Введение

Сухой химический разрыхлитель

Разрыхлитель – это сухой химический разрыхлитель, смесь карбоната или бикарбоната и слабой кислоты. Предотвращение преждевременной реакции основания и кислоты обеспечивается добавлением буфера, такого как кукурузный крахмал. Разрыхлитель используется для увеличения объема и облегчения текстуры выпечки. Он действует путем высвобождения углекислого газа в тесто или замес через кислотно-щелочную реакцию, вызывая расширение пузырьков во влажной смеси и, таким образом, разрыхление смеси. Первый однодействующий разрыхлитель (то есть, выделяющий весь углекислый газ сразу после увлажнения) был разработан производителем продуктов питания Альфредом Бердом в Англии в 1843 году. Первый двухдействующий разрыхлитель, который выделяет некоторое количество углекислого газа при увлажнении, а затем больше газа при нагревании во время выпечки, был разработан Эбеном Нортоном Хорсфордом в США в 1860-х годах. Разрыхлитель используется вместо дрожжей в продуктах, где нежелательны вкусы брожения, или где в тесте отсутствует эластичная структура для удержания пузырьков газа более нескольких минут, а также для ускорения производства выпечки. Поскольку углекислый газ выделяется быстрее в результате кислотно-щелочной реакции, чем при брожении, хлеб, приготовленный с использованием химического разрыхлителя, называется «быстрым хлебом». Введение разрыхлителя произвело революцию в сокращении времени и труда, необходимых для приготовления хлебобулочных изделий. Это привело к созданию новых видов пирогов, печенья, кексов и других выпеченных изделий. NaHCO3 + H+ → Na+ + CO2 + H2O

Реальные реакции более сложны, поскольку кислоты имеют сложный состав. Например, начиная с пищевой соды и монокальциевого фосфата, реакция производит углекислый газ в соответствии со следующей стехиометрией: быстродействующая кислота реагирует в влажной смеси с пищевой содой при комнатной температуре, а медленнодействующая кислота не реагирует до нагревания. Когда химические реакции в разрыхлителях включают как быстродействующие, так и медленнодействующие кислоты, они известны как «двухдействующие»; те, которые содержат только одну кислоту, называются «однодействующими». Обеспечивая второй подъем в духовке, двухдействующие разрыхлители повышают надежность выпечки, делая время между смешиванием и выпечкой менее критичным. Это наиболее распространенный тип разрыхлителя, доступный потребителям сегодня. Двухдействующие разрыхлители работают в две фазы: один раз в холодном состоянии и один раз в горячем. Например, Rumford Baking Powder – это двухдействующий продукт, содержащий только монокальциевый фосфат в качестве разрыхляющей кислоты. С этой кислотой около двух третей доступного газа выделяется примерно через две минуты после смешивания при комнатной температуре. Затем он становится неактивным, поскольку промежуточный продукт, дикальциевый фосфат, образуется во время первоначального смешивания. Для дальнейшего высвобождения газа тесто необходимо нагреть выше 140 °F (60 °C). К распространенным кислотным солям низкой температуры относятся винный камень и монокальциевый фосфат (также называемый кислым фосфатом кальция). К высокотемпературным кислотным солям относятся сульфат натрия-алюминия, фосфат натрия-алюминия и пирофосфат натрия.

Составная часть крахмала

В пекарные порошки также входят компоненты для повышения их стабильности и однородности. Кукурузный крахмал, мука или картофельный крахмал часто используются в качестве буферных веществ. Инертный крахмал выполняет несколько функций в пекарном порошке. Прежде всего, он поглощает влагу, тем самым продлевая срок годности смеси, поддерживая щелочные и кислотные компоненты порошка в сухом состоянии, чтобы предотвратить их преждевременную реакцию. Сухой порошок также легче сыплется и смешивается. Наконец, добавленный объем обеспечивает более точные дозировки.

Обычно используемые основания и кислоты

Разрыхлитель состоит из двух основных компонентов: кислоты и бикарбоната. При их увлажнении происходит кислотно-основная реакция, в результате которой выделяется углекислый газ. Обычно используемые кислоты и основания для разрыхлителей:

Нейтрализующая величина

Значение нейтрализации (NV) определяется как количество пищевой соды, необходимое для нейтрализации 100 частей разрыхлителя (по весу). На скорость реакции (ROR) разрыхлителей влияет множество факторов, в том числе: его приготовление было трудоемким, но его можно было осуществить в чугунном котле: это включало замачивание золы из камина в воде для получения щелочи, а затем кипячение щелочи для удаления воды и получения "солей". Полученный белый порошок был гораздо стабильнее дрожжей. Небольшие количества можно было использовать ежедневно, вместо выпечки хлеба на неделю или две вперед. "Американская кулинария" стала первой кулинарной книгой, рекомендовавшей его использование, но далеко не последней. С помощью поташа повара смогли создавать новые рецепты для новых видов пирогов, печенья и бисквитов, которые были более быстрыми и простыми в приготовлении, чем рецепты на основе дрожжей.

Эксперименты

Между публикацией "Американской кулинарии" в 1796 году и серединой 1800-х годов повара экспериментировали с различными кислотами, щелочами и минеральными солями в качестве возможных химических разрыхлителей. Многие из них уже были доступны в домашних хозяйствах как лекарственные средства, чистящие средства или растворители. Ароматические соли, хартхорн и соль летучая – все они были аммиачными ингаляторами, содержащими формы карбоната аммония. Термин "салерат" запутанно применялся как к бикарбонату калия, так и к бикарбонату натрия (NaHCO3, который мы сейчас называем пищевой содой). Поскольку эти подкислители быстро реагируют с пищевой содой, удержание пузырьков газа зависело от вязкости теста. Было критически важно быстро выпекать тесто, прежде чем газ выйдет. Следующим шагом стало создание разрыхлителя, который позволил отсрочить реакции, выделяющие газ, до момента необходимости.

Появление хлебобулочного порошка

Создание стабильных химических комбинаций бикарбоната натрия и крема тартара считается истинным появлением разрыхлителя для выпечки. Бёрд сосредоточился на продаже своего разрыхлителя британской армии во время Крымской войны и исследователям, таким как капитан сэр Фрэнсис Леопольд Макклинток, а не на внутреннем рынке. Тем не менее, благодаря изобретению Берда – разрыхлителю – повара смогли использовать рецепты пирогов, таких как патриотически названный бисквит "Виктория", и добиться большей пышности. Он не запатентовал свое открытие, и другие, например, Генри Джонс из Бристоля, вскоре начали производить и патентовать аналогичные продукты. В 1845 году Джонс запатентовал "Новую мучную смесь" (самоподнимающуюся муку), содержащую бикарбонат натрия и винную кислоту для достижения эффекта подъема теста.

Эбен Нортон Хорсфорд

В Америке Эбен Нортон Хорсфорд, ученик Юстуса фон Либига, поставил перед собой задачу создать обогатитель муки и разрыхлитель. В 1856 году он получил патент на "пульверизованную фосфорную кислоту" – процесс извлечения пирофосфата монокальция из костей. В сочетании с пищевой содой, пирофосфат монокальция обеспечивал двухступенчатый разрыхлитель. Его первоначальная реакция при контакте с водой высвобождала углекислый газ и образовывала дикальцийфосфат, который затем, под воздействием тепла, высвобождал углекислый газ на втором этапе. В 1860-х годах Хорсфорд поделился своей формулой разрыхлителя со своим бывшим учителем, Юстусом фон Либихом, который, в свою очередь, передал её Людвигу Клемору Маркарту и Карлу Циммеру в Германии. Разрыхлители, основанные на формуле Хорсфорда, продавались в Англии под названием "Horsford Liebig Baking Powder". Они также продавались несколькими компаниями в Германии, начиная с Marquart и Zimmer. Однако в то время разрыхлитель не получил распространения в Германии. Большая часть немецкой выпечки осуществлялась в цеховых пекарнях, а не в домашних условиях, и цехи не проявляли интереса к замене многовековых ремесленных навыков новой технологией. Разрыхлитель Dr. Oetker продолжает продаваться и в настоящее время содержит в своём составе пирофосфат натрия, бикарбонат натрия и кукурузный крахмал.

Королевский хлебопекарный порошок

В 1866 году в США Джозеф Хогланд и его брат Корнелиус разработали разрыхлитель с помощью Томаса Биддла. Первоначально они работали в партнерстве под названием Biddle & Hoagland, после чего братья Хогланд переехали из Форт-Уэйна, штат Индиана, в Чикаго, оставив Биддла, а затем в Нью-Йорк. Там в 1868 году они зарегистрировали компанию Royal Baking Powder Company. Между братьями Хогланд и их бывшим сотрудником Уильямом Зиглером развернулась борьба за контроль над компанией. Наконец, 2 марта 1899 года Зиглер основал корпорацию Royal Baking Powder Corporation, базирующуюся в Нью-Джерси, которая объединила три крупнейшие американские компании, производящие разрыхлитель на основе винного камня: Dr. Price (Зиглер), Royal (Джозеф Хогланд) и Cleveland (Корнелиус Невиус Хогланд).

Хлебные порошки на основе алюминия

В Соединенных Штатах винный камень был дорогим ингредиентом, поскольку его приходилось импортировать из Франции. В 1880-х годах несколько компаний разработали разрыхлители теста с двойным действием, содержащие более дешевые альтернативные кислоты, известные как квасцы, класс соединений, включающих двойные сульфаты алюминия. Однако фактический состав квасцов был определен только в 1798 году, когда Луи Вокелен продемонстрировал, что обычный квасец является двойной солью, состоящей из серной кислоты, оксида алюминия и поташа. Жан Антуан Шапталь также опубликовал анализ четырех различных видов квасцов. В 1888 году Уильям Монро Райт (бывший торговый представитель доктора Прайса) и Джордж Кэмпбелл Рью в Чикаго представили новую форму разрыхлителя теста, которую они назвали Calumet. Calumet Baking Powder содержал пищевую соду, кукурузный крахмал, сульфат алюминия натрия в качестве разрыхлителя и альбумин. Идея о том, что алюминий в разрыхлителях теста опасен, восходит к рекламной кампании Зиглера и имеет мало или вообще не имеет научных подтверждений. Алюминий – распространенный металл, который содержится в следовых количествах в большинстве продуктов питания. К 1970-м годам компания Royal прекратила производство разрыхлителя теста на основе винного камня. Для тех, кто хотел бы получить нечто подобное, Джеймс Берд предложил смешивать две части винного камня с одной частью пищевой соды непосредственно перед использованием, поскольку смесь не хранится. Он содержал пирофосфат натрия и кукурузный крахмал и был обозначен как разрыхлитель. Его можно было использовать вместо винного камня или смешивать с пищевой содой для замены разрыхлителя теста. Смит также продавал заменитель разрыхлителя теста, в котором пирофосфат натрия уже был смешан с бикарбонатом натрия и кукурузным крахмалом. Довольно запутанно, он продавался под названием "Bakewell Baking Powder" или "Bakewell Cream Baking Powder". На некоторых упаковках использовалась надпись "The Original Bakewell Cream" (Оригинальный крем Bakewell). Продукт с маркировкой "Bakewell Cream" может быть либо заменителем винного камня, либо заменителем разрыхлителя теста, в зависимости от того, дополнительно указано ли на нем "Double acting" (Двойного действия) "Baking Powder" (Разрыхлитель теста). Современная версия, содержащая кислый пирофосфат натрия, бикарбонат натрия и пересушенный крахмал, продается как не содержащая алюминия и глютена.

Оригинальные препараты

Со временем большинство производителей разрыхлителей для теста экспериментировали со своими продуктами, комбинируя или даже заменяя ингредиенты, которые ранее считались ключевыми. Информация в следующей таблице отражает исходный состав, предложенный разными изобретателями и компаниями. Используемые ингредиенты могут значительно отличаться от последующих формул и современных продуктов. Если у ингредиента было несколько названий, все они указаны вместе при первом упоминании, а затем используется наиболее распространенное название. (Разрыхлитель "Дэвис" обычно встречается в северо-восточных штатах США.)

Сколько использовать

Обычно для подъема смеси из одной чашки (120 г) муки, одной чашки жидкости и одного яйца используется одна чайная ложка (5 г) разрыхлителя. Однако, если смесь кислая, дополнительные кислоты в разрыхлителе остаются не прореагировавшими и часто придают пище неприятный привкус. Высокая кислотность может быть вызвана такими ингредиентами, как пахта, лимонный сок, йогурт, цитрусовые или мед. Если кислотность избыточна, часть разрыхлителя следует заменить пищевой содой. Например, для одной чашки муки, одного яйца и одной чашки пахты требуется всего 1/2 чайной ложки разрыхлителя – остаточный подъем обеспечивается кислотами пахты, реагирующими с 1/4 чайной ложки пищевой соды. Однако, при использовании разрыхлителей, содержащих пирофосфат натрия, избыток щелочных веществ иногда может депротонировать кислоту в два этапа вместо одного, что приводит к появлению неприятного горького вкуса в выпечке. Соединения кальция и алюминия этой проблемой не страдают, поскольку соединения кальция, депротонирующиеся дважды, нерастворимы, а соединения алюминия не депротонируются таким образом. Со временем влага и тепло могут снизить эффективность разрыхлителя, и на коммерческих продуктах указывается довольно произвольный срок годности. Независимо от срока годности, эффективность можно проверить, поместив чайную ложку порошка в небольшую емкость с горячей водой. Если он активно пузырится, значит, он все еще активен и пригоден к использованию.

Сравнения

Разные марки разрыхлителя могут вести себя в духовке совершенно по-разному. Первые компании, производящие разрыхлитель, публиковали собственные кулинарные книги, чтобы рекламировать свою новую продукцию, обучить кулинаров точно тому, как и когда их использовать, а также потому, что кулинары не могли легко адаптировать рецепты, разработанные с использованием других видов разрыхлителя. Разрыхлители, содержащие винный камень, фосфаты или квасцы, могли действовать по-разному и требовали различного количества для достижения желаемого подъема.

Заместительные кислоты

Как описано выше, разрыхлитель теста – это, по сути, пищевая сода, смешанная с кислотой. В принципе, различные кухонные кислоты можно комбинировать с пищевой содой для имитации коммерческих разрыхлителей. Уксус (разбавленная уксусная кислота), особенно белый уксус, также часто используется в качестве подкислителя в выпечке; например, во многих старинных рецептах шоколадного торта требуется столовая ложка или две уксуса. Если в рецепте уже есть пахта или йогурт, пищевую соду можно использовать без винного камня (или с меньшим его количеством). В качестве альтернативы, лимонный сок можно заменить часть жидкости в рецепте, чтобы обеспечить необходимую кислотность для активации пищевой соды. Главная переменная при использовании этих кухонных кислот – скорость подъема теста.