Levaduras e impulsores

DEFINICIÓN

Se llama levadura, al organismo vivo, capaz de crecer y reproducirse cuando encuentra el ambiente propicio, normalmente un hongo, cuyas enzimas producen la fermentación.

Son hongos microscópicos unicelulares, importantes por su capacidad para realizar la descomposición mediante fermentación de diversos cuerpos orgánicos, presenta la particularidad de actuar principalmente sobre hidratos de carbono y dos azucares: azúcar común o sacarosa y azúcar natural de harina o maltosa, transformándolas en alcohol y anhídrido carbónico, gas que hace que las masas tomen volumen.

Estos microorganismos son los responsables de la fermentación en las masas panaderas, en las cuales actúa sobre los azúcares fermentables, produciendo principalmente, dióxido de carbono y alcohol.

Poseen un alto contenido de proteínas y complejo vitamínico del grupo B.

La levadura, nombre común de diversos hongos ascomicetos unicelulares que se reproducen por gemación o división y producen enzimas que provocan la fermentación alcohólica de los hidratos de carbono.

Las levaduras utilizadas en panadería pertenecen a la familia de las saccharomyces cerevisiae y están constituidas por células redondas y ovaladas con una propiedad particular, la de transformar las materias azucaradas en alcohol y en anhídrido carbónico, la llamada fermentación alcohólica.

HISTORIA

Se cree que la primera vez que se elaboró un pan fermentado fue cuando el hombre primitivo debió dejar un poco de masa a la intemperie, la cual fermentó de una forma natural y espontánea. Dicha masa, añadida a otra nueva, originó un esponjamiento que al ser cocida, dio como resultado un pan más liviano y de mejor sabor que los panes ácimos que se elaboraban hasta entonces.

Así que la forma de fermentar el pan era con una porción de la masa del día anterior, resguardada de corrientes para que no se acortezara y en un lugar fresco para que la afermentación se realizara de una forma lenta, de esta forma se aportaba a la nueva masa panaria los agentes fermentadores que hacían esponjar el pan.

Desde siempre, la forma de elaborar las masas era partiendo de una masa ácida que provocaba, a partir de las levaduras salvajes y bacterias ácidas, la fermentación y, por consiguiente, el aumento de volumen en las piezas.

El descubrimiento del microscopio en 1680 y los trabajos de Pasteur en 1857, permitieron conocer la reacción que las levaduras producían durante la fermentación.

A partir de 1880, se comienza a utilizar levadura de cerveza, aunque sólo podían utilizarla aquellos panaderos que se encontraban cerca de las destilerías ya que dicha levadura tenía una escasa conservación. También hay que decir que el pan fermentado con levadura de cerveza era más voluminoso y esponjoso que el de levadura ácida, pero el pan se quedaba con un sabor amargo.
En 1887, la panadería comenzó a disponer de una levadura fresca que daba mejores resultados que la levadura de cerveza. Esta nueva levadura se denominó levadura prensada, debido a que se presentaba en el mercado en estado sólido, por filtrar la levadura obtenida en forma de crema mediante los llamados filtros-prensa.

Fabricación de levadura.

Las cepas de la levadura o las células madre se obtienen de la melaza del azúcar, que es un producto que se obtiene en las azucareras donde se transforma la remolacha en azúcar.

La fabricación de la levadura comienza con unas cepas puras libres de contaminación, (aire/agua/azúcar) denominadas células madre.

A éstas se les introduce en un frasco con nutrientes a temperaturas de 27°C/28°C y al cabo de 24 horas estas células se han multiplicado infinitas veces hasta pasar a cubas grandes donde se producen toneladas de ellas.

LOS FERMENTOS O LEVADURAS

El conocimiento de los mismos así como de sus funciones en la fermentación, conservación, dosificación, nos permitirán realizar un pan de calidad:

TIPOS O VARIEDADES

Son productos que liberan gas carbónico

Existen 2 grupos fundamentales

  • 1.- Las que producen fermentación biológica
  • 2.- Las que producen esponjamiento químico.

1.- BIOLÓGICAS: Tienen la capacidad de fermentar los azúcares presentes en la harina, produciendo CO2 y alcohol, y pueden ser:

  • LEVADURAS HÚMEDAS O FRESCAS:
    • Líquidas o en crema: Se presentan en forma de crema líquida y tienen una humedad de 85 a 90%.
    • Levadura prensada también denominada biológica o de panadero. Es la más utilizada por su eficacia y economía. Como materia viva que es, su contenido en agua posee una humedad entre 70 y 75%.
  • LEVADURAS SECAS
    • Seca activa: Este tipo de levadura es resistente a temperatura . Presenta un 8 % de humedad. Es necesario rehidratarla, por lo que se utiliza menos, pero su conservación es de dos a tres meses a temperatura ambiente.
    • Levadura seca instantánea: Deshidratada y reducida a polvo, se conserva mejor que la fresca y está más concentrada. Se presenta empaquetada al vacío. Se puede añadir directamente a la harina o al comienzo del amasado, ya que tiene capacidad de rehidratación. No se debe añadir en agua fría o hielo. Se puede conservar a temperatura ambiente durante un año.

2.- LEVADURAS QUÍMICAS: Productos químicos que al adicionarse a la masa y disolverse en agua reaccionan al calor durante la cocción, desprendiendo gas carbónico, que hace que la masa crezca, o sea son gasificantes o impulsores de masa.

Los productos más utilizados son:

  • Polvos de hornear( la reacción química se produce en el horno, con el desprendimiento de gas que posibilita esponjamiento).
  • Bicarbonato sódico
  • Bicarbonato amónico

COMPOSICIÓN DE LA LEVADURA

La composición química de la levadura prensada varía en función de la humedad y del tiempo que lleve fabricada, pero se puede dar como media un 70% de contenido en agua. También se comercializan levaduras con una mayor cantidad de humedad; éstas tienen aspecto de crema dependiendo del contenido en agua. Además se obtienen levaduras secas o deshidratadas, con un contenido en humedad de entre el 7 y el 9%. Ésta se comercializa en polvo, granulado o comprimido.

Por cada 100g de levadura

  • 45g Proteína
  • 43g glúcidos
  • 6g grasas
  • 6g materia mineral

Totales: 32g de materia seca y 68g de agua

TEMPERATURAS

La temperatura de fermentación, tiene un papel muy importante sobre la actividad de la levadura, de tal forma que la velocidad se acorta a medida que sube la temperatura y se alarga al ir descendiendo

Las temperaturas claves que hay que tener en cuenta al trabajar con levadura son:

  • Se puede congelar para su conservación
    Entre 4ºC y 7ºC es la temperatura a la que se debe conservar quedando prácticamente bloqueada a 4ºC, aunque continúa la actividad enzimática
    10 a 12ºC  se ralentiza la fermentación. Estas temperaturas serán básicas para la fermentación controlada.
    20 a 40ºC aumenta la velocidad de  fermentación, un 8% por cada grado que aumenta la temperatura
    Entre 22 y 25ºC es la temperatura correcta de la masa
    27ºC temperatura óptima de trabajo
    Entre 28ºC y 30ºC será la temperatura de la cámara de fermentación
    A 35ºC se debilitan la fermentación
    Entre 37ºC y 40ºC es la temperatura en la que las masas daran problemas de descascarillado y grietas en la corteza, al ser la fermentaciñon muy vigorosa en el interior de la masa en relacción con la parte externa, las piezas tendrán una descompensaciñon en el desarrollo de la pieza.
    Más de 45ºC se frena la fermentación
    De 50 a 55ºC  mueren las levaduras
    A 60ºC se muere totalmente.

TERMÓMETRO LASER

VELOCIDAD DE FERMENTACIÓN

En cuanto a su velocidad de fermentación, existen dos tipos:
– Estándar, normal, o lenta.
– Rápida.La levadura rápida es más activa, fermenta más rápidamente, y se trata de una cepa distinta de las de tipo estándar, expresamente cultivada para adaptarse a una panificación rápida.Levaduras secas o deshidratadas. Aunque existen en el mercado dos tipos de levaduras deshidratadas, la activa y la instantánea, es ésta última la más empleada ya que puede añadirse a la masa sin tener que rehidratarla previamente.

ALMACENAMIENTO Y CONSERVACIÓN

La levadura debe conservarse en lugares frescos y nunca debe someterse a temperaturas mayores a 40° C. Según se aproxime la fecha de caducidad irá perdiendo su poder fermentativo, por lo que habrá que agregar un poco más al reducir la cantidad de microorganismos.

Las funciones de la levadura son las siguientes:

Durante la fermentación, tienen lugar tres funciones:

FUNCIÓN

GENERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LA PRODUCCIÓN DE GAS.

Al comenzar la fermentación en la masa, se produce el desprendimiento del anhídrido carbónico CO2, una vez incorporada la levadura. y a la vez disminuye el ph durante la fermentación, causa que se estire y desarrolle el gluten y se produzca el esponjamiento de la masa y el crecimiento del pan.

FUNCIÓN

ACONDICIONAMIENTO DE LA MASA DURANTE LA FERMENTACIÓN EN BLOQUE O EN PIEZA

Ocasiona la presencia de ciertas cantidades de otros productos resultantes de otras reacciones.

Durante la fermentación también, se producen otras sustancias que mejoran la calidad nutricional del producto terminado y activa la masa posibilitando un mejor manejo y son:

  • Ácidos acéticos
  • Ácidos butíricos
  • Ácidos lácticos

Es la fase donde se proporciona sabor y aroma al pan

FUNCIÓN

MODIFICACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS DE LAS PROTEÍNAS PARA LA FORMACIÓN DE GLUTEN

Las proteínas se unen y forman una red proteica que dará a la masa plasticidad, extensibilidad, tenacidad y fuerza.

La unión de ambas proteínas, ayuda a retener el gas que se va produciendo en la masa, posibilitando mejor volumen y rendimiento, de forma que que las paredes celulares estén capacitadas para retener el anhídrido carbónico producido

La reducción de la fermentación tiene como consecuencia la pérdida de cierta plasticidad de la masa, que la capacita para adoptar la forma de piezas sin perder sus características estructurales, esta característica de plasticidad adquirida en la masa es consecuencia de la rotura de los enlaces intermoleculares, manteniendo la configuración longitudinal de las moléculas del gluten.

Facilita el rebanado o cortado del pan.

FUNCIÓN

CONSITENCIA

La fermentación desempeña esta función importante relativa a la consistencia de la masa necesaria para ser tratada por las máquinas automáticas que realizan la división boleado y formado y está condicionada a estos factores:

  • La relación existente entre la cantidad y calidad del gluten que posibilite la retención del gas carbónico durante el desarrollo de la fermentación y primeros minutos de cocción.
  • El contenido enzimático de las harinas, es decir, de su poder de fermentación.
  • Las condiciones de desarrollo de la fermentación como son la temperatura y humedad.

PRINCIPIO

  • En amasado se produce la presencia de oxígeno, las levaduras se multiplican
  • En reposo hay falta de oxígeno, las levaduras se comen el azúcar de la harina y producen gas carbónico y alcohol, provocando la fermentación alcohólica

DOSIFICACIÓN

La cantidad de levadura, así como el momento de su incorporación, juegan un papel importante en la calidad del pan.

  • A mayor cantidad de levadura la masa adquiere mayor fuerza, y , para compensarla, hay que reducir su reposo
  • A menor cantidad de levadura se aumentará el tiempo de reposo.

Si se añade una masa madre muy ácida, reguladores del pH o conservantes, disminuye la acción fermentativa, por lo que habrá que añadir más levadura.

La cantidad de levadura a utilizar en una masa está regulada por:

  • Tiempo de fermentación: fermentaciones largas necesitan menos levadura.
  • Momento de la incorporación: si se incorpora la levadura al principio del amasado, dotará a la masa de mayor fuerza respecto a aquella en la que la levadura se haya incorporado al final.
  • Riqueza de la fórmula: fórmulas con alto contenido de azúcar, sal, leche grasas y huevos deben llevar más levadura. Cuando azúcar, sal, leche, grasas, huevos o conservantes se se encuentran en dosis elevadas en la masa, se restringe la actividad fermentativa de la levadura. Debe, pues, tenerse en cuenta que a medida que aumenta la proporción de alguna de estas sustancias, deberá aumentarse la cantidad de levadura.
  • La fuerza de la harina :
    • Harinas duras requieren más tiempo de fermentación y menos cantidad de levadura.
    • Harinas blandas requieren más levadura para reducir el tiempo de fermentación.
  • Cantidad de levadura:
    • A mayor cantidad de levadura la masa adquiere mayor fuerza, y , para compensarla, hay que reducir su reposo; por el contrario,
    • A menor cantidad de levadura se aumentará el tiempo de reposo.

Dosificación de la Levadura prensada

  • Panes populares 1%
    • En un pan normal, la cantidad que se utiliza sera de 20 a 30gramos por kilogramo de harina
  • Panes mejorados 2%
  • Masas dulces 3%
    • En bollería, la cantidad a utilizar es de 50 a 60g por kilogramo de harina.
  • Formulaciones rápidas 4.5%

Levadura seca

  • Tiene tres veces más de efectividad que la levadura prensada, 10g por kilogramos de harina en un pan normal.

PRECAUCIONES

  • Si se utiliza mucha levadura o se tarda en amasar se producirá una gasificación prematura que producirá un exceso de fuerza.
  • Las levaduras mueren en presencia de la sal, por lo que es importante empezar el amasado sin tardar, para que no muera.
  • Un alto contenido en azúcar o una sobredosificación de sal produce que no fermente, por lo que se tiene que aumentar la levadura para que se produzca una buena fermentación, Una alta dosificación de azúcar, demora la fermentación, pues el azúcar daña la levadura al extraer el agua. Las masas ricas en azúcar, deben por ello, llevar una mayor cantidad de levadura y se recomienda la preparación de una esponja.
  • La grasa de la leche inhibe o retarda algo la fermentación, pero hace a la masa bien flexible y elástica. Con ello se mejora el volumen, la miga resulta de poros pequeños y suaves. El azúcar de la leche no es fermentable, pues ni la harina ni la levadura contienen la enzima que descompone a la lactosa: la lactasa
  • De modo práctico puede decirse que si la cantidad de levadura es superior a 20 g. por kilo de harina y la división de la masa se va a realizar en una pesadora automática, resultará ventajoso incorporarla al final del amasado.

CARACTERÍSTICAS

Produce pan con migas alveoladas, de sabor neutro y corteza fina

CONSERVACIÓN

  • Congelada
  • Refrigerada por debajo de 7ºC y protegida, durante 2 semanas ya que se oxida y se seca (la forma de cubo pequeño ayuda a evitar la oxidación)
  • Se anotará si se cambia de recipiente el número de código, la fecha de fabricación,
  • Se tapa con un plástico, una vez abierto el bloque para evitar que se seque.

CURIOSIDADES

  • Tiene un poder de fermentación más rápida que la masa madre.
  • Se tiene que usar inmediatamente
  • La levadura comercial que se consigue en los mercados ha sido comprimida para un cómodo manejo.
  • La levadura comercial es un subproducto de la destilería del whisky.

  • Humedad : sin agua no puede asimilar ningún alimento. Las células de levadura sólo pueden tomar nutrientes disueltos a través de los finos poros de su pared celular. Para ello debe disponerse de suficiente cantidad de agua. Masas blandas facilitan el trabajo de la levadura.
  • Azúcar : es el alimento de la levadura . Vive de los nutrientes de la harina y agregados de azúcar, que son degradados por las enzimas de la harina y de la levadura, para ser entonces consumidos. Esto produce una pérdida de peso por fermentación, que puede alcanzar, según el tipo de conducción de la masa, entre 1 a 4,5%. El alimento preferido por la levadura es la glucosa.
  • Materias hidrogenadas : la levadura las toma de las proteínas de la harina.
  • Minerales : los obtiene de la harina, del agua y azúcar
  • Temperatura: la recomendada para una buena acción de la levadura es 26ºC. La levadura necesita calor, las mejores temperaturas son entre 20 y 40ºC. Para su crecimiento y multiplicación
  • Temperaturas más bajas retendrán la acción de la fermentación, temperaturas altas debilitan su acción (sobre 35ºC) sobre los 60ºC se muere totalmente.

Vidas de las levaduras

La levadura de panadería tiene dos formas de vida según el medio en el que se encuentran: pueden vivir en ausencia de aire (anaerobiosis) o en presencia del mismo (aerobiosis).

  • Cuando la levadura dispone de poco oxígeno, como cuando se encuentra en la masa, utiliza los azúcares para producir la energía necesaria para el mantenimiento de su vida, provocando una reacción en cadena denominada «fermentación», en el curso de la cual los azúcares son transformados en alcohol y gas carbónico (CO2).
  • Cuando la levadura se encuentra en presencia de aire se produce la oxigenación de los azúcares transformándolos en masa celular, agua y la energía necesaria para la vida y desarrollo de las levaduras.

Composición de la levadura.

Composición aproximada de 100 g de materia seca de levadura.

  • Proteína              45 g
  • Glúcidos              43 g
  • Grasas                   6 g
  • Materia mineral   6 g

100 g de levadura prensada contiene alrededor de 32 g. de materia seca y 68 g. de agua.

4.4.6.  Funciones de la levadura.

Durante el periodo de tiempo en el que se desarrolla la fermentación, tienen lugar cuatro funciones importantes.

  1. El desprendimiento del anhídrido carbónico (CO2) que comienza inmediatamente después de la incorporación de la levadura en la masa.

La producción de CO2 persiste durante todas las fases de preparación de la masa.

La cantidad de gas producido durante el reposo es poco importante.

La producción más importante de CO2 tiene lugar en la parte final de la fermentación.

  • Se desarrolla principalmente con la presencia de otros productos resultantes de otras reacciones ácidas, acéticos, butírico y láctico (fermentaciones láctivas y butíricas) con gran influencia sobre el sabor y el aroma del pan.
  • De la fermentación es la producción de sustancias que colaboran en la modificación de las estructuras de las proteínas de la harina (gluten), de forma que las paredes celulares estén capacitadas para retener el anhídrido carbónico producido.
  • Consiste en darle la consistencia necesaria a la masa para ser tratada por máquina automáticas que realizan la división, boleado y formado.
  •  Reacciones.
  • LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA DE LA LEVADURA.

La levadura fermenta los azúcares disueltos en la harina. Estos azúcares son del orden de 1,5% de su peso y son fermentados en la primera fase de la fermentación.

Para la segunda fase, toman el relevo aquellos azúcares que procedan de la actividad enzimática de la harina que por medio de las enzimas α y β amilasa, convierten una parte del almidón en maltosa. Es entonces cuando aquellas otras enzimas procedentes de la levadura comienzan a desdoblar la maltosa en azúcares simples para, posteriormente, producir anhídrido carbónico que hará esponjosa la masa.

Aunque la levadura tiene un compuesto enzimático bastante numeroso y a la vez complejo, estas son las enzimas más importantes:

  • Maltosa: Es una enzima presente en la levadura que tiene la facultad de convertir el azúcar maltosa en azúcar simple denominado glucosa.
  • La invertasa: Es otra enzima que tiene la capacidad de convertir el azúcar de caña o de remolachas (sacarosa) en azúcares simples (glucosa o fructosa).
  • La zimasa: El papel fundamental de la levadura en la masa es convertir los azúcares simples en alcohol y anhídrido carbónico que metaboliza dichos azúcares.
  • Proteinasa: Dichas enzimas tienen la facultad de hacer el efecto de ablandar el gluten.

Esquema de la transformación producida por medio de las enzimas.

ENZIMA SUSTRATO PRODUCTO DE HIDRÓLISIS
Maltosa Maltosa Glucosa
Invertasa Sacarosa Glucosa o fructosa
Zimasa Glucosa o fructosa Alcohol+Anhídrido carbonico
Refinasa Refinasa Melibiosa+Galactosa
Melibiosa Melibiosa Glucosa, Galactosa
Proteinasa Proteínas Proteosas, Pectosas y Péctidos
  • INFLUENCIA DEL EFECTO DE LA TEMPERATURA EN LA LEVADURA.

La temperatura de la fermentación juega un papel importante sobre la actividad de la levadura.

La actividad aumenta a medida que sube la temperatura y se ralentiza a medida que baja la temperatura.

Por debajo de 4°C la fermentación queda casi bloqueada, aunque continúa la actividad enzimática.

La temperatura que se utiliza para fermentaciones retardadas o controladas es entre 4°C y 20°C.

Entre 20°C y 40°C aumenta la velocidad de fermentación un 8% por cada grado que aumenta la temperatura. Después de 45°C se frena y a 55°C la levadura muere.

A temperatura cercana o por debajo de la congelación algunas células mueren, de ahí que cuando se somete la masa a congelación hay que añadir más levadura.

  • Lo ideal para congelar una masa y para dañar lo menos posible a la célula levadura, es que la congelación no sea muy rápida ni muy lenta. Si es muy lenta se forman cristales grandes que perjudicar a la masa; por el contrario, si es muy rápida, a la célula de la levadura no le da tiempo a deshidratarse y como consecuencia muere.    (-40°C)

Las temperaturas más favorables para la fermentación de la levadura son aquellas que se acercan a 37°C/40°C.

Pero 37°C/40°C no son los más favorables para la fermentación de la masa porque produce grandes problemas en la corteza de los panes (grietas y descascarillados), añadido a esto se pueden producir otras fermentaciones paralelas como la láctiva y la butírica.

La temperatura correcta de la masa oscila entre 22°C y 26°C, dependiendo de si es verano o invierno o de la climatización de nuestro obrador.

La temperatura correcta de la cámara de fermentación oscila entre 24°C y 28°C, puesto que estas temperaturas son las más adecuadas para conseguir una gran calidad del pan.

  • FACTORES QUE AFECTAN A LA RAPIDEZ DE LA FERMENTACIÓN.
  • Cuando mayor sea la cantidad de levadura, más rápidamente se desarrolla la fermentación.
  • La temperatura es el factor más importante sobre la marcha de la fermentación.
  • La actividad enzimática de la harina influye en la velocidad de la fermentación; cuanta más actividad enzimática más rápidamente fermenta. Las harinas flojas fermentan más rápidamente al tener más cantidad de almidón y será muy fácil convertirlo en azúcares para la fermentación de la levadura.
  • + 2% exagerado. Por debajo de ese porcentaje depende del pan.
  • A más % de agua más fermentación
  • Fermentación del pan (-28°C)

     Actividad de la levadura en relación a la temperatura:

            55°C    –           Muere la levadura

            45°C    –           Frena la actividad

   20°C/40°C    –           Aumenta progresivamente su actividad.  Cada grado es un 8% más activa

   10°C/20°C    –           Fermentación bloqueada

              4°C    –           Fermentación bloqueada

El agua. Las masas elaboradas con aguas blandas fermentas más rápidamente
  • FACTORES QUE RETARDAN LA FERMENTACIÓN
  • Las harinas con poca actividad enzimática e igualmente aquellas con mucha tenacidad y fuerza retrasan la fermentación:
  • La levadura vieja
  • Las masas duras
  • Exceso de sal
  • Temperatura baja