sábado, 7 de maio de 2011

A química do pão nosso de cada dia

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Pão – um dos alimentos mais antigos da humanidade, faz parte do nosso dia-a-dia como poucos alimentos. Mas, o que sabemos sobre a química da fabricação do pão? Artigo muito didático publicado no último número da revista Chemistry World (editada pela Royal Chemical Society do Reino Unido) relata detalhes sobre a preparação do pão e dos problemas associados à sua fabricação.
A farinha de trigo é constituída principalmente de amido e proteínas, as quais determinam, em grande parte, a “estrutura final” do pão que será vendido e consumido. A medida em que a farinha de trigo é misturada com água, as proteínas do trigo se hidratam para formar o glúten, uma matriz viscoelástica que “segura” grânulos de amido. O glúten é uma mistura de proteínas insolúveis em água, constituído por duas classes: as gliadinas e as gluteninas. É comum a ocorrência de 40 diferentes gliadinas na farinha de trigo, e estas proteínas apresentam massa molecular entre 28.000 e 55.000 Da (1 Da, Dalton, corresponde a uma unidade de massa atômica). Já as gluteninas são macro-polímeros multi-proteínicos, de massa molar aproximada que ultrapassa 2 milhões de Da. As proteínas do glúten apresentam uma composição rica em glutamina, um dos 20 aminoácidos essenciais. A glutamina apresenta forte tendência a estabelecer ligações hidrogênio entre as “folhas” das proteínas nas quais tomam parte – esta característica é em boa parte responsável pela estrutura física e pelo comportamento físico do glúten.Além disso, as cadeias protéicas das gluteninas contém muitos aminoácidos do tipo cisteína, que podem formar pontes dissulfeto uns com os outros e também colaboram na estrutura tridimensional destas proteínas. Finalmente, pesquisas recentes indicam que aminoácidos do tipo tirosina, também presentes nestas proteínas, podem sofrer oxidação e acoplar uns com os outros, aumentando a rigidez das cadeias das proteínas do glúten.
interações-aminoácidosLegenda: da esquerda para a direita, de cima para baixo, interações por ligações hidrogênio entre os aminoácidos glutamina, ponte dissulfeto entre aminoácidos cisteína, e produtos do acoplamento oxidativo entre aminoácidos tirosina. 
Durante o processo de fabrico do pão, a hidratação da farinha para formar a “massa de pão” não é simplesmente um processo de mistura. É necessário um trabalho mecânico intenso para que a massa fique com boa consistência (quem já fez pão sabe disso). O trabalho mecânico com a massa do pão faz com que ocorra a expansão do CO2 (dióxido de carbono) gerado durante o processo de fermentação. O trabalho mecânico também faz com que o glúten sofra “alongamento” em folhas que capturam o CO2. Também ocorre um aumento do número de “folhas” de glúten, que começam a se associar através de ligações hidrogênio, fazendo com que a massa da farinha se torne cada vez mais consistente.
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Para que a massa de pão fique elástica, as pontes dissulfeto dos aminoácidos cisteína presentes nas gluteninas devem ser rompidas, para que as proteínas formem folhas paralelas umas às outras. São verdadeiras reações de troca, que requerem a ação de sistemas de oxido-redução naturalmente presentes na farinha de trigo.
Um dos problemas na tradicional fabricação do pão é o tempo de crescimento e “descanso” da massa do pão, antes que seja levada ao forno. Depois de sovada, a massa deve ser deixada “em crescimento” durante pelo menos 3 horas para que o CO2 gerado possa fazer a massa crescer e que o glúten fique bem estruturado. Depois desta etapa, a massa deve ser novamente sovada para a remoção do CO2, repartida em quantidades menores, as quais são colocadas em formas (ou formatadas com a mão), e novamente deixadas em crescimento antes de ser levada para assar. Esta etapa é longa e tem um custo de tempo elevado, razão pela qual muita pesquisa foi feita para se diminuir o tempo de preparo da massa a ser assada. O uso de bromato de potássio (KBrO3) até os anos 90 foi com o objetivo de fazer a massa do pão crescer mais rápido. Porém, descobriu-se que durante o cozimento da massa o bromato é convertido em brometo, que é cancerígeno, e o bromato de potássio foi proibido na fabricação do pão (mas não nos EUA). Outro aditivo que foi introduzido na fabricação do pão foi o ácido ascórbico (vitamina C), que age como um agente redutor. Na massa do pão a vitamina C é oxidada pela ascorbato oxidase, e transformada em ácido dehidroascórbico (DHAA). Este por sua vez reage com a glutationa presente na farinha e a transforma em seu dímero, o GSSG. A glutationa (GSH) pode formar pontes dissulfeto com as proteínas do glúten. A remoção da GSH com vitamina C evita o rompimento das pontes dissulfeto do próprio glúten, e melhora a qualidade da massa de pão.
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Outro aditivo que já foi utilizado na fabricação da massa do pão é o aminoácido L-cisteína, que é um rápido e efetivo agente redutor, e que ajuda na quebra e reformatação das pontes dissulfeto do glúten, facilitando o preparo da massa do pão. Todavia, o uso de aditivos nunca foi muito apreciado, pelos padeiros ou pelos consumidores. Por isso, recentemente começou-se a pesquisar a utilização de enzimas no preparo da massa do pão. A farinha de trigo contém enzimas do tipo α- e β-amilases, que promovem a “quebra” do amido e forma açúcares como maltose e glicose. A adição de quantidades adicionais de amilases na massa do pão aumenta a quantidade destes açúcares formados pela quebra do amido, que permite com que a levedura do pão (Saccharomyces cerevisiae) possa produzir maiores quantidades de CO2 e etanol (sim, etanol!), este último em grande parte responsável pelo aroma do pão. Sendo assim, a escolha das amilases é muito importante, e não pode ser qualquer uma, pois existem amilases que não são degradadas pelo calor e deixam a massa do pão embatumada. Outras enzimas utilizadas na fabricação do pão são proteases, que quebram as proteínas do glúten. As proteases ajudam a diminuir o tempo necessário para “trabalhar com a massa”, além de auxiliar na absorção de água, aumentar a elasticidade da massa e não deixar a massa “pesada”. Também liberam alguns aminoácidos que atuam no processo melhorando o sabor do pão e fazendo com que casca do pão fique mais crocante.
Outro elemento importante no preparo da massa do pão são as gorduras que são adicionadas. Antigamente se usava banha (gordura animal – praticamente só ácidos graxos saturados), mas atualmente se utilizam gorduras vegetais, como óleo de palma parcialmente hidrogenado. O uso de sal de cozinha (cloreto de sódio, NaCl) também é importante, não somente para o sabor do pão, mas porque os íons Na+ e Cl- interagem com aminoácidos carregados do glúten, fazendo com que estes tenham interações mais fortes e estabilizem melhor as proteínas. Embora exista uma preocupação crescente com o consumo de sal, por razões de saúde (hipertensão), não é possível uma redução significativa do teor de sal na massa do pão, pois pode comprometer a qualidade da massa.
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Levando-se em conta todos estes fatores, não é sem razão que o pão artesanal é infinitamente melhor do que o pão industrial. Bem como a massa artesanal de macarrões e outros produtos feitos com farinha de trigo. Du pain et du vin, como diriam os franceses. Panis et circensis, os romanos.

2 comentários:

  1. Parabéns pelo blog. Meu interesse é açúcar. Sou o autor de "o livro negro do açúcar".

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