Η μαγιά μπορεί να θεωρηθεί ο παλαιότερος μικροοργανισμός που χρησιμοποιούσαν οι άνθρωποι προς όφελός τους. Η χρήση της φαίνεται να ξεκίνησε από την Αρχαία Αίγυπτο. Σε ανασκαφές έχουν βρεθεί πέτρες λείανσης σιταριού, θάλαμοι ψησίματος και σχέδια αρτοποιείων 4.000 ετών. Επίσης, έχουν ανακαλυφθεί αρκετά εργαλεία παρασκευής ψωμιού, όχι μόνο στην αρχαία Αίγυπτο, αλλά και σε άλλες περιοχές του γνωστού τότε κόσμου. Ο βασικός ζυμομύκητας που χρησιμοποιείται στον χώρο των τροφίμων, και ειδικά στην αρτοποιία, είναι ο Saccharomyces Cerevisiae. Τα οφέλη αυτού του μύκητα, ωστόσο, συνοδεύουν τη ζωή του ανθρώπου και φέρουν τα ίδια αποτελέσματα εδώ και 4.000 χρόνια.
Ακόμα και σήμερα, η μαγιά παραμένει φυσικό προϊόν, αλλά η επεξεργασία της γίνεται με έναν πολύ πιο επιστημονικό τρόπο, με μεγαλύτερη καθαρότητα για καλύτερα αποτελέσματα. Οι δύο βασικές χρήσεις της στα τρόφιμα είναι στην αρτοποιία και η παρασκευή αλκοολούχων ποτών και μπύρας.
Η συμπεριφορά της μαγιάς κατά τη ζύμωση
Κατά τη διάρκεια της ζύμωσης, η σακχαρόζη ή κοινή ζάχαρη (αποτελείται από δυο σάκχαρα και ανήκει στους δισακχαρίτες) εισερχόμενη στο κύτταρο της μαγιάς μετατρέπεται από ένα ένζυμο (ιμβερτάση) σε φρουκτόζη και γλυκόζη που είναι απλά σάκχαρα. Και τα δύο συνθέτουν τη σακχαρόζη.
Η γλυκόζη και η φρουκτόζη καταναλώνονται από τη μαγιά ως τροφή και ξεκινά η ζύμωση. Όταν το ποσοστό των προστιθέμενων σακχάρων είναι χαμηλό, ο μύκητας της μαγιάς αρτοποιίας συμπεριφέρεται φυσιολογικά, αφού βρίσκει τα κατάλληλα σε ποσότητα συστατικά, και επομένως θα αρχίσει η παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα και η διόγκωση των ζυμαριών.
Τι συμβαίνει, όμως, όταν σε ένα ζυμάρι, εκτός από τα σάκχαρα που προϋπάρχουν στο αλεύρι, προστεθούν κι άλλα;
Μικρά ποσοστά ζάχαρης μπορούν να λειτουργήσουν σαν «επιταχυντές» μιας αρτοποίησης. Δηλαδή προσθήκη ζάχαρης γύρω στο 3 με 4% θα τροφοδοτήσει τη μαγιά με τροφή και θα έχουμε γρηγορότερη ωρίμανση της ζύμης.
Σε μεγαλύτερα ποσοστά, αυξάνεται, πρώτον, το ποσοστό της ζάχαρης (σακχαρόζης δισακχαρίτης), και κατ’ επέκταση, της γλυκόζης και της φρουκτόζης (μονοσακχαρίτες από τη διάσπαση της σακχαρόζης) μέσα στο κύτταρο της μαγιάς, ώστε να
δημιουργείται υψηλή ωσμωτική πίεση.
Οι συνταγές για γλυκές ζύμες απαιτούν μεγαλύτερη αναλογία ζάχαρης από μια βασική συνταγή ψωμιού και συνήθως περιέχουν βούτυρο, αυγά, γάλα ή/και λάδι. Το αποτέλεσμα είναι πιο μαλακές και πλούσιες συνταγές. Με αύξηση του ποσοστού της ζάχαρης χρειάζεται πολύ περισσότερος χρόνος για να φουσκώσει ή να διπλασιαστεί ο όγκος της ζύμης. Για να αντισταθμιστεί αυτό το πρόβλημα, στις περισσότερες συνταγές για γλυκές ζύμες μπορεί να χρησιμοποιείται ακόμη και η διπλάσια ποσότητα μαγιάς από τη συνηθισμένη.
Πάγια τακτική στην παραγωγή τέτοιων ζυμαριών είναι η αύξηση της ποσότητας της μαγιάς ώστε να μπορέσει να ανταποκριθεί σε αυτό το δυσμενές περιβάλλον, που έχουν δημιουργήσει τα επιπλέον σάκχαρα. Ορισμένες δε συνταγές προτείνουν την παραγωγή ενός είδος προ-ωριμασμένης ζύμης με νωπή μαγιά σε αλεύρι και νερό (λίγων ωρών) ώστε να αναζωογονηθεί και να είναι έτοιμη να αντιμετωπίσει τα σάκχαρα που υπάρχουν στο «δύσκολο» αυτό περιβάλλον.
Χρησιμοποιώντας απλή ή κοινή μαγιά αρτοποιίας σε ένα τέτοιο ζυμάρι, ο μύκητας δεν είναι σε θέση να αφομοιώσει όλη την ποσότητα της γλυκόζης και η ταχύτητα με την οποία θα αφομοιώσει τη γλυκόζη είναι μικρότερη από την ταχύτητα δημιουργίας της. Έτσι, η γλυκόζη συσσωρεύεται μέσα στο κύτταρο της μαγιάς και την «πνίγει» κι έτσι έχει την απαιτούμενη απόδοση.
Άρα, η μαγιά αρτοποιίας μέσα σε ένα γλυκό ζυμάρι (όπου το ποσοστό ζάχαρης ξεπερνά το 10% επί του αλεύρου και μπορεί να φτάσει σε επίπεδα του 40%) νιώθει «εγκλωβισμένη». Η δράση της γίνεται όλο και πιο αργή όσο τα ποσοστά της ζάχαρης αυξάνουν και η έκλυση αερίων είναι μικρότερη. Οι απαιτούμενοι χρόνοι ωρίμανσης είναι μεγαλύτεροι και η διόγκωση των προϊόντων μικρότερη.
Ώσμωση και ωσμωτική πίεση
Ώσμωση ονομάζεται το φαινόμενο της διέλευσης μορίων διαλύτη, μέσω ημιπερατής μεμβράνης, από τον διαλύτη στο διάλυμα ή από το διάλυμα αραιότερο προς το διάλυμα πυκνότερο. Ημιπερατή είναι η μεμβράνη που επιτρέπει να περνούν μέσα από τους πόρους της τα μόρια του διαλύτη, αλλά δεν επιτρέπει να περνούν τα μόρια της διαλυμένης ουσίας. Ημιπερατές μεμβράνες υπάρχουν και φυσικές (π.χ. η κυτταρική μεμβράνη) και συνθετικές (π.χ. το σελοφάν). Η ωσμωτική πίεση είναι η δύναμη που ασκεί το νερό στην ημιπερατή μεμβράνη (πλασματική μεμβράνη) που περιβάλλει το κύτταρο. Το νερό κινείται κατά μήκος της πλασματικής μεμβράνης ως απόκριση σε μια άνιση κατανομή των διαλυμένων ουσιών στο περιβάλλον.
Η ώσμωση πραγματοποιείται ώστε να εξισωθούν οι συγκεντρώσεις των διαλυμάτων από τις δύο πλευρές της ημιπερατής μεμβράνης. Το φαινόμενο της ώσμωσης είναι πολύ σημαντικό στα διάφορα βιολογικά συστήματα, καθώς πολλές βιολογικές μεμβράνες είναι ημιπερατές.
Όταν οι μικροοργανισμοί τοποθετούνται σε ένα υπερτονικό περιβάλλον όπου η συγκέντρωση της διαλυμένης ουσίας είναι υψηλότερη έξω από το κύτταρο, χάνεται νερό από το κύτταρο με αποτέλεσμα την αφυδάτωση, τη συρρίκνωση της κυτταρικής μεμβράνης και τον τελικό θάνατο. Αυτή είναι μια διαδικασία γνωστή ως πλασμόλυση. Συμβαίνει όταν έρθει σε άμεση επαφή η μαγιά με τη ζάχαρη ή το αλάτι.
Οι ωσμωτικές ιδιότητες ενός κυττάρου ζυμομύκητα οφείλονται στην εκλεκτική διαπερατότητα του κυτταρικού τοιχώματος σε σχέση με τα διαλύματα. Αυτή η επιλεκτικότητα παίζει ρόλο στον έλεγχο της κίνησης των θρεπτικών ουσιών σε ένα κύτταρο. Τα θρεπτικά συστατικά υπάρχουν σε ένα μέσο με τη μορφή ιόντων, σακχάρων και αμινοξέων. Η διαπερατότητα του κυτταρικού τοιχώματος επιτρέπει, επίσης, την απελευθέρωση αλκοόλης και διοξειδίου του άνθρακα από το κύτταρο κατά τη διάρκεια της ζύμωσης.
Η ώσμωση στα φυτικά κύτταρα
Υψηλές συγκεντρώσεις σακχάρων, ανόργανων αλάτων και άλλων διαλυτών αναστέλλουν τη ζύμωση της ζύμης ως αποτέλεσμα των επιδράσεων που προκαλούνται από υψηλές ωσμωτικές πιέσεις. Όλα τα ζυμώσιμα σάκχαρα αρχίζουν να ασκούν ανασταλτική δράση στη μαγιά όταν η συγκέντρωσή τους ξεπερνά το 5% περίπου, με τον βαθμό αναστολής να μεγαλώνει προοδευτικά όσο αυξάνεται η συγκέντρωση της ζάχαρης. Αυτή η ανασταλτική δράση είναι πιο έντονη με σάκχαρα όπως η σακχαρόζη, η γλυκόζη και η φρουκτόζη παρά με τη μαλτόζη.
Το αλάτι ασκεί παρόμοια ωσμωτική δράση, και η αναστολή της ζύμωσης δημιουργείται σε συγκεντρώσεις πάνω από το κανονικό επίπεδο 2,0%. Το αλάτι σε συγκεντρώσεις γύρω στο 1,5% ασκεί μειωμένη ανασταλτική δράση στη δραστηριότητα της ζύμης, είτε από την ωσμωτική πίεση είτε από μια συγκεκριμένη χημική δράση. Το αλάτι δημιουργεί δυσμενές περιβάλλον στην ανάπτυξη άλλων μικροοργανισμών εκτός από αυτόν της μαγιάς.
Τα αρτοποιεία σήμερα παράγουν προϊόντα με μεγαλύτερη ποικιλία και εμπορική αξία. Εκτός από το ελληνικό παραδοσιακό τσουρέκι που παράγεται σχεδόν όλο τον χρόνο, βλέπουμε συχνά πολλά «διεθνή» προϊόντα όπως πανετόνε και μπριος. Σε αυτή τη γκάμα των προϊόντων με γλυκιά ζύμη μπορούμε να προσθέσουμε τους διάφορους τύπους ντόνατς, ορισμένα είδη κέικ (coffeecakes), τα soft burger ή hamburger buns ή σάντουιτς rolls, κρουασάν και δανέζικες ζύμες (Danish pastry).
Σε αυτές τις περιπτώσεις αρτοποίησης, για γλυκά ζυμάρια μπορεί να χρησιμοποιηθεί η ωσμόφιλη μαγιά, γνωστή και ως μαγιά ζαχαροπλαστικής, αλλιώς ως χρυσή μαγιά. Είναι ανθεκτική στις υψηλές συγκεντρώσεις ζάχαρης. Έχει ειδικά μελετηθεί προκειμένου να εξασφαλίσει ταχεία έναρξη της ζύμωσης σε γλυκά ζυμάρια που περιέχουν ζάχαρη σε ποσοστό μεγαλύτερο από 8%.
Στα γλυκά ζυμάρια η ωσμόφιλη μαγιά εκμεταλλεύεται καλύτερα τα σάκχαρα απ’ ό,τι η κανονική μαγιά αρτοποίησης. Προσαρμόζεται σε όλες τις τεχνικές αρτοποίησης. Αναδεικνύει ποιοτικά όλα τα γλυκά ζυμάρια σε γεύση, εμφάνιση και όγκο, χωρίς να δίνει τη γεύση της υπερβολικής μαγιάς, προσφέροντας κράτημα και όγκο καθ’ όλη τη διαδικασία, συνδράμοντας στη σωστή ανάπτυξη των γεύσεων και του αρώματος του τελικού προϊόντος. Εντός των κυττάρων περιορίζει και ρυθμίζει την είσοδο των απλών σακχάρων στο κύτταρο. Η ωσμοτική πίεση είναι λιγότερο έντονη και η ζυμωτική δραστηριότητα επηρεάζεται λιγότερο. Επιπλέον, συνθέτει διάφορα σάκχαρα (αποθεματικά σάκχαρα). Η παραγωγή αυτών έρχεται να εξισορροπήσει την απώλεια του ενδοκυτταρικού νερού.
Αυτή η διαφοροποίηση του μεταβολισμού της συνεπάγεται ανθεκτικότητα σε αυτό το δυσμενές περιβάλλον (παρουσία σημαντικής ποσότητας ζάχαρης). Ειδικότερα σε εφαρμογή της ωσμόφιλης μαγιάς σε τσουρέκια, όπου το ποσοστό της ζάχαρης είναι πλούσιο (>10% επί του αλεύρου), αυτό μεταφράζεται σε μία καλύτερη διατήρηση του τελικού προϊόντος σε βάθος χρόνου (όγκος, ζύμωση, υγρασία) διατηρώντας μάλιστα τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της υφής και της γεύσης του γλυκού.
Οφέλη με τη χρήση της ωσμοανθεκτικής μαγιάς:
- Αναδεικνύει ποιοτικά όλα τα γλυκά ζυμάρια σε γεύση, εμφάνιση και όγκο.
- Η ωσμόφιλη μαγιά δεν απαιτεί νέα τεχνογνωσία παρά μόνο μερικές δοκιμές ώστε να προσαρμοστεί η συνταγή και ο τρόπος παραγωγής.
- Μικρότερη δοσολογία μαγιάς σε σχέση με τη μαγιά αρτοποιίας.
- Κατάλληλη και για προϊόντα που δεν περιέχουν γλουτένη.
- Ομοιομορφία στην ποιότητα των προϊόντων (τσουρέκι, σφολιάτες, κρουασάν, Danish, Donuts, Brioche) με καλύτερο κράτημα στο ψήσιμο.
- Το χρώμα της κόρας είναι ευχάριστο για τον καταναλωτή από την ισορροπία των σακχάρων στη ζύμη.
- Έχει μελετηθεί για να εξασφαλίζει ταχεία έναρξη ζύμωσης σε ζυμάρια που περιέχουν περισσότερο από 8% ζάχαρη.
- Ιδανική για ζυμάρια με ζάχαρη που μπαίνουν κατάψυξη (π.χ. κρουασάν).
- Βοηθάει στη σωστή ανάπτυξη των γεύσεων και της μυρωδιάς του τελικού προϊόντος.
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
• https://www.yeast.gr/magia/many_lives.html
• https://www.theartisan.net/The_Artisan_Yeast_Treatise_Section_One.htm#Osmotic%20Pressure
• Fabio Faria- Oliveira, Sonia Puga and Celia Ferreira. (2012)-yeast: World’s Finest Chef.: DOI : 10.5772/53156
• Μποσδίκος, Δ. (2021). Μαγιά Αρτοποιίας. Αρτοποιός, Greek Bakery & Pastry, Βιοτεχνική αρτοποιία και ζαχαροπλαστική, Ιούλιος – Αύγουστος, (Τεύχος 119), σελ:66-67, Freshbakery.gr.
• Xue Lin , Cui-Ying Zhang , Xiao-Wen Bai , Bing Feng1, Dong-Guang Xiao -Improvement of stress tolerance and leavening ability under multiple baking-associated stress conditions by overexpression of the SNR84 gene in baker’s yeast Affiliations expand PMID: 25555226
• Gorts c. P. M effect of glucose on the activity and the kinetics of the maltose-uptake system and of a-glucosidase in saccharomyces cerevisiae. (1968) Botanical Laboratory, State University, Utrecht (The Netherlands)
• Nore Struyf,Eva Van der Maelen,Sami Hemdane,Joran Verspreet,Kevin J. Verstrepen,Christophe M. Courtin -Bread Dough and Baker’s Yeast: An Uplifting Synergy ( 2017) https://doi.org/10.1111/1541-4337.12282
• Maria Parapouli, Anastasios Vasileiadis, Amalia-Sofia Afendra, and Efstathios Hatziloukas-Saccharomyces cerevisiae and its industrial applications
• https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7099199/
• Don Dubois WHAT IS FERMENTATION It’s essential to bread quality (1984)- BAKERS DIGEST
