En la preparación de pasteles y otros productos de panadería, el horneado no es solo un proceso culinario, sino también un fenómeno químico complejo. La expansión de la masa, que se traduce en una textura aireada y esponjosa, se debe principalmente a la producción de dióxido de carbono (CO₂) durante el proceso de fermentación o mediante la acción de agentes leudantes como la levadura, el bicarbonato de sodio y el polvo de hornear. Para entender este proceso, es necesario explorar la estequiometría de la reacción de los gases, la cual se manifiesta en la producción de CO₂, un gas que expande la masa. Una de las ecuaciones clave que describe la reacción química involucrada en la acción de la levadura es la siguiente:
C6H12O6(aq)→2CO2(g)+2C2H5OH(aq)Esta ecuación representa la fermentación alcohólica, en la que la glucosa (el azúcar presente en la harina) se convierte en dióxido de carbono y etanol bajo la acción de la levadura. El CO₂ es el gas que se libera durante este proceso y se acumula en pequeñas burbujas dentro de la masa, causando que se expanda y se eleve.
La Química y Estequiometría de la Expansión de la Masa
El proceso de expansión de la masa durante el horneado depende en gran parte de la reacción química de los gases. La levadura, un organismo unicelular que se utiliza comúnmente en la panadería, realiza una fermentación anaeróbica, un proceso en el que los azúcares presentes en la masa, como la glucosa (C₆H₁₂O₆), se descomponen en dióxido de carbono (CO₂) y etanol (C₂H₅OH), según la ecuación mencionada. El CO₂, al estar atrapado en la estructura de la masa, provoca la expansión de la misma, lo que resulta en un producto final ligero y aireado.
Figura 1. El precio del pan ha influido en la expansión y caída de imperios. La Revolución Francesa (1789) fue desencadenada por la escasez de pan y su alto costo. En el Imperio Romano, la distribución subsidiada de pan ayudó a mantener la paz social. En la Revolución Industrial inglesa, el aumento de los precios también generó tensiones sociales y políticas
La estequiometría de esta reacción es crucial para entender la cantidad de CO₂ que se produce en función de la cantidad de glucosa disponible. Si se tiene una cantidad determinada de azúcar, la reacción de la levadura liberará una cantidad específica de CO₂, la cual, a su vez, dependerá de varios factores como la temperatura, el pH y la cantidad de levadura utilizada. A mayor cantidad de levadura, mayor será la producción de CO₂, lo que provocará una mayor expansión de la masa.
Figura 2. La industrialización de la panadería comenzó en el siglo XIX, impulsada por avances tecnológicos como las máquinas de amasar y hornos industriales, lo que permitió la producción masiva de pan. Sin embargo, persiste una tensión entre el pan artesanal y el industrial, con defensores del primero destacando su humanidad y amor, mientras que los industriales valoran la eficiencia y accesibilidad.
En términos más generales, la producción de CO₂ en el horneado es un ejemplo de una reacción de descomposición o fermentación, donde los productos gaseosos contribuyen a la textura final del producto horneado. En un sentido más amplio, los agentes leudantes químicos, como el bicarbonato de sodio (NaHCO₃), también liberan CO₂ cuando reaccionan con un ácido (como el vinagre o el jugo de limón). La ecuación para esta reacción es la siguiente:
NaHCO3(s)+H+(aq)→Na+(aq)+CO2(g)+H2O(l)La Biología Detrás de la Levadura
La levadura es un organismo biológico que juega un papel fundamental en el horneado, particularmente en la producción de pan y pasteles. Este organismo unicelular, cuando se activa en presencia de calor, convierte los azúcares en CO₂ y etanol a través de un proceso de fermentación anaeróbica. La levadura no solo produce gas, sino que también contribuye al sabor y la textura del producto horneado. El proceso de fermentación, en el cual los azúcares se descomponen para formar CO₂, es una de las formas en que los organismos vivos producen energía.
En la biología de la levadura, es importante entender que este proceso no ocurre de manera uniforme. La levadura necesita un entorno cálido y un suministro adecuado de nutrientes (como azúcar) para llevar a cabo la fermentación. Cuando las condiciones son óptimas, las células de levadura se multiplican rápidamente y producen CO₂, lo que hace que la masa suba. Sin embargo, si la temperatura es demasiado alta o demasiado baja, o si la levadura no tiene suficiente azúcar para fermentar, el proceso se ve interrumpido y la masa no crecerá adecuadamente.
La Historia y la Importancia Social del Horneado
El arte de hornear tiene una larga historia que se remonta a miles de años. La levadura, aunque fue utilizada de manera rudimentaria desde la antigua Babilonia, no fue hasta el siglo XIX que los científicos empezaron a comprender mejor los procesos biológicos y químicos detrás de la expansión de la masa. La invención de la levadura comercial y los agentes leudantes revolucionó la panadería, permitiendo la producción de pan y pasteles de manera más eficiente y controlada. Hoy en día, el proceso de fermentación y la expansión de la masa son vitales no solo en la panadería, sino en la producción de una variedad de productos de consumo diario.
Figura
3. La alergia al gluten ha aumentado recientemente a pesar de miles de años de consumo de pan. Esto se debe a cambios en las variedades de trigo, métodos de procesamiento y mayor sensibilización médica. Afecta a alrededor del 1% de la población mundial, impulsando una demanda de productos sin gluten. Este fenómeno tiene un impacto social, cultural y médico significativo.
En un sentido más social, el horneado de pan y pasteles ha sido un acto de unión, con las familias y comunidades creando juntas estos alimentos esenciales. En muchas culturas, la habilidad de hornear ha sido una tradición transmitida de generación en generación. Sin embargo, el conocimiento sobre la estequiometría de los procesos de expansión de la masa no es algo que todos los panaderos comprendan profundamente, a pesar de que esta ciencia es fundamental para lograr el producto final perfecto.
El Problema de las Personas que No Pueden Hornear Bien
A pesar de la popularidad del horneado, algunas personas enfrentan dificultades cuando intentan hacer que su masa crezca. Esto puede deberse a varios factores, como el uso incorrecto de levadura, la temperatura inapropiada, la falta de azúcar o incluso la calidad del agua utilizada. Si la levadura no se activa correctamente, o si la masa no tiene suficiente azúcar para alimentar a la levadura, el CO₂ no se producirá de manera efectiva, y la masa no crecerá. Además, el uso de agentes leudantes químicos como el bicarbonato de sodio también requiere una correcta estequiometría para asegurar la cantidad adecuada de CO₂.
El CO₂, en este caso, no solo es el producto de la reacción química, sino también el agente que causa la expansión física de la masa. Si la cantidad de CO₂ liberada es insuficiente, el pan o pastel quedará denso, con una textura poco aireada. Por lo tanto, comprender la estequiometría de la reacción de los gases es esencial para controlar el proceso y asegurar que la masa se expanda adecuadamente.
Referencias
Amendola,
J., & Rees, N. (2002). Understanding baking: the art and science of
baking. John Wiley & Sons.
Catassi, C.
(2015). Gluten sensitivity. Annals of nutrition and metabolism, 67(Suppl.
2), 15-26.
Chaudhry,
N. A., Jacobs, C., Green, P. H., & Rampertab, S. D. (2021). All Things
gluten: A review. Gastroenterology Clinics, 50(1),
29-40.
Figoni, P.
I. (2010). How baking works: exploring the fundamentals of baking
science. John Wiley & Sons.
Hui, Y. H.,
Corke, H., De Leyn, I., Nip, W. K., & Cross, N. A. (Eds.). (2008). Bakery
products: science and technology. John Wiley & Sons.
Jacob, H.
E. (2007). Six thousand years of bread: Its holy and unholy history.
Skyhorse Publishing Inc.
Pyler, E.
J., & Gorton, L. A. (2008). Baking science & technology: Volume
I: Fundamentals & ingredients. Sosland Pub.
Reinhart,
P. (2020). The Fundamentals of Bread Baking Science. Fermentology.
Rubel, W.
(2011). Bread: A global history. Reaktion Books.
Steel, C.
(2023). Sitopia: How food shapes civilisation. Mètode Science
Studies Journal, (13), 77-83.
No hay comentarios:
Publicar un comentario