Ekmeğin Bayatlama Mekanizması!

Taze ekmek; kendine has karakteristik ekmek kokusuna, nispeten kuru ve gevrek bir kabuğa, yumuşak, süngerimsi, nemli ve düzgün bir gözenek yapısına sahiptir. 1 dilim taze beyaz ekmek (28 gram) 90 kaloridir. Bayat ekmek içi kalori değeri 100 gramında 112 kaloridir. Peki, ekmek neden bayatlar? Bayatlamasının temel nedeni nedir? İşte tüm detaylar…

HAZIRLAYAN: Pınar GÜLER

Bayatlama Nedir?

Fırından çıktıktan yaklaşık 24 saat sonra, mikroorganizmalardan kaynaklanan etmenlerin dışında ekmekte meydana gelen tüm değişmeler; özellikle ekmek kabuğunun parlaklığını, aromasını kaybetmesi, yumuşayıp kayış gibi bir hal alması, ekmek içinin ise; elastikiyetini ve yumuşaklığını yitirerek sertleşmesi, sıkı ve kolay ufalanabilen bir durum olması, tadının değişmesi olayları “bayatlama” olarak adlandırılmaktadır.

Bayatlama, pişmiş mamulün nişasta taneciklerinin nem kaybı ve yapıda meydana gelen değişiklik yoluyla aroma ve dokusunun değişimidir. Bayatlamış mamul,  tazesinin sahip olduğu aromayı kaybeder. Daha katı, kuru, kolayca ufalanan bir yapıya dönüşür. Pişirilmiş olan mamulün tazeliğini daha uzun süre muhafaza edebilmesinin sağlanması her zaman önemlidir.

Bayatlama sürecinin fırından çıkar çıkmaz başladığı kabul edilmektedir. Ancak genel kabul gören, ekmeğin kabuk ve doku yapısının iki saat içinde en yüksek seviyeye ulaştığı ve bu aşamadan sonra hızla bayatlama aşamasına geçtiği şeklindedir. Bayatlamada iki temel faktör önem arz eder; birincisi nem kaybı, ikincisi nişastanın yapısında meydana gelen kimyasal değişikliklerdir. Nişasta yıkımı olarak adlandırılan bu süreç, nem kaybına bağlı olmaksızın gerçekleşir. Bu da, mamul ne kadar  iyi muhafaza  edilirse edilsin süreçten  kaçılamayacağı  anlamına  gelir.

Ekmeğin Bayatlaması Üzerine Etki Eden Önemli Etmenler

Ekmeğin su içeriği, protein miktar ve kalitesi (bayatlama süresi artar), nişastanın retrogradasyonunun etkisi, ortam sıcaklığı (bayatlama hızlanır, bayatlama yavaşlar), kullanılan suyun etkisi, kullanılan katkıların etkisi, lipitlerin etkisi, ambalaj ve saklama koşullarının etkisidir.

Ekmeğin Su İçeriği: Ekmek içinin bayatlamasında su kaybının yanında nemle doymuş bir atmosfer de bayatlamada etkilidir. Bayatlama %16-37 arasında su içeren ekmeklerde gerçekleşir. Ekmeğin en az su sınırı altında kurutulması yada suda ısıtılarak fazla su verilmesiyle bayatlama önlenebilir. Ekmekteki su oranı çok azdır. Ekmek, su kaybettiği için kuruyacaktır (sineresis).

Protein Miktar ve Kalitesi: Kuvvetli öze sahip unlardan yapılan ekmekler daha fazla su tutmakta, hacmi daha fazla olmakta, buna karşın ekmek içinin sertleşme derecesi ve hızı daha az olmaktadır. Zenginleştirilmiş unlardan yapılan ekmeklerde bayatlama gecikir. Protein bu etkisini bir yandan nişasta tanecikleri çevresinde koruyucu madde rolü oynayarak diğer yandan da fazla suya absorbe etmek suretiyle gerçekleştirir.

Nişastanın Retrogradasyonunun Etkisi: Nişasta maddesinin kolloid çözelti durumunda iken kendiliğinden yığın halinde çökelmesi olayı nişastanın redrogradasyonu olarak tanımlanır. Retrogradasyona uğrayan nişasta çözeltisi ısıtıldığında süspansiyon durumuna geri döner. Aynı şekilde, yeterli miktarda su içeren(%30<) bayat bir ekmek ısıtıldığında tazelenmektedir.

Nişastanın retrogradasyonuna bağlı bayatlama; optimum su miktarına ve optimum sıcaklığa bağlıdır(0°C ve 20°C’ de durur). Taze ekmekteki nişastanın stabil olmayan, amorf, α nişastanın bayatlama ile β tipi nişastaya dönüştüğü, fırından çıkan ekmeğin α nişastanın bayat ekmekte β nişasta şekline geçen nişastadan daha yüksek su bağlama kapasitesine sahip olduğu belirlenmiştir. α nişasta suyu kolloid halde bağlar, şişer ve taze ekmeğe nemlilik, yumuşaklık ve elastikiyet verir.

Bayatlama sırasında nişastadan suyun ayrılması sonucunda nişasta tanecikleri daha katı olur, daha fazla kristalleşir ve yavaş yavaş büzülür. Nişastadan ayrılan su öz tarafından tutulur ve böylece daha az yumuşak ve daha elastik bir ekmek içi oluşur. Yeterli su içeren bayat ekmek ısıtıldığında β nişasta su emme yeteneği fazla olan α –nişastaya dönüşür ve taze ekmeğe özgü özellikler kazanır.

Retrogradasyonun Artmasında: Nötr pH, yüzey aktif cisimlerin bulunmaması, düşük sıcaklık, hidrat suyunu ortadan kaldıran maddelerin varlığı, dallanmamış amiloz moleküllerinin varlığı etkilidir.

Retrogradasyonu Engelleyen Koşullar: Alkali pH, yüksek sıcaklık(60-70 °C), sistemde yüzey aktif maddelerin bulunması ve dallı zincirli amiloz içeren nişasta molekülleridir (patates nişastası).

Ortam Sıcaklığı: Açıkta bırakılan ekmekte, nişasta taneciklerinin içinde bulunan amiloz miktarı azalır. Tanecik dışında, amiloz fraksiyonu sertleşmeye neden olur. Bu fırın çıkışı ekmek içi sertliğini oluşturur. Beklemeye bağlı bayatlama ise amilopektin fraksiyonunda görülür. Bu sertleşme, ekmek 65°C üzerinde ısıtıldığında giderilir. Bayatlamanın en hızlı ilerlediği sıcaklık 0°C ‘dır.

Bayatlama 65°C ‘de minimize olur, -18 °C ‘de durur. Bayatlama ekmekte bulunan nişastanın depolama sırasında retrogradasyonu sonucu oluşur. Retrogradasyon, sıcak çözünür haldeki nişasta soğutulduğu zaman jel halini alır ve zamanla jel yapısındaki nişastanın çözünürlüğü azalır.

Amilozun retrogradasyonu amilopektine göre daha hızlıdır ve pişirmeden sonra ürün soğutulduğunda retrogradasyon sona erer. Amilopektin de ise bu olay daha yavaş gerçekleşir ve ekmek soğutulduktan sonra da retrogradasyona uğramaya devam eder. Bu da bayatlamanın temel etkenidir. Sıcaklık düştükçe bayatlama hızı artar ve yaklaşık 40°C’de maksimum hıza ulaşır. Sıcaklık yükseldikçe bayatlama hızı azalır. Bayatlamış ekmek pişirme sıcaklığına yakın bir sıcaklıkta ısıtıldığı zaman tazelik kazanır.

Kullanılan Suyun Etkisi: Su hamur materyallerinin homojen bir şekilde karışmalarını sağlamaktadır. Hamur kitlesi yaklaşık olarak % 40 su içermekte ve bu su içerisinde bulunan ingredientler ekmek kalitesi üzerine etkilidir. Sert Sular(100-200 ppm); bu tip sularda yüksek oranda mineral madde bulunmaktadır. Enzimler ve mayalar üzerinde inhibitör etkisi gösterebilir.

İnhibitör etkiden dolayı, proteinler ve nişasta enzimler tarafından yeterli derecede parçalanamamaktadır. Maya için gerekli besin maddeleri oluşamadığından fermantasyon işlemi yeterli düzeyde olmamaktadır. Böyle, hamurlarla yapılan ekmeklerin ekmek içi gözenekleri iri ve heterojen bir şekilde dağılmıştır. Bu şekildeki ekmekler daha çabuk bayatlar. Yumuşak sular! (15-50 ppm); ekmek üretiminde kullanılmaları pek arzu edilmez. Alkali sular; ekmek içinin su miktarı yani unun absorbsiyonuna bağlı olarak hamur verimi ve yumuşaklığının artması ile ekmeğin bayatlaması gecikir.

Kullanılan Katkıların Etkisi: Retrogradasyonu geciktirmek için bir çok farklı katkı maddesi kullanılmıştır ve 12 grup katkı tanımlanmıştır. Bunlar; Emülgatörler, enzimler, polisakkaritler, tatlandırıcılar, yağlar (shorteningler), malt unu, soya unu, patates unu, pelemir un, bulgur unu, gluten unu ve çavdar-buğday paçalı. Emülgatörler; yüzey aktif maddeler pişirme esnasında nişastanın amiloz molekülleri ile kompleks yapmaktadır.

Bu olay ekmek yapma işleminden sonra retrogradasyonu ve jelatinizasyonu önleyerek bayatlamayı geciktirir ve ekmek içi sertleşmesini azaltır (lesitin, mono-di gliseridler). Mono- ve digliseridler; gevrekliği ve raf ömrünü artırmakta, dilimlenmeyi, hacmi, havalandırmayı ve nem tutulmasını düzeltmekte düzgün yağ dağılımını sağlamaktadır. Unlu mamüllerde nişasta ile kompleks oluşturma ve ptoteini kuvvetlendirme gibi fonksiyonlara sahiptir.

Çoğunlukla ekmek üretiminde kullanılan enzimler; Amilazlar, proteaz, lipoksidaz enzimleri kullanılmaktadır. Amilazlar nişastanın retrogradasyon etkisini azaltırlar. Böylece bayatlama gecikir. Amilazlar tek bir enzim olmayıp, α-amilaz, β-amilaz ve glukoamilaz olarak 3 gruba ayrılır. α-amilaz ilavesinin ekmeğin sertleşme oranını azaltır. Enzim, nişastayı modifiye ederek retrogradasyon eğilimini azaltır. Üretilen dekstrinler retrogradasyonu sınırlar.

Lipidlerin Etkisi: Ekmeğin tazeliğinin muhafazasında önemli rol oynar. Undaki lipid materyali hamurun işlenmesini kolaylaştırıp, kaliteli ve geç bayatlayan ekmek verirler. Gluten proteinleri ile yaptıkları interaksiyonlar hamurun gaz tutma kapasitesini arttırırken; nişasta ile interaksiyonları bayatlamayı geciktirici rol oynar.

Ambalaj ve Saklama Koşulları

Kısa süreli saklamalar için oda sıcaklığı tercih edilirken, uzun süreli saklamalar mutlaka derin dondurucuda gerçekleştirilmelidir. Kimyasal bayatlama çok büyük boyutlara ulaşmamış ise ısıtma yoluyla bir parça geri dönüşüm sağlanabilir. Ekmekler, kekler, kurabiyeler örnek olarak kısa süreli olarak fırında ısıtılma yoluyla tekrar taze gibi tüketilebilirler. Ancak bu durumda unutulmaması gereken bir başka faktör, fırınlama esnasında ortaya çıkan nem kaybının ısıtılma sonrası mamulün hemen tüketilmediği durumda bayatlamayı artıracağıdır. Mamulün fırında kısa süreli tutulması yoluyla yeniden tazeliğinin sağlanmasının yanında,  yavaş bayatlamayı sağlayan üç ana teknik mevcuttur.

1.Mamulün hava ile temasını kesmek: Ekmeklerin plastik gibi hava ile temasını kesecek örtülere sarılması, keklerinde buz örtüsüne sarılması bayatlamayı geciktirmektedir. Ancak çok hızlı bayatlayan kıtır kabuklu ekmekler hava geçirmez örtülere sarıldığında hızla yumuşamakta ve erimektedir. Bu tür ekmekler daima sıcak servis edilmelidir.

2.Mamul içinde reçetede malzeme olarak dahil edilecek yağ ve şeker,  rutubetin kaçışını engelleme yoluyla raf ömrü artırılabilir:  Fransız ekmeği yada beyaz fırın ekmekleri gibi ekmeklerde yağ kullanılmadığı için mutlaka taze servis edilmelidir, aksi takdirde hızlı bir şekilde bayatlama sürecine girmektedirler.  Fırıncılar ekmeklerin raf ömürlerini uzatmak için malzemelerin içine az miktarda da olsa şeker ya da yağ ilave etmektedirler.

3.Dondurucuda saklama: Mamuller uzun süreli taze tutulmak isteniyorsa derin dondurucuda muhafaza edilmelidirler. En iyi sonuç için fırından çıkar çıkmaz -40 °C’de şoklayarak -18 °C’de saklamak gerekir. Servis öncesi yeniden ısıtılarak gerçekten taze lezzetini almak mümkün olmaktadır. Buzdolabı şartlarında saklamak ise sanılanın aksine bayatlamayı artırmaktadır. Oda sıcaklığında bulunmasında sağlık şartları açısından sakınca bulunan mamuller buzdolabında saklanmak zorundadır.

Paketlenmemiş ve katkısız ekmeğin raf ömrü kısadır. Ekmeğin nem alışverişi bayatlamayı hızlandırır. Yüksek protein içerikli unlardan yapılan ekmekler daha düşük protein içerikli unlardan üretilen ekmeklere göre daha yavaş bayatlar. Pentozanlar, mono ve digliseritler de bayatlamanın hızını azaltır. Sıcaklık düştükçe bayatlama hızı artar ve 40⁰C de maksimum hıza ulaşır. Surfektanlar ve antimikrobiyal katkı maddeleri kullanımı bayatlamayı geciktirir. Karbondioksit gazının kullanıldığı modifiye atmosfer paketlemede raf ömrü uzatılabilir. Bazı enzimler nişastanın retrogradasyonunu geciktirmek amacıyla kullanılmıştır.

Amilazın, lipaz ve pentonaz ile karışımları elastikliği arttırmış, ekmek içi sertliği azaltılmış ve depolama kalitesini artırarak raf ömrünü uzatmıştır. Ekmekler pişirildikten sonra hızlı bir şekilde soğutulmalı ve düşük sıcaklıklarda depolanmalıdır. Bayat ekmeklerin taze  ekmeklerle teması kesilmelidir. Yapılan bazı araştırmalara göre; ekmekteki nişasta zincirleri kırıldığında bayatlama süresi kısaldı. Una enzim ekleyerek pentozanlar parçalandı ve sertleşme geciktirildi.

Ekmek kabuğu ve içi farklı neme sahiptir. Ekmek kabuğunun başlangıç nemi %12’dir ve kolaylıkla nem absorbe edebilir. Ekmek içi ise %44-45 oranında nem içerir ve bu ekmek içinden düşük nemli kabuğa doğru denge oluşuncaya kadar nem geçişi gerçekleşir. Yüksek nemli ortamlarda kabuk atmosfer nemini de absorplayabilir.

Nem geçirmeyen ambalaj materyali ile ekmeğin paketlenmesi ekmeğin iç kısmında bulunan nemin buharlaşmasını engellediği için kabuk bayatlamasına neden olur. Pişirmenin ardından ekmek tamamen soğutulmadan paketlenirse da aynı problem ortaya çıkar.

KAYNAKÇA

Doç. Dr. Nilgün ERTAŞ Sunum Notları

ÇELİK, E. (2008, OCAK). Ekmek Yapımında Kullanılan Bazı Katkı Maddelerinin Ekmek Kalitesi Ve Bayatlama Özellikleri Üzerine Etkisi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, 57s.

Sümeyye Karakuş /Amylose and amylopectin/ /2019