Sin duda que el nacimiento y desarrollo del arte de la panificación se remonta a los primeros tiempos del hombre sobre la Tierra. Existen numerosas evidencias que señalan que desde las más antiguas civilizaciones el hombre molió el grano de trigo, separando sus partes de difícil digestión y elaboró pan. En un principio fue un pan sin fermentación, muy diferente del que conocemos en la actualidad, que evolucionó con los años y la aplicación de la ciencia y tecnología, hasta la gran gama de panes esponjosos que consumimos hoy a diario. Probablemente el primer pan esponjoso que se produjo se debió a la fermentación accidental por levaduras de una masa que esperaba ser cocinada.

La elaboración de pan tomó con los años gran importancia, y lo que comenzó casi accidentalmente se transformó en un arte que requería de gran dedicación y destreza. En la actualidad la elaboración de pan envuelve una gran dosis de tecnología y ciencia para entender y controlar los complejos fenómenos bioquímicos que en ella se producen.

Los ingredientes básicos para la panificación son la harina de trigo, el agua, la levadura y la sal, los que combinados en forma adecuada y procesados eficientemente provocarán el esponjamiento indispensable de la masa para su posterior estabilización en el horno y la obtención de un producto de calidad.


Levaduras

Las levaduras usadas en la panificación son de la especie Saccharomyces cerevisiae, unos pequeños hongos, unicelulares, de forma ovalada o redonda y diámetros de 4 a 7 micrones. Dependiendo de las condiciones ambientales que encuentren las levaduras, especialmente de temperatura y disponibilidad de oxígeno, se favorece su reproducción o la fermentación del azúcar.

Las levaduras se han usado en la elaboración de pan desde tiempos remotos, siendo los egipcios quienes descubrieron su valor alrededor de 4000 años a C. En los primeros tiempos se usó en forma de masa agria, luego como caldos fermentados y desde comienzos de este siglo como levadura prensada y deshidratada.

Cuando se mezclan los ingredientes básicos de la panificación y se desarrolla la masa, las levaduras se distribuyen en este volumen y si encuentran condiciones apropiadas realizan diversas funciones de gran importancia. Estas se resumen así:

Transforman los carbohidratos, por el complejo proceso de fermentación, en alcohol etílico y anhídrido carbónico. El gas producido en el proceso fermentativo forma pequeñas vesículas en la masa, la que debido a su naturaleza elástica aumenta de volumen o "leuda". Al evaporarse el alcohol y eliminarse el anhídrido carbónico durante el horneado de las hogazas, los procesos bioquímicos se estabilizan y se forma la miga esponjosa de pan. Mejoran las condiciones físicas de la masa aumentando su elasticidad debido a la presión ejercida durante la producción de gas y a pequeñas cantidades de ácido láctico generadas durante la fermentación que le dan mayor flexibilidad al gluten. Confieren gran parte del sabor y aroma propios del pan. Hay un gran número de compuestos químicos que son producidos en pequeña cantidad durante la fermentación y que influyen significativamente en las características organolépticas que posea el pan. Mejoran levemente el valor nutritivo del pan debido a su aporte en proteínas y de vitaminas del complejo B.

Para ejercer su acción beneficiosa en la fabricación de pan las levaduras deben encontrar un ambiente adecuado especialmente en lo que se refiere a elementos nutritivos, temperatura, pH y presencia de sustancias tóxicas, por lo que es necesario un manejo cuidadoso de las condiciones de fermentación que aseguren el efecto deseado.

Cuando alguno de estos requisitos no se cumple se producen fallas en la calidad del pan.

Si se usa una dosis muy pequeña de levadura se obtienen panes con bajo volumen, masa densa y pegajosa. Por el contrario, si la dosis es excesiva se obtienen panes con volúmenes anormalmente altos, con miga de color blanco sucio y sabor ácido.

Cuando el tiempo de fermentación es muy largo se logran panes de color pálido y miga de grano disparejo. Si el tiempo de fermentación es demasiado corto, el volumen de pan será bajo, con poco sabor y color oscuro.

Por otra parte, la levadura cuando no está en condiciones de refrigeración respira (es un organismo vivo) a expensas de sus propias reservas originando calor que favorece a los procesos de autodestrucción y por tanto deteriora su calidad. Es por ello necesario mantener bajo nivel de respiración mediante un almacenamiento apropiado para garantizar una acción vigorosa y uniforme de las levaduras.


Producción comercial

En los últimos años se han hecho muchas investigaciones en la mejora genética de las levaduras. Mediante acuciosos estudios la ingeniería genética ha logrado introducir genes que permiten la obtención de mejores rendimientos, mejor acción sobre la masa, mayor velocidad de crecimiento, resistencia a altas concentraciones de sal o azúcar, etc., características que han conducido a la obtención de razas o híbridos de excelente calidad.

Cuando este primer objetivo se ha logrado estas células deben reproducirse en laboratorio en forma estéril. Luego de que se cuenta con una cantidad suficiente, se deben sembrar en grandes cubas para su producción comercial. El sustrato más apropiado es una dilución de melaza (subproducto de la obtención de azúcar) que se enriquece con algunos elementos nutritivos, se clarifica para eliminar impurezas y se esteriliza para evitar la aparición de microorganismos indeseables.

La reproducción de las levaduras requiere de gran cantidad de oxígeno, de modo que es necesario insuflar en las cubas un gran volumen de aire. Al cabo de 10-12 horas en las condiciones mencionadas, las levaduras obtenidas se separan por centrifugación, luego se lavan y se prensan, lográndose moldes de levadura prensada con 70% de humedad, o si se deshidratan en tambores con aire caliente se obtiene levadura seca de 8% de humedad.

Alternativamente, la crema de levadura puede someterse a altas temperaturas para inactivar sus sistemas enzimáticos, lográndose levaduras muertas cuyo destino es el mejoramiento nutricional o de sabor de algunos productos alimenticios.


Enzimas diastásticas

Este grupo de enzimas tiene como función el desdoblamiento de las moléculas de almidón, que contiene la harina, para formar azúcares, especialmente maltosa y glucosa que servirán de sustrato para la acción de las levaduras.

El grupo está constituido fundamentalmente por dos enzimas, la a-amilasa que corta los enlaces glucosídicos a (1--4) internos de las moléculas de almidón liberando unidades pequeñas conocidas como dextrinas, y lab -amilasa que corta los enlaces glucosídicos a (1--4) terminales de las moléculas produciendo azúcares de dos residuos de glucosa llamadas maltosa. La presencia de suficiente cantidad de a -amilasa que aumenta el número de enlaces terminales susceptibles a la acción de la b -amilasa es fundamental para una adecuada producción de maltosa.

Las enzimas diastásicas se producen en gran cantidad en embriones de trigo y cebada durante la germinación. Tienen como principal papel la producción de maltosa a partir de almidón, para permitir un adecuado desarrollo y acción de las levaduras. A través de esta función las enzimas diastásicas producen diversos efectos beneficiosos en la calidad del pan, como por ejemplo, colaborar en la maduración de la masa; mejorar el color, aspecto, sabor del pan y la textura de la miga; aumentar el volumen de pan y su capacidad de conservación, entre otros.

La harina de trigo tiene una cantidad adecuada de b -amilasa, pero generalmente es deficitaria en a -amilasa, la que hay que agregarla proveniente de otras fuentes. Si el contenido de diastasas y particularmente el de a -amilasa es bajo, se obtienen panes de volumen bajo y de corteza pálida. Por el contrario, si se encuentran en cantidades excesivas (uso de trigos germinados en la molienda) se obtienen panes con corteza oscura, miga pegajosa y en casos extremos con gluten debilitado y por tanto con mala retención de gas y volumen bajo.

Las enzimas diastásicas pueden extraerse de diversas fuentes y presentan características que las diferencian levemente. La más tradicional es la cebada germinada o malta, de la cual se obtienen distintos productos. Otras más nuevas son los microorganismos, hongos o bacterias de los cuales se obtiene a -amilasa.

• Harina de malta: Se obtiene de la molienda de cebada malteada.
  
  
• Jarabe de malta: Proviene de la concentración hasta un 70% de sólidos, del licor, de maceración de la cebada malteada.
  
  
• Jarabe seco de malta: Se obtiene por deshidratación a temperaturas medianas del jarabe de malta.
  
  Los productos obtenidos de la malta tienen además de -amilasa, enzimas proteolíticas (rompen las proteínas) que en exceso pueden debilitar al gluten. La a -amilasa fúngica: Es producida por el hongo Aspergillus oryzae. La enzima se inactiva a 75°C y su pH óptimo de actividad es 3,8 a 4,8.
  
  
• – a-amilasa bacteriana: Se obtiene de Bacillus subtilis y de Bacillus licheniforme. Es de gran pureza, se inactiva a 95°C y su pH óptimo es 5,8 a 6,0, por lo cual su uso en panificación debe ser cuidadoso.
  

Producción de malta comercial

Este proceso requiere de cebada seca, limpia y de alta capacidad germinativa, que se deja remojar en agua por 40 a 60 horas a 10-12°C hasta que el grano alcance 42-46% de humedad. Transcurrido ese tiempo, se escurre el exceso de agua y la cebada se extiende en canchas o piscinas de germinación por 8 a 12 días realizando volteos periódicos de los granos para favorecer la aireación. Finalmente el grano germinado se seca a temperaturas de 50-60°C y posteriormente se tuesta levemente a temperaturas de 80°C, produciéndose la cebada malteada, de la cual se obtienen los diversos productos descritos.

El pan nuestro de cada día necesita de una industria bioquímica de alta especialización, que comienza al depositarse el grano de trigo en la tierra. Parte de lo que sigue lo hará la naturaleza, pero cada día el hombre tiene mayor injerencia en la calidad del alimento que llega a nuestra mesa.



Ana Maria Estévez A.

Departamento de Agroindustria
Facultad de Ciencias Agrarias, Veterinarias y Forestales

Universidad de Chile.