Gluten

Gluten jest dość popularny w ostatnich czasach, jednak większość pewnie słyszała o nim w kontekście szkodliwego wpływu na zdrowie. Spróbuje odpowiedzieć na to pytanie, jednak skupię się głównie na jego roli w kuchni. Czym jest gluten? Jakie są jego cechy? Jak powstaje? Czy gluten jest potrzebny w cieście? Jak go kontrolować w wypiekach?
gluten ciasto francuskie croissant
Gluten buduje właściwą strukturę ciasta.
Źródło: Orlova, M. on Unsplash (dostęp 30.04.2021r.).

Co to jest gluten?

Gluten jest mieszanką białek, które znajdziemy w pszenicy, a mianowicie gliadyny i gluteniny. Nie rozpuszczają się one w wodzie, ale woda jest niezbędna do tego, by powstała siatka glutenowa, ponieważ pod jej wpływem te białka mogą tworzyć wiązania między sobą. Gluten jest bardzo ważny w przypadku wszystkich wypieków i innych mącznych wyrobów, bo to on umożliwia ich wzrost i zapewnia „ożywienie” ciasta.

gluten woda mąka
Woda jest niezbędna do tego, by powstała siatka glutenowa.
Źródło: Deluvio, Ch. on Unsplash (dostęp 30.04.2021r.).

Różnice między gliadyną i gluteniną

Gliadyna i glutenina różnią się od siebie. Gliadyny tworzą dość zwięzłą masę, łącząc się słabymi wiązaniami z innymi cząsteczkami. Gluteniny przeciwnie: na swych końcach zawierają atomy siarki, więc sklejają się silnymi mostkami siarczkowymi. Do ich powstania niezbędny jest jakiś utleniacz, na przykład tlen z powietrza.

Może pamiętasz, że białka składają się z mniejszych cegiełek – aminokwasów. Aminokwasy w łańcuchach gluteniny połączone są słabymi, chwilowymi wiązaniami wodorowymi i hydrofobowymi, które umożliwiają skręcanie i zwijanie się łańcuchom gluteniny.

budowa glutenu gliadyna glutenina
Budowa gliadyny (‘gliadin’) i gluteniny (‘glutenin’), które razem tworzą gluten.

Cechy glutenu

Gluten charakteryzuje się dwoma ważnymi właściwościami: plastycznością i elastycznością. Pierwsza z nich umożliwia zmianę kształtu pod wpływem nacisku, zaś druga potrafi oprzeć się przykładanym siłom, wracając do swego pierwotnego kształtu po zdjęciu takiego obciążenia.

Plastyczność wynika z budowy gliadyny, która swym kształtem przypomina kuleczki i umożliwia prześlizgiwanie się łańcuchów gluteniny. A ta właśnie odpowiada za elastyczność.

Połączenie tych obu dość przeciwstawnych cech pozwala na wzrost ciasta, a konkretnie na włączenie do jej struktury cząsteczek gazu – dwutlenku węgla, który produkują drożdże. Jednocześnie nie zniszczą one całej konstrukcji.

Gluten charakteryzuje się dwoma ważnymi właściwościami: plastycznością i elastycznością. 
Źródło: Macau Photo Agency on Unsplash (dostęp 30.04.2021r.).

Jak tworzy się gluten?

Wszystko zaczyna się od mąki, która jest bezwładna i sypka. Dopiero po kontakcie z wodą zaczyna się z nią dziać wiele ciekawych rzeczy. Najpierw staje się niesforną masą, a wraz z upływem czasu i pracy staje się przyjemnym ciastem, które po upieczeniu jest wybornym smakołykiem.

Bardzo ważną czynnością jest ugniatanie: wówczas cząsteczki białek zaczynają się rozwijać i ustawiać obok siebie, choć część z nich jest wciąż poskręcana. Rozciąganie ciasta prostuje te „zakręty”. Jednak kiedy damy mu spokój, to z powrotem wraca do „normalności”, czyli na „krętą drogę”.

ugniatanie ciasta gluten
Ugniatanie jest bardzo ważne: wówczas cząsteczki białek zaczynają się rozwijać i ustawiać obok siebie.
Źródło: Theme Photos on Unsplash (dostęp 30.04.2021r.).

Wyjątkowy e-book z 20 przepisami na nietuzinkowe, autorskie dania: przystawki, zupy, dania główne i desery

Dlaczego ciasto ma odpoczywać?

Wróćmy jeszcze do elastyczności glutenu i przyjrzyjmy się zjawisku relaksacji. Niejeden przepis (szczególnie te na makarony) mówi o tym, by dać ciastu odpocząć. Jeśli pominiemy ten krok, to ciężko będzie nam się z nim pracowało, bo jest bardzo twarde i naprężone, zatem ciężko będzie je chociażby rozwałkować.

Ta trudność to efekt wielu słabych wiązań, które utworzyły się podczas zagniatania ciasta. To one odpowiadają za zwięzłość ciasta, ale powstałe połączenia nie są zbyt mocne, więc jeśli damy mu odpocząć, to same zanikną. A nam będzie przyjemniej takie wypoczęte ciasto formować 😊.

ciasto na stolnicy wałek
Wypoczęte ciasto znacznie przyjemniej się wałkuje.
Źródło: Backen.de on Unsplash (dostęp 30.04.2021r.).

Siła glutenu

Czy jednak mocny gluten jest zawsze pożądany? Jest mile widziany w chlebie czy cieście francuskim, ale już niekoniecznie w kruchych ciasteczkach czy nawet placuszkach, ponieważ będzie przyczyniał się do ich twardości, a nie o tym marzymy w tych przypadkach.

Gluten jest pożądany w cieście francuskim, ale w kruchym cieście już nie.
Źródło: amirali mirhashemian on Unsplash (dostęp 30.04.2021r.).

Czy można jakoś kontrolować siłę glutenu? Jak najbardziej, zarówno poprzez składniki, jak i samą technikę przygotowania ciasta, a nawet środowisko.

Wpływ mąki na gluten

Na etykiecie mąki nie znajdziemy niestety informacji na temat ilości glutenu (białek tworzących gluten), a jedynie zawartość białka. Wartości te są ze sobą dość skorelowane, zatem możemy się oprzeć na podanej przez producenta wartości. Przyjrzyjmy się danym o poziomie glutenu w różnych klasach pszenicy.

Rodzaj zboża

Zawartość glutenu (%)

Pszenica ‘Soft Red Winter’

8 – 11

Pszenica ‘Hard Red Spring’

11,5 – 18

Pszenica ‘Hard White’

8 – 17

Pszenica ‘Hard Red Winter’

9 – 14,5

Pszenica ‘Durum’

10 – 17

Jęczmień

3 – 4

Żyto

5,5 – 6,5

Powyższy podział obowiązuje w USA. Wymienione nazwy pszenicy opierają się o kilka wyróżników: zawartość glutenu, a tym samym „siłę” takiej pszenicy (‘soft’ – miękkie o mniejszej zawartości glutenu, a ‘hard’ wyższej), kolor okrywy ziarna (‘red’ – czerwony wynika z obecności związków fenolowych) oraz porę roku, w którym się takie zboże się sieje i zbiera (‘spring’ – wiosenne sieje się właśnie o tej porze roku, a zbiera jesienią, zaś zimowe rozsiewa się późna jesienią, a plony otrzymuje latem). W tabeli pojawił się również jęczmień i żyto, ponieważ w tych zbożach też znajdują się glutenowe białka, nie tylko w pszenicy.

Taki podział nie jest znany zwykłemu konsumentowi, bo takiej informacji nie znajdziemy na etykiecie, aczkolwiek dla rolników podane wartości będą pomocne 😉 Proponuję więc, by zaufać producentom i kierować się sugerowanymi przez nich na opakowaniu zastosowaniami, np. mąka do pizzy, chleba, pierogów itd. Mąki chlebowe zawierają większe ilości białka, a tym samym glutenu.

Mąki bezglutenowe

Są także mąki bezglutenowe. Produkuje się je z różnych zbóż, np. gryki, prosa, ryżu, kukurydzy, amarantusa, teff, quinoa, sorgo czy komosy ryżowej.

placki gryczane bez glutenu
Przykładem mąki bezglutenowej jest mąka gryczana.
Źródło: Visual Stories || Micheile on Unsplash (dostęp 30.04.2021r.).

Woda a moc glutenu

Tak jak pisałam już wcześniej, woda jest niezbędna do tego, by siatka glutenowa w ogóle mogła zacząć się formować. To ona umożliwia tworzenie się wiązań między białkami. Zbyt mała ilość płynu nie pozwoli na jej pełny rozwój, więc takie ciasto będzie sypkie i kruche. Pamiętajmy, że woda jest tu rozcieńczalnikiem. Im jej więcej, tym ciasto będzie bardziej wilgotne i elastyczne, a finalne wyroby bardziej miękkie.

wyrabianie ciasta gluten
Woda jest niezbędna do tego, by siatka glutenowa w ogóle mogła zacząć się formować.
Źródło: Humpries on Unsplash (dostęp 30.04.2021r.).

Praca z ciastem

Mieszanie i ugniatanie ciasta to ważne kroki w formowaniu siatki glutenowej. Wówczas intensywnie pracujemy nad tą trójwymiarową strukturą, która później stanie się konstrukcją naszych wypieków. W zależności od oczekiwanych rezultatów, musisz dostosować czas wyrabiania ciasta. I tak w przypadku kruchego ciasta, czynność ta powinna trwać jak najkrócej, bo tutaj zależy nam na idealnie kruchym, rozpadającym się w ustach cieście.

gluten kruche ciasto tarta z bezą
W przypadku kruchego ciasta wyrabianie powinno być jak najkrótsze.
Źródło: Loup, A. on Unsplash (dostęp 30.04.2021r.).

Istota soli w formowaniu glutenu

Ważnym składnikiem ciasta jest sól. I nie tylko z powodów smakowych, ale przede wszystkim wpływu, jaki wywiera na formujący się gluten: znacząco go wzmacnia. Sprawia również, że ciasto jest bardziej elastyczne. To rezultat jonów sodu i chloru (z nich właśnie składa się sól), które zapobiegają odpychaniu się naładowanych białek, przeciwnie – pomagają w ich zbliżeniu i tym samym stworzeniu silniejszych wiązań.

Wpływ innych składników na gluten

Obok podstawowych składników, mąki i wody, w cieście pojawiają się też dodatkowe surowce. W słodkich wypiekach występuje cukier. W ilościach powyżej 10% (masy mąki) osłabia gluten poprzez rozcieńczanie białek. Dodatkowo absorbuje wodę, ale i zmiękcza wyroby.

Do ciasta często dodaje się również tłuszcz (zwierzęcy albo roślinny). Podobnie jak cukier, zmiękcza wypieki, ale i osłabia siatkę glutenową, ponieważ łączy się z aminokwasami, uniemożliwiając im tym samym tworzenie wiązań między nimi.

masło mąka stolnica gluten
Tłuszcz osłabia siatkę glutenową.
Źródło: markusspiske. https://pixabay.com/pl/photos/wypiek%C3%B3w-kwesta-mas%C5%82o-m%C4%85ki-stos-599521/
(dostęp 30.04.2021r.).

W różnych przepisach pojawiają się także bardziej złożone dodatki takie jak jaja, mleko czy inne produkty nabiałowe. Są one bardziej złożone od „czystego” cukru czy tłuszczy, ponieważ stanowią mieszaninę różnych makroskładników, z czego znaczącą rolę odgrywają obecne w nich białka i tłuszcze, a szczególnie emulgatory. Już omówiliśmy sobie osłabiającą rolę tłuszczów. Inaczej ma się w przypadku emulgatorów, które stabilizują powstające pęcherzyki gazu oraz skrobię. Opóźniają również czerstwienie pieczywa.

kruche ciasto na stolnicy gluten
Jaja dostarczają emulgatory, które stabilizują powstające pęcherzyki gazu oraz skrobię. Opóźniają również czerstwienie pieczywa.
Źródło: Anton on Unsplash (dostęp 30.04.2021r.).

Wpływ środowiska na formację glutenu

Wspomniałam już o roli utleniacza. Tlen obecny w powietrzu stopniowo uwalnia siarkowe końce gluteniny, umożliwiając im reagowanie między sobą. Rezultatem są dłuższe łańcuchy, które zapewniają większą elastyczność ciasta. Z tego też powodu niekiedy dodaje się witaminę C (kwas askorbinowy), który utlenia się najpierw do kwasu dehydroaskorbinowego, a następnie działa pozytywnie na gluten. „Polepszaczem” mąki jest również mąka sojowa czy bobowa.

Istotne przy formowaniu glutenu jest odczyn (pH) środowiska. Kwasowość osłabia siatkę glutenową. Zwiększa się ilość pozytywnie naładowanych aminokwasów, co powoduje ich wzajemne odpychanie się, zatem gorzej jest im utworzyć silne wiązania między sobą (przeciwna sytuacja do tej w przypadku obecności soli). Ta kwasowość pochodzi między innymi z zakwasu chlebowego i obecnych w nim bakterii produkujących liczne kwasy i zakwaszające środowisko.

Czy gluten jest szkodliwy?

Obecnie wiele się dyskutuje na temat glutenu, głównie pod kątem jego szkodliwości dla zdrowia. Ale czy naprawdę jest taki zły, jak się go przedstawia? Otóż w przypadku osób, które nie cierpią na celiakię albo inną dolegliwością związaną z nietolerancją czy alergią na gluten, według niektórych badań nie jest on niczym złym.

Porównano osoby z dietą bogatą w pełne ziarna (w tym pszenicę) i ubogą w te składniki. Rezultat był taki, że w pierwszej grupie odnotowano znacznie niższe wskaźniki chorób serca i udarów, rozwoju cukrzycy typu 2 i zgonów z innych powodów zdrowotnych. Link do badań poniżej w wykazie literatury.

pszenica zachód słońca gluten
Gluten znajdziemy m.in. w pszenicy.
Źródło: FelixMittermeier. https://pixabay.com/pl/photos/pszenicy-pole-zach%C3%B3d-s%C5%82o%C5%84ca-2391348/
(dostęp 30.04.2021r.).

Z drugiej strony przeprowadzono wiele badań, które wykazały, że gluten może negatywnie wpływać na pewne aspekty naszego zdrowia, nawet jeśli nie cierpimy na alergię czy na nietolerancję glutenu. Nie będę się jednak w nie wgłębiać, ponieważ nie jestem dietetykiem, ani lekarzem, a blog jest o gotowaniu i jedzeniu 😉.

Jednak w pewnych przypadkach wyeliminowanie glutenu jest niezbędne. Przyjrzyjmy im się z bliższa.

Celiakia

To choroba autoimmunologiczna, w której organizm traktuje gluten jako toksynę. To wywołuje nadmierną reakcję obronną komórek odpornościowych i atak na gluten, a także wyściółkę jelita. Jeśli taka osoba dostarcza w diecie gluten, to prowadzi to do bitwy wewnątrz organizmu, która prowadzi do stanów zapalnych.

Objawy tej choroby są różne, od łagodnych (wzdęcia, zaparcia, biegunka, zmęczenie) do bardziej poważnych (utraty masy ciała, niedożywienie, a nawet uszkodzenie jelit). W celu diagnozy można przeprowadzić odpowiednie testy.

gluten nietolerancja celiakia
Źródło: Kurious. https://pixabay.com/pl/vectors/pszenicy-glutenu-alergia-%C5%BCywno%C5%9Bci-995055/ (dostęp 30.04.2021r.).
W celiakii organizm traktuje gluten jako toksynę. 

Nietolerancja glutenu

Inaczej też glutenozależna enteropatia (GSE) albo wrażliwość na gluten niezwiązana z celiakią. Objawy są podobne jak w przypadku celiakii, jednak nie dochodzi do uszkodzenia jelit. Nie odnotowuje się też podwyższonego poziomu przeciwciał.

Alergia na pszenicę

Dotyczyć może nie tylko glutenu, ale i innych białek obecnych w pszenicy, np. albuminy czy globuliny. W przypadku celiakii dotyczy to tylko glutenu. Objawy alergii mogą być różne: swędzenie, duszność, nudności i wiele innych. Najczęściej występuje u dzieci i zwykle mija z wiekiem.

Opryszczkowe zapalenie skóry

Nazywane też chorobą Duhringa (DH). Jej objawem jest skórna wysypka, która pojawia się w wyniku spożycia glutenu. Osoby chore na celiakię mogą mieć problem i z tą przypadłością, ale nie zawsze osoba cierpiąca na opryszczkowe zapalenie skóry musi być chora na celiakię.

Co dalej z tym glutenem?

To jedynie krótka opowieść o glutenie, ale na pierwszy głód wystarczy. Mamy podstawy, żeby ruszyć dalej i poznać z bliższa glutenowe wyroby. Już za tydzień przyjrzymy się zakwasowi.

mąka jaja stolnica wałek gluten
Bez glutenu nie byłoby wielu smakołyków.
Źródło: kerdkanno. https://pixabay.com/pl/photos/tle-baker-pieczenie-gotowania-906135/ (dostęp 30.04.2021r.).

Podsumowanie:

  • Gluten jest mieszanką białek, które znajdziemy w pszenicy, a mianowicie gliadyny i gluteniny.
  • Charakteryzuje się dwoma ważnymi właściwościami: plastycznością i elastycznością.
  • Do wytworzenia siatki glutenowej niezbędna jest woda.
  • Siłę glutenu można kontrolować poprzez składniki, technikę przygotowania ciasta i środowisko.
  • Gluten jest szkodliwy dla osób, które cierpią na celiakię, nietolerancję czy alergię na gluten.

Podobał Ci się mój artykuł?

Podziel się nim! 🤗

Literatura:

Bjarnadottir, A. (2020). What is gluten, and why is it bad for some people? https://www.medicalnewstoday.com/articles/318606

Harvard T.H. Chan. (2021). Gluten: A Benefit or Harm to the Body? https://www.hsph.harvard.edu/nutritionsource/gluten/

McGee, H. (2007). On food and cooking: the science and lore of the kitchen. Simon and Schuster.

Potter, J. (2011). Gotowanie dla geeków. Helion.

Szwedziak, K., Polańczyk, E., Dąbrowska-Molenda, M., & Nowaczyk, M. (2018). Analiza jakości wybranych typów mąki pszennej®. Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego

2 thoughts on “Gluten”

  1. Pingback: Idealne naleśniki - Nauka na talerzu - Marta Szumiata

  2. Pingback: Idealny piernik - Nauka na talerzu - Marta Szumiata

Leave a Comment

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *