Redalyc. Cambios fisicoquímicos en masa congelada y su efecto en la calidad del pan: una revisión

MAY 2013, VOL. 38 Nº 05

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dos  por  el  supuesto  de  que  las  células 

se  vuelven  rígidas  a  bajas  temperaturas 

y  podrían  someterse  a  daños  mecáni-

cos  cuando  se  somete  a  compresión 

(Nei,  1981).  Por  tal  motivo,  el  glicerol 

es  un  compuesto  útil  a  la  hora  de  con-

gelar  las  masas,  para  evitar  el  daño  de 

las  levaduras.

Cambios en las Proteínas del Gluten 

y Propiedades Reológicas

Otro  aspecto  importan-

te  que  debe  considerarse  para  determi-

nar  la  calidad  de  la  masa  son  las  pro-

piedades  de  sus  proteínas,  principal-

mente  las  que  forman  el  gluten 

(Shewry  et al.,  1995).  La  red  de  gluten 

está  formada  por  las  proteínas  gluteni-

nas  (poliméricas)  y  gliadinas  (mono-

méricas).  Estas  proteínas  al  unirse  en-

trelazadamente  confieren  propiedades 

viscoelásticas  únicas  en  la  masa,  las 

cuales  son  un  equilibrio  entre  extensi-

bilidad  y  elasticidad  (Tatham  et al., 

1985;  Shewry  et al.,  2002).  Además,  es 

el  gluten  quien  permite  que  la  masa  se 

expanda  atrapando  los  gases  de  la  fer-

mentación,  logrando  una  estructura  es-

ponjosa  que  se  convertirá  en  la  miga 

de  pan  durante  la  cocción  (Tatham  et 

al.,  1985;  MacRitchie,  2003;  Mondal  y 

Datta,  2007).  Cualquier  cambio  en  es-

tas  propiedades  se  ve  reflejado  en  el 

producto  final  y  en  su  calidad.

En  masa  congelada  se 

ha  reportado  que  el  daño  en  su  es-

tructura  y  los  cambios  en  sus  propie-

dades  reológicas  son  debidos  a  cam-

bios  en  la  red  de  gluten.  Los  cambios 

están  relacionados  con  la  interrupción 

de  las  cadenas  del  polímero  por  la  ac-

ción  mecánica  de  corte  durante  la  for-

mación  de  los  cristales  de  hielo  (Va-

riano-Marston  et al.,  1980,  Berglund 

et al.,  1991).  La  ruptura  y  pérdida  de 

entrecruzamiento  de  las  cadenas  de 

proteínas  facilita  la  pérdida  de  gas  en 

la  masa  durante  la  fermentación  (Hsu 

et al.,  1979;  Varriano-Marston  et al., 

1980;  Autio  y  Sinda,  1992;  Ribotta  et 

al.,  2001).  Es  importante  analizar  el 

tamaño  de  los  polímeros  de  proteínas 

en  la  masa  congelada  con  el  fin  de 

determinar  el  daño  causado.  Zhao  et 

al.  (2012)  reportaron  que  durante  el 

almacenamiento  en  congelación  el 

contenido  de  grupos  sulfhídrilos  li-

bres  del  gluten  incrementó  de 

9,8μmol·g

-1

  del  control  a  12,87μmol·g

-1

 

a  los  120  días  de  almacenamiento, 

atribuyéndoselo  a  una  despolimeriza-

ción  y  deshidratación  del  gluten  debi-

do  a  la  redistribución  de  agua  y  una 

recristalización  del  hielo,  lo  que  oca-

siona  una  ruptura  en  el  polímero.  Al 

afectarse  las  proteínas  de  gluten  du-

rante  la  congelación  y  almacenamien-

to,  se  ven  modificadas  las  propiedades 

viscoelásticas  de  las  masas.  La  expan-

sibilidad  de  la  masa  de  pan  se  reduce 

(Aibara  et al.,  2005),  lo  que  da  como 

resultado  propiedades  reológicas  y  de 

panificación  pobres,  con  un  debilita-

miento  de  la  masa.  Una  despolimeri-

zación,  en  consecuencia,  afecta  la  ca-

lidad  general  de  la  masa  y  el  pan.  Es 

importante  tomar  en  cuenta  qué  facto-

res  afectan  a  las  proteínas  durante  la 

congelación,  para  cuantificarlos  y  bus-

car  técnicas  que  ayuden  a  evitar  esos 

cambios  a  fin  de  preservar  la  calidad 

de  las  proteínas  de  gluten  y  su  fun-

cionalidad  en  la  masa,  y  por  consi-

guiente  mejorar  el  pan.

Las  propiedades  reoló-

gicas  de  la  masa,  tales  como  la  vis-

coelasticidad,  la  adhesividad,  la  ex-

tensibilidad,  la  fuerza  y  la  resistencia 

que  opone  cuando  es  sometida  a  una 

deformación,  están  estrechamente  re-

lacionadas  con  las  interacciones  mole-

culares  entre  los  componentes  de  la 

masa,  y  entre  las  más  importantes  se 

encuentran  las  que  se  dan  entre  agua 

y  proteínas  (Aminlari  y  Majzoobi, 

2002).  En  el  caso  de  la  masa  congela-

da,  estas  interacciones  se  ven  afecta-

das  por  los  procesos  de  congelación  y 

descongelación,  relacionados  princi-

palmente  con  los  cambios  en  las  pro-

teínas  del  gluten  y  la  redistribución 

del  agua.  Después  de  la  congelación  y 

descongelación,  las  propiedades  reoló-

gicas  se  modifican  (Nicolas  et al., 

2003).  Yi  y  Kerr  (2009)  encontraron 

que  la  fuerza  para  la  extensión  de  la 

masa  congelada  decrece  con  el  tiempo 

de  almacenamiento,  el  cual  tiene  una 

mayor  influencia  sobre  la  extensibili-

dad  que  la  temperatura  de  congela-

ción.  Este  efecto  puede  ser  atribuido  a 

un  deterioro  de  la  red  de  gluten,  ya 

que  la  extensibilidad  está  relacionada 

con  la  estructura  del  gluten,  en  parti-

cular  con  las  gluteninas  de  alto  peso 

molecular.  Por  otro  lado,  esos  investi-

gadores  observaron  que  la  adhesividad 

aumenta  durante  el  tiempo  de  almace-

namiento,  y  que  esto  podría  estar  re-

lacionado  con  una  separación  del  agua 

de  la  red  de  gluten  y  una  redistribu-

ción  de  ésta  por  la  recristalización  del 

hielo.  El  agua  puede  quedar  adherida 

libremente  a  la  superficie  y  causar  el 

aumento  en  la  adhesividad.  En  gene-

ral,  al  estudiar  las  propiedades  reoló-

gicas  de  masa  congelada  se  ha  obser-

vado  que  la  fuerza  de  extensibilidad 

decrece  y  la  adhesividad  aumenta  con 

el  tiempo  de  almacenamiento  en  con-

gelación,  lo  que  en  consecuencia  tre-

sulta  en  masas  débiles  y  menores  vo-

lúmenes  de  pan  (Autio  y  Sinda,  1992; 

Inoue  et al.,  1994;  Kenny  et al.,  1999; 

Angioloni  et al.,  2008).

La  pérdida  de  la  resis-

tencia  a  la  extensión  de  las  masas  in-

dica  un  debilitamiento  de  la  red  de 

gluten.  De  acuerdo  a  Steffolani  et al. 

(2012),  el  uso  de  enzimas  como  la 

glucosa  oxidasa  y  la  transglutaminasa 

ayuda  a  aumentar  la  resistencia  a  la 

extensión  debido  a  que  inducen  la  for-

mación  de  puentes  disulfuro  entre  las 

proteínas  del  gluten.  Por  el  contrario, 

la  enzima  pentosanasa  disminuye  la 

resistencia  a  la  extensión  debido  a  la 

formación  de  pentosanos  de  menor  ta-

maño  que  interactúan  con  las  gliadi-

nas  del  gluten,  aumentando  la  viscosi-

dad  de  la  masa.  Por  otro  lado,  el  mó-

dulo  de  elasticidad  (G’)  evaluado  con 

el  método  dinámico  decrece  con  el  al-

macenamiento  en  congelación  de  la 

masa.  Sin  embargo,  las  enzimas  glu-

cosa  oxidasa  y  transglutaminasa  ayu-

dan  a  que  el  módulo  elástico  aumente, 

mientras  que  la  enzima  pentosanasa 

hace  que  disminuya.  La  adhesividad 

en  masa  congelada  aumenta  con  el 

tiempo  de  almacenamiento,  lo  cual  se 

atribuye  a  un  incremento  del  agua  li-

bre  por  efecto  de  la  redistribución  de 

agua  después  de  la  congelación.  El 

uso  de  pentosanasa  aumenta  la  adhesi-

vidad  debido  a  que  decrece  el  tamaño 

de  los  pentosanos  en  la  masa,  provo-

cando  que  se  vuelva  más  pegajosa.

Como  se  ha  discutido, 

el  agua  juega  un  papel  muy  importante 

tanto  para  los  cambios  en  las  proteínas 

como  para  las  propiedades  reológicas 

de  la  masa.  Algunos  autores  han  estu-

diado  el  uso  de  aditivos  que  aumenten 

la  capacidad  de  enlazar  el  agua  a  las 

proteínas  y  mejorar  su  redistribución 

en  la  matriz.  El  uso  de  proteínas  de 

suero  de  leche  puede  controlar  la  re-

distribución  de  agua  en  la  estructura 

de  la  masa  durante  el  almacenamiento. 

Además,  protege  la  red  de  gluten  en  el 

sistema  congelado,  eliminando  así  el 

debilitamiento  indeseable  de  la  masa  y 

mejorando  la  calidad  de  los  productos 

(Asghar  et al.,  2011).

Entre  los  aditivos  re-

cientemente  utilizados  se  encuentran 

harina  de  papa,  miel  de  abeja  (Kotoki 

y  Deka,  2010),  leche  de  soya  en  polvo 

(Simmons  et al.,  2012),  proteínas  de 

suero  de  leche  (Asghar  et al.,  2011),  fi-

bras  solubles  (Filipovic  y  Filipovic, 

2010)  y  el  uso  de  enzimas.  Todos  estos 

aditivos  actúan  enlazando  agua  y  así 

evitando  el  deterioro  de  la  red  de  glu-

ten,  la  concentración  de  solutos  y  la 

deshidratación  de  las  proteínas.

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