Emulgentes en panificaci贸n

Emulgentes en panificaci贸n

En esta entrada volvemos a hablar de aditivos, y en concreto de uno de los m谩s utilizados en panificaci贸n. Pero la funci贸n de estos aditivos en panificaci贸n es completamente diferente a la que se muestra en la mayor铆a de libros de aditivos. As铆 que poned atenci贸n.

Un emulgente es una sustancia qu铆mica con una parte hidr贸fila (amiga del agua) y otra lip贸fila (amiga de las grasas). La principal funcionalidad de estas sustancias estriba en su capacidad para facilitar la creaci贸n de emulsiones, o mezclas de sustancias que en condiciones normales no son miscibles. El ejemplo t铆pico son las mezclas entre agua y aceite. Todos sabemos que cuando mezclamos estos dos productos tienden a separarse r谩pidamente. Si aplicamos energ铆a mec谩nica (batido) podemos disolver el aceite en el agua en forma de peque帽as gotas, pero estas vuelven a unirse y a separarse de la fase acuosa. Esta separaci贸n se produce por las altas fuerzas de repulsi贸n en la zona que separa ambas fases (tensi贸n superficial), y la tendencia de la naturaleza al equilibrio, o a las formas con menor numero de tensiones. Cuando en una mezcla de agua y aceite se incorpora un emulgente, este se coloca entre ambas fases, con la parte hidr贸fila orientada hacia la fase acuosa, y la parte lip贸fila hacia la fase aceitosa, reduciendo la tensi贸n superficial. Cuanto mayor sea el n煤mero de gotas y menor su tama帽o, mayor ser谩 el 谩rea superficial y mayores las necesidades de emulgentes.

Hasta aqu铆 la explicaci贸n sobre los emulgentes que podemos encontrar en la mayor铆a de los libros y en los tratados sobre aditivos. Sin embargo, aunque en panificaci贸n es habitual el uso de emulgentes, su funci贸n no es la que hemos explicado. Por el contrario, el uso de los emulgentes en panificaci贸n se basa en su capacidad para reforzar las masas y para reducir el endurecimiento de los panes en el almacenamiento. Tambi茅n es frecuente el uso de emulgentes en masas batidas, debido a su capacidad para mejorar la creaci贸n de espumas y su estabilidad. Uno de los productos que se utilizan en boller铆a y en los que los emulgentes si que pueden ejercer su funci贸n m谩s conocida son las cremas, sobre todo aquellas que presentan en su composici贸n una mezcla de agua y aceite.

El uso de los emulgentes en panificaci贸n se remonta a mediados del siglo XX. En los a帽os 30 del siglo pasado ya se comercializaban grasas mezcladas con emulgentes, que permit铆an reducir la cantidad de grasa incorporada a ciertos productos, al mejorar la funcionalidad de las grasas. Pero es en los a帽os 50-60 cuando se generaliza el uso de emulgentes en panificaci贸n, principalmente en productos tipo pan de molde, por su efecto antiendurecimiento. Hoy en d铆a los emulgentes son uno de los aditivos m谩s utilizados, junto con el 谩cido asc贸rbico, en la mayor铆a de los mejorantes.

Reforzantes de la masa

Los emulgentes pueden tener un efecto reforzante de las masas. Este efecto es quiz谩s el motivo fundamental del uso de emulgentes en panificaci贸n en la actualidad, y esta basado en su interacci贸n con el gluten. Los principios b谩sicos de esta interacci贸n no se conocen bien, y se han propuesto desde uniones entre ciertas partes de las prote铆nas hidrof贸bicas con las zonas hidr贸fobas de los emulgentes, hasta uniones en funci贸n de su carga el茅ctrica, u incluso otro tipo de uniones. La teor铆a m谩s extendida se basa en las interacciones por carga el茅ctrica, ya que no todos los emulgentes tiene este efecto reforzante, siendo los emulgentes ani贸nicos (con carga negativa en su parte lip贸fila) los que muestran este efecto.
Independientemente del motivo por el que act煤an, el efecto reforzante de los emulgentes es distinto al de otros reforzantes, como los oxidantes. Durante el amasado las masas con emulgente admiten una mayor cantidad de agua, pero este incremento es muy peque帽o, y no se da en todos los emulgentes. En algunos casos las masas necesitan algo m谩s de amasado, y lo que si parece claro es que las masas son m谩s tolerantes a un exceso de amasado. En cuanto a la tenacidad y extensibilidad de las masas, los efectos son peque帽os y var铆an en funci贸n del emulgente, pero si que se nota una menor pegajosidad de las masas, y por tanto se facilita su manejo. Pero quiz谩s el efecto m谩s importante de los emulgentes es la mejora de la retenci贸n de gas en la fermentaci贸n y del volumen de los panes.

A diferencia de otros productos, el efecto de los emulgentes apenas se nota en las primeras fases de la fermentaci贸n, y por tanto en panes poco fermentados este efecto es poco perceptible. Sin embargo, en las fases finales de la fermentaci贸n, cuando la masa esta m谩s d茅bil, es cuando los emulgentes ejercen su funci贸n. En este periodo es cuando un ligero golpe entre bandejas en las l铆neas de producci贸n o un movimiento brusco, o un exceso de fermentaci贸n, pueden provocar la ca铆da de las masas. Los emulgentes evitan esta ca铆da, reduciendo los problemas, y permiten un exceso de fermentaci贸n sin que las masas caigan. En general los emulgentes dan tolerancia en los procesos y permiten trabajar reduciendo los problemas de un exceso de amasado o fermentaci贸n. Estos efectos de los emulgentes son m谩s evidentes en masas elaboradas con harinas flojas, y en aquellas que incorporan ingredientes que debilitan las masas, como salvado.

En cuanto a los panes con emulgentes reforzantes, estos presentan un mayor volumen (especialmente si la fermentaci贸n es larga), migas m谩s blandas (en parte por el mayor volumen) y que se desmigan menos en el corte, y un alveolado m谩s fino y regular, por lo que son muy apreciados en la elaboraci贸n de pan de molde.

Como hemos comentado no todos los emulgentes presentan un efecto reforzante, siendo el m谩s efectivo el DATEM (E-472e). Tambi茅n cumplen esta funci贸n el SSL (E-481i) o el CSL (E-482), y en otros pa铆ses tambi茅n es habitual el uso de polisorbatos (E-432-436) o sucro茅steres (E-473).

Los emulgentes tambi茅n pueden mejorar el volumen espec铆fico de los panes por otro mecanismo. Durante el horneado, y fundamentalmente en las primeras fases, se producen una serie de fen贸menos que incrementan el volumen de las masas. Estos fen贸menos incluyen la expansi贸n de los gases con el calor y, fundamentalmente, la 煤ltima fase de la fermentaci贸n. Sin embargo, la expansi贸n de las masas termina cuando gelatiniza el almid贸n, increment谩ndose la consistencia de las masas, que dejan de ser flexibles, y por tanto pierden su capacidad de expandirse. Todo lo que incremente la temperatura de gelatinizaci贸n del almid贸n, y por tanto retrase este fen贸meno en el horneado, permitir谩 una mayor expansi贸n de las masas. Este efecto lo tienen los aceites y grasas, y tambi茅n los emulgentes. Sin embargo, este efecto, a diferencia del efecto reforzante, no estar谩 ligado a la carga el茅ctrica del emulgente, y emulgentes sin efecto reforzante, como los monoglic茅ridos, de los que hablaremos a continuaci贸n, tambi茅n presentan esta acci贸n.

Reducci贸n del endurecimiento

Como todos sabemos, el pan es un producto altamente perecedero, y es uno de los productos que mas desperdicio alimentario generan, tanto en la distribuci贸n como en los hogares. Por este motivo, uno de los principales objetivos de los fabricantes ha sido el de alargar la vida 煤til de los panes. El deterioro de los panes obedece a causas muy diversas, y el predominio de una u otra causa depender谩 del tipo de pan, algo que se estudiar谩 en otro apartado. Sin embargo, hay un fen贸meno com煤n a la mayor铆a de los panes, que es su tendencia al endurecimiento.

El endurecimiento del pan se debe a dos motivos fundamentales, por una parte, la desecaci贸n de este, y por otra la retrogradaci贸n del almid贸n. Una vez horneado, el pan presenta una parte m谩s h煤meda y una parte m谩s blanda, pero en la naturaleza todo tiende a igualarse, a menos que haya algo que se lo impida, y la humedad de la miga tiende a pasar a la corteza para compensar esta desigualdad. Este fen贸meno es responsable de que la miga se seque progresivamente, y la corteza pierda su crujiencia y se vuelva correosa. En los panes de molde, o con una corteza m谩s h煤meda y blanda este fen贸meno apenas se percibe. En el caso de que la atm贸sfera sea seca, la humedad que llega a la corteza ir谩 pasando a la atmosfera, y la correosidad de la corteza ser谩 menor, pero el proceso de paso de la humedad de la miga a la corteza seguir谩, al encontrarse la segunda m谩s seca. Por el contrario, en una atm贸sfera h煤meda, o cuando el pan se almacena en bolsas cerradas, la corteza permanecer谩 m谩s h煤meda y correosa, y el paso de humedad de la miga a la corteza se ralentizar谩, al encontrase esta m谩s h煤meda. Sin embargo, si almacenamos un pan de manera que no se pierda la humedad, como los panes de molde envasados en bolsas de pl谩stico, con el tiempo observamos un endurecimiento de la miga, que no se debe a fen贸menos de desecado. Y este fen贸meno es m谩s evidente cuanto menor es la temperatura de conservaci贸n. Por ese motivo no se recomienda guardar los panes de molde en la nevera, aunque esta pr谩ctica reduzca la aparici贸n de mohos. Este endurecimiento es motivado por la retrogradaci贸n del almid贸n.

La retrogradaci贸n consiste en la reordenaci贸n del almid贸n una vez gelatinizado, generando estructuras m谩s r铆gidas y duras. El almid贸n est谩 compuesto por amilosa y amilopectina. Aunque en muchos tratados se dice que la amilosa es la parte del almid贸n responsable de la retrogradaci贸n, esto solo es cierto de manera parcial. As铆 la amilosa retrograda r谩pidamente, dando lugar a la textura de los almidones gelificados tras un enfriamiento r谩pido. Por tanto, la retrogradaci贸n de la amilosa es la responsable de la textura de la miga, que se endurece progresivamente a la salida del horno, o de la textura de los arroces cocidos, y de si estos quedan m谩s sueltos o pegajosos. Por el contrario, la amilopectina retrograda m谩s lentamente, y parece ser la responsable del endurecimiento del pan durante el almacenamiento, siendo esta reacci贸n m谩s r谩pida cuanto menor es la temperatura.

Algunos emulgentes son capaces de interaccionar con el almid贸n reduciendo la velocidad de las reacciones de retrogradaci贸n, y por tanto el endurecimiento de la miga debido a este proceso. Este efecto tambi茅n lo tienen los aceites y grasas, y es el responsable de que los productos con altos contenidos en estos ingredientes se endurezcan en menor medida que aquellos en los que no se incorporan. En general los emulgentes capaces de retrasar la retrogradaci贸n son los mismos que son capaces de incrementar la temperatura de gelatinizaci贸n de estos, y por tanto tambi茅n son capaces de incrementar el volumen por una mayor expansi贸n en el horno. Entre los emulgentes que presentan este efecto destacan los monoglic茅ridos y el SSL, mientras que el DATEM tiene un efecto mucho menor. En general los monoglic茅ridos son los emulgentes preferidos para reducir los fen贸menos de endurecimiento, aunque el SSL puede emplearse cuando se busca un efecto mixto. En la clasificaci贸n de aditivos el numero E-471 se destina a las mezclas de mono y diglic茅ridos, pero los diglic茅ridos no son efectivos en la reducci贸n del endurecimiento de los panes. Por tanto, los productos utilizados para este fin deben estar purificados, para reducir la presencia de diglic茅ridos. Con una dosis de 0.75-1% en base a harina suele ser suficiente para notar este efecto, mientras que cantidades superiores apenas tienen efecto.

El uso de estos emulgentes es muy importante en la elaboraci贸n de panes de molde y panes de larga vida 煤til, donde el principal motivo del endurecimiento se debe a la retrogradaci贸n del almid贸n, y donde un retraso en estos fen贸menos se traduce en varios d铆as m谩s de vida 煤til. Sin embargo, en panes de formulas m谩s planas y con cortezas crujientes, el efecto de los monoglic茅ridos no se suele apreciar, o no es tan interesante, ya que estos panes pierden su textura caracter铆stica por otros motivos, y de manera muy r谩pida (uno o dos d铆as).

Como agentes espumantes

La tercera aplicaci贸n m谩s importante de los emulgentes en la elaboraci贸n de productos horneados a base de cereales no se centra en los panes sino en las masas batidas, como bizcochos, magdalenas, pastas de t茅 y otras masas similares. En la mayor铆a de estas masas no se forma la red de gluten, por lo que la interacci贸n de los emulgentes con las prote铆nas del trigo no tiene mucho inter茅s. Si que puede ser interesante el efecto sobre el almid贸n, ya que retrasa la gelatinizaci贸n de este en el horneado, permitiendo una mayor expansi贸n, y puede ralentizar los fen贸menos de retrogradaci贸n, reduciendo el endurecimiento, y alargando la vida 煤til. Este efecto ser谩 m谩s notable en las masas con bajo contenido graso, ya que las grasas tienen un efecto similar. Pero el efecto m谩s importante esta relacionado con su efecto espumante, tanto de retenci贸n de aire en el batido como de estabilizaci贸n de este aire en el interior de los batidos.

En los bizcochos y productos similares es fundamental atrapar aire en el interior del batido, as铆 como retener el aire atrapado y el generado en el horneado. Durante el batido se incorpora aire en forma de peque帽as burbujas. Por su parte, durante el horneado se expande el aire incorporado y se generan nuevos gases por la acci贸n de los impulsores. Estos gases se alojar谩n en las burbujas ya creadas (no se crean nuevas burbujas), incrementando su tama帽o. La clave en la elaboraci贸n de un buen bizcocho consiste en que las burbujas que se incorporen sean lo m谩s peque帽as posibles, ya que cuanto mayor es el tama帽o de las burbujas mayor es su movilidad, por lo que pueden unirse, formando burbujas todav铆a m谩s grandes y escapando hacia la superficie del batido y la atmosfera. Tambi茅n influyen otros factores, como la viscosidad del batido, pero la dispersi贸n del aire internamente suele ser el factor m谩s cr铆tico.

En estos productos, donde hay una dispersi贸n de aire en el interior de una masa acuosa, los emulgentes pueden ayudar a estabilizar esa espuma al colocarse en la interfase entre el agua y el aire. La fracci贸n hidr贸fila del emulgente se colocar铆a orientada hacia la masa acuosa, mientras que la fracci贸n hidr贸foba se orientar铆a hacia el interior de la burbuja.

En general podemos distinguir dos tipos de bizcochos. Un grupo formado por productos como las magdalenas, plumcakes o similares, aquellos elaborados con aceite o grasas en su formulaci贸n, y con impulsor o gasificantes. Estos bizcochos son jugosos y pueden comerse sin necesidad de rellenos o coberturas. Por otra parte est谩n los bizcochos espuma, mucho m谩s aireados, en los que apenas hay aceite o grasas en su composici贸n y normalmente no incorporan impulsores. Son bizcochos m谩s secos que suelen consumirse acompa帽ados de alg煤n relleno (crema, nata, mermeladas o chocolate, entre otros) o cobertura.

En el primer tipo de bizcocho (figura 1, izquierda) las burbujas de aire atrapado quedan rodeadas de una fina capa de aceite que las estabiliza, previniendo los fen贸menos de coalescencia (uni贸n entre varias burbujas). El numero de burbujas no es muy alto, por lo que para la expansi贸n en el horno nos ayudamos de impulsores, que generan anhidrido carb贸nico y ayudan a incrementar el tama帽o de esas burbujas en el horneado. En general no es necesario el uso de emulgentes para elaborar estos bizcochos, y de hecho son elaboraciones que pueden hacerse a nivel casero sin necesidad de estos aditivos. Sin embargo, el uso de emulgentes puede ser muy beneficioso cuando se elaboran bizcochos con bajo contenido en aceite o grasa, ya que al disminuir el aceite se pierde la capacidad de estos para estabilizar las burbujas, efecto que puede ser desempe帽ados por los emulgentes. Tambi茅n puede ser interesante si queremos conseguir un alveolado m谩s fino utilizando aceites (las grasas generan alveolados m谩s finos y uniformes), aunque en Espa帽a estamos acostumbrados a los alveolados m谩s abiertos, t铆picos de estos productos. Normalmente, para mejorar el alveolado de estos productos se recurre a mezclar los ingredientes por fases. As铆 en bizcochos con grasas, estas se mezclan con los az煤cares (cremado) para atrapar gases, y despu茅s se incorpora el resto de los ingredientes. Los emulgentes tambi茅n pueden ayudar si se quiere realizar un proceso donde todos los ingredientes se mezclen conjuntamente.

En el segundo tipo de bizcochos las burbujas son estabilizadas por las prote铆nas del huevo, con gran poder espumante (figura 1, derecha). La cantidad de aire incorporado es mucho mayor que en los bizcochos con base grasa, y la simple expansi贸n de estos gases en el horno, por efecto de la temperatura, generan un gran incremento de volumen, sin necesidad de utilizar impulsores. Sin embargo, la presencia de grasas puede reducir la efectividad de las prote铆nas del huevo para realizar esta labor. Por ese motivo a nivel casero se separan cuidadosamente las claras de las yemas y se baten las claras por separado, incorporando una gran cantidad de aire. En la industria esta pr谩ctica no suele ser posible, por lo que la incorporaci贸n y estabilizaci贸n de las burbujas es m谩s compleja. Para evitar estos problemas puede recurrirse al uso de emulgentes, que facilitar铆an la labor cuando los ingredientes se baten conjuntamente.

Figura 1: Im谩genes al microscopio de los batidos con base grasa (izquierda) y base huevo (derecha)

En general podemos afirmar que los emulgentes no son necesarios para elaborar bizcochos, pero que pueden ayudar cuando nos desviamos de las f贸rmulas y procesos tradicionales, bien por comodidad, bien por motivos nutricionales. Para esta funci贸n son mucho m谩s eficaces los emulgentes que cristalizan en la forma 伪, por lo que son preferibles los 茅steres l谩cticos o ac茅ticos de los monoglic茅ridos, o los 茅steres de propilenglicol de los 谩cidos grasos, ya que tienden a cristalizar en la forma 伪. Tambi茅n es posible utilizar monoglic茅ridos en forma de cristales 伪, polisorbato 60, o ciertos sucro茅steres.

M谩s informaci贸n
鈥 Stauffer, C.E. (1999) Emulsifiers. Eagan Press. St Paul, MN (USA)
鈥 Stauffer, C.E. (1990) Functional additives for bakery foods. Van Nostrand Reinhold. New York (USA)

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