Los impulsores, o levadura química, son mezclas de aditivos que cuando reaccionan liberan gas, el cual puede ser retenido por las masas incrementando el volumen del producto final. También reciben el nombre de levadura química o polvo de hornear, principalmente en Iberoamérica, como traducción del término anglosajón “baking powder”. Como veremos los impulsores se utilizan en multitud de productos, como muchas masas batidas (magdalenas, bizcochos, etc.), galletas o algunos tipos de panes. También se pueden usar en rebozados u otros productos.

En general los impulsores están formados por una sustancia básica y una ácida.

Bicarbonato

La sustancia básica más utilizada para la elaboración de un impulsor es el bicarbonato sódico (E-500ii). El bicarbonato puede reaccionar de dos formas distintas:

• 2NaHCO₃ + Calor → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O
• NaHCO₃ + H⁺ → Na⁺ + CO₂ + H₂O

Mientras que para la primera reacción se necesitan temperaturas superiores a los 120ºC, la segunda se puede dar a temperatura ambiente. En la primera reacción se genera carbonato sódico, que genera sabores desagradables. Afortunadamente esta reacción no se suele producir, ya que los productos en los que se añade son húmedos, y la temperatura no sube de los 100ºC en el interior, ya que a esa temperatura el calor se “gasta” en evaporar el agua, que no llega a evaporarse totalmente. La primera reacción sí que podría darse en galletas, donde el agua se evapora en su totalidad, y la masa alcanza temperaturas superiores. Pero normalmente el bicarbonato se consume antes de llegar a este punto.

La segunda reacción se produce cuando las sustancias ácidas liberan iones hidrógeno, y es la normal en productos como magdalenas o bizcochos, y en las primeras fases del horneado de las galletas.

La velocidad de reacción del bicarbonato sódico también dependerá de su solubilidad, por lo que puede ralentizarse al utilizar un tamaño de partícula más grueso. Además, hay que considerar que el bicarbonato sódico incrementa el pH de las masas, algo que puede afectar a las reacciones de Maillard, generando cortezas más oscuras. Para conseguir este efecto es necesario utilizar una cantidad de bicarbonato sódico mayor que la que va a reaccionar con las sustancias ácidas presentes en la masa de manera natural o adicionadas. De lo contrario le pH de la masa volverá a descender, al consumirse el bicarbonato, antes de que las temperaturas en la corteza alcancen los valores necesarios para la rección de Maillard

Las masas suelen tener un pH ligeramente ácido, por lo que el bicarbonato sódico puede reaccionar con los ácidos normalmente presentes en la masa, pero esta reacción suele ser insuficiente para algunos productos. Por tanto, suele ser habitual incorporar ácidos para potenciar esta reacción.

Si fuese necesario sustituir el bicarbonato sódico, este puede reemplazarse por bicarbonato potásico (E-501ii). En general es preferible el bicarbonato sódico, ya que genera sabores más conocidos, es más económico y su poder para genera gas es mayor. Sin embargo, en los casos en que se quiera elaborar un producto bajo en sodio, el bicarbonato potásico constituye una buena alternativa.

También es posible utilizar bicarbonato amónico (E-503ii) como gasificante, especialmente en la elaboración de galletas, pero su modo de actuación es muy diferente al del bicarbonato sódico y no necesita la acción de un ácido, por lo que será tratado en otra entrada, de manera independiente.

Ácidos

Existen ciertos ácidos orgánicos que están presentes de manera natural en los alimentos, como el ácido cítrico (zumo de limón), láctico (yogures), tartárico (cremor tártaro) o acético (vinagre) entre otros. Estas sustancias, aunque presentes de manera natural en productos alimenticios, también son consideradas aditivos si se añaden purificadas, con los siguientes números E: ácido cítrico (E-330), ácido láctico (E-270), ácido tartárico (E-334), ácido acético (E-260). Estas sustancias fueron las que primero se usaron para reaccionar con el bicarbonato sódico, pero tenían el inconveniente de que reaccionaban muy rápido, incluso a temperatura ambiente, por lo que los gases generados se escapaban de las masas.

La velocidad de reacción de un ácido con el bicarbonato depende de su solubilidad y de su capacidad para ionizarse y liberar un ion hidrógeno, que es el que reacciona con el bicarbonato. Los ácidos mencionados son solubles a temperatura ambiente y son adecuados para elaborar productos que reaccionan a estas temperaturas, como las gaseosas en polvo. Sin embargo, para retener los gases formados las masas deben de tener una cierta consistencia, que se alcanza cuando el almidón está gelatinizando, para lo cual hace falta el calentamiento que se produce en el horneado. Si se usan los ácidos mencionados, o las sustancias que los contienen, es necesario minimizar los tiempos de espera y que las masas se introduzcan rápidamente en el horno, para evitar la pérdida de gas. Por el contrario, si los gases se generan una vez el almidón ha gelatinizado y la estructura del bizcocho está formada, esta, al no ser flexible, se rompe, generándose grietas o roturas en la zona central de los bizcochos, en vez de superficies lisas.

A principios del siglo XX se consigue la producción industrial de nuevos ácidos, o sustancias, que reaccionan con el bicarbonato a temperaturas más elevadas. De hecho, se descubren una serie de sustancias que pueden reaccionar a diferentes temperaturas, permitiendo generar impulsores con características específicas. Entre estos ácidos destacan el fosfato monocálcico (E-341i), que reacciona a temperaturas más bajas (temperaturas algo mayores si es anhidro), el pirofosfato ácido de sodio (E-450i), el fosfato de sodio y aluminio (E-541) y el sulfato de sodio y aluminio (E-521), o el fosfato dicálcico (E-341ii) que es el que reacciona a temperaturas más altas. El fosfato monocálcio reacciona a temperatura ambiente de manera similar al cremor tártaro, por lo que se le considera un ácido de acción muy rápida. El resto de ácidos apenas reaccionan a temperatura ambiente. Entre ellos el fosfato dicalcico es el que reacciona a temperaturas más elevadas (máximo a 80ºC), y por tanto hacia el final del ciclo de horneado. Por su parte el pirofosfato de sodio y el fosfato de sodio y aluminio tienen temperaturas de reacción intermedias (con máximos entre 60 y 70ºC), y el sulfato de sodio y aluminio algo más altas, pero menores a las del fosfato dicálcico. El pirofosfato sódico tiene la característica de reaccionar algo más lentamente cuando hay iones calcio en el medio, como en elaboraciones con leche. Esta característica se ha utilizado para producir distintos pirofosfatos que reaccionan a diferentes temperaturas. La velocidad de reacción también se puede reducir con un mayor tamaño de partícula.

La mayoría de los impulsores comerciales son impulsores llamados de doble efecto, que contienen un ácido de liberación rápida y uno de liberación más tardía, para cubrir un rango mayor de temperaturas. Así los comercializados en grandes superficies suelen estar compuestos por bicarbonato sódico, junto con fosfato monocálcico y sulfato de sodio y aluminio, junto a un almidón o harina para diluir el producto, facilitar el pesado y evitar una reacción temprana. Por su parte, los industriales suelen utilizar el pirofosfato de sodio en vez del sulfato de sodio y aluminio.

Para elegir el ácido adecuado y formular el impulsor hay que tener en cuenta dos factores, por un lado, su velocidad de reacción en el horno, o temperatura de reacción, como ya hemos visto, y por otro su valor de neutralización, o la cantidad de bicarbonato que puede reaccionar por 100g de sustancia ácida. En ocasiones también se utiliza el valor de equivalencia, que es el inverso del de neutralización (cantidad de gramos de sustancia ácida necesaria para neutralizar un gramo de bicarbonato). Así el fosfato monocálcico tiene un valor de neutralización de 80, y en valor de equivalencia de 1.25. en este caso destaca el bajo valor de neutralización del fosfato dicálcico (35) y consecuentemente el alto valor de equivalencia (2.86), por lo que es necesaria una mayor cantidad de ácido para neutralizar el bicarbonato.

Tabla 1. Características de los principales ácidos utilizados en impulsores.

En los últimos años se están utilizando nuevas sustancias ácidas que permiten controlar la acción del bicarbonato sódico en el horno. Son sustancias que están usándose para sustituir a los fosfatos y sulfatos debido a la percepción negativa de estos ácidos por parte de ciertos colectivos.  Por una parte, la glucano-delta-lactona (GDL) (E-575), que genera ácido glucónico al hidrolizarse una vez hidratada, pero lo hace de manera progresiva en el tiempo, por lo que su acción a temperatura ambiente es mucho más lenta que la del ácido cítrico o el tartárico. Sin embargo, esta hidrólisis se acelera con la temperatura y la acidez, y por tanto lo hará en el proceso de horneado. Por otra, los ácidos encapsulados, como el cítrico. El encapsulado protege el ácido y retrasa su solubilización. Este encapsulado se rompe con la temperatura, liberando el ácido a mitad de la cocción.

La elección del impulsor no es sencilla, ya que factores como algunos iones presentes en los ácidos pueden ayudar a estabilizar las masas, afectar a su color o aportar sabores distintos. Además, la elección de la temperatura de reacción permite modificar la forma de los productos obtenidos, y regulando la temperatura de horneado y el tipo de impulsor podemos obtener productos como magdalenas con copete o sin él. Este efecto se puede conseguir combinando la temperatura de gelatinización del almidón, que depende del tipo de harina y de la formulación, con la temperatura del horneado y la velocidad del impulsor, ya que el calentamiento de las masas es más rápido en las partes externas y más lento en el centro de la masa.

Para ampliar información:

Rusell, E.B. (2018) Chemical leavening basics. AACC International. St Paul, MN (USA)