Química

En este caso llamaremos levadura al producto que ocasiona la fermentación «biológica». No otros tipos de levaduras artificiales o químicas gasificantes (generalmente en polvo) usados en panadería, por ejemplo.

Las levaduras son hongos unicelulares que pueden estar aislados o unidos entre si formando cadenas. A veces pueden estar revestidos por una capsula* formada por heteropolisacaridos,
con dimensiones que varían de 1 a 5 µm* x 5 a 30 µm, inmóviles, no contienen celulosa, contienen solo 1 plásmido y 18 cromosomas con más de 6000 genes.

Reproducción de las levaduras

La reproducción de las levaduras puede ser de modo asexual  (por gemación) o sexualmente (mediante basiodiosporas y ascosporas). Sin embargo en algunos casos como el del Schyzosaccharomyces, se multiplican (reproducen) solo por división de la levadura madre.

Una célula de levadura madura forma un asco, que contiene cuatro esporas (todas haploides* con numero cromosómico n) iguales de 2 en 2. Si se unen dos esporas del mismo tipo se forma un cigoto (2n, diploide*) que madura y produce yemas que se separan de la madre formando nuevas células; este tipo de reproducción se llama gemación (las levaduras de la familia de los Cryptococcaceae se reproducen solamente de esta manera); el proceso dura 30 minutos y la célula de levadura puede generar 24 células hijas.

Si a unirse son dos esporas de dos tipos diferentes, la unión es de tipo gámica y origina un cigoto (2n) que madura y puede reproducirse de forma agámica, o formar en su
interior el asco con 4 esporas y recomenzar el ciclo. Los Saccharomyces se reproducen por esporas y por gemación.

Factores necesarios para el crecimiento y la reproducción de las levaduras.

Las levaduras necesitan:

• Carbono, preferiblemente el carbono presente en azucares (especialmente las hexosas): la mayor parte de las levaduras utilizan preferentemente la glucosa en vez de la fructosa. En algunos casos también utilizan los alcoholes.
• Nitrógeno; sobre todo el nitrógeno amoniacal o catión amonio que son de rápida asimilación para las levaduras. (algunas especies también pueden utilizar los nitratos)
• Sales minerales: los más importantes son los sales del fosforo, potasio, azufre, calcio.
• Vitaminas: Las levaduras auxoautótrofas (como las Oviformis, S. ellipsoideus) no necesitan vitaminas, sin embargo las levaduras auxoheterótrofas necesitan vitamina B1, B2, B6, PP, biotina, ácido pantoténico, p-aminobenzoico, meso-inositol
• Oxigeno. Necesario para la respiración y la multiplicación; en ausencia de oxigeno se detiene el crecimiento y la respiración es sustituida por la fermentación. Al inicio del proceso fermentativo la aireación provoca la activación de la fermentación.
• ATP o ácido adenosintrifosforico que suministra la energía necesaria a la célula para utilizar las sustancias nutritivas con el objetivo de formar sustancias especificas propias. El ATP es producido en grandes cantidades durante la respiración y en menor cantidad durante la fermentación. Las levaduras deben demoler grandes cantidades de azúcar para obtener ATP cuando fermentan.
• Ambiente acido: El pH adecuado para la fermentación es entre 4 y 6; sin embargo un pH bajo evita el crecimiento de bacterias. Un pH alcalino ralentiza el crecimiento de las levaduras.
• Temperatura; La temperatura influencia la actividad metabólica de las levaduras, condicionando la velocidad de la fermentación y la capacidad fermentativa. La temperatura que permite la máxima velocidad de fermentación es de 30ºC (grados Celsius o centígrados). A temperaturas superiores la fermentación se ralentiza y a temperaturas superiores a los 35 grados paralizan su actividad. La mayoría de las Saccharomyces tiene su máximo de desprendimiento de CO2 a 20ºC

 

Notas:

*Capsula: en general,  se compone de macromoléculas asimétricas que constan de una serie de unidades repetitivas: polisacáridos o polipéptidos.

*Haploide / Diploide: Una célula haploide es aquella que contiene un solo juego de cromosomas o la mitad (n, haploide) del número normal de cromosomas en células diploides (2n, diploide) (definición de Wikipedia)

*µm: Un micrómetro equivale a una milésima de milímetro: 1 µm = 0,001 mm

Agentes Leudantes para productos de panadería

No todos los agentes leudantes son “levadura”. La diferencia principal entre levadura y otros agentes leudantes como el polvo para hornear es que la levadura es de origen orgánico y los polvos para hornear son de origen inorgánico. En otro articulo ya hemos visto en detalle qué son las levaduras naturales o biológicas.

¿Cuál es la función de la levadura?

Los agentes leudantes se utilizan para ablandar la masa. En productos de panadería una alta porosidad favorece la masticación, mientras que el aumento de superficie así
obtenida mejora la digestibilidad de los componentes polisacáridos.

Durante el horneado, los agentes leudantes producen dióxido de carbono que se expande e intenta salir de la masa pero queda «atrapado» debido a la alta
viscosidad de la misma. De este modo se producen pequeñas “bolsas” de aire en la masa haciendo que se abulte («crezca»). Las sustancias utilizadas
para este propósito se pueden clasificar de la siguiente manera:

• Leudantes biológicos, como la levadura en sí, que contienen microorganismos capaces de
  fermentar los azúcares de la masa produciendo dióxido de carbono.
• Leudantes químicos, como la levadura en polvo y el carbonato de amonio, ambos son sales del ácido
  carbónico, que con el calor producen dióxido de carbono.

El polvo para hornear , está compuesto de la siguiente manera:

• Hidrogenocarbonato de sodio (bicarbonato de sodio, NaHCO3, “baking soda” en inglés)
• Un ácido, por ejemplo, hidrogenotartrato (o bitartrato) de potasio (que es la sal ácida de potasio del ácido tartárico) o sales de ácido fosfórico.
• Un excipiente (amida o harina de trigo fina) para la dispersión de los componentes activos

El hidrogenotartrato de sodio calentándose podría producir dióxido de carbono, pero dejaría un residuo alcalino que puede alterar el sabor y la apariencia del producto . La adición de ácido por lo tanto tiene dos funciones:

1. Ya durante la preparación de la masa, por la acción de la humedad,  se produce dióxido de carbono según la reacción:

esta reacción química produce unas diminutas burbujas de aire que hacen que la masa “suba”, al igual que con la levadura.

La elección de un ácido adecuado puede hacer que la acción leudante se produzca durante la preparación de la masa o sólo durante la cocción
2.  El ácido además convierte en una sal neutra el residuo alcalino resultante de la descomposición del hidrogenocarbonato de sodio al calentarse, por lo que el sabor no sufre alteraciones.

El excipiente evita que los otros dos componentes no reaccionen entre sí antes de añadirse a la masa. Por esta misma razón, los polvos para hornear deben mantenerse en un
lugar fresco y seco.

También el carbonato de amonio se utiliza como agente leudante en productos de panadería, de hecho, esta sal tiene la particularidad de transformarse totalmente (por
calentamiento) en productos gaseosos (dióxido de carbono y amoníaco)

Sin embargo, el amoníaco tiene un olor acre y fuerte por lo que el empleo de carbonato de amonio sólo se permite en algunos productos, en los que puede ser eliminado
completamente.