Ist Ihnen auch schon einmal ein Kuchen zusammengefallen? Obwohl Sie die Backofent\u00fcre nicht zu fr\u00fch ge\u00f6ffnet haben? Haben Sie sich genau ans Rezept gehalten? \u00a0Die bESSERwisser sind in die Chemie und Physik des Backens eingetaucht und haben entdeckt, wie kompliziert das Kuchenbacken eigentlich ist.<\/p>\n
Kuchen bestehen im Wesentlichen aus Mehl, Eiern, Zucker und Fett. W\u00e4hrend des Backens (also unter Hitzezufuhr) vergr\u00f6\u00dfert sich das Volumen des Teiges, bilden sich Kohlendioxid-Bl\u00e4schen, verdampft Fl\u00fcssigkeit, verkleistert die St\u00e4rke und denaturiert (gerinnt) das Protein (Eiwei\u00df). Die einzelnen Bestandteile Fett, Fl\u00fcssigkeit, Protein, Zucker und St\u00e4rke reagieren alle miteinander. Dadurch wird auch verst\u00e4ndlich, warum man sich ziemlich genau an das Rezept halten muss, da jede Ver\u00e4nderung einer Zutat die Reaktionen anders ablaufen l\u00e4sst und so zu unerw\u00fcnschten Ergebnissen f\u00fchren kann.<\/p>\n
Beginnen wir einmal mit einer der Grundzutaten eines Geb\u00e4cks, dem Mehl. Das \u00fcblicherweise zum Kuchenbacken verwendete Mehl wird aus Weichweizen (auch Brotweizen genannt) gewonnen. Es enth\u00e4lt nur einen geringen Protein-Anteil, aber der hat es in sich. Es handelt sich dabei \u00fcberwiegend um Gluten (auch Klebereiwei\u00df genannt). Gluten gibt dem Teig Elastizit\u00e4t und bildet mit der St\u00e4rke des Mehls das Ger\u00fcst des Kuchens. St\u00e4rke quillt unter Hitzeeinfluss und nimmt dabei ein Vielfaches ihres Eigengewichts an Fl\u00fcssigkeit auf. Sie verkleistert schlie\u00dflich zu einer Gelatine-\u00e4hnlichen Masse, die dem Kuchen Festigkeit verleiht [1].<\/p>\n
Personen mit einer Gluten-Unvertr\u00e4glichkeit k\u00e4mpfen beim Backen mit unelastischen Teigen und \u201ekr\u00fcmeligen\u201c Ergebnissen. Gluten-freie Backmischungen enthalten meist St\u00e4rke, Gluten-freies Mehl und entweder proteinreiches Mehl aus H\u00fclsenfr\u00fcchten oder Verdickungsmittel. Generell gilt: Wird eine andere Mehlsorte als im Rezept angegeben verwendet (zum Beispiel Dinkelvollkornmehl statt Kuchenmehl), muss auch die Menge an Fl\u00fcssigkeit (Eier z\u00e4hlen auch dazu) angepasst werden. In Kuchen ganz ohne Mehl \u00fcbernehmen die gemahlenen N\u00fcsse die Funktion des Ger\u00fcstbildens.<\/p>\n
Gluten ist ein Protein, das in manchen Getreidesorten vorkommt. Besonderes jenes in Weizen hat eine gro\u00dfe Bedeutung f\u00fcr Backwaren. Weizengluten besteht chemisch aus zwei Untergruppen, den Gliadinen und den Gluteninen. Beide bestehen wiederum aus mehreren Komponenten, auf die hier nicht n\u00e4her eingegangen werden soll.<\/p>\n
Gliadine sind \u00fcberwiegend monomer (nur eine Untergruppe ist polymer) und verbinden sich entweder untereinander oder unter Mitwirkung von Wasser mit Gluteninen. Glutenine sind Polymere und bilden gro\u00dfe und komplexe Makromolek\u00fcle. Ein optimales Verh\u00e4ltnis der beiden ist wichtig, da sie sich nicht nur verbinden, sondern sich auch gegenseitig bremsen: zum Beispiel bei der Dehnbarkeit (Gliadine) und der Elastizit\u00e4t (Glutenine).<\/p>\n
In Verbindung mit Wasser (Fl\u00fcssigkeit) bildet Gluten das Teigger\u00fcst bei Brot und Geb\u00e4ck. Gluten kann beim Quellen das Zwei- bis Dreifache seines Eigengewichts an Wasser aufnehmen. Eigentlich ist Gluten hydrophob (wasserabweisend), l\u00f6st sich aber beim Kneten oder R\u00fchren in der Fl\u00fcssigkeit. Dabei falten sich die Proteine auseinander und verbinden sich untereinander sowie mit der St\u00e4rke. Gluten hat eine hohe Elastizit\u00e4t und Viskosit\u00e4t. Dadurch kann sich der Teig dehnen, aber auch die Kohlendioxid-Bl\u00e4schen halten. Das dreidimensionale Gluten-Netzwerk, das sich bei der Teigzubereitung bildet, ist nicht stabil. Zu langes R\u00fchren oder Kneten zerst\u00f6rt es, der Teig flie\u00dft wieder auseinander (Depolymerisation). Erst w\u00e4hrend des Backens wird das Netzwerk stabil, die Glutenine verbinden sich nun best\u00e4ndig und verlieren ihre Elastizit\u00e4t. Bei zunehmender Backdauer verliert das Gluten an Wichtigkeit f\u00fcr die Stabilit\u00e4t des Kuchens, die St\u00e4rke-Gelierung spielt nun die entscheidende Rolle [2].<\/p>\n<\/div>\n
Protein (Eiwei\u00df) ist nicht nur im Mehl enthalten, in Kuchen stammt es vorwiegend von den Eiern. W\u00e4hrend des Backens bilden Proteine neue Mokek\u00fcl-Verbindungen und sind somit wesentlich f\u00fcr die Struktur des Kuchens. Bei der Teigzubereitung binden die Eier viel Luft, die den Kuchen locker macht. Sie liefern Fl\u00fcssigkeit, damit die St\u00e4rke quellen kann und zudem Fette. In manchen Rezepten werden Eier teilweise durch Milchproteine ersetzt, z.B. durch Milch, Joghurt, Sauerrahm.<\/p>\n
Eier sollten nicht direkt aus dem K\u00fchlschrank, sondern bereits zimmerwarm sein, wenn Sie sie zu Teig verarbeiten. Der Teig wird mit warmen Eiern fester. Manche Rezepte verlangen ein Trennen der Eier in Dotter und Eiwei\u00df (geschlagen zu Schnee), andere nicht. Das h\u00e4ngt zun\u00e4chst von der Art des Teiges ab (Biskuit, R\u00fchrteig usw.). Wichtig ist auch, ob zus\u00e4tzlich chemische Backtriebmittel eingesetzt werden. Schlussendlich macht es einen Unterschied, ob ein Teig von Hand, mit einem normalen Mixer oder mit einer K\u00fcchenmaschine ger\u00fchrt wird.<\/p>\n
Ein klassisches Biskuit zum Beispiel sollte nur durch die eingeschlagene Luft (sehr schaumiges Dotter-Zuckergemisch und unz\u00e4hlige Luftbl\u00e4schen enthaltender Schnee) aufgehen und keine zus\u00e4tzliches Backtriebmittel ben\u00f6tigen. Da Eischnee sehr rasch wieder zusammenf\u00e4llt, muss er sofort untergehoben und der Teig gleich gebacken werden.<\/p>\n
Ern\u00e4hrungswissenschaftlerinnen warnen, dass unser Zuckerkonsum zu hoch ist. Kann Zucker also ersetzt oder reduziert werden? Neben dem s\u00fc\u00dfen Geschmack hat er noch andere Funktionen beim Backen. Zucker bindet Fl\u00fcssigkeit, und reagiert mit den St\u00e4rkeketten und den Proteinen. Dabei erh\u00f6ht Zucker die Temperatur, die f\u00fcr die Verkleisterung der St\u00e4rke und die Denaturierung der Proteine notwendig ist. Das tr\u00e4gt zur Stabilisierung des Kuchens bei. [1]. In vielen Teigen kann Zucker relativ gut um die H\u00e4lfte reduziert beziehungsweise durch S\u00fc\u00dfstoffe ersetzt werden. Wenn Sie ausschlie\u00dflich mit S\u00fc\u00dfstoffen backen m\u00f6chten, empfiehlt es sich, auf extra daf\u00fcr geeignete Rezepte zur\u00fcckzugreifen, da der Kuchen sonst zu wenig locker ausfallen wird. [3]<\/p>\n
Fett ist nicht nur ein Geschmacktr\u00e4ger. Bei M\u00fcrbteig oder Bl\u00e4tterteig spielt es eine wichtige Rolle. Hefeteig oder Biskuit dagegen k\u00f6nnen auch ohne zus\u00e4tzliches Fett gelingen.<\/p>\n
Fett ist hydrophob (Fl\u00fcssigkeit absto\u00dfend), w\u00e4hrend St\u00e4rke hydrophil (fl\u00fcssigkeitsliebend) ist. Umgibt Fett in einem Teig die St\u00e4rke, kann diese nicht mehr stark quellen, da das Fett die Fl\u00fcssigkeit fernh\u00e4lt. Zum Beispiel im M\u00fcrbteig steht nur der geringe Wasseranteil der Butter der St\u00e4rke zum Quellen zur Verf\u00fcgung, und somit k\u00f6nnen sich die St\u00e4rkemolek\u00fcle nicht verbinden und bleiben isoliert voneinander. Nur die Butter h\u00e4lt den Teig zusammen, der Teig bleibt br\u00fcchig und geht nur wenig auf.<\/p>\n
Auch im Bl\u00e4tterteig verhindert das Fett das Vernetzen der einzelnen \u00a0Schichten miteinander. Beim Backen verdampft das Wasser und treibt die einzelnen Schichten auseinander, da das Fett verhindert, dass der Dampf durch die Teigbl\u00e4tter hindurchgeht.<\/p>\n
Zum Aufgehen braucht ein Teig viel Luft beziehungsweise Kohlendioxidbl\u00e4schen. Man kann die Luft einschlagen \u2013 zum Beispiel in Form von schaumigem Eischnee. \u00a0Man kann auch sogenannte Backtriebmittel verwenden, wie Hefe, Backpulver oder Natron.<\/p>\n
Hefepilze verstoffwechseln Zucker und wandeln ihn in Alkohol und Kohlendioxid um. Beides lockert den Teig. Da die Pilze sehr viel davon freisetzen, wird Hefeteig auch ohne Ei luftig und locker. Wesentlich schneller als mit Hefe geht das Backen mit chemischen Backtriebmitteln.<\/p>\n
Natron (kurz f\u00fcr Natriumhydrogencarbonat) ist nur geeignet f\u00fcr Teige mit s\u00e4urehaltigen Zutaten wie zum Beispiel Zitronens\u00e4ure oder Joghurt. Die Natriumcarbonate werden durch den Kontakt mit S\u00e4uren abgebaut, wobei Kohlendioxid frei wird.<\/p>\n
Backpulver besteht im Wesentlichen aus Natron und einem S\u00e4ureregulator, ist also f\u00fcr alle Teige geeignet. Diese Regulatoren entscheiden, ob das Backpulver f\u00fcr\u00a0 Biokost geeignet ist oder nicht: gew\u00f6hnliches, billiges Backpulver enth\u00e4lt Phosphate, f\u00fcr Bio-Backpulver d\u00fcrfen nur Tartrate (Weinstein, Weins\u00e4ure) eingesetzt werden.<\/p>\n
Durch Feuchtigkeit reagiert Backpulver und setzt Kohlenstoffdioxid als kleine Gasbl\u00e4schen frei. Deshalb muss Backpulver trocken aufbewahrt werden, und Backpulver-Teig muss sofort \u00a0ins Backrohr. Dort verst\u00e4rkt sich durch die Hitze die Produktion der Bl\u00e4schen, sie dehnen sich aus und lockern den Kuchen. Ein Zuviel an Backpulver oder Natron f\u00fchrt dazu, dass der Teig zu schnell aufgeht und danach zusammenf\u00e4llt, weil sich zu viele bzw. zu gro\u00dfe Bl\u00e4schen bilden, die vom noch nicht vollst\u00e4ndig aufgebauten Ger\u00fcst des Kuchens nicht gehalten werden k\u00f6nnen.<\/p>\n
Kuchenteig darf nicht zu viel ger\u00fchrt werden, es sollten nur alle Zutaten gut miteinander verbunden sein. Gerade bei der Verwendung einer K\u00fcchenmaschine kann es passieren, dass ein Teig zu viel ger\u00fchrt wird. Mehl darf nur kurz unterger\u00fchrt oder untergehoben werden, da sonst die Gluten-Polymere zerst\u00f6rt werden. Der Teig kann im Rohr dann die Gasbl\u00e4schen nicht halten und der Kuchen f\u00e4llt zusammen.<\/p>\n
Das Backen eines Kuchens funktioniert von au\u00dfen nach innen, die Mitte wird also als letztes durchgebacken. Deshalb muss bei der St\u00e4bchenprobe immer in die Mitte des Kuchens gestochen werden. Geht der Kuchen in der Mitte mehr auf als am Rand, ist vermutlich die Backtemperatur zu hoch: weil der Rand schon fest ist, kann der Kuchen nur noch in der Mitte aufgehen. \u00c4ltere Rezeptangaben beziehen sich zum Beispiel auf Ober-\/Unterhitze, da Umluft noch nicht bekannt war. Soll der Kuchen mit Umluft gebacken werden, muss die angegebene Temperatur reduziert werden. Back\u00f6fen heizen zudem nicht immer genau bis zur gew\u00e4hlten Temperatur. Mittels eines geeigneten Thermometers kann die Temperatur \u00fcberpr\u00fcft und entsprechned angepasst werden.<\/p>\n
Klebt der Kuchen nach dem Backen in der Form fest? Lassen ihn etwas rasten, dann umwickeln Sie die Form mit einem nassen und kalten Geschirrtuch. Durch das rasche Abk\u00fchlen l\u00f6st sich der Kuchen.<\/p>\n
Bereits ab 1000 Meter \u00fcber dem Meeresspiegel ist die Luft weniger dicht, der Luftdruck und die Luftfeuchtigkeit geringer \u2013 Wasser kocht z.B. bereits bei weniger als 100 Grad. Dies muss alles auch beim Kuchenbacken beachtet werden, ganz besonders in Hochlagen \u00fcber 1500 m Seeh\u00f6he. Teig braucht der zunehmenden H\u00f6he entsprechend mehr Fl\u00fcssigkeit\/Ei, weniger Zucker und Fett und deutlich weniger Backpulver (wegen des niedrigeren Luftdrucks). So wie sich die Kochdauer in dieser H\u00f6he verl\u00e4ngert, muss auch Kuchen entweder l\u00e4nger oder alternativ bei h\u00f6heren Temperaturen gebacken werden. [4]<\/p>\n
[1] Hesso, N., Loisel, C., Chevallier, S. et al: Monitoring cake baking by studying different ingredient interactions: From a model system to a real system. Food Hydrocolloids (2015) Vol. 51, p.7\u201315. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.foodhyd.2015.04.013<\/a><\/p>\n