/Ons logo & verhaal

Ons logo & verhaal

Deel I

Dat ik zo gefascineerd ben geraakt door het maken van brood moet iets te maken hebben met de herinneringen aan de bakkerij van mijn grootvader in Jeruzalem. Die herinneringen komen nog af en toe boven drijven. Ik zie dan beelden van geoliede metalen blikken, zwetende mannen en goudbruine broden, omgeven door een mysterieuze, zoete religieuze geur.

Mijn opa overleed toen ik jong was en voor het bakken van brood was ik aangewezen op mijn moeders kookboeken en op de beknopte aanwijzingen van de Koopmans meelverpakkingen hier in Nederland. De resultaten vielen tegen, de broodkorst was grauw, de kruim smakeloos en het brood leek totaal niet op de glossy kleurenfoto’s die op de verpakking en kookboeken te zien waren.

Het maken van brood is niet moeilijk maar het duurde jaren voordat ik er achter kwam waarom het maken van brood ook geen piece of cake is. Mijn ontdekkinsgtocht moest blijkbaar langzaam ontkiemen.

Zo af en toe probeerde ik het weer en als het even kon vroeg ik aan professionele bakkers om advies, maar zij konden mij gek genoeg niet uitleggen wat het geheim was van goed brood. Ze volgde domweg een procedure en die bleek te werken. Ik liet mijn jeugdherinneringen dan maar weer rusten, studeerde biologie, belandde als ondernemer in de ICT en had geluk. Na jaren hard werken kreeg ik  weer kinderlijk veel tijd om de broodgeuren en herinneringen van mijn jonge jaren verder te onderzoeken. Ik besloot te experimenteren, maar nu voorzien van verstofte academische kennis en iets meer levenservaring. Ik maakte meters, mede door de Dutch Oven (een panoven) methode en realiseerde mij ongeveer dertig jaar na mijn eerste pogingen hoe ik mijn “fouten” uit het verleden kon vertalen in inzichten. Ik besloot recepten niet zomaar volgzaam uit te voeren, maar de onderliggende chemie te bestuderen. Ik ben wetenschappelijk literatuur gaan lezen over brood, fermentatie, over water en ovens en nog veel meer gaan experimenten en zo begon langzaam de kleur en de mysterieuze zoete geur van mijn brood steeds meer op die van mijn jeugdherinneringen te lijken.

Op vakanties in het buitenland ging ik steeds vaker bij bakkers langs om een praatje te maken en af en toe ook mee te bakken. Zo werd brood maken nog leuker. Ik realiseerde mij dat veel kennis die ik op school en de universiteit had geleerd eindelijk de speelplaats van het universum had bereikt: de keuken. Mijn broden raakten verweven met wat ik over biologie, scheikunde, natuurkunde en geschiedenis had geleerd. Ik ontdekte dat brood maken veel meer was dan een mooi Koopmans- of kookboekplaatje. Het ging ook over eenvoud, complexiteit, water, vuur en de oorsprong van onze  – westerse – beschaving.

Tijdens mijn vervolgexperimenten ben ik regelmatig het deeg gaan koelen. Koeling van het deeg bevordert de smaak en houdbaarheid van het brood en zorgt dat de korst donkerder, en soms roder wordt. De broodkorst is belangrijk omdat het veel invloed heeft op de smaak. `

De broodkorst ontstaat zodra suikers onderling en ook met eiwit-fragmenten (peptiden) reageren bij temperaturen tussen de 110°C en 180°C; de zogenaamde karamellisatie en maillard reacties.

Voor een goede broodkorst heb je zogenaamde reactieve suikers en eiwitfragmenten nodig. Maar dat alleen is niet genoeg. Bij het maken van brood gaat het vooral ook om de balans tussen deze stoffen. Niet teveel en niet te weinig, dat is waarom het maken van brood soms lastig kan zijn. Vergelijk het maar met de suikerspiegel in je lichaam, te weinig maar ook te teveel suiker is onwenselijk. Ons lichaam is continue bezig om de juiste balans te handhaven. Bij het maken van brood wordt deze balans enerzijds beïnvloedt door de snelheid waarmee zetmeel, de vorm waarmee planten  glucose-suiker efficient inpakken en opslaan, en de eiwitten in het deeg worden afgebroken in kleine reactieve fragmenten en de snelheid waarmee gisten en bacteriën deze vrijgekomen voedingsstoffen weer consumeren.

In de koeling veranderen we dit evenwicht, maar hierover kon ik in de literatuur weinig informatie vinden, behalve dan de vermelding dat gisten en bacteriën niet of nauwelijks actief zijn bij lage temperaturen (4 tot 7°C), net zomin als de enzymen in het deeg die nodig zijn om de afbraak van zetmeel en eiwitten mogelijk te maken. Enzymen zijn bijzondere moleculen die biochemische reacties enorm versnellen. Zonder enzymen zouden bij kamertemperatuur nauwelijks biochemische reacties mogelijk zijn en daarom spelen ze in de biologie en ook bij de breiding van brood een sleutelrol.

Waarom en hoe deze balans in de koeling verandert werd mij pas duidelijk toen ik toevallig op internet de populaire videocolleges van Donald Sadoway (MIT, Introduction to Solid State Chemistry ) ging volgen. In zijn 22e college werd ik na ongeveer 40 minuten eraan herinnerd dat temperatuur niet zomaar een getal is, maar een gemiddelde waarde van trillende en botsende deeltjes die verschillende energieën hebben en waarvan de distributie in een vloeiende golvende vorm uitgebeeld kan worden: de Maxwell-Boltzmann distributie.

Naarmate ik meer over deze vorm ging denken kwamen andere vragen bovendrijven, zoals de vraag waarom enzymen doorgaans zoveel groter zijn dan de moleculen die ze handig weten te maken of breken, zie deel 2.

Hieronder het memorabele videofragment uit de college van Sadoway over de Maxwell-Boltzmann distributie; het is de moeite waard als je fundamenteel inzicht wilt krijgen in de processen die een rol spelen bij het maken van brood!

Hoe kunnen we Sadoway’s theatrale verwondering in dit videofragment over de beperkte energie die bij kamertemperatuur aanwezig is met mijn jeugdherinneringen in verbinding brengen? Voor de doorzetters volgt hier een de uitleg.

Laten we de temperatuur van het deeg verlagen en kijken wat er gebeurt met de balans. Zodra de temperatuur van het deeg daalt tot ongeveer 4°C zal de activiteit van gist en bacteriën sterk dalen en daardoor zal ook hun consumptie van suikers en eiwitten uit de omgeving in het deeg afnemen. De snelheid waarmee enzymen zetmeel in suikers en eiwitfragmenten (peptiden) afbreken zal ook afnemen, alleen  ( en hier gaat het  om) minder snel dan de consumptie van deze stoffen, waardoor het evenwicht van deze stoffen in het deeg begint te veranderen. Het enzymatisch afbreken van zetmeel en eiwitten is vele malen eenvoudiger (tweede hoofdwet van de thermodynamica) dan complexe cellen in leven houden. Daarom zullen bij een lage temperatuur nog steeds suikers en eiwitfragmenten enzymatisch geproduceerd worden (enzymatische afbraak is relatief eenvoudig & snel) maar minder worden geconsumeerd (metabolisme van levende cellen is complex & langzaam). Zoals in de video te kunnen is, ook bij lage temperaturen is in de staart van de temperatuur-golf voldoende thermische energie beschikbaar om de enzymatische afbraakreacties mogelijk te maken.

Met andere woorden, door de koeling van het deeg wordt de balans (evenwicht) tussen de consumptie en productie van suikers en eiwitfragmenten veranderd. Hierdoor kunnen meer suikers en eiwitfragmenten deelnemen aan de reacties die de broodkorst vormen. Deze koude fermentatie heeft uiteraard wel meer tijd nodig om een zichtbaar effect te hebben.

Overigens stopt door het koelen van het deeg de activiteit van gisten en bacteriën niet. Zelfs bij zeer lage temperaturen kan fermentatie worden waargenomen. Bijzondere bacteriesoorten kunnen in de zee zelfs groeien bij temperaturen ver onder de 0°C, mits het -zoute- water vloeibaar blijft. Bij lage temperaturen zijn bacteriën doorgaans actiever dan de meer complexere gistcellen. Koude fermentatie wordt ook in de bereiding van andere gefermenteerde producten, zoals bier (ondergisting) en wijn gebruikt.

Wat zou er nu gebeuren als we in plaats van het deeg te koelen, het deeg lang laten rijzen op een warme plek? In dat geval zouden de gisten en bacteriën gaan groeien en veel van de vrije suikers en eiwitten consumeren. Bij een te lange warme rijstijd zou dit tot een grauwe korst leiden, zeker als in het recept veel gist wordt voorgeschreven en dat is waarom het bakken van brood geen piece of cake is.

Naast het ontbreken van goede bakcondities, waaronder een goede broodoven, was het gebruik van teveel gist, te hoge fermentatie-temperatuur, te weinig water en een relatief korte rijstijd ongetwijfeld de rede waarom mijn brood vroeger niet wilde lukken.

Je kunt je afvragen waarom we zo ingewikkeld moeten doen over balans, lange rijstijd, koeling en de hoeveelheid gist als je ook gewoon wat extra suiker of melk aan het deeg kunt toevoegen om zo de korst te verbeteren. In industriële processen wordt ongetwijfeld naast andere kunstmatige toevoegingen soms ook suiker en melkeiwitten aan het deeg toegevoegd om zo de smaak te “verbeteren”. Maar met deze ingrepen gaat men voorbij aan de meer complexere smaken die ontstaan tijdens de langzame koude fermentatieprocessen, die kenmerkend zijn voor ambachtelijk bereid brood.

Mooi om te zien hoe biologie, temperatuur, balans en de smaak van brood zo fundamenteel met elkaar verweven zijn. Aan de basis van deze verbinding ligt de golvende Maxwell-Boltzmann temperatuurdistributie, die aan de basis ligt van veel fundamentele processen in de natuur en nu ook is ontkiemd in ons logo.

De broodkorst ligt inmiddels achter ons. We zijn nu met team met nieuwe vragen bezig, zoals de manier waarop we de textuur van de broodkruim kunnen veranderen en hoe de smaak en houdbaarheid van die kruim op een natuurlijke manier ook bevorderd kan worden.

Zo verkennen we samen met studenten die aan de omliggende universiteiten hier in Amsterdam studeren nieuwe wegen om het oude verhaal van het maken van brood te delen met het publiek. We leggen daarbij op creatieve manier verbindingen met de thema’s voeding, voedselverspilling en gezondheid zodat deze studenten op jonge leeftijd bijdragen aan de ontwikkeling van maatschappelijk relevante projecten.

Meer informatie:

Jechiam Gural
Initiatiefnemer Baking Lab Amsterdam

yam_nin