Slimstoff, surdeig og det Sarytsjev visste i 1959
α-1,2 og α-1,3 arabinose-substituentar
Slimstoff, surdeig og det Sarytsjev visste i 1959
Brødtradisjonar oppstår ikkje på tom grunn. Har du nokon gong tenkt over kvifor brødbaking er så sterkt utvikla i Sverige og Danmark, medan det hos oss er annleis? Danmark og Sverige vart brødland fordi dei hadde jord for rug, landkontakt med den germanske brødkulturen og ein urban bakeritradisjon som kunne arbeide med fermentering. Rugbrød er fermenteringsbrød. Difor heiter rugbrød i Noreg ofte Dansk rugbrød. Noreg gjekk ein annan veg: fisk, potet, tynt sprøtt brød som ikkje blir fort dårleg. Og ikkje av rug eller kveite, men av bygg eller havre. Ikkje dårlegare og ikkje betre, berre annleis.
Sovjetisk brødforsking oppstod heller ikkje frå ein kulinarisk tradisjon. Ho oppstod frå akutt naud. Hos Auerman ser vi at brødbaking i Russland lenge hadde handverks- og småskalapreg, medan utvikling av industriell produksjon kravde vitskapleg forståing av prosessane i deig. Nett i 1930-åra gjekk landet frå små bakeri til industriell produksjon: enorme fabrikkar som måtte bake føreseieleg, utan avbrot, i kvart skift, uavhengig av kven som stod ved deigtrauet. Det kravde at ein forstod kva som faktisk skjer i deig. Ikkje på nivået «slik gjorde besteforeldra», men på nivået kjemi, biokjemi og fysikk. Då voks sovjetisk brødvitskap fram som ei anvend disiplin med solid teoretisk grunnlag.
To personar står særleg tydeleg i denne tradisjonen. Den nemnde Lev Janovitsj Auerman: boka hans Teknologi for brødproduksjon kom i ti utgåver medan han levde og éi posthumt; starta i 1930-åra og levde vidare inn i det 21. hundreåret, og er framleis lærebok. Eg les denne boka som ei bibelbok for bakaren. Der ligg ein konsentrert kunnskapssum om brød, sjølv om eg òg har ei heil rekkje profesjonelle sovjetiske utgåver frå Kyiv i biblioteket mitt. Eg kjøpte dei heilt tilfeldig på ein ukrainsk auksjon, i eitt stort parti. Så tok eg dei med meg, og les i dei frå tid til anna for å få inspirasjon frå desse gamle bøkene med blyantnotat i margen. Boris Georgijevitsj Sarytsjev arbeidde i same epoke, i same VNIIKhP, og gav i 1959 ut boka som heitte enkelt og presist: Teknologi og biokjemi i rugbrød. Ho vart vurdert av akademikar Oparin – den same som utvikla teoriar om livets opphav. Det seier mykje om det intellektuelle klimaet sovjetisk brødforsking voks fram i. Ei anna bok av Sarytsjev, læreboka for tekniske skular, har eg enno ikkje klart å finne. Men no er vi ved brødet. :)
Rugbrød i Sovjetunionen var ikkje berre ein av mange brødtypar – det var sjølve grunnlaget. På slutten av 1950-åra, då Sarytsjev skreiv boka si, åt eit sovjetisk menneske kring 170–180 kilo brød- og kornprodukt i året. Det er nesten eit halvt kilo om dagen. Ein stor del var rug: mørk, tett, syrleg, med hard skorpe. Han var billegare enn kveitebrød, heldt seg lenger og metta betre. Rugbrød var arbeidarbordets brød, landsbyens brød, feltrasjonens brød. Borodinskij, Orlovskij, Rizhskij, Moskovskij: desse sovjetiske sortane var ikkje marknadsnamn, men statlege standardar. I dei sovjetiske baltiske republikkane fanst dessutan eiga brødbaking med skålding, teknologisk krevjande, og i dag i Noreg nesten uråd i praksis på grunn av arbeidskostnadene – lang tid, låg lønsemd. Nesten som med tysk pumpernickel.
No et ein om lag ti gonger mindre rugbrød. Ikkje fordi det er dårlegare. Verda har endra seg. Og sjølv om alle talar varmt om fullkornsbrød og deira ernæringsverdi, blir rug framleis omtalt for lite. Han skil seg for mykje frå kveitebrød – lett og luftig.
Rugdeig er ein underleg substans. Den som tek han i hendene første gong, blir ofte litt forvirra: han oppfører seg ikkje som «vanleg deig». Han strekkjer seg ikkje, fjørar ikkje, held ikkje form. Han klistrar, flyt, og motset seg forsøk på å få tydeleg struktur. Dette er ikkje feil og ikkje bakarskuld. Dette er kjemi. Bror min, då han skreiv den første rugoppskrifta til meg, den aller første i livet mitt, skreiv særskilt: ta på hanskar eller væt hendene, elles sit du fast i deigen opp til øyra. Denne deigen er klebrig som god leire. Og han vaskar seg ikkje lett av.
Sarytsjev kalla årsaka med eitt treffande ord: slimstoff. I boka hans kjem ordet att mange gonger – «slimstoff i rugmjøl», «slim frå rugkorn», «viskositet i slimstoff». Å lese dette i dag kjennest litt merkeleg, fordi ordet no vekkjer andre assosiasjonar. I 1958, nett då Sarytsjev avslutta manus, viste amerikanske kinoar filmen The Blob om ei utanomjordisk gelatinøs masse som slukte alt ho rørte ved, medan forelska tenåringar og ein lokal politimann prøvde å redde byen. Kinopublikum var redde for slim, bakarane arbeidde med slim kvar dag.
Det handla sjølvsagt om pentosanar – meir presist arabinoxylanar, vassløyselege ikkje-stivelses-polysakkarid i rugmjøl. Molekylet deira er bygd opp av arabinose- og xylose-restar, altså femkarbonsukker. Det er ikkje glukose, ikkje stivelse, ikkje protein. Det er lange, forgreina kjeder som kan halde på vatn i mengder som er vanskelege å førestille seg: 5–10 gonger meir enn stivelse med same vekt.
Slik ser eit fragment av arabinoxylanmolekylet ut. Arabinoxylan er ei lang kjede av xyloselenkjer med arabinosegreiner. Nett denne forgreina strukturen gjer molekylet så effektivt i å halde på vatn: han opnar seg i rommet og fangar fukt frå alle sider. I rugmjøl er dette stoffet ikkje mykje – kring 2–3 % av tørrvekta – men effekten er uforholdsmessig stor. Små mengder er nok til å endre heile reologien i deigen.
Eg har skrive om dette før då eg gjekk gjennom tyske blandingsbrød – Mischbrot. Der eg også skreiv om Detmold, Spicher og Pelshenke, og om at Weizenmischbrot ikkje berre er brød med ulike mjøltypar, men eit prinsipielt annleis kjemisk system. Når kveite- og rugmjøl blir blanda, har deigen samstundes to heilt ulike strukturbyggjarar med motsette arbeidsprinsipp. Kveitegluten byggjer eit elastisk tredimensjonalt nettverk av proteintrådar – og treng vatn til det. Rugpentosanar byggjer ei viskøs matrise – også ved hjelp av vatn. Når vassmengda er akkurat som i oppskrifta, konkurrerer dei. Pentosanane vinn: affiniteten deira til vatn er mange gonger høgare. Glutenettet blir berre delvis utvikla, og deigen mistar elastisitet.
Dette forklarer kvifor blanda rug-kveitebrød er eitt av dei mest teknisk vanskelege. Det er ikkje det mest arbeidskrevjande og ikkje det mest temperaturkrevjande, men strukturelt vanskeleg: to system arbeider samstundes og motarbeider kvarandre, og bakarens oppgåve er å finne balansen der begge fungerer godt nok.
Sarytsjev forstod dette alt i 1959. Han skreiv ikkje om pentosanar i dagens molekylære tyding – omgrepet «arabinoxylan» kom seinare – men han skreiv om «slimstoff» som kjenneteikn på rug. Her er formuleringa hans frå kapittel II, avsnitt «Korte konklusjonar»:
«For rug er det karakteristisk at ho inneheld store mengder pentosanar som dannar spesifikke slimstoff og gjev vassuttrekk frå rugmjøl svært høg viskositet.»
Og i kapittel III («Danning av deig») set han dei direkte inn i lista over strukturbyggjarar: «I danninga av deig deltek vatn, protein, stivelse, pentosanar, fiber, sukker og salt.» Pentosanane står i same rekke som protein og stivelse – ikkje som ei ureining, ikkje som sekundær komponent, men som ein nøkkelaktør i prosessen. Han viser også til arbeid av Kretovitsj og Petrova, som synte at slimstoff i hovudsak består av pentosanar og gjev svært viskøse løysingar, og til Neumann–Pelshenke frå Detmold, som foreslo gjennomsnittleg pentosaninnhald i rug.
Dette var byrjinga på den industrielle brødbakinga. Sovjetunionen bygde brødfabrikkar, standardiserte reseptar og innførte linjeproduksjon. Vitskapen gjekk ved sida av, ikkje som pynt, men som verktøy. Og Sarytsjev gjorde nett det som måtte gjerast: han forklarte kvifor rugdeig oppfører seg slik han gjer.
Seksti år seinare har verktøya endra seg radikalt: reometer, skanningelektronmikroskopi, spektroskopi, molekylær karakterisering av fraksjonar. Det Sarytsjev skildra observasjonelt, kan i dag målast i tal: elastisitetsmodul G′, tapstangent, vassbinding i gram per gram tørrstoff. Biletet er meir presist, meir detaljert, meir molekylært. Men kjernen er den same.
Den einaste løysinga som fungerer, er den same som ein kjende før Sarytsjev, og som han skildra i 1959: rugsurdeig. Mjølkesyrebakteriar av slekta Lactobacillus og gjær senkar pH til 3,8–4,5 – nok til at α-amylasar sluttar å bryte ned stivelse destruktivt.
Samstundes endrar surt miljø ladninga i protein: under det isoelektriske punktet får dei positiv ladning og byrjar å samhandle med negativt lada pentosanar. Frå konkurrentar om vatn blir dei eit meir stabilt blanda nettverk. Stivelsen blir verna, deigstrukturen held seg. Brødet hevar seg og held form.
Utan surdeig eller forsuring er industrielt rugbrød i praksis umogleg. Ikkje i tydinga «det blir litt dårlegare», men i tydinga «det går rett og slett ikkje». Eg gjorde den feilen sjølv: alt medan eg budde i Noreg kjøpte eg brødmaskin, med håp om å bake det rugbrødet eg var så glad i. Resultatet vart ei flat leiv. Fordi eg brukte berre gjær. Eg kunne ha tilsett litt eddik, og brødet ville vore redda. Men kven visste det den gongen? Det moderne forskinga i dag formulerer med pH-kurver og G′-verdiar, forstod Sarytsjev allereie då, i VNIIKhP i Moskva, utan dagens instrumentpark og utan moderne molekylærbiologi for matpolysakkarid. Han kalla det «slimstoff». Vi kallar det «arabinoxylanar». Det er det same fenomenet.