Sharing Chemistry with the Community

Hóa học của quá trình làm bánh mì

Bánh mì là một loại thức ăn đường phố nổi tiếng không chỉ ở Việt Nam, mà còn ở nhiều nước trên thế giới. Mỗi quốc gia sẽ có cách chế biến riêng của đất nước họ. Nhưng khi đề cập đến quá trình làm bánh mì thì đây là một quá trình mà dường như đơn giản, về cơ bản là chỉ pha trộn với bốn thành phần.

Tuy nhiên, có rất nhiều vấn đề hóa học thú vị khi nói về nó hơn khi chỉ nhìn bằng mắt. Vì thế, chủ đề của chúng ta hôm nay sẽ đề cập về hóa học của quá trình làm bánh mì để tìm hiểu xem điều gì đang xảy ra trong ổ bánh mì của bạn nhé!

Quá trình làm bánh mì có thể được chia nhỏ ở mức rất đơn giản thành bốn bước. Thứ nhất là các thành phần được trộn lẫn, trong đó bốn thành phần cơ bản dùng làm bánh mì là bột, nước, men và muối. Kết hợp chúng tạo ra một loại bột, sau đó được nhào trộn để nở, trước khi nướng. Nghe có vẻ khá đơn giản phải không các bạn? Có lẽ là vậy, tuy nhiên khi xem xét ở cấp độ phân tử có nhiều điều hơn xảy ra đấy.

Đầu tiên, chúng ta sẽ bắt đầu giải thích về khoa học của bánh mì với bột nha! Trong số các thành phần quan trọng nhất của bột là các protein, thường chiếm 10-15%. Chúng bao gồm các lớp protein gọi là glutenin và gliadin, đây là những phân tử khổng lồ được tạo thành từ một số lượng lớn những acid amin. Chúng được gọi chung là gluten, một tên mà tất cả chúng ta có thể quen thuộc.

Nếu không có những protein này, việc làm bánh mì sẽ khó khăn hơn nhiều. Bởi vì như các bạn biết đấy, bột tự thân nó là trơ, nhưng ngay khi nước được thêm vào trong hỗn hợp thì trò vui mới thật sự bắt đầu. Các protein sau đó có thể xếp thành hàng với nhau, và tương tác.

Chúng có thể hình thành các liên kết hydro và các liên kết chéo disulfide giữa các chuỗi của chúng, cuối cùng tạo thành một mạng gluten khổng lồ chạy suốt trong bột. Hơn nữa, nhào bột còn giúp các protein này nở ra và tương tác với nhau mạnh hơn, tăng cường mạng lưới.

Một thành phần khác có thể ảnh hưởng đến mạng gluten của bột là muối. Nó có thể giúp tăng cường mạng lưới gluten, làm cho bột đàn hồi hơn (chắc khỏe và dẻo dai), và tất nhiên tạo thêm hương vị cuối cùng cho bánh. Ngoài ra, người ta còn có thể cho thêm acid ascorbic, một hợp chất thường được biết đến như là vitamin C, để giúp tăng cường mạng lưới gluten.

Tuy nhiên, đường được tạo ra bởi quá trình này không phải dùng hết tất cả dưới sự chuyển hóa của nấm men. Nó cũng có thể tham gia vào một số phản ứng hóa học khác trong quá trình nướng bánh. Cụ thể, nó tham gia vào phản ứng Maillard, một loạt các phản ứng giữa các loại đường và acid amin xảy ra nhanh hơn ở 140°C.

Những phản ứng này tạo ra một loạt các sản phẩm, có thể thêm hương vị cho bánh mì, và cũng giúp tạo thành vỏ màu nâu của bánh mì. Mạng lưới này rất quan trọng để bánh mì có thể nở, nhưng tất nhiên quá trình này sẽ không xảy ra mà không có một trong các thành phần khác. Đó chính là nấm men.

Men chứa các enzyme có thể phá vỡ tinh bột trong bột thành đường. Đầu tiên sử dụng amylase để phá vỡ tinh bột thành maltose, và sau đó sử dụng maltase để phá vỡ maltoza thành glucose. Glucose này hoạt động như thức ăn cho men, và nó chuyển hóa để sản xuất carbon dioxide và ethanol.

Ngoài ra khí carbon dioxide sinh ra trước khi bột được nướng, chỉ đơn giản khuếch tán qua bột và mở rộng các bong bóng không khí có sẵn trước đó. Đây là một lý do khác khiến việc nhào bột là rất quan trọng, vì nó đảm bảo rằng một số lượng lớn các bong bóng này tồn tại trước đó. Trở lại men thôi nào các bạn, nãy giờ chúng ta hơi lang mang về đường nhiều quá rồi đó.

Chúng ta hãy xem xét chi tiết hơn ở các sản phẩm chuyển hóa đường của nó (ethanol và CO2). Ethanol dĩ nhiên chỉ đơn giản là rượu có trong đồ uống có cồn, nhưng bạn không phải lo lắng về việc sẽ bị say sỉn và một ít mệt mỏi vì ăn một ổ bánh mì đâu nhé! Vì nó sẽ bị trục xuất ra khỏi bột trong quá trình nướng bánh.

Chính xác thì làm thế nào carbon dioxide được giữ trong bánh mì? Đây là vấn đề đã dẫn đến một số cuộc tranh luận giữa các nhà khoa học. Giải thích chung trong một thời gian dài là mạng lưới gluten giúp bẫy carbon dioxide và ngăn không cho nó thoát khỏi bột. Tuy nhiên, rõ ràng thực tế thì hình ảnh phức tạp hơn một chút. Mặc dù mạng gluten là chắc chắn có liên quan, nhưng người ta còn nhận ra rằng protein và chất béo trong bột cũng có liên quan, và có thể giúp ổn định các bong bóng khí.

Hơn nữa, muối còn giúp làm chậm hoạt động của men. Điều này nghe qua thì tưởng là không tốt, nhưng thực ra lại rất quan trọng và có ích, vì nếu không có muối, men hoạt động quá nhanh sẽ làm bột nở nhanh => Gluten bị kéo dãn quá nhanh => không tốt. Và quan trọng hơn là trong lúc ủ, hoạt động của men sẽ giúp sinh ra các chất hình thành mùi vị của bánh mỳ. Men hoạt động càng chậm thì mùi vị của bánh càng ngon, cho nên rất cần có muối để kìm hãm sự hoạt động của men.

Tuy nhiên, vì muối là khắc tinh của men nên khi trộn nguyên liệu nên tránh để men tiếp xúc trực tiếp với muối. Tốt nhất là hòa một trong hai thứ với chất lỏng rồi mới trộn.

Tất nhiên, bánh mì không phải lúc nào cũng phải được làm bằng men của thợ làm bánh. Bột bánh mì chua là một cách khác để sản xuất một ổ bánh mì. Bột chua được bắt đầu bằng cách trộn bột và nước. Các vi khuẩn tự nhiên trong bột bắt đầu phát triển, và nếu hỗn hợp này thường xuyên được “nuôi” với nhiều bột hơn và nước, bạn sẽ thu được một hỗn hợp có chứa sự trộn lẫn của vi khuẩn và nấm men.

Những men này là các men nấm “hoang dã”, có nhiều khác biệt với men nướng bánh. Chúng phải có khả năng chịu acid nhiều hơn, do các hợp chất có tính acid do vi khuẩn tạo ra, và khác nhau về cách chúng chuyển hóa đường.

Sự trợ giúp này cuối cùng được trả lại bởi men, vì vi khuẩn có thể ăn bất kỳ tế bào men chết nào. Kết quả cuối cùng vẫn giống nhau, nhưng hương vị đôi khi có thể bị thay đổi bởi các chất chuyển hóa của vi khuẩn; các hợp chất như acid lactic đôi khi có thể thêm một hương vị chua cho bánh mì.

Trong khi các men của thợ làm bánh có nhiều maltose, chuyển nó thành glucose trước khi biến đổi thành carbon dioxide và ethanol, các nấm men hoang dã tìm thấy trong bột chua không thể chế biến được maltose. May mắn cho chúng là vi khuẩn trong hỗn hợp bột chua có thể, và vì maltose chỉ đơn giản là hai phân tử glucose nối với nhau, nó tạo ra thức ăn cho cả vi khuẩn và nấm men.

Đôi khi, chúng ta có thể muốn “gian lận” một chút, và sử dụng các cách nhanh hơn để có được carbon dioxide vào bánh mì. Đó là cách baking soda và bột nướng có thể giúp đỡ được bạn. Cả hai đều chứa natri bicarbonate, một hợp chất cơ bản bị phá vỡ khi có acid để sản xuất carbon dioxide là một trong những sản phẩm.

Bạn có thể tự hỏi làm thế nào người ta sản xuất bánh mì không chứa gluten? Điều này cũng dễ hiểu thôi các bạn, nếu không có mạng lưới gluten, bánh mì của bạn sẽ khá phẳng. Đối với bánh mì không chứa gluten, bột mì không chứa gluten như bột gạo phải được sử dụng, và thường thì xanthan gum được thêm vào. Đây là một polysaccharide được sản xuất bởi một loại vi khuẩn đặc biệt có thể giúp cung cấp độ đàn hồi tương tự như gluten.

Tuy nhiên, có một sự khác biệt nhỏ giữa hai loại hóa chất này. Baking soda chỉ chứa sodium bicarbonate, có thể để lại vị đắng trong bánh mì nếu không có đủ độ acid để phá vỡ nó hoàn toàn. Mặt khác bột nướng cũng chứa và hợp chất acid (thường là kem của tartar, kali bitartrate) giúp phân hủy bicarbonate khi trộn với bột.

Có một thói quen thường thấy là người ta có thói quen cất giữ bánh mì trong tủ lạnh. Điều này thật sự không tốt vì bạn đang thực sự đẩy nhanh quá trình “ôi thui” do các thí nghiệm cho thấy bánh mì được cất trong tủ lạnh ở 7°C “ôi” trong một ngày, trong khi bánh mì để lại bên ngoài ở nhiệt độ 30°C mất 6 ngày mới hư.Sau khi bánh mì của bạn đã chín, nếu bạn không thưởng thức liền, tất nhiên theo thời gian nó sẽ bắt đầu trở nên “ôi thui”.

Đây không phải là do mất độ ẩm, mà do tinh bột kết tinh và cứng lại theo thời gian. Mặc dù điều này có thể được tạm thời đảo ngược bằng cách hâm nóng bánh mì. Điều này không kéo dài lâu đâu nhé! Tốt hơn bạn nên ăn ngay sau đó, chứ đừng cố gắng tiết kiệm toàn bộ bánh cho việc sử dụng trong tương lai nhé!

Có rất nhiều điều thú vị về hóa học của quá trình làm bánh mì trong bài viết ngắn này, nhưng tôi hi vọng các bạn có thể đào sâu thêm vào lĩnh vực khoa học thực phẩm hấp dẫn này. Trong khi đó, bạn có thể giành thời gian thưởng thức bánh mì và nhớ về hóa học của chúng nhé!

Tham khảo Compound Interest và Savourydays.com.

Trả lời