Explique la transformación de los diversos carbohidratos durante la elaboración del pan, los microorganismos responsables, y el tipo de fermentación que tiene lugar, indicando los productos finales del proceso. [1,25 puntos]
La elaboración del pan es un proceso biotecnológico en el que los carbohidratos de la harina sufren una cadena de transformaciones: primero se hidrolizan y después se fermentan.
TRANSFORMACIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS. La harina de trigo es, en más de dos terceras partes, ALMIDÓN, un polisacárido de reserva formado por amilosa y amilopectina, es decir, por cadenas de alfa-glucosa. El almidón no puede fermentarse tal cual: la levadura no lo asimila. Al amasar con agua se activan las AMILASAS que la propia harina contiene —la alfa y la beta amilasa del grano— y que estaban inactivas por falta de humedad. Estas enzimas hidrolizan los enlaces
del almidón y lo van cortando en fragmentos cada vez menores: primero DEXTRINAS, después MALTOSA, un disacárido de dos glucosas. La maltosa la hidroliza a continuación la maltasa de la levadura, que la desdobla en dos moléculas de GLUCOSA. Y la glucosa, un monosacárido, sí es fermentable. En resumen:
MICROORGANISMOS RESPONSABLES. El principal es la LEVADURA Saccharomyces cerevisiae, un hongo unicelular eucariota y anaerobio facultativo, que se añade a la masa como levadura prensada o seca. En los panes de MASA MADRE intervienen además BACTERIAS LÁCTICAS, sobre todo del género Lactobacillus, que llegan de forma espontánea y conviven con la levadura; son las que dan al pan de masa madre su sabor ligeramente ácido y su mejor conservación.
TIPO DE FERMENTACIÓN. La que realiza la levadura es la FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA. La glucosa se degrada primero por la glucólisis, en el citosol, hasta ácido pirúvico, con un rendimiento de dos ATP y dos NADH; y como en el interior de la masa no hay oxígeno, ese NADH no puede reoxidarse en la cadena respiratoria. La fermentación resuelve el atasco: el piruvato se descarboxila a acetaldehído, liberando dióxido de carbono, y el acetaldehído se reduce a etanol tomando los electrones del NADH. La finalidad para la levadura es reciclar el NADH para que la glucólisis pueda continuar.
En los panes de masa madre se suma, en paralelo, la FERMENTACIÓN LÁCTICA de las bacterias, que reducen el piruvato a ácido láctico sin desprender gas.
PRODUCTOS FINALES. Son tres, y los tres importan por razones distintas:
DIÓXIDO DE CARBONO. Es el producto que interesa. El gas queda atrapado en la red tridimensional de GLUTEN que se ha formado al amasar, y forma las burbujas que hacen subir la masa durante el reposo o levado; en el horno el calor expande esas burbujas y coagula el gluten, con lo que la estructura esponjosa queda fijada. Es lo que da al pan su miga alveolada.
ETANOL. Se produce en la misma cantidad que el dióxido de carbono, pero se EVAPORA casi por completo durante la cocción, ya que su punto de ebullición es de 78 grados. Por eso el pan no resulta alcohólico. Una parte contribuye al aroma.
ATP, dos moléculas por glucosa, que es lo que la levadura obtiene para vivir y multiplicarse.
En la cocción se añaden además dos transformaciones no fermentativas de los carbohidratos que conviene mencionar: la GELATINIZACIÓN del almidón, que absorbe agua y se hincha dando estructura a la miga, y las reacciones de MAILLARD y la caramelización de los azúcares residuales en la superficie, responsables del color dorado y del aroma de la corteza.