Masa madre, mucho más que una moda

La Lic. en Nutrición Constanza Macagno Ludueña becaria doctoral del CONICET en el Instituto de Lactología Industrial (INLAIN, UNL-CONICET), quien actualmente realiza el Doctorado en Ciencia y Tecnología de Alimentos, donde investiga el desarrollo de masas madre simplificadas para la elaboración de panes funcionales con mayor valor nutricional.

Su trabajo combina nutrición, microbiología y tecnología de alimentos con el objetivo de promover alimentos más saludables e innovaciones aplicables a la industria alimentaria, profundiza ese recorrido desde la microbiología, la bioquímica y la nutrición, invitándonos a comprender qué ocurre realmente durante la fermentación y qué dice hoy la evidencia científica sobre las transformaciones que experimenta este alimento ancestral.

Un recorrido que une la investigación con la cocina y nos permite comprender, desde la mirada científica y nutricional, el por qué de muchos procesos que durante siglos fueron conocidos únicamente a través de la experiencia de panaderos y cocineros.

La ciencia detrás del pan más antiguo del mundo.

“Un buen pan necesita tiempo"...

Quienes elaboran pan con masa madre (MM) suelen repetir esta frase como una verdad casi indiscutible. Horas de fermentación, una masa viva que se alimenta diariamente y aromas complejos son parte del ritual que rodea a este tipo de panificación. En los últimos años, la MM ha experimentado un notable resurgimiento tanto en panaderías artesanales como en hogares de todo el mundo, impulsado por el interés de los consumidores por alimentos elaborados mediante procesos tradicionales y con menor grado de industrialización.

Sin embargo, junto con este renovado interés también han proliferado numerosas afirmaciones acerca de sus supuestos beneficios: que el pan de MM es “más saludable", que tiene un menor índice glucémico, que resulta más digestivo o incluso que puede ser consumido por personas con intolerancias. Algunas de estas afirmaciones cuentan con respaldo científico, mientras que otras aún están siendo objeto de investigación o dependen de múltiples factores que van mucho más allá del simple hecho de utilizar MM.

La realidad es que la ciencia ha demostrado con claridad que la fermentación con MM modifica profundamente las características del pan. Cambia su aroma, su textura, su conservación y su composición química. Sin embargo, demostrar que todos esos cambios se traducen siempre en beneficios clínicos para la salud resulta mucho más complejo.

Comprender esta diferencia es fundamental para separar la evidencia científica de los mitos.

En este artículo recorreremos qué es realmente una MM, cómo funciona este fascinante ecosistema microbiano y qué transformaciones ocurren durante la fermentación. También analizaremos qué aspectos cuentan con sólida evidencia científica y cuáles continúan siendo objeto de estudio.

Un alimento con miles de años de historia.

Mucho antes de que existieran las levaduras comerciales, el ser humano ya elaboraba pan gracias a la acción espontánea de los microorganismos presentes en el ambiente. La fermentación de cereales constituye una de las biotecnologías alimentarias más antiguas desarrolladas por la humanidad y ha acompañado la alimentación de numerosas civilizaciones durante miles de años.

Se estima que el pan fermentado comenzó a elaborarse hace aproximadamente 5.000 años en el antiguo Egipto. Aunque probablemente el descubrimiento fue accidental, pronto se observó que una porción de masa reservada de una elaboración anterior era capaz de fermentar nuevas mezclas de harina y agua, produciendo panes más livianos, esponjosos y con mejor sabor.

Durante siglos, este método fue prácticamente la única forma de elaborar pan fermentado. Recién a mediados del siglo XIX, con el aislamiento y la producción industrial de Saccharomyces cerevisiae —la levadura de panadería— comenzaron a popularizarse fermentaciones mucho más rápidas y estandarizadas. Este cambio permitió aumentar considerablemente la producción panadera, aunque también modificó muchas de las características sensoriales y bioquímicas propias de las fermentaciones tradicionales.

En las últimas décadas, la MM ha vuelto a despertar interés. Parte de este resurgimiento responde a la búsqueda de alimentos con sabores más complejos y procesos de elaboración artesanales, pero también al creciente interés científico por comprender cómo la fermentación modifica las propiedades tecnológicas y nutricionales de los alimentos.

¿Qué es realmente una masa madre?

Aunque suele describirse simplemente como una mezcla de harina y agua, una MM es mucho más que eso.

Desde el punto de vista científico, se trata de un ecosistema vivo formado por una comunidad compleja de bacterias ácido lácticas (BAL) y levaduras (proporción 100:1) que conviven en equilibrio dentro de una matriz de harina y agua.

Cuando la harina y el agua se mezclan, los microorganismos naturalmente presentes en ambos ingredientes comienzan a multiplicarse. A medida que consumen los azúcares disponibles producen una amplia variedad de compuestos, entre ellos:

Dióxido de carbono (CO₂), responsable del leudado de la masa, ácidos orgánicos, como ácidos láctico y acético; etanol; aminoácidos; compuestos aromáticos responsables del sabor característico del pan.

Lejos de tratarse de una población estable, la composición microbiana evoluciona continuamente durante los primeros días de elaboración hasta alcanzar un equilibrio relativamente estable. Este proceso depende de numerosos factores, entre ellos:

El tipo de harina; la temperatura; la hidratación; la frecuencia de los refrescos; el tiempo de fermentación; las condiciones ambientales.

Por esta razón, prácticamente no existen dos MM exactamente iguales. Incluso dos panaderías que utilicen la misma harina pueden desarrollar comunidades microbianas diferentes y, como consecuencia, obtener panes con características sensoriales distintas.

Un ecosistema vivo: bacterias y levaduras trabajando en conjunto.

Uno de los aspectos más fascinantes de la MM es que no funciona gracias a un único microorganismo, sino a la interacción de decenas de especies que establecen relaciones de cooperación.

Las bacterias ácido lácticas.

Las BAL representan el grupo predominante dentro de la microbiota de la MM y suelen alcanzar concentraciones cercanas a miles de millones de microorganismos por gramo de MM (10⁸‑10⁹ UFC/g), superando ampliamente a las levaduras.

Hasta la fecha se han identificado más de 60 especies de BAL asociadas a MM tradicionales, pertenecientes principalmente a los géneros:

Lactobacillus (actualmente reclasificado en varios géneros, siendo los más frecuentes: Levilactobacillus, Limosilactobacillus, Fructilactobacillus, Companilactobacillus); Weissella; Leuconostoc; Pediococcus.

Estas bacterias cumplen múltiples funciones:

Producen ácidos láctico y acético.

Disminuyen el pH de la masa.

Inhiben microorganismos alterantes.

Participan en la generación de compuestos aromáticos.

Modifican proteínas y polisacáridos presentes en la harina.

Contribuyen a las características reológicas de la masa.

Las levaduras

Aunque numéricamente son menos abundantes (entre uno a diez millones de microorganismos por gramo de MM, 10⁶-10⁷ UFC/g), las levaduras desempeñan un papel fundamental porque son las principales responsables de producir el dióxido de carbono que hace crecer la masa durante la fermentación.

Entre las especies más frecuentes se encuentran:

Saccharomyces cerevisiae; Kazachstania humilis (anteriormente Candida humilis); Kazachstania exigua; Pichia kudriavzevii.

Estas levaduras metabolizan los azúcares disponibles liberando CO₂ y etanol, pero además producen numerosos compuestos volátiles que participan en el aroma final del pan.

Un equilibrio basado en la cooperación.

A diferencia de lo que podría suponerse, bacterias y levaduras no compiten permanentemente por los nutrientes. Por el contrario, establecen relaciones metabólicas que benefician a ambos grupos.

Las BAL pueden metabolizar carbohidratos más complejos; por ejemplo, algunas especies hidrolizan la sacarosa liberando glucosa y fructosa, azúcares que luego son asimilados por las levaduras. Estas, a su vez, producen dióxido de carbono durante la fermentación, responsable del leudado de la masa, además de otros metabolitos que contribuyen al equilibrio del ecosistema microbiano.

Este fenómeno, conocido como alimentación cruzada (cross-feeding), constituye uno de los principales motivos por los cuales las comunidades microbianas de la MM pueden mantenerse estables durante años cuando se realizan refrescos periódicos.

Al mismo tiempo, la producción de ácidos orgánicos reduce progresivamente el pH hasta valores cercanos a 3,5-4,5. Este ambiente ácido limita el crecimiento de microorganismos potencialmente alterantes o patógenos, contribuyendo a la estabilidad microbiológica de la masa.

Masa madre bajo el microscopio, lo que ves en amarillo son bacterias ácido lácticas y las estructuras rosas son las levaduras, la vida trabajando para nutrirnos con un verdadero pan.

No todas las masas madre son iguales.

Uno de los errores más frecuentes es pensar que existe una única MM. En realidad, las MM pueden clasificarse según la forma en que se producen y mantienen.

La clasificación más utilizada distingue tres grandes tipos.

Masa madre tipo I

Es la MM tradicional utilizada en panaderías artesanales.

Se obtiene mediante fermentaciones espontáneas sucesivas con refrescos frecuentes de harina y agua. No suele incorporar levadura comercial y mantiene una microbiota relativamente estable, adaptada a las condiciones propias de cada establecimiento.

Este tipo de MM requiere un manejo cuidadoso y constituye el modelo más estudiado desde el punto de vista microbiológico.

Masa madre tipo II

Corresponde a fermentaciones más controladas, generalmente empleadas por la industria alimentaria.

Se utilizan cultivos iniciadores seleccionados y fermentaciones prolongadas, frecuentemente a temperaturas más elevadas, con el objetivo de obtener una rápida producción de ácidos orgánicos. En muchos casos estas MM no poseen suficiente capacidad leudante y posteriormente se complementan con levadura panadera.

Masa madre tipo III

Se obtiene deshidratando MM previamente fermentadas.

Su principal ventaja es la estabilidad durante el almacenamiento y la facilidad de transporte. Se utilizan principalmente como ingredientes para aportar aroma, sabor y acidez características, aunque normalmente requieren el agregado de levadura para lograr el levado del pan.

Cada uno de estos tipos presenta diferencias importantes en cuanto a composición microbiana, comportamiento fermentativo y características tecnológicas del producto final.

La harina: mucho más que el alimento de los microorganismos.

Cuando pensamos en harina solemos imaginar simplemente el ingrediente principal del pan. Sin embargo, desde el punto de vista microbiológico, constituye mucho más que eso.

La harina aporta los nutrientes necesarios para el crecimiento de bacterias y levaduras, pero además determina en gran medida qué microorganismos lograrán establecerse durante la fermentación.

Su contenido de almidón, proteínas, fibra, minerales y enzimas influye directamente sobre la velocidad de fermentación, la producción de ácidos orgánicos y el desarrollo de compuestos aromáticos.

Las harinas integrales, por ejemplo, contienen mayores cantidades de minerales, vitaminas y microorganismos provenientes de las capas externas del grano, lo que suele favorecer una mayor diversidad microbiana. En cambio, las harinas refinadas generan ecosistemas diferentes y modifican la disponibilidad de nutrientes para los microorganismos.

Además de su uso en alimentos a base de trigo, actualmente la MM también se utiliza para elaborar productos a base de centeno, espelta, avena, cebada y pseudocereales como quínoa, amaranto y trigo sarraceno, así como formulaciones que incorporan harinas de legumbres para mejorar determinadas propiedades tecnológicas y nutricionales.

¿Qué ocurre dentro de la masa? La bioquímica de una fermentación milenaria.

Si observamos una MM durante la fermentación, probablemente lo primero que notemos sea cómo aumenta de volumen y aparecen pequeñas burbujas de gas en su interior. Sin embargo, esos cambios visibles son apenas la manifestación de un proceso mucho más complejo. Mientras la masa descansa, millones de bacterias y levaduras comienzan a transformar los componentes de la harina mediante una intensa actividad metabólica. En pocas horas, proteínas, almidones, lípidos y otros compuestos sufren modificaciones que determinan cómo será el pan: su textura, su aroma, su color, su conservación e incluso algunas de sus propiedades nutricionales.

En este sentido, la fermentación con MM puede entenderse como una verdadera “biofábrica". Los microorganismos utilizan los nutrientes presentes en la harina para obtener energía y, como consecuencia, generan metabolitos que modifican la masa.

Una fábrica natural de enzimas

Aunque solemos asociar la fermentación únicamente a la producción del gas dióxido de carbono, en realidad el proceso comienza mucho antes.

Cuando la harina entra en contacto con el agua se activan enzimas propias del cereal, principalmente amilasas, proteasas, lipasas y fitasas. A ellas se suman numerosas enzimas sintetizadas por las BAL y las levaduras durante la fermentación.

Estas enzimas son las responsables de descomponer moléculas complejas en otras más simples que los microorganismos pueden utilizar como fuente de energía.

Entre los procesos más importantes se encuentran: la hidrólisis del almidón para producir azúcares fermentables; la degradación parcial de proteínas; la liberación de aminoácidos; la transformación de lípidos; la degradación parcial del ácido fítico; la síntesis de exopolisacáridos.

Cada una de estas reacciones contribuye posteriormente a las características del pan.

El metabolismo de los carbohidratos: el origen del leudado.

El almidón representa alrededor del 70 % del grano de trigo, pero las bacterias y levaduras no pueden utilizarlo directamente.

Primero debe ser degradado por las amilasas presentes en la harina y producidas por algunos microorganismos. Estas enzimas rompen las largas cadenas de almidón liberando moléculas más pequeñas como maltosa, maltotriosa y glucosa.

Una vez disponibles, estos azúcares son utilizados por bacterias y levaduras mediante diferentes rutas metabólicas.

Las levaduras transforman principalmente la glucosa en dióxido de carbono y etanol. El dióxido de carbono queda atrapado dentro de la red de gluten formando miles de pequeñas burbujas que expanden la masa y originan la característica miga alveolada del pan.

Las BAL, por su parte, producen principalmente ácido láctico y, dependiendo de la especie, también ácido acético, etanol y dióxido de carbono.

Este delicado equilibrio entre bacterias y levaduras determina tanto la velocidad de fermentación como el perfil sensorial final del producto.

Ácido láctico y ácido acético: mucho más que acidez

Uno de los rasgos distintivos de la MM es su sabor ligeramente ácido.

Esta acidez proviene principalmente de dos compuestos: ácido láctico y ácido acético.

Aunque ambos pertenecen al grupo de los ácidos orgánicos, producen efectos diferentes. El ácido láctico aporta una acidez suave y agradable, similar a la del yogur, mientras que el ácido acético proporciona notas más intensas y ligeramente avinagradas.

La proporción entre ambos depende de numerosos factores: especies microbianas presentes; hidratación de la masa; temperatura; disponibilidad de nutrientes; tiempo de fermentación.

Por ejemplo, fermentaciones más largas y temperaturas relativamente bajas suelen favorecer una mayor producción de ácido acético, mientras que fermentaciones más rápidas generan predominantemente ácido láctico.

Pero estos ácidos hacen mucho más que modificar el sabor. La disminución del pH: favorece determinadas reacciones enzimáticas; mejora la estabilidad microbiológica; limita el desarrollo de microorganismos alterantes; modifica la estructura de proteínas y polisacáridos; influye sobre la textura del pan.

Esta acidificación constituye uno de los mecanismos fundamentales mediante los cuales la MM modifica las propiedades tecnológicas del producto.

Proteínas en transformación.

Las proteínas del trigo, principalmente gluteninas y gliadinas, forman durante el amasado la red de gluten responsable de retener el dióxido de carbono producido durante la fermentación.

Sin embargo, esta estructura no permanece inalterada. Las proteasas presentes tanto en la harina como en los microorganismos comienzan a hidrolizar parcialmente estas proteínas. Como consecuencia: aumenta la cantidad de péptidos; se liberan aminoácidos libres; cambian las propiedades viscoelásticas de la masa; aparecen nuevos precursores de aroma.

Estos aminoácidos posteriormente participan en múltiples reacciones químicas durante el horneado, especialmente en la reacción de Maillard, responsable del color dorado y de buena parte del aroma característico del pan recién horneado.

Es importante destacar que esta degradación es parcial. En condiciones normales de elaboración, la fermentación con MM no elimina completamente el gluten, por lo que el pan de MM elaborado con trigo no debe considerarse apto para personas con enfermedad celíaca. Algunos estudios experimentales han logrado reducir significativamente el contenido de gluten utilizando cepas bacterianas específicas combinadas con enzimas, pero estos procedimientos difieren considerablemente de la elaboración tradicional y aún requieren mayor validación clínica.

Una comunidad que produce cientos de compuestos aromáticos.

Uno de los aspectos más apreciados por panaderos y consumidores es el aroma característico del pan de MM. Mientras que una fermentación con levadura comercial genera un perfil aromático relativamente simple, la convivencia entre BAL y levaduras produce una enorme diversidad de metabolitos.

Hasta el momento se han identificado cientos de compuestos volátiles, entre ellos: alcoholes; aldehídos; cetonas; ésteres; ácidos orgánicos; compuestos azufrados; pirazinas; lactonas.

Cada uno aporta pequeñas notas aromáticas que, en conjunto, conforman el perfil sensorial del pan.

Esta enorme diversidad explica por qué dos panes elaborados con recetas aparentemente similares pueden presentar perfiles sensoriales completamente diferentes.

Cultivos Iniciadores

¿Qué son los cultivos iniciadores?

Tradicionalmente, las MM se obtenían mediante fermentación espontánea. Sin embargo, en las últimas décadas la investigación ha permitido seleccionar microorganismos específicos capaces de aportar determinadas características tecnológicas. Estos microorganismos reciben el nombre de cultivos iniciadores (starter cultures).

Un cultivo iniciador consiste en una o varias cepas de BAL y/o levaduras cuidadosamente seleccionadas para iniciar la fermentación de manera controlada. Su utilización permite reducir la variabilidad propia de las fermentaciones espontáneas y obtener productos más uniformes. Actualmente se emplean tanto en investigación como en la industria panadera.

¿Cómo se selecciona un buen cultivo iniciador?

No todas las BAL ni todas las levaduras sirven para elaborar una buena MM.

La selección de cepas considera numerosos criterios tecnológicos, entre ellos: adaptación al cereal (El microorganismo debe crecer eficientemente utilizando los nutrientes presentes en la harina). Capacidad acidificante (Debe producir suficientes ácidos orgánicos para reducir el pH de la masa). Actividad fermentativa (En el caso de las levaduras, resulta indispensable una adecuada producción de dióxido de carbono). Producción de compuestos aromáticos (Algunas cepas generan perfiles sensoriales mucho más complejos que otras). Producción de exopolisacáridos (Determinadas bacterias sintetizan polisacáridos extracelulares capaces de mejorar la textura del pan). Actividad enzimática (Se buscan microorganismos con elevada producción de: amilasas, proteasas, fitasas). Capacidad antimicrobiana (Muchas bacterias producen bacteriocinas y otros metabolitos que inhiben microorganismos alterantes, prolongando naturalmente la vida útil del pan).

Reología: cuando la microbiología modifica la estructura de la masa.

Uno de los conceptos menos conocidos fuera del ámbito científico es la reología, disciplina que estudia cómo se deforman y fluyen los materiales.

En panificación, la reología determina aspectos tan importantes como: facilidad de amasado; elasticidad; extensibilidad; capacidad para retener gases; estabilidad durante la fermentación.

La actividad metabólica de las BAL y las levaduras modifica progresivamente estas propiedades.

La acidificación transforma tanto las proteínas del gluten como el comportamiento del almidón, influyendo sobre las propiedades viscoelásticas de la masa y sobre la actividad de distintas enzimas involucradas en la fermentación. A su vez, la producción de exopolisacáridos aumenta la capacidad de retención de agua y mejora la viscosidad de la masa, contribuyendo a una estructura más estable.

Como resultado, el pan puede presentar: mayor volumen; miga más uniforme; mejor estructura alveolar; textura más tierna.

Estos efectos son especialmente valiosos cuando se elaboran panes con harinas integrales o con harinas libres de gluten, donde la estructura suele ser menos estable.

Exopolisacáridos: una ayuda natural para la textura.

Algunas BAL producen durante la fermentación moléculas conocidas como exopolisacáridos (EPS). Estas sustancias actúan como hidrocoloides naturales.

Su presencia puede: aumentar la retención de agua; mejorar la suavidad de la miga; retrasar el endurecimiento del pan; incrementar la estabilidad de la masa.

Por este motivo, existe un creciente interés en seleccionar cepas productoras de EPS como alternativa al uso de ciertos aditivos tecnológicos.

Un pan que permanece fresco durante más tiempo.

Uno de los beneficios tecnológicos mejor documentado de la MM es la prolongación de la vida útil del pan.

Este efecto responde a varios mecanismos simultáneos. Por un lado, el ambiente ácido dificulta el crecimiento de numerosos microorganismos alterantes. Además, algunas BAL producen compuestos con actividad antimicrobiana, como ácidos orgánicos, peróxido de hidrógeno y bacteriocinas. Por otro lado, la mayor retención de agua y la acción de los EPS ayudan a retrasar el envejecimiento del pan, fenómeno conocido como staling, que implica cambios en la textura asociados principalmente a la retrogradación del almidón.

Como consecuencia, los panes elaborados con MM suelen conservar durante más tiempo una miga tierna y una corteza agradable, reduciendo además la necesidad de conservantes químicos.

En la segunda parte abordaremos una de las preguntas más frecuentes entre profesionales y consumidores:

¿Es realmente más saludable el pan elaborado con masa madre?

Analizaremos qué dice la evidencia científica sobre digestibilidad, índice glucémico, biodisponibilidad de minerales, FODMAP, gluten, microbiota intestinal y otros aspectos que hoy siguen siendo objeto de investigación.

Artículo publicado en la edición 20 de la Revista "Brasas al Plato"