LA HARINA INTEGRAL EN LOS PROCESOS DE FRÍO

En la página de Molinería y Panadería Digital, encontramos este muy interesante artículo realizado por María del Carmen Moros, quien es Licenciada en Ciencias Químicas, y labora en Harinera Salvanés.

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Las masas integrales con fermentación y elaboradas en procesos con frío exigen harinas de mayor contenido en gluten y de más W alveográfica o fuerza, para contrarrestar el hecho de que desarrollan peor en fermentación y en cocción, debido a las partículas de salvado que acortan la extensibilidad del gluten. En este artículo se estudian los efectos de la fibra en la panificación y se determinan las condiciones panarias para las harinas que son utilizadas para elaborar panes integrales ultracongelados, panes integrales precocidos ultracongelados y panes de molde. Si tenemos en cuenta estos aspectos lograremos panes de presencia aceptable y saludables.

El grano de trigo se puede dividir en tres partes diferentes, según su composición química:

• Salvado . Formado por las capas externas del pericarpio, las capas envolventes del endospermo o aleurona y las del germen, que constituyen el 14% del total del grano y cuyo componente químico mayoritario es celulosa y hemicelulosa, seguido de proteínas y minerales.

• Germen . Constituye el 3% del total del grano y su finalidad es formar la futura planta. El componente mayoritario de este grupo es la materia grasa, seguido de proteínas (principalmente enzimas), también contiene azúcares, minerales y vitaminas B y E (Tocoferol).

• Endospermo . Constituye el 83% del total del grano y su componente químico mayoritario es el almidón, seguido de proteínas (responsables del gluten) y en un menor porcentaje lípidos. Los gránulos de almidón se encuentran en el interior de células vegetales, llamadas plastidios, cuya composición química son: pentosanas, principalmente, seguido de hemicelulosa y beta-glucanos.

La estructura del trigo se rompe durante la molturación por un proceso consecutivo de trituraciones y compresiones.

En las trituraciones, se obtiene como producto harina de granulometría muy fina y como subproducto dos tipos de salvado:

– Uno procedente de las capas envolventes del pericarpio, llamado en términos molineros: salvado grueso o de hoja.

- Otro procedente de las capas de aleurona, conocido como salvado fino.

Las células aleurónicas constituyen una región del grano rica en proteínas, grasas, minerales, vitaminas y enzimas, que la hacen de un valor alimenticio elevado.

En la primera de trituración, es donde el grano se rompe y se obtiene harina, sémolas, semolinas y el salvado. En las siguientes trituraciones se sigue rompiendo restos de estructuras y volviendo a separar la harina, las sémolas y las semolinas.

En las compresiones sucesivas, se van reduciendo las sémolas y las semolinas, según tamaño, hasta dar como producto harina de granulometría superior, en mayor porcentaje a las trituraciones y como subproducto remolido o también llamado harinilla, o terceras, que es una mezcla de salvado muy fino unido a una pequeña proporción de harina.

Cuando el salvado no es separado en el proceso de molturación y acompaña a la harina, es decir, cuando el grano de extracción del trigo es del 100 por 100, obtenemos una harina integral completa. Y será, mal llamada, harina integral cuando sobre la harina blanca obtenida industrialmente, se añade un porcentaje determinado de salvado. Suele ser de un 20% y puede ser de hoja, fino, remolido o un conjunto de estos.

El salvado está formado principalmente de celulosa, hemicelulosa y sustancias pépticas. Estos compuestos son los pilares de los que hoy se llama fibra dietética; dentro de éste nombre hay un gran número de compuestos y se podrían definir como unas estructuras de origen vegetal, en su mayoría resistentes a la hidrólisis por las enzimas endógenas del aparato digestivo humano.

Las recomendaciones de consumo referentes a fibra dietéticas para países industrializados, está entre 25-35 g/diarios.

Entre los cereales la composición de la fibra es muy variable (ver la Tabla 1).

El pan integral, por la elevada cantidad de fibra que posee, se considera una vía importante de ingesta de fibra en alimentos.

Para que nos hagamos una idea de las cantidades de fibra bruta que poseen los componentes del trigo y sus derivados vemos que:

– El salvado de hoja, contiene un 70%.

– El salvado fino, contiene un 50%.

- La harina integral aproximadamente un 12%.

– El pan integral aproximadamente un 7%.

– El pan blanco contiene un 2,8%.

La fibra dietética total es la suma de fibra soluble e insoluble.

Los efectos positivos de la fibra dietética en nuestro organismo son numerosos (ver Tabla 2), sin embargo, para que se produzcan hay que consumir la fibra mezclada con el resto de los alimentos, para asociarse con el agua y los nutrientes.

Se ha comprobado que la ingesta de pan integral produce una absorción proteica del 62-72%, y del 93-95% de los glúcidos presentes. Mientras que con la ingesta de pan blanco la absorción proteica es del 84-88% y del 99% para los glúcidos.

Comportamiento en la panificación

Hemos visto cómo influye la fibra procedente del cereal en nuestro organismo, ahora vamos a ver cómo se comportan algunos de sus componentes en panificación.

• Los glucofructanos . Forman parte de las sustancias pépticas, su estructura la componen largas cadenas de fructosa con una molécula de glucosa terminal unida por enlaces beta-1,2 y ramas laterales de fructosa unidas por enlaces beta-1,6.

Se encuentran en el endospermo del trigo y son insolubles.

La levadura posee la enzima invertasa, capaz de hidrolizar hasta un 10% la cadena de fructosanos en fructosa que es fácilmente asimilable por la levadura, contribuyendo a la gasificación de la masa.

En todo proceso de panificación los monosacáridos son los primeros azúcares que consume la levadura directamente vertiendo al medio de forma inmediata: agua, dióxido de carbono y calorías.

Cuando los monosacáridos se agotan, la velocidad de desprendimiento de gas decrece, ya que la levadura tiene que readecuar su organismo, mediante enzimas endógenas, para asimilar azúcares de cadena más larga como son los disacáridos, formados por dos moléculas de azúcares, por ejemplo la maltosa, y así sucesivamente con azúcares de cadena más larga.

Para que nos hagamos una idea de la velocidad de consumo, a los 10 minutos de terminado el amasado y a una temperatura de la masa de 270 C se han consumido todos los monosacáridos, todos los disacáridos, el 50% de los trisacáridos, el 40% de los tetrasacáridos y el 20% de los pentasacáridos.

A mayor temperatura la levadura consume azúcares a mayor velocidad y, por tanto, produce mayor cantidad de gas, siendo aconsejable que el consumo de azúcares se produzca durante todo el proceso de panificación y eso se consigue bajando la temperatura, para que cuando llegue la pieza al horno, la masa tenga alguna reserva de azúcares y pueda producir el CO2 final que hace que la pieza coja el volumen adecuado y no se venga abajo.

A los 60 minutos, después del amasado, los trisacáridos y tetrasacáridos han desaparecido y también el 50% de los pentasacáridos. A partir de este tiempo sólo se van a hidrolizar oligosacáridos y dextrinas que provienen de la degradación del almidón por enzimas amilolíticos, pero la velocidad de consumo de estos compuestos por la levadura va a ser muy lenta, por ser azúcares de cadena larga y la producción de gas va a disminuir de forma considerable.

Por tanto, es un apoyo importante a la producción de gas el disponer de polisacáridos como los fructosanos del salvado, que van a aportar un 10% más de monosacáridos a la levadura.

También, el que la masa tenga en su interior polisacáridos solubles va a influir en su mayor coloración de la corteza, mayor esponjamiento de la miga y mayor retención de la humedad.

Concluyendo, los resultados finales en panificación son diferentes en función de la mayor o menor disponibilidad de polisacáridos en la masa.

• Pentosanas . Forman parte de la hemicelulosa; en el trigo están presentes en un 2-3% y 1/3 son solubles.

Su estructura la constituyen arabinoxilanos y éstos pueden estar unidos a arabinogalactanos y a polipéptidos, en cuyo caso forman soluciones viscosas y geles rígidos.

El papel de las pentosanas en panificación lo podemos concretar en:

– Modifican la consistencia de la masa, debido a la gran capacidad de absorción de agua, factor que hay que tener en cuenta a la hora de añadir el porcentaje adecuado a la masa.

El agua que se añade a la masa se distribuye de la siguiente manera entre los componentes mayoritarios de la harina:

El almidón presente en un 75-80% absorbe un 35-45%.

El gluten presente en un 7-10% absorbe entre un 20-30%.

Las pentonasas presentes en un 2-3% absorben entre un 11-20%.

Como vemos, a pesar de ser un componente minoritario, su absorción es importante y lo hace de forma más lenta que el resto de los componentes, por tanto, la consistencia de la masa irá aumentando progresivamente con el tiempo.

– Retrasan el envejecimiento del pan, ya que después de la cocción ceden la parte de agua absorbida al almidón y ayudan así a mantener más tiempo la miga húmeda.

– Controlan el agua disponible en la masa antes y después de la cocción, ya que cuando el almidón tiene absorbido el 61% del total del agua disponible para él, es entonces cuando las pentonasas empiezan a absorber el agua retirándolo de la masa y en la fase de cocción las pentosanas regresan el agua absorbido a la masa.

La composición específica de la Celulosa, Hemicelulosa y Lignina presentes en el trigo determinan con sus propiedades físico-químicas y su peso molecular la calidad dietética del pan integral y son también los responsables de modificar las características del proceso panario.

• Modificaciones del proceso panario por la presencia del salvado . Las modificaciones atribuidas a la presencia del salvado las podemos concretar en:

– Modifica la absorción de agua. Algunos componentes de la fibra forman geles y otros se solubilizan, por tanto absorben agua, motivo por el que hay que hidratar más las masas para evitar problemas de panes poco desarrollados.

– Modifica el tipo de harina. Se necesita una harina más tenaz y rica en gluten para conseguir un volumen de pan prudencial.

– Modifica el tiempo de amasado. Hay que aumentar el tiempo de amasado para conseguir un gluten más extensible y así poder arropar a las partículas de salvado, evitando que interrumpan la red tridimensional y hagan un gluten poroso que deje escapar el gas de fermentación y dé problemas de panes poco desarrollados.

– Modifica el color del pan, debido a la mayor cantidad de polisacáridos presentes. Para evitar colores demasiado oscuros en el pan, hay que bajar la temperatura del horno.

– Modifica el tiempo de cocción. Hay que darle más tiempo de cocción para evitar que el interior del pan quede demasiado húmedo por el salvado y de problemas de proliferación de microorganismos.

Seguidamente vamos a ver algunas aplicaciones de la harina integral en los procesos de frío.

Pan integral ultracongelado

Características de sus componentes:

• La harina se necesita de fuerza, con valores alveográficos de W= 320/330 ; P/L=0,55/0.60.

– Gluten seco = 10,5/11%.

– Número de caída= 320 seg.

– Amilograma= 900 U.B.

– Índice de Maltosa= 2,5/2,8%.

– Cantidad de salvado: 20%

– Cantidad de agua a añadir. Entre 65-70%.

Hay que tener en cuenta que en los procesos con frío la masa se trabaja mejor algo dura, pero una hidratación menor daría lugar a masas que durante la fermentación se desgarran y durante la cocción no desarrollan.

• Levadura, especial para procesos ultracongelados: 3%.

• Sal: 2,2%.

• Mejorante, el aconsejado para masas frías integrales.

• Tiempo de amasado mayor o amasado más intenso, por la mayor cantidad de gluten que contienen estas masas.

• Temperatura de la masa 22º C, después del amasado, para evitar el comienzo de la fermentación y la desgasificación posterior.

Inmediatamente después del amasado y después de dividir la masa y de formadas las piezas, las masas se congelan a –30/–40º C y se conservan almacenadas a –18º C hasta su utilización.

Una vez descongelada y fermentada la barra, el tiempo de cocción debe ser mayor para evitar panes revenidos y proliferación de microorganismos en su interior, pues hay que tener en cuenta que se les añade más cantidad de agua y que tienen una mayor actividad enzimática que aporta el salvado.

Como estos panes no se tallan, normalmente, hay que añadir mayor vapor de agua en cocción para evitar que se abran incontroladamente, dando un aspecto final poco apetecible.

Para los procesos de panificación integral con frío, los problemas aumentan, ya que las cadenas proteicas de gluten pierden cohesión entre sí y como consecuencia la masa pierde elasticidad, debilitándose, por estar sometida a dos factores que rompen la red de gluten como son la fibra y el frío. Para evitarlo hay que emplear harinas de mayor W y que sean ricas en gluten.

También da buen resultado, cuando las campañas son pobres en gluten, el añadir a la masa un 2% de gluten vital o un 20% de harina de gran fuerza, consiguiendo panes de mejor desarrollo y mejor comer.

Pan integral precocido

Características de sus componentes:

• La harina se necesita de media fuerza, con valores alveográficos de W= 220/230 ; P/L= 0,45/0,50.

– Gluten seco=9 ,5%/10%.

– Número de caída:

– Amilograma= 900 U.B.

– Índice de Maltosa= 2,1/2,2%.

– Cantidad de salvado 20%.

– Cantidad de agua 65/70%.

Como ya se ha comentado anteriormente, hay que tener en cuenta que la fibra absorbe agua y lo hace de forma más lenta que el resto de los componentes de la harina, por tanto, la masa irá aumentando lentamente su consistencia.

• Levadura: 2%.

• Sal: 2%.

• Masa madre ácida: 20%, elaborada el día anterior con harina de fuerza y conservada a 7º C.

• Mejorante, el aconsejado para masas integrales.

En cuanto al tiempo de amasado, tendremos las mismas recomendaciones que en el proceso anterior.

En el proceso de precocido se hacen todos los pasos de panificación normal hasta llegar a la cocción; con el vapor abierto se cuece durante 20 minutos a 200º C, es en este momento y sin terminar la cocción cuando se saca del horno, se deja enfriar y se congela a –30/–40º C, conservando el pan a –18º C. En su momento terminar el proceso descongelando la barra y terminándola de cocer durante 20 minutos a 190º C.

Pan integral de molde

Es otra especialidad muy demandada en el mercado. Características:

• Harina de gran fuerza, características alveográficas de W= 350/400; P/L= 0,8.

– Gluten seco= 11%.

– Índice de Maltosa= 2,8/3,0%.

– Número de caída= 350 seg.

– Amilograma= 900/1000 U.B.

• Salvado: 20%.

• Agua: 60%.

• Sal: 2%

• Levadura: 4%.

• Margarina: 8%.

• Leche en polvo: 3%.

• Azúcar 4%.

• Ácido Láctico: 0,1%.

• Antimoho, Mejorante y Emulgente, el aconsejado para esta especialidad.

Esta especialidad, igual que las galletas integrales, no se elaboran en procesos con frío, por ser productos de vida larga, que no necesitan estar a primera hora del día en las estanterías de los comercios para ser consumido fresco durante el día.

Sin embargo, no por ello deja de ser posible su fabricación con frío, que día a día va ganando nuevos productos como son las magdalenas integrales, o el hojaldre integral, que ya se elaboran con buenos resultados, dando variedad al mercado y salud al consumidor.

Normas genéricas

Para todos los productos que hemos comentado y otros nuevos que puedan ir saliendo al mercado, y cuyo principal componente sea la harina integral, hay que tener en cuenta las siguientes normas a la hora de elaborar una masa que contiene salvado:

• Disminuye la capacidad de retención de gas . Por lo que hay que utilizar harinas de mayor W, es decir, de mayor fuerza panadera y que sean ricas en gluten, para reforzar la estructura de la masa debilitada por las partículas de salvado.

• Disminuye el volumen . Por el mismo motivo que el comentado anteriormente y la solución sería la misma.

• Aumentar la cantidad de agua disponible en el interior de la masa y sino se cuida aumentar el tiempo de cocción, da problemas de proliferación de mohos y otros microorganismos que hacen que el producto no se conserve en buenas condiciones.

• Disminuye la presencia global del producto . Por ejemplo, el aspecto final del pan integral es menos atractivo que el del pan blanco, por ser un pan que no greña, más oscuro, de aspecto pesado, y de comer correoso.

En parte se puede corregir el aspecto final variando el tipo de fibra que se utilice, por ejemplo, la fibra de avena al ser clara, apenas se aprecia visualmente, mejorando el aspecto final del producto.

También se puede corregir variando del porcentaje incorporado de salvado, como es evidente, a mayor proporción más marcados serán los problemas y el resultado final menos apetecible aparentemente.

También dependiendo del tamaño de partícula se puede variar el aspecto final del producto. Por ejemplo, si empleamos salvado de hoja, el producto tendrá aspecto más claro ya que la partícula es mayor y se reparte mejor por la superficie, sin embargo vamos a necesitar mayor cantidad de gluten para cubrirle y no dar un aspecto final de pan agalletado o de torta.

Si empleamos salvado fino, harinilla o remolidos, éstos al ser partículas de menos tamaño son más densos y el aspecto final del pan es más oscuro que el anterior.

Es importante en la panificación con harinas integrales el empleo de enzimas como xilanasas, pentosanasas, hemicelulasas, ya que liberan parte del agua unida a las pentosanas insolubles en favor del almidón. Otro efecto es que liberan los enlaces que existen entre la fibra y el gluten, favoreciendo una mejor retención de gas producido durante la fermentación y, por tanto, aumentando el volumen del pan.