Resumen TEMA 3 - PAN PDF

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Profesor: Jose Ignacio Ibeas y Ramon Ramos...

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TEMA 3: PAN Definición: “Producto resultante de la cocción de una masa obtenida por la mezcla de harina de trigo, sal comestible y agua potable, fermentada por la adición de levaduras activas. Cuando se empleen harinas de otros cereales, el pan se designará con el apelativo correspondiente a la clase de cereal que se utiliza”. Historia: Antiguamente el pan procedía de la mezcla de cereal triturado y agua, secada al sol. Más tarde se cuecen estos panes sobre piedras calientes. En estos primeros panes la fermentación tenía lugar por las levaduras silvestres del ambiente, en las que una mezcla de harina y agua era un medio de cultivo perfecto para su crecimiento. Posteriormente se identificaron las levaduras más indicadas para la fermentación y empezaron a usarse como un ingrediente más de la receta del pan. La técnica para moler cereales y obtener harina también mejoró: desde el mortero hasta la aparición de molinos, primero accionados por animales y más tarde por agua o viento. En 1784 aparecen los molinos accionados por vapor y finalmente los molinos eléctricos. La utilización de piedras en la molienda fue reemplazada por el acero consiguiendo así una harina más fina y con ella un pan más liviano. En cuanto a los hornos, todos eran de leña hasta la aparición de la electricidad. Finalmente, el proceso de panificación se automatiza. Se introducen las amasadoras que airean la masa, las cámaras de fermentación controlada, las cámaras de ultracongelación y se mejoran los sistemas de horneado. Se empieza también a utilizar los aditivos para lograr panes de mayor calidad. Consumo de pan hoy en día: El pan es la base de la alimentación en muchas culturas y es probablemente, el único alimento común que consumen todas las razas, religiones y culturas del mundo. En el mercado existen más de 1000 tipos de pan, diferentes en forma y composición (tipo de harinas, aditivos…). En España, el consumo de pan se ha disminuido enormemente en los últimos años, hasta el punto de que es el país europeo donde menos pan se consume al año. Cantidad recomendada por la OMS  90kg pan al año. Puede que esto sea debido al mito de que el pan engorda. Valor nutritivo: La calidad nutritiva del pan viene dada por la calidad de la harina empleada siendo más nutritivos los panes integrales que los de harina blanca ya que los primeros contienen la semilla completa (más fibra). Debido a que los panes blancos son los más consumidos pero los menos nutritivos, en algunos casos las harinas blancas se enriquecen con nutrientes entre los que destacan el calcio, vitaminas como riboflavina, niacina, tiamina, ácido fólico y una forma asimilable del hierro. El pan posee además dos oligoelementos esenciales: el zinc (producción de insulina) y el hierro (absorción vitamina C). Ambos necesarios en la formación de hemoglobina. En cuanto a vitaminas, es rico en complejo B, sobre todo B1. Pero una de las mejores cualidades del pan es su contenido en fibra, un elemento que previene trastornos intestinales. Un tipo de pan que por esta razón ha aumentado su consumo en nuestros días es el integral, cuya harina está sin refinar. Los ingredientes fundamentales del pan son tres: Harina, agua y levadura. Además de éstos, se suelen añadir a los panes una serie de elementos conocidos como mejorantes, empleados para “mejorar” algunas de las propiedades del pan. Harina de trigo: Aunque pueden usarse harinas de otros cereales, la de trigo en la más empleada. Las dos especies más comerciales de trigo son el Triticum vulgare cuya harina se emplea para la producción de pan, tortas, galletas y productos similares y el Triticum durum que se emplea fundamentalmente para la producción de pastas alimenticias. Una vez recolectado y antes de la molienda, es necesario mantener los granos secos o en ambientes anaeróbicos que eviten el desarrollo de insectos y mohos. El grano de trigo está formado básicamente por el endospermo que rodea al germen y esta encapsulado por las diversas capas de salvado (es la piel, la corteza, compuesta por distintas capas). El endospermo ocupa el 85% del grano, en él se encuentra todo el almidón, la mayor parte de las proteínas y gran parte de la riboflavina y ácido pantoténico presente en el grano (también hay niacina y tiamina). El salvado ocupa el 12.5% y se incluye en las harinas integrales, no en las blancas. Contiene bastante vitamina complejo B. El germen (2.5%) es rico en aceites. La harina de trigo se obtiene tras separar el endospermo del salvado y del germen y molerlo. La harina una vez producida necesita un tiempo de “maduración”. Durante este proceso las alpha y beta amilasas, enzimas presentes en el grano y que no están activas en el mismo, actúan sobre los gránulos de almidón generados durante la molienda, produciendo maltosa y dextrinas, y las proteasas actúan sobre las proteínas rompiéndolas en péptidos pequeños y algunos hasta en aminoácidos, los componentes de las proteínas que serán empleados por las levaduras para su crecimiento. Estas y otras enzimas contenidas en la harina se pueden añadir también de forma artificial para favorecer el proceso de panificación. Parámetros que analizan las empresas panificadoras al comprar harina: Prueba de capacidad o panificación: Elasticidad de la masa, concretos y constantes se analizan aspectos como la rotura o la elasticidad de la masa, lo pegajoso durante el amasado, el color y la textura de la corteza o la miga tras el horneado, el olor del pan. Prueba física: capacidad de absorción de agua, la estabilidad de una masa y su resistencia, actividad alfa-amilasa, la calidad y cantidad de gluten, la viscosidad, la capacidad de retener gas. Valoración organoléptica, relativa al aspecto, color, olor y sabor de la harina propiamente dicha. Análisis físico-químicos de humedad, cenizas, proteínas, grasa y gluten.

Otras harinas: Centeno: Es la segunda harina más empleada. Generalmente se emplea junto a la de trigo para dar lugar a panes más sabrosos. Cebada, maíz y avena (escaso gluten). Soja: Debido a su elevado contenido proteico y una composición de aminoácidos óptima para el consumo humano, la harina de soja refinada se emplea como aditivo en la industria panadera hasta en un 12 %, para mejorar las características nutricionales de panes blancos.

Levadura: La levadura utilizada es de nuevo Sacharomyces cerevisiae. El papel de la levadura en la panificación es el de favorecer la maduración de la masa mediante la producción de enzimas y la conversión de azúcares, así como la producción de gas (CO2) para airear la masa y el pan. La levadura panadera se puede adquirir en dos formas: Levadura fresca: Se encuentra activa con un alto contenido en agua. Se puede encontrar en forma de bloques compactos, granulada y líquida. Se mantienen refrigeradas y su tiempo de caducidad es corto. Levadura seca: Contenido de agua escaso, la levadura queda inactiva. Se encuentra en forma de levadura seca activa (se rehidrata con agua antes de usarse) y levadura instantánea (no requiere hidratación, se añade directamente a la harina). No confundir con levadura química, que consiste en una mezcla de bicarbonato sódico junto a un ácido, cítrico o tartárico, cuya reacción produce CO2, que provoca esponjosidad. Producción industrial de levadura: Consiste en crecer levaduras en un medio de cultivo, del que después se puedan separar. Medio de cultivo que se usa es melazas de caña y remolacha. Tienen un alto contenido en azúcar pero escaso nitrógeno, que se añade de forma externa. Primero la levadura se crece en el laboratorio, utilizando volúmenes crecientes de medio hasta alcanzar la cantidad necesaria para inocular los grandes fermentadores de melaza. Cuando se satura el cultivo, es decir, se acaban los nutrientes, se centrifuga el cultivo para concentrar el sólido y se lava con agua. De esta forma tenemos ya la levadura líquida. Agua: Al igual que en la cerveza, la calidad del agua es importante. Casi más importante es la cantidad de agua añadida a la masa, ya que una característica que distingue al pan de otros productos horneados es la formación de gluten que se produce en la masa, y que servirá para atrapar el gas procedente de la fermentación que contribuye a la formación y mantenimiento de los alveolos, a su capacidad de recuperación y a su palatabilidad. Si el agua no se añade en la proporción adecuada, el gluten no se forma y la harina pierde su capacidad de retención de gas y la masa queda compacta. Producción industrial de pan: Amasado: Mezcla de los ingredientes y el amasado de los mismos para dar lugar a una masa suave y homogénea, en la que se desarrolla una estructura de gluten. Objetivos: Dispersar de forma uniforme los ingredientes, favorecer la disolución e hidratación de algunos componentes, aportar energía para el desarrollo de la estructura de gluten, airear la masa, conseguir una masa adecuada para su procesado posterior. Para obtener una masa adecuada, primero se mezclan bien el agua, la harina y el resto de los componentes. Por norma general, el grado de hidratación ronda el 60% para harinas normales y el 70% para harinas con alto contenido proteico. Temperatura de unos 23ºC. El 80 % de las proteínas contenidas en la harina lo componen un grupo complejo de proteínas insolubles en agua, en el que dominan la gliadina y la glutenina. Estas dos proteínas, mayoritarias en la harina, son las que durante el amasado forman el gluten, responsable de formar una estructura celular impermeable a los gases. División y moldeado: La división de la masa no es más que la formación de las unidades con un peso concreto a partir de la masa principal, y el moldeado de las mismas antes de la fermentación. Fermentación: Periodo que transcurre desde que la masa tiene su forma hasta que, incrementado su tamaño, se introduce en el horno. Reposo: Tiempo hasta que la masa puede volverse del revés. Apresto: tiempo hasta que la masa se hornea. La levadura consume los azúcares presentes en la harina y produce dióxido de carbono y alcohol. El dióxido de carbono queda retenido en los alvéolos producidos en la masa durante el amasado, y provoca el crecimiento de los mismos, no el aumento en número, y por tanto la expansión de la masa. En esta etapa se generan otros subproductos de la fermentación de la levadura que participan en los aromas y sabores del pan. Puesto que la levadura es un organismo vivo, y que su temperatura óptima de crecimiento son los 30º C, cuanto más cerca de esta temperatura se produzca la fermentación, más rápida será. Sin embargo, fermentaciones rápidas producen panes secos, de rápido endurecimiento, con grandes alvéolos y con migas de color pálido. Por el contrario fermentaciones lentas producen poco gas. Horneado: La masa una vez fermentada se introduce en el horno que debe estar a una temperatura de entre 220 y 275º C, y permanecerá en el mismo por un tiempo que oscila entre los 15 y los 50 minutos. El calor se transmite desde el exterior al interior, y desde la base a la superficie de la masa. En esta etapa las moléculas de agua contenidas en la masa se evaporan a través de la superficie provocando la formación de la corteza, que será más gruesa cuanto más dure la cocción. La temperatura y el tiempo de cocción dependen del tamaño de la pieza a hornear, la dureza de la masa y la forma. Durante la

cocción se produce además la volatilización de todas aquellas sustancias con una temperatura de evaporación inferior a 100º C, temperatura máxima que se alcanza en el interior del pan, principalmente alcohol etílico, aldehídos, ésteres, ácidos…

Ahora hablaremos un poco sobre la levadura como organismo de estudio, en concreto Saccharomyces cerevisiae. Esta levadura se utiliza como organismo modelo debido a su rápido crecimiento, células dispersas, la facilidad de replicación en placas y aislamiento de mutantes, un sistema genético bien definido, y un sistema de transformación (introducción de material genético exógeno) muy versátil. A diferencia de otros muchos microorganismos, S. cerevisiae es viable con numerosos marcadores genéticos. Además, no es patógena y puede manipularse sin muchas precauciones. Es fácil de encontrar comercialmente y tiene un precio muy económico. S. cerevisiae puede estar presente en fase haploide y diploide. Así, mutaciones recesivas pueden ser aisladas y manifestadas en las cepas haploides, mientras que en las diploides pueden llevarse a cabo experimentos de complementación. Los plásmidos pueden ser introducidos en la levadura como moléculas que se replican o pueden integrase en el genoma. Esta integración tiene lugar exclusivamente por recombinación homóloga. De esta forma DNA exógeno con segmentos que compartan homología con el genoma de la levadura puede ser dirigido a voluntad a localizaciones específicas en el genoma. Esto permite que la levadura sirva como modelo para estudiar regulación de genes, relaciones estructura-función de proteínas, estructura de cromosomas, y muchas más preguntas generales de biología celular. Además, la levadura también se utiliza para estudiar otros organismos, como es el caso del two-hybrid screening system utilizado para detectar interacción de proteínas; o el uso de Yeast Artificial Chromosomes (YAC) para clonar fragmentos grandes de DNA. Hay que tener cuidado a la hora de elegir una cepa para estudios genéticos bioquímicos. No hay una verdadera Saccharomyces silvestre que sea usada por excelencia en los estudios genéticos. Sin embargo, depende del estudio que se quiera realizar, una cepa u otra es más conveniente. Por ejemplo, la cepa haploide S288C se suele usar como normal estándar pero contiene una serie de mutaciones que la hacen poco deseable para estudiar mitocondrias. Sin embargo, la cepa D27310B, se usa mucho en este tipo de estudios. Muchas cepas auxótrofas, sensibles a temperatura y otros marcadores están disponibles en Yeast Genetics Stock Culture Center. Crecimiento y Ciclo de vida: La división vegetativa tiene lugar por gemación, en el que la célula hija empieza a crecer desde la célula madre, seguido de la división nuclear, formación de la pared celular, y finalmente la separación de las células. Típicamente, las células diploides tienen forma de elipse y las haploides forma de esfera. Una cepa haploide normal de laboratorio tiene un tiempo de generación de aproximadamente 90 minutos en medio YPD. S. cerevisiae puede ser mantenida de forma estable como cepa heterotálica (los sexos residen en diferentes individuos) u homotálicas (un solo individuo es capaz de realizar reproducción sexual). Ambas esporulan bajo condiciones de escasez de nutrientes. Durante la esporulación, la célula diploide hace meiosis produciendo cuatro células haploides, que se encapsulan como esporas. Estas esporas pueden ser de dos “sexos” o mating type: a y alfa, y que sea uno u otro depende de los alelos MATa/MATalfa.Las cepas heterotálicas se pueden mantener en fase haploide, pero las homotálicos solo en diploide, porque las esporas pueden cambiar su mating type y emparejarse. Genoma: El set cromosómico haploide consta de 16 cromosomas. El genoma consta de 12.052kb y está completamente secuenciado. De un total de 6.183 ORFs, 5.800 de ellas predicen de ser protein-coding genes. Los genes representan el 72% del genoma, por lo que vemos que éste está bastante compactado. Además contiene un plásmido y dsRNA de virus.

Tiempo empleado: 5 horas

Javier García Botello...