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¿Qué es la levadura?

Se denomina levadura a cualquiera de los diversos hongos microscópicos unicelulares que son importantes por su capacidad para realizar la fermentación de hidratos de carbono, produciendo distintas sustancias.

Son capaces de transformar los azúcares en alcohol y CO₂. Se multiplican por gemación o estrangulamiento cada 3 horas.

A veces suelen estar unidos entre sí formando cadenas. Producen enzimas capaces de descomponer diversos sustratos, principalmente los azúcares.

Una de las levaduras más conocidas es la especie (Saccharomyces cerevisiae). Esta levadura tiene la facultad de crecer en forma anaerobia realizando la fermentación alcohólica. Por esta razón se emplea en muchos procesos de fermentación industrial, de forma similar a la levadura química, por ejemplo en la producción de cerveza, vino, hidromiel, pan, producción de antibióticos, etc...

Historia

Se cree que el origen del uso de la levadura se remonta a tiempo de los egipcios. Numerosas leyendas hablan de papillas de cereales líquidas que los panaderos egipcios reservaban en lugar fresco hasta que se formaban unas burbujas de gas que espumaban el líquido.

El arte de hacer pan con levadura se propagó rápidamente por los países que bordean el Mediterráneo, de manera muy especial en Grecia. No obstante fueron los romanos quienes transmitieron estos conocimientos a la Europa Occidental.

En el siglo XVII, los panaderos utilizaban la levadura de cerveza líquida, elaborada a partir de una mezcla de grano germinado y agua. Esta levadura presentaba el inconveniente de que confería un sabor amargo al pan. Hasta el siglo XIX no se encuentra una levadura capaz de reemplazar a la de cerveza. La primera levadura seca fue producida en los Países Bajos y era un subproducto de destilería. Su descubrimiento supuso un logro importante, pero debido a su delicada conservación su uso se limitaba a un pequeño perímetro alrededor de las destilerías.

En 1.874, en Viena, se empieza a fabricar una levadura mejor adaptada a la panificación que daría como resultado el denominado Pan de Viena. Hacia 1.856, los trabajos de Louis Pasteur permitieron explicar científicamente los fenómenos de fermentación y comprender lo que ocurre misteriosamente en el interior de la masa. Este descubrimiento permitió a la vez fabricar levadura científicamente a partir de una célula de variedad especial para panificación.

Propiedades

Las distintas especies de levaduras pueden ser muy diferentes en cuanto a su fisiología, la mayoría necesitan más humedad para crecer y desarrollarse. El intervalo de temperatura de crecimiento de las levaduras es en general, parecido al de los hongos, con una temperatura óptima en torno a los 25 a 30ºC y una temperatura máxima en torno a los 35 a 47ºC. Una reacción ácida del medio, próxima a un pH de 4 a 4.5, estimula el crecimiento de la mayoría de las levaduras, mientras que en medios básicos, no crecen bien a no ser que se hayan adaptado a los mismos, crecen mejor en aerobiosis, aunque las especies de tipo fermentativo son capaces de crecer, aunque lentamente, en anaerobiosis. En general, los azúcares son la fuente energética más apropiada para las levaduras, aunque en las oxidativas, por ejemplo, las formadoras de película oxidan los ácidos orgánicos y el alcohol, y también contribuyen en la producción de los sabores o “bouquet” de los vinos.

Importancia de las levaduras

La industria y el desarrollo de la ciencia y de la tecnología ha permitido el desarrollo de levaduras químicas, de sustancias que mediante reacciones químicas obtienen resultados similares al de las levaduras naturales.

Bajo la simple apariencia de un hongo yace uno de los organismos más importantes en la actualidad en la investigación científica, sobre el que se están estudiando aspectos básicas en genética molecular. En las dos últimas décadas S. cerevisiae ha sido el sistema modelo para estudiar mecanismos de división celular, de aplicabilidad en el cáncer, y de metabolismo ya que estos procesos están muy conservados entre las levaduras y los mamíferos. Cromosomas de levaduras se utilizan como lanzaderas para introducir fragmentos de DNA modificados en diferentes organismos y estudiar la expresión de genes, datos que proporcionan grandes avances en el campo de la biomedicina.

Otros aspectos menos atractivos de las levaduras serian las enfermedades producidas por hongos parecidos a levaduras como Cándida albicans que se encuentra normalmente en la boca, vagina y en el tracto intestinal. Cándida es un habitante normal en los humanos y normalmente no causa ninguna patología. De todas formas entre los niños y entre los individuos inmunodeprimidos como los pacientes con cáncer tratados con quimioterapia pueden causar diversas complicaciones.

Clasificación

Aunque en algunos textos de botánica se considera que las levaduras "verdaderas" pertenecen sólo a la clase fungi, desde una perspectiva microbiológica se ha denominado levadura a todos los hongos con predominio de una fase unicelular en su ciclo de vida, incluyendo a los hongos unicelulares.

La clasificación de las levaduras es compleja, no obstante el desarrollo de nuevas técnicas basadas en Biología Molecular, ha permitido separar o reagrupar las especies. Las levaduras pertenecen al Reino Fungi y dentro de él a la división Eumicota que agrupa a los hongos verdaderos. En esta división, las levaduras se incluyen en 2 de las 5 subdivisiones de los Eumicetos, la Ascomycotina representada por las levaduras capaces de producir ascosporas, llamadas por ello esporógenas, y la Deuteromycotina representadas por las levaduras incapaces de formar esporas llamadas no esporógenas. Los géneros de las levaduras esporógenas englobados todos ellos en la familia Saccharomycetaceae, se distribuyen en 3 subfamilias. Los géneros de las levaduras no esporógenas constituyen la familia Cryptococcaceae. Además las levaduras pueden ser clasificadas por debajo de los taxones género y especie, en subespecies y variedades, que a menudo adquieren rango de especie tras nuevas revisiones taxonómicas, o varias especies son unificadas en una sola como subespecies de la misma, con lo que la clasificación se complica aún más y se incrementa el número de sinonimias. Los principales criterios utilizados para la clasificación e identificación de las levaduras son los siguientes:

Características

Las levaduras se clasifican en base a sus caracteres morfológicos, aunque para algunos microbiólogos, sus propiedades fisiológicas tienen mayor importancia. La mayoría de las levaduras son hongos unicelulares sencillos microscópicos, la mayoría se reproducen asexualmente por gemación, y otras especies lo hacen por fisión múltiple. Las levaduras que pueden reproducirse sexualmente se conocen como “verdaderas”, este proceso implica la formación de ascosporas, sirviendo la propia levadura como asca, de aquí que ellas se clasifican como Ascomicetos; por el contrario las “falsas” que no producen ascosporas, pertenecen a los hongos imperfectos.

Los caracteres morfológicos de las levaduras se determinan mediante su observación microscópica. Además, los criterios morfológicos se basan en el modo de reproducción vegetativa de la morfología celular, de la formación de pseudomicelio y de micelio. La forma de la levadura puede ser desde esférica a ovoide, en forma de limón, piriforme, cilíndrica, triangular, e incluso alargada formando un verdadero micelio o un falso micelio. También se diferencían en cuanto a su tamaño, miden de 1-10 um ancho por 2-3 um de longitud. Son partes observables de su estructura, la pared celular, el citoplasma, las vacuolas, los glóbulos de grasa, y los gránulos, los cuales pueden ser metacromáticos, de albúmina o de almidón. Para poder observar el núcleo es preciso utilizar tinciones especiales. La estructura celular es de tipo eucariótico, pero sin sistema fotosintético. La pared rígida, se caracteriza por la presencia, en su composición, de dos polisacáridos: manano y glucano. Algunas levaduras producen una cápsula constituida por fosfomanos. El núcleo está rodeado de una membrana que persiste durante la división celular. El número de cromosomas es variable de unas a otras. Las levaduras en ningún caso son móviles.

Reproducción

Las levaduras se reproducen asexualmente por gemación o brotación y sexualmente mediante ascosporas. Durante la reproducción asexual, una nueva yema surge de la levadura padre cuando se dan las condiciones adecuadas, tras lo cual la yema se separa del padre al alcanzar un tamaño adulto. En condiciones de escasez de nutrientes las levaduras que son capaces de reproducirse sexualmente formarán ascosporas. Las levaduras que no son capaces de recorrer el ciclo sexual completo se clasifican dentro del género Candida.

La mayoría de las levaduras se reproducen por gemación multicelular o por gemación polar, que es el mecanismo en el cual una porción del protoplasma sobresale de la pared de la célula y forma una protuberancia, la cual aumenta de tamaño y se desprende como una nueva célula de levadura. En las levaduras que forman película, la yema crece a partir de una prolongación tubuliforme de la célula madre. El material nuclear replicado se reparte entre la célula madre y la célula hija (Frazier y Weathoff, 1998).

La reproducción sexual de las levaduras verdaderas (Ascomycotina) da lugar a la producción de ascosporas, desempeñando la función de asca, la propia célula de la levadura. En la mayoría de las especies de levaduras verdaderas, la formación de ascosporas tiene lugar tras la conjugación de dos células, aunque algunas pueden producir ascosporas sin que exista conjugación previa, teniendo lugar después la conjugación de las ascosporas. Tanto el número y el aspecto de esporas por asca, son típicos de cada especie de levadura, y se pueden diferenciar por su color, rugosidad o lisura de su pared y por su forma (redondeada, ovalada, arriñonada, falciforme, forma de saturno o de sombrero, hemisférica, angular). Las células de algunas levaduras se transforman en clamidosporas mediante la formación de una gruesa pared alrededor de la célula, tal como ocurre, por ejemplo, en las especies de los géneros Candida, Rhodotorula y Cryptococcus.

Tipos de levaduras

Lo más conocido y comercialmente significativo de las levaduras son las especies y cepas relacionadas de Saccharomyces cerevisiae. Este organismo ha sido largamente utilizado para fermentar azúcares del arroz, del trigo, de la cebada y del maíz para la producción de bebidas alcohólicas y en la industria de panificación para expandir o aumentar la masa. Saccharomyces cerevisiae es comúnmente usada como levadura en el pan y para algunos tipos de fermentación. Extractos de levadura se administran a menudo como suplemento vitamínico ya que están constituidas en un 50% por proteínas y son fuente importante de vitaminas B, niacina, y ácido fólico.

En la industria cervecera Saccharomyces carlsbergensis se usa en la producción de varios tipos de cerveza. En la fermentación del vino, esta se inicia naturalmente por las levaduras presentes en las uvas. Muchas bodegas usan aun las cepas de levaduras naturales presentes en los mismos viñedos; de todos modos muchas usan los modernos métodos de mantenimiento i aislamiento de diferentes cepas de levaduras. Una sola célula de levadura puede fermentar su propio peso de glucosa por hora. Bajo condiciones óptimas S. cerevisiae puede producir hasta el 18°fo, por volumen de etanol.

Cultivo

En la mayoría de los casos, el crecimiento en masa de las levaduras no resulta apropiado para su identificación. En los cultivos con agar, es difícil diferenciar las colonias de levaduras de las colonias bacterianas, por lo que la observación microscópica es la única forma segura que existe para poderlas diferenciar. La mayoría de las colonias jóvenes de levaduras son húmedas y algo mucosas, y es posible que tengan aspecto harinoso. La mayoría de las colonias son blanquecinas, algunas tienen un color crema o rosado. Algunas colonias cambian poco de aspecto cuando envejecen, otras se secan y se vuelven rugosas. Las levaduras son oxidativas, fermentativas, o bien su actividad metabólica es a la vez de ambos tipos. En la superficie de un líquido, las levaduras oxidativas pueden crecer en forma de película, de velo, o de espuma, y por ello se denominan levaduras formadoras de película. Las levaduras fermentativas suelen crecer en toda la masa del líquido y producen dióxido de carbono.

Fabricación de la levadura

La levadura se fabrica en levadurías de la forma siguiente. Por una parte, se seleccionan las células madres particularmente activas. Seguidamente se introducen en un tubo de ensayo con el nutriente necesario para su desarrollo. Estas células se multiplican muy rápidamente y forman una colonia bastante importante.

Después de 24 horas se transfiere un gran número de estas células en un frasco que contiene nutriente. En este frasco, conservado a temperatura adecuada, la levadura se multiplica prodigiosamente. Transcurridas 24 horas se habrá multiplicado por 50.

En este momento se vacía el frasco en un balón donde las operaciones precedentes se repetirán. Tras 24 horas más, se transfiere el contenido del balón en grandes cubas metálicas de fermentación, donde la levadura proseguirá su desarrollo.

Esta operación se repite cada 24 horas aproximadamente, y la mezcla pasa sucesivamente a cubas más y más grandes para finalizar al cabo de 8 días en una cuba de fermentación de 500 m³.

La levadura necesita para vivir y reproducirse, agua, aire, azúcar y otras sustancias nutritivas como compuestos nitrogenados, fosfatos, vitaminas y sales minerales. Utiliza como azúcar la melaza de remolacha (residuo de la extracción de azúcar). Esta melaza bruta se presenta en forma de un líquido espeso, como un jarabe fuertemente coloreado, que contiene alrededor del 45 al 52% de azúcar, materias nitrogenadas y sales minerales indispensables para el desarrollo de la levadura.

Antes de ser utilizada, la melaza debe sufrir dos operaciones importantes: esterilización, y clarificación. Estas dos operaciones tienen por objeto eliminar todas las materias orgánicas y colorantes contenidas en ella. La melaza purificada pasará después del enfriamiento a las cubas de fermentación al mismo tiempo que la levadura madre, el agua y las materias nutritivas.

La mezcla debe mantenerse a una temperatura entre 25 y 35°C, y sometida a una corriente de aire constante que permite eliminar el CO₂ que perjudica el desarrollo de las células de levadura. En estas condiciones ideales las células se multiplican rápidamente. Cuando todo el azúcar se ha transformado en alcohol, la cuba de fermentación se halla repleta de una espuma espesa llamada mosto fermentado. A partir de este instante, la levadura propiamente dicha se separa del mosto por medio de sucesivas centrifugaciones que la lavan y la orean La levadura obtenida se presenta en forma de crema y se refrigera rápidamente antes de ser almacenada en una cuba especial. Después se pasa por filtros rotativos para eliminar el exceso de agua, se le da la forma deseada, se corta en porciones, se envasa y se almacena.

Selección de levaduras

El estudio de la dinámica, cuantificación y composición de la microbiota responsable de las fermentaciones espontáneas, ha mostrado diferencias tanto cualitativas como cuantitativas, en las levaduras aisladas en una misma zona vitivinícola e incluso dentro de los depósitos de una misma bodega. Las causas de esta variabilidad pueden ser: cambios en las técnicas de aislamiento, cambios en las condiciones climáticas, etc. Por tanto, la necesidad de asegurar la fermentación alcohólica, así como la tipicidad y reproducibilidad de los vinos, requiere cada vez más, el uso de cultivos iniciadores. Las levaduras seleccionadas se han utilizado con excelentes resultados en muchos países, obteniéndose productos finales de calidad más uniforme que los que se producían con las fermentaciones espontáneas. Este último punto es el que genera el debate acerca de la utilización o no de inóculos, ya que garantizan repetitividad a expensas de perder algo de complejidad en el producto. A pesar de que existen levaduras comerciales para realizar las fermentaciones, es más efectivo el uso de cultivos puros de levaduras que procedan de la zona donde se van a utilizar, lo que se conoce como levaduras locales seleccionadas, ya que se cree que las levaduras que se encuentran en una microzona son: específicas del área, totalmente adaptadas a las condiciones climáticas de la zona y a la materia prima, es decir al mosto a fermentar, son responsables al menos parcialmente, de las características únicas de los productos obtenidos.

Las características propias de la zona pueden ser por tanto, un aspecto interesante a la hora de seleccionar una levadura, aunque hay muchos otros que también se tienen que tomar en cuenta. La importancia de estos parámetros puede ser relativa, dependiendo del producto para el cual quieren ser utilizados, algunos de los criterios utilizados para seleccionar levaduras se pueden observar mas adelante. Por tanto, la selección de la cepa adecuada para cada tipo de fermentación es una estrategia muy importante para garantizar por un lado una fermentación correcta, así como para mejorar las características del producto final, ya que las levaduras pueden producir compuestos que den un toque de distinción al producto obtenido, tales como el glicerol, ésteres, alcoholes superiores, etc.

Levadura del pan

La función principal de las levaduras en la industria panadera es la fermentación de los azúcares presentes en la harina o adicionada a la masa. El usa de la levadura para fermentar el pan tuvo su origen en Egipto, hace unos 6000 años y fue extendiéndose lentamente desde allí al resto del mundo occidental. Esta fermentación origina dióxido de carbono (CO₂) y etanol. El dióxido de carbono queda atrapado en pequeñas burbujas que se pueden observar según la esponjosidad del pan y que hacen expandir la masa, es lo que se conoce como subida de la masa. La harina húmeda se mezcla con la levadura y se deja en reposo durante unas horas en un lugar templado. La harina no contiene casi en si misma azúcar, pero hay en ella algunos enzimas capaces de degradar el almidón que produce suficiente azúcar como para permitir la subida de la masa. El alcohol producido se desprende durante el proceso de cocción.

Las levaduras producen otros cambios más sutiles en las propiedades físicas y químicas de la masa que afectan a la textura y al sabor del pan. Este hecho se hizo evidente cuando un químico alemán del siglo pasado inventó la levadura en polvo, una mezcla de productos químicos que producen CO₂ al humedecerse. Von Liebig que así se llamaba el químico alemán predijo que aquella levadura en polvo sustituiría a la levadura natural. Aunque el invento de Von Liebig se usa mucho para otras formas de bollería, no suplantó a la levadura como agente para esponjar el pan.

Tipos de levadura para el pan

Las levaduras utilizadas en la fabricación del pan pertenecen a la especie Saccharomyces cerevísiae y derivan históricamente de cepas de levadura de superficie utilizadas en la industria cervecera. Hasta el siglo XIX las levaduras de panadería se obtenían directamente de la fábrica de cerveza más próxima. La producción comercial de levadura prensada se vio fuertemente estimulada por la aplicación de técnicas de producción masiva para la fabricación de pan. Una panificadora grande moderna puede utilizar muchos cientos de kilos de levadura diariamente, ya que aproximadamente se utilizan unos 2 Kg de levadura para esponjar unos 130 Kg de harina. Gran parte de la levadura de panadería que se fabrica hoy se seca bajo condiciones controladas que mantienen la viabilidad de las células de levadura, tratamiento que facilita su transporte y almacenamiento.

La levadura fresca

La levadura fresca es una levadura muy utilizada por todo el mundo y muy apreciada por los artesanos panaderos.

Es una referencia imprescindible para los amantes del pan que valoran su autenticidad y la calidad de su fermentación. Es ideal para la fabricación del pan a mano pero también es perfecta para los que se elaboran a máquina.

Se presenta en forma de daditos compactos, desmenuzables y ligeramente húmedos.

Después de haberla desmenuzado delicadamente con los dedos, esta levadura se mezcla muy fácilmente con la masa. Es imprescindible guardarla en el frigorífico para que conserve sus propiedades.

La levadura seca instantánea

La levadura seca instantánea se presenta en forma de minúsculos fideos que se incorporan muy fácilmente a la masa y permiten una fermentación rápida y de gran calidad. Debe su nombre al hecho de que está lista para el uso y no necesita hidratación previa.

Como es fácil de utilizar, es idónea para un uso en máquina. Asimismo, es ideal para todos aquellos que gustan hacer el pan a mano.

La levadura seca instantánea se comercializa en bolsitas o en paquetes herméticos. Se conserva durante dos años y debe guardarse a temperatura ambiente, en un lugar seco.

Una vez abierta la bolsita, le recomendamos que conserve la levadura en una caja hermética y la utilice rápidamente para que mantenga toda su eficacia.

La levadura seca activa

La levadura desecada es una levadura a la que se le ha extraído la mayor parte del agua que contiene. Esta desecación se obtiene por secado a baja temperatura. El producto obtenido contiene alrededor del 10% de agua, permitiendo su poder fermentativo, pero manteniendo sus propiedades naturales.

La levadura seca activa también está muy extendida y es muy apreciada entre los panaderos aficionados. Se presenta en forma de gránulos o pequeñas bolitas. Resiste muy bien a las condiciones climáticas difíciles, especialmente cuando la temperatura y el índice de humedad son altos.

Es indispensable hidratar esta levadura antes del uso. Para ello, recomendamos que se disuelva en agua (o leche)  tibia y harina (alrededor de 100 gramos por litro) y dejarla reposar de 15 a 30 minutos antes del amasado, con el fin de que las células de levadura en estado latente tengan tiempo de activarse antes de incorporarla a la harina.

Esta levadura es aconsejable en los países de clima cálidos, en los barcos y en ciertas preparaciones dietéticas.

La levadura líquida

Hasta en 1825 la levadura se comercializaba en estado líquido, antes de que la levadura prensada hiciera su aparición.

En la actualidad, la levadura líquida está muy extendida entre los profesionales de la panadería, especialmente en Estados Unidos, Australia y Europa Occidental.

Sólo muy recientemente se ha convertido en accesible para el público en general, que se vende en pequeñas bolsas de 38 ml.

Fluida y suave, es muy fácil de usar y se mezcla fácilmente con la masa. Perfecto para los preparaciones en la mano y la máquina, que siempre garantiza un éxito panaderías

La levadura líquida debe ser refrigerado entre 0 y 10 ° C.

Atención: no confundir levadura de panadería con polvo de hornear o levadura química.

El polvo de hornear, comúnmente denominado «levadura química» no es un agente de fermentación y, por lo tanto, no permite hacer productos de panificación. Por el contrario, se utiliza para elaborar pasteles.

La levadura química está constituida de sales minerales y bicarbonato, y no de células vivas como la levadura de panadería. En presencia de agua y de calor, sus compuestos minerales se descomponen en gas, provocando de este modo un aumento del volumen de la masa del pastel en el horno.

Conservación de la levadura para el pan

Una vez llega la levadura al panadero o al pastelero se debe tener presente que es un organismo vivo y que es preciso tener cuidado para que conserve sus cualidades. Sufre tanto con el frío como con el calor. Por debajo de 3°C se aletarga y por encima de 50º C muere. Es pues recomendable guardar la levadura en refrigerador a una temperatura ideal entre 4 y 6°C. A esta temperatura la levadura se conservará muchas semanas, aunque se aconseja utilizarla durante los diez días siguientes a su adquisición. Es también importante saber que la levadura se debilita en contacto con agentes microbianos (mohos... ) y que el cloruro de sodio es letal para la levadura. No debe ponerse jamás sal sobre la levadura.

Acción de la levadura en la masa del pan

Para comprender el papel que juega la levadura en la masa es preciso recordar que ésta se nutre principalmente de azúcares y compuestos nitrogenados; y que sus enzimas transforman los azúcares en gas carbónico y alcohol.

La principal fuente nutritiva de la levadura es la harina, que contiene aproximadamente un 1,5% de sacarosa, así como glucosa, fructosa y lactosa que representan alrededor de menos del 0,5%. Veamos ahora por qué una pasta que contiene levadura se vuelve más ligera y aumenta de volumen.

La levadura incorporada se encuentra en un terreno que favorece su desarrollo. El aire, el agua y los azúcares que contiene la masa permiten a las células multiplicarse rápidamente. Desde su incorporación las células comienzan a nutrirse y a producir CO₂ En efecto, unos minutos son suficientes para transformar la sacarosa gracias a la invertasa. Durante el reposo de la masa, después del amasado, los enzimas continúan nutriendo a la levadura y transformando poco a poco los azúcares de la harina en gas carbónico y alcohol.

En este momento puede percibirse que la masa se infla y se redondea, es la prueba de que la levadura ya ha transformado un poco de azúcar y ha producido gas. Es este gas carbónico que, buscando liberarse, provoca la formación de burbujas en el interior de la masa que la hacen subir. Este fenómeno prosigue hasta el horneo. En el horno la masa se infla muy rápidamente. Bajo la acción del calor los enzimas se activan y transforman mucho azúcar, la levadura se nutre mucho más produciendo así más gas y alcohol hasta la temperatura de 50°C que muere. A partir de este instante, la fermentación cesa y comienza la cocción.

Consejos de utilización

El pastelero utiliza la levadura biológica principalmente en las masas fermentadas (croissants, bollos, bizcochos... ). Con el fin de lograr una buena elaboración de este tipo de bollería deben seguirse las siguientes recomendaciones:

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Documentación

http://alezamora.galeon.com
http://www.club-paneo.com
http://www.cuinant.com
http://es.wikipedia.org/

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