Johdanto
leivän valmistamisen taito, kuten myös itse leipä, voi juontaa juurensa joihinkin ensimmäisistä sivilisaatioista, joista maailma edes tietää.Leipää on käytetty eräänlaisena valuuttana, se on tarjonnut miljoonia työpaikkoja satojen vuosien ajan, ja kaiken kaikkiaan se on kehittynyt tuhansien vuosien kuluessa säilyväksi perusainekseksi sekä päivittäiseksi ravinnonlähteeksi maailmassa nykyään eläville ihmisille. Leipä on liittynyt sattumalta omaan arkeeni. Kouluaikanani sain työpaikan lähileipomosta. Lukion ajan pidin sen työn ja todella innostuin leipätaiteesta, sekä historiasta, joka saa leipomot ympäri maailmaa selviämään, vaikka niiden tuotteen pitäisi olla kadoksissa oleva opittu taito, koska se on niin vanha. Koska halusin omaksua tämän ainutlaatuisen prosessin, sukelsin projekteihin lukion kautta, joka pyöri sen ympärillä. Vaikka en ole innokas leipuri tai edes välttämättä halua omistaa leipomo tulevaisuudessa, on hämmästyttävää, miten pitkälle leipä on tullut ja miten rikas kulttuuri on säilynyt läpi lukuisia sukupolvia paitsi armo ja kauneus, mutta kyky säilyttää elämäntapa, ja lähes salainen klaani kemiallisia reaktioita yhdessä sen kanssa.
kokoonpano …
- jyviä tai jauhoja (joihin voi sisältyä, mutta ei aina) – vehnä, kaura, ohra, hirssi, maissi, ruis
- maito (CH2OH) tai vesi (sekoittamista varten)
- munat
- suola (NaCl)
- sokeri (C12H22O11)
- Hapatusaine – kuten leivinjauhe tai ruokasooda, tai yleisimmin käytetty, hiiva.
yksi ensimmäisistä vaiheista leivän valmistuksessa, kun olet sekoittanut katkottuja ainesosia, on taikinan vaivaaminen. Vaivaaminen on välttämätön mekaanikko, jotta useat proteiinit asettuvat tärkkelystaskuja ympäröiviin kerroksiin ja antavat taikinalle sen ” tutut ominaisuudet. Suolaa, suurimman osan ajasta, lisätään paitsi maku, mutta läsnäolo natrium-ja kloridi-ioneja. Molempia näistä tarvittavista komponenteista tarvitaan proteiiniketjujen liittämiseen, mikä puolestaan muodostaa vahvemman taikinan muodostuksen. Leipätaikinan kohoamisen eli” lepoajan ” aikana hiiva eli hapatusaine syö taikinassa olevia sokereita ja vuorostaan vapauttaa hiilidioksidin kemiallista komponenttia. Se on muodostumista CO2 kuplia, jotka ansaan gluteeni vimma, joka puolestaan kasvaa ja tuottaa ainutlaatuinen rakenne leipää. Tässä samassa vaiheessa muut tärkeät kemialliset reaktiot, joihin liittyy jauhon luonnollisia hapettimia, tarjoavat yhteyksiä proteiiniketjujen välille. Sitten ne rikotaan ja muotoillaan uudelleen niin, että syntyy leivän ”venytys” menettämättä sen tarvittavaa rakennetta. Taikinan paistaminen uunissa leivän tuottamiseksi on viimeinen kemiallinen prosessi, koska aminohapot ja sokerit aiheuttavat sen, että lopputuote on tuttu ja suosittu, kultainen väri lähes kaikista leipomuksista, jotka maailma tuntee.
tärkeimmät Kemikaalit, yhdisteet, komponentit
jauhot: jauhot ovat jauheita, joita valmistetaan jauhamalla joko siemeniä, papuja tai erilaisia jyviä. Vehnäjauho on yksi nykymaailman tärkeimmistä ja yleisimmistä raaka-aineista. Se on määrittävä ja suosittu ainesosa monissa maissa ja kulttuureissa, mukaan lukien Pohjois-Amerikassa, Euroopassa, Lähi-idässä, Intiassa ja monissa osissa Pohjois-Afrikkaa.
jauho löydettiin 6000 eaa ja roomalaiset olivat ensimmäisiä, jotka jauhoivat vehnän siemeniä ihmisen valmistamassa, alkuperäisessä myllyssä. Teollinen vallankumous oli, kun jauhot ja myllyt alkoivat kukoistaa ja boom maailman väestön ja muun maailman. Vuonna 1879 ensimmäinen höyrykonemylly teki ensiesiintymisensä Lontoossa, ja se lopulta käänsi suunnan hienommille jauhamisprosesseille ja leivän tuotannolle. Kelataan eteenpäin 1930-luvulle ja tähän, jossa jauhoja alettiin kokeilla. Jauhoja alettiin rikastuttaa täysillä 1940 – luvulla ja lisäaineina olivat muun muassa niasiini, rauta, tiamiini ja riboflaviini. Foolihappo lisättiin listalle vasta 1990-luvulla. Rullamyllyt ja Unifine-myllyt ovat nyt syrjäyttäneet kivi-ja höyrykonemyllyt, jotka ovat tuottaneet enemmän tuottavuutta ja vähemmän työvoimavaltaista työtä.
jauhoja on monia erilaisia. Näitä jauhojen päätyyppejä ovat:
- valkaisematon jauho = joka on vain yksinkertainen jauho, joka ei ole käynyt läpi valkaisuprosessia ja siksi siinä ei ole valkoista väriä.
- valkaistu jauho tai” valkoinen jauho ” = käyttää valkaisuaineita, joita ovat:
-Kaliumbromaatti = joka vahvistaa gluteenin kasvua
– bentsoyyliperoksidi = joka on valkaisuprosessin pääosa
– askorbiinihappo = joka vahvistaa gluteenin kehitystä
– kloorikaasu = joka on valkaisu-ja kypsytysaine; se myös hapettaa hyvin tärkkelyksen jauhoissa, mikä lisää imeytymistä
- tavallinen jauho tai yleisjauho = muiden leipäjauhojen sisältämä gluteeniproteiinipitoisuus yleisjauhoihin verrattuna on 12,5-14,1-10-12%. Lisääntynyt proteiini on erittäin tärkeää, koska se sitoutuu jauhoihin ja sitoo hiivan tai hapatusaineen vapauttaman hiilidioksidin, mikä sitten johtaa voimakkaampaan nousuun.
- itsestään nouseva jauho = käytetään kevyempien ja pehmeämpien tuotteiden valmistukseen
- rikastettu jauho = kun jauhamisen aikana mahdollisesti eksyvät ravinteet laitetaan takaisin jauhoon
hiiva: (Saccharomyces cerevisiae) hiivat ovat eukaryoottisia mikro-organismeja ja niitä tunnetaan tällä hetkellä 1 500 lajia. Ne ovat yksisoluisia, mutta voivat muuttua monisoluisiksi. Hiivat lisääntyvät suvuttomasti mitoosiprosessin avulla ja käymisessä yksi Saccharomyces cerevisiae-lajeista (yleisin hiiva) muuttaa hiilihydraatit hiilidioksidiksi. Tämä menetelmä on tärkeä leivonnassa.
hiiva on historian varhaisimpia löydettyjä eliöitä. Tutkijat ovat löytäneet Egyptin raunioista kiviä, leivontavarastoja ja yli 4000 vanhaa leipomoiden piirustusta.. Hiivan ei aina ajateltu olevan eläviä organismeja, vaan pallomaisia rakenteita. Vuonna 1680 Anton van Leeuwenhoek havaitsi ensimmäisenä hiivan mikroskooppisesti. Edes Anton ei uskonut heidän olevan suorassa lähetyksessä. Vasta vuonna 1857 Louis Pasteur todisti tieteellisessä tutkielmassa, – että alkoholin käyminen on tuotettu elävistä hiivoista eikä vain katalysaattoreista. ”Pasteur-efektiksi” kutsuttu Pasteur todisti, että kuplimalla happea hiivaaineessa solujen kasvu lisääntyisi ja käyminen vähenisi, mikä osoittaisi, että hiivat olivat todella elossa.
hiivaa kasvatetaan nykyään yleisesti laboratoriossa, ja sitä käytetään monissa eri tuotannoissa, joihin kuuluvat:
- sähkön tuottamiseen mikrobipolttokennoissa
- käymisprosessi, jossa valmistetaan alkoholia/leivontatuotteita
- etanolin tuottamiseksi biopolttoaineteollisuutta varten
- sekä monia ravintolisiä
kuten aiemmin todettiin, yksi yleisimmistä hiivoista on Saccharomyces cerevisiae ja sitä käytetään leivonnassa hapatusaineena. Hiivan päätyö on herkutella taikinassa olevilla sokereilla, jolloin se muuttuu hiilidioksidiksi. Tällöin taikina kohoaa muodostaen kaasukuplia, jotka muutaman minuutin kuluttua ovat lopulta valmiita uuniin laitettavaksi. Kun leipä on virallisesti otettu uunista ja paistettu, hiivamolekyylit kuolevat pois ja ilmakuplat eli ”taskut” asettuvat paikoilleen, mikä antaa leivän tutun rakenteen – pehmeän ja kuohkean. Nykyään yksi suosituimmista leivontahiivan vähittäismyyjistä on nimeltään Fleischmannin hiiva, joka perustettiin alun perin vuonna 1868. Tällä uudella, aktiivisella, kuivahiivalla osoittautui olevan pidempi säilyvyysaika, se auttoi sitä nousemaan kaksi kertaa nopeammin, eikä se vaatinut säilyvyydeltään jäähdyttämistä. Yhteenvetona hiiva (leivän valmistuksessa) sekoitetaan jauhoihin, lämpimään veteen tai maitoon ja suolaan. Taikina vaivataan tasaiseksi, hiiva hengähtää aerobisesti tuottaen hiilidioksidia, happi vähenee ja käymisprosessi alkaa, jolloin etanolia syntyy jätetuotteena. Tämän jälkeen taikina kaksinkertaistuu ja laitetaan uuniin, paistetaan ja uunista noustuaan se on valmis jäähtymään, viipaloitavaksi ja syötäväksi.
kemian rooli
jauho: jauho oli alun perin ihmisen tekemä. Siemenet, jyvät tai pavut olivat ja ovat, kaikki luonnossa esiintyviä ainesosia. Vuosien varrella jauhot ovat kuitenkin kehittyneet, ja niitä valmistetaan nykyään myllyissä eri puolilla maailmaa, ja niitä voi ostaa lähes jokaisesta ruokakaupasta, jossa ihminen voi käydä. Kakkuihin tai herkempiin leivonnaisiin käytetyissä jauhoissa käytetään pehmeää vehnää. Monitoimijauhoa valmistetaan sekä pehmeästä että kovasta vehnästä. Vehnä (suosituin jauhomuoto) kasvatetaan ensin pellolla ja lähetetään sitten jauhomyllyyn, jossa sitä sitten varastoidaan siiloihin, kunnes sitä tarvitaan jauhamiseen. Vehnä, kun päätetään käyttää, menee läpi monivaiheinen puhdistus prosessi tarkastaa ja puhdistaa vehnä ja seuloa kaikki haitalliset hiukkaset, jotka tarvitsevat poistamista. Kosteuspitoisuus mitataan ja valvotaan, jotta lesekerros voidaan poistaa hionnan aikana. Kun kaikki ehdot on täytetty, vehnä on valmis jauhettavaksi. Jauhamisen jälkeen uusi jauho on valmis käsiteltäväksi. Yleensä jauhoihin lisätään jauhamisen jälkeen pieniä määriä hapettavia, hapattavia ja valkaisevia aineita sekä suolaa. Tämän jälkeen jauhot pakataan tiiviisti kangaspusseihin, ja ne ovat valmiita lähetettäväksi, myytäväksi ja käytettäväksi.
hiiva: hiiva on mikro-organismi (villihiiva) ja sitä esiintyy kasveissa, hedelmissä ja jyvissä. Hiivalla on valmistusprosessi, ja sitä valvotaan voimakkaasti viljelytavoilla – valmistuksella, kylvöllä, viljelyllä ja sadonkorjuulla. Hiiva on luonnossa esiintyvä ainesosa, mutta suurin osa hankituista hiivoista tehdään hiivavalmisteissa. (Laboratorio) hiivasolut ensin selvitetään ja steriloidaan. Tämä estää bakteereja ja estää organismien tulossa liian haitallisia valmistuksen aikana hiiva siemenet sitten huolellisesti poimitaan erityispiirteet mielessä. (koska se on laboratoriopuhdasta) ”siemenhiiva” asetetaan sitten pulloihin, jotta sen annetaan kasvaa. Useiden vaiheiden jälkeen se muunnetaan tilavuudeltaan noin 1 000 gallonan säiliöiksi. Tämän jälkeen pullot jäähdytetään käymisviljelyä varten. ”Varastohiivalle” syötetään sitten melassia (kaupallista sokerilähdettä) ja suuria määriä ilmaa. Lopuksi sitä saa korjata. Sadonkorjuu hiiva, tehdään lähettämällä solut keskipakopumput. Tuloksena on nestemäinen, luonnonvalkoinen, ”kermainen hiiva”. Toistuvat käsittelyvaiheet ja paljon kertaa kuivaus, suoritetaan eri halutuille hiivatyypeille.Kun kemia tekee halutun tehtävänsä, tuotteena on leipä. Vaikka leipä voi vaihdella, sen rakenne on ihmisen tekemä ja siihen liittyy paljon kemiallisia reaktioita, joita ei yleensä edes nähdä paljain silmin. Ensimmäinen reaktio on hiiva. Elävä mikro-organismi lisätään jauhoihin, suolaan ja sitten yleensä lämpimään veteen tai maitoon. (yhdessä lisättyjen eri leipätyyppien ainesosien kanssa) ainekset kaikki yhdessä alkavat muodostaa tahmeaa, pehmeää taikinaa. Tämän jälkeen taikina vaivataan, ja näin hiiva alkaa herkutella taikinassa olevilla sokereilla ja lopulta nämä hiilihydraatit muuttuvat leivän tärkeimmäksi kemialliseksi ainesosaksi – hiilidioksidiksi. (Hengittävä aerobisesti) kun hiilidioksidia tuotetaan, taikinan happi vähenee ja käyminen alkaa, mikä johtaa etanoliin jätetuotteena. Taikinan annetaan kohota ja kun sen koko on kaksinkertaistunut ja sen sisällä on runsaasti kaasukuplia, se laitetaan lopulta uuniin paistumaan. Kun nyt paistettu, lämmin ja herkullinen leipä otetaan uunista jäähtymään, viimeisetkin hiivamolekyylit kuolevat pois ja siitä muodostuvat ilmataskut antavat leivälle sen pehmeän ja sienimäisen rakenteen, jonka lähes jokainen amerikkalainen tuntee liiankin hyvin.
taustatutkimus
leipä tehdään yleisimmin leipomossa. Maailmassa on miljoonia leipomoita. Leivän eri muunnelmissa käytetään erilaisia hapatusaineita ja jauhoja. Pehmeää vehnää käytetään kakkujen ja leivonnaisten valmistuksessa, kun taas kovaa vehnää käytetään yhteisten, päivittäin valmistettujen leipien muodostamiseen. Leivän muunnelmia löytyy ja ostetaan lähileipomoista (erityisen suosittuja Ranskassa), paikallisista ja yritysten päivittäistavarakaupoista sekä kahviloista ja erikoisruokakaupoista. Leivän valmistusprosessi on yleismaailmallinen, ja siihen kuuluu yleensä jokin jauho, (tai jyvät) vesi, kananmuna, sokeri, suola ja hapatusaine, kuten hiiva tai ruokasooda. Vaivaaminen, leipätuotteen kohottaminen ja sen jälkeen uunissa paistamista varten lämmittäminen ovat leipätuotteiden valmistamisen viimeistelyvaiheita.
varat
https://www.exploratorium.edu/cooking/bread/bread_science.html
Leaveners leivän ja tärkeimmät kemialliset ainesosat, jotka tuottavat rakennetta ja pehmeyttä.
http://en.wikipedia.org/wiki/Bread#Formulation
leivän koostumus muodostusprosessien aikana
http://www.tpt.org/newtons/TeacherGuide.php?id=1285
lisäaineita, joita lisätään leipään tuottamaan, maatumaan ja hengittämään.
http://nzic.org.nz/ChemProcesses/food/6D.pdf
tärkeimmät kemialliset prosessit leivän tuotannossa
http://www.health.gov/dietaryguidelines/dga2010/DietaryGuidelines2010.pdf
hallituksen ohjeet leivälle
tiedot leivän mukana tulevista jyvistä sekä itse leivän sisältämistä vitamiineista
.https://nbclearn.com/files/nbcarchives/site/pdf/52355.pdf
askel askeleelta ohjeet leivän tekoon
http://www.aquimicadascoisas.org/en/?episodio=the-chemistry-of-bread
hiilidioksidin merkitys leivän muodostumisen kemiallisena reaktiona
http://en.wikipedia.org/wiki/Flour
jauhojen koostumus, historia ja määritelmät
http://en.wikipedia.org/wiki/Yeast
hiivan koostumus, historia ja määritelmät
http://www.madehow.com/Volume-3/Flour.html
jauhon taustatutkimus ja historia (Jauhomyllyn tiedot)
http://www.madehow.com/Volume-2/Bread.html
leivän taustatutkimus ja historia
http://redstaryeast.com/science-yeast/manufacturing-yeast/
todellinen merkitys ja syyt tarjota hiiva tuotannossa leipä
tekijästä
Katie Browne on Billings Senior High Schoolin abiturientti. Hän nauttii juoksemisesta koiransa Zeus, pyöräily, Patikointi, Retkeily ja lopulta useimmat asiat suoritetaan ulkona. Hänellä on 3.8 yleinen GPA keskiarvo ja on avain Club, Senior Advocates, juoksija lukion Cross – Country team, akateeminen All-State osallistuja, sekä mukana jäsen National Honors Society. Katie jatkaa opintojaan Montanan yliopistossa syksyllä 2015 pääaineenaan radiologinen tekniikka.