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LAS ENZIMAS EN LA PANADERÍA


Se denominan enzimas a un conjunto de proteínas encargadas de catalizar (disparar, acelerar, modificar, enlentecer e incluso detener) diversas reacciones químicas, siempre que sean termodinámicamente posibles. Queremos decir que son sustancias reguladoras en el cuerpo de los seres vivos, por lo general disminuyendo la energía inicial requerida para poner en marcha la reacción.

Las enzimas son indispensables para la vida y catalizan más de 4000 reacciones químicas conocidas, siempre que sean estables las condiciones de pH, temperatura y/o concentración química, ya que, al ser proteínas, también pueden desnaturalizarse y perder su efectividad.

Las enzimas son ampliamente conocidas hoy en día y utilizadas en industrias como las alimentarias, químicas, agrícolas, petroleras, etc.


COMO ACTUAN LAS ENZIMAS

Las enzimas pueden operar de varios modos, pero, principalmente, disminuyendo la energía de activación en una reacción química determinada, facilitando su acción.

Tenemos los principales modos de actuación:

  1. AMBIENTAR. Se reduce la energía de activación ayudando a que la reacción se produzca. Eso se produce modificando las propiedades químicas del sustrato.

  2. PROPICIAR LA TRANSICIÓN. Se reduce la energía de transición sin modificar el sustrato.

  3. DAR UNA RUTA ALTERNATIVA. En este caso las enzimas reaccionan con el sustrato para generar un complejo que ayuda a saltar pasos en el camino de la reacción, disminuyendo el tiempo necesario para que se produzca.

  4. AUMENTAR LA TEMPERATURA. Dentro de ciertos parámetros, la acción de la enzima puede acelerarse mediante un aumento en los niveles de energía con calor producido mediante reacciones exotérmicas paralelas.


LAS ENZIMAS EN LA DEGRADACIÓN DEL ALMIDÓN

Las enzimas actúan en todo momento del proceso de la elaboración del pan, en todas sus fases y, en cada una de ellas, actúan unas u otras. Así podemos distinguir 4 procesos básicos en la elaboración del pan:


AMASADO:

En esta primera etapa, se mezclan la harina, el agua y las levaduras. Durante este proceso de amasado las principales enzimas que actúan sobre el almidón de la harina son las a-amilasas y las b-amilasas. Veamos como actúa cada una:

  • a-Amilasas:

    • Se encuentra de forma natural en la harina de trigo i otros cereales.

    • Atacan los enlaces a-1,4 de las cadenas de amilasa y amilo-pectina del almidón.

    • Producen maltosa, malto-dextrina y dextrinas como productos finales.

    • Comienzan a actuar en el momento que se hidrata la harina.

    • Su actividad se ve favorecida gracias al trabajo mecánico y la fricción del amasado.

  • o   b-Amilasas:

    • También presentes de forma natural en la harina de trigo y otros cereales.

    • Atacan los extremos no reductores de las cadenas de amilasa y amilo-pectina.

    • Producen mayoritariamente maltosa como producto final.

    • Comienza su actividad durante el amasado juntamente con las a-amilasas.

    • Tienen su pico de actividad a temperaturas de entre 50 y 65ºC.

  • La sinergia de estas dos enzimas durante el amasado, permiten una primera degradación del almidón en azúcares más simples como la maltosa. Así, cuando se añade la levadura, los azúcares están disponibles para comenzar el proceso fermentativo.

  • En cuando su actividad es limitada en esta primera fase de amasado, las amilasas seguirán actuando en las fases posteriores de reposo y fermentación de la masa.


REPOSOS:

Durante los periodos de reposo entre fermentaciones, las levaduras van consumiendo los azúcares liberados gracias a la acción coordinada de las amilasas. Esto permite que la masa crezca produciendo CO2 y hará que esponje la masa. Así, las enzimas garantizan una aportación constante de azúcares fermentables para las levaduras mientras la masa reposa, permitiendo un optimo desarrollo del pan. Durante el proceso de reposo de la masa, después del amasado inicial, las principales enzimas que actúan sobre el almidón son:

  • a-Amilasas:

    • Siguen degradando lentamente las cadenas de amilasa i amilo-pectina.

    • Producen cada vez más maltosa, malto-dextrina i dextrinas.

  • b-Amilasas:

    • Mantienen su actividad sobre los extremos de las cadenas.

    • Van liberando más maltosa de forma progresiva.

  • A esta actividad ansiolítica hay que sumarle la contribución de las enzimas producidas por la propia levadura:

    • Maltasas:

      • Aportadas por las levaduras (saccharomyces).

      • Descomponen la maltosa en dos moléculas de glucosa.

      • La glucosa es el azúcar que pueden consumir las levaduras.

    • Invertasas:

      • También producida por las levaduras.

      • Degradan cualquier azúcar presente en glucosa y fructosa.

      • Aporta más fuentes de azúcar fermentable.


FERMENTACIÓN:

Mientras las levaduras crecen y se reproducen durante la fermentación, necesitan los azúcares liberados por la acción conjunta de sus propias enzimas i las amilasas de la harina. La glucosa i otros monosacáridos obtenidos son metabolizados por las levaduras para obtener la energía necesaria, produciendo CO2 que hace que la masa vaya tomando volumen. Esta sinergia enzimática es clave para permitir la fermentación óptima de la masa de pan y la obtención del volumen, textura i sabores deseados. Durante el proceso de fermentación de la masa, las principales enzimas que actúan son:

  • Las a-amilasas y b-amilasas continúan degradando lentamente el almidón residual en maltosa y otros azúcares.

  • Su actividad se ve favorecida en las temperaturas óptimas de fermentación (25 a 30ªC).

  • Enzimas aportadas por la levadura (saccharomyces cerevisiae):

    • Maltasas:

      • Descomponen la maltosa producida por las amilasas en don moléculas de glucosa.

      • La glucosa es el azúcar que pueden consumir las levaduras como fuente de energía.

    • Invertasas:

      • Descomponen la sacarosa presente en glucosa i fructosa.

      • Las levaduras pueden metabolizar estos monosacáridos.

    • Glucomilasas:

      • Pueden romper los enlaces a-1,4 y a-1,6 de la amilasa i amilo-pectina restantes.

      • Liberan solo moléculas de glucosa como producto final.


COCCIÓN:

Una ves se alcanzan temperaturas por encima de los 80 a 90ºC, la mayoría de las enzimas quedan inactivadas definitivamente. Pero, en el breve periodo inicial de la cocción, la actividad enzimática acelerada por la temperatura es crucial par aportar precursores que dan como resultado el pan con el aspecto, aroma y gusto tan apreciados. En este proceso de cocción las principales enzimas que entran en juego son:

  • Amilasas en la harina:

    • Las a-amilasas y las b-amilasas presentes en la harina tienen un breve pero importante papel inicial de la cocción.

    • En los primeros minutos de hornear, con temperaturas alrededor de 60-70ºC, las a-amilasas se activan.

    • Degradan más rápidamente el almidón residual en maltosa, maltodextrina y otras dextrinas.

    • Esta acción aporta más azúcares que intervienen en la reacción de Maillard.

  • Glucoamilasas de la levadura:

    • También llamadas amilasas fúngicas.

    • Se activan brevemente al inicio de la cocción.

    • Rompen enlaces a-1,4 y a-1,6 liberando solo glucosa.

    • Esta glucosa también participa en la reacción de Maillard.

  • La reacción de Maillard es importante para el desarrollo del característico color marrón de la corteza y de sus aromas:

    • Los azúcares reductores como la glucosa reaccionan con los grupos amino de los aminoácidos / proteínas.

    • Esto genera las moléculas de color marrón y los aromas típicos de la corteza crujiente del pan, tan apreciada.

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