جارٍ تحميل المختبر ثلاثي الأبعاد…
جارٍ تحميل الدرس…
← كيمياء المطبخالعالم 1 · الدرس 4 من 5جميع الدروس ↓

يتمدد الغاز، وتتصلب البنية.
هل تدرّس هذا؟ افتح وضع جهاز العرض
عندما يدخل الخبز فرنًا ساخنًا، غالبًا ما يكبر بسرعة خلال الدقائق العشر الأولى. يطلق الخبازون على ذلك اسم انتفاخ الفرن. ثم، بحلول نهاية الخَبز، تتحول العجينة الطرية القابلة للتمدد إلى رغيف متماسك يحافظ على شكله. يحدث الأمران في فرن واحد. إليك ترتيب الأحداث، من الخارج إلى الداخل.
1. تسخن العجينة ويتمدد الغاز. يتمدد الغاز عندما ترتفع درجة حرارته، وبنسبة تكاد تتناسب مع درجة حرارته المطلقة (عند ضغط ثابت، V ∝ T، حيث T بوحدة كلفن). من عجينة دافئة عند 30 °C (303 K) إلى 75 °C (348 K)، يكون العامل 348 ÷ 303 ≈ 1.15، أي 15 بالمئة فقط. هذا ليس كثيرًا، لذا يحدث المزيد.
2. يظهر المزيد من الغاز. يخرج CO₂ المذاب في العجينة من المحلول مع ارتفاع درجة حرارته. يتبخر الماء إلى داخل الفقاعات: ينتج 1 g من الماء السائل نحو 1.7 litres من البخار عند 100 °C والضغط العادي. يغلي الإيثانول الناتج عن التخمّر عند نحو 78 °C، ويتحول أيضًا إلى بخار. كل ذلك يدفع الفقاعات إلى أن تكبر.
3. تتوقف الخميرة. تكون الخميرة نشطة جدًا لفترة قصيرة مع ارتفاع درجة حرارة العجينة، ثم تموت عند نحو 55 إلى 60 °C. ومن الآن فصاعدًا، لا يتكوّن CO₂ جديد.
4. يتجلتن النشا. بين نحو 60 و80 °C، تمتص حبيبات النشا في الدقيق الماء، وتنتفخ وتنفجر، فتكوّن هلامًا يزداد صلابة. (يأتي الماء الذي تمتصه من العجينة.)
5. تتماسك البروتينات. تسخن الغلوتينات والبروتينات الأخرى، فتتغير بنيتها وتتصل بروابط متقاطعة لتكوّن بنية متماسكة (سنتحدث عن ذلك بمزيد من التفصيل في العالم 2). الآن تصبح الجدران المحيطة بالفقاعات صلبة، ويحافظ الرغيف على حجمه. إذا حدث ذلك مبكرًا جدًا، ينهار الرغيف عندما يخرج من الفرن. أما إذا حدث في الوقت المناسب تمامًا، فتثبت البنية الرغيف عند القيمة العظمى لحجمه.
6. تتحول القشرة إلى اللون البني. يفقد السطح الماء ويسخن إلى درجة أعلى بكثير من 100 °C، لذلك يبدأ تفاعل ميلارد (العالم 3)، وتتحول القشرة إلى اللون البني الذهبي. يبقى الجزء الداخلي من الرغيف قريبًا من 100 °C ما دام فيه ماء، لذلك لا يتحول لونه إلى البني أبدًا.
يضيف خبازو الخبز ذي القشرة المقرمشة البخار في الدقائق الأولى. يتكثف البخار على العجين البارد ويحافظ على نعومة السطح وقابليته للتمدد، لذلك يمكن للرغيف أن يستمر في النمو قبل أن تتصلب القشرة. وغالبًا ما يستخدم الخبازون في المنزل مقياس جهد مغطى للسبب نفسه.
العجينة التي ارتفعت مدة أطول من اللازم (مفرطة التخمير) يكون الغلوتين فيها قد تمدد وأصبح رقيقًا، كما تكون قد استهلكت غذاءها. وقد لا تنتفخ جيدًا في الفرن، أو قد تهبط حتى. أما العجينة التي لم تُمنح وقتًا كافيًا (ناقصة التخمير)، فقد ترتفع أكثر من اللازم في الفرن وتتمزق.
لماذا ينمو الخبز بسرعة غالبًا خلال الدقائق الأولى في الفرن الساخن؟
ماذا يحدث للخميرة في الفرن؟
أيّ من هذه الأشياء يكوّن جدران الفقاعات ويثبت الشكل؟
هل يحدث انتفاخ الفرن بسبب الخميرة وحدها؟