¿Por qué el pan se vuelve rancio?

Cuando la masa se fermenta por completo, con la ayuda de un amasado intensivo como en el proceso de pan británico Chorleywood desarrollado durante la Segunda Guerra Mundial para aumentar la producción mediante el reemplazo del largo proceso de fermentación, es posible separar los constituyentes de la masa mediante ultracentrifugación. Los componentes de la masa se separan discretamente en capas de almidón, gluten, licor, grasas y pentosanos. Esta separación fue utilizada a fines de la década de 1960 por mi grupo para establecer sistemas modelo para estudiar lo que sucede durante la cocción, enfriamiento y añejamiento. Por ejemplo, fue posible tener una interfaz del gluten totalmente hidratado en contacto con una mezcla de almidón, que contiene el licor libre, para seguir la migración de agua entre el gluten completamente hidratado y las fracciones de almidón después de una cocción similar dentro de una celda de metal .

De dichos estudios pudimos demostrar lo siguiente (series de artículos publicados por Willhoft con otros a fines de la década de 1960 y principios de la década de 1970):

1. El licor libre que consiste en componentes solubles en agua de harina y aditivos tales como sal, fue absorbido por el almidón en gelatinización restringida, independientemente de qué componente principal tenía el licor añadido a él, es decir. fracciones de almidón o gluten
2. Después de enfriar y almacenar el sistema modelo a temperatura ambiente, el gluten que forma parte del pan en una fase continua, libera aproximadamente el 14% de su agua unida que es absorbida por el almidón. En el pan horneado naturalmente, esto da como resultado la rigidificación de la matriz de gluten y contribuye a la percepción del endurecimiento del pan durante la fermentación. La fuerza motriz de este aspecto de la fermentación es la afinidad por el agua del gluten por los gránulos de almidón parcialmente gelatinizados en el pan.
3. Ya había sido demostrado por las investigaciones pioneras de Katz et al, que el componente de almidón en el pan completamente formado, se somete a una forma de cristalización que puede ser seguida por cristalografía de rayos X. La aparición de un patrón B producido durante el envejecimiento podría revertirse a 70 ° C. La tasa de crecimiento de esta estructura ordenada en la amilopectina dentro del almidón es máxima a aproximadamente 2 ° C, razón por la cual el añejamiento del pan no se detiene almacenando en un armario frío, pero se detiene a temperaturas de congelación de menos de -20 C.
4. Estos cambios, todos a niveles de humedad constantes, son paralelos a los de la consolidación del pan.

En resumen, cuando se atasca el pan, la humedad ligada con el gluten se difunde hacia el almidón parcialmente gelatinizado. Esto causa la rigidificación de la fase continua del pan. La retrogradación del almidón también juega su parte en la fermentación, pero este proceso de cristalización es reversible térmicamente, a diferencia de los cambios de gluten que implican la transferencia de humedad unida al almidón.

La cantidad de agua que puede absorber una masa es aproximadamente 38%. Más allá de eso, la masa es inmanejable y se vuelve pegajosa. Sin embargo, se puede agregar agua adicional a un pan fresco enfriado, siempre que este último se vuelva a calentar hasta al menos la temperatura de gelatinización del almidón (aprox. 68ºC). Este mecanismo para aumentar el grado de gelatinización del componente de almidón permite que el pan se firme a un ritmo más lento. Sin embargo, debido a las estrictas regulaciones relativas a los niveles de agua permitidos en el pan, este dispositivo para frenar el proceso de reafirmación de la miga de pan no es practicado por la industria de la panificación.

La sedimentación es impulsada por la sed de más humedad por el almidón parcialmente gelatinizado a expensas de la humedad unida al gluten durante la formación de la masa y retenida en gran medida por el gluten durante las temperaturas de cocción. La termodinámica del proceso de envejecimiento con respecto a la retrogradación del almidón se invierte mediante la inyección de energía térmica en el sistema. Se cree que los cambios organolépticos de sabor están asociados con la formación de clatratos que incluyen el atrapamiento de pequeñas moléculas volátiles y aromáticas por las ramificaciones lineales de amilosa y amilopectina. El calentamiento causa una liberación de estas moléculas de aroma débilmente contenidas. La combinación de la retrogradación inversa del almidón por calor, junto con la liberación de moléculas de aroma clatrato generadas previamente por las reacciones de pardeamiento (Maillard) a temperaturas de cocción, conduce a la percepción de una recuperación de la frescura del pan rancio recalentado.

El espantamiento es causado por la retrogradación del almidón (la re-asociación a la que creo que se refiere John Coupland). Tiene muy poco que ver con la pérdida / migración de humedad, siempre que se mantenga fuera de un entorno al aire libre. La forma más rápida de acelerar la retrogradación del almidón? Refrigeración.

(de Bornet F. 1993 Carbohydrate Polymers 21: 195-203)