Hemicelulasa-enzima clave en panificación
Actualizado: 19 ago 2021
Las hemicelulasas son enzimas, y en el Reino Unido fueron incluidas en las listas de sustancias permitidas con bastante anterioridad a la liberación total del empleo de las enzimas en panificación. Hoy en día las hemicelulasas son un componente habitual de la mayoría de los mejorantes panarios. Hay que tener en cuenta que estas enzimas pueden recibir distintos nombres, como pentosanasas o xilanasas.
Pueden provenir de hongos o bien de microorganismos genéticamente modificados (GMO). La función de estas enzimas dentro de los organismos de los cuales son extraídas es degradar la pared celular de las plantas con la finalidad de liberar los azúcares que la componen, principalmente xilosa y arabinosa, y aprovechar estos azúcares como fuente de energía.
El endospermo del trigo, a partir del cual se produce la harina blanca, se compone fundamentalmente de almidón, proteínas y lípidos. El endospermo está formado por células pequeñas, cuya pared se compone de mezclas complejas de moléculas de cadena larga, sobre todo restos de xilosa. También se encuentran moléculas ramificadas de arabinosa entrecruzadas directamente con las proteínas formadoras del gluten a través del ácido felúrico. Todo este conjunto de moléculas se les denomina pentosanos del trigo.
Los pentosanos están presentes en la harina blanca, representando el 2% del peso total de la harina. Los encontramos de dos formas, los solubles y los insolubles.
¿Cuál es el papel que desempeñan los pentosanos en la estructura de la masa?
Los pentosanos se asocian, aproximadamente, con el 23% del agua de la masa. De manera que, ¡estas sustancias capturan en torno a diez veces su peso en agua! Por esta razón, la industria panadera y los estudiosos del mundo de los cereales estuvieron intrigados. Hoy, muchos son los trabajos de investigación al respecto, y la conclusión de esos estudios puede resumirse así: en apariencia, los pentosanos solubles mejoran el comportamiento del pan mientras que los insolubles lo perjudican.
Cuando se añaden hemicelulasas a las masas, se modifican los pentosanos del trigo. El manejo de las masas resulta más fácil y son más extensibles sin que esto redunde en la pérdida de resistencia ni en un incremento de su pegajosidad, esto mejora su maquinabilidad, o su capacidad para ser laminadas y moldeadas. Incluso puede observarse un modesto aumento de la capacidad de absorción de agua. Al ser masas más extensibles, también se expanden mejor, tanto en la fermentación como en las primeras fases del horneado y, por tanto, el producto final presenta un volumen mayor junto con una estructura alveolar más fina. La estructura fina del alvéolo provoca sucesivamente un mejor color de la miga y una mejora de su suavidad y elasticidad.
El debate sobre la función de estas enzimas permanece abierto, sin embargo, podemos concluir:
Al ocasionar un incremento moderado de la solubilidad de los pentosanos, se genera una disminución en la velocidad de difusión del dióxido de carbono a través del agua de la masa y de esta manera aumenta la retención de gas.
Al quedar regulada la hidrólisis de los pentosanos más complejos, el papel de éstos interfiriendo en la formación de la red de gluten queda reducido.
Los enlaces entre los pentosanos y las proteínas pueden romperse. Esto aumenta la proteína disponible y reduce la desorganización de la red proteica.
La liberación de agua en el interior de la masa durante el horneado disminuye su viscosidad y permite una mayor y más duradera expansión, de manera similar a la observada con la utilización de α-amilasa.
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Referencias consultadas:
Cauvain SP y Young LS (2007) Fabricación de Pan. Editorial Acribia, Zaragoza-España pp:76-77.
Matsushita K, Terayama A, Goshima D, Santiago DM, Myoda T y Yamauchi H (2019) Optimization of enzymes addition to improve whole wheat bread making quality by response surface methodology and optimization technique. J Food Sci Technol. Mar; 56(3): 1454–1461.
Ghoshal G, Shivhare US, Banerjee UC (2013) Effect of xylanase on quality attributes of whole-wheat bread. J Food Quality. 36:172–180.