Vetenskapen om surdegsstartare

Vetenskapen om surdegsstartare

Det är vilda tider. Många är fast hemma, fast i en obeveklig upprepning av tid och plats där helgerna inte betyder något och avståndet betyder allt. Krisen utanför våra fönster och väggar rasar vidare. Och det verkar som om alla, från professionella bagare som plötsligt står utan arbete till nybörjare, gör surdegsbröd. Mitt Instagramflöde har blivit en oändlig flod av blåsiga, perfekt ofullkomliga boules och batards, och det är späckat med ögonblicksbilder av små startgropar som bubblar.

Varför det plötsliga intresset för surdeg och bakning i allmänhet? Det finns gott om bröd i butikshyllorna. Det är inte det som är problemet. Kanske är det lättnaden från en tidskrävande och krävande uppgift. Eller så spelar surdeg en mer abstrakt roll. " Jag tror att bröd [surdegsbröd] är en symbol för hem, komfort och gemenskap ", säger Daniela Galarza, redaktör på Serious Eats. Konceptet att ta råvaror och mikroorganismer - sådana som inte är farliga patogener som det nya coronaviruset - och göra något som är närande ger tröst. " Det ger människor en känsla av kontroll som de annars inte har i andra delar av sina liv just nu. "

När användning av handsprit och fanatisk handtvätt har blivit ett etiskt och medborgerligt ansvar, verkar det som om det går stick i stäv med vad vi borde göra just nu. Ändå är vi här och bakar upp en kollektiv storm och jämför smulor på sociala medier. Att göra surdeg är också en del av den ursprungliga drivkraften att överleva och vara självförsörjande i svåra tider: Medan mördarhornetter och en dödlig pandemi hotar din existens kan du åtminstone baka ett gott bröd åt dig själv. Allt du behöver är lite mjöl, vatten, salt och dina egna två händer.

Nu - kanske mer än någon annan gång i ditt liv hittills - har du tid att göra en start. Du är fast hemma. Du har råd att ägna dig åt något, att ge det både din mentala och fysiska uppmärksamhet.

Men innan du gör en startgranat är det bra att förstå vad det är. Det finns ett helt mikrobiellt universum i arbete som leder till den sprakande skorpan, den krämiga, honungsfyllda smulan med en omöjligt komplex smak och den absurt fotogeniska brödkakan som du drömmer om.

Låt oss ta en titt på vad som egentligen händer under en surdegsstartare.

För flera år sedan arbetade jag på en restaurang i East Village. Min konditor på den tiden hade ett blygsamt surdegsprogram, som dagligen producerade flera bröd och baguetter. Hon hade kärleksfullt döpt sin startpanna till "The Bitch". Den bodde i en skorpig, rödlockig, 12-kilos Cambro-behållare med en väderbiten tejpnamnsetikett med stora, trotsiga versaler. Varje dag var den den första punkten på min förberedelselista: Feed The Bitch. Ibland matade jag den med rågmjöl. Oftast gav jag den vitt vetemjöl. Andra gånger gav jag den cider eller öl. Och ibland kom jag sent en varm sommarmorgon och såg den rinna ut på klinkergolvet och ilsket gurgla bort från hastighetsstället. Bitch var en nyckfull - om än viktig - medarbetare.

En surdegssyra - eller levain, om du är fransman eller finare - är ett komplext samhälle av mikrober som används för att jäsa bröd och som ger brödet en distinkt syrlig smak och en lätt konsistens på vägen. Liksom många andra jäsningsmetoder har surdegssmaker funnits i tusentals år, och det tidigaste kända surdegsbrödet går tillbaka till 3700 f.Kr. i Lausanne i Schweiz. Det är faktiskt först under de senaste 150 åren som kommersiell bagerijäst har kommit på modet, medan den långsamma, plågsamma och ibland skiftande processen med naturlig jäsning har försvunnit och endast återfinns i hantverksmässiga bagerier, restauranger och i entusiasternas hem. Kommersiell jäst har sina fördelar: Den fungerar snabbt, den är praktisk, den är hållbar och den har hittills varit lättillgänglig. Sedan pandemin började har jästen nästan försvunnit från butikshyllorna, eftersom tillverkarna tävlar om att hålla jämna steg med efterfrågan. Enligt Nielsen ökade försäljningen av bakningsjäst med 647,3 procent i mars 2020 jämfört med året innan.

Men surdeg har alltid funnits och kommer alltid att finnas kvar som ett pålitligt sätt att baka bröd.

Om du tar en tugga av en skiva surdeg och en annan av ett bröd gjort med industriell bagerijäst märker du skillnaden direkt. Surdegsbröd smakar helt enkelt bättre - de är mer komplexa, mer aromatiska och mer anpassningsbara till ett bredare spektrum av smaker än kommersiell jäst. Å andra sidan har bröd gjorda med kommersiell jäst ett tydligt visitkort: En monoton, söt, ölliknande arom som ofta dominerar i bröd som brioche eller en vit pullmanbröd. När man bakar med en surdegsstart kan man få fram andra smaker, som t.ex. karamell och jordiga toner från fullkorn eller den subtila sötman från mejeriprodukter. Den förbättrade smaken beror på surdegsstartarens mikrobiella mångfald, en egenskap som kommersiell jäst saknar.

Surdegsbröd är också lättare att smälta för de flesta människor, med en större biotillgänglighet av näringsämnen, och tolereras väl av dem som är känsliga för kommersiell bagerijäst, socker eller andra tillsatser.

Det betyder inte att bröd som görs med konventionell jäst är dåligt. De har också sin plats i bakverkets värld. Men surdeg är ett eget djur, och det finns mycket som gör dem så speciella.

Den förkortade versionen av processen går ungefär så här: blanda lika delar mjöl och vatten i en burk och vänta. Ta ut en del av det pastösa slammet och släng det, rör i mer mjöl och vatten och fortsätt vänta. Efter en viss tidsperiod då man upprepar denna process om och om igen får man fram en bubblande, degig massa som stiger och sjunker med viss förutsägbarhet. Med tiden innehåller denna blandning den rätta samlingen av jäst och bakterier som kan jäsa bröd och ge den karakteristiska syrliga, krämiga smaken och lätta konsistensen som vi känner till och älskar - det blir en surdegstart. I exakta termer säger vi att en surdeg har fermentativ förmåga - förmågan att omvandla socker till produkter som etanol, koldioxid och organiska syror.

Enkelt, eller hur? Inte så snabbt.

Här är den långa versionen: En surdegsstart är en kultur av mikroorganismer. Varifrån kommer dessa mikrober? De finns överallt: I mjölet du använder, i luften, på dina händer, i burken, kanske till och med på spateln eller skeden du använder för att röra om. Den allmänna uppfattningen är att majoriteten av mikroberna till stor del kommer från mjölet och, i mycket mindre utsträckning, från den omgivande luften. Men det finns bevis för att jäst och bakterier kommer från mindre uppenbara platser: Den här studien, som bygger på data från bagare över hela världen, tyder på att en del av mångfalden av mikrober och smakskillnader mellan olika gräddfilar kommer från de mikrober som lever på händerna på dessa bagare (det så kallade hudmikrobiomet).

Starters bygger på en av evolutionens grundläggande krafter: det naturliga urvalet. Du utvecklar ett mikrobiellt ekosystem och utnyttjar det för brödtillverkning. Hur växer dessa mikrober? När mjöl och vatten blandas omvandlar enzymer (amylaser) i mjölet långa stärkelsemolekyler till enkla sockerarter, vilket ger det perfekta bränslet för mikrobiell reproduktion.

I surdegsstartare är de två viktigaste mikroberna jäst och mjölksyrabakterier. Låt oss dela upp dem i detalj.

Jäst

Jäst är en mångfald av encelliga mikroorganismer som utgör ungefär 1 procent av hela svampriket. Det finns mer än 1 500 kända arter av jästsvampar. Den art vi känner bäst till är Saccharomyces cerevisiae - eller vanlig bagerijäst - som används både vid bakning och vid tillverkning av alkoholhaltiga drycker som öl. Men det finns många fler jästsvampar som är användbara i livsmedelsproduktionen.

Jäst bidrar främst till att jäsa en deg och i viss mån till smak och arom. Hur gör jästen det? För att kunna föröka sig omvandlar de flesta jästsvampar som S. cerevisiae enkla kolhydrater (sockerarter) till koldioxid och etanol. Denna process är känd som alkoholjäsning. När jästen fortsätter att festa på tillgängligt socker förökar den sig. Denna reproduktion sker snabbt vid varma temperaturer (mellan 86 och 95°F, eller 30 och 35°C), men sker även vid lägre temperaturer, om än i långsammare takt. Produktionen av koldioxid skapar gasbubblor i degen som, när de fångas in i en välutvecklad glutenmatris, expanderar degen. När de bakas vid hög temperatur expanderar dessa bubblor ytterligare när mer och mer koldioxid produceras tills jästen dör ut, vilket resulterar i det luftiga, svampiga bröd som vi kallar bröd.

Med tanke på den stora mångfalden av jästsvampar är S. cerevisiae inte den enda arten som lever i en surdegssyra. Verkligheten är mycket mer komplex. I studier av gräddstarter från hela världen har DNA-sekvensering av olika prover visat att det finns ett stort antal vilda jästsvampar: Saccharomyces servazzii, som är en starkt koldioxidhaltig producent som luktar illa och som har en mycket stark surdegseffekt (den är så stark att den till och med är ett hot mot den industriella livsmedelsproduktionen, där den får förpackningar att explodera), eller Saccharomyces unisporus, som är vanligare i flytande och varma starter, Pichia anomala, som producerar isoamylacetat, som luktar som konstgjord banan, och inte mindre än sju andra sorters jäst, som alla har varierande egenskaper och funktioner. De vanligaste jästarterna är S. exiguus, S. cerevisiae och Candida milleri (eller humilis).

Enbart de olika förhållandena mellan dessa jästpopulationer är tillräckliga för att förklara variationen mellan olika surdegsstarter. Men jästen är bara en sida av det mikrobiella myntet.

Mjölksyrabakterier

Mjölksyrabakterier (LAB) är stavformade eller sfäriska och producerar främst mjölksyra. De är mycket mindre än jäst och finns i nedbrytande växter, mejeriprodukter, på skalet av grönsaker, frukt och till och med på dina egna fingrar. I en typisk startprodukt är LAB 100 gånger fler än jästen än jästen. Liksom vissa jästsvampar smälter LAB enkla kolhydrater, men i stället för den alkohol som jästen skapar producerar LAB främst sura mjölksyror som biprodukt.

Varför är LAB viktigt för surdeg? För det första sänker produktionen av mjölksyra (och även ättiksyra) pH-värdet i din surdeg till cirka 3,5 (och så högt som 5). Denna sänkning av pH-värdet resulterar i den karakteristiska sura smaken hos surdeg. För det andra eliminerar ett lågt pH oönskade patogener som enterobakterier eller stafylokocker. Enkelt uttryckt kan mikrobiella skurkar inte överleva i en sur miljö. Enbart denna egenskap är drivkraften bakom laktofermentering, den urgamla konserveringsteknik som har gett upphov till livsmedel som kimchi, surkål och kosher dillgurka. Ett lågt pH-värde ger också surdeg en längre hållbarhet än andra bröd genom att det hämmar mögeltillväxt. Slutligen frigör LAB proteasenzymer som bryter ner gluten med tiden, vilket ger en mjukare och lättare konsistens.

De klassificeras i allmänhet i två grupper: homofermentativa och heterofermentativa stammar.

  • Homofermentativt (eller homolaktiskt) LAB producerar endast mjölksyra. De föredrar temperaturer mellan 86 till 95 ° F (30–35 ° C), även om de växer vid lägre temperaturer också. De producerar smaker som kännetecknas av mejeri-, grädd- eller yoghurtnoter. Bakterier i denna kategori inkluderar Lactococcus, Enterococcus, Streptococcus, Pediococcus och L. acidophilus.
  • Heterofermentativa LAB producerar mjölksyra, men även ättiksyra, etanol och till och med koldioxid (vilket ger en viss jäskraft). Dessa bakterier trivs vid temperaturer mellan 59 och 72°F (15–22°C), men kan också växa över ett mycket bredare område. De ger maten en skarpare, mer vinägerliknande känsla, troligen på grund av den extra produktionen av ättiksyra. De mest relevanta arterna är bland annat L. plantarum och L. fermentum.*

*Inom heterofermentativa LAB finns det två underkategorier: Facultativt heterofermentativa LAB metaboliserar vissa sockerarter till mjölksyra och andra sockerarter till mjölksyra och ättiksyra samt acetat i närvaro av syre. Obligatoriskt heterofermentativa LAB metaboliserar alltid sockerarter för att producera mjölksyra, ättiksyra och koldioxid. Men för den här artikeln behöver du inte göra dig för mycket lustig över skillnaden.

Precis som med jäst kommer en enda surdegsstart att innehålla flera arter av LAB under sin livstid. Det finns till exempel L. sanfranciscensis, den bakterie som San Franciscos surdeg har fått sitt namn efter och som ger en distinkt syrlig smak. Tidigt i utvecklingen har det visat sig att arter som homofermentativa Pediococcus-, Enterococcus-, Streptococcus- och Weisella-bakterier dominerar. Det finns dock bevis för att stabila surdegskulturer med tiden innehåller mestadels heterofermentativa LAB-bakterier som L. fermentum och L. plantarum, som konkurrerar ut mindre anpassningsbara homofermentativa laktobaciller. (Med andra ord tenderar en stabil surdeg att ha en surare arom och ger brödet en surare smak än en ung, en vecka gammal surdeg på grund av den extra produktionen av ättiksyra från heterofermentativa LAB).

Hur kan jäst och mjölksyrabakterier samexistera fredligt i en startprodukt? Precis som i en livlig stad finns det begränsade resurser i en surdegskultur. Låt oss kalla dessa resurser för enkla sockerarter, av vilka det finns flera: glukos, fruktos och maltos, för att nämna några. Jästsvampar som C. milleri och S. cerevisiae föredrar att livnära sig på glukos och fruktos. Samtidigt trivs LAB som L. sanfranciscensis med maltos. I en stabil startprodukt finns det en balans mellan mikrober som inte konkurrerar så mycket om varandras mat.

Både jäst och LAB arbetar för att göra sin omgivning ogästvänlig för de flesta andra mikrober. Jäst ger ifrån sig etanol, men konstigt nog kan LAB tolerera etanol ganska bra. Å andra sidan utsöndrar LAB syror, men vilda jästsvampar tål också de allt surare förhållandena. Till råga på allt producerar jästcellerna ytterligare amylasenzymer när de förökar sig, som omvandlar ytterligare stärkelse till enkla sockerarter för att hjälpa till att föda hela gänget. Dessa två mikrober överlever, frodas och konkurrerar ut andra i en stabil startkultur - i perfekt symbios. Det är den typ av elegant, sömlöst lagarbete som skulle få NBA Hall of Famer Phil Jacksons legendariska triangeloffensiv att se ut som en match i fjärde klassens basketbollspel.

Det var mycket hård mikrobiologi. Som tur är behöver du inte ha en endaste del av det för att lyckas göra din egen startmassa. Men precis som med de flesta granulära ämnen inom matlagning och bakning hjälper det att förstå vad som faktiskt händer. Vetenskapen är ett användbart verktyg, men för att göra en startmassa krävs i slutändan dina sinnen - dina händer, dina ögon, din näsa och ja, till och med din gom - och det finns inget bättre sätt att lära sig den processen än att börja göra din egen. Håll ögonen öppna för vår steg-för-steg-guide senare i veckan!

Head Chef