El pan es uno de los alimentos más antiguo y a la vez más relacionado con el hombre. Se han encontrado rudimentarios molinos de grano del paleolítico y se conservan jeroglíficos egipcios que recogen la elaboración de pan hace tres mil años. Desde estos tiempos su proceso de elaboración ha ido modificándose en todos sus aspectos, desde las variedades de trigo, las formas de molienda, la fermentación y la adición de nuevos ingredientes, llegando al pan actual que dista muchísimo del pan primitivo que consumían estas civilizaciones. En este artículo se presentan los ingredientes esenciales del pan y se describen los procesos físicos, químicos y biológicos que tienen lugar durante la elaboración de la masa hasta su entrada en el horno.

La harina, el ingrediente fundamental

La harina en general se obtiene de la molienda de los cereales. Desde la antigüedad se conocen siete grandes grupos de cereales; trigo, mijo, cebada, arroz, maíz avena y centeno, aunque como se verá mas adelante no todos se pueden emplear para hacer pan. Desde el punto de vista químico, la harina aporta almidón, azúcares sencillos y proteínas que se describen a continuación.

Almidón. Es un polímero de D glucopiranosa que presenta enlaces entre monómeros de dos tipos:

• α(1-4) que origina cadenas lineales. Estas cadenas lineales se denomina amilosa, y presenta una estructura tridimensional helicoidal con seis moléculas de glucosa por vuelta de hélice. Esta estructura se ve reforzada por enlaces de hidrógeno paralelos a su eje.

• α(1-6) que origina ramificaciones a partir de una cadena central de amilosa y que le confiere a la molécula estructura de árbol. El conjunto de cadenas ramificadas se denomina amilopectina, y las ramificaciones se localizan en intervalos que varían entre las 15 a las 25 unidades de glucosa.

En la harina, el almidón se encuentra en forma de gránulo más o menos irregular, pues si bien la amilosa puede formar estructura cristalina, la proporción de amilosa presente en el almidón de la harina puede variar entre un 25y un 50% dependiendo del tipo de cereal y de la parte del grano que se muela.

Maltosa y sacarosa y otros azúcares. Se encuentran en la harina en una concentración media del 1,6%. Aunque en pequeñas concentraciones, su importancia radica en ser la fuente de alimento para la microflora que fermentará la masa de pan.

Proteínas gluteninas y gliadinas. Aunque todos los cereales tienen gran cantidad de almidón, no todos ellos se pueden emplear para hacer pan. Prácticamente la totalidad del pan que consumimos se hace de harina de trigo (y en menor proporción centeno) por su contenido en proteínas. Este aporte proteico tiene su importancia nutricional, pero desde el punto de vista físico-químico hay dos grupos de proteínas, las gluteninas y las gliadinas, que conforman el 80% de la cantidad total de proteínas de la harina de trigo y que son responsables del aspecto y propiedades del pan.

• Las gliadinas se caracterizan por tener un peso molecular bajo y ser de cadena simple. Su estructura terciaria está fuertemente replegada por puentes bisulfuros, dotando a la proteína de estabilidad estructural y poca elasticidad . Esta característica es la responsable de la uniformidad de la masa y de su carácter pegajoso y adhesivo.

• Las gluteninas presentan un alto peso molecular y cadenas ramificadas sin un patrón, sin uniformidad. Esta ramificación es la que confiere elasticidad y tenacidad al producto final. Las variaciones en la características de las gluteninas son responsables de la de la mayoría de las diferencias entre distintos tipos de harina de trigo.

Las gluteninas y las gliadinas en el proceso de amasado y en presencia de agua forman junto con el almidón presente en la harina la glicoproteína que conocemos como gluten.

La etimología de gluten indica cuál es su función, pues es una palabra de origen griego que significa “pegamento”, y en el caso del pan encierra en sí una buena descripción de la función de esta macromolécula. Forma un complejo entramado en toda la masa de pan dotándolo de las propiedades viscoelásticas características. Este entramado también retendrá parte de los gases producidos en el proceso de fermentación, formándose los alveolos que se observan en la miga de pan y que le confieren la textura propia de este alimento. Es por ello que el pan se ha definido como una “espuma de gluten”.

La concentración de proteínas es el criterio para la clasificación de la harina y el factor principal para determinar su uso en diferentes productos alimentarios, entre los que se incluye el pan. De esta forma tenemos:

• La harina de gran fuerza. Contiene de 13 a 16% en masa de proteica.

• La harina de fuerza con un contenido entre el 11,5 y 13,5% de proteínas.

Estos dos tipos de harina generan una gran cantidad de glúten en el proceso de amasado y generan una masa con gran capacidad de retener agua y de gran tenacidad y resistencia a ser amasada, característica que dota a este tipo de harina de nombre.

• La harina de media fuerza, entre un 10 y 11,5% de contenido proteico

• La harina floja, del 10% de proteína

La mezcla de harina y agua se fermenta mediante dos técnicas: adición de masa madre o adición de levadura comercial, procesos que se expondrán después del segundo componente del pan: el agua.

Agua

Su función es hidratar la harina y conformar el gluten como se ha descrito. Resulta interesante la importancia que adquiere el agua en la elaboración de panes artesanales, pues el empleo de aguas de manantial que lleva sales disueltas le dan al producto final sabores y matices característicos.

Sal (cloruro de sodio)

Su función principal es dar sabor al pan, pero desde el punto de vista químico conlleva otros efectos. Aumenta la capacidad de retención de agua en la masa (y posteriormente en el pan) y hace que sea más tenaz, sin sal la masa es una sustancia pegajosa, blanda y de difícil manipulación. La sal también es responsable del color y textura crujiente de la corteza. Pero ha de usarse en su justa medida, pues inhibe el crecimiento de los microorganismos encargados de la fermentación de la masa.

Fermentación de la masa mediante masa madre

La masa madre es una mezcla de harina y agua que es fermentada por las levaduras presentes en los cereales y bacterias ácido lácticas (BAL) presentes en la harina y otras que se incorporan procedentes de la atmósfera. Se expone a continuación más detenidamente la función de estos organismos.

• Bacterias ácido lácticas. Se han encontrado más de 50 tipos en análisis de diferentes muestras de masa madre, aunque el punto de vista de la obtención de pan es relevantes clasificarlas según los productos generados en los procesos de fermentación que intervienen.

· Bacterias homofermentativas: sintetizan sólo ácido láctico sin liberar CO₂

C₆H₁₂O₆ → 2CH₃-CHOH-COOH

· Bacterias heterofermentativas: Su conjunto también se denomina microflora aromática. Producen además de ácido láctico, ácido acético, etanol y dióxido de carbono.

C₆H₁₂O₆ → CH₃-CHOH-COOH + CH₃-COOH + CH₂-CH₂OH + CO₂

Según las condiciones de fermentación unas bacterias se reproducirán más que otras y por tanto participarán más en el proceso fermentativo. Las homofermentativas prefieren ambientes más húmedos y moderadamente cálidos (21-35ºC), y en esas condiciones se favorece la producción de ácido láctico, cuya acidez podemos considerar suave o moderada. Frente a ello ambientes más secos y frescos (10-18ºC) ayudan al desarrollo de las heterofermentativas, que producen ácido acético, cuya acidez es bastante más pronunciada que la del láctico.

• Levaduras. Pertenecen al reino de los hongos. Evolutivamente son seres unicelulares eucariotas más evolucionados que las bacterias aunque tienen muchos procesos biológicos comunes. La Saccharomyces cerevisiae es la levadura más abundante y característica en el proceso de fermentación de la masa panaria.

Las levaduras pueden metabolizar los azúcares en presencia de oxígeno (ruta aeróbica) oxidándolos hasta dióxido de carbono y agua

C₆H₁₂O₆ + O₂ →CO₂ + H₂O

Sin embargo, en el proceso de fermentación del pan trabajan en ausencia de oxígeno (ruta anaeróbica) obteniéndose un producto menos oxidado, el etanol y menos dióxido de carbono.

C₆H₁₂0₆ → 2CH₃-CH₂OH + 2CO₂