¿Qué hay detrás de los conservadores en el pan?

Cristian García-Varela 

Dra. Marcela Gaytán-Martínez

Facultad de Química, Universidad Autónoma de Querétaro

M. en C. Jesús Andrés Torres-Vélez

Instituto Politécnico Nacional, CICATA-IPN Unidad Querétaro

Los productos de panificación, al igual que otros alimentos ricos en almidón, representan una fuente fundamental de energía para la dieta humana. El almidón, principal carbohidrato de cereales como el trigo y el maíz, confiere al pan su estructura esponjosa y su textura característica debido a dos factores: la red de gluten (conjunto de proteínas presente en algunos cereales) que permite la retención del gas producido por la levadura; y que los gránulos de almidón al absorber agua, se hinchan (gelatinizan) y forman una malla rígida que fija la estructura durante el horneado (Raigond et al., 2015), confiriéndole a la masa su elasticidad y su capacidad para retener agua. 

La alta humedad y la disponibilidad de nutrimentos en el pan, genera el ambiente ideal para la proliferación de microorganismos, algunos deseables y otros indeseables (Axel et al., 2017). Dentro de los defectos indeseables en los productos de panificación, se encuentra el deterioro causado por la aparición de mohos, los cuales son percibidos como puntos verdes, negros o blancos en la corteza; acompañado de un cambio en el aroma y sabor: notas ácidas, alcohólicas o desagradables (Vermelho et al., 2024). En casos más extremos (y menos frecuentes) la producción de toxinas provenientes de hongos y bacterias que, a su vez, generan cambios en la textura del pan (Vermelho et al., 2024).

El pan fresco suele permanecer sin deterioro alrededor de cinco días y, para para prolongar su vida útil, se puede utilizar algunos conservadores químicos, como los propionatos (sal del ácido propiónico) y benzoatos (sal del ácido benzoico). Estos conservadores actúan a nivel de las células de hongos y levaduras, interfiriendo con su equilibrio interno y provocando su muerte (Wahlgren et al., 2004). 

Cuando el pan tiene un pH cercano a 5.0 (valor común en masas fermentadas) parte de estas sales tiene su mayor efecto antimicrobiano, pudiendo atravesar la membrana celular, provocando un desequilibrio osmótico que inhibe funciones vitales, como la replicación del ADN y la obtención de energía (Wahlgren et al., 2004). Por ejemplo, en masas con alrededor de 2.5 gramos de propionato de calcio por cada kilogramo de harina, se interrumpió la división celular de Penicillium corylophilum, así como otras especies de hongos (Guynot et al., 2005).

Por otro lado, el benzoato de sodio ha mostrado un comportamiento antimicrobiano más efectivo frente a levaduras y algunas bacterias resistentes a ácidos. Su uso individual en panificación no es tan común, debido a su menor eficacia frente a ciertos mohos, pero resulta útil en mezclas de conservadores. A concentraciones entre 0.05 y 0.10%, y en combinación con propionatos, contribuye a reducir la población microbiana total, sobre todo en productos con humedad intermedia y pH bajo (Guynot et al., 2005).

Se cuenta con reportes de formulaciones en las que al incluir entre 0.10 y 0.30% para propionatos, y entre 0.05 y 0.10% para benzoatos es posible extender la vida útil del pan de caja. Por ejemplo, un estudio realizado en la Universidad de Valencia, España, se demostró que añadir 0.25% de propionato de calcio junto con 0.10% de benzoato de sodio en la harina de trigo puede extender la frescura del pan blanco desde 5 hasta 14 días a temperatura ambiente, sin efectos negativos sobre la textura y el volumen final. 

Otros conservadores utilizados, como el sorbato de potasio, presentó una eficiencia hasta cuatro veces mayor que el propionato sobre la aparición de hongos en pan, pero también ocasionó problemas en el esponjado de la miga, ya que también inhibió a la levadura responsable del leudado de la masa (Axel et al., 2017; Roman et al., 2019), por lo que su utilización se recomienda en productos que requieren una menor fermentación, como galletas, crackers o tortillas.

La regulación alimentaria mexicana, fija límites máximos de 3g/kg para propionatos y 1.25g/kg para benzoatos en productos de panadería. Superar estos valores no solo puede generar sabores jabonosos o metálicos, sino también desencadenar reacciones adversas en individuos sensibles, por lo que cada formulación debe diseñarse para usar la dosis mínima eficaz (Sokołowska, et al., 2020).

Actualmente, existe una tendencia en la conservación de alimentos, llamada “clean label” encaminada hacia dejar de utilizar conservadores químicos considerados “peligrosos” y utilizar ingredientes naturales con la misma actividad, como aceites esenciales (orégano y tomillo), péptidos antimicrobianos o cultivos iniciadores con bacterias jóvenes capaces de generar compuestos que prolonguen la vida útil (Islam et al., 2024). Este enfoque, aunque prometedor, requiere adaptaciones de formulaciones y condiciones de fermentación para alcanzar niveles de eficacia y estabilidad comparables a los aditivos tradicionales, sin dejar de lado el sabor y la textura del alimento (Suhr y Nielsen, 2005).

Conservadores como el propionato de calcio y el benzoato de sodio han sido validados científicamente por su eficacia, especialmente cuando se combinan en proporciones adecuadas y, aunque existen alternativas naturales que responden a tendencias de consumo más exigentes, su implementación a gran escala aún enfrenta retos técnicos y sensoriales. Así, la elección del conservador y, sobre todo, su dosis debe responder a un enfoque integral que considere inocuidad, vida útil, calidad sensorial y cumplimiento regulatorio.

Referencias:

Axel, C., Zannini, E., & Arendt, E. K. (2017). Mold spoilage of bread and its biopreservation: A review of current strategies for bread shelf-life extension. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 57(16), 3528–3542. https://doi.org/10.1080/10408398.2016.1147417

Badui Dergal, S., y Cejudo Gómez, H. (2006). Química de los alimentos (4.ª ed.). Mexico: Addison Wesley Longman.

Carocho, M., Morales, P., Ciudad-Mulero, M., Fernández-Ruiz, V., Ferreira, E., Heleno, S., Rodrigues, P., Barros, L., & Ferreira, I. C. F. R. (2020). Comparison of different bread types: Chemical and physical parameters. Food Chemistry, 310, 125954. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.125954

Guynot, M. E., et al. (2005). Study of benzoate, propionate, and sorbate salts as mould spoilage inhibitors on intermediate moisture bakery products of low pH (4.5-5.5). International Journal of Food Microbiology. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15862878/

Islam, F., Saeed, F., Imran, A., Shehzadi, U., Ali, R., Nosheen, F., Chauhan, A., Asghar, A., & Ojukwu, M. (2024). Bio-preservatives and essential oils as an alternative to chemical preservatives in the baking industry: a concurrent review. Journal of food science and technology, 61(4), 609–620. https://doi.org/10.1007/s13197-023-05762-8 

Raigond, P., Ezekiel, R., & Raigond, B. (2015). Resistant starch in food: A review. Journal of the Science of Food and Agriculture, 95(10), 1968–1978. https://doi.org/10.1002/jsfa.6966

Roman, L., Belorio, M., & Gomez, M. (2019). Gluten-Free Breads: The Gap Between Research and Commercial Reality. Comprehensive reviews in food science and food safety, 18(3), 690–702. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12437 

Sokołowska, B., Połaska, M., Dekowska, A., Woźniak, Ł., & Roszko, M. (2020). Degradation of Preservatives with the Formation of Off-Odor Volatile Compounds—The Case of Strawberry-Flavored Bottled Water. Beverages, 6(4), 67. https://doi.org/10.3390/beverages6040067

Suhr, K. I., & Nielsen, P. V. (2005). Bio-preservatives and essential oils as an alternative to chemical preservatives in the baking industry: A concurrent review. PMC. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10894156/

Vermelho, A. B., Moreira, J. V., Junior, A. N., da Silva, C. R., Cardoso, V. d. S., & Akamine, I. T. (2024). Microbial Preservation and Contamination Control in the Baking Industry. Fermentation, 10(5), 231. https://doi.org/10.3390/fermentation10050231Wahlgren, M., et al. (2004). Effect of weak acid preservatives on growth of bakery product spoilage fungi at different water activities and pH values. International Journal of Food Microbiology. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15240076/