מתוך מדע בצלחת

איך עובדות סודה לשתיה ואבקת אפיה?

על הכימיה של פנקייקים ומאפינס, סוד הפעולה הכפולה ואיך מקבלים פרעצלים שחומים

בספר הבישול שלה, The Art of Cookery , שהתפרסם ב-1747 והפך לפופולארי ביותר באנגליה ובמושבותיה בצפון אמריקה, כללה המחברת חנה גלאס (Hannah Glasse), גם מתכון להכנת עוגה. המתכון כלל ערבוב של הרכיבים ביד או בכף עץ במשך שעה תמימה! היום, לשמחתנו, הכנת הבצק של אותה עוגה לוקחת מספר דקות, וזאת לא רק עקב המצאת המערבל או מעבד המזון, אלא בעיקר הודותלהמצאה חשובה אחרת: אבקת האפייה.

אחד השלבים החשובים באפיה הוא הפיכת תערובת הרכיבים לבצק שייתן מאפה תפוח ובעל נפח. התפיחה מתרחשת בזכות היווצרות בועות וכיסי אוויר בבצק בעקבות ערבוב, ערבול, טריפה ולישה. כל כיסי האוויר נוצרים בשלב הכנת הבצק, ולא ניתן להוסיף עוד כאלה בהמשך עיבוד המאפה. מה שכן ניתן לעשות הוא להגדיל אותם על-ידי מילוי שלהם בגז: אדי מים, שנוצרים בזמן האפייה, או פחמן דו-חמצני, שנוצר בעקבות פעילות של שמרים, סודה לשתיה או אבקת אפיה.

סודה לשתיה

סודה לשתיה היא אבקה בסיסית המכילה את המלח נתרן מימן פחמתי (סודיום ביקרבונאט, NaHCO3). כאשר היא מגיבה עם חומצה, למשל עם מיץ לימון, חומץ, ריוויון או יוגורט, נוצר הגז פחמן דו-חמצני. דוגמאות נוספות לרכיבי מזון חומציים הן דבש, דבשה (מולסה), קקאו, שוקולד, שמנת חמוצה, פירות ומיצי פירות. מבחינה כימית, מדובר בתגובת סתירה, בה הבסיס מנוטרל על-ידי החומצה (או להיפך). את כמות הסודה לשתיה חשוב להתאים לכמות החומצה שמתכון, שכן הוספת סודה לשתיה בעודף לא תיצור יותר גז. להיפך, הסודיום ביקרבונאט יגיב רק עם כמות החומצה הקיימת, והעודף יישאר בבצק וייתן למאפה טעם מר או סבוני. לפי הרולד מקגי, חצי כפית (2 גרם) של סודה לשתיה תנוטרל על-ידי כוס אחת (240 מ"ל) של חלב מותסס כמו ריוויון או יוגורט, כפית אחת (5 מ"ל) מיץ לימון או חומץ, או כפית ורבע (5 גרם) קרם טרטר (אשלגן ביטרטראט, KC4H5O6).

התגובה הכללית של סודה לשתיה עם חומצה היא: NaHCO3 + H+ → Na+ + CO2 + H2O

אבקת אפיה

אבקת אפיה כבר מכילה גם סודה לשתיה וגם מספיק חומצה, בצורת אבקה, כדי לעורר תגובה מאוזנת. כדי להתחיל את התגובה, כל שצריך לעשות הוא להוסיף נוזל. אבקת-אפיה מכילה, בנוסף, גם קורנפלור, שתפקידו המרכזי הוא לספוח לחות מן האוויר ולמנוע תגובה מוקדמת.

בקמח תופח מאליו, היחסים בין הבסיס לחומצה כבר מותאמים מראש. אם משתמשים בקמח רגיל, בדרך-כלל ממליצים על כפית אבקת אפיה לכוס קמח. כשיש הרבה חומצה במתכון, מפחיתים את כמות אבקת האפייה. לדוגמא, במתכון שמכיל כוס מיץ לימון או ריוויון מפחיתים את כמות האבקה בחצי.

מהמדורה למעבדה

השימוש בסודה לשתיה להתפחה החל כנראה אצל האינדיאנים בצפון אמריקה. הם נהגו להוסיף לבצק אפר עצים מהמדורה, שמכיל אשלגן ביקרבונאט, והחומצה היתה מרכיב נוסף בעיסה, למשל חלב חמוץ. השילוב של סודה לשתיה וחומצה יחד במוצר אחד, הוא אבקת האפייה, הוצג לראשונה סביב 1850 בצפון אמריקה. החומצה בה השתמשו בהתחלה היתה קרם טרטר (מלח טרטראט) או חומצה טרטרית, שניהם חומרים שיוצרים גבישים ולכן ניתן להוסיף אותם לתערובת כאבקה יבשה.

התגובה בין סודיום ביקרבונאט לקרם טרטר: NaHCO3 + KHC4H4O6 —-> KNaC4H4O6 + H2O + CO2

הפעולה הכפולה

סיבה מרכזית לשימוש באבקת אפיה היא חיסכון בזמן. לשמרים לוקח בדרך-כלל לפחות שעה לפתח מספיק פחמן דו-חמצני להתפחת הבצק, בעוד שעם אבקת אפיה היווצרות הגז מיידית. בצקים דלים בגלוטן ובלילות דלילות לא מסוגלים להחזיק את בועות הגז ליותר מדי זמן, ולכן בעוגות, מאפינס, לחמים מהירים (ללא שמרים) ופנקייקים משתמשים במקור לבועות גז שפועל מהר.

החיסרון בשילוב של קרם טרטר וסודה לשתיה הוא שברגע שהאבקה נרטבת, התגובה בין החומצה לבסיס מתרחשת באופן מיידי. אם לא מזדרזים ומכניסים את הבצק מיד לתנור, בועות הגז שנוצרו יעלו ויעלו עד שלבסוף יצאו מן הבצק. לכן, כיום מכניסים היצרנים לאבקת האפייה גם חומצות אשר מגיבות רק בטמפרטורה גבוהה, כלומר, בשלב האפייה בתנור. למשל, מחליפים חלק מקרם הטרטר בחומצות sodium aluminum sulfate או disodium pyrophosphate, שבקושי מגיבות בטמפרטורת החדר, אך מגיבות מהר בחימום. כך, חלק מהתגובות מתרחשות בטמפרטורת החדר וחלק רק בזמן האפייה, ואפשר להמתין 15-20 דקות לפני שמכניסים את הבצק לתנור. שילוב זה, של "פעולה כפולה" (double acting) גם שימושי מאד בבצקים ובלילות שיש לקרר לפני האפייה.

מתכונים ופשרם

מתכונים רבים בהם משתמשים באבקת אפייה או בסודה לשתיה אומרים לערבב קודם את הרכיבים היבשים, ורק אז להוסיף נוזלים. כך אבקת האפייה מופעלת רק לקראת סוף הכנת הבצק ו"מרוויחים זמן" של איבוד בועות. המתכונים גם מציינים ששאר הרכיבים צריכים להיות בטמפרטורת החדר, וזאת כדי שתהליך התפיחה יתחיל עוד לפני האפייה. כמו-כן, אומרים המתכונים לערבב קצרות, רק עד שהרכיבים התלחלחו. אם מערבבים זמן רב מדי, התגובה עלולה להיגמר עוד בטרם האפייה והבועות תברחנה החוצה. ככלל, כדאי להכניס את הבצק לתנור החם ולאפות אותו מיד לאחר הערבוב ולא להשאיר את הבצק עומד בחוץ זמן רב מדי.

סודה לשתיה או אבקת אפיה?

מתי להשתמש בסודה לשתיה ומתי באבקת אפיה? אם המתכון מכיל חומצה, למשל דבשה (שמוסיפים לטעם), כדאי לבחור סודה לשתיה, שתופעל על-ידי אותה חומצה. אם אין חומצה בבצק או בבלילה, כדאי לבחור באבקת אפיה בתור החומר המתפיח, שכן היא מכילה כבר את החומצה.

החלפה בין שתי האבקות יש לעשות בזהירות: כשבמתכון כתוב סודה לשתיה, אפשר להשתמש במקומה באבקת אפיה, בכמות גדולה יותר, אך זה עלול לגרום לעליה גדולה מדי של הבצק, ולחלופין, שימוש בסודה לשתיה במקום באבקת אפיה עלול לתת מאפה שטוח מדי ואף בעל טעם מריר וסבוני.

צילי וגילי, זו גם זו

ישנם מתכונים אשר מציינים את שני הרכיבים האלה גם יחד. המטרה היא להגיע לאיזון מוצלח של תגובות בסיס-חומצה. בדרך-כלל מתכונים אלה מכילים חומר חומצי, כמו פירות או יוגורט, אך כמות הפחמן הדו-חמצני שנוצרת כאשר הסודה לשתיה מגיבה עם החומצה ומנטרלת אותה אינה מספקת כדי להתפיח את כמות הבצק שבמתכון. הוספת אבקת אפייה תיתן את תוספת הגז הדרושה. אפשר, כמובן, להשתמש באבקת אפיה בלבד במתכונים אלה, אבל בתוצר המוגמר אולי נרגיש טעם חמוץ מדי, כי לא כל החומצה שבבצק נוטרלה.

עוד סיבה להשתמש בשתי האבקות, מעבר למטרת ההתפחה, היא שסודה לשתיה ואבקת אפיה משפיעות באופן שונה על הטעם וההשחמה של המאפה. למשל, בפנקייק שמכיל ריוויון, סודה לשתיה תנטרל את כל החומצה שבריוויון ונאבד את טעמו החמצמץ. הוספת אבקת אפיה, שמביאה חומציות משלה, תשאיר חומציות בבלילה וייווצר מספיק חומר מתפיח לפנקייקים אווריריים. במקרה אחר, אם נוסיף יותר מדי סודה לשתיה, הטעם עלול להיות סבוני, ולכן, אם אין מספיק חומצה בבצק, מוסיפים בנוסף לסודה לשתיה גם אבקת אפייה.

מצד שני, יותר מדי חומצה בבצק תעכב את תגובות ההשחמה (תגובות מאיאר), שמתרחשות בסביבה בסיסית. סודה לשתיה יוצרת סביבה בסיסית, כלומר תגרום להשחמה טובה יותר. אם נשתמש באבקת אפייה בלבד, ללא סודה לשתיה, הבצק אמנם יתפח, אך ישחים פחות. אפשר לשחק עם שני הרכיבים בהתאם לחמצמצות, גובה וגוון חום שרוצים.

השילוב של סודה לשתיה ואבקת אפיה גם מאפשר לשמר את רוב הפלבנולים בעוגות שוקולד. במחקר שערכה חברת השוקולד האמריקאית הרשי ופורסם ב- 2009, נמצא שהפלבנולים נהרסים בסביבה הבסיסית שיוצרת הסודה לשתיה. הוספה של אבקת אפיה איזנה את דרגת החומציות כך שהפלבנולים נשמרו ובמקביל התקבלו הצבע הכהה וההתפחה שתרמה הסודה לשתיה. במתכונים לשוקו חם, ציפוי שוקולד ועוגיות שוקולד, שאינם מכילים סודה לשתיה, נשמרו רוב הפלבנולים.

עבודת-יד

בהכנת אבקת אפיה ביתית, מערבבים שני חלקים קרם טרטר עם חלק אחד סודה לשתיה וחלק אחד קורנפלור, למשל, חצי כפית:רבע כפית:רבע כפית, ושומרים במקום קריר ויבש. האבקה נשמרת מספר חודשים. אם משתמשים באבקת האפייה מיד, אין צורך להוסיף קורנפלור, אך אז כדאי להשתמש בכמות קטנה יותר מזו הרשומה במתכון. כמובן שאבקה ביתית זו, ללא "הפעולה הכפולה", תגיב מיד במגע עם הנוזלים ויהיה צורך להזדרז ולאפות את הבצק מיד לאחר ערבוב כל הרכיבים.

כשמאפסנים אבקת אפייה לזמן רב מדי, לחות באוויר בכל-זאת עלולה לגרום לחומצה להגיב עם הסודה לשתיה ולנטרל אותה. כדי לבדוק את הטריות של אבקת אפיה, ביתית או קנויה, מוסיפים כפית אבקת אפיה לכוס מים חמים. התמיסה אמורה לבעבע. כדי לבדוק את הטריות של סודה לשתיה, מוסיפים לה מעט חומץ. אם היא טרייה, התמיסה תבעבע.

סודה לשתיה	אבקת אפיה
בסיס	בסיס וחומצה ביחסים מאוזנים
מופעלת במגע עם חומצה בטמפרטורת החדר	מופעלת במגע עם נוזלים בטמפרטורת החדר (כשהחומצה היא קרם טרטר) או בשלב האפיה (חומצות אחרות)
להשתמש כשיש במתכון חומצה או כשמעוניינים בהשחמה	להשתמש כשאין במתכון חומצה, או בנוסף לסודה לשתיה וחומצה כשמעוניינים בחמצמצות או בתפיחה רבה יותר
בדיקת טריות: בעבוע בחומץ	בדיקת טריות: בעבוע במים חמים

עוד שימושים לסודה לשתיה

1) פרצעלס: את הפרעצלס, מאפים חומים כהים, מבשלים במים רותחים לפני האפייה. בהכנה ביתית מוסיפים סודה לשתיה למי הבישול דווקא, שכן לא מעוניינים ביצירת בועות של פחמן דו-חמצני בתוך הבצק, אלא ביצירת pH בסיסי על-פני הפרעצל. זאת בשביל שתיווצרנה תגובות מאיאר בטמפרטורות הנמוכות בהן מכינים את הפרעצל. בזכות ההשחמה הזו, אפשר לאפות את הפרעצל זמן קצר והוא לא מתייבש לגמרי.

2) יש השמים סודה לשתיה במקרר, לספיגת ריחות רעים.

3) אפשר להשתמש בסודה לשתיה גם כדי לרכך את הקליפה של קטניות בעת הבישול ולקצר אותו. בין השאר, הבסיסיות של הסודה לשתיה עוזרת לפרק את קירות התאים בצמח. חיסרון הוא שהטעם והמרקם של הקטניות עלול להיפגע.