Ya hemos visto los distintos tipos de azúcares presentes en cocina. En general la sacarosa se utiliza para endulzar, pero su función en las elaboraciones de cocina va mucho más allá de una mera labor endulzante. Y entre los diferentes azúcares existen diferencias importantes, tanto en su sabor, o poder endulzante, como en sus otras propiedades. En esta entrada vamos a conocer las distintas funciones de los azúcares en cocina, y las diferencias entre ellos.
Dulzor
Todos sabemos que el azúcar tiene un cierto poder edulcorante, y en muchos casos es el principal motivo por el que se añaden a distintas recetas. El poder edulcorante de los distintos azúcares se mide en referencia al de la sacarosa, o azúcar de mesa. Así al poder edulcorante de la sacarosa se le da un valor de 100 (o 1), y al resto valores por encima (si tienen un mayor poder edulcorante) o por debajo de este.
Entre los azúcares presentes en los alimentos la fructosa es el que posee un mayor poder edulcorante, en concreto de 120-170 (depende un poco de la concentración que se compare y de algún otro factor como el pH del medio). El resto de los azúcares presentan un menor poder edulcorante que la sacarosa. En concreto la glucosa de 70, la maltosa de 50 y la lactosa de 20. Por tanto, la leche, aunque contenga azúcares en forma de lactosa, no es dulce, a menos que le añadamos otras sustancias edulcorantes.
Curiosamente la suma de glucosa y fructosa por separado presentan un mayor poder edulcorante que la sacarosa (ambas moléculas unidas). Así el azúcar invertido tiene un poder edulcorante de 120-130. Los productos naturales con alto contenido en azúcar tienen un poder edulcorante distinto en función de los azúcares que contengan. Así la miel, muy rica en fructosa, tiene un alto poder edulcorante (120-150), aunque depende de aspectos como el tipo de flor o lo refinada que esté. Por su parte el jarabe de arce, muy rico en sacarosa, pero diluida en agua, presenta un poder edulcorante de 60-70.
También se pueden observar diferencias en la persistencia en boca del dulzor, siendo mayor en el caso de la fructosa, seguida de la sacarosa, y en menor medida la glucosa
Si queremos sustituir el azúcar en una receta y solo nos interesa su poder edulcorante, utilizaremos edulcorantes intensivos, como la sacarina. Pero si requerimos alguna otra de las propiedades del azúcar la sustitución no es tan sencilla. Este tema lo abordaremos en otra entrada.
Color (y aroma)
Cuando se calientan los azúcares se generan colores oscuros. Estos se deben a dos tipos de reacciones. Por una parte, las de caramelización, y por otra las de Maillard.
Al calentarse azúcar únicamente este carameliza. Por una parte, se funde y licua y por otra adquiere tonalidades marrones, casi negras si el calentamiento es excesivo. Esta propiedad se utiliza para hacer caramelo. Y además de un cambio en el color también se generan nuevos aromas (a caramelo).
Hay que tener en cuenta que los distintos azúcares caramelizan de manera distinta. La fructosa es la que carameliza a menor temperatura (110-120ºC) y por tanto se oscurece antes. A continuación, caramelizan la glucosa y la maltosa (150ºC) seguidas de la sacarosa (160ºC) y por último la lactosa (180ºC). Obviamente el azúcar invertido caramelizará antes que la sacarosa, entre 110 y 150ºC).
Las notas aromáticas de la caramelización de los diferentes azúcares también son distintas. Para ver la diferencia lo mejor es elaborar estos caramelos y apreciarlo. Pero en general la fructosa da aromas más intensos a caramelo y afrutados (manzanas y peras cocidas), la glucosa y maltosa aromas que recuerdan más a cereales (tostados, panes) menor intensidad a caramelo y menos frutales. Y la lactosa aromas lácteos (leche cocida, dulce de leche) y más a cereal y menos afrutado que la sacarosa. La sacarosa es la más conocida y da el típico sabor a caramelo, con toques a toffee, vainilla, algo de almendra y mantequilla tostada. Todas estas diferencias se deben a los compuestos volátiles que se generan
Las reacciones de Maillard se producen entre aminoácidos (presentes en las proteínas) y azúcares reductores. Como es una reacción compleja y muy presente en diversas elaboraciones de cocina, la abordaremos en una entrada específica. Pero de manera resumida, también existen diferencias entre los distintos azúcares. Así la sacarosa no presenta azúcares reductores, a menos que se hidrolice, por lo que apenas participa en las reacciones de Maillard (algo por hidrólisis en caliente). La fructosa y la glucosa son azúcares reductores en sí mismos y generan tonos marrones de intensidad media. La fructosa es más reactiva que la glucosa y los aromas que genera son más dulzones y acaramelados, mientras que la glucosa genera tonos aromáticos que recuerdan al pan y a tostado.
La maltosa presenta un azúcar reductor y actúa de manera similar a la glucosa. Por su parte la lactosa genera tonos marrones más claros y aromas que recuerdan a los lácteos tostados.
Fermentación
Los azúcares son el alimento principal de los diferentes microorganismos para desarrollar la fermentación. Pero no todos los azúcares pueden ser fermentados por los distintos microorganismos.
Quizás la levadura, Saccharomyces cerevisiae sea el microorganismo más utilizado para la elaboración de alimentos. Es el principal en la fermentación necesaria para obtener panes, vinos y cervezas. Este microorganismo se alimenta en primer lugar de los azúcares más simples (glucosa y fructosa). También puede alimentarse con facilidad de sacarosa, ya que excreta una enzima capaz de separar este disacárido en los dos monosacáridos que la forman (glucosa y fructosa). En ausencia de estos azúcares se puede alimentar de maltosa, que es el principal azúcar que se obtiene de la hidrólisis del almidón presente en los cereales. En este caso la maltosa debe penetrar en la célula de levadura donde se hidroliza en dos unidades de glucosa. Sin embargo, la lactosa es un azúcar no fermentable por este microorganismo.
A diferencia de lo que ocurre con la levadura panadera, la lactosa sí que puede ser utilizada por otros microorganismos como bacterias acidolácticas. De hecho, es el azúcar principal en la elaboración de yogures, donde sirve de alimento a las bacterias utilizadas en esta elaboración. Estas bacterias también pueden procesar sacarosa y glucosa, pero estos no están presentes en la leche. Pero otras bacterias acidolácticas, como las presentes en las masas madre, se suelen alimentar de glucosa y maltosa, que son los azúcares presentes en ese producto.
En general, los azúcares son el alimento principal de los microorganismos responsables de las fermentaciones alimentarias, y son necesarios para que estas se produzcan. Pero no todos los azúcares pueden ser utilizados por todos los microorganismos. Y existen otros nutrientes, como los aminoácidos, minerales y vitaminas, y parámetros de procesado (temperaturas, pH, etc.), que influyen de manera importante en estos procesos.
Conservación
Acabamos de contar que los azúcares son los nutrientes de los microorganismos, pero, aunque pueda parecer una contradicción, también son excelentes conservantes. Todo es un tema de cantidades y concentraciones. El azúcar, al igual que la sal, incrementa la presión osmótica del medio, y reduce la actividad de agua (agua disponible) y los microorganismos no pueden desarrollarse en medios con altas presiones osmóticas. Por tanto, un pequeño porcentaje de azúcares favorece el crecimiento microbiano, pero un alto porcentaje lo inhibe. Esta es la base de la conservación de ciertos productos de confitería y de las mermeladas.
Entre los distintos azúcares también hay diferencias en este efecto. Así los monosacáridos son más efectivos a la hora de incrementar la presión osmótica y reducir la actividad de agua. Por tanto, la fructosa, y en menor medida la glucosa, y consecuentemente el azúcar invertido, serán mejores conservantes que la sacarosa. La lactosa es peor conservante que la sacarosa debido a su menor solubilidad.
Cristalinidad
La sacarosa tiende a cristalizar en condiciones específicas, especialmente cuando su concentración en el medio es alta. Pero la concentración necesaria para cristalizar es mucho más alta en caliente que en frío. Por ese motivo algunas mezclas cristalizan al enfriarse.
La cristalización es un proceso complejo, y la sacarosa puede cristalizar en distintas formas y tamaños, pero en todo caso es un proceso que incrementa la dureza de los productos. Esta capacidad se utiliza a la hora de diseñar láminas dulces y crujientes, y caramelos duros, por ejemplo. La cristalización de la sacarosa cuando se enfrían las galletas tras el horneado también contribuye a la textura final de la galleta, dura y quebradiza.
Otros azúcares, como la glucosa y la fructosa, y por tanto el azúcar invertido, tienen una menor tendencia a la cristalización. Por ese motivo se utilizan para la elaboración de galletas con textura más blanda, o para caramelos blandos.
En algunas elaboraciones se utiliza la glicerina o glicerol, que reduce la cristalización de la sacarosa, y ayuda a obtener texturas más blandas.
Punto de ebullición (y congelación)
La presencia de azúcares reduce la temperatura de congelación del agua, e incrementan la de ebullición. Este efecto depende del número de moléculas por gramo, y por tanto los monosacáridos tienen un efecto más intenso que los disacáridos. Y entre los disacáridos la sacarosa presenta un efecto más intenso que la lactosa, debido a la baja solubilidad de esta última.
La reducción de la temperatura de congelación es un efecto que debe tenerse en cuenta en la elaboración de helados, por ejemplo. Mientras que el incremento en la de ebullición debe contemplarse en la elaboración de jarabes y confituras, ya que deben ser cocidos.
Estructura
La incorporación de azúcar en distintas formulaciones afecta a su textura y estructura de distinta manera.
En el caso de los panes los azúcares ayudan a la fermentación y pueden ayudar a crear una estructura más aireada. Pero también reducen la fuerza del gluten, lo que puede ocasionar pérdidas de gases que escapan de la masa. Para solventarlo hay que usar harinas de más fuerza.
Pero también es importante el efecto que tiene sobre la temperatura de gelificación del almidón, ya que la incrementa. Cuando el almidón gelatiniza la estructura de la masa se vuelve rígida y cesa la expansión en el horno. Así, un incremento en la temperatura de gelatinización permite una mayor expansión en el horno, y por tanto un mayor volumen del producto final, y una textura más blanda.
En la elaboración de bizcochos el azúcar ayuda a retener el gas incorporado en la masa, y la posterior expansión de las burbujas, mejorando el volumen del producto final y reduciendo su dureza.
También modifica la textura de ciertos productos indirectamente por su efecto sobre el punto de ebullición, o por sus cambios en la cristalinidad.
