productos esponjados con levadura

PRINCIPIOS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE LOS CEREALES

Productos esponjados con levadura_____________________________________________________________________________

CAPITULO 10

Hay más tierra de labor dedicada al cultivo de trigo, que la dedicada a cualquier otra cosecha alimenticia. La exportación de este hecho tiene, probablemente, dos vertientes. En primer lugar, la planta de trigo es muy resistente y puede crecer bajo condiciones variadas. En segundo lugar, hay mucha gente a quien le gustan los productos obtenidos del trigo. Les gusta el sabor y particularmente la textura de los productos basados en el trigo.

La del trigo es única entre las harinas de los cereales por su capacidad para formar masa cuando se mezcla con agua. Además, las masas de trigo tienen la posibilidad particular de retener el gas que se produce durante la fermentación, o el liberado por sus sustancias químicas, dando productos esponjosos. Estas dos características de las masas de harina de trigo, son las responsables de nuestra preferencia por los productos de trigo.

Este capítulo trata de los productos hechos con masa esponjada con levadura. Por su propia naturaleza, la presentación está restringida fundamentalmente a los sistemas de harina de trigo. En algunas partes del mundo, también se utiliza la harina de centeno para hacer los trabajos esponjados con levadura, pero en los EE. UU. Son raros los productos hechos totalmente de centeno, esponjados con levadura. El centenos suele ser utilizado como agente saborizante más que como ingrediente básico para la masa. No es fácil encontrar productos esponjados con levadura hechos con harinas de otros cereales, en cualquier parte del mundo.

Con mucho, el producto más popular esponjado con levadura, es el pan. La cantidad de pan consumida en el mundo, es verdaderamente asombrosa. También es asombrosa la amplia variedad de tamaños, formas, texturas y gustos que adquiere el pan (Fig. 1). Por ejemplo: el tamaño del pan varía, desde la pequeña barrita de pan, hasta la hogaza que

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puede pesar varios kilos. El color de la corteza y la textura pueden variar, desde la corteza gruesa y negra del pan molido, a la corteza fina y blanca del pan chino al vapor. La explicación de esta gran variedad, es compleja y difícil de establecer. La tradición puede tener mucha influencia, a uno le gusta el pan con el que fue alimentado de pequeño. También son importante los otros alimentos de la dieta, que parte de la dieta supone el pan y otro muchos factores. Fácilmente podrían pasarse por alto dos factores que son de gran importancia en los EE.UU.: la conveniencia y la economía. La mayoría de los americanos que regresan de su primer viaje por Europa, deliran acerca del pan que pudieron disfrutar ahí. Cuando se les dice que este pan está disponible en la mayoría de las ciudades de Estados Unidos en las pequeñas panaderías, puede que aparezcan por allí ocasionalmente durante cortos periodos, pero pronto vuelven a las estanterías de los grandes supermercados. El pan del supermercado está más a mano y es más barato. Aquí reside la diferencia entre el pan americano y el pan que se producen en la mayor parte del resto del mundo. En casi todo el mundo, el pan se consume a las pocas horas, y con seguridad, dentro del primer día después de su producción. Gran parte del pan que se produce, es incomestible un día después de haberse cocido. En contraste, en los EE.UU. el

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pan no puede alcanzar la estantería de los supermercados en el plazo de 24 horas después de su cocción. Además, el pan debe permanecer blando y comestible durante seis a siete días después de su cocción. No sorprende que los panes producidos sean muy diferentes. Otro factor que puede no ser apreciado es la extraordinaria calidad del trigo panificable que se cultiva en los EE.UU. y en Canadá. Aparte de estos, en los únicos lugares donde se producen trigos de calidad panaria es en partes de Australia, argentina, la U.R.S.S., Hungría, el este medio y el área de Punjab de La India. Con los trigos que se cultivan en la mayor parte del mundo, sería imposible producir esa pieza de gran volumen y tierna tan familiar en los EE.UU.

Sistemas de panificación

El pan se obtiene por muchos procedimientos diferentes. El procedimiento aplicado particularmente, depende de muchos factores, entre los que entra la tradición, la cantidad (coste) y tipo de energía disponible, el tipo y consistencia de harina disponible, el tipo de pan deseado, y el tiempo entre la cocción y el consumo.

RECETA

La receta mínima para el pan es harina, levadura, sal y agua. Si falta cualquiera de esos ingredientes, el producto no es pan. Se encuentran también con frecuencia en las recetas otros ingredientes como grasa, azúcar, leche o sólidos de leche, oxidantes, varias preparaciones enzimáticas (incluyendo grano malteado), surfactantes y aditivos para evitar mohos. Cada uno de los componentes de la receta realiza una función en la producción de la pieza de pan.

La harina, por supuesto, es el componente estructural más importante. Es el responsable de formar la masa viscoelastica que retiene el gas. Más adelante, en este capítulo, se exponen el papel y atributos de calidad de la harina de panificación. La levadura es uno de los ingredientes fundamentales; su papel principal consiste en convertir los hidratos de carbono fermentables e3n dióxido de carbono y etanol. Los gases que se producen en esa conversión, proporcionan la expansión que produce una pieza de pan ligera o esponjosa. Además del efecto de producir gas, la levadura tiene un efecto muy marcado sobre las propiedades reológicas de la masa. Este efecto, también se exponen con más detalle posteriormente en este capítulo. La sal se puede utilizar en proporciones de 1 – 2% del peso de la harina y parece tener dos funciones principales: la primera es el sabor, el pan hecho sin sal, es insulso e insípido; la segunda es el efecto de las propiedades reológicas de la masa, la sal pone la masa más fuerte, presumiblemente por apantallar las cargas de las proteína de la masa. El último ingrediente fundamental es el agua, que es un plastificante y

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disolvente. Sin agua, la mezcla no tiene propiedades de fluido viscoso, y muchas de las reacciones que tienen lugar durante la fermentación, no se podrían producir si no hubiera disolvente.

Para el pan que se ha de almacenar durante algún tiempo después de la cocción, es esencial algún ingrediente antiaglutinante. El pan que contiene grasa en su receta, permanece blando y conserva la palatabilidad, durante periodos de tiempo más largos que el pan preparado sin ningún agente antiaglutinante (Fig. 2). Además de las propiedades retardantes del endurecimiento, los antiaglutinantes tienen otras funciones en panadería. Proporcionan un incremento de volumen en el pan, en comparación con el confeccionado sin antiaglutinante. El incremento de volumen es significativo, generalmente del orden de 10%. El mecanismo de este incremento de volumen está en estudio todavía. La grasa o antiaglutinante, actúa también como plastificante de la masa. Por lo tanto, si se aumenta la cantidad de antiaglutinante la masa, abra que disminuir la cantidad de agua, y viceversa. El azúcar también se añade a la receta por dos razones: es una adición de hidrato de carbono fermentable por la levadura comunica al pan sabor

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dulce. Con las enzimas apropiadas, a partir de la harina, se produce azúcar suficiente para mantener la fermentación, y no es necesaria la adición de azúcar para la producción de gas. Sin embargo, bajo las condiciones de la mayoría de la producción, el azúcar añadido se utiliza para la fermentación. La mayoría de los americanos contestaran, si se les pregunta, que no prefieren el pan dulce. Sin embargo, si se les da a probar una serie de panes e instrucciones para que los ordenen según el sabor, su calificación seguirá generalmente paralelo al nivel de azúcar. Esto explica, probablemente, por que el nivel de azúcar en el pan norteamericano continua creciendo.

Hace unos cuantos años, la leche o los sólidos de la leche, era ingrediente común en el pan de los EE. UU. Las ventajas nutritivas de la leche son bien conocidas. Estaba también muy extendida su demanda, y con los EE.UU. producían un gran exceso de leche, era un ingrediente relativamente barato. Esto último, ha cambiado dramáticamente en la actualidad, y la leche se ha convertido en un ingrediente caro. Por consiguiente, hoy día no se utiliza apenas y si algo. Más corrientes son los sustitutivos de la leche o las mezclas de suero.

Los antioxidantes, tales como el ácido ascórbico, bromato potásico, azodicarbonamida y peróxido cálcico a concentraciones de partes por millón, mejoran la fuerza de la masa dando por resultado piezas de pan con mejor volumen y textura. Más adelante veremos cómo funcionan los antioxidantes.

En la harina de trigo sano, el nivel de α-amilasa es muy bajo, y es práctica corriente en los Estados Unidos añadir trigo malteado o harina de cebada a la harina de panificación. La adición de malta aumenta un poco el volumen de la pieza, mejora la textura del pan y disminuye el fenómeno de “keyholing” (“ojo de cerradura”). Este fenómeno consiste en la concentración de las paredes laterales de la pieza que le dan la forma del ojo de una cerradura. La ventaja frecuentemente testimoniada de tener malta para producir azúcar, es cierta, pero es solamente importante si se añade poco o nada de azúcar en la receta. En los años recientes, la tendencia ha sido utilizar α-amilasa fúngica, hay que asegurarse de que se hace lo que se debe hacer. El pan producido en los EE. UU., que haya de permanecer blando durante unos días, generalmente contiene un surfactante. Para este uso, los más corrientes son los α-monogliceridos; se utiliza corrientemente a concentraciones del orden de 0,5% del peso de la harina (Fig. 3). Como fortalecedores de masa se utilizan otros surfactantes. Estos ayudan a permitir que la masa resista los excesos mecánicos de las líneas de producción. Ejemplos de este tipo de surfactantes tenemos en el estearoil lactilato sódico (SSL), monogliceridos etoxilados (EMG), ésteres del ácido diacetiltartárico con mono y digliceridos (DATEM) y otros (Fig. 3). Estos se utilizan también a concentración

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de 0,5% del peso de la harina. El aditivo mas corrientemente utilizado para detener el crecimiento de los hongos es el propionato cálcico.

PROCESAMIENTO

El procesamiento del pan se puede dividir en tres operaciones básicas: amasado o formación de la masa, fermentación y cocción: el procedimiento más sencillo de hacer pan es el sistema de masa simple (Fig. 4). En este sistema, se mezclan todos los ingredientes de la receta y se amasan hasta desarrollar la masa que se deja fermentar. Durante la fermentación se suele golpear la masa (es decir, se golpea para expulsar gas) una o más veces. Después de la fermentación, se divide en trozos del tamaño de la pieza de pan, se redondean, se moldean a la forma de la pieza y se colocan en el molde. Se deja que la masa soporte una fermentación adicional de maduración (<<proof>>) para aumentar el volumen. Una vez alcanzado el tamaño deseado, se coloca en el horno y se cuece. En el sistema de masa simple, los tiempos de fermentación pueden variar mucho: desde tanto como 3 horas hasta, prácticamente, nada. En general, el pan de masa simple ha

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de ser más masticado que los panes hechos con otras técnicas; las celdillas tienen la estructura más grosera y se suele considerar como menos sabroso. Con tandas grandes, su sensibilidad puede constituir un problema, porque la primera tanda recibe el tiempo óptimo de fermentación, pero la última puede resultar muy pasada.

En los EE. UU., el procedimiento más popular de panificación es el de esponja y masa (Fig. 5). En este procedimiento, parte de la harina (aproximadamente 2/3), parte del agua y la levadura, se amasan lo justo para formar una masa suelta (esponja). Se deja fermentar esta esponja hasta 5 horas. Luego se le añade el resto de los ingredientes de la receta y se trabaja hasta desarrollar la masa. Después de amasada, se deja en reposo para una fermentación intermedia de 20-

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30 minutos, se puede así relajar y luego se divide, moldea y madura como con el procedimiento de masa simple. El procedimiento de esponja y masa rinde un pan estructurado con celdillas finas generalmente es considerado como sabroso y es la base de comparación de los panes norteamericanos. Una de las grandes ventajas del procedimiento <<esponja y masa>>, es su tolerancia al tiempo y a otras condiciones.

Los demás numerosos sistemas de panificación que existen, pueden considerarse como variaciones de los dos procedimientos anteriores o como procedimiento, nuevos según el punto de vista.

Entre ellos están los sistemas de esponja liquida o prefermento, en los que la fermentación se lleva a cabo en forma líquida (parte o toda la harina se mantiene separada). Estos procedimientos parecen basarse en la suposición de que los

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productos que resultan en fermentación, son los que mejoran las propiedades de la masa. Esto parece no resultar cierto (ver la sección de fermentación) y puede ser el motivo del limitado éxito de estos procedimientos. El procedimiento de panificación continua que se popularizo (y se encargo del mas del 40% de la producción) en los Estados Unidos hace unos cuantos años, era en parte, uno de estos procedimientos (Fig. 6). Utilizaba un prefermento, tras el cual se trabajaba la masa hasta su formación y se extruia al molde, se maduraba y se cocía. El procedimiento era económico; requería menos personal y menos tiempo para producir la misma cantidad de pan. Sin embargo, el pan producido era diferente del obtenido con <<esponja y masas>> y prácticamente, ya no se sigue este procedimiento.

En Inglaterra y Australia se han popularizado los sistemas rápidos de panificación. En el Reino Unido, el procedimiento Chorleywood, se encarga del 80% de la producción. Este procedimiento amasa la masa bajo vacio parcial y es básicamente un sistema de masa simple sin tiempo (de fermentación). Es económico y produce un pan que es apetecido en el Reino Unido. En Australia, también se sigue un procedimiento rápido; sin embargo, es diferente del Chorleywood. Es un procedimiento sin tiempo (de fermentación) que utiliza más acción química.

Formación de la masa

La mayor parte de los productos alimenticios que contienen harina, agua y otros varios ingredientes para formar una masa. La masa es algo más que precisamente un sistema harina-agua. Cuando se mezclan en distintas proporciones harina de trigo y agua, van formando desde una suspensión ligera cuando el agua está en gran exceso, hasta un polvo seco pero ligeramente cohesivo cuando la harina está en gran exceso, en grados intermedios, es fácil que se produzca una masa pegajosa. Cuando un sistema así se agita o amasa, se producen notables cambios. El sistema parece que va quedando menos mojado y pegajoso y se forma una masa más cohesiva y algo elástica. Esta masa es resistente a la extinción, como se demuestra con la curva del mixógrafo en la Fig. 7. Al ir amasando la masa durante periodos de tiempo cada vez más largos, se va haciendo más resistentes a la extensión (es decir la altura de la curva es mayor). Se dice entonces que la masa está desarrollada.

¿Qué queremos decir con desarrollo de la masa? Para empezar, la harina, particularmente la de trigo duro, está constituida por partículas discretas (Fig. 8). Aunque pensemos en partículas pequeñas, son en realidad muy grandes comparadas con los granos de almidón, o especialmente, con las moléculas de proteínas. Cuando se añade agua a las partículas de harina, las superficies de las partículas se hidratan rápidamente, ya que el agua está en gran exceso en comparación con el área superficial de las partículas. A causa de

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gran exceso de agua, el sistema es muy fluido y no se produce mucha resistencia a la extinción.

AMASADO

Las partículas de harina de trigo duro, son densas y el agua penetra en ellas lentamente. La única fuerza que impulsa el agua a penetrar hacia el centro de la partícula, es la difusión, la cual es lenta. El amasado, sin embargo, suministra un mecanismo adicional. A medida que las partículas hidratadas, se frotan unas contra las otras, contra las paredes de la artesa o contra las palas de la amasado-

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ra, se remueve la superficie hidratada exponiendo una nueva capa de partículas al exceso de agua del sistema. Al repetirse muchas veces, las partículas de harina se van gastando ose hidratan. A medida de que mas y mas agua libre se utiliza para hidratar la proteína y el almidón, la resistencia a la extensión del sistema, va aumentando progresivamente. Por esto, la altura de la curva de amasado aumenta gradualmente hasta un pico (Fig. 7).

La masa que ha sido amasada hasta el pico, puede denominarse de distintas maneras, por ejemplo: mezcla amasada, masa con movilidad mínima, o masa óptimamente amasada. Todas ellas explican que se ha alcanzado un punto final; todas ellas implican también que este es el punto hasta el que se debe amasar la masa para producir la pieza de pan. Esto sugiere una serie de preguntas, por ejemplo: ¿por qué se obtiene un pico y por qué este es el óptimo? Parece obvio que se produce un pico porque ahora están hidratadas todas las partículas de harina. Si no estuvieran hidratadas todas, al continuar amasando, se produciría mas resistencia a la extensión y el pico se desplazaría hacia un tiempo más largo de amasado. La contestación a la segunda pregunta, también parece obvia: está es la cantidad óptima de amasado, porque toda la proteína y almidón están ahora hidratados. La proteína o almidón que no está hidratado, no puede interactuar en la masa de ninguna forma beneficiosa. Si examinamos el panorama anterior, veremos que el desarrollo de la masa es, prácticamente, la hidratación completa de las partículas de harina. La micrografía electrónica de barrido de una masa liofilizada, amasada hasta el punto óptimo (Fig. 9), no revela partículas intactas de harina, sino una mezcla aparentemente al azar, de fibrillas de proteína con granos de almidón adheridos. Este es un buen modelo de la masa amasada.

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¿Qué es entonces, lo que sabemos sobre el desarrollo de la masa? Es posible que el desarrollo se produzca al amasar la masa para conseguir la hidratación óptima. Una forma de examinar esto es aprovechar la facultad de la masa para relajarse. Si amasamos masa hasta su óptimo y la dejamos luego relajarse durante un tiempo, cuando empezamos amasarla de nuevo, la masa no da inmediatamente un pico con la misma altura que tenía el amasado inicial. Es necesario amasar para restaurar la resistencia a la extensión hasta su valor original. Para alcanzar ese punto, es pues, un amasado adicional. Este amasado requerido, podría considerarse como la energía necesaria para desarrollar la masa.

Si lo anterior es cierto, el desarrollo es un proceso reversible. Podemos desarrollar una masa, dejarla relajar y luego desarrollarla de nuevo. Esto supone que los enlaces implicados, no son covalentes, sino probablemente puentes de hidrógeno o hidrófobos o ambas cosas.

Otro aspecto importante del amasado es la importancia de aire. Al ir haciéndose cohesiva la masa, empieza a incorporar aire y por tanto a disminuir la densidad. En el punto óptimo de amasado, se ha incorporado aproximadamente la mitad del aire posible. El aire, particularmente el nitrógeno es importante para la mayoría de los productos horneados porque producen las celdillas a las cuales

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difunde el CO2. Como la levadura no puede producir nuevas celdillas, si no hubiera celdillas de aire, la estructura seria basta con pocas celdillas grandes.

Algunas masas se amasan bajo vacío. A primera vista, esto parecería perjudicial; sin embargo, el vacio no es completo. No puede existir alto vacio ya que la masa contiene agua. En realidad, el vacio parcial es beneficioso porque las pequeñas burbujas se expansionan a presión reducida y así pueden subdividirse en mas burbujas se expansionan a presión reducida y así pueden subdividirse en mas burbujas. Cuantas más burbujas haya, más fina será la estructura del producto cocido.

TIEMPO DE AMASADO

Un examen de las curvas de amasado como las que representan en la Fig. 10, muestra que los picos de amasado de las distintas harinas se producen en

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tiempos diferentes. El área bajo la curva es una esencia una curva de potencia, es decir, una medida del trabajo necesario para amasar una masa. Obviamente todas las harinas no se amasaran con el mismo trabajo.

El tiempo de amasado de las diferentes harinas de trigo está bajo control genético, y como cualquier otro carácter, puede ser seleccionado por los cultivadores. El contenido proteico de la harina, puede afectar también al tiempo de amasado. Las muestras bajas en proteínas (<2% de proteína) necesitan tiempos de amasado más largos. Sencillamente porque tienen menos proteína. La riqueza proteica superior al 12%, no afecta a los tiempos de amasado. Otro factor que afecta a los tiempos de amasado es el ambiente en el que creció el trigo. El control del tiempo de amasado parece estar asociado con la fracción glutenina proteína de la harina de trigo.

Ciertos agentes químicos, particularmente los reductores, como la cisteína, bisulfito y sustancias relacionadas, son muy eficaces en reducir el tiempo de amasado. Estos reactivos funcionan aparentemente rompiendo los enlaces disulfuro en las proteínas gluteninas, reduciendo así el tamaño de las proteínas. Estas proteínas más pequeñas, se hidratan con más facilidad y, por tanto, conducen a tiempos de amasados más cortos. El pH de la masa afecta también el tiempo de amasado; los pH más bajos corresponden a tiempos de amasado más cortos, y los más altos (hasta 10) alargan los tiempos. Esto se puede explicar como un efecto sobre la carga de las proteínas. El efecto de pH bajo se puede evitar con sal (presumiblemente por enmascaramiento iónico).

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SIBREAMASADO

Tras alcanzar el pico óptimo, si se sigue amasando, se pone la masa pegajosa y mojada, con visto de <<sobreamasado>>. Se suele referir a esto diciendo que la masa se ha cortado.

Una explicación del amasado en exceso es que se produce un fenómeno de debilitamiento. Si continuamos amasando las moléculas grandes de proteínas, se alinean en la dirección del flujo, y así ofrecen menos resistencia al amasado. Aunque esta es una buena explicación, aparentemente no es correcta porque la masa no se sobreamasa en atmósfera de nitrógeno, o si se elimina la fracción hidrosoluble. No hay razón para creer que cualquiera de estos dos factores afecte al debilitamiento. Por lo tanto, debemos buscar otra explicación.

El hecho de que el amasado en atmósfera de nitrógeno no produce sobreamasado, indica que este es un proceso de oxidación. El hecho de que las masas no se sobreamasan si se les priva de los hidrosolubles, indica que algo de los hidrosolubles está implicando en el proceso. La pista de lo que era importante en la fracción hidrosoluble, llegó por el hallazgo de que el acido fumárico y sustancias relacionadas, reducían el tiempo de amasado y también aumentaban fuertemente la velocidad a la que se cortaba la masa. De hecho, los compuestos carbonílicos α, β- no saturados tales como los ácidos fumaricos, maleico y ferúlico, tienen efectos en el sobreamasado (Fig. 11) similares a los del reactivo bloqueante del sulfhidrilo (SH), N-etilmaleimida (NEMI). Sin embargo, se demostró que NEMI y la cisteína interactuaban durante el amasado, mientras que no lo hacían el ácido fumárico y la cisteína. De aquí que no pueda ser explicado por bloqueo de SH, el efecto de los compuestos con doble en lace activado.

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Sorprendentemente, el efecto de los compuestos con doble enlace activado sobre la degradación de la masa, puede invertirse por la lipoxigenasa (por ejemplo: en harina de soja activa enzimáticamente) o por neutralizantes de radicales libres. Este hecho condujo a la hipótesis de que las sustancias con doble enlace activado, producen el efecto reaccionando con radicales libres creados en la proteína del gluten durante el amasado.

Es interesante que los oxidantes rápidos como el yodato potásico y la azodicarbonamida, induzcan la rápida degradación de la masa, que resulta muy similar a la producida por las sustancias con doble enlace activado. Una explicación de los efectos de los oxidantes rápidos es que oxidan grupos SH de la harina de disulfuros. A causa de la carencia de grupos SH, no pueden producirse reacciones de intercambio tiol- disulfuro. Por lo tanto, las proteínas del gluten soportan mas tensiones, lo que produce la ruptura de los enlaces disulfuro, formando más radicales tiol. Por esto, la degradación se produce con más rapidez, incluso aunque sea el mismo el número de dobles enlaces activados. La reconstitución de experimentos con harinas que variaban mucho en la velocidad de degradación de la masa, ha demostrado que la diferencia entre estas harinas está en la fracción proteica y no en la fracción hidrosoluble. Por lo tanto, no son los compuestos con dobles enlaces activados lo que controla la velocidad de degradación de la masa, sino mas bien, la resistencia de la proteína (es decir, la falta de grupos SH).

Fermentación

La levadura es un organismo vivo que ha entrado en latencia después de su cultivo. La latencia es causada, bien por desecación en el caso de la levadura seca activa, o por baja temperatura en el caso de levadura prensada. Cuando se añade levadura a la masa, se crean las condiciones adecuadas para que salga de latencia y se vuelva activa. La levadura es un organismo versátil; puede producir fermentación bajo condiciones tanto aerobias como anaerobias. La producción de la levadura y las primeras etapas de la fermentación de cerveza, son procesos aerobios, mientras que la fermentación del pan es un proceso anaerobio. Por esto, poco crecimiento de la levadura se produce durante la fermentación de la masa.

La levadura producida comercialmente, siempre está contaminada con bacterias, principalmente con lactobacilo; esto, que es de mucha importancia en las galletas cracker y en el pan de masa agria, parece carecer de importancia en los procesos de panificación corriente. El oxígeno de la masa, es consumido rápidamente por la levadura y por las bacterias cuando empieza la fermentación. Después, la fermentación es anaerobia a menos que añadamos oxígeno al sistema (p. ej. volviendo a amasar). Los productos principales de

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la fermentación con levadura son: dióxido de carbono y etanol. Al producirse dióxido de carbono en la fase acuosa, el pH desciende y la fase acuosa se satura con dióxido de carbono. El retraso inicial que se encuentra con la curva de producción gaseosa, es debido a la adaptación de la levadura al nuevo entorno y que la fase acuosa se satura con dióxido de carbono. Solamente después de que se ha saturado la fase acuosa es cuando el dióxido de carbono queda disponible para esponjar el sistema. El proceso de esponjamiento en sí, será presentado en la próxima sección. Ahora, nuestro interés esta puesto en el hecho obvio de que el gas es retenido y la masa es esponjada.

Al ir fermentándose la masa, es costumbre golpearla o reamasarla, dependiendo del sistema seguido de panificación. ¿por qué se hace esto y con qué objeto? las celdillas de gas en la masa se van haciendo cada vez mayores a medida que se va produciendo mas gas, el golpeteo o reamasado subdivide las celdillas de gas, produciéndose muchas más celdillas y más pequeñas. Con toda seguridad, se pierde una gran cantidad de dióxido de carbono a la atmósfera, pero lo importante es la creación de nuevas celdillas de gas.

Otra ventaja del golpeteo o reamasado es la mezcla de los ingredientes de la masa. Las células de levadura no tienen movilidad en la masa; por tanto, dependen de la difusión del azúcar hacia ellas. Al ir progresando la fermentación, las distancias de difusión se van haciendo cada vez mayores. Con estas intervenciones se unen otra vez las células de levadura y las sustancias fermentables. En los sistemas de panificación de tiempo corto o tiempo cero, no son prácticas estas intervenciones, ya que no se deja tiempo suficiente a la masa para que se expansione.

Además, de una facultad de producir gas, la levadura afecta también a la reologia de la masa. Los efectos de la levadura sobre la reologia de la masa se evidencian muy bien con la sencilla prueba de extensión. El sentido de esta prueba se puede ver en la Fig. 12. se puede considerar que la masa tiene a la vez propiedades de flujo viscoso y elasticidad. La masa en la que predomina la propiedad del flujo viscoso, tiene mayor la relación de extensión (anchura dividida por la altura), mientras que, la masa que es más elástica, la tiene menor.

Como se puede ver en la Fig. 13, la masa harina-agua produce una relación elevada después de tres horas. Esto indica que las propiedades de flujo viscoso son grandes en la masa harina-agua. Cuando a tal masa se añade levadura, la relación de extensión es muy diferente. Esto demuestra que la levadura influye en las propiedades reologicas de la masa. La adición de levadura a la receta hace que la masa pase desde una componente de alto flujo viscoso, a alta elasticidad en el transcurso de tres horas de fermentación. La tendencia a producir masas con propiedades mas elásticas, es la misma que encontramos cuando añadimos oxidantes a la masa. Así, la levadura tiene efecto claramente oxidante.

Esto hace sugerir una pregunta obvia: ¿Son los productos de fermentación los que producen la alteración reológica, o es la levadura misma? la pregunta se contesta fácilmente haciendo un prefermento sin harina y centrifugando el sistema para eliminar las células de levadura de los productos de fermentación. Una vez hecho esto y añadido a una masa separada

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harina-agua, se aclara que los productos de fermentación no modifican la reologia de la masa. La levadura por sí misma, parece ser la entidad que altera la reología de la masa. Este simple experimento, probablemente explica por qué los sistemas de prefermento sin harina, no han tenido éxito. Cómo la célula de la levadura altera la reolgía de la masa, no es claro y es un campo que necesita ser estudiado con más detalle.

Los antioxidantes químicos que se incluyen en las recetas del pan, afectan también a la reologia de la masa. Algunos de los oxidantes (yodato potásico y azodicarbonamida, por ejemplo), son oxidantes de acción rápida, que producen el efecto durante el amasado. El bromato potásico, en cambio, prácticamente no tiene efecto durante el amasado, pero afecta a la reología de la masa durante el tiempo de fermentación. Por lo menos parte del efecto dependiente del tiempo del bromato potásico, puede ser debido al cambio de pH de la masa durante la fermentación; el bromato potásico reacciona más rápidamente con pH más bajo. El acido ascórbico tienen a la vez reacción rápida y dependiente del tiempo sobre la reologia de la masa. La masa fermentada y oxidada óptimamente, no tiene propiedades de flujo viscoso en la etapa de maduración. Por lo tanto, la masa en el molde se expansiona en lugar de fluir para rellenarlo. Después de la fermentación

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presumiblemente a causa del golpeteo mecánico, las fibrillas de gluten parecen alinearse (Fig. 14).

El cambio de pH asociado con el tiempo de fermentación es importante también para las propiedades reologicas de la masa. Inmediatamente después de salir de la amasadora, la masa tiene generalmente un pH de 6,0. Durante la fermentación, el pH decae de 5,0. Al principio se produce un rápido descenso, provocado por el ácido carbónico producido al disolverse en el agua el dióxido de carbono. Un segundo factor es la lenta producción de ácidos orgánicos por las bacterias en la masa. La harina misma y la leche o la proteína de soja, son buenos tampones y por lo tanto ayudan a controlar el pH. Los pH más bajos, acortan los tiempos de amasado. Esta es, al menos en parte, la razón del tiempo más corto de amasado. Esta es, al menos en parte, la razón del tiempo más corto de amasado de los sistemas de esponja y masa o de prefermento, que en el sistema de masa simple. El cambio de pH tiene poco efecto sobre la relación de extensión.

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PRODUCCION DE GAS

A continuación resumimos el proceso de fermentación anaerobia de los hidratos de carbono por la levadura, hasta los productos finales: etanol y dióxido de carbono:

En un sistema proyectado para favorecer la actividad de la levadura, el sustrato (sacarosa o glucosa) se utilizan a la velocidad de 0,77 – 3,00g de azúcar por hora por gramo de sólidos de levadura. En una fermentación de tres horas, y 55 minutos de maduración, con levadura prensada (29% de sólidos) a razón de 2%

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productos esponjados con levadura

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