Il fenomeno per cui il pane diventa duro e i biscotti si ammorbidiscono nel tempo è legato alla scienza dei materiali e all'interazione tra l'acqua e i carboidrati contenuti in questi alimenti.
Sono due prodotti della panificazione in cui la farina ha un ruolo cruciale ma le reazioni alla "scadenza" sono opposte: il pane diventa duro come una pietra, i biscotti diventano mosci. Perché tutto questo? La diversa consistenza che assumono pane e biscotti col passare del tempo è dovuta a processi chimici differenti che avvengono negli ingredienti. Nel pane c'è la retrogradazione dell'amido: durante la cottura, i granuli di amido presenti nella farina si aprono e rilasciano l'amilosio, una sostanza che, raffreddandosi, tende a riorganizzarsi in una struttura cristallina. Questa riorganizzazione rende il pane più duro e meno elastico. Col passare del tempo il pane perde l'umidità perché l'acqua al proprio interno evapora. I biscotti invece hanno una superficie porosa e una consistenza secca quando sono fatti bene, quindi con il passare del tempo l'umidità l'assorbono e diventano più morbidi.
Quando il pane viene sfornato, è soffice e morbido perché l'amido contenuto nella farina ha gelatinizzato durante la cottura. La gelatinizzazione avviene quando l'amido assorbe acqua e si espande, formando una struttura soffice e porosa. Tuttavia, con il passare del tempo, l'acqua contenuta nel pane inizia a migrare dall'amido verso altre parti del pane o evapora nell'ambiente. Questo processo porta alla retrogradazione dell'amido, dove le molecole di amido si riaggregano in una struttura più cristallina e rigida, rendendo il pane duro e meno appetibile.
I biscotti, d'altra parte, sono cotti a un contenuto d'acqua molto basso, il che li rende croccanti. Tuttavia, poiché i biscotti sono secchi, tendono ad assorbire umidità dall'ambiente circostante nel tempo. Questo assorbimento di umidità ammorbidisce la loro struttura, rendendoli meno croccanti e più gommosi. Il comportamento di entrambi gli alimenti è influenzato dall'equilibrio igroscopico, che è il bilanciamento tra l'umidità interna dell'alimento e l'umidità dell'ambiente. Il pane, che ha un contenuto d'acqua più elevato, tende a perdere acqua e seccarsi, mentre i biscotti, con un contenuto d'acqua molto basso, tendono ad assorbire l'umidità dall'aria.