofructans are long strings of fructose molecules attached to a single glucose molecule. Sucrose can be considered the shortest glucofructan, with only a single fructose molecule attached. F. sanfranciscensis has typically not been identified in spontaneous sourdoughs, even after multiple cycles of back slopping; it was rapidly introduced in wheat sourdoughs, however, when plant materials were used to start the fermentation. Investigations of wheat sourdough found that S. cerevisiae died off after two refreshment cycles.

II типті ашытқы

II типтегі ашытқыларда қамырды ашыту үшін нан пісіруші ашытқысы немесе Saccharomyces cerevisiae қосылады; L. pontis және Limosilactobacillus panis түрлері Lactobacillus түрлерімен бірге II типтегі ашытқылардың басым бөлігін құрайды. Бұл процесті өнеркәсіптегілердің кейбіреуі, І типтегі ашытқыларға тән көп сатылы дайындау процесін жеңілдету үшін қабылдады. II типтегі ашытқыларда ашытқының өсуі жоғары температурада ашыту процесінен кейін баяулайды немесе тоқтатылады. Бұл қамырлар сұйық болады, ашығаннан кейін салқындатып, бір аптаға дейін сақтауға болады. Оларды сору арқылы үздіксіз нан өндіріс жүйелерінде қолдануға болады. Мексикалық бироте саладо бастапқыда Гвадалахара қаласында қысқа француз багеті ретінде пайда болды, онда ашытқы орнына ашытқы ферментациясы қолданылады, нәтижесінде сырты хрустящий, ал іші жұмсақ әрі дәмді нан шығады. Амиш достық наны қант пен сүт қосылған ашытқы қолданады. Оған сондай-ақ разрыхлитель және сода да қосылады. Амиш ашытқысын 3-5 күнде бір рет қант пен картоп ұнтағымен қоректендіреді. Неміс пумперниклі дәстүрлі түрде ашытқыдан жасалады, бірақ қазіргі заманғы пумперникл нандары көбінесе коммерциялық ашытқыларды қолданады, кейде оларға лимон қышқылы немесе сүт қышқылы қосылып, қарабидай ұнындағы амилазалардың активтілігін төмендетеді. Фламандтық десем наны (сөздің мағынасы – «бастау») – тұтас бидай ашытқысы. Әзірбайжанда дәстүрлі түрде тұтас бидай ашытқысынан жасалған жалпақ нан желінеді. Эфиопияда инджера жасау үшін теф ұны ашытылады. Сомали, Джибути және Йеменде (онда лахо деп аталады) осыған ұқсас нұсқа желінеді. Үндістанда идли мен доса күріш пен вигна мунго ашыту арқылы жасалады.

Мүмкін болатын ферментациялық әсерлер

Ашытқы нанның гликемиялық индексі басқа нан түрлерімен салыстырғанда төмендеу болады. Ашыту процесіндегі дәнді азықтардың ферменттері фитаттарды ыдыратады, бұл кейбір диеталық минералдардың сіңуіне көмектеседі. Ашыту және сүт қышқылы бактериялары глютенсіз нанның сапасын арттыруға, мысалы, құрылымын, хош иісін және сақталу мерзімін жақсартуға пайдалы болуы мүмкін.