ふんわり軽い小麦不使用パンを作ってみませんか？または、誤ってスコーンをこねすぎましたか?もしそうなら、あなたはタンパク質のユニークなグループであるグルテンに「会った」ことになります.これらの分子は、驚くほど弾力性のあるネットワークを形成できます。彼らがいつ、どのようにそうするか見てみましょう!
パンを作るとき、レシピには、生地をこねてグルテンを「発達させる」ように書かれていることがよくあります.グルテンを「活性化」することで、柔軟で軽くて風通しの良い生地を作ることができます。
一方、スコーンのレシピは正反対です。彼らは生地を「加工」しないように言います。これらの同じグルテンタンパク質を開発するのを恐れて！
では、なぜこれらのグルテンネットワークが必要な場合と、そうでない場合があるのでしょうか?理解するために、グルテンについて深く掘り下げます。これらのタンパク質は興味深い化学反応を示しています!
グルテンとは?
グルテンは小麦の主なタンパク質で、全体のタンパク質含有量の約 85% を占めています。ベーキングや料理に小麦粉を使用する場合、小麦粉は最終製品の仕上がりに重要な役割を果たします。
小麦粉のタンパク質含有量は、その小麦粉のグルテン含有量と必ずしも同じではありません.また、小麦の種類によって含まれるグルテンの割合が異なり、正確に 85% であるとは限らないことに注意してください。
タンパク質の復習
タンパク質がアミノ酸の長い鎖で構成されていることを思い出してください。各アミノ酸は、タンパク質の「鎖」の「ビーズ」と見なすことができます.各タンパク質には異なるアミノ酸鎖があります。
限られた数のアミノ酸しか存在せず、20 を少し超える程度です。各アミノ酸は、互いに結合できる同じコア バックボーンを持っています。そのバックボーンに結合して、原子のグループが見つかります。これを側基と呼びます。これらの側基は、すべてのアミノ酸に固有です。それらは、その特定のアミノ酸の挙動と、タンパク質全体におけるその役割を決定します.
グルテンはタンパク質であり、アミノ酸の長鎖です
グルテンは単なるタンパク質ではありません
ご想像に反して、グルテンはただのタンパク質ではありません。代わりに、2 つのグループのタンパク質で構成されるタンパク質の混合物です。
- グリアジン
- グルテニン
どちらのグループも、いくつかの異なるタンパク質で構成されています。それらのサイズと構成はわずかに異なる場合がありますが、多くの類似点があります。グリアジンとグルテニンの両方が、食品中でグルテンが果たす独特の役割に貢献しています.
グルテンのユニークな特性:ネットワーク形成
では、グルテンがこれほどユニークで重要な理由は何でしょうか?それは、適切な条件下で、柔軟で弾力性のあるネットワークを形成する能力です。このネットワークは、拡張およびプルできます。少し跳ね返ることもあります。
小麦粉を使用する際は、この特性を意識することが重要です。ネットワークを形成したい場合もあれば、そうでない場合もあります!
なぜグルテン ネットワークが必要なのですか?
では、なぜグルテンネットワークを形成したいのでしょうか?
伸縮性を持たせる
さて、このネットワークがあなたの生地を伸ばすものです.それを引っ張ったり、（非常に）薄いシートに丸めたりしても、壊れることはありません。フィロ ペストリーやアップル シュトルーデルに。これにより、ピザ職人はピザ生地を空中に放り投げ、伸ばすことができます!
コーントルティーヤやパパドゥムを作ったことがある人なら、これらの生地は伸ばせないことに気付くでしょう。彼らは小麦を含んでいないので、生地にこのストレッチを与えるグルテンはありません.伸びる代わりに、これらの生地は壊れます。それらを丸めるには、小麦ベースの生地とは少し異なる技術が必要です.
風通しをよくする
酵母ベースのパンを焼くときは、生地を発酵させる必要があります.この間に生地中の酵母が発酵し、ガスが発生します。これで生地が膨らみます。柔軟なグルテンネットワークは、この行動を可能にする重要な要素です.これにより、生地が気泡を保持することができます。新しく形成された気泡に対応するために、生地が伸びたり伸びたりできるようにします。
これらの気泡により、生地が軽くて風通しがよくなり、最終的なパンが固いレンガにならないようにします。
グルテンはどのようにして弾性ネットワークを形成するのですか?
では、これらのグルテンタンパク質はどのようにしてこの重要な弾性ネットワークを形成するのでしょうか?
タンパク質はアミノ酸の長鎖であることを思い出してください。これらのアミノ酸のそれぞれは、鎖から突き出ている異なる「側基」を持っています.これらの原子グループは相互作用することができます。彼らはお互いを引きつけたり拒絶したりできます。それらは、強い結合または弱い結合を形成できます。
グルテンのアミノ酸間のこれらの相互作用は、グルテン ネットワークを作成します。いくつかのタイプが特に重要です:
ジスルフィド架橋
グルテンタンパク質の重要なアミノ酸はシステインです .システインの側基には硫黄原子が含まれています。 2 つのシステイン側基が出会うと、これらの硫黄原子は、ジスルフィド架橋と呼ばれる結合を形成できます。それらは互いにリンクします。このつながりは非常に強いものです。
グルテニン同士が結合（分子間）
グルテニンとグリアジンの両方にシステインアミノ酸が含まれています。グルテニンタンパク質では、多くのシステインがタンパク質鎖の末端に向かって位置しています.異なるタンパク質のシステインアミノ酸が互いに反応しやすいのはそのためです.このようにして、長いタンパク質鎖の大きな結合ネットワークを形成できます。接続は端で行われるため、柔軟で伸縮性があります。
グリアジン結合（分子内）
一方、グリアジンでは、これらのシステイン基はタンパク質分子全体に配置されています。その結果、これらの架橋はほとんど同じ分子内で形成されます。それらは他の分子と反応しません。
これが、ネットワークの形成においてグリアジンが大きな役割を果たさない理由です。代わりに、それは「フィラー」として機能し、生地の全体的な一貫性（粘度）において重要な役割を果たします.グリアジンがなければ、グルテニンのネットワークは堅牢ではありません.
静電気と疎水性の相互作用
ジスルフィド架橋はグルテンネットワークの形成に不可欠ですが、単独ではできません.鎖内の他のアミノ酸も互いに相互作用できます。
たとえば、正電荷を持つアミノ酸は、負電荷を持つアミノ酸に引き寄せられます。これらは静電相互作用です。
同様に、疎水性アミノ酸は、水中に留まることを好まないものであり、一緒にグループ化されます.彼らは皆、水から遠ざかることを好みます。
これらの相互作用は両方とも、ジスルフィド架橋ほど強力ではありません.
水はイネーブラー
これらの相互作用はすべて、水の存在なしでは不可能です。乾燥小麦粉にグルテンネットワークが存在しないのはそのためです.小麦粉と水を混ぜて初めてグルテンの形成が始まります。
水は、水和と呼ばれるプロセスで、タンパク質の展開と拡張を可能にします。次に、水はタンパク質が移動し、お互いを見つけることを可能にします.
グルテンの発達 – 混練と忍耐
グルテンネットワークを作るために必要な材料は、水と小麦粉だけです。次に、タンパク質が実際にお互いを見つけて相互作用することを確認する必要があります.ここで、こねる、混ぜる、休ませることが重要になります。
水＋小麦粉の混合物をこねて混ぜることで、タンパク質のほぐれと整列が促進されます。この運動は、彼らがお互いを見つけて絆を形成することを奨励しています。
どのくらいこねるかは、さまざまな要因によって異なります。たとえば、手でこねるほうが、機械でこねるよりも負荷がかかりません。また、使用する食材によっても異なります。たとえば、大量の塩分は、グルテン ネットワークの形成を遅らせる可能性があります。そのため、理想的な混練時間はさまざまです。
多すぎて壊れる
それをやり過ぎて、グルテンネットワークを再び壊す可能性があります.これは長時間かき混ぜると起こります。最初に、静電結合と疎水性結合が再び分解されます。後で、新しく形成されたジスルフィド橋でさえ壊れるかもしれません.
パン生地を長時間こねないようにという警告を見たことがあるなら、これがその理由です。混練しすぎると、ネットワークを作成するために行った多くのハードワークが台無しになります。
時間と引き換えに努力
力を使う、つまりこねる代わりに、時間を使ってグルテンネットワークを形成することもできます.いわゆるこねないパンは、多くの場合 18 ～ 24 時間の長い休息時間で知られています。
休止時間中、グルテンタンパク質はグルテンネットワークも形成します.酵母によって形成されたガスは、グルテンがそうするのを助けると考えられています.新しく形成された気泡のわずかな圧力は、分子を方向付けて接続するのに十分です.
パンケーキ生地を長時間放置したことがある場合は、一貫性が変わったことに気付いたかもしれません.グルテンに対する時間の影響は、この変化の理由の 1 つです。
塩はもつれを助ける
塩はパンの風味にとって非常に重要です。しかし、それはまたグルテン ネットワークの形成のためのより微妙な役割を果たします.塩は、アミノ酸鎖の過剰な反発を防ぎ、タンパク質同士の接近を促進します。このようにして、もつれを助長します。求めているパンのスタイルに応じて、これが望ましい場合と望ましくない場合があります。
塩を入れると生地が締まり、密度が高くなります。また、グルテンネットワークが形成されるまでに時間がかかります。研究者はまだ塩の影響がどのように機能するかを完全には理解していませんが!
酵素が役立ちます
グルテンネットワークの形成をスピードアップするために、酵素を使用することもできます.酵素もタンパク質の一種です。それらは特別なタンパク質です。化学反応を触媒し、加速することができます。それらは、反応したい分子の助けになります。
酵素にはたくさんの種類があります。酵素にはそれぞれ特徴があります。それが触媒するのに最も適した反応。トランスフェラーゼと呼ばれる酵素は、グルテン ネットワークの形成を助けることができます。それらは、アミノ酸間の必要な結合の形成を触媒します。
グルテン形成を防ぐ方法
ただし、グルテン形成が望ましくない場合もあります (詳細は以下を参照)。幸いなことに、このネットワークの形成を防ぐ方法もあります.
そのための最初の方法は、上記とは正反対のことを行うことです:
- しない 過度にこねる、または混ぜる
- しない 生地を長時間放置します
しかし、できることは他にもあります!
脂肪はグルテンをブロック
先ほど触れたように、グルテン ネットワークを形成するには水が必要です。水はタンパク質がお互いを見つけることを可能にします。それらがお互いを見つけるのをブロックする方法は、脂肪を追加することです.油と水は混ざりません。脂肪は、ジスルフィド架橋の形成をブロックするだけでなく、静電相互作用の発生をブロックすることができます.
そのため、強力なグルテンネットワークを必要とする高脂肪含有量のパンのレシピでは、練った後、最後に脂肪を追加するように指示されることがよくあります.このようにして、脂肪が邪魔になる前に、グルテン ネットワークを形成することができます。
小麦製品に使用される脂肪の一般的な例は、オリーブ オイル、バター、ショートニングだけでなく、適度な量の脂肪を含む卵黄です!
砂糖は水分を「盗む」
グルテンの発生を制限するもう 1 つの方法は、砂糖の添加です。少量では影響はありませんが、量が多いと利用可能な水の量が制限されます.利用可能な水が少ないと、グルテン ネットワークが形成されにくくなります。
グルテンの発生を望む場合と望まない場合
最後だが大事なことは。グルテンネットワークがどのように形成され、それを制御するかがわかったので、実際のグルテンを見てみましょう.この記事の最初のパンとスコーンに戻ります。それらはグルテン形成のスケールの反対側にあります.なぜですか?
推奨:食パン
おそらく、望ましいグルテン形成の最も一般的に言及されている例の 1 つは、パンです。バゲット、全粒小麦のパン、基本的な白いパンのいずれであっても、グルテンは軽くて風通しの良いものにします。
軽くて風通しの良いグルテンフリーのパンを作るのは、(不可能ではありませんが) はるかに困難です。
おすすめ:フラットブレッドとピザ
多くのフラットブレッドやピザは、生地にグルテンを入れることで大きな恩恵を受けます.グルテンは、生地を伸ばしたり引っ張ったりするのに役立ちます。これにより、焼くと膨らむ薄いロールパンを作ることができます。ここでは、生地の柔軟性が重要です。
もちろん、生地を発酵させるために酵母を使用している場合は、グルテンも役立ちます.グルテンは、パンが実際に、新しく形成されたすべての気泡を保持できるようにします.
イングリッシュ マフィン、パラサ ロティ、バブカ、ムセメン、アップル シュトルーデル、どれもグルテンの恩恵を受けています!
助けて、生地がまた縮むよ！
一方、グルテンの欠点は、伸びたり縮んだりする傾向があることです.ピザ生地やフラットブレッドを広げてみたことがあれば、これに気づいたかもしれません。そのめん棒を持ち上げるとすぐに、生地は再び収縮します。繰り返しますが、これがグルテンネットワークの役割です。幸いなことに、生地をしばらく休ませることで、これを簡単に克服できます.
グルテンの発達は、実際にはパンにとって非常に重要です.その理由は、このグルテンネットワークがパンの中で空気を保持しなければならないからです.グルテンネットワークは、酵母がガス（二酸化炭素）を生成するときに上昇するのに十分柔軟ですが、ガスを保持するのに十分な強度があるため、ふっくらした状態を保ちます.グルテンがよく発達していればいるほど、この空気の多い構造をよりよく形成します.
禁止事項:スコーン
スコーンにグルテン ネットワークは必要ありません。スコーンはもろくてサクサクするはずです。それらは簡単にバラバラになるはずです。グルテンネットワークはこれの反対です。ネットワークは、実際にスコーンをタフで丈夫にすることができます.探しているものとは正反対です。
幸いなことに、スコーンのレシピは、主に次の 2 つの点で、このネットワークを形成しないように設計されています。
- 最初にバターをこすりつける :ほとんどのレシピでは、水分を加える前にバター (または他の脂肪) を小麦粉にすり込みます。これにより、グルテン タンパク質が互いに見つけられなくなります。
- 混ぜるだけでまとまる :水またはその他の液体をスコーンに加えたら、生地がまとまるまで混ぜるように指示されます。もうバラバラにはなりませんが、絶対にこねないでください。繰り返しますが、そのネットワークの形成を防ぐためです。
フレーク状のパイ生地は、スコーンと同様の多くの方法を使用します。繰り返しになりますが、過剰なグルテン ネットワークの形成を防止しようとしています。
禁止事項:ケーキとクッキー
グルテンネットワークの恩恵を受けない小麦粉を使用した焼き菓子の次の大きなグループは、ケーキとクッキーです.繰り返しになりますが、これらはもろく、(比較的) 簡単にバラバラになり、複雑な構造にしがみつく必要はありません。
そのため、ケーキやクッキーのレシピでも、混ぜすぎないように注意することがよくあります。幸いなことに、ほとんどのレシピには十分な量のバターやその他の脂肪が含まれています.これにより、そのネットワークの形成も防止できます。
次回はパンかスコーンを作ります。グルテンを忘れないでください。あなたの製品がさらに良くなることを願っています!
参考文献
エマ・クリステンセン、キッチン サイエンス:グルテンの謎解き、2008 年 3 月 5 日、リンク
料理の科学、脂肪はグルテンの発達にどのように影響するか?、2003 年 1 月 13 日、リンク
Nathan Myhrvold、Francisco Migoya、Modernist Bread、2. Ingredients、2017、The Cooking Lab、p. 302
Thomas A. Vilgis、ソフト マター フード物理学 – 食品と料理の物理学、Rep. Prog.物理。 78、2015、セクション 5.3、7.1-7.3、DOI:https://doi.org/10.1088/0034-4885/78/12/124602
