Sin amilasas no hay fermentación

Magnificación por microscopía electrónica de barrido de granos de almidón tratados con amilasas

Las α-amilasas con una serie de enzimas que catalizan, todas ellas, la misma reacción bioquímica básica, la ruptura de las moléculas hidratadas de almidón (amilosa, amilopeptina no ramificada y los polímeros de cadena larga y ramificados de la maltosa) generándose moléculas de cadena corta no ramificadas conocidas como dextrinas.

Las α-amilasas actúan en combinación con las β-amilasas, enzimas que atacan las partes distales de las cadenas de amilosa y amilopeptina, liberando moléculas de maltosa, consiguiendo, si se les da tiempo suficiente y condiciones adecuadas para la catálisis, convertir prácticamente todo el almidón en maltosa. Cada vez que la α-amilasa rompe una cadena de almidón, se crean dos lugares sobre los que puede actuar la β-amilasa. Por tanto, la cantidad de α-amilasa es la que determina la velocidad de reacción de las enzimas en el sistema (Figura 1).

Figura 1. Representación de las actividades de la α- y la β-amilasa sobre la amilosa.

¿Dónde se encuentran las amilasas?

La mayor parte de las harinas de trigo contienen una cantidad suficiente de β-amilasa pero, por regla general, unas cantidades escasas de α-amilasas natural (del cereal), por lo que cada vez resulta más frecuente ajustar la concentración de α-amilasa mediante la adición de materias primas apropiadas.

El efecto de la adición de α-amilasa a una masa depende de, por lo menos, los tres factores siguientes: la cantidad de enzima añadida, la temperatura de la masa y el perfil de estabilidad térmico del tipo de α-amilasa utilizado.

En la figura 2 se muestran los perfiles de actividad en función de la temperatura para varios tipos de α-amilasas. En síntesis, la amilasa fúngica se inactiva a menor temperatura si se compara con el resto de las amilasas (amilasa del cereal, amilasa bacteriana y amilasa GMO).

Figura 2. Curvas generales de temperatura-actividad de α-amilasa de diferente procedencia.

En el Reino Unido se ha preferido la α-amilasa a la procedente de cereales, que se extrae del trigo o cebada malteados, como consecuencia de su menor temperatura de inactivación. Esto reduce el riesgo de que aparezca una cantidad excesiva de dextrinas en el pan durante las últimas fases del horneado.

Si se produce un exceso de dextrinas, el pan, después de horneado, presentará una corteza oscura y, tras cortarlo, el tacto de su superficie interna resultará pegajosa.

¿Qué problemas traen las dextrinas en un pan?

Los problemas ya aparecen con cantidades de dextrina relativamente escasas, sobre todo en los panes que se comercializan en rebanadas. Las dextrinas recubren rápidamente las cuchillas de la rebanadora y se hace cada vez más complicado conseguir un corte limpio. El pan sufre desgarros en vez de quedar rebanado y, finalmente, comienza a comprimir todo el sistema de rebanado y la rebanadora colapsa.

En muchos centros de producción que emplean máquinas para la elaboración de las masas y sobre todo cuando utilizan harinas con una proteína de escasa calidad y cantidad, se ha observado que resulta beneficioso la incorporación de cantidades elevadas de α-amilasa fúngica en el acondicionador de la masa. Muy a menudo las cantidades añadidas son del orden de 100-150 unidades Farrand (FU). La enzima, en estas circunstancias, no se añade como fuente de azúcar para las levaduras, sino por su efecto sobre el volumen del pan. Los efectos sobre las características de la masa y la calidad del pan terminado pueden ser dramáticos. El crecimiento durante el horneado y, por tanto, el volumen del pan aumenta de forma considerable. La superficie del corte es más blanca, la estructura de los alveolos es más fina y la miga es más blanda y tierna.

Se ha sugerido que el incremento del crecimiento de la masa durante el horneado se debe a la actividad de la α-amilasa fúngica sobre el almidón en el pan en el intervalo de temperaturas que va desde 55 a 60°C (130-140°F). A esas temperaturas, el almidón hidratado comienza a gelatinizarse, por lo que es muy vulnerable al ataque de la α-amilasa.

Si el sistema está correctamente equilibrado es posible retrasar la gelificación del almidón del pan durante el horneado lo suficiente para que continúe creciendo un poco más de lo que sería posible si se dieran otras condiciones.

Te gustará leer nuestros artículos relacionados: La fuerza de la harina y el tiempo de fermentación y La metamorfosis del almidón

Referencias consultadas

1. Cauvain SP (1985) Effects of some enzymes on loaf volume in the CBP. FMBRA Bulletin, 1:11-17

2. Cauvain SP and Chamberlain N (1988) The bread improving effect of fungal alpha-amylase. Journal of Cereal Science, 8:239-48

3. Farrand EA (1964) Flour properties in relation to modern breadmaking processes in the United Kingdom, with special reference to alpha-amylase and damaged starch. Cereal Chemistry, 41: 98-111

4. Miller BS, Johnson JA y Palmer DL (1953) A comparison of cereal, fungal and bacterial alpha-amylase as supplements in breadmaking. Food Technology, 7:38