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Como a muchos, me fascina la química que hay detrás de la cocción, y en este blog quiero hablar sobre el pan, en particular sobre la masa madre. Hay un dicho muy conocido en la industria de la panificación: «El valor de pH hornea y la acidez titulable total sabe». ¿Por qué estos dos parámetros son importantes para hornear pan y cómo se pueden determinar de la mejor manera? Esto es lo que quiero discutir aquí.

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Figure 1. Sección transversal de una hogaza de pan de masa fermentada.

Una breve historia de la masa madre

El pan ha sido parte de la dieta humana durante varios miles de años, aunque no necesariamente en las formas con las que estamos familiarizados hoy. Una excepción a esto es el pan de masa fermentada. La levadura salvaje y las bacterias (lactobacilos) fermentan la masa de forma natural, creando una hogaza ácida llena de grietas. A pesar de que se originó en el Creciente Fértil, uno de los ejemplos físicos más antiguos (con casi 6000 años de antigüedad) fue excavado en Suiza, lo que muestra cuán ampliamente se había extendido ya en ese punto.

Actualmente, uno de los lugares más conocidos por su pan de masa madre es San Francisco, en California. ¿Por qué California? Los panaderos de Francia trajeron allí sus técnicas durante la fiebre del oro a mediados del siglo XIX, y desde entonces se ha vuelto omnipresente en la ciudad. De hecho, San Francisco tiene su propia cepa homónima de bacterias de masa fermentada: Fructilactobacillus sanfranciscensis.

Muchos panaderos caseros intentan hacer masa madre en algún momento, ya que los ingredientes son simples y no se utiliza ningún agente leudante, excepto lo que proporciona la naturaleza. Sin embargo, con tanta gente en casa durante 2020-2021, era un momento ideal para que muchas personas vieran lo que podían producir. El desarrollo de la inicio es de vital importancia: si no hay suficiente levadura silvestre y bacterias (o no tienen suficientes nutrientes), la masa no crecerá y el resultado será denso y masticable. (Aunque se ha escrito mucho sobre cómo hacer la mejor masa madre casera, no puedo contribuir con este tema, ya que mi propia ola de horneado se centró en la Butterzopf suizo.)
 

¡Descargue la receta a continuación y pruébela usted mismo!

Hornea tu propio verdadero Butterzopf suizo

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Figure 2. Estructura química del ácido láctico.

Lactobacilos: bacterias útiles

Como su nombre indica, los lactobacilos producen ácido láctico (Figura 2) y también ácido acético, y estos le dan al pan de masa madre su característico sabor ácido y agrio. La acidez del pan también tiene efectos positivos en su vida útil, lo que hace posible que nuestros antepasados conserven el pan durante más tiempo para complementar su dieta.

Hay otra razón por la cual la presencia de esta bacteria útil es importante. Sin el ácido láctico y acético, sería imposible hornear pan elaborado con harina de centeno, que se usa comúnmente en el pan de masa madre del norte de Europa. ¿Cómo?

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Figure 2. Masa fermentada fermentadora en tarro de cristal.

El almidón es el componente clave del pan e influye en la forma, la consistencia de la miga y el sabor general. Durante el proceso de horneado, se produce la gelatinización entre el almidón de la harina y el agua añadida a la masa. Sin embargo, la harina también contiene la enzima amilasa, que cataliza la hidrólisis del almidón en azúcar. Durante el proceso de gelatinización, el almidón es más propenso a la hidrólisis por amilasa. La fuerte actividad de la amilasa en este punto tendrá efectos perjudiciales sobre la miga de pan. Para el trigo, la amilasa ya está desnaturalizada a la temperatura en la que comienza la gelatinización dentro de la masa. Este no es el caso del centeno, que se gelatiniza a una temperatura más baja cuando la actividad de la amilasa es la más alta.1]. Al hacer una masa ácida (agria), se inhibe la actividad de la amilasa y es posible hornear pan hecho con harina de centeno.

Entonces, ¿cuánto ácido es necesario y cuándo es demasiado? Esta pregunta nos lleva de vuelta a los dos parámetros clave, el valor de pH y la acidez titulable total (TTA), que mencioné en la introducción.

El valor del pH regula la actividad enzimática

El valor del pH es importante para inhibir la amilasa en un  manera óptima. Cada enzima tiene un rango de pH óptimo en el que funciona de la manera más eficiente. Para la amilasa, el valor de pH óptimo (actividad enzimática más alta) oscila entre pH 5.4 a 5.8. A un valor de pH más bajo, su actividad se reducirá.

El valor de pH se puede medir fácilmente con un electrodo de pH. Para el análisis de la masa, un electrodo como el Electrodo de punta de lanza que puede perforar la muestra es el mejor sensor. Como el valor de pH depende de la temperatura, el sensor también mide la temperatura.
 

Electrodo punta de lanza con Pt1000

¿Cuál es el valor del pH?

El valor de pH es el logaritmo negativo de la concentración de hidronio. Por lo tanto, cuanto menor sea el valor de pH, mayor será la concentración de hidronio.

El agua pura en sí misma contiene una pequeña cantidad de iones hidronio libres y, por lo tanto, su valor de pH es 7.

Como los ácidos liberan iones hidronio cuando están en solución (disociación), las soluciones ácidas tienen valores de pH entre 0 y 7. 

Contrariamente a esto, las soluciones y productos alcalinos tienen incluso menos iones de hidronio que el agua pura. Tienen valores de pH que oscilan entre 7 y 14. Un ejemplo de una solución alcalina es la lejía, que se usa para producir rollos de lejía.

Para obtener más información sobre la medición del pH, consulte nuestras otras publicaciones de blog aquí.

Evitando los errores más comunes en la medición del pH

Preguntas frecuentes: todo sobre la calibración de pH

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Figure 4. Un titulador robusto y compacto para la determinación de la acidez titulable total

La acidez titulable total ayuda a evaluar el sabor

¿Por qué necesitamos determinar la acidez titulable total (TTA) si medir y controlar el valor de pH es suficiente para regular la actividad de la amilasa? Esto se debe a que el valor de pH no proporciona ninguna información sobre el proporción de ácido láctico y ácido acético presente en la masa. Si bien la actividad de la amilasa no depende de la proporción de los dos, la composición es importante para el sabor. Para obtener un sabor óptimo a masa fermentada, la proporción de ácido láctico y ácido acético debe estar entre 3:1 y 4:1. Si la proporción cambia para contener más ácido acético, el sabor generalmente se vuelve demasiado ácido.

Los ácidos más débiles, como el ácido láctico y el ácido acético, no se disocian por completo, lo que significa que no todas las moléculas de ácido presentes liberarán su ion de hidrógeno. Como el ácido láctico es un ácido más fuerte en comparación con el ácido acético, se disociará más ácido láctico y, por lo tanto, contribuirá más al valor del pH. Al determinar el TTA, es posible averiguar cuál es la cantidad total de ácidos dentro de la masa.

Para la determinación del TTA, la masa se homogeneiza con agua para obtener una suspensión. Luego se titula a un valor de pH de 8,5 con una solución de hidróxido de sodio 0,1 molar. el uso de un titulador automatizado proporciona resultados fiables sin interferencia humana (Figura 4).

Antes de que comience la titulación, el valor de pH de la suspensión se puede determinar fácilmente, por lo que obtiene ambos parámetros (valor de pH y TTA) sin necesidad de duplicar el trabajo. Para obtener información más detallada sobre cómo se realiza el análisis, descargue nuestra nota de aplicación gratuita.

Valor de pH y de la acidez total titulable en la harina, la masa y el pan: Determinación del valor de pH y de la acidez total titulable según las normas AOAC 943.02, 981.12, y AACC 02-31.01


Si desea saber por qué se prefiere usar un valorador automático en lugar de realizar valoraciones a mano, lea nuestra publicación de blog.

Por qué los resultados de su titulación no son reproducibles: las principales fuentes de error en la titulación manual

Valor de pH y TTA para una masa madre de calidad perfecta

Al combinar la información sobre el valor de pH y TTA, es posible evaluar la calidad de la masa madre y, por lo tanto, mantener una calidad constante en el producto final, especialmente si se producen retrasos en el proceso de producción.

También es posible detectar cambios en el iniciador de masa fermentada que podrían ocurrir si no se pueden mantener las condiciones de almacenamiento y, por lo tanto, proporcionar información crítica cuando sea el momento de preparar un nuevo iniciador.

Tabla 1. Valores comunes de pH y TTA para varios tipos de panes [1].
tipo de pan Valor de pH TTA
Pan de trigo 5,4–6,0 4–6
Pan mixto de trigo 5,0–5,3 6–8
Pan mixto de centeno 4,5–4,8 7–9
pan de centeno 4,3–4,7 8–10
Pan de centeno (molido grueso) 4,2–4,6 9–14
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Figure 5. Butterzopf (elaborado por el autor): un pan tradicional suizo que suele consumirse los domingos para el brunch.

Lecciones aprendidas

Espero que esta publicación de blog sobre la química de la masa fermentada le haya brindado nuevos conocimientos sobre este fascinante tipo de pan.

En cuanto a mí, probablemente no me aventuraré en el campo de la cocción con masa fermentada, sino que me quedaré con mi Butterzopf casero.

Si está interesado en obtener más información sobre la levadura, consulte nuestra publicación sobre la elaboración de cerveza, o si le gustan más los dulces, lea nuestra publicación de blog sobre el chocolate.

Haciendo una mejor cerveza con química

quimica del chocolate

Tus conocimientos para llevar

Folleto: La química del pan

Author
Meier

Lucia Meier

Technical Editor
Metrohm International Headquarters, Herisau, Switzerland

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