Ilustración del interior de una masa donde enzimas, levaduras y bacterias trabajan durante la fermentación

La ciencia de la fermentación: qué ocurre dentro de una masa de pan

Cuando dejamos una masa fermentando parece que no estamos haciendo nada. La colocamos en un recipiente, la cubrimos y esperamos. Desde fuera, durante un tiempo, apenas se mueve. Después aparecen algunas burbujas, aumenta de volumen y empieza a desprender un aroma diferente.

Es fácil resumir todo ese proceso diciendo que la masa está levando. Sin embargo, dentro están ocurriendo muchas más cosas que un simple aumento de volumen.

Los microorganismos transforman nutrientes, producen gases, ácidos, alcoholes y compuestos aromáticos. Al mismo tiempo, las enzimas de la harina continúan trabajando, cambia la acidez y evoluciona la estructura que tendrá que retener el gas. Ninguno de estos procesos sucede de manera completamente aislada: unos modifican las condiciones en las que ocurren los demás.

Comprender la ciencia de la fermentación no significa convertir la cocina en un laboratorio. Significa entender qué estamos esperando cuando dejamos reposar una masa y por qué dos elaboraciones aparentemente iguales pueden avanzar de forma distinta.

Fermentar no es simplemente esperar

Una receta puede indicarnos que dejemos fermentar una masa durante tres horas. Ese tiempo puede servir como orientación, pero no describe lo que tiene que suceder durante esas tres horas.

La fermentación es un proceso biológico. Su evolución depende de la temperatura, la harina, la hidratación, la cantidad y el estado de la masa madre, la sal y las condiciones en las que hemos trabajado. También importa la temperatura con la que la masa termina el amasado, no solamente la temperatura que marca el termómetro de la cocina.

Por eso una misma receta puede necesitar más tiempo un día frío y avanzar con mucha rapidez en verano. Incluso a una temperatura ambiente parecida, una masa madre recién llegada a su máxima actividad no se comportará necesariamente igual que otra que lleva horas descendiendo.

El tiempo transcurrido es un dato útil. Lo que no puede decirnos por sí solo es cuánto ha avanzado el proceso.

Fermentar consiste en permitir que una serie de transformaciones alcance el punto adecuado para el pan que queremos hacer. A veces buscaremos una masa con gran capacidad de expansión. En otros panes, especialmente cuando trabajamos con centeno o con determinadas masas integrales, las señales y la estructura serán diferentes.

La pregunta importante no es únicamente cuánto tiempo ha pasado, sino qué ha cambiado dentro de la masa durante ese tiempo.

La masa madre es un ecosistema

Tarro de masa madre activa con abundantes burbujas

Cuando incorporamos masa madre a una mezcla de harina y agua no estamos añadiendo solamente una levadura natural. Añadimos una comunidad de microorganismos, principalmente levaduras y bacterias ácido-lácticas, adaptada a vivir y renovarse en una mezcla de harina y agua.

Podemos imaginarla como un pequeño ecosistema. Sus habitantes no son idénticos en todas las masas madre ni permanecen necesariamente en las mismas proporciones. El tipo de harina, la hidratación, la temperatura, el ritmo de los refrescos y la forma de conservación ayudan a crear unas condiciones en las que determinados microorganismos prosperan mejor que otros.

Esto no significa que tengamos que conocer el nombre de cada especie para hacer buen pan. Lo importante para el panadero casero es comprender que nuestras prácticas influyen en el ambiente donde trabaja esa comunidad.

Cada refresco aporta nuevos nutrientes y diluye parte de los ácidos y metabolitos acumulados. Una masa madre que recibe una cantidad pequeña de harina nueva empieza su ciclo en unas condiciones diferentes de otra que se refresca con una proporción mucho mayor. Mantenerla líquida o firme tampoco crea exactamente el mismo ambiente. La temperatura modifica la velocidad de las reacciones y favorece de manera distinta la actividad de los microorganismos presentes.

No dirigimos cada reacción por separado. Lo que hacemos es establecer las condiciones en las que el ecosistema se desarrolla.

Qué encuentran los microorganismos en la harina

La harina parece un ingrediente sencillo, pero contiene una mezcla compleja de almidón, proteínas, azúcares, minerales, lípidos y otros componentes.

El almidón constituye una parte muy importante de la harina, pero los microorganismos no pueden aprovecharlo todo directamente tal como se encuentra almacenado en el grano. Desde el momento en que añadimos agua se activa también el trabajo de las enzimas propias de la harina.

Entre ellas, las amilasas contribuyen a romper el almidón y liberar azúcares más pequeños. Esos azúcares pasan a estar disponibles para diferentes rutas metabólicas. La relación funciona en ambos sentidos: las enzimas de la harina proporcionan sustratos que los microorganismos pueden utilizar y, a su vez, la actividad microbiana modifica el medio en el que trabajan esas enzimas.

Por eso fermentación y actividad enzimática no son dos historias independientes. Transcurren juntas dentro de la misma masa.

No necesitamos memorizar cada reacción bioquímica para aprovechar esta idea. Basta con quedarnos con un principio: la fermentación es metabolismo. Los microorganismos toman determinados nutrientes, los transforman y generan otros compuestos. Lo que observamos después —gas, acidez, aromas o cambios de textura— son consecuencias de esa actividad y de su interacción con la harina.

Levaduras y bacterias: funciones diferentes, límites menos rígidos

Una explicación habitual dice que las levaduras producen gas y las bacterias producen ácido. Como primera aproximación puede resultar útil, pero es incompleta.

Las levaduras tienen un papel fundamental en el levado. Al metabolizar azúcares fermentables producen dióxido de carbono y etanol, además de otros compuestos que participan en el aroma. Parte de ese dióxido de carbono queda atrapado dentro de la masa y contribuye a su expansión.

Las bacterias ácido-lácticas influyen de manera decisiva en la acidificación. Según las especies presentes y sus rutas metabólicas, pueden producir ácido láctico y otros compuestos, entre ellos ácido acético, etanol y dióxido de carbono. Esto significa que las bacterias no participan solamente en el sabor ácido y que las levaduras tampoco se limitan a inflar la masa.

Entre ambos grupos existen relaciones de competencia y cooperación. No todos consumen los mismos nutrientes de la misma manera. Algunos metabolitos producidos por un microorganismo pueden modificar la actividad o las posibilidades de otro. Además, las condiciones de la masa van cambiando conforme avanza la fermentación: disminuye el pH, se consumen determinados nutrientes y se acumulan nuevos compuestos.

La comunidad que trabaja dentro de una masa madre madura está adaptada precisamente a ese ambiente cambiante.

Producir gas no basta para que la masa crezca

Superficie de una masa de pan fermentada con burbujas visibles

Cuando hablamos de fermentación solemos fijarnos en el aumento de volumen. Es lógico: resulta fácil de observar y nos ofrece información valiosa. Pero producir gas y aumentar de volumen no son exactamente lo mismo.

Para que una masa se expanda deben coincidir dos capacidades:

producción de gas + retención de gas = expansión visible

Los microorganismos producen dióxido de carbono, pero la masa necesita conservar una parte suficiente de ese gas dentro de su estructura. En una masa de trigo, la red formada principalmente por las proteínas del gluten ayuda a rodear y estabilizar las celdas de gas. El amasado, los reposos y los pliegues influyen en la organización de esa estructura.

Si la masa produce gas pero no puede retenerlo bien, la fermentación puede estar activa sin que veamos un gran crecimiento. Puede ocurrir con una estructura debilitada, con una hidratación difícil de sostener o, sencillamente, con una harina que no se comporta como una harina de trigo panificable fuerte.

El centeno es un buen ejemplo. Su estructura no depende de una red de gluten elástica como la de un pan blanco de trigo. Por eso no debemos exigir a ambas masas las mismas señales ni esperar que expresen la fermentación del mismo modo.

También puede suceder lo contrario: una masa conserva gas y crece, pero eso no significa que pueda seguir haciéndolo indefinidamente. La estructura evoluciona mientras aumentan la acidez, la actividad enzimática y la presión de las celdas de gas. Llega un momento en que la masa se encuentra cerca de su mejor equilibrio; si continuamos alejándonos de él, puede perder resistencia y capacidad de retención.

El volumen, por tanto, es una consecuencia visible de varios procesos. Nos informa, pero no representa por sí solo toda la fermentación.

La acidificación transforma el medio

Durante la fermentación con masa madre se acumulan ácidos orgánicos y el pH desciende. A menudo relacionamos este cambio solamente con el sabor, pero la acidificación tiene consecuencias mucho más amplias.

El cambio de pH modifica el entorno donde actúan microorganismos y enzimas. También influye en las fracciones proteicas y en los almidones de la harina. La fermentación con masa madre afecta así a las propiedades de la masa, a su aroma, a su textura y a la forma en que evolucionará durante el horneado y la conservación.

La acidez no es un interruptor que pasa de insuficiente a correcta en un punto universal. Tampoco debemos pensar que toda masa más ácida será automáticamente mejor o tendrá más sabor. Buscamos un equilibrio relacionado con el tipo de pan, la harina y el resultado que queremos obtener.

En una masa de trigo necesitamos que la fermentación avance lo suficiente para generar gas, aromas y las transformaciones deseadas sin perder la capacidad estructural necesaria para formar y hornear el pan. En una masa con mucho centeno, la acidificación desempeña además un papel tecnológico distinto y especialmente importante para el comportamiento de sus componentes.

Como explicamos también al recorrer el universo de los prefermentos y las masas madre, la misma palabra —fermentación— engloba resultados diferentes porque no todas las masas están construidas de la misma manera.

El aroma empieza mucho antes del horno

El dióxido de carbono es fácil de relacionar con la fermentación porque podemos ver sus burbujas. Sin embargo, los microorganismos producen muchos otros compuestos menos visibles.

Durante el proceso aparecen ácidos, alcoholes, ésteres, aldehídos, cetonas y otros compuestos volátiles. Algunos llegan al pan y otros intervienen como precursores de aromas que se desarrollarán o transformarán durante el horneado.

Por eso una masa recién mezclada huele principalmente a cereal húmedo y una masa avanzada presenta un aroma claramente fermentativo. Dependiendo de la masa madre y de las condiciones, podemos reconocer notas suaves, lácticas, afrutadas, alcohólicas o más punzantes.

El horno añadirá otra capa decisiva. El calor desencadena nuevas reacciones, se forma la corteza y aparecen aromas tostados que no estaban presentes de la misma manera en la masa cruda. Pero el horno no empieza desde cero: trabaja con los compuestos y precursores que la fermentación ha ayudado a construir.

El sabor del pan comienza muchas horas antes de que encendamos el horno.

La estructura también está fermentando

Mientras se produce gas solemos imaginar que la masa se limita a inflarse. En realidad, su estructura continúa cambiando.

La hidratación de los componentes de la harina sigue avanzando. Las enzimas continúan actuando. La acidificación modifica el medio. La masa puede ganar extensibilidad y volverse más aireada, pero no mejora indefinidamente por permanecer más tiempo fermentando.

Al principio podemos tener una masa compacta, con poca actividad visible y una estructura todavía en desarrollo. Más adelante, el gas acumulado aligera su tacto y las celdas empiezan a modificar su interior. Si el proceso avanza demasiado para la resistencia disponible, la masa puede volverse excesivamente extensible, perder tensión o dejar escapar parte del gas que produce.

Este equilibrio explica por qué dos masas con un volumen parecido pueden comportarse de manera distinta al volcarlas o formarlas. Una puede conservar elasticidad y capacidad para seguir expandiéndose. Otra puede encontrarse mucho más avanzada y responder con fragilidad.

El crecimiento nos muestra cuánto espacio ocupa la masa. No nos cuenta por sí solo en qué estado se encuentra su estructura.

No existe una única fermentación correcta

Hablar del punto correcto puede hacernos pensar que existe un estado universal al que deben llegar todas las masas. No es así.

Una hogaza de trigo, un pan integral de espelta, una masa muy hidratada y un pan de centeno no necesitan la misma estructura ni muestran las mismas señales. Tampoco buscamos exactamente el mismo perfil de aromas, acidez, volumen o miga.

El objetivo no es completar la mayor cantidad posible de fermentación. Es alcanzar un desarrollo adecuado para el pan de masa madre que estamos elaborando y para las etapas que todavía quedan: formado, fermentación final y horneado.

Una masa que después del formado pasará muchas horas en frío no debe evaluarse como otra que entrará al horno poco después. La fermentación no se detiene de manera instantánea al cambiar la masa de lugar. Cada decisión forma parte de un proceso continuo.

Por eso las reglas aisladas —duplicar el volumen, esperar un número exacto de horas o alcanzar una temperatura concreta— fallan cuando se aplican a cualquier masa. Son referencias posibles, no definiciones de una fermentación terminada.

Comprender lo que ocurre para observar mejor

La ciencia de la fermentación nos ayuda a interpretar lo que vemos desde fuera.

Saber que se produce dióxido de carbono explica la aparición de burbujas. Comprender que la masa necesita retener ese gas explica por qué no todas crecen igual. Conocer la acidificación nos permite entender que el sabor no es el único elemento que cambia. Reconocer la actividad de las enzimas nos recuerda que la harina no permanece inerte mientras esperamos.

Dentro de la masa no sucede una sola cosa ni todos los procesos avanzan al mismo ritmo. Fermentar es transformar un conjunto de ingredientes vivos y dinámicos hasta convertirlos en una masa preparada para seguir su camino hacia el pan.

El reloj puede registrar cuánto ha durado ese camino. No puede describirlo por sí solo.

En resumen

Durante la fermentación, los microorganismos utilizan los nutrientes disponibles y producen dióxido de carbono, ácidos, alcoholes y compuestos aromáticos. Al mismo tiempo, las enzimas de la harina siguen transformando sus componentes y la estructura de la masa evoluciona.

Para que la masa crezca no basta con producir gas: también tiene que retenerlo. La acidificación no aporta solamente sabor, sino que modifica el medio donde trabajan microorganismos y enzimas. Por eso volumen, aroma, textura y resistencia cambian juntos, aunque no siempre lo hagan a la misma velocidad.

La fermentación adecuada no es la que dura más ni la que consigue que cualquier masa duplique su tamaño. Es la que lleva esa masa al estado que necesita para continuar con el formado, la fermentación final y el horno.

Para decidir cuándo continuar necesitamos observar las consecuencias: el volumen, las burbujas, el tacto, el aroma y la respuesta de la estructura. Ese será el siguiente paso de esta serie: aprender a leer la masa con los sentidos y reunir varias señales antes de tomar una decisión.

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