Klar: Zucker und Salz sind Geschmacksträger und Geschmacksverstärker. Doch sie erfüllen auch noch weitere technologische Funktionen im Brotteig.
Salz und Zucker hemmen die Hefeaktivität
In den vorigen Lektionen zur Hefe haben wir bereits gelernt, dass Salz und Zucker osmotisch aktive Substanzen sind. Sie bewirken im Brotteig, dass die Hefezellen einen osmotischen Schock erfahren. Die Hefezellen schrumpfen, da ihnen Wasser entzogen wird und produzieren im Zuge ihrer Stressreaktion weniger Kohlendioxid. Der Teig geht langsamer auf.
Enthält ein Brotteig weder Salz noch Zucker, so geht er extrem schnell auf, da die Hefe ungehemmt aktiv ist. Das Resultat ist ein Brot, das geschmacklich enttäuscht, da die Mikroorganismen im Teig nicht genug Zeit hatten, ausreichend Aromastoffe zu bilden. Doch selbst wenn die Mikroorganismen im Teig lange genug Zeit hatten, Aromastoffe auszubilden, so schmeckt ein Brot ganz ohne Salz sehr fade und gewöhnungsbedürftig für den Deutschen Gaumen.
Ein weiteres Problem von Brotteigen ohne Salz oder Zucker ist das kurze Zeitfenster, in dem der Teig reif für den Ofen ist. Wird ein Teig zu früh mit Untergare in den Ofen geschoben, so reißt er überall unkontrolliert auf oder er geht im Ofen gar nicht auf und das Brot wird hart wie ein Stein. Wird der Teig hingegen zu spät in den Ofen geschoben, so läuft das Brot im Ofen in die Breite. Indem sie die Hefeaktivität hemmen, verlängern Salz und Zucker das Zeitfenster, in dem der Teig reif für den Ofen ist und ein gutes Brot ergibt.
Salz stärkt das Glutennetzwerk
Brotteige, die Salz enthalten, müssen länger geknetet werden als Teige, die kein Salz enthalten. Der Grund: Salz erschwert es, den Glutenproteinen zu hydrieren. Die Grundvoraussetzung zur Ausbildung des Glutennetzwerks ist es, dass die Glutenproteine im hydrierten Zustand vorliegen. Im trockenen Zustand ist keine Netzwerkbildung möglich.
Ungesäuerter Brotteig besitzt eine pH-Wert von etwa 6. Die Glutenproteine sind im leicht sauren pH-Bereich positiv geladen. Dies führt dazu, dass die positiv geladenen Bereiche der Glutenproteine sich voneinander abstoßen. Das macht es dem Wasser leichter, in Lücken zwischen den Glutenproteinen einzudringen und diese zu hydrieren.
Kochsalz ist eine ionische Verbindung, bestehend aus einem positiv geladenen Natriumion und einem negativ geladenen Chloridion. Wie wir bereits in der Hefelektion gelernt haben, dissoziiert Kochsalz in wässriger Lösung in seine zwei Grundbestandteile: Natrium- und Chloridionen.
Die negativ geladenen Chloridionen lagern sich aufgrund von elektrostatischen Wechselwirkungen an den positiv geladenen Bereichen der Glutenproteine an. Dies sorgt dafür, dass die positive Ladung der Glutenproteine ein Stück weit ausgeglichen wird. Die Glutenproteine stoßen sich in der Folge weniger stark voneinander ab. Den Wassermolekülen fällt es schwerer, in die Zwischenräume der Proteine einzudringen und diese zu hydrieren.
Da Glutenproteine, die sich weniger voneinander abstoßen, in engeren Kontakt treten können, wird das Glutennetzwerk gestärkt, da die Proteine einfacher Disulfid- und Wasserstoffbrücken untereinander ausbilden können.
Das Gegenteil ist übrigens der Fall in Sauerteigbrot! Sauerteigbrot besitzt einen pH Wert zwischen 3,8 bis 4,6. Das ist wesentlich saurer als ein Brot aus Bäckerhefe mit einem pH im Bereich von 5,3 bis 5,8. Im Sauerteig sind die Glutenproteine viel positiver geladen als im ungesäuerten Teig. Folglich stoßen sich die Glutenproteine im Sauerteig stärker voneinander ab. Der gesäuerte Teig lässt sich schneller auskneten, da die Glutenproteine schneller hydrieren. Der Nachteil ist aber, dass das Glutennetzwerk im Sauerteig schwächer ausgebildet wird als im ungesäuerten Teig.
Salz und Zucker binden Wasser
Sowohl Salz als auch Zucker sind in der Lage, Wasser zu absorbieren. Dem Brotteig kann folglich mehr Wasser zugegeben werden, ohne dass dieser furchtbar klebrig und weich wird.
Mit der Fähigkeit von Salz und Zucker Wasser zu binden, sind wir in unserem Alltag sehr vertraut. Marmelade und Bonbons verderben nicht, da der Zucker frei verfügbares Wasser bindet. Das gebundene Wasser steht Verderbsmikroorganismen nicht für deren Stoffwechsel zur Verfügung. In der Fachsprache sagt man: Die Wasseraktivität ist reduziert. Die Wasseraktivität ist ein Maß dafür, wieviel ungebundenes, freies Wasser in einem Lebensmittel zur Verfügung steht.
Was für Zucker gilt, gilt auch für Salz. Speck und Schinken verderben nicht, da das Salz freies Wasser im Fleisch bindet und es für Verderbsmikroorganismen unverfügbar macht.
Erschwerend kommt für Verderbsmikroorganismen noch hinzu, dass in beispielsweise Marmeladenkonserven neben dem Wassermangel auch ein hoher osmotischer Druck auf sie ausgeübt wird. Der Zucker sorgt dafür, dass den Mikroorganismen Wasser entzogen wird und deren Zellen zusammenschrumpfen.
Im Brotteig haben Salz und Zucker keine konservierende Wirkung, da sie zu niedrig dosiert werden. Eine konservierende Wirkung im Brotteig wäre fatal, da wir beim Brotbacken auf Mikroorganismen angewiesen sind, die Aromastoffe produzieren und im Falle von Hefen den Teig aufgehen lassen. Es ist ein netter Nebeneffekt, aber keine absolute Notwendigkeit, dass Salz und Zucker einen Teil des Wassers im Brotteig binden.
Zucker verbessert die Krustenfarbe von Brot
Vielleicht hast du ja schon einmal von der Maillard-Reaktion gehört. Die Maillard-Reaktion ist eine nichtenzymatische Bräunungsreaktion. Sie ist verantwortlich für die goldbraune Farbe der Brotkruste.
In der Maillard-Reaktion reagieren reduzierende Zucker mit Proteinen und Bilden dunkelfarbene Röstaromen. Diese Reaktion wird extrem beschleunigt bei hohen Temperaturen, wie wir sie in einer Fritteuse, Pfanne oder einem Backofen vorfinden. Kaffeeröstung, Pommes frittieren, Steak anbraten: alles Maillard-Reaktion.
Nun wird der geschulte Chemiker aber laut aufschreien: Haushaltszucker ist kein reduzierender Zucker! Saccharose besitzt keine freie Aldehydgruppe in wässriger Lösung, die reduzierend wirkt und mit den Weizenproteinen im Brotteig reagieren kann. In der Tat, es ist nicht der Haushaltszucker direkt, der an der Maillard-Reaktion im Brotteig beteiligt ist.
Es sind die Einzelbausteine des Haushaltszuckers, Glucose und Fructose, die an der Maillard-Reaktion beteiligt sind. Im Brotteig wird Haushaltszucker durch Enzyme wie beispielsweise die Invertase während der Teigfermentation in seine Einzelbausteine aufgespalten. Deshalb befinden sich in gezuckertem Teig mehr reduzierende Zuckermoleküle, die dann beim Backen für eine bessere Krustenfarbe sorgen, da die reduzierenden Zuckermoleküle mit den Weizenproteinen braune Röststoffe ausbilden.
Was ist aber mit ungezuckertem Teig? Warum wird dessen Kruste braun im Ofen? Nun, die reduzierenden Zucker Glucose und Maltose können nicht nur aus Haushaltszucker gewonnen werden, sondern auch durch den enzymatischen Abbau von beschädigter Stärke während der Teigfermentation.
Für eine besonders schöne Krustenfarbe bietet es sich neben Zucker auch an, die folgenden beiden Zutaten dem Teig beizugeben:
- Milch und andere lactosehaltige Molkereiprodukte. Lactose, der Milchzucker, ist ein reduzierender Zucker. Der Hefezopf und die Milchbrötchen verdanken ihre goldbraune Kruste dem Milchzucker.
- Backmalz (auch enzyminaktiver Aromamalz) enthält große Mengen des Malzzuckers Maltose. Zusätzlich enthält enzymaktives Backmalz Enzyme, wie beispielsweise Amylasen, die beschädigte Stärkemoleküle während der Teigfermentation zu reduzierenden Zucker abbauen.
