Studier av brödets inre processer kan minska svinnet

Vi slänger bröd i stora mängder i de svenska hushållen och ännu mer bröd går i retur från affärerna. Vi slänger brödet för att det börjat bli hårt, torrt eller smuligt. För att kunna förbättra hållbarheten studerar forskare vid Lunds universitet vad som händer inne i det nybakade brödet när det svalnar och när det lagras.

Varje år slängs minst 1,2 miljon ton matavfall i Sverige enligt livsmedelsverket. De svenska hushållen är den största boven i det så kallade matsvinnet – mat som hade kunnat ätas istället för att slängas – och beräknas slänga cirka 239 000 ton mat i onödan per år. Att vi framställer livsmedel som sedan inte äts är ett slöseri med resurser och bidrar i onödan till klimatpåverkande utsläpp.

Bröd utgör en stor del av hushållens matsvinn, vi slänger nästan lika mycket bröd som frukt och grönsaker. Ett sätt att minska brödsvinnet är att få brödet att bevara sin kvalitet, att hålla sig mjukt, längre.

Stärkelsens roll

Docent Malin Sjöö vid institutionen för livsmedelsteknik på LTH är en av de forskare som försöker förstå vad det är som händer inne i brödet när det ”åldras” – en process som brukar kallas ”staling”.

– Staling har mycket med stärkelsen att göra; sammansättningen på stärkelsen och dess egenskaper, säger Malin Sjöö.

Växter lagrar sitt överskott av energi i form av stärkelse som alltså utgör en stor del av mjölet vi bakar med, vetemjöl består exempelvis av cirka 70 procent stärkelse. Stärkelsens ursprung har stor betydelse för både bakningsegenskaperna och för brödets hållbarhet, bland annat eftersom stärkelsens molekylstruktur skiljer sig mellan olika växter.

”Varje år slängs minst 1,2 miljon ton matavfall i Sverige enligt livsmedelsverket.”

– Det finns två grundmolekyler av stärkelse: amylos som främst sätter strukturen direkt vid bakningen, och amylopektin som främst påverkar brödets åldrande, berättar Malin Sjöö.

Amylos och amylopektin bildar tillsammans partiklar, så kallade stärkelsegranuler. Malin Sjöö och hennes kollegor studerar hur molekylerna i stärkelsegranulerna påverkar varandra och hur de påverkar staling-processen.

– När det nybakade brödet svalnat, och under lagring, kan amylopektinmolekylerna binda ihop och bilda större strukturer – ett kristallint nätverk – och då får man hårdhetsförändringar i brödet, säger Malin Sjöö.

Vattnets rörlighet i brödet påverkar hållbarheten

För att förstå vad som händer får vi börja med bakningsprocessen. När degen värms upp i ugnen sker en så kallad gelatinisering, det vill säga amylos läcker ut ur granulerna och mer vatten kan tränga in. Stärkelsekornen sväller, gelatineringen startar och kristallina strukturer förloras. När brödet svalnar och när det förvaras förflyttas vatten i stärkelsegelen och det sker en omflyttning av molekyler, vilket leder till en mer ordnad struktur. Bildandet av detta kristallina nätverk kallas retrogradering.

Retrograderingen påverkas av flera faktorer: tid, temperatur samt vattenhalt. Amylos har bildat ”klart” sin struktur inom 2 dygn, amylopektin bildar större strukturer under uppåt två veckor. Det går snabbare vid relativt låga temperaturer, exempelvis i kylskåp jämfört med rumstemperatur.

– Vi jobbar främst med vatten i kombination med stärkelsens egenskaper och andra ingredienser. Både amylos och amylopektin påverkar strukturen och den molekylära miljön i brödet. De påverkar vad som händer under staling-processen, hur vattnet kan fördelas i brödet och hur rörligt vattnet är mellan olika faser, berättar Malin Sjöö.

Det finns en optimal vattenhalt för stärkelse då det bildas som mest hårda strukturer. Det finns en för stärkelsen optimal vattenhalt vid vilken det bildas som mest hårda strukturer. Idag laborerar industrin med enzymer och emulgeringsmedel för att påverka stärkelsens struktur och vattnets rörlighet och därmed brödets hållbarhet.

– Om man kan sänka eller höja vattenmängden lite eller binda vattnet till andra komponenter, så kan man påverka staling-processen på mikronivå och få ett mer hållbart bröd, berättar Malin Sjöö.

Stärkelsefantast

Att studera hur tillsatser,eller borttagandet, av olika komponenter påverkar staling-processen är viktigt inte bara för att minska brödsvinnet utan även för att vi ska få fram fiber- och surdegsbröd, eller glutenfria bröd, med god kvalitet. För att förstå vad som händer vill forskarna veta mer om hur strukturerna och nätverken byggs upp när flera komponenter är närvarande. Vilken form och storlek får de och hur fördelar vatten sig i dessa?

– Det är först när man väl förstår alla mekanismerna som man kan säga exakt hur vi ska göra, säger Malin Sjöö. Inom industrin provar man sig fram utifrån den kunskap som finns idag. Jag skulle vilja få den grundläggande forskningen och den rena produktutveckling att mötas så att vi angriper problemet från två håll.

Malin Sjöö skulle själv främst vilja gå in på de små detaljerna och jämföra hur stärkelse från olika sädesslag (med olika amylos/amylopektininnehåll, eller med skillnad i den molekylära strukturen hos dessa) påverkar staling-processen.

– Jag är i grunden en stärkelsefantast, avslutar Malin Sjöö med ett skratt.

Text: Pia Romare

Publicerad: 2014

Fakta

Vad är staling?

Staling innefattar alla förändringar (förutom de mikrobiologiska, det vill säga att det bildas mögel) som sker i brödet under lagring. Stalingprocessen påverkas, förutom av de faktorer som nämns i texten, även av hur man bakar; industriellt eller småskaligt, på plåt eller i form.

Fakta om stärkelse

 

• Stärkelse, (C₆H₁₀O₅)_n, är jämte cellulosa det kolhydrat som förekommer i störst mängd i naturen.
• Stärkelsens byggsten är glukos.
• Stärkelse innehåller mycket stora molekyler.

• Amylos och amylopektin.
  • Molekylerna bygger tillsammans upp stärkelsekorn, granuler.
  • Stärkelsens egenskaper och sammansättning beror till stor del på det botaniska ursprunget.
• Vetestärkelse består av 75 procent amylopektin och 25 procent amylos.
• Stärkelsen har en rad funktionella egenskaper vilka beror på processbetingelser.processer inom; tid, temperatur, tillsatser av fetter och vattenhalt.