LABORATUVARIM MUTFAK (KEK NASIL KABARIR)

KEK NASIL KABARIR ACABA?

Aşağıdaki yazı kimyasanal.net, kimyaeğitimi.org ve açıkbilim.com sitelerinden istifade ile mutfak kimyası tarafından kaleme alıp hazırlanmıştır. 

KEKİN KİMYASI

Kekim güzel kabardı diye sevinen :) ya da kekim hiç kabarmadı, çöktü diye üzülen :( insanlara rastlamışsınızdır mutlaka. Kek nasıl daha iyi kabarır sorusuna cevaplar bulmaya çalışır denemeler yaparız. Onlarca  püf noktası vardır bu işin. Fırının ısı ayarı, malzemeleri çırpma sırası ve süresi vs...

Benim merak ettiğim nokta ise kekin kimyası. Biraz derinlere inip bu kek nasıl kabarıyor sorusuna cevaplar aradım, kendi çapımda deneyler yaptım.

Bu soruya verilecek ilk cevap tabii ki de kabartma tozu olacak. Evet doğru, fakat bir de kabartma tozu kullanmadan kabaran kek olayı var ki asıl anlaması ve  anlatması zor olan kısım o. Sırası ile gidelim o zaman. Önce kabartma tozu keki nasıl kabartıyormuş bir bakalım.

Sürekli mutfağımızda bulunan bir malzemedir kabartma tozu. Kek için olmazsa olmazlardandır (aslında değildir de biz işin kolayına kaçıyoruz :)

Peki nedir bu kabartma tozu?

Hemen paketin arkasına bakıyoruz: Sodyum bikarbonat NaHCO3

Şimdi Deney Zamanı

İlk olarak sodyum bikarbonatın asitlerle tepkimesine bir bakalım.




MALZEMELER

* 1 paket kabartma tozu (NaHCO3)
* 1 çay bardağının yarısından daha az sirke
* Bir adet ağzı dar cam şişe
* Bir tane balon (deney öncesi bir kaç kez şişirip indirirseniz deney sırasında daha rahat şişer)

1) Cam şişenin içine kabartma tozu koyulur.

2) Üzerine sirke dökülür ve hemen balon şişenin ağzına geçirilir.

Resimlerde de görüldüğü üzere balon kısa sürede şişiyor.

Soru: Bu balonu şişiren şey nedir?

Cevap: Sirkenin içindeki asetik asit ile sodyum bikarbonatı karıştırınca oluşan reaksiyon sonucunda ortaya bir gaz çıkışı oldu ve bu gaz balonu şişirdi.

Soru: Peki reaksiyon sonucunda ortaya çıkan gazın adı nedir?

Cevap: NaHCO3  +  CH3COOH  -------->  CH3CO2Na + H2O + CO2
                (sodyum        (asetik asit)                                (su)   (karbondioksit)
              bikarbonat)

Açığa çıkan gaz karbondioksit (CO2)


Peki ortaya çıkan gazın karbondioksit olduğunu nasıl anlayacağız? Bunu da ikinci bir deney yaparak anlamamız mümkün.

MALZEMELER

* Bol miktarda kabartma tozu (evde daha çok diye ben bu deneyde karbonat kullandım)
* Mum
* Kibrit
* Sirke
* Beher (beher yerine kare cam kase kullandım)

1) Cam kaseye bol miktarda kabartma tozu ya da karbonat dökülür.

2) Ortası kenarlara doğru çekilerek en ortaya mum yerleştirilir. Mum yüksek değil alçak boylu olmalı. Ölçüler şu şekilde:

- Cam kase: Kenar uzunluk=8 cm. Yükseklik=5.5 - 6 cm.
- Mum: Yükseklik= 1 cm. Çap= 3.5 cm.

3) Şimdi düzenek hazırsa deneye başlıyoruz. Öncelikle mumu yakıyoruz. Daha sonra karbonatın üzerine sirke döküyoruz. Bu işlemi yaparken en çok dikkat etmemiz gereken şey sirkenin ateşe değmemesi. Çünkü ateşi sirkenin değil, ortaya çıkan CO2 gazının söndürmesi gerekiyor. Zaten deneyi bunu gözlemlemek için yapıyoruz.

4) Bu işlemi enjektörle de yapabilirsiniz. Ama bir enjektör sirke yetmeyeceği için peş peşe hızlı hızlı bir kaç kez enjektörü doldurup karbonata boşaltmanız lazım.

Ve işlem sonucunda yanan mumun söndüğünü göreceğiz. Ateşin yanmaya devam edebilmesi için oksijene ihtiyaç vardır. Reaksiyon sonucu ortaya çıkan karbondioksit (CO2) gazı oksijen gazını bastırarak alevin sönmesine neden olmuştur.

Sonuç: Sodyum bikarbonatın asitle verdiği reaksiyon sonucunda ortama çıkan gaz karbondioksitttir (CO2)

Peki gelelim kek olayına. Bikarbonatların yukarıda gördüğümüz üzere asitlerle verdiği tepkimeyi inceledik.

Kek yaparken biz hamuru hazırlayıp fırına sürdüğümüzde ise, bikarbonat ısı ile ayrışıp ortama karbondioksit(CO2) veriyor. Yani ısının etkisi ile oluşan karbondioksit genleşmeye çalışacak ve kekimizin kabarmasını sağlayacak.

2NaHCO3 --------> Na2CO3 + H2O + CO2
(sodyum bikarbonat (sodyum   (su)     (karbondioksit)
 yani kabartma tozu) karbonat)

Fakat kullanılan kabartıcının türüne göre  CO2 çıkışının zamanı, oranı değişiyormuş. Yani kiminde hamuru hazırlama aşamasında oluşmaya başlıyor, kiminde yüksek sıcaklık gerekiyor vs...

Biz kek yaparken un ve diğer kullandığımız maddelerin az da olsa asidik özellik taşımalarından ve nemden dolayı CO2 gazı oluşmaya başlıyor ısının da etkisi ile gaz çıkışı artıyor.  Düşük sıcaklıkta hemen reaksiyona girmesine sebep olan bir madde de potasyum tartarat (KHC4H4O6) kod numarası ise E336

Yani bizim kabartma işimiz kolaylaşsın diye kabartma tozlarına doğal olarak kullanılan bazı asitler katılıyor.

Bir de dikkatinizi çekti ise bu kabartma tozlarının içeriğinde nişasta var. Neden var? Hiç düşünmemiştim daha önce. İşte öylesine katılıyor, gramajı ayarlamak için falan katılıyor zannederdim ama  varmış onun da bir fonksiyonu.

Bunun cevabını, gıda mühendisi İ.Çelik ve G.Kotancılar'ın  yazısından öğrendim. Aşağıdaki paragraf şu linkte tamamı bulunan yazıdan alıntı yapılmıştır. İfadeler bana ait değil.

"Modern kabartma ajanları sodyum bikarbonat, bir veya birden fazla asit ingredienti ve nişasta içeren karışımlardır. Nişasta, reaktif ingredientleri hamurla karışıncaya kadar ayrı ve inaktif tutmaya yarar. İnört bir madde olan nişasta, CO2 oluşturan reaksiyonlarda herhangi bir görevi olmamakla birlikte kompozisyonu ayarlamada ve standardize etmede bir araç olarak da görev yapar. Nişasta yerine başka maddeler kullanılmak istenmişsede sonuç tatminkar olmamıştır. Zira diğer maddelerin suya karşı affinitesi nişasta kadar yüksek değildir (Pyler 1979) "

Demek ki neymiş; o nişasta kabartma tozu paketlerinin içerisine yeşillik olsun diye koyulmuyormuş :)

Neyse biz konumuza dönelim tekrar. Şimdi bu paketin içerisinde kuru ortamda, mutlu mesut bekleyen sodyum bikarbonat ve tartarat nemli hamurun içerisine girince hafifçe çözünüp reaksiyona başlıyor. Isının da etkisi ile karbonik asit, daha sonra da su ve karbondioksit oluşuyor. Ve kekimiz kabarıyor.

NaHCO3 + KHC4H4O6 --------> KNaC4H4O6 + H2O + CO2
(kabartma  (potasyum tartarat)                      (su)     (karbondioksit)
  tozu)

Evet olayın buraya kadar ki kısmında,  kabartma tozu kullandığımız zaman kek nasıl kabarır sorusunun cevabını arayıp bulmaya çalıştık.

Bir de kabartma tozu kullanmadan kek kabartma olayı var ki anlaması oldukça zor.

Soru : Kabartma tozu kullanmadan kek mi olurmuş?

Cevap: Olurmuş  da zor olurmuş. :)

İnternette araştırma yaparken kekin nasıl kabardığına dair en derin açıklamayı  açıkbilim.com sitesinde Kerem Kaynar'ın  Kek Kabartmak Bir Bilimdir başlıklı yazısında buldum.

Kekin kimyasının anlatıldığı bu yazıda un-şeker-yumurta-yağ var ama kabartma tozu yok. Acaba unutulmuş mu diye geldi aklıma ama hayır. Anlatımda da kabartma tozu yok ve yazar olayı şeker-un- yumurta-yağ ve hava beşlisi ile anlatmış.

Makalede kek yapımı inşaat yapımına benzetilmiş. Çimento, demir, tuğla gibi malzemeler bir binanın temel maddeleri olduğu gibi un, şeker, yumurta ve yağ maddelerinden de kek inşa ediyoruz mutfaklarımızda.

Undaki nişastayla gluten ve yumurtadaki protein kekin iskeletini oluşturan unsurlar. Yani yapı kurucular.

Şekerin ve yağın vazifesi ise yapı zayıflatıcı olmaları ve keke lezzet katmaları. Keki kabartan şey ise hava. Yani kabartma tozu kullanmadan keki kabartabilmek bir sanat. Kullanılan şekerin inceliği bile önemli diyor yazar bu yazısında. Normal şeker ya da pudra şekeri değil de ince yapılı olan caster şekeri kullanılmalıymış güzel kabaran kekler için. Ne kadar detaylı bir iş değil mi?

Ben bu yazıyı okurken hayret ettim. Aslında kabartma tozu kek yapımını kolaylaştıran bir unsur. Asıl hüner bu yöntemle kek yapmakmış dedim.

Kekin yapısını ayakta tutan ve keke nemli ve yumuşak dokuyu kazandıran malzememiz ise yumurta.

Kek yaparken kullandığımız bir diğer madde de un. Unun içinde gluten isimli bir protein var. Gluten de iki farklı protein yapısından oluşmakta. Gliadin ve glutenin. Anlayacağınız yazı oldukça detaylı. Bu gliadin ve glutenin proteinleri de derin bir dünya. Ben anlamakta baya zorlandım eğer bu işin kimyasına merakınız varsa şuraya tıklayıp  kek kabartmanın bilimsel açıklamasını ayrıntıları ile okuyabilirsiniz.

Bu yazıda bahsettiği olayı bizzat yaşayım diye 2 kez kabartma tozu kullanmadan kek yaptım.

Resimde de görüldüğü gibi gerçekten kabarıyor. Ama daha sonra bu kabarıklığı muhafaza edemedi ve çöktü. 2. denememde ise biraz daha dikkat ettim ve daha başarılıydı. Ama bana sorarsanız kabartma tozu ile kek yapmaya devam. Çünkü kabartma tozu kullandığımız zaman kek daha hafif ve gözenekli bir yapıya sahip oluyor. Hem yemesi hem de hazmetmesi daha kolay. Tecrübe ile sabittir :)

Hani bazen deriz ya aynı tarifi ben de harfiyen uyguluyorum ama benim ki öyle tutmuyor diye. Aynı tarifle farklı sonuçlar ortaya çıkınca hayret ederiz ama işin sırrı malzemenin ve ortamın kimyasında.

İnsanın kimyası bile yaptığı  yiyeceği etkiliyorsa, farklı malzeme ile ortaya çıkan değişik sonuçlar da gayet normal.

Bir önemli etken de hamur işlerinin olmazsa olmazı unun protein miktarı.

Yüksek glutenli unlardaki protein miktarı %13.5 - 16 arasındayken, ekmek unlarındaki protein miktarı %11.5 - 13.5  arasında.

Yumuşak ve kabarık bir kek için en ideal olanı ise yumuşak buğdaydan öğütülmüş ve protein miktarı % 6 -7 arasında olanı imiş. Ama marketlerde genellikle satılan unlardaki protein miktarı % 9-10.5  civarında.

Benim evde kek, pasta, çörek vs.. için kullandığım unun protein miktarı %10.5  yani çok amaçlı. Üç aşağı beş yukarı hepsine uyum sağlıyor. Tabi bu unla yaptığımız bir ev simidi çarşıdaki simitlerin seviyesinde de olmayacaktır.

Gluten demişken bir de keki karıştırma süresi var. Neden ekmek, poğaça ve çörek yaparken hamuru uzun süre yoğurmak sonucu olumlu etkilerken, kek yapımında unu ilave ettikten sonra uzun süre karıştırmak tavsiye edilmez?

Çünkü ekmekten beklenen kıvam ayrı, kekten beklenen kıvam ayrıdır.

Biz hamuru yoğurdukça unun içindeki gluten isimli proteinler birbirlerine geçip gluten örgüleri oluştururlar. Ve ekmeğin elastiki bir dokusu olur. Kekte ise unu ilave ettikten sonra çok fazla karıştırmamak gerekiyor. Haddinde fazla karıştırmak undaki gluteni açığa çıkaracağı ve  keke istenmeyen bir elastik kıvam vereceği için tercih edilmemeli. Yani ekmek, çörek türü gıdalarda istenen gluten kompleksinin, kekte oluşmaması gerekiyor (Kek yaparken bu noktaya mutlaka dikkat ederim ve unu ilave ettikten sonra çok çırpmam ama tersi durumu da hiç denemedim. Un ilavesinden sonra kek hamurunu yarım saat çırpıp denemek lazım nasıl oluyor kıvam. Kabartma tozu kullanmadan kek pişirdim ama buna cesaret edemedim henüz. Cesareti olan un ilavesinden sonra 3-5 dk. karıştırmakla 20 -30 dk. karıştırma arasındaki farkı deneyerek görebilir :)

Son olarak kekin yüzeyinde oluşan bir reaksiyondan bahsedip yazıya noktayı koyalım.

Resimdeki kek diliminin içi açık renk iken üzeri neden koyu renk?  Tabi ki üzeri kızardığı için. Peki işin kimyası ne?

Bu bilgileri Kerem Kaynar'ın yukarıda linkini verdiğim yazısından öğrendim. Şöyle ki:

Yiyeceklerdeki protein ve şekerin sıcaklık ile tepkimeye girmesi sonucu ortaya çıkan Maillard Reaksiyonları sayesinde renk ve değişik tatlar ortaya çıkıyor.

Wikipediada ise maillad reaksiyonunun tarifi şu şekilde yapılmış:

Maillard reaksiyonu, aminoasit peptit veya polipeptit gibi proteinik bileşiklerin temelini teşkil eden monomer yahut polimer bileşiklerle indirgen şekerler arasında sıcaklığın etkisiyle ortaya çıkan ve azotlu polimerik bileşiklerin oluşmasıyla sonuçlanan enzimatik olmayan esmerleşme reaksiyonlarındandır.

Öylesine baktığımızda, sadece bir kalıp kek gibi görünen şeyin içinde heyecan verici ve gizemli bir dünya saklı. Hem de kocaman bir dünya.

Güzel kabaran, yumuşacık bir kek nasıl hazırlanır sorusunun cevabını ise pratik uygulamalar ve resimler eşliğinde, sonraki bir yazıda öğrenelim inşallah.