הכל על שמרים, בקטריות ואנזימים

אם רוצים לסכם את הפרק הזה מבלי להיכנס ליותר מידי פרטים קטנים אפשר לומר שבבצק ישנה חגיגה מיקרוביולוגית: כוכבי המסיבה הם השמרים, הבקטריות והאנזימים. האנזימים מסייעים לפרק את העמילאן שבבצק לסוכרים. שמרים ובקטריות ניזונים מהסוכרים הללו ופולטים לבצק: פחמן דו חמצני שמתפיח את הלחם. תוצרי לוואי של התהליכים הללו מצטברים בבצק ונותנים ללחם את הטעם, הצבע והמרקם שלו. כאופה מתחיל אין צרוך להתעמק במיקרוביולוגיה עד כדי כך - היות ולרוב מתכוני לחם נשארים ברמה הגשמית-מעשית של אפיית לחם. אני תחת הגישה שככל שנבין יותר לעומק את התהליכים השונים המתרחשים בבצק כך נוכל להתמודד יותר טוב עם מתכונים שונים שנתקל בהם בעתיד, לכן לדעתי מומלץ לעיין בדברים. אם ישנם נקודות לא ברורות, שגיאות או מקומות שכדאי להרחיב בהם - אל תהססו לעדכן אותנו.

שמרים

שמרים הם חד תאיים - כלומר יצורים הבנויים מתא בודד. ישנם סוגים רבים של שמרים ובאופן טבעי שמרים נמצאים בכל מיני מקומות: לדגמא על גבי קליפות של ענבים (וצימוקים), באדמה, על העור שלנו, על גבי צמח החיטה וכד'. על שמרים טבעיים נרחיב בהמשך

שמרים "תעשייתיים" הם שמרים מזן Saccharomyces cerevisiae הנמכרים בתצורות שונות - כמו שאפשר לקנות בחנות סוגים שונים של סוכר: סוכר רגיל, אבקת סוכר, מי סוכר וקוביות סוכר. שמרים הנמכרים בחנויות בשתי תצורות מרכזיות: שמרים לחים (או במתכונים מסוימים "טריים") מול שמרים יבשים. שמרים יבשים הם שמרים שיובשו ונארזו. הייבוש גורם לשמרים להיכנס לתרדמת ולכן מאפשר להם לשמור על חיי מדף ארוכים יותר. לאור זאת, כשרוצים להשתמש בשמרים יבשים נהוג ל"עורר" את השמרים על ידי ערבוב השמרים במים חמימים לפני שמוסיפים אותם למרכיבי הבצק. לעומתם שמרים לחים נארזים עם אחוז גבוה יותר של לחות וכך הם נשמרים בצורה פעילה. כדי שהשמרים הלחים לא יפעלו לריק, הם נשמרים בקירור ומכאן גם נובע אורך החיים הקצר שלהם.

מעבר לרמת הפעילות-הלחות של השמרים, אפשר למצוא את השמרים ארוזים בצורות שונות:

• שמרים לחים דחוסים (Compressed Yeast) - נמכרים בצורה של קוביה קטנה הנשמרת בקירור. מרקמה פריך והיא מתפוררת בקלות (לדוגמא: קוביית שמרית של 50 גרם)
• שמרים לחים מגורענים (Crumbled Yeast) - אלו שקיות קטנות של גרגירי שמרים לחים הנשמרים גם הם בקירור. היתרון בתצורה זו, לעומת הקודמת, הוא בעיקר הנוחות שבהוספת השמרים למרכיבי הבצק. (אלו השמרים ה"טריים" של חברת שמרית הנמצאים במקרר בשקית של 50 גרם לפעמים עם שקית תאומה של משפרי אפייה)
• Active dried Yeast - שמרים שיובשו והוכנסו לתרדמת. כיוון שהגרגירים מכילים כמות גדולה יחסית של שמרים מתים שמהווים קפסולה ששומרת על השמרים, כדי לעורר אותם יש לערבב אותם במים חמימים בטמפרטורה של 35-40 מעלות צלסיוס.
• שמרים יבשים אינסטנט/בזק/מהירים (Instant Dried Yeast) - שמרים אלו נמכרים באריזות ואקום בצורת קובייה דחוסה (לא בקירור) המזכירות את אריזות קפה טחון הנמכר באריזות ואקום. בתוך האריזה תמצאו שמרים מגורענים. אין צורך לעורר את השמרים הלוו וניתן להוסיף אותם לבצק כמו שהם בזמן ערבוב המוצרים. את השמרים הללו תמצאו בסופר במדף מוצרי האפיה.

התנאים הטובים ביותר לשמרים, הם טמפרטורה של 26-32 מעלות צלסיוס עם 70% לחות, וכלי שאיננו אטום על מנת לאפשר כניסה עדינה של אויר (חמצן) ויציאה של פחמן דו חמצני. במידע הזה נוכל להשתמש לטובתנו בזמן האפיה -לדוגמא אם ממהרים ורוצים לקצר את זמן התפיחה אפשר להשאיר את הבצק ב"תיבת תפיחה" חמימה ולחה. המחיר שעלינו לשלם הוא בטעם - התיאוריה אומרת שתסיסה ותפיחה ממושכים מאפשרים לטעמים רבים להתפתח בבצק ומקנים ללחם טעם טוב יותר.

שמרים בכלל, מתוקף היותם מוצר "חי" דורש הקפדה יתרה על תאריך פג-התוקף. כמו כל מוצר היצרנים לוקחים מרווח ביטחון ולכן לא צריך להיות קיצוניים: שמרים ששהו הרבה זמן באריזה, או שהתקרבו לתאריך התוקף שלהם עלולים לדרוש זמן תפיחה ארוך יותר או לפעול כרגיל.

איך לשמור את השמרים? את כל סוגי השמרים כדאי לשמור בכלי אטום במקרר. את השמרים היבשים אפשר גם להקפיא - הם נשמרים למשך חודשים ארוכים.

יחסי המרה בין סוגי השמרים?

שמרים לחים בקוביה זהים לשמרים לחים מפוררים לכן אין צורך לשנות את הכמויות אם מחליפים בין המוצרים. כיוון ששמרים יבשים מכילים פחות נוזלים מהשמרים הטריים (הלחים), הם "מרוכזים יותר" ולכן אפשר להשתמש בכמות מוצר קטנה יותר. היחס הוא 1 ל 3 כלומר- במקום 50 גרם שמרים לחים (קוביה) ניתן להשתמש ב - 16 גרם שמרים יבשים (בערך כף וחצי עד 2 כפות). כאשר 1 כף שמרים יבשים שוקלת בערך 10 גרם. מי שלא רוצה לעשות את החישובים יכול  לעיין בטבלת המרה מלאה. חשוב לזכור ששמרים מחברות שונות, סוגים שונים, תאריכים שונים עלולים להיות בעלי יכולת פעילות שונה אחד מהשני ולכן גם יחסי המרה עלולים להשתנות מעט. נסו את המתכונים לפי שיטת המרה אחת, אם התפיחה לא מספקת תוכלו לנסות להאריך את פרקי הזמן או לחלופין בפעם הבאה להוסיף מעט יותר שמרים (והפוך: אם הלחם עולה על גדותיו קצרו את זמני התפיחה או החסירו מעט מהשמרים בפעם הבאה).
לסיכום: למרות שאפשר להיכנס כאן לחישובים שלא יביישו תואר ראשון במדעי המזון (ראו פוסט משעשע בעניין), מומלץ לפעול לפי כלל האצבע  50 גרם שמרים לחים/טריים = 16 גרם שמרים יבשים = כף וחצי שמרים יבשים.

איך לבדוק אם השמרים שלי עדיין חיים (פעילים)? לא משנה איזה סוג שמרים מדובר, קחו את כמות השמרים הדרושה לכם במתכון, ערבבו אותם בחצי כוס מים חמימים והמתינו כ-10 דקות. שמרים פעילים יתחילו את פעולת התסיסה: שכבת קצף בצבע חום בהיר יופיע על גבי המים ואם תקרבו את האף שלכם תוכלו להריח את הריח העשיר של השמרים והאלכוהול שהם מפיקים. את החגיגה התוססת תוכלו להוסיף לשאר מרכיבי הבצק על פי הוראות המתכון (אל תשכחו להפחית חצי כוס מים מכמות המים הכוללת הרשומה במתכון).

מה הכוונה ב"מים חמימים"? שמרים הנתקלים בתנאי סביבה קשים נכנסים למצב מגננה דמוי תרדמת (קצת כמו דוב חורף) או במקרה הגרוע מתים. לכן רצוי לערבב את השמרים במיים בטמפרטורה חמימה. אפשר למדוד במדוייק את טמפרטורת המים באמצעות מד חום ואפשר להרגיש ביד בדומה לבדיקה הפשוטה שעושים לפני שנותנים לתינוק קטן לאכול: שימו מעט מים על גבי שורש כף היד שלכם או טיבלו את האצבע בתוך המים - ההרגשה צריכה להיות נעימה לא חם, לא קר. אפשר לחמם כוס מים במיקרוגל למשך כ-20 שניות, הדליק את הקומקום החשמלי ולכבות אותו כעבור פרק זמן קצר או לחיליפין לשים קומקום קטן על הכיריים עד שהמים "מאבדים את הקור שלהם". עוד יתרון למים חמים בזמן הכנת הבצק הוא זירוז פעולת השמרים אולם גם כאן ככל הנראה נשלם מחיר - טמפרטורה גבוה מעכבת את התפתחות הגלוטן בבצק ועלולה להוביל לזמני לישה ארוכים יותר.

שמרים ומלח - יריבות מלוחה? מעניין לדעת שעד המאה ה-18 כלל לא היה נהוג לשים מלח בלחם בשל מחירו היקר. תפקידו של המלח בלחם הוא כפול: הוא מחזק את הטעמים של הלחם (בדיוק כמו המלח בסלט) וככל הנראה גם מעכב במידת מה את פעילות השמרים בזמן התפיחה. ישנה סברה שמגע ישיר בין שמרים למלח פוגע ביעילות השמרים ולכן בזמן ערבוב החומרים לבצק יש לדאוג שהשמרים לא יגעו באופן ישיר במלח. במתכונים שונים ישנם שיטות שונות בכדי להמנע מהמפגש הקטלני: אפשרות אחת היא להוסיף את השמרים בתחילת הערבוב של חומרי הבצק ואת המלח בסופו, לחילופין יש המסתפקים בלהניח אותם בצדדים שונים של הקערה לפני שמתחילים לערבב את החומרים היבשים.
כלל אצבע - יש להשתמש לפי נוסחאת האופים בכ-2% אחוזי מלח (כלומר 2 גרם מלח על כל 100 גרם קמח).
עוד על ההשפעה של מלח על הלחם באתר של חברת King Arthur Flour.

חומציות ושמרים
שמרים, במהלך הפעילות שלהם מפיקים פחמן דו חמצני וחומצות אורגניות שמצטברות בבצק וגורמות לו להיות חומצי יותר ויותר. בעוד שבמתכונים מסויימים אנחנו משתמשים בתכונה הזאת בכדי לתת ללחם טעם חמצמץ (בגטים ולחמים כפריים), חומציות גבוהה מידי פוגעת בפעילות השמרים ועלולה לפגוע גם בטעם. חומציות נמדדת ביחידות הנקראות pH בסרגל של ערכים מ-0 עד 14. ערך של 7 נחשב ניטראלי לחלוטין, ככל שערך ה-pH נמוך יותר מ-7 מדובר בחומר חומצי יותר, ערכים גבוהים מ-7 מסמלים חומר בסיסי (המונח הכימי שמבטא את ההפך מחומצי). ככל כלל שמרים הם די עמידים לחומציות ולא מושפעים ממנה, כאשר פעילות השמרים נשמרת די אחידה בטווח pH שבין 4-6. לשם דוגמא: בצק רגיל הוא בעל חומציות של בערך 5.5 ובמהלך התסיסה והתפיחה מכיע לערכים של 4.9-5.1. הסיבה לכל שערכי החומציות נשארים די יציבים היא חומרים טבעיים בבצק כמו הקמח וחלב מסייעים לסתור את החומצה הנוצרת מהווים "מווסת חומציות טבעי" או Buffer טבעי. במאפיות תעשיתיות לפעמים מוסיפים לבצק מווסתי חומציות כמו Calcium Carbonate על מנת להגן על השמרים.
בצק חומצי גם תורם לעמידות של הלחם לאחר האפיה: חומציות מעכבת את ההתיבשות של הבצק (המים יוצאים החוצה), מעכבת את ה-Retrogradation של העמילאן ומעכבת גדילת עובש. יותר מכך, שילוב של מעט טעם "חמוץ" בלחם משפר בצורה משמעותית את הטעם שלו.



שמרים טבעיים או שמרי בר הם שמרים הנמצאים באופן טבעי באויר, בקמח ועל קליפות של פירות (לדוגמא). את השמרים הללו אפשר "לגייס" ולהשתמש בהם במקום שמרים התעשיתיים. השיטה להכנת "מחמצת שאור" היא די פשוטה: מכינים בלילה דלילה של קמח ומים ומשאירים אותה בטמפרטורת החדר. עם הזמן השמרים הטבעיים מתרבים בעיסה ומתחילים להתסיס אותה. על מנת לקבל שמרים פעילים במיוחד - נדאג מידי פעם לפעם לזרוק חלק מהעיסה הפעילה ולהוסיף לכלי עוד מים וקמח חדשים. התהליך הזה למעשה מדלל את אוכלוסיית השמרים בעיסה ומאפשר לשמרים הפעילים יותר להתרבות על חשבון שמרים חלשים ובקטריות לא רצויות. בכל מקום בעולם ישנם שמרי בר שונים ומעניין לדעת שכתוצאה מכך לכל מחמצת שאור יש את האופי והטעם שלה.

לגבי התהליך הטכני של הכנת מחמצת שאור -ישנם הרבה מאוד שיטות שונות להכנת שאור: אפשר להתנסות בקמחים שונים, נוזלים שונים, תוספות של פירות יוגורט וכמובן משטרי האכלה שונים - ממש כיד הדמיון. חשוב מאוד להגיש שבסופו של דבר הכנת שאור היא לא מסובך כמו שהיא עלולה להשמע ומומלץ בחום להתנסות ולשחק. הסבר ידידותי לאופה המתחיל על הכנת שאור והטיפול בו מופיע באתר "הנחתום".



לקריאה נוספת על שמרים:

• פרק (אנגלית) בסדרת הטלביזיה Good Eats בנושא לחם ושמרים (מומלץ!)
• how2heroes » Yeast 101 - שיעור וידאו על סוגי שמרים השונים: יבש, מהיר, אינסטנט-מה ההבדל?
• האתר "בישול למהנדסים" 
• אתר Theartisan.net
• אתר Baking 911
• השוואה בין סוגי שמרים באתר Thefreshloaf
• שאלות ותשובות - שמרים (קובץ PDF) 
• כתבה על מחמצת באתר כלכליסט (כולל הוראות ומתכונים)
• כתבה על מחמצת באתר Ynet (כולל הוראות ומתכונים) ועוד כתבה חדשה יותר על מחמצת
• אתר Sourdough Companion - מדריך מצולם להכנת מחמצת
• אתר Dakota Yeast - עובדות על שמרים ושאלות נפוצות
• אתר "ג'ק במטבח" על האיזון בין שמרים לגלוטן

אנזימים
אנזימים בניגוד לשמרים הם לא תאים או יצורים חיים אבל ככל הנראה ההשפעה שלהם על הלחם היא לא פחות חשובה. אנזימים הם לרוב חלבונים ותפקידם הוא לזרז תגובות כימיות. אפשר לדמות אותם לשדכנים (או אם תרצו לאתרי-הכרויות): נכון, כל אחד מאיתנו יכול למצוא אהבה, אבל זה התהליך ארוך שתלוי גם מזל. השדכן יודע מי מתאים למי, מכין אותם, מקרב אותם ומסייע לקצר תהליך שבאופן טבעי עלול לקחת יותר זמן. כך גם פועלים האנזימים: רק שבמקום להפגיש בין אנשים הם פועלים על מולקולות ומאפשרים לתגובות כימיות שונות הדרושות לתא החי (של החיטה או של גוף האדם) להתרחש ביעילות ובמהירות גבוהות יותר מאשר בלעדיהם.

אם כן, האנזימים שנמצאים בקמח הם בעצם אנזימים שמקורם בתאי צמח החיטה. כשטוחנים את החיטה לקמח הם מתפזרים להם יחד עם כל שאר מרכיבי החיטה:חלבונים, סיבים ועוד. כאשר מערבבים מים וקמח, האנזימים מופעלים ומצטרפים למסיבה הכימית ביולוגית של הקמח, מים והשמרים.


עמילאן הוא מולקולה גדולה המורכבת מהרבה סוכרים שונים המחוברים בשרשרת. מבחינתנו האופים הבעיה בעמילאן היא שבלוטות הטעם שלנו לא מסוגלות להרגיש מולקולות כל כך גדולות (ניסיתם פעם לאכול קורן-פלור?) . באופן שמעורר תהיה לגבי תבונה עליונה, קבוצה מרכזית של אנזימים הנמצאים בקמח הם אלפא-עמילאז ובטא-עמילאז. אנזימים אלו "נוגסים" מהעמילאן שבקמח וכתוצאה מכך משתחררים סוכרים שונים לתוך הבצק.פירוק העמילאן על ידי אנזימים משחרר לבצק מולקולות קטנות יותר של סוכרים ובכך מעשירים את הטעם של הבצק.חלק מהסוכרים הללו יאכלו על ידי השמרים בתהליך התסיסה והתפיחה, וחלק אחר ישאר בבצק ויתן לו עושר של טעמים.

אנזים נוסף הנמצא בקמח הוא מלטאז - הוא מאפשר פירוק של מלטוז לגלוקוז. אינורטאז -נמצא בתוך השמרים ומאפשר להם לפרק סוכרוז לפרוקטוז וגלוקוז. בגלוקוז השמר משתמש לתהליך הנשימה שלו והפרוקטוז נשאר בבצק ונתן לו טעם מתקתק.

תכולת האנזימים בקמח, רמת הפעילות שלהם וההשפעה שלהם מורכבת מאוד ומשתנה מחיטה לחיטה, בטמפרטורות שונות, תנאי לחות שונים וחומציות. בנוסך ישנם מאפיות מקצועיות שמודדות את רמות האנזימים בקמח ואף מוסיפות לקמח אנזימים בהתאם לצרכים שלהם. הצד השני של המטבע הוא פעילות יתר של אנזימים - פירוק יתר של חלבונים ועמילאן בבצק יגרום לו לאבד את "השלד" שלו, לא להיות מסוגל לשמור על הנפח שלו ולהיות דחוס.

בשורה התחתונה: מלת המפתח כאן היא זמן. בכל דרך שבחרו לתת לאנזימים זמן לפעול - אם זה השהיה של הבצק אחרי הערבוב הראשוני (אוטוליזה), תפיחה איטית של הבצק או השרייה של קמח ומים כחלק מראש עיסה בבצק מאפשרים לאנזימים הנמצאים בבצק לפרק עמילאן לסוכרים ולהעשיר את הבצק במזון לשמרים, בטעמים ובמראה חום קריספי (תגובת מאיילארד).

הערה לגבי מלח ואנזימים: ישנם חילוקי דעות לגבי ההשפעה של מלח על הפעולה של האנזימים בזמן האוטוליזה - המהדרין טוענים שהמלח מעכב את התהליך ומקפידים להוסיף את המלח לבצק רק לאחר האוטוליזה.



בקטריות

אחרי שדיברנו על שמרים ואנזימים נשארה עוד קטגוריה אחת שיש להתחייס אליה, אולי המוכפשת ביותר בקרב האופים - הבקטריות. בקמח ולכן גם בבצק ישנם בקטריות באופן טבעי. הם אוכלות מלטוז, סוכר ששמרים מעדיפים שלא לאכול אלא אם אין להם ברירה והם ממש רעבים. הבקטריות מתרבות בבצק וכחלק מחילוף החומרים שלהם שלהם מפיקות, בדומה לשמרים, פחמן דו חמצני. תוצרים נוספים, כמו חומצה לקטית וחומצת חומץ, חשובים לנו כיוון שהם תורמים ללחם רבות בתחום הטעם.