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7/27/2019 LA FERMENTACIN SU ACCIN SOBRE LAS MASAS PANARIAS.doc

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LA FERMENTACIN

Su accin sobre lasmasas panarias

G. B. QUAGLIA

e entiende por fermentacin el aumento delvolumen de la masa mediante la expansin de losgases que se forman antes y/o durante la coccin,

proporcionando al producto, una vez cocido, mejorescaractersticas en cuanto a esponjosidad, aceptabilidad,masticabilidad y digestibilidad.

SLos mtodos de fermentacin pueden ser de tres tipos:

biolgico, qumico y fsico. El primero de stos, es decir lafermentacin biolgica, es la que se utiliza en la fabricacindel pan y otros productos de bollera y pastelera de masasfermentadas.

Concretamente vamos a estudiar este primer tipo de fer-mentacin y examinaremos tambin .Ios defectos que sepueden derivar de la utilizacin de materias primas pocoadecuadas, en particular de los problemas que pueden

presentar algunas harinas, y los errores que pueden co-meterse durante el proceso de elaboracin de las masas.

La fermentacin biolgica se produce como consecuenciade la formacin de gas, principalmente de anhdridocarbnico, producido por la fermentacin alcohlica enausencia de oxgeno, segn la siguiente reaccin:

C6H12O6 + H2O 2C2H5OH + CO2azcares + agua alcohol etlico + anhdrido carbnico

Adems de la produccin de anhdrido carbnico y alcohol

etlico se forman tambin otros compuestos secundarios(cidos, alcoholes superiores, steres, aldehdos..)


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La temperatura a la que se lleva a cabo la reaccin

desempea un rol importante en la actividad fermentativa delas levaduras

que tienen una importancia considerable por lo que respectaa la calidad organolptica del producto acabado.

Los microorganismos que efectan este tipo de reaccinson los Saccharomyces cerevisiae que pertenecen al gnerode los Saccharomyces.

Durante el proceso de elaboracin del pan, sobre todo enel caso de utilizar masa madre o masa fermentada, ademsde la fermentacin alcohlica se producen tambinfermentaciones relacionadas con la presencia de otros tiposde microorganismos, como el Saccharomyces exiguus, elLactobacillus brevis y el Pediococcus sp.

Los tipos de azcares que constituyen la fuente de ener-

ga para los Saccharomyces y que son por estos fermen-tados son, sobre todo, los azcares simples, glucosa y fruc-tosa, que pueden derivar de una de las siguientes vas:

a) Los azcares existentes en la harina, en un porcentajeaproximado del 1,1 %.b) La maltosa derivada del almidn c) Elazcar eventualmente aadido.

Teniendo en cuenta que las levaduras afectan sobre todo a los azcares simples, es decir, a la glucosa y la fruc-tosa, los otros tipos de azcares complejos debern, antesde ser utilizados, simplificarse mediante la accin de enzimasdiversas.'

La maltosa, por ejemplo, obtenida por la degradacinenzimtica del almidn (alfa y beta amilasas), es conducidaal interior de la clula de la levadura por accin de otraenzima, la malto permeasa, y luego transformada por otraenzima existente tambin en el interior de dicha clula, lamaltasa, en glucosa. azcar simple utilizable directamentepor la levadura segn la reaccin a la que ya noshemos referido.As como en el caso de la levadura prensada destinada

. a la panificacin nos encontramos ante un cultivo prcti-camente puro de la especie Saccharomyces cerevisiae,Icuando se emplea como agente de fermentacin la masa

madre, otras especies de levadura contribuyen tambin a lafermentacin, como Saccharomyces exiguus, lactobacillusbrevis, mycoderma actica y el butrico.

TEMPERATURA y PH

La temperatura (1) a la que se lleva a cabo la reaccindesempea un rol importante en la actividad fermentativa delas levaduras. Se puede considerar que la velocidad defermentacin es proporcional a la temperatura, entre 20 y40C, por encima de 40C la velocidad empieza a disminuir.

Particularmente los Saccharomyces cerevisiae presentanuna actividad ptima entre 26 C y 30C, pero ya a 35C sepuede evidenciar una disminucin de la actividad, hasta talpunto que dicha temperatura no debera ser superada enel caso de que la levadura se disuelva con agua caliente

antes de la preparacin de la masa. La fermentacinlctica presenta, sin embargo, su temperatura ptima a los20C, mientras que para la butrica su mximo ser de 35C.

Tambin el pH de la masa influye sobre la actividad fer-mentativa con un intervalo ptimo entre 4,8 y 5,2, segn eltipo de producto.

EL AGUA Y LA SAL

Otros factores, como la calidad del agua y la sal, reper-cuten tambin sobre el poder fermentativo de las levaduras.

La calidad del agua, ms que ejercer una influencia en laactividad de la levadura, provoca diversas acciones sobre laspropiedades fsicas de la masa. Por ejemplo, en el caso de

utilizar agua demasiado dura se obtendr un glutentenaz y rgido, mientras que el empleo de agua dulcecomportar la formacin de un gluten viscoso. (El aguadulce es la que contiene menos de 0,6 g de sales por litro).

Por lo que respecta a la sal, en las cantidades en que estasustancia es empleada normalmente -2 % respecto a laharina aproximadamente- no parece tener influencia en laactividad fermentativa de las levaduras. Se ha podido


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LA FERMENTACINSu accin sobre las masas panarias

evidenciar que es la fermentacin de la maltosa la que

sufre una ,disminucin en el caso de utilizar cantida-des elevadas de sal.

DOSIS DE LEVADURAEN LA PANIFICACION

En la panificacin la dosis de levadura utilizada es, engeneral, de 2,5 Kg por 100 kg de harina o por 60 litrosde agua. Sin embargo, normalmente, el porcentajevara en funcin del tiempo de fermentacin requeridoy del tipo de clima.

El sistema de incorporacin de la levadura a la masano repercute demasiado en la fermentacin panaria.sta se puede utilizar, o bien desmenuzada

directamente en la amasadora o previamente disueltaen una determinada cantidad de agua y luegovertindola en la amasadora.

De lo dicho hasta ahora se deduce la importanciaque presenta la calidad de la levadura en relacin a lacalidad del producto acabado.

CALIDAD DE LALEVADURA

Para la fermentacin de las masas panarias se utiliza le-vadura del tipo Sacharomyces. Sin embargo, no todas

las especies pertenecientes a este gnero presentan ca-ractersticas fermentativas similares, pues hay algunas queactan slo sobre un tipo de azcar y otras sobre dos o ms.Poresta razn es necesario saber que la especie eerevisiae,que es la ms representativa en la levadura prensada,transforma la glucosa o dextrosa y la fructosa.

Estos dos azcares no estn presentes, de forma natural,en la harina y, por lo tanto, en las masas, pero aparecen porla accin que provocan las enzimas en las molculas mscomplejas, constituyentes de la harina, como el almidn y lamaltosa, o son aadidos como ingrediente de la masa, comoel caso del azcar.

Exponemos a continuacin una tabla representativa detodas las reacciones que se producen antes o durante lafermentacin (*).

En definitiva, las enzimas presentes en las harinas y en la

malta (amilasas) transforman el almidn en maltosa y sta asu vez es transformada por las enzimas (maltasa) presentesen la levadura en dextrosa, la cual, junto a la derivada de lasacarosa y la fructosa, se transforma por accin de la zimasaen anhdrido carbnico, alcohol y sustancias aromticas.

La calidad de la levadura depende sobre todo, de lapureza de la especie, caracterstica que debe ser garanti-zada por el fabricante. y que repercute, concretamente, en laactividad fermentativa del producto.

Una escasa capacidad fermentativa de cierto tipo de le-vadura puede ser debida a la poca pureza del producto

ENZIMA FUENTE SUSTRATO PRODUCTOS

a-amilasa Harina Almidn daado Almidn soluble Malta Dextrinas Fngica

3-amilasa Harina Dextrinas Maltosa Malta

. Maltasa Levadura Maltosa DextrosaInvertasa Levadura Sacarosa Dextrosa

FructosaZymasa Levadura Dextrosa Anhdrido

Fructosa carbnico Alcohol Compuestos de aroma

*Estas enzimas no estn admitidas en la legislacin espaola como aditivos de las harinas, pero s formando parte de los mejorantes empleados normalmente enpanaderra. Ver Influencia de los mejorantes sobre las harinas espaolas. Alvaro Pinedo. MOLlNERIA y PANADERIA n? 933. Di ciembre 1987.


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mismo, lo que se evidenciar por adquirir sta una

coloracin diferente de aqulla caracterstica blanco-griscea.La actividad de la levadura, aunque sea sta de

mxima pureza, puede verse comprometida por unamala conservacin.

La levadura debe estar constituida por clulas en sumayor parte vivientes y de la especie cerevisiae, sin laadicin de almidn y fculas, con una humedad nosuperior al 75 %, cenizas no superiores al 2,5 % Y conuna acidez que no sobrepase los 5 grados.

Factores como la humedad, el aire y la temperaturarepercuten en el estado de conservacin y, por lotanto, en la capacidad fermentativa de la levadura. Lalevadura se ver afectada rpidamente si su contenidoen humedad es superior al 75 por ciento. Tambin el

aire que haya que.dado en el producto, si no ha sido expulsado mediantela compresin, puede comprometer su calidad, encuanto que permite la respiracin de las clulas conproduccin de calor, que repercutir negativamente enel estado de conservacin.

La temperatura de conservacin presenta unanotable importancia en cuanto que puede influir en lacalidad de la levadura; de hecho la levadura sedeteriora a temperaturas superiores a los 20 De, y deforma ms rpida cuanto ms elevada es latemperatura, mientras que, por el contrario, se muestraresistente a una baja temperatura.

Su conservacin es aproximadamente de 15 das a una

temperatura de 4 de y con una humedad relativa entreel 80 % y el 85 %. Tiempos de conservacin ms'prolongados se pueden obtener a 1C y con una humedadrelativa entre el 90 y el 92 por ciento.

La levadura puede conservarse tambin congeladay en ese caso la duracin de conservacin puedealcanzar los tres meses. A una temperatura ambiente,la levadura deber conservarse en lugares frescos yaireados durante perodos no superiores a los quincedas.

En definitiva, la capacidad de fermentacin de lalevadura depende, sobre todo, de los cuidados con losque se conserve y del modo en que se manipule en elmomento de su utilizacin, teniendo siempre en cuentaque estamos en presencia de clulas vivas, sensiblesal calor, a las sustancias qumicas, al aire y al pH.

Para profundizar en este aspecto, sealamos acontinuacin las precauciones que debemos tener encuenta para tener una levadura de ptima calidad:

1) Es necesario planificar la reserva de levadurade forma que sta pueda ser utilizada en el perodomximo de un mes. De hecho, la capacidad defermentacin de la levadura tiende a disminuir conel tiempo. Las levaduras viejas presentan unaactividad inferior a aqullas jvenes.

2) Una vez abierto el envoltorio de la levadura,sta ser utilizada en el tiempo ms breve posible.La utilizacin

de levadura cuyo paquete ya est abierto y se haya dejado a

temperatura ambiente en el obrador producir un desarrollolimitado de las masas panarias.3) La levadura deber conservarse en cmaras frigorficas

a una temperatura entre 4 C y 15 C, y no debersometerse a cambios trmicos, as como tampococonservarse nunca en ambientes clidos.

La disposicin ideal, en el frigorfico, se realizar enestantes de rejilla en los cuales las cajas o los panesde levadura puedan colocarse oportunamentedistanciados entre s, de forma que se garantice unabuena refrigeracin y ptima ventilacin, y de estemodo se produzca al mnimo el riesgo de formacinde moho. .

Es aconsejable, adems, que la levadura sesaque del frigorfico algunas horas antes de suutilizacin, de forma que sta pueda adquirir de nuevosu equilibrio con la temperatura ambiente.

4) En la mayora de los casos se suele emplear lalevadura desmenuzndola directamente en la harinade la amasadora; sin embargo, el mejor sistema serael de disolverla en agua y luego verterla en la masa.

De todos modos, en esta tcnica, la disolucin de lalevadura no se deber efectuar jams con agua ca-liente, a una temperatura superior a los 35 C, puestoque a altas temperaturas las clulas sufren unadisminucin de la actividad fermentativa e incluso, porencima de los 60 De, mueren en uno o dos minutos.

5) Debemos sealar tambin, que la actividad de laslevaduras puede disminuir por la accin de algunos

ingredientes y por eventuales aditivos.En contra, pequeos porcentajes de azcar porejemplo del 4 %, como pueden llevar algunospanecillos, producen un efecto de ayuda a lafermentacin y a su regularidad.

Una accin inhibitoria sobre la actividad de laslevaduras la producen los conservantes qumicos.Sustancias conservadoras como el cido srbico (2) yel cido propinico (3) y sus respectivas sales,disminuyen la capacidad de fermentacin de lalevadura. Por lo tanto si estas sustancias se empleanes aconsejable utilizar una mayor cantidad delevadura.

LEVADURA SECAACTIVA y LEVADURAINSTANTANEA

En estos ltimos aos han aparecido en el mercado unaserie de nuevos tipos de levaduras, particularmente la le-vadura seca activa.

Este tipo de levadura est constituida por Saccharomycescerevisiae, pero las clulas son desecadas de modo quepueda obtenerse una humedad inferior al 8 %.


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En la panificacin, la dosisde levadura utilizada es,en general, de 2,5 kilos

por 100 kg. de harina opor 60 litros de agua

Existen en el comercio, tambin, tipos de levaduraseca activa obtenidas de cepas de distinto gnero, lascuales resultan particularmente adecuadas paraproductos de pastelera porque adems de ser muyresistentes a la desecacin, mantienen ntegra sucapacidad de fermentacin en altas concentracionesde azcar y en presencia de algunos inhibidores, comoson los propionatos, aditivos utilizados comoconservantes en los productos de bolIera.

La levadura seca activa presenta tambin una mayorestabilidad de conservacin a temperatura ambienterespecto a la levadura prensada. De hecho, mientrassta ltima pierde ms del 6 por ciento de sucapacidad de fermentacin en dos semanas deconservacin a 4 C, la levadura seca activa pierdealrededor del 73 por ciento de su actividad despus deun mes de conservacin a temperatura ambiente.Una operacin fundamental es la de la rehidratacin de

la levadura seca activa, durante el curso de la cual es ne-cesario tener en cuenta varios aspectos.

MODO DE EMPLEO

DE LA LEVADURASECA ACTIVA

A cuatro partes de una solucin azucarada (constituida porcinco partes de azcar y 95 partes de agua) llevada a unatemperatura de 35-38 C, se aadir una parte de levaduraseca activa, o bien ms simplemente, disolver 100 gramosde levadura seca en medio litro de agua caliente a 38 Cen la cual se hayan disuelto previamente alrededor de 25gramos de azcar.

Se dejar reposar durante 10 minutos, luego se agitar


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Factores como lahumedad, el aire y latemperatura repercutenen el estado deconservacin y, por lo

tanto, en la capacidadfermentativa de lalevadura

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hasta obtener una suspensin homognea, la cual deber serempleada antes de 10 minutos despus de la preparacin.

DOSIS DE EMPLEO

CONTROL DE LA ACTIVIDAD FERMENTATIV A DE LAS HARINAS MEDIANTE LAREGULACION DE SU ACTIVIDADAMILASICA

Para calcular la levadura seca que se debe aadir a la masase deber tener en cuenta que sta equivale a tres veces laactividad de un peso equivalente de levadura prensada, esdecir, 300 gramos de levadura seca corresponden a900 gramos de levadura prensada.

Adems, es necesario tener en cuenta que lacantidad de agua utilizada para diluir la levaduradeber ser sustraida del total de la cantidad de agua

establecida en la receta.

CONSERV ACION

La levadura seca se conserva en ambientes frescosy secos y, una vez iniciada la utilizacin de un envase,sta no deber estar en contacto con el aire y deberconsumirse rpidamente.

El almidn, ya sea en su forma natural o bien afectado porla rotura de la molturacin, es transformado, como ya se hadicho, en azcares fermentados, como la glucosa y lamaltosa, por la accin de la alfa amilasa,

Asimismo, el almidn deteriorado, presente entre un 4 % yun 8 % segn el diagrama de molturacin utilizado, puedeser transformado en maltosa por la beta amilasa. De cuantose ha dicho se puede comprender cmo la fuerzafermentativa puede variar de harina a harina segn el grado

de deterioro del almidn y por la presencia de enzimasamilolticas.La alfa amilasa contenida en el trigo puede ser insuficiente

o excesiva. El primer caso puede ser debido al cultivo delgrano en un clima seco; el segundo caso es consecuenciade condiciones climatolgicas de cultivo particularmentehmedas, o bien cuando el trigo se ha conservado en unambiente hmedo durante un tiempo prolongado.


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La capacidad de fermentacinde la levadura depende,sobretodo, de los cuidados conlos que se conserve y del modoen que se manipule en elmomento de su utilizacin

Adems, tambin el almidn, como ya se ha dicho an-teriormente, puede repercutir en la calidad panificable de unadeterminada harina, en cuanto que las amilasas presentanuna escasa accin sobre el almidn ntegro, como se puedeobservar en el grano de trigo, mientras que resultan msactivas en el almidn llamado deteriorado que se obtienedespus de la molturacin y, por lo tanto, est en la harina

misma.Cuando una harina presenta una escasa actividad

amiloltica es posible intervenir aadiendo malta diastsica oproductos a base de enzimas amilolticas.

Ms difcil resulta la posibilidad de corregir en el trigo unaelevada actividad enzimtica; intervenciones de ese tipopueden provocarse mediante una modificacin en elprograma de molturacin , de forma que disminuye lo m-ximo posible el deterioro del almidn, con la finalidad decompensar, aunque sea parcialmente, el elevado contenidode alfa amilasas, es decir, un proceso de tratamiento con elcalor del trigo o de la harina de modo que se pueda reducir laactividad de la enzima, o bien, a nivel panificador, utilizandocantidades inferiores de levadura, trabajando con masas a

temperaturas ms bajas y disminuyendo la duracin de lafermentacin.

MECANISMO DE ACCION DE LA LEVADURAEN EL PROCESO DE PANIFICACION

Despus de haber analizado los principales fenmenosque pueden repercutir en la fermentacin panaria, exami-naremos a continuacin la accin de la levadura en las

distintas fases de la panificacin y, es decir, durante el re-poso tras el amasado, en el transcurso de la fermentacinfinal y en la coccin.

Reposo en artesa

Durante esta primera fermentacin tienen lugar una seriede fenmenos que pueden sintetizarse aqu de la siguientemanera:

a) Produccin de anhdrido carbnico y alcohol a partirde los azcares existentes en la harina.

b) Disolucin del anhdrido carbnico.

c) Formacin en la masa de la maltosa, que se empezar aser utilizada.


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I

En la mayora de los casos se suele emplear la levadura, desmenuzndoladirectamente en la harina de la amasadora. De todas formas, el mejor sistemasera el de disolverla en agua y luego verterla en la masa

Fermentacin final

En esta segunda fase de la fermentacin se lleva a cabo:a) Desarrollo de la masa relacionada principalmente con

la fermentacin de la maltosa.' .b) Estructura alveolar de la masa con formacin de una

red proteica continua, asociada a los lpidos y a laspentosanas.

c) Equilibrio entre la viscosidad y elasticidad de la masa.d) Difusin del anhdrido carbnico.

Coccin

Durante esta operacin se producen los siguientes fe-

nmenos:

FERMENT ACIONEN PASTELERIA

En pastelera es importante tener en cuenta el efecto delos azcares aadidos segn cada receta. Los tipos deazcar ms comunes son la sacarosa (azcar comn) y el

jarabe de glucosa de alto porcentaje de fructosa y lactosa.En general, cuando la cantidad de azcar aadido supera el5 % respecto a la harina, se produce una ligera disminucinde la actividad fermentativa.

La cantidad de anhdrido carbnico formada por la ac-tividad fermentativa es mxima para la sacarosa, seguidaluego por la glucosa, la fructosa y la maltosa, y tiende aaumentar hasta alcanzar el mximo con un 3-4 % para,luego, comenzar a decrecer si se incorporan valores su-periores de azcares a la masa.

Este fenmeno de la disminucin de la actividad fermen-tativa segn ciertas concentraciones de azcar-est rela-cionado con un aumento de la presin osmtica, y a esterespecto se pueden hacer las siguientes observaciones:

- La presin osmtica es proporcional al nmero de lasmolculas y, por lo tanto, a la cantidad de azcar disuelto enel agua de la masa, por lo que la adicin de jarabes deglucosa con alto porcentaje de fructosa genera una presinosmtica superior a aquella debida a la adicin de anlogacantidad de sacarosa. Por ello con sacarosa (azcar comn)se obtienen masas con mayor poder fermentativo.

- Adems, cuanto ms rica en azcar es una receta, tantomenor es la cantidad de agua, con un relativo aumento de lapresin osmtica y, por lo tanto, con reduccin de la

capacidad de fermentacin.- Por ltimo, la lactosa no es fermentada por la levadura,

por lo que aadirla no supone un desarrollo del anhdridocarbnico, aunque s repercute en el aumento de la presinosmtica y, por lo tanto en la disminucin de la capacidad defermentacin de la levadura, tal como testifican numerosostrabajos de investigacin que han puesto en evidencia cmoel aadir lactosa tiene un efecto negativo en el desarrollo delas masas panarias.

(De L'Art Bianca)

1. Ver Levaduras: la calidad a simple vista. MOLlNERIA y PANADE RIA n.o908. Noviembre 1985.

(2). Nmeros E-200, E-201, E-202 Y E-203.(3). Nmeros E-281 y E-282.

En pastelera es importantetener en cuenta el efecto delos azcares aadidossegn cada receta: Los tiposde azcar ms comunesson la sacarosa (azcarcomn) y el jarabe deglucosa de alto porcentajede fructosa y lactosa.

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