Aprendiendo a cocinar: ¿Cuáles son los conceptos básicos para entender cómo funciona la harina químicamente en los panes, los rebozados y las masas?

La respuesta de Eugene es poética, pero tal vez estabas buscando una respuesta más reduccionista.

Aquí hay una breve descripción, desglosada de Harold McGee On Food and Cooking, el trabajo definitivo de la química de la cocina:

¿Qué es Harina?
La harina se hace moliendo granos de trigo en pequeñas partículas y luego tamizándolas. La mayoría de las cuatro patas son refinadas , lo que significa que han sido tamizadas para eliminar las capas de germen y salvado, dejando atrás el endospermo rico en proteínas y almidón. El salvado y el germen son sabrosos y nutritivos, pero se vuelven rancios en algunas semanas e interfieren con la formación de gluten.

¿Qué sucede cuando agregas agua a la harina?
El endospermo molido es aproximadamente 10% de proteína y 70% de almidón. La proteína en harina seca es una mezcla de moléculas de gliadina y glutenina , cada una de aproximadamente 1000 aminoácidos de largo. En contacto con el agua, la gliadina se pliega sobre sí misma en una masa compacta, que se adhiere débilmente a otras masas gliadinas. Las gluteninas, sin embargo, se unen entre sí de varias maneras para formar una red extensiva y estrechamente unida; esto crea moléculas de gluten , que son algunas de las moléculas de proteína más grandes que se producen naturalmente.

La estructura de estas moléculas de gluten y su relación con el almidón determina la naturaleza del bien horneado. Los panes y pasteles están divididos por millones de pequeñas burbujas; los pasteles son escamosos porque la masa de proteína y almidón se ve interrumpida por cientos de capas delgadas de grasa.

La proporción de agua en harina determina si tenemos una masa o una masa . Las masas contienen más harina que agua, y toda el agua está ligada a las proteínas del gluten y los gránulos de almidón. El batido contiene más agua que harina, y gran parte del agua es líquido libre con gluten y almidón distribuidos a través de la mezcla.

Cambios químicos en el gluten
Al final de cada cadena de glutenina hay aminoácidos que contienen azufre que pueden formar fuertes enlaces azufre-azufre con otras gluteninas. Necesitan agentes oxidantes para esto: podría ser oxígeno en el aire, subproductos de levadura o “mejoradores de masa”. El centro de la cadena de glutenina no tiene azufre libre; son los aminoácidos que solo pueden formar enlaces hidrófobos e hidrofóbicos con otros ácidos. Por lo tanto, las cadenas de glutentina se unen en cadenas superlargas de cientos de gluteninas de largo, con enlaces temporales débiles con tramos similares a lo largo de las proteínas vecinas.

Estas redes de proteínas interconectadas son el gluten. Es elástico y plástico: se estira pero vuelve a su forma original. Captura las burbujas de dióxido de carbono producidas por levadura o bicarbonato de sodio / polvo, dando a los productos horneados con levadura su estructura interna de burbujas.

La plasticidad del gluten depende de la proteínas de gliadina que se mezclan: permiten que las cadenas de gluten se deslicen una a la otra sin que se mantengan en su lugar mediante enlaces de hidrógeno. Las cadenas de aminoácidos enrollados en forma de resorte se estirarán durante el amasado y la fermentación, pero quieren volver a su forma compacta. Esto es lo que le da a la masa su textura “elástica”.

El papel de almidón
El almidón retiene agua en su superficie, formando más de la mitad del volumen de la masa, y rompe la red de gluten para ablandarla. En las tortas, el gluten se dispersa con agua y azúcar, por lo que el almidón es el material estructural principal.

Durante la cocción, los gránulos de almidón absorben agua, se hinchan y se “fijan” para formar una estructura rígida alrededor de las burbujas de dióxido de carbono y vapor de agua. En algún punto, se vuelven lo suficientemente rígidos como para explotar las burbujas, convirtiendo las burbujas en una red de agujeros conectados; si esto no sucediera, al final de la cocción las burbujas se contraerían y harían colapsar el pan o la torta.

El papel de las grasas
Las grasas, en forma de mantequilla o aceite, se agregan a una masa para “acortarla”, debilitando su estructura (y, sí, de ahí viene la palabra “acortamiento”).

Las grasas y aceites se unen a partes de las bobinas de proteína de gluten y evitan que formen un gluten fuerte. Si desea hacer un pan rico con gluten fuerte (por ejemplo, un pan dulce italiano ), el panadero debe mezclar la harina y el agua sola, amasarla y luego trabajar en la grasa.

Horneando
Me estoy saltando el proceso de fermentación y aumento por ahora.

Cuando el pan entra por primera vez en el horno, el calor se mueve hacia la masa desde la parte superior e inferior. Si hay vapor presente, produce una explosión de calor al condensarse en la superficie de la masa. El calor luego se transmite a la masa a través de la conducción en la matriz de almidón de gluten y el movimiento de vapor a través de burbujas de gas. Cuanto mejor fermentada es la masa, más rápido se mueve el calor y más rápido se cocina.

A medida que la masa se calienta, se vuelve más fluida, las celdas de gas se expanden y se eleva. Este aumento inicial impulsado por el calor se llama “resorte del horno”. El resorte del horno se detiene cuando la corteza se vuelve firme y rígida. El interior del pan se eleva a 68-80 grados C, que es donde las proteínas del gluten forman fuertes enlaces cruzados, y los gránulos de strarch se hinchan, gelatinan y las moléculas de amilosa se escapan de los gránulos. Las celdas de gas dejan de estirarse, por lo que la presión aumenta hasta que las células se rompen y las burbujas comienzan a escapar.

La cocción continúa hasta que el centro del pan se aproxima al punto de ebullición. Esto gelifica el almidón a fondo, evitando un centro húmedo y pesado. Las proteínas exteriores se vuelven marrones (a través de la reacción de Maillard) desarrollando color y sabor atractivos.

Enfriamiento
Cuando se retira del horno, la capa exterior está muy seca, alrededor del 15% de agua, y cerca de los 200 grados C. El interior está tan húmedo como la masa original (alrededor del 40% de agua) y cerca de 93 grados C. El enfriamiento es crítico para nivelar estas diferencias El agua se mueve hacia el exterior del pan, y los gránulos de almidón se reafirman, o se vuelven retrógrados, a medida que el agua sale de ellos.

Si alguna vez has cortado una hogaza de pan cuando todavía estaba caliente y te has sentido frustrado por el desgarro, es porque los gránulos de almidón aún no se habían retrogradado.

En Staling
La reafirmación inicial de un pan durante el enfriamiento es causada por la retrogradación de las moléculas de amilosa de cadena lineal, y se completa un día después de la cocción.

La posterior degradación es causada por retrogradación de amilopectinas ramificadas dentro de las moléculas de almidón. Estos son irregulares y expulsan el agua mucho más lentamente, durante varios días. Esto lleva a la reafirmación continua del pan después de que se ha vuelto rebanable; el recalentamiento puede revertir este proceso al regelatinizar estos almidones.

Para más información
Si está interesado en la química de la cocina, recomiendo On Food and Cooking de Harold McGee. Todo lo que escribí arriba está basado en su explicación, pero omití muchos detalles importantes e interesantes.

Mi libro favorito sobre cómo hacer pan es The Bread Bible de Rose Levy Beranbaum.

La masa es la misma palabra que el ruso дух, si se pronuncia la forma original del inglés medio. Significa “alma” en ruso, además de referirse al mecanismo de respiración.

Mi punto es que cuando la harina se mezcla con agua, se vuelve viva atrayendo la levadura transportada por el aire (la levadura también se puede agregar a la harina). La levadura, que es un hongo, comienza a alimentarse de los carbohidratos contenidos en la harina, produciendo gases como resultado. Eso es lo que le da a la masa su “alma” y la hace subir.

La calidad y la textura del producto final depende de los niveles de hidratación de la masa, la cantidad de aditivos, como el azúcar o la levadura, la temperatura de envejecimiento de la masa, el tiempo de envejecimiento, etc.

La harina es un lienzo, mientras que los demás ingredientes son las pinturas utilizadas para crear una obra maestra.

La harina, suponiendo que se refiera a la harina de trigo regular, consiste principalmente en dos cosas: gluten (gliadina y glutenina) y almidón.

La harina de trigo que más comúnmente usamos está compuesta del endospermo de la planta. Otras variedades, como el trigo integral, utilizan todo el grano, incluidos el salvado y el germen. La harina se puede moler a partir de una variedad de granos y cereales (por simplicidad, solo voy a incluir aquellos que contienen gluten), como el centeno, el trigo duro y la espelta.

La harina recién molida no es apta para el uso en alimentos, ya que las proteínas son demasiado “crudas”. La harina debe tratarse de una de dos maneras para que sea adecuada para uso culinario; blanqueamiento y envejecimiento. La harina también se puede enriquecer para darle más nutrientes, ya que la harina blanca es nutricionalmente bastante inútil (lo siento).

La harina cumple dos funciones principales en los alimentos; engrosamiento y unión. El almidón, que es un azúcar, en la harina es un espesante eficaz, mientras que el gluten, una proteína, es un aglutinante eficaz. Tanto el gluten como el almidón juegan un papel importante en los alimentos. En la cocina, la harina se puede utilizar para espesar las salsas. Aunque es efectivo, no se mantiene bien y es muy propenso a la retrogradación debido al alto contenido de amilosa (Michael Hanson lo cubre bastante bien). Funciona más rápido que el almidón, pero debe calentarse hasta que hierva para eliminar la granulación y los sabores indeseables, lo que lo hace inadecuado para las natillas y las salsas con huevos crudos.

En la cocción, la harina proporciona espesamiento y unión. Una vez más, Michael Hanson explica la química detrás de esto de manera bastante adecuada, por lo que no lo repetiré aquí.

Sin embargo, lo que diré es que la harina es algo caprichoso. La tasa de absorción de un lote dado de harina variará día a día. Es algo que debe tratarse con cuidado. Muchas veces, cuando se trabaja con alimentos a base de harina, las recetas no significan tanto como la experiencia, por lo que desea abordarlo desde un ángulo elemental.

Si te gusta hornear pan, comienza con una masa magra simple. No te metas directamente en baguettes, ciabattas y masas fermentadas como veo muchos aficionados. No intentes hacer panes extravagantes o formas locas. Haga una bola simple una y otra vez hasta que pueda hacerlo bien todas las veces. Los conceptos son simples, pero la implementación es difícil.

Si te gustan más los pasteles, tartas y otros postres, comienza con un pastel amarillo básico. Ábrete camino hasta las escamas y la masa de hojaldre. No se haga una idea de que simplemente seguir una receta garantizará un buen resultado.

Lo más importante, recuerde que hornear es una ciencia, no un arte, y tenga en cuenta que incluso si no puede verlo, las cosas están sucediendo en esa masa suya.