12 de octubre de 2009

Procesos - Fermentación primaria.

    
También llamado “Reposo de la masa en bloque”, es seguramente el proceso más importante en la elaboración del pan, y también el más complejo. De forma muy resumida, su objetivo consiste en, mediante un proceso de fermentación categorizada como alcohólica, producir dióxido de carbono (CO2) para que aumente el volumen de la masa y alcohol etílico y ácidos orgánicos que serán los responsables de dar sabor, aroma y capacidad de conservación al pan.


Lo primero a tener en cuenta es que el proceso de fermentación no es exclusivo de esta fase, sino que empieza ya, aunque de forma muy sutil, en el mezclado de ingredientes (incluso en la preparación del prefermento si es el caso) y finaliza en la fase de cocción, cuando la temperatura alcanza los 50-55ºC y mueren todos los microorganismos de la levadura. Recordemos que el proceso de panificación es continuo y lo dividimos en fases concretas para mejor explicar lo que acontece; pero técnicamente es imposible aislar dichas fases.

Reacciones en la fermentación.

Podemos encontrar información detallada en el capítulo 4 del libro “Advanced Bread and Pastry” de Michel Suas, así como en el capítulo 2.8.3 del libro “Panadería Artesana. Tecnología y Producción” de Xavier Barriga. De hecho son dos libros magníficos de muy alto nivel tecnológico, que valen lo que cuestan.

Intentaré simplificar: como ya se ha avanzado, la fermentación es del tipo alcohólico y ocurre cuando los glúcidos presentes en la harina en proporciones del 1-2% son degradados por las enzimas (que se activan en la hidratación) presentes en la harina y en la levadura, mediante diferentes procesos de degradación enzimática según el grado de complejidad de los glúcidos, produciendo azúcares simples (glucosa y fructosa) que finalmente son asimilables por la levadura, originando CO2, alcohol etílico y ácidos orgánicos:

monosacáridos (glucosa/fructosa) >> enzima zimasa (levadura) >> CO2+alcohol+ácidos orgánicos

Disacáridos (sacarosa) >> enzima invertasa (levadura) >> glucosa+fructosa >> bacterias lácticas >> ácidos láctico/acético/butírico

Disacáridos (maltosa) >> enzima maltasa (levadura) >> glucosa >> enzima zimasa (levadura) >> CO2+alcohol

Polisacáridos (amilosa) >> enzima amilasa (harina) >> maltosa >> enzima maltasa (levadura) >> glucosa >> enzima zimasa (levadura) >> CO2+alcohol

Estas reacciones se producen prácticamente en medio anaeróbico (en ausencia de oxígeno), ya que dicho oxígeno se consume prácticamente en la fase de amasado. Este hecho ralentiza el proceso de fermentación.

Un esquema simplificado del proceso de fermentación sería el siguiente:


Fuente: Panisnostrum
Nota: Las dextrinas son el agrupamiento de 6 o 7 moléculas de glucosa. 

Factores que influyen en la fermentación.

   Tiempo de reposo: Un defecto de tiempo de reposo comporta masas sin fuerza y excesivamente extensibles; la acidez no se desarrolla suficientemente por lo que obtendremos un plan plano, con escaso sabor y greñado ciego (cortes sin profundidad). También un exceso de tiempo de reposo produce panes sin volumen ya que ha aumentado excesivamente la tenacidad de la masa y no la deja crecer. Los cortes del greñado se unen entre sí, dando lugar a cortezas desgarradas.
El tiempo de reposo debe incrementarse en caso de harinas débiles, cuando no se utilice masa madre o esta sea poco ácida, con temperaturas ambiente bajas inferiores a 22ºC, contenidos de levaduras inferiores al 1%, amasados cortos y lentos e hidrataciones superiores al 75%.
El tiempo de reposo debe disminuir en casos de harinas tenaces, contenidos en masa madre superiores al 15%, masas madres muy ácidas, temperaturas ambiente altas superiores a 26ºC, contenidos en levadura superiores al 2%, con amasados largos y rápidos e hidrataciones inferiores al 55%.

   Cantidad de levadura: El rango de contenido en levadura para una fermentación óptima está comprendido entre 0,5% y 2% (para levadura fresca prensada), dependiendo del tipo de masa y del proceso seguido. Dosis superiores producen una fermentación más rápida y un importante crecimiento en el volumen final, pero no dan tiempo al desarrollo de los ácidos orgánicos responsables del buen sabor y aroma del pan; además, según Peter Reinhart, un exceso de levadura agotará rápidamente los azúcares disponibles y empezará a consumirse a sí misma, creando un subproducto llamado glutationa, que confiere a la masa un desagradable sabor a amoníaco. Dosis bajas de levaduras comportan un mayor tiempo de fermentación que permite el desarrollo de acidez, que a su vez repercute en una mejora sustancial de la calidad final del pan en cuanto a sabor, aroma y conservación.

   Temperatura ambiente: como es predecible, la velocidad de fermentación varia de forma directamente proporcional a la temperatura ambiente. Para obtener un máximo de producción de gas y acidez la masa debe estar a unos 24ºC. A temperaturas superiores, la formación de gas se incrementará, pero a costa de una pérdida de sabor y aroma. A temperaturas inferiores, ganaremos en cualidades organolépticas, aunque a cambio de un mayor tiempo de fermentación (es cuestión de no tener prisa…)

   Contenido en sal y azúcar: La sal ralentiza la actividad de fermentación, aunque también fortalece los enlaces glutínicos (enlaces entre proteínas insolubles de la harina, que conforman la red de gluten). Una concentración de equilibrio se movería alrededor del 1,5 - 2%. Por encima de este valor, tendremos un pan poco saludable (ver Ingredientes - Sal).
Hasta un 5% de azúcar, observaremos un incremento de la actividad de fermentación, debido al aporte de nutrientes que ello supone; sin embargo, a concentraciones de un 12% apreciaremos un descenso de la actividad debido a problemas de las células de la levadura con un entorno saturado (la presión osmótica destruye las células, al ser la presión exterior superior a la interior de las células; por cierto, este el principio de la conservación de los alimentos en sal o en azúcar)

   Grado de acidez de la masa: El rango óptimo de pH en masa para un correcto funcionamiento de las levaduras industriales se sitúa entre 4 y 6 (ligeramente ácido); a menor pH (mayor acidez), se reduce la actividad de fermentación y se modifican negativamente las propiedades de la masa. Si utilizamos levaduras naturales, estas desarrollan correctamente su función en medios más ácidos, por lo que no tendremos efectos negativos.

Relaciones de la fermentación primaria con el proceso anterior (amasado)

   Si incrementamos el tiempo de fermentación, para beneficiarnos de sus efectos positivos, obtendremos también un incremento de la tenacidad de la estructura del gluten, debido al mayor nivel de acidez. Por lo tanto habremos de reducir el tiempo de amasado para no producir una masa demasiado tenaz.

   En casos de amasado corto y fermentación primaria larga, puede ser muy conveniente para la masa proceder una o dos veces durante la fermentación a la técnica del folding o doblado, que nos aporta las siguientes ventajas: reorganización de la estructura del gluten y expulsión de parte del dióxido de carbono producido durante la fermentación, lo cual optimiza la acción de la levadura. La levadura tiene problemas en un entorno saturado de dióxido de carbono y alcohol.

Relaciones de la fermentación primaria con el proceso posterior (división)

   Al final de la fermentación primaria, la masa está repleta de burbujas y la estructura del gluten es muy frágil; la división de dicha masa es por tanto una operación de riesgo ya que atenta contra la integridad de dicha estructura. Por tanto, un exceso de fermentación aportará más riesgo en la fase de división de la masa.

2 comentarios:

pcaldise dijo...

Hola Paninostrum,
primero darle la enhorabuena por el artículo publicado.
Tengo una duda y me gustaría saber su opinión de un escenario de una combinación para una pizza en función de su artículo:

1) en el apartado de sal y azúcar: cuando indica hasta 5% de azúcar, para un a pizza es razonable un 2%, o depende de la fuerza(W) de la harina que cuanto mayor sea esta última más azúcar.

Para la siguiente combinación: de una harina de fuerza de 350 y P/L:0,8-1,4, que opinión me puede dar para las siguientes condiciones:

1º fase amasado-autolisis: agua (50%) a 22º + harina 28º ( 5' 1º amasado y 20' reposo ):
Temperatura final masa: 25º.

2º fase amasado-fermentación:
previamente se diluye en agua ( 25% ) a 25º con levadura prensada ( 5% )

Se diluye agua ( 5% ) a 25º con 2% de sal.

Se diluye agua ( 5% ) a 25º con 2% de azúcar refinado.

Aceite de girasol un 10%.

Temperatura ambiente ( para amasado ): 25º
Tiempo 2º amasado manual: 10 minutos.
Temperatura final masa: 26º. ¿ es recomendable bajarla a 25º con frío ?
Humedad: 15% harina + 55-60% agua+aceite = 70-75%

Se divide el alveolo en bolas según necesidad.

3º fase reposo:
Temperatura ambiente: 28-29º
Tiempo: 1 hora.

4º fase formación.

5º fase cocción.
Precocinado. Horno convencional: 220º 10'
Cocinado. Horno convencional: 180º 3-5'.

Muchas gracias.

Un saludo.
Pablo.

panis nostrum dijo...

Hola Pablo,
Veamos si puedo serte útil con mis comentarios.
En primer lugar, en el tema de la pizza, no veo la necesidad de añadir azúcar, a no ser que utilices una harina con muy baja actividad enzimática, en cuyo caso podemos añadir hasta un 0,5% de azúcar para reforzar la acción de la levadura. Pero no suele ser necesario. Si utilizas harina de fuerza, las necesidades de amasados ya son de por sí elevadas; la adición de azúcar no hace más que aumentar la necesidad de amasado ya que tiende a favorecer la extensibilidad (en concentraciones altas de entre 5 y 10%).

En segundo lugar, el planteamiento de la receta es básicamente correcto, aunque puedo darte las siguientes opiniones:
- La adición de azúcar y aceite solo las veo razonable si el objetivo es producir un pan enriquecido, no un pan normal. Como usas harina de fuerza (casi de gran fuerza), deduzco que pretendes hacer un pan enriquecido.
- La levadura puede añadirse a medio amasado; si es levadura prensada basta con desmenuzarla con los dedos, no es necesario diluirla previamente (pero tampoco está de más). El resto de aditivos, cuanto más tarde en el amasado, mejor.
- El tiempo de amasado me parece corto, tratándose de una harina de fuerza, que requiere tiempos de amasados largos. El tiempo de amasado debería ser el necesario y suficiente para que la masa supere con éxito la prueba de la membrana.
- La temperatura óptima de amasado está alrededor de los 24ºC; 26ºC también es correcto, pero no más.
- El tiempo de reposo es correcto si ha dado tiempo a que la masa doble su volumen. Teniendo en cuenta la temperatura de 28-29ºC, 1 hora puede ser suficiente.
- Hecho en falta la segunda fermentación entre el formado y el horneado; debería ser de aproximadamente la mitad del tiempo del reposo anterior.

Espero haber sido útil.
Un saludo
Manel

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