השאלה המלאה: רציתי לדעת מה קורה מבחינה מדעית לקמח בתהליך ההחמצה, כלומר מה ההבדל בין קמח ומים שהחמיצו על ידי שאור או שמרים לבין קמח ומים שלא החמיצו, כמו מצה. כמו כן, מדוע מכסים בצק תופח במגבת?
את החיטה, שממנה אנחנו מכינים את הקמח, קוצרים בשדה וטוחנים אותה לקמח. אף שמדובר במקור מזון מעולה, שרווי בחיידקים ושמרים שמקורם מהשדה שבו החיטה גדלה, תנאי היובש שבהם הקמח מוחזק אינם מאפשרים ליצורים האלה להתפתח. כך יכול הקמח להישמר שנים בלי להתקלקל... עד שמוסיפים לו מים.
כשאנחנו מכינים בצק, באמצעות הוספת נוזלים לקמח, אנחנו מאתחלים את הגידול של היצורים המצויים בו – שמרי בר וחיידקים. רוב היצורים האלה מנצלים את האנרגיה שאצורה בקמח כדי לגדול בתנאים של היעדר חמצן. הנשימה שלהם, שאינה תלויה בחמצן, מכונה "נשימה אנאירובית". ניצול עמילן הקמח בתנאים האלה אינו מלא, ולכן נשימה אנארובית כרוכה בהפרשה של תוצרי לואי כגון חומצה לקטית (חומצת חלב) או אלכוהול ופחמן דו-חמצני (התהליכים האלה מכונים גם "תסיסה"). מאחר שהכמות ההתחלתית של שמרי הבר בקמח נמוכה יחסית, בצק רגיל אינו תוסס באופן משמעותי בפרק זמן של שעות בודדות.
כשאנחנו מוסיפים לבצק שמרי אפייה אנחנו מגדילים את הכמות של השמרים מהסוג הזה בכמה סדרי גודל לעומת שמרי הבר שבקמח. כך מושגות שתי מטרות. ראשית, התהליך המרכזי שקורה בבצק הוא הנשימה האנארובית של שמרי האפייה ולא של שמרי הבר. תוצרי הלוואי של נשימת השמרים הללו הם אלכוהול, שמתנדף בזמן האפייה ואינו משפיע על טעם הבצק, ופחמן דו-חמצני שנפלט מהשמרים ויוצר כיסי גז שנכלאים בבצק וגורמים לו לתפוח. ושנית, ההגדלה המשמעותית של כמות השמרים בבצק מאיצה את התסיסה ומאפשרת לבצק לתפוח במהירות גבוהה יחסית – בתוך כשעתיים.
.jpg)
בצק שתפח מתסיסת שמרי אפייה | תמונה: ויקיפדיה
מחמצת
מחמצת שאור היא שיטה שמאפשרת להתסיס ולהתפיח בצק על בסיס שמרי הבר אך בלי צורך להמתין זמן ממושך, למרות הכמות ההתחלתית הנמוכה של שמרי הבר. בשיטה הזו מרבים את שמרי הבר לאורך זמן בבצק, שהופך עשיר בשמרים האלה ובתוצרי התסיסה שלהם. החמיצות שנוצרת מהתסיסה הזו נובעת מתוצרי לוואי שאינם אלכוהול, דוגמת חומצת חלב. הוספת חתיכה של בצק מחמצת שאור ("סטרטר") לבצק טרי היא פעולה מקבילה להוספת שמרי אפייה, אבל במקרה הזה מדובר בשמרי בר ומה שמוביל את התסיסה הם תוצרי הלוואי של נשימתם.
מימין, שמרי האפייה במבט דרך מיקרוסקופ; משמאל: מחמצת שאור | תמונות: ויקיפדיה
אינני בלשן או חוקר מקרא, אך סביר להניח שמקור המילה חמץ לתיאור בצק שתפח נעוץ בכך שבימי התנ"ך לא ניתן היה לקנות שמרים או אבקת אפיה במכולת. התפחת בצק נעשתה רק על בסיס שמרי בר, שבתהליך התסיסה נוצרים כאמור תוצרי לוואי חמוצים.
לגבי כיסוי הבצק במגבת לחה או פלסטיק נצמד: המטרה בכך היא למנוע מהבצק להתייבש, ובמיוחד השכבה העליונה שלו, בזמן התפיחה. הבצק יתפח בכל מקרה, אך בהיעדר כיסוי ייווצר בחלקו העליון קרום יבש שנצטרך להפריד ולזרוק אותו כדי לקבל בצק הומוגני.
דניאל בן-הלוי
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע
תוספת מהתאריך 16 באפריל 2015
בעקבות שאלה מגולש שקיבלנו בתגובות למטה, הרחבנו את התשובה גם לשאלה אם קמח מצה מסוגל לתפוח.
כדי לענות בוודאות על השאלה עשיתי את הניסוי הבא: בשתי כוסות שמתי כמויות זהות של קמח מצה ומים, ולשמאלית מביניהם הוספתי גם שמרים. צילמתי את הכוסות מיד אחרי הערבוב (התמונה העליונה) ושוב כעבור 18 שעות (התמונה התחתונה), הנה התוצאות.
כמו שאפשר לראות, קמח מצה בהחלט מסוגל לתפוח.
עם זאת חשוב לציין שהתפיחה היתה איטית יותר ומעטה יותר מאשר קמח חיטה רגיל, סביר להניח שזה קרה מפני שתהליך האפייה שעובר קמח מצה "שרפה" חלק מהעמילנים שבקמח. חלקם הגיבו עם החלבונים שבקמח בזמן הבישול בתגובה כימית שמכונה תגובת מייארד, שיוצרת את הצבע והקרום האופיינים לבצק אפוי. בנוסף, אנזים בשם עמילז שקיים בקמח באופן טבעי ומקורו בנבט החיטה, נהרס בחימום. כדי לגדול, שמרים צורכים סוכרים, שמקורם בעמילן, אבל הם אינם "אוכלים" ישירות את העמילן אלא את הסוכר הפשוט בשם גלוקוזה שנוצר מעמילן שפורק על ידי אנזימים. החימום הרס את האנזימים, ולכן נדרש לתפיחה יותר זמן עד שהיא מתחילה, כי השמרים צריכים ליצר את העמילז בעצמם.
בנוגע לשאלת של הגולש, בכל מקרה, התשובה היא שקמח המצה אינו מאבד את יכולתו לתפוח. בהינתן שמרים הוא בהחלט תופח.
ד"ר אבי סאייג
מכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בתגובה לכתבה זו ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.
