BIOTECNOLOGIA DE LA PANIFICACION
En el mundo se producen anualmente cerca de mil millones de toneladas de cereales. El trigo y el arroz son los más
importantes y prácticamente iguales. Los granos de cereales y sus productos derivados representan el aporte
fundamental de calorías en la alimentación humana. También representan en numerosas regiones en vías de desarrollo,
el principal aporte de proteínas. Sin embargo el valor nutritivo de estas proteínas es bajo, por lo que en la actualidad se
trata de conseguir, por cruzamientos genéticos, variedades de trigo, maíz y arroz que, además de su alto rendimiento y
resistencia, tengan una cifra mayor de proteínas y sobre todo de lisina y triptófano. A este respecto, se pueden citar los
mutantes de maíz "opaco 2", rico en estos dos aminoácidos y el tritical, híbrido de trigo y centeno, rico en lisina.
COMPOSICION Y ESTRUCTURA
En lo que concierne al trigo, su composición afecta a las características funcionales tecnológicas; depende de la especie,
así como del período de siembra y clima. La principal especie de trigo es el Triticum vulgare (3x14 cromosomas) que
corresponde a todos los trigos llamados blandos. Los trigos "duros" ("hard en inglés) se diferencian de los trigos
"harinosos" ("soft", blandos) por su comportamiento favorable durante la molienda (debido a la composición del
endospermo y su estructura resistente); por lo general, son ricos en proteínas, sobre todo si se sembraron en primavera,
mejor que en otoño y maduraron rápidamente algunos dan harinas llamadas "de fuerza" ("strong") en las que la
abundancia y calidad del gluten determinan una fuerte absorción de agua y una elevada elasticidad de las pastas de
panadería, que es muy favorable para la retención de gas durante la panificación La "fuerza" y dureza a la molienda, no
van, necesariamente, paralelas Las harinas de trigo llamadas "débiles" ("weak") son generalmente pobres en proteínas,
pero se prestan bien para su empleo en galletas y dulcería Frecuentemente en la fabricación del pan y otros productos se
preparan mezclas de harinas de diferentes características.
El Triticum durum, trigo duro (2 x 14 cromosomas), es la especie utilizada para la fabricación de pastas alimenticias.
Algunas variedades, llamadas mitadinen, tienen un grano harinoso, aunque la mayoría sean duros.
En los granos de cereales se pueden distinguir cuatro tipos principales de proteínas La clasificación seguida se
fundamenta en las diferencias de solubilidad. Frecuentemente la separación de una proteína determinada resulta difícil,
a causa de fenómenos de agregación.
Las glutelinas y mas especialmente las prolaminas, se sintetizan durante las fases finales de la maduración de los
granos de cereales. Constituyen las proteínas mayoritarias de esos granos (caso de la gliadina del trigo, zeina* del maíz,
glutelinas del arroz). Están localizadas, en parte, en gránulos proteicos que se pueden ver al microscopio en las células
del endospermo.
PANIFICACION Y BIOQUIMICA DEL PAN
PROCEDIMIENTOS DE PANIFICACION
En la preparación habitual de la masa de panadería, a una mezcla apropiada de harinas se añade agua y cloruro de sodio
y se amasan durante 10 a 20 minutos. El amasado permite la absorción de agua (por las proteínas y los gránulos
triturados del almidón) y el desarrollo de la elasticidad y extensibilidad del gluten, debidos probablemente a la
oxidación al aire de los grupos sulfhidrilo y el reagrupamiento de enlaces disulfuro.
Entonces se le adiciona la levadura. Una fermentación de 2 a 3 horas origina una producción de anhídrido carbónico y
la pasta crece por formación de bolsas de gas, retenidas entre las finas membranas del gluten. La duración óptima de la
"maduración" de la pasta (amasado-fermentación) para obtener buenas propiedades reológicas, depende de la fuerza de
las harinas. La tolerancia al amasado es más grande con las harinas fuertes. Entonces se corta la pasta, se le da forma y
hace una raja, dejándola hinchar de nuevo durante aproximadamente una hora; se cuece (20 a 40 minutos) en un horno
a 235-260 C. La cocción coagula algunas proteínas y fija así la estructura esponjosa de la miga. La preparación del pan
dura 4 a 8 horas.
También pueden emplearse otros procedimientos. La panificación continua ("continuous dough making") de algunas
panaderías industriales, consiste en una cadena de panificación, donde el tiempo de fabricación se reduce a 2-3 horas y
el período de fermentación es muy corto. Un líquido de fermentación (más fácil de bombear y dosificar
automáticamente que la levadura prensada) se mezcla directamente a la harina. La pasta se amasa, extruye, corta y
cuece automáticamente.
El procedimiento llamado "sponge and dough" comienza por la preparación de un fermento a partir de una harina fuerte
y levadura. Después de la fermentación, se añaden a la mezcla agua y harina débil. La preparación de pan es
relativamente larga, pero ahorra levadura y harina fuerte.
El procedimiento llamado "de Chorleywood" permite fermentar la masa en tan sólo 3 a 5 minutos. Para ello se necesita
agitar muy enérgicamente; la energía gastada durante esos 3 a 5 minutos puede ser del orden de 10 watt-hora, por kg de
pasta. Este procedimiento exige una cantidad importante de levadura, así como la adición de un agente oxidante (se
emplea el acido ascórbico, compuesto reductor, pero que sería oxidado rápidamente a ácido dehidroascórbico). El pan
se prepara en 80 a 200 minutos, pero su textura regular y poco resistente es bastante distinta a la del pan tradicional
francés.
COMPOSICION DE LA MASA DE PANADERIA
Generalmente la masa de panadería sólo contiene harina, agua, cloruro sódico y levadura. En Francia, se autorizan la
adición de amilasa (malta), proteasas, ácido ascórbico, harina de habas y lecitina. El cuadro I indica la composición de
un tipo de masa de panadería en los EUA.
Cuadro I
Componentes de una masa de panadería
y su función Componentes
Harina
Agua
Cloruro sódico
Levadura
Malta
Sal de amonio
Azúcar(sacarosa o glucosa)
Leche descremada en polvo
Lípidos o glicolípidos (esteres de sacarosa o
lactosa y de ácidos grasos)
Propionato calcico
Vitaminas y sales minerales
Cantidad
(en pesos)
100
50 a 65
2
2
0,5
0,5
6
6
4
0,2
trazas
Función
Fuente del gluten, almidón, lípidos, etc.
Agente plastificante
Sabor, endurecimiento del gluten
Fermentación
Origen de amilasas y proteasas
Sustracto para la levadura
Sabor, color; sustrato para la levadura
Sabor, color; efecto tampón sobre el pH
Mejora la textura; permite, eventualmente, un
enriquecimiento por adición deproteínas de soya (>5%)
Agente antimicrobiano Enriquecimiento nutricional
BIOQUIMICA DEL PAN
Se sabe que la_harina de trigo y en un menor grado la de centeno, son las únicas harinas de cereales que resultan
panifícables. No obstante, existen notables diferencias entre una y otra harina de trigo, diferencias vinculadas no sólo a
la cantidad, sino también a la calidad del gluten. Recientes trabajos permiten precisar, en gran parte, la función que
tienen durante la panificación los distintos componentes de la harina.
La base de estos estudios fue separar y purificar los diversos componentes por extracción, centrifugación y reconstruir
después ¡as harinas, más o menos completas, pero eliminando algunos de ellos y determinar asi el valor de esas harinas
para la preparación de pan. Se sabe que lo que se denomina gluten puede separase de las proteínas solubles y del
almidón por amasado de la harina en una corriente de agua. Las dos fracciones proteicas del gluten pueden separarse, la
una de la otra, por diversos métodos (extracción, centrifugación). También es posible conseguir separadamente los
lípidos neutros de la harina (0,6 % en peso) y los lípidos polares (0,8 %); estos últimos consisten esencialmente en
fosfolípidos y en glicolípidos; el 75 % de estos lípidos polares está ligado a proteínas.
Los resultados indican que existen interacciones entre protemas y almidón, asi" como proteínas, almidón y lípidos. La
adición de una cantidad suplementaria de glicolípidos naturales (mono y digalactosil diglicéridos) o de síntesis (esteres
de sacarosa o de lactosa y ácidos grasos) tiene efectos beneficiosos sobre el volumen y la textura del pan (aumenta la
retención de agua) y asi puede hacerse, en el caso más extremo, pan sin gluten o muy enriquecido en proteínas de
soya*. Se considera que durante el amasado, se forma en la pasta una red de proteínas y de glicolípidos en torno a los
granulos de almidón, los cuales ya sufrieron en la superficie un inicio de gelatinización y liberación de amilosa.
Las interacciones glicolÍpidos-almidón (enlaces hidrógeno) resultan reforzadas por la cocción del pan y podrían tener
una importante función en la retención del agua.Esta red deformable sería responsable de las principales propiedades de
la masa de panadería, a saber:
1) la extensibilidad que permite un cambio de forma;
2) la impermeabilidad al gas, que permite la retención del anhídrido carbónico y su hinchazón;
3) la elasticidad, necesaria para la retención de anhídrido carbónico y la formación, de una estructura esponjosa;
4) la fuerte retención de agua (causa de la blandura después de la cocción).
Los mismos trabajos demostraron que las gluteninas son responsables de la elasticidad de la pasta, mientras que las
gliadinas resultan mucho mas responsables de su extensibilidad. Aunque todavía no es posible explicar totalmente
mediante la estructural las propiedades funcionales de las diversas proteínas del trigo.
No obstante, conviene hacer ciertas matizaciones: algunas gluteninas serían muy parecidas a las gliadinas de elevada
masa molecular. Las proporciones relativas de gluteninas y gliadinas, así como la naturaleza de los enlaces entre
glicolípidos y proteínas dependen, en parte, de la naturaleza del disolvente de extracción de las proteínas. Algunas
variedades de trigos contienen más gluteninas que gliadinas. Los trigos duroscontienen una proporción más elevada de
proteínas solubles** (no gluten).
* La adición de proteínas solubles (por ejemplo, de soya) es desfavorable a la panificación. Sin embargo, estas
proteínas adquieren en presencia de glicolípidos propiedades funcionales convenientes. Así se puede intentar hacer pan,
con cereales normalmente no panificables (mijo, sorgo, etc).
** La presencia de ciertas enzimas permite determinar en las pastas alimentarias la proporción trigos duros y blandos.
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