Inom bröd, frallor och bakverk på många bord den här semesterperioden finns en extraordinär substans - gluten. Glutens unika kemi gör maten luftig och stretchig.
Jag är en kemist som undervisar i en matlagningskurs i kemi, och varje år frågar jag mina elever:"Vad är gluten?" Vanliga svar är "ett socker" eller "en kolhydrat". Men sällan får någon rätt.
Gluten är en komplex blandning av proteiner. Det utgör 85–90 % av proteinet i mjöl. Proteiner är naturliga biologiska makromolekyler sammansatta av kedjor av aminosyror som viker sig på sig själva för att anta en mängd olika former.
Gluten kommer från endospermen av vete, råg, korn och relaterade växter. Endospermen är en vävnad i växtens frön som fungerar som lagringsplats för stärkelse och protein. Malningsprocessen som skapar mjöl frigör innehållet i endospermen, inklusive gluten.
Huvudproteinerna i glutenblandningen är gliadin och glutenin. Dessa proteiner utgör mycket av mjölbaserade livsmedelsprodukters struktur. Under knådningen eller blandningen av degen bildar dessa proteiner ett elastiskt nät, ofta kallat glutennätverket.
Att bilda ett glutennätverk är nyckeln för att få degen att jäsa. Nätverket fungerar som en ballong som fångar upp gaser under jäsnings-, jäsnings- och gräddningsprocesserna. Under jäsning och jäsning, när degen får tid att expandera, frigör jäst i degen koldioxid när den äter och smälter de sockerarter som finns. Denna process kallas jäsning.
Bakprocessen producerar en rad olika gaser, såsom koldioxid, vatten i form av ånga, etanolångor och kväve. Glutennätverket fångar dessa gaser och degen expanderar som en ballong. Om glutennätverket är för starkt kommer gaserna inte att producera tillräckligt tryck för att få degen att jäsa. Om den är för svag spricker ballongen och degen förblir inte jäsad. Hur starkt glutennätverket blir beror på hur länge du knådar och blandar degen.
För att glutennätverket ska bildas måste du knåda eller blanda degen med lite vatten – detta anpassar proteinerna.
Gluteninproteinerna kommer i långa och korta kedjor som antar lindade strukturer. Dessa spolar hålls samman genom attraktionskrafter mellan spolarnas slingor som kallas intramolekylära vätebindningar. Knådning och blandning bryter några av de lockande krafterna och anpassar gluteninproteinerna.
Bindningar bildas mellan de enskilda gluteninkedjorna genom svavelatomer på några av aminosyrorna som utgör glutenin. När dessa aminosyror – kallade cysteiner – bringas i kontakt med varandra, binder svavelatomerna till varandra, vilket skapar en koppling som kallas en disulfidbindning.
När fler och fler cysteiner bildar disulfidbindningar med cysteiner på närliggande proteiner växer nätverket. Så ju fler proteiner som finns och ju längre knådningsprocessen är, desto starkare blir glutennätverket. Brödmjöl har högre proteinkoncentrationer—12–14 %—än andra mjölsorter, så brödmjöl leder till ett starkare glutennätverk och mer jäsning.
Gliadinproteinerna är mindre och mer kompakta än gluteninproteiner. Under knådningsprocessen sprids gliadin genom gluteninpolymererna. Medan glutenin ger elasticitet och styrka till degen, gör gliadinproteinerna degen trögflytande eller vätskeliknande och tät.
Tillsats av salt neutraliserar alla laddningar som kan finnas på proteinerna. Detta minimerar eventuell repulsion mellan proteinerna och för dem närmare varandra. Denna process tvingar ut vatten mellan proteinerna, vilket både för proteinerna närmare varandra och stabiliserar nätverket. Så att tillsätta salt kommer att skapa ett starkare nätverk som ökar mängden sträckning och dragning som degen tål.
Fetter som smör eller margarin kommer att försvaga, eller "förkorta", glutennätverket. Vanligtvis ber recept dig att blanda fetterna med mjölet innan du tillsätter vatten eller mjölk. Detta är så att fetterna täcker mjölet. Och eftersom fetter är hydrofoba, eller vattenavvisande, förhindrar denna process vattnet som hjälper till att bilda glutennätverket från att nå proteinerna. Detta resulterar i ett mjukare och mörare bakverk.
Utan bildandet av glutennätverket skulle bakverk inte bli de lätta och fluffiga läckra rätter vi älskar.
Tillhandahålls av The Conversation
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln. 
