TEHNOLOGIA ŞI CONTROL ÎN INDUSTRIA PANIFICAŢIEI

Transcript

1 TEHNOLOGIA ŞI CONTROL ÎN INDUSTRIA PANIFICAŢIEI Literarura recomandată 1. Bordei D. Tehnologia modernă a panificaţiei, Editura Agir, Bucureşti, 2005; 2. Burluc R. M. Tehnologia şi controlul calităţii în industria panificaţiei. Note de curs, Editura Universitatea Dunărea de Jos, Galaţi 2007; 3. Lupu O. Bazele teoretice a pnificaţiei, Editura UTM, Chişinău, 2007; 4. Ауэрман Л. Я. Технология хлебопекарного производства, СПб.: Профессия, 2005; 5. Пучкова Л. И., Поландова Р. Д., Матвеева И. В. Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий, СПб.: ГИОРД, Întrebări referitor la tema dată 1. Făina de grâu; 2. Făina de secară; 3. Alte tipuri de făina; 4. Apa; 5. Drojdia de panificaţie; 6. Sarea. MODULUL I Materii prime şi auxiliare folosite în panificaţie TEMA 1 Materii prime în idustria panificaţiei 1. Făina de grîu Făina de grâu este principala materie primă care se utilizează în industria panificaţiei. Ea rezultă din măcinarea grâului în diferite variante de extracţie. În funcţie de gradul de extracţie, făina de grâu este clasificată astfel: în România (SR ): Făină albă este făina care are un conţinut de cenuşă de maximum 0,65%; Făină semialbă este făina care are un conţinut de cenuşă între 0,66% şi 0,90%; Făină neagră este făina care are un conţinut de cenuşă între 0,91% şi 1,40%; Făină dietetică este făina care are un conţinut de cenuşă între 1,41% şi 2,2%. În Republica Moldova (GOST ): Făină de calitate superioară este făina care are un conţinut de cenuşă de maximum 0,55%; 1

2 Făină de calitatea I este făina care are un conţinut de cenuşă de maximum 0,75%; Făină de calitatea a II-a este făina care are un conţinut de cenuşă de maximum 1,25%; Făină integrală este făina care are un conţinut de cenuşă de maximum 2,00% Compoziţia chimică a făinii Făina de grâu are o compoziţie chimică variabilă (tabelul 1.1) care depinde de soiul grâului, condiţiile pedoclimatice şi agrotehnice de cultură, gradul de maturizare biologică, tehnologia de măcinare şi gradul de extracţie (Bordei, 2005, p. 12). Tabelul 1.1. Compoziţia biochimică generală a făinii de grâu (pentru 100 g făină) Tipul făinii (reprezintă conţinutul mineral al făinii = cenuşa) Umiditate, g Proteine, g Lipide, g Totale Glucide, g Mono şi diglucide Amidon Celuloză Cenuşă, g Substanţe minerale, mg Macroelemente Microelemente Făină tip ,3 0,9 74,2 1,8 67,7 0,1 0, ,72 - Făină tip ,6 1,3 73,2 1,7 67,1 0,2 0, ,70 9,10 Făină tip ,7 1,8 70,8 1,8 62,8 0,6 1, ,99 11,7 Făină tip ,5 1,9 68,2 2,4 55,8 1,9 1, ,61 13,0 Variaţia compoziţiei făinii cu gradul de extracţie este determinată de repartizarea neuniformă în bobul de grâu a componentelor sale chimice şi biochimice. Vitamine, mg Proteine Făina conţine în medie 10-12% proteine iar conţinutul minim pentru a fi panificabilă este de 7,0%. Conţinutul de proteine al făinii depinde de soiul şi calitatea grâului din care provine, de părţile anatomice care intră în formarea făinii şi de gradul de extracţie al acesteia. Variaţia conţinutului de proteine al făinii cu gradul de extracţie se datorează repartizării neuniforme a proteinelor în bob. Calitatea proteinelor făinii are o variaţie invers proporţională faţă de conţinutul lor. Ea scade odată cu creşterea gradului de extracţie (Bordei, 2005, p. 14; Auerman, 2005, p. 28). În prezent, se utilizează clasificarea proteinelor propusă de Osborn: Albumine proteine solubile în apă; Globuline proteine solubile în soluţie de NaCl 10%; Prolamine proteine solubile în soluţie de alcool etilic 70%; Gluteline proteine solubile în soluţii de baze 0,1-0,2% (Auerman, 2005, p. 28). În acelaşi timp, proteinele grâului sunt împărţite în două grupe: proteine neglutenice (solubile); proteine glutenice. Proteinele neglutenice reprezintă circa 15% din totalul proteinelor şi 0,13 0,45% faţă de masa făinii. Sunt foarte eterogene şi cuprind albumine (3-5%), globuline (5-11%), proteine sub 2

3 formă de complecşi cu lipidele şi glucidele, proteine coagulante, proteine spumante, enzime, peptide, aminoacizi. Rolul tehnologic al proteinelor solubile este: Proteinele şi peptidele care conţin cisteină pot intra în reacţie cu oxidanţii influenţând proprietăţile reologice ale aluatului; Sub formă hidrolizată pot fi utilizate drept sursă azotoasă de către microbiota aluatului; Alături de glucidele reducătoare, produsele lor de hidroliză pot intra în reacţia Maillard contribuind la colorarea cojii şi formarea aromei pâinei. Proteinele glutenice reprezintă circa 85% din totalul proteinelor făinii şi constituie proteinele de rezervă ale endospermului. Deoarece sunt prezente numai în endosperm, conţinutul acestora în făinuri scade odată cu creşterea gradului de extracţie, mai pronunţat peste 70% (Bordei, 2005, p. 17). Proteinele glutenice sunt formate din prolamine şi gluteline. Dintre prolamine, în făina de grâu este prezentă gliadina, iar dintre gluteline, glutenina. Gliadina reprezintă proteina din grâu solubilă în soluţii apoase de alcool 70%, şi este insolubilă în apă şi alcool absolut. Reprezintă 35-45% din totalul proteinelor făinii şi 4-6 % din masa bobului. Gliadinele sunt proteine monomere a căror conformaţie este stabilizată de legături de hidrogen, în principal interacţii hidrofobe şi legături disulfurice intramoleculare. Glutenina reprezintă proteina care rămâne după ce s-au extras albuminele, globulinele şi gliadinele, cu soluţie alcoolică 70%. Glutenina reprezintă 40-45% din totalul de proteine al făinii şi 4-6% din masa bobului. Conţinutul ei în făină creşte odată cu creşterea cantităţii de proteine. Este insolubilă în apă şi alcool absolut, dar este solubilă în soluţii diluate de acizii şi baze. Glutenina se caracterizează prin elasticitate mare şi extensibilitate mică. Ea este considerată principalul component al proteinelor glutenice (Bordei, 2005, p. 19). Proteinele glutenice influenţează decisiv desfăşurarea procesului tehnologic şi calitatea pâinii. Ele intervin în următoarele procese: La frământare, leagă aproximativ jumătate din apa absorbită de făină; În urma hidratării şi acţiunii mecanice de frământare formează glutenul sub forma unei reţele de filme proteice de care depind în cea mai mare parte proprietăţile reologice ale aluatului, rezistenţa, extensibilitatea, elasticitatea, consistenţa; La fermentare, reţeaua glutenică reţine gazele de fermentare conducând la obţinerea produselor afânate; La coacere, în urma coagulării formează scheletul proteic al pâinii cu rol important în fixarea formei şi volumului acesteia; Produsele de hidroliză cu grupare amino liberă participă în reacţia Maillard de formare a melanoidinelor care intervin în colorarea cojii; Intervin în formarea substanţelor de aromă; Reduc viteza de învechire a pâinii. 3

4 Hidraţi de carbon (glucide) Hidraţii de carbon (glucidele) ocupă proporţia cea mai mare în compoziţia făinurilor depăşind 82% în făinurile de extracţie mică (Bordei, 2005, p. 22). Dintre glucide, amidonul este componentul cu ponderea cea mai mare în făinurile de grâu. El este prezent practic numai în endosperm şi de aceea conţinutul lui descreşte cu creşterea extracţiei făinii, mai accentuat pentru extracţii peste 70%. Pentru extracţie până la 70%, conţinutul de amidon variază între 75 şi 80-82%, iar peste aceste extracţii scade ajungând la circa 67% pentru extracţii de 90% (Bordei, 2005, p. 22; Pucikova et al., 2005, p. 101). Structura bobului de grâu Amidonul este un poliglucid nefermentescibil format din două componente macromoleculare, amiloza şi amilopectina. Amiloza constă din lanţuri liniare formate din resturi de glucoză legate α (1, 4), iar amilopectina din lanţuri ramificate, în care ramificaţiile sunt fixate pe lanţul principal prin legături α (1, 6) (Pucikova et al., 2005, p. 36). Granule de amidon În făinuri, amidonul este prezent sub formă de granule de diferite forme, lenticulare şi rotunde, de mărimi diferite şi cu diferite grade de deteriorare mecanică, în funcţie de soiul grâului din care s-au obţinut, de condiţiile climatice, de cultură şi de intensitatea măcinişului. Mărimea granulei de amidon de grâu variază în limitele 1-30 µm. Din punct de vedere calitativ, în făinuri sunt prezente granule de amidon intacte şi granule de amidon deteriorate, corodate. Cu cât acţiunea mecanică de măcinare este mai intensă şi sticlozitatea bobului mai mare, cu atât deteriorarea granulei este mai mare. Amidonul intervine în următoarele procese tehnologice: La frământarea aluatului, participă la hidratarea făinii, un rol important în acest process avându-l granulele de amidon deteriorate mecanic; 4

5 Mărimea granulelor de amidon influenţează însuşirile reologice ale aluatului; În timpul procesului de fermentare, în urma hidrolizei de către enzimele amilolitice formează maltoza, principalul glucid fermentescibil din aluat. Acesta, în urma fermentării produsă de drojdie, formează dioxidul de carbon care afânează aluatul; În procesul de coacere, însuşirea amidonului de a gelatiniza are un rol deosebit, granulele de amidon preluând funcţii importante prin legarea apei eliberată de proteine în urma coagulării; Maltoza formată în urma hidrolizei enzimatice a amidonului participă la formarea culorii cojii pâinii şi a substanţelor de aromă; Joacă rolul principal în învechirea pâinii (Bordei, 2005, p. 23). Poliglucidele neamidonoase se găsesc în pereţii celulelor şi în învelişul bobului. Se împart în trei grupe: celuloză, β-glucani şi pentozani. Celuloza este prezentă în proporţie însemnată în straturile periferice ale bobului şi aproape absentă în endosperm. De aceea conţinutul în celuloză al făinurilor este mic pentru extracţii sub 70% şi creşte pentru extracţii peste 70%. β-glucanii sunt prezenţi în cantitate mică în grâu. Pentozanii. Bobul de grâu conţine circa 7% pentozani. Cea mai mare parte a acestora se găseşte în înveliş şi stratul aleuronic şi foarte puţin în endosperm. În urma măcinării, partea principală a pentozanilor rămâne în tărâţe. În făină, conţinutul de pentozani este de 1,2-4,2%. Sunt mai bogate în pentozani făinurile de extracţie mare, care conţin şi părţi din straturile periferice ale bobului, faţă de cele de extracţii mici. După solubilitatea lor, pentozanii se împart în: pentozani solubili în apă şi pentozani insolubili în apă (60% din total). Rolul pentozanilor în panificaţie este: Pentozanii au proprietatea de a absorbi cantităţi mari de apă, din care cauză pot influenţa distribuţia apei în aluat şi pâine. Pentozanii solubili absorb o cantitate mare de apă, de circa trei ori mai mare decât masa lor (raportată la substanţă uscată), iar pentozanii insolubili de 10 ori mai mare. Pentozanii solubili în apă măresc consistenţa şi timpul de dezvoltare a aluatului şi îmbunătăţesc calitatea pâinii. Se apreciază că prezenţa în făină a pentozanilor solubili în apă este indispensabilă pentru obţinerea pâinii cu volum normal. Glucidele solubile în apă sunt formate din dextrine, zaharoză, maltoză, glucoză, fructoză şi cantităţi mici de rafinoză şi trifructozan. Conţinutul de glucide fermentescibile: zaharoză, glucoză, fructoză, maltoză, în care zaharoza este predominantă (80%) este de 1,1-1,8%, conţinutul lor crescând cu extracţia făinii (Bordei, 2005, p. 25) Lipide Lipidele sunt prezente în cantitate mică în făinuri. Conţinutul lor creşte cu gradul de extracţie al făinii, ele fiind localizate în principal în germene şi stratul aleuronic (sub formă de lipide de rezervă) şi mai puţin în endosperm. În făinuri, lipidele se găsesc sub formă de lipide simple (mono-,di- şi trigliceride, acizi graşi liberi) care sunt predominante şi lipide complexe (lecitina), în cantităţi mici. Trigliceridele reprezintă principalele lipide ale grâului şi făinurilor. După polaritate, lipidele din făină se împart în lipide nepolare (gliceride, acizi graşi liberi) reprezentând 59% din totalul de lipide şi lipide polare, fosfolipide (26%) şi glicolipide (15%). 5

6 Rolul lipidelor în panificaţie deşi sunt prezente în proporţie mică, lipidele făinii joacă un rol tehnologic important deoarece în aluat ele formează complecşi cu proteinele şi amidonul influenţând proprietăţile reologice ale aluatului, calitatea pâinii şi prospeţimea ei Săruri minerale, vitamine, pigmenţi Sărurile minerale. Făinurile cu extracţie până la 50% au o variaţie mică a conţinutului mineral cu gradul de extracţie, făinurile cu extracţie de 50-94% au o variaţie foarte mare a conţinutului mineral cu gradul de extracţie datorită conţinutului mineral mare al stratului aleuronic. Făinurile conţin o serie de elemente minerale: fosfor, calciu, magneziu, fier, potasiu, sodiu, zinc, clor etc. Tehnologic, se atribuie un rol important fosforului, care poate forma complecşi cu proteinele şi care astfel influenţează funcţiile acestora (Bordei, 2005, p. 27). Vitaminele. Făinurile conţin vitamine din grupul B (B1, B2, B6), vitamina PP, unele cantităţi de acid folic şi acid pantotenic precum şi vitamina E. Datorită repartiţiei neuniforme în bob a vitaminelor, conţinutul lor în făină creşte cu gradul de extracţie. Astfel, făinurile de extracţii mici sunt sărace în vitamine, iar cele de extracţii mari au un conţinut apreciabil. Pigmenţii. Făinurile conţin pigmenţi carotenoidici, xantofile şi flavone. Carotenii şi xantofilele se găsesc în endosperm şi deci în făinurile albe, iar flavonele în părţile periferice ale bobului şi de aceea sunt prezenţi în făinurile negre. În cantităţi mai mari, carotenii sunt prezenţi în germene. Conţinutul de pigmenţi carotenoidici ai făinii este de 0,1-0,4 mg/100 g făină Conţinutul de enzime al făinii Conţinutul de enzime al făinii depinde de gradul de extracţie, de condiţiile climatice din perioada de maturizare şi recoltare, gradul de maturizare biologică a bobului, eventualele degradări pe care le suferă boabele înainte sau după recoltare (încolţire, atacul ploşniţei grâului ş.a.), soiul grâului (Bordei, 2005, p. 28). În bobul de grâu enzimele sunt concentrate în cea mai mare parte în germene, la periferia endospermului (stratul subaleuronic) şi stratul aleuronic. De aceea, făinurile de extracţie mică au un conţinut mai mic de enzime decât făinurile de extracţie mare, care conţin părţi periferice ale bobului în proporţie mai mare. Enzimele prezente în făină fac parte din clasele: Hidrolaze; Oxido-reductaze; Transferaze; Liaze; Sintetaze; Izomeraze. Pentru panificaţie, cele mai importante sunt hidrolazele şi oxidoreductazele. Hidrolazele Enzimele amilolitice. Făinurile de grâu conţin α şi β- amilaza. Ele hidrolizează legăturile α (1, 4) din structura poliglucidelor. 6

7 α-amilaza, în făinurile normale, este prezentă sub formă de urme. Ea este absentă în făinurile provenite din grâne sticloase sau cultivate şi recoltate în condiţii de climat secetos şi este prezentă în cantităţi mari în făinurile provenite din grâu încolţit (creşte de aproximativ 100 ori). β-amilaza este prezentă în cantităţi suficiente pentru sistemul aluat. Amilazele sunt prezente în făinuri (ca şi în bob) parţial în stare legată, inactivă, aproximativ 1/3 din total şi parţial în stare liberă, activă. Acţiunea pe care o produc amilazele asupra amidonului constă într-o corodare (sensibilizare a granulei), acţiune de lichefiere şi într-o dextrinizare, în cazul α-amilazei, respectiv o zaharificare în cazul β-amilazei. Cele două amilaze se deosebesc nu numai prin acţiunea asupra granulei de amidon, ci şi prin parametrii optimi de activitate. α-amilaza este termorezistentă şi acidosensibilă. Activează optim la ph = 4,5-5 şi la temperatura de C; la 75 C este inactivată în proporţie de 50%, iar la 83 C este distrusă complet. Aceste valori scad cu scăderea ph-ului. Este activată de ionii de Ca 2+. β-amilaza este mai sensibilă la temperatură şi mai rezistentă la aciditate decât α-amilaza. Activează optim la ph de 4,6-5 şi la temperatura de C; la 60 C este inactivată în proporţie de 50%, iar la C este distrusă complet. Conţine grupări SH în centrul său activ, esenţiale pentru activitatea enzimei. Temperaturile optime şi de inactivare ale amilazelor sunt influenţate de ph. Enzimele amilolitice sunt, din punct de vedere tehnologic, cele mai importante enzime din făină. Catalizând hidroliza amidonului, ele asigură aluatului necesarul de glucide fermentescibile (Bordei, 2005, p. 30; Auerman, 2005, p. 20). Enzimele proteolitice (proteaze) sunt prezente în cantitate mică în făinurile din grâu sănătos, dar sunt în cantităţi mari în făinurile din grâu atacat de ploşniţa grâului şi în făina provenită din grâu încolţit (creşte de de ori). Ca şi amilazele, proteazele sunt prezentate parţial în stare legată, inactivă, aproximativ 3/4 din total şi parţial în stare liberă activă. Din punct de vedere al mecanismului de acţiune, enzimele proteolitice ale făinii se împart în: proteinaze, care acţionează în interiorul lanţului polipeptidic (sunt endopeptidaze) şi au acţiune de înmuiere a aluatului; peptidaze, care acţionează la capetele lanţului polipeptidic (sunt exopeptidaze) eliberând aminoacizi şi azot solubil. În făinuri predomină proteinazele (enzime de înmuiere). Întrucât catalizează hidroliza proteinelor, enzimele proteolitice sunt importante tehnologic pentru proprietăţile reologice ale aluatului şi pentru formarea de aminoacizi care participă la formarea melanoidinelor ce colorează coaja pâinii, respectiv pentru formarea substanţelor de aromă. Lipaza se găseşte în cantităţi mici în făinuri. Cele mai bogate sunt făinurile de extracţie mari şi cele mai sărace făinurile de extracţii mici, deoarece în bob enzima este localizată mai ales în germene, în stratul aleuronic şi în cantităţi foarte mici în endosperm. 7

8 Lipaza hidrolizează gliceridele din făină eliberând acizi graşi şi glicerină. Hidroliza are loc în trepte, eliberând, în primul rând, acizii graşi din poziţiile 1 şi 3. Activează optim la ph = 7,4 şi temperatura de 38 C. Umiditatea optimă a substratului este de 20%, dar ea activează şi la umidităţi mai scăzute, până la 8%, nefiind inhibată în absenţa apei libere. Acest lucru face ca lipaza să acţioneze în timpul maturizării grâului şi făinii. Acizii graşi eliberaţi, între care acidul linoleic este preponderent, sunt substrat pentru lipoxigenază. Fitaza este o fosfatază care hidrolizează acidul fitic şi fitina (sarea dublă de calciu şi magneziu a acidului fitic). Fitaza este puternic activată la încolţire (de circa 8 ori). Ea acţionează în aluat mărind gradul de asimilare a calciului şi fierului din pâine. Activează optim la ph = 5 şi temperatura de 55 C. Este relativ termostabilă, astfel că acţionează în prima parte a coacerii. Enzima nu-şi pierde activitatea timp de 10 min la 80 C, dar se inactivează rapid după 80 C. Este importantă din punct de vedere nutriţional. Pentozanazele sunt grupate sub numele de pentozanaze sau hemicelulaze sau xilanaze, enzime capabile să hidrolizeze arabinoxilanii prezenţi în făină. Oxido-reductazele Oxido-reductazele făinii pot fi împărţite în două grupe: enzime care necesită pentru activitatea lor oxigenul molecular: lipoxigenaza, polifenoloxidaza, ascorbat oxidaza, sulfhidril oxidaza; enzime care au ca substrat sau necesită prezenţa apei oxigenate: catalaza, peroxidaza. Lipoxigenaza este enzima care catalizează oxidarea, în prezenţa oxigenului molecular, a acizilor graşi polinesaturaţi, 1,4 pentadienici, forma cis, adică cei care au duble legături separate printr-o grupare metilen, în poziţia ω8 (acizii linoleic şi linolenic), în stare liberă sau sub formă de monogliceride şi nu oxidează acizii din structura trigliceridelor. Reacţia conduce la formarea hidroperoxizilor acizilor graşi. Activează optim la ph = 6-6,5 şi temperatura de 45 C. La 65 C prezintă numai urme de activitate. În aluat are rol de albire şi de îmbunătăţire a proprietăţilor reologice ale aluatului. Efectul este slab datorită conţinutului redus de enzimă în făinuri. Polifenoloxidaza oxidează compuşii fenolici formând chinone, care după o serie de reacţii, conduce la polimeri coloraţi în brun. Tirozinaza este o fenoloxidază. În prezenţa oxigenului ea catalizează oxidarea tirozinei cu formarea de melanine, conducând la închiderea culorii miezului. Ascorbat oxidaza este o globulină. Catalizează oxidarea acidului ascorbic la acid dehidroascorbic (DHA) în prezenţa oxigenului. Activează optim la ph = 6,3. Dehidroascorbat reductaza catalizează reducerea acidului dehidroascorbic la acid ascorbic. Sulfhidril oxidaza oxidează glutationul redus la glutation oxidat eliberând apă oxigenată, care facilitează activitatea enzimelor catalaza şi peroxidaza. Conţinutul în catalază al făinurilor este influenţat de extracţia făinii şi soiul grâului. Cele mai bogate sunt făinurile de extracţii mari şi cele provenite din grâne de primăvară, care conţin de circa 5 ori mai multă enzimă decât cele de toamnă. Peroxidaza catalizează oxidarea, cu ajutorul apei oxigenate, a grupărilor fenolice şi aminice. 8

9 Catalaza şi peroxidaza, prin gruparea lor, sunt capabile să oxideze lipidele nesaturate cu apariţia de radicali liberi, provocând reacţii similare cu cele catalizate de lipoxigenază Însuşirele făinii de grâu Însuşirile organoleptice ale făinii sunt: culoarea; gustul; mirosul. Culoarea făinii este dată de culoarea alb-galbenă a particulelor provenite din endosperm, care conţine pigmenţi carotenoidici şi de culoarea închisă a tărâţelor prezente în făina, care conţine pigmenţi flavonici. Pe măsură ce creşte gradul de extracţie creşte proporţia de tărâţe şi culoarea făinii se închide. Mirosul şi gustul Făina de grâu sănătoasă are gust puţin dulceag şi miros plăcut, specific. Mirosul şi gustul de iute, de rânced, de mucegai dovedesc alterarea făinii sau prezenţa unor seminţe de buruieni neîndepărtate în curăţătorie. Gustul puternic dulceag este dat de germinarea grâului, iar gustul fad se întâlneşte la făina supraîncălzită la măcinare. Făina este sensibilă la mirosurile puternice din mediu. Ea poate să preia mirosuri străine în timpul transportului sau a depozitării, dacă în apropiere se află substanţe cu miros puternic (ex. petrol, benzină, fenol). Cel mai frecvent, mirosul anormal al făinii este dat de substanţele care se formează în făină în urma descompunerii unor componente ale acesteia, atunci când este depozitată în condiţii necorespunzătoare. Toate aceste făinuri sunt nepanificabile. Însuşirile fizice Granulozitatea (fineţea) Se referă la mărimea particulelor care o compun, respectiv la proporţia de particule mai mari şi particule mai mici. Granulozitatea făinii este influenţată de intensitatea de măcinare, de gradul de extracţie şi de soiul grâului din care se obţine. Granulozitatea făinii influenţează : Capacitatea făinii de a absorbi apa. Cu cât particulele de făină sunt mai mici, cu atât făina absoarbe mai multă apă. Cantitatea mărită de apă absorbită de făină se datorează conţinutului mai mare de amidon deteriorat şi suprafeţei specifice mai mari a particulelor de făină. Între conţinutul de granule de amidon deteriorat şi cantitatea de apă absorbită există o relaţie directă. Proprietăţile reologice ale aluatului Aluaturile obţinute din făinuri cu granulozitate mare sunt mai fibroase, mai tenace, mai rezistente, faţă de cele obţinute din făinuri de granulozitate mică, care expunând o suprafaţă mare faţă de enzime îşi reduc consistenţa mai pronunţat la fermentare. Pentru făinurile cu granulozitate fină formarea aluatului are loc mai repede. Activitatea enzimelor amilolitice Cu cât particulele de făină sunt mai mici, cu atât mai multe vor fi granulele de amidon deteriorate prin efectul mecanic de măcinare şi deci mai atacabile la acţiunea β- amilazei. 9

10 Calitatea pâinii Granulozitatea făinii influenţează volumul pâinii, porozitatea şi culoarea cojii. Pâinea obţinută din făină cu granulozitate mare are volum mic, porozitate nedezvoltată şi coajă palidă, datorită capacităţii mici de formare a glucidelor fermentescibile. Pâinea obţinută din făină cu granulozitate mică are volum mic, miez închis la culoare, datorită proteinelor uşor atacabile şi are coajă intens colorată, datorită capacităţii mari de a forma glucide fermentescibile. Pâinea de cea mai bună calitate se obţine din făină cu particule de mărime optimă. Din punct de vedere al însuşirilor de panificaţie este necesar ca făina să aibă particule cât mai omogene. Gradul de asimilare al pâinii Creşterea mărimii particulelor de făină faţă de mărimea optimă reduce gradul de asimilare al pâinii. Randamentul în pâine este de obicei cu atât mai mare cu cât făina este de granulaţie mai mică. La o făină cu granulozitate mare randamentul poate să scadă cu 2-3%. Însuşirile chimice Aciditatea Făinurile şi toate produsele de măcinare ale cerealelor prezintă reacţie acidă. Aciditatea făinurilor este dată de fosfaţii acizi de calciu şi magneziu rezultaţi prin hidroliza fitinei sub acţiunea enzimei fitaza. Sub acţiunea aceleaşi enzime acidul fitic este hidrolizat cu formare de acid fosforic care intră în compoziţia acizilor liberi din făinuri. Acidul fosforic mai poate apare prin hidroliza parţială a mononucleotidelor sub acţiunea nucleofosfatazelor. Aciditatea făinii mai este dată de acizii graşi liberi formaţi prin hidroliza trigliceridelor sub acţiunea enzimei lipaza şi de aminoacizii rezultaţi prin hidroliza proteinelor, în componenţa cărora intră în cantitate mare acidul glutamic. În făinurile provenite din grâne prost conservate, la umiditate şi temperaturi ridicate se pot dezvolta bacterii (heterofermentative)cu formarea unor acizi : acid lactic, acetic, succinic, citric, malic etc care măresc aciditatea făinii. Aciditate mare are şi făina veche şi cea obţinută din grâu încolţit datorită activităţii lipazei. Aciditatea făinii variază cu extracţia ei. Ea este cu atât mai mare cu cât extracţia făinii este mai ridicată. Făinurile de extracţii mici, care provin din endosperm, au deci conţinut mineral (0,45%) şi grăsimi (0,5%) în cantităţi mici, au aciditate mai redusă (2-2,2 grade) decât făinurile de extracţii mari care conţinând mai multe substanţe minerale (1,2%) şi grăsimi (1,3%) au aciditate mai mare (3-4 grade). Însuşiri coloidale Însuşirea de a forma gluten!!! Această însuşire este specifică făinii de grâu, grâul fiind singura cereală capabilă să formeze gluten!!! Substanţele proteice insolubile în apă, glutenina şi gliadina, posedă proprietatea de a absorbi apa şi de a se umfla în apă. În această situaţie, la frământarea alutului cele două proteine absorb apa şi sub acţiunea mecanică de frământare se unesc şi formează o masă elastică şi capabilă să se extindă numită gluten. Glutenul umed se obţine prin spălarea aluatului. El reprezintă un gel coloidal cu masă moleculară mare, numit şi gel de gluten. Este format dintr-o asociere de molecule neomogene. 10

11 Conţine % apă faţă de substanţa sa uscată şi circa 70% faţă de masa umedă a glutenului. Substanţa uscată a glutenului este formată din 75-90% proteine glutenice, restul de 25-10% fiind formată din lipide 2-4%, albumine şi globuline 3-4 %, glucide (inclusiv amidon) 8-10%, substanţe minerale 0,7%. Conţinutul de substanţe neglutenice depinde de condiţiile de spălare a aluatului, durata şi minuţiozitatea acesteia, prin spălare îndepărtându-se componentele solubile, amidonul şi tărâţele. Prezenţa substanţelor neproteice în compoziţia glutenului se explică prin capacitatea proteinelor glutenice de a reţine prin adsorbţie aceşti compuşi şi de a interacţiona cu ei formând complecşi (cu lipidele şi glucidele). Conţinutul de gluten umed al făinii variază în limite largi, 15-50%. Pentru o făină panificabilă conţinutul minim de gluten este de 22%, respectiv 7,0 % substanţe proteice. Glutenul este caracterizat de proprietăţi reologice: elasticitate, extensibilitate, rezistenţă la întindere, fluaj (capacitatea de a se deforma sub greutate constantă). Cu cât glutenul este mai elastic şi mai rezistent la întindere, cu atât el este mai puternic şi cu cât este mai extensibil şi se deformează mai mult atunci când este lăsat în repaus (fluaj), cu atât este de calitate mai slabă. Însuşiriile de panificaţie (tehnologice) ale făinii Proprietăţile de panificaţie caracterizează comportarea tehnologică a făinii. Acestea sunt: 1. capacitatea de hidratare; 2. capacitatea de a forma gaze; 3. puterea făinii; 4. capacitatea de închidere a culorii făinii. Capacitatea de hidratare Capacitatea de hidratare reprezintă proprietatea făinii de a absorbi apa atunci când vine în contact cu ea la prepararea aluatului. Capacitatea de hidratare a făinii depinde de hidratarea proteinelor şi amidonului şi de extracţia şi umiditatea făinii. Capacitatea de a forma gaze este caracterizată de cantitatea de gaze care se degajă întrun aluat preparat din făină, apă, drojdie, fermentat în anumite condiţii de timp şi temperatură. Se exprimă prin ml de dioxid de carbon care se formează într-un aluat preparat din 100g făină, 60ml apă şi 10g drojdie presată, fermentat 5 h la 30 C. Capacitatea făinii de a forma gaze este influenţată de: - conţinutul în glucide proprii ale făinii; - capacitatea făinii de a forma glucide fermentescibile. Făinurile conţin cantităţi mici de glucide fermentescibile (1,1%, în făinurile albe, 1,5% în făinurile semialbe, 1,8% în făinurile negre). Ele sunt formate în proporţie de 80% din zaharoză, iar restul de 20%, din glucoză, fructoză, maltoză. În procesul tehnologic aceste glucide sunt fermentate în primele 2-3 ore, astfel încât în fazele finale ale acestuia, cantitatea de gaze formate pe seama glucidelor proprii este practic neînsemnată. Cu toate acestea, ele joacă un rol important în fermentarea aluatului deoarece declanşează procesul de fermentare. 11

12 Capacitatea făinii de a forma glucide fermentescibile este proprietatea aluatului preparat din făină şi apă de a forma la o anumită temperatură şi într-un anumit interval de timp o cantitate de maltoză. Maltoza se formează în aluat prin hidroliza amidonului sub acţiunea enzimelor amilolitice. Ca urmare, cantitatea de maltoză care se formează este condiţionată de doi factori: - cantitatea de enzime amilolitice; - gradul de deteriorare a granulei de amidon. Importanţa tehnologică a capacităţii făinii de a forma gaze Capacitatea făinii de a forma gaze influenţează volumul şi porozitatea pâinii şi culoarea cojii. Prin cunoaşterea acestei proprietăţi a făinii se poate prevedea intensitatea procesului de fermentare în diferite stadii ale procesului tehnologic, foarte importante fiind fazele de dospire finală şi coacere. Făinurile cu capacitate redusă de a forma gaze nu asigură o intensitate suficientă a procesului de fermentare în fazele finale ale procesului tehnologic şi ca urmare pâinea se obţine cu volum mic, nedezvoltat. În cazul făinurilor cu capacitate mare de formare a gazelor volumul pâinii şi porozitatea ei vor depinde de proprietăţile reologice ale aluatuluide şi de capacitatea lui de a reţine gazele. Creşterea volumului pâinii are loc până la o valoare maximă, care corespunde capacităţii aluatului de a reţine gazele. Puterea făinii caracterizează capacitatea făinii de a forma un aluat care să aibă după frământare şi în cursul fermentării şi dospirii anumite proprietăţi reologice (consistenţă, stabilitate, elasticitate, înmuiere). Puterea făinii este o noţiune complexă. Ea include o serie de indici calitativi ai făinii care se referă la comportarea tehnologică a acesteia, respectiv obţinerea unui aluat care să-şi menţină forma şi să reţină gazele de fermentare, adică a unui aluat care să fie elastic şi în acelaşi timp extensibil, capabil să se extindă sub presiunea gazelor de fermentare. Trebuie menţionat că puterea făinii determină cantitatea de apă necesară pentru obţinerea aluatului de consistenţă standard. Clasificarea grânelor şi făinurilor după putere, se prezintă în tabelul 1.2. Tabelul 1.2. Clasificarea făinurilor după putere Puterea, U.C. (unităţi convenţionale) Calitatea făinii Proprietăţi reologice ale aluatului Foarte puternică Rezistent Puternică Rezistent, elastic şi puţin extensibil Foarte bună pentru panificaţie Elastic şi extensibil Bună pentru panificaţie Elastic şi extensibil Slabă Foarte extensibil, rezistenţă şi elasticitate mici Foarte slabă Foarte extensibil, foarte puţin elastic Puterea făinii este influenţată de cantitatea şi calitatea substanţelor proteice,de activitatea enzimelor proteolitice şi a activatorilor proteolizei. Vorbind despre puterea făinii trebuie 12

13 remarcată şi influenţa amidonului (Auerman, 2005, p. 34). Aşa cum a fost menţionat anterior, amidonul reprezintă componenta principală a făinii. Făina de grâu conţine aproximativ 70% amidon, de aceea proprietăţile lui influenţează în mare măsură proprietăţile reologice ale aluatului, respectiv puterea făinii. Influenţa amidonului asupra proprietăţilor reologice ale aluatului este determinată de capacitatea de hidratare a acestuia. Capacitatea de închidere a culorii făinii în timpul procesului tehnologic Culoarea miezului pâinii depinde în mod direct de culoarea făinii, în sensul că dintr-o făină închisă la culoare se obţine pâine cu miez de culoare închisă, iar dintr-o făină de culoare deschisă se obţine pâine cu miez de culoare deschisă.sunt cazuri însă când dintr-o făină de culoare deschisă se obţine pâine cu miez mai închis la culoare.acest lucru se datorează închiderii culorii făinii în timpul procesului tehnologic. Proprietatea făinii de a-şi închide culoarea în timpul procesului tehnologic este condiţionată de prezenţa enzimei tirozinaza (fenoloxidaza) şi a enzimelor proteolitice, care în urma hidrolizei proteinelor formează aminoacidul tirozina, substratul enzimei tirozinaza. Tirozina în prezenţa oxigenului şi a enzimei tirozinaza este oxidată cu formarea ca produşi finali a melaninelor, produşi de culoare închisă, care realizează efectul de închidere a culorii făinii în timpul prelucrării ei. În general, tirozinaza este prezentă în cantitate suficientă în făină, astfel că, închiderea culorii făinii este dependentă de cantitatea de tirozină, deci de activitatea enzimelor proteolitice. De aceea, mai ales făinurile de calitate slabă în care proteoliza în aluat este accentuată, se închid la culoare în timpul procesului tehnologic. 13

14 2. Făina de secară Pentru prepararea pâinii de secară, datorită particularităţilor făinii de secară (amidon mai uşor hidrolizabil de amilaze, prezenţa unei cantităţi mari de α-amilaza activă, gelatinizarea amidonului la temperaturi mai joase, proteine care nu formează gluten) regimul tehnologic se deosebeşte esenţial de cel al pâinii de grâu!!! Caracteristica lui principală este aciditatea mare, care este necesară frânării activităţii α - amilazei la coacere şi obţinerii unei peptizări optime a proteinelor. Prin peptizarea unei părţi a proteinelor proprietăţile reologice ale aluatului se modifică, acesta devenind capabil să reţină gazele şi să-şi menţină forma. Lipsa scheletului glutenic face ca aluatul de secară să aibă capacitatea mică de menţinere a formei, motiv pentru care acesta se coace, în general, în forme. Aciditatea mare a aluatului de secară, de grade se obţine prin cultivarea timp îndelungat a microbiotei proprii, spontane a făinii. Procesul tehnologic de preparare a aluatului de secară cuprinde două cicluri: unul de cultivare, în mai multe trepte, unde se urmăreşte multiplicarea bacteriilor lactice ale făinii şi obţinerea acidităţii ridicate (până la 15 grade) şi un ciclu de producţie, care cuprinde prospătură, maia, aluat. Datorită conţinutului mai mare de glucide reducătoare al făinii de secară (faţă de cea de grâu), precum şi datorită formării pentozelor prin hidroliza pentozanilor, care intră uşor în reacţia de formare a melanoidinelor, pâinea se obţine cu gust şi aromă pronunţate şi coajă intens colorată. 3. Alte tipuri de făina Făinurile din cereale, altele decât grâul, se folosesc în special la prepararea pâinii multicereale. În această categorie intră făinuri, fulgi, boabe mărunţite, tărâţe obţinute din ovăz, orz, orez, porumb, mei, hrişcă. Făinuri şi seminţe de leguminoase şi olioginoase Se folosesc la prepararea pâinii multicereale. În această categorie intră făina de soia sau de mazăre, seminţe decorticate de floarea soarelui, seminţe întregi sau măcinate de in. Făina de cartofi Se foloseşte ca adaos la unele sortimente de pâine. Se obţine din pastă de cartofi uscată şi măcinată şi în acest caz are amidonul gelatinizat şi contribuie la creşterea capacităţii aluatului de a forma gaze, amidonul gelatinizat fiind mult mai uşor hidrolizat de amilaze, precum şi la prelungirea prospeţimii pâinii. Doza obişnuită este de 1-2%. 4. Apa Apa este un component indispensabil al aluatului. În prezenţa ei particulele de făină şi componenţii ei macromoleculari se hidratează. Hidratarea proteinelor condiţionează formarea glutenului. De asemenea, apa joacă un rol important în toate tipurile de procese, biochimice, microbiologice, coloidale care au loc în aluat. Apa folosită în panificaţie trebuie să corespundă anumitor condiţii. Ea trebuie să fie potabilă, incoloră, fără impurităţi. 14

15 Din punct de vedere microbiologic, apa trebuie să corespundă normelor sanitare, deoarece în timpul fermentării aluatului microorganismele din apă se pot dezvolta. Apa nu trebuie să conţină spori în cantitate mare, deoarece temperatura miezului pâinii nu depăşeşte C şi mulţi spori nu sunt distruşi la această temperatură. Conform standardelor apa potabilă trebuie să conţină sub 20 germeni/ml iar bacteriile coliforme să fie absente. Din punct de vedere al conţinutului de săruri, apa nu trebuie să conţină săruri de fier deoarece acestea transmit miezului pâinii o culoare roşiatică, mai ales pâinii albe. Sărurile de calciu şi magneziu, care alcătuiesc duritatea apei influenţează proprietăţile aluatului şi procesul tehnologic. Sunt preferate apele cu duritate medie şi cele cu duritate mare. Sărurile de calciu şi magneziu influenţează pozitiv proprietăţile reologice ale glutenului slab. Ele împiedică solubilizarea gliadinei şi a gluteninei, măresc elasticitatea şi rezistenţa glutenului la acţiunea enzimelor. Efectul este explicat prin compactizarea macromoleculei proteice în prezenţa ionilor de calciu şi magneziu. În cazul făinurilor de calitate bună şi foarte bună apele dure nu sunt dorite deoarece întăresc excesiv glutenul. Apele de duritate excesivă, alcaline, au acţiune nedorită în aluat. Ele neutralizează acizii din aluat deplasând ph-ul la valori la care are loc peptizarea glutenului şi inhibarea drojdiei. În aceste cazuri se procedează la dedurizarea apei. Apa cu duritate mică duce la obţinerea de aluaturi moi şi lipicioase. 5. Drojdia de panificaţie Drojdia se foloseşte în panificaţie ca agent de afânare biochimică a aluatului. Ea aparţine genului Saccharomyces, specia Saccharomyces cerevisiae, de fermentaţie superioară. Caracteristici fiziologice Drojdia de panificaţie este facultativ anaerobă. În funcţie de condiţii poate metaboliza glucidele simple pe cale anaerobă, prin fermentaţie, cu producere de alcool etilic, dioxid de carbon şi produse secundare sau pe cale aerobă, oxidativă, cu producere de dioxid de carbon şi apă. Prin ambele căi se formează o cantitate de energie necesară creşterii, multiplicării şi menţinerii funcţiilor vitale ale celulei dar în cantităţi diferite, calea aerobă producând mai multă energie decât cea anaerobă. Componenţii chimici şi biochimici ai celulei de drojdie Celula de drojdie conţine 70-80% apă. Substanţă uscată este formată din proteine, glucide, lipide, săruri minerale, vitamine. Dintre substanţele cu caracter proteic conţinute în celula de drojdie, pentru panificaţie interesează în mod deosebit glutationul. Acesta este un tripeptid, format din cisteină, glicocol şi acid glutamic şi poate fi prezent sub două forme, redusă şi oxidată, din care cauză joacă un rol important în procesele de oxido-reducere din aluat, forma redusă a acestuia activând proteoliza şi influenţând astfel proprietăţile reologice ale aluatului. Glucidele de rezervă ale celulei de drojdie sunt glicogenul şi trehaloza (diglucid nereducător). Conţinutul de trehaloză în celulă ajunge până la 14% şi este importantă pentru durata de viaţă a drojdiei. Drojdia este bogată în vitamine din grupul B influenţând pozitiv conţinutul de vitamine al pâinii. 15

16 Din punct de vedere biochimic, drojdia conţine toate enzimele implicate în metabolizarea aerobă şi anaerobă a monoglucidelor. Mai conţine o invertază foarte activă. Majoritatea tulpinilor de drojdie nu conţin sau conţin în cantităţi foarte mici enzime implicate în fermentarea maltozei, maltopermeaza şi maltaza. Drojdia nu poate metaboliza polimeri superiori ai glucozei, cu excepţia maltozei şi maltotriozei. Nu conţine amilaze şi de aceea nu poate beneficia în mod direct de prezenţa amidonului în aluat. Caracteristici de nutriţie Pentru dezvoltarea normală, drojdia necesită prezenţa în mediu a o serie de elemente, în următoarea succesiune a importanţei: apa, glucidele drept sursă de energie, surse de azot, vitamine, săruri minerale. Drojdia de panificaţie fermentează hexozele sub forma lor dextrogiră, preferând D- glucoza, D-fructoza, D-manoza, D-galactoza în primul rând, apoi fermentează diglucidele. Dintre diglucide fermentează zaharoza şi maltoza. Mai fermentează 1/3 din rafinoză. Nu fermentează pentozele şi lactoza. Asimilează glucoza, zaharoza şi maltoza. Drept sursă de azot drojdia utilizează sărurile de amoniu şi aminoacizii, primele fiind mai bine absorbite decât ultimii. Nu asimilează substanţele proteice cu molecule complexe, endopeptidazele drojdiei fiind intracelulare care difuzează greu în exteriorul celulei vii. Dintre minerale, mai important este mai ales fosforul, dar şi S, Ca, Mg, Fe, Mn. Pentru creştere, în afară de surse hidrocarbonate, azotate şi minerale, drojdia mai necesită şi anumite substanţe oligodinamice, esenţiale pentru metabolismul ei, numite factori de creştere, din care fac parte: biotina, acidul pantotenic, inozitolul, tiamina, acidul nicotinic, piridoxina, riboflavina. Parametri optimi de activitate Drojdia de panificaţie se dezvoltă optim la C şi fermentează optim la 35 C. Se dezvoltă şi activează în limite largi de ph de la 4 la 6 având capacitatea de a se adapta la unele modificări ale mediului. Forme de utilizare a drojdiei de panificaţie Drojdia de panificaţie este disponibilă sub mai multe forme: drojdie comprimată (presată), drojdie uscată şi drojdie lichidă. Drojdia presată şi uscată se obţin în fabrici specializate, iar drojdia lichidă se prepară în fabrica de pâine. Drojdia comprimată se obţine prin cultivarea tulpinilor de drojdie pure cu capacitate mare de fermentare pe un mediu nutritiv format din melasă hidrolizată în prealabil cu acid sulfuric diluat, şi săruri minerale, care asigură condiţii optime pentru formarea biomasei de calitate superioară. Drojdia comprimată (sub formă de calup sau sub formă fărâmiţată) conţine 70-75% umiditate, 15,5% proteine şi 12-14,5% glucide. Principala sa caracteristică calitativă este puterea de creştere (puterea de dospire). Un gram drojdie comprimată conţine celule de drojdie. Drojdia uscată Se fabrică sub mai multe forme: drojdie uscată activă, drojdie uscată activă protejată, drojdie uscată activă instant şi drojdie uscată cu proprietăţi reducătoare. 16

17 Drojdia uscată activă se obţine prin uscarea drojdiei comprimate. Pentru obţinerea drojdiei uscate de bună calitate esenţiale sunt: calitatea drojdiei comprimate de la care se pleacă, respectiv tulpina de drojdie folosită iniţial, şi procesul tehnologic de uscare. În vederea uscării drojdia presată este modelată sub formă de granule. Cel mai frecvent, uscarea drojdiei se face cu aer cald având temperatura de C. Importanţă mare pentru menţinerea puterii de creştere a drojdiei uscate are umiditatea ei. Umiditatea optimă este de 7,5-8,5%, condiţii în care drojdia are o putere de creştere bună. Drojdia lichidă Drojdiile lichide reprezintă o cultură a drojdiilor existente în microbiota făinii de grâu/secară sau a unei drojdii pure sau tehnic pure într-un mediu semifluid preparat din făină şi apă sub protecţia bacteriilor lactice. Microbiota drojdiilor lichide este formată din drojdii care produc fermentaţia alcoolică şi bacterii care produc fermentaţia acidă. Aluaturile preparate cu drojdii lichide au aciditate mai mare faţă de cele preparate cu drojdie presată datorită aportului propriu de acizi şi/sau formării mai puternice a acizilor în aluat sub influenţa bacteriilor aduse de acestea. Din acest motiv ph-ul aluatului preparat cu drojdie lichidă se apropie de 5 sau chiar sub acesta (4,7-4,8), faţă de ph-ul aluatului cu drojdie presată care este de circa 5,7. Acest lucru este favorabil pentru proprietăţile reologice ale aluatului, în special pentru cele provenite din făina slabă, respectiv pentru calitatea pâinii, care se obţine cu volum îmbunătăţit, miez elastic şi pori uniformi. De asemenea, pâinea are gust şi aromă mai bune şi durată de prospeţime mai mare. Drojdiile lichide se pot prepara : - cu opăreală amară (făină opărită cu extract de hamei); - cu opăreală dulce. 6. Sarea În panificaţie, sarea se foloseşte la prepararea tuturor produselor, cu excepţia produselor dietetice fără sare. Se foloseşte pentru gust şi cu scop tehnologic. Deoarece influenţează o serie de procese în aluat, este foarte important ca ea să fie complet dizolvată. Se introduce în faza de aluat sub formă de soluţii saturate sau concentrate, dar şi în stare nedizolvată. Impurităţile şi substanţele insolubile în apă se reţin prin filtrarea soluţiei obţinute. Efectul tehnologic al sării Sarea influenţează proprietăţile reologice, activitatea enzimelor şi a microbiotei aluatului. Influenţa sării asupra proprietăţilor reologice ale aluatului Acţiunea tehnologică a sării constă în special, în influenţa pe care o are asupra proprietăţilor reologice ale aluatului. Adaosul de sare determină reducerea capacităţii făinii de a absorbi apa şi creşterea timpului de formare şi a stabilităţii aluatului. Influenţa sării asupra enzimelor din aluat Adaosul de sare în aluat reduce activitatea enzimelor atât a celor proteolitice cât şi a celor amilolitice, datorită acţiunii sării asupra părţii proteice a enzimelor. În cazul enzimelor proteolitice, frânarea activităţii lor este sigur că are loc prin creşterea compactităţii proteinelor 17

18 glutenice şi deci a rezistenţei lor faţă de enzime. Pentru enzimele amilolitice efectul de frânare al sării se manifestă numai în afara zonei de ph optim a acestora. Influenţa sării asupra microbiotei aluatului Influenţa sării asupra drojdiei Sarea influenţează atât înmulţirea cât şi activitatea fermentativă a drojdiei. La concentraţii mici de sare, de 0,7-0,8%, înmulţirea celulelor de drojdie este stimulată. Peste această concentraţie procesul este frânat în măsură cu atât mai mare cu cât procentul de sare din aluat este mai mare. Asupra activităţii fermentative, doza de sare de 1% şi peste această valoare, faţă de masa făinii, frânează activitatea fermentativă a drojdiei odată cu creşterea adaosului de sare. Pentru un adaos de 1% sare cantitatea de gaze formate scade nesemnificativ, cu 5%, pentru 3% sare cu 50%, iar pentru 5% sare fermentaţia practic se opreşte. Influenţa sării asupra bacteriilor. Sarea este un inhibitor al bacteriilor lactice. Cu cât conţinutul de sare este mai mare, cu atât activitatea lor este mai slabă. La 4% sare în aluat, bacteriile lactice heterofermentative nu mai acţionează. Influenţa sării asupra calităţii pâinii Pâinea preparată din făină de calitate medie, fără sare, coaptă pe vatră se obţine aplatizată, ca urmare a înrăutăţirii proprietăţilor reologice ale aluatului în lipsa sării. În plus, pâinea se obţine cu coajă palidă, deoarece în absenţa sării fermentaţia este mai energică, sunt consumate cantităţi mai mari de glucide, iar în momentul introducerii în cuptor aluatul nu mai conţine cantităţi suficiente de glucide reducătoare pentru a se forma melanoidine în cantităţi suficiente, care să confere culoare cojii. Pâinea preparată cu exces de sare se obţine cu gust sărat, volum redus, miez dens cu porozitate insuficient dezvoltată, coajă intens colorată. Defectele sunt datorate frânării de către sare a activităţii fermentative a drojdiei. 18

19 Întrebări referitor la tema dată 1. Zahărul şi îndulcitori; 2. Grăsimile; 3. Laptele şi produse dirivate; 4. Ouăle; 5. Fibrele alimentare; 6. Condimentele; 7. Premixuri. MODULUL I Materii prime şi auxiliare folosite în panificaţie TEMA 2 Materii auxilare în idustria panificaţiei 1. Zahărul şi îndulcitori În calitate de îndulcitori în industria panificaţiei se folosesc: zahărul de sfeclă sau de trestie (zaharoza), siropuri de glucoză (melasa de amidon), mierea de albine. Se introduc în faza de aluat. Zahărul prezintă zaharoza cu puritatea cuprinsă între 99% şi 99,8% şi este cea mai utilizată materia auxiliară la prepararea produselor de panificaţie. Zahărul este hidrolizat de către invertaza drojdiei în glucoză şi fructoză încă din timpul frământării aluatului, astfel că este uşor fermentat de microbiota aluatului, iar la coacere participă la reacţia Maillard de formare a culorii cojii. Siropul de glucoză se obţine prin hidroliza amidonului de porumb. Este disponibil pentru panificaţie sub două forme: siropul de glucoză (normal) şi siropul cu conţinut ridicat de fructoză (izosiropul). Siropurile cu conţinut ridicat de fructoză se obţin din siropurile de glucoză prin izomerizare enzimatică. Izosiropul conţine 42% fructoză, restul fiind glucoză. Mierea de albine se utilizează la prepararea pâinii din făină integrală pentru intensificarea aromei, fie singură, fie în combinaţie cu zahărul. Un efect perceptibil pentru aroma pâinii se obţine pentru doza minimă de miere de 4% faţă de făina prelucrată. Efectul tehnologic al zaharurilor şi îndulcitorilor Zahărul şi îndulcitorile utilizate în panificaţie influenţează însuşirile reologice ale aluatului, activitatea drojdiei şi calitatea produsului finit. Efectul zaharurilor asupra proprietăţilor reologice ale aluatului Introduse în aluat, zaharurile conduc la fluidificarea aluatului, datorită acţiunii de deshidratare exercitată asupra componentelor făinii. De acea, la folosirea adaosurilor de îndulcire capacitatea de hidratare a făinii scade. Se apreciază că în acest caz scăderea capacităţii de hidratare reprezintă circa 0,5% faţă de cantitatea de glucide introduse. Adaosul de zaharuri întârzie formarea aluatului. 19

20 Influenţa zaharurilor asupra activităţii drojdiei Prin adaosul de îndulcitori în aluat se măreşte cantitatea de zaharuri fermentescibile. Ca urmare activitatea drojdiei se accelerează. Procesul are loc la adaosuri de maxim 5% peste care activitatea drojdiei este inhibată. Inhibarea se datorează acţiunii de deshidratare a celulei în urma migrării apei din celulă în vederea egalizării presiunilor osmotice (plasmoliza celulei). Plasmoliza se accentuează odată cu creşterea concentraţiei de zaharuri în aluat şi se constată prin reducerea cantităţilor de gaze formate la fermentare. Influenţa zaharurilor asupra calităţii pâinii Zaharurile adăugate în aluat contribuie la îmbunătăţirea gustului şi aromei produsului, precum şi la intensificarea culorii cojii datorită participării lor la reacţia Maillard, prin care se formează melanoidine, care colorează coaja. Deoarece drojdia conţine echipament enzimatic de fermentare a glucozei, fructozei şi zaharozei, în aluatul preparat direct ele sunt fermentate înaintea maltozei şi pentru procedee scurte de preparare a aluatului pot contribui esenţial la formarea volumului pâinii. De asemenea, se îmbunătăţesc porozitatea şi textura produsului, precum şi durata de prospeţime, ca urmare a retenţiei apei de către zaharuri. 2. Grăsimile În panificaţie se folosesc: uleiul de floarea-soarelui sau de soia, margarina, untul şi altele. Se adaugă în faza de aluat. O condiţie esenţială este ca ele să fie dispersate în aluat. Uleiurile vegetale sunt preferate din punct de vedere nutriţional pentru conţinutul mare de acizi graşi polinesaturaţi şi pentru faptul că pot fi uşor dozate. Se utilizează la prepararea aluatului, dar şi pentru ungerea formelor şi a tăvilor de copt, ca atare sau sub formă de emulsie. Pentru proprietăţile reologice ale aluatului este important ca uleiurile vegetale să fie asociate cu unele cantităţi de grăsimi solide, mai ales cu punct de topire superior temperaturii aluatului. În panificaţie sunt preferate grăsimile cu punct de topire superior temperaturii aluatului. Efectul tehnologic al grăsimilor Grăsimile influenţează proprietăţile reologice ale aluatului, activitatea drojdiei şi calitatea pâinii. Influenţa grăsimilor asupra proprietăţilor reologice ale aluatului La introducerea grăsimilor în aluat se reduce consistenţa acestuia dacă se menţine constantă cantitatea de apă. Acest lucru se datorează adsorbţiei grăsimilor la suprafaţa globulelor proteice şi a granulelor de amidon, care determină hidrofobizarea lor, însoţită de reducerea capacităţii de a lega apa şi încetinirea hidratării acestora. Prezenţa unor cantităţi mari de grăsimi poate determina formarea incompletă a glutenului, lipsa unei continuităţi a reţelei proteice în aluat şi ca urmare o elasticitate mică a aluatului, cauzată de reducerea cantităţii de apă absorbită de proteine. Natura grăsimii utilizate şi calitatea făinii influenţează acest proces. El este mai pronunţat pentru grăsimile lichide. Aluatul preparat cu adaos de grăsimi este mai extensibil în comparaţie cu aluatul simplu. La doze egale, creşterea extensibilităţi aluatului este mai mare decât în cazul adăugării zahărului. 20

21 Adăugarea grăsimilor în aluat îmbunătăţeşte prelucrabilitatea lui mecanică prin reducerea aderenţei la organele de lucru ale maşinilor de prelucrat. Influenţa grăsimilor asupra activităţii drojdiei Cantităţi de grăsimi sub 5% faţă de masa făinii nu influenţează procesul de fermentare. În prezenţa unor cantităţi mai mari însă procesul de fermentare este frânat ca urmare a acoperirii parţiale a membranei celulei de drojdie cu o peliculă de grăsime care împiedică schimbul de substanţe nutritive al celulei cu mediul aluat. Efectul este mai pronunţat la folosirea uleiului vegetal şi a grăsimilor în stare topită. Când sunt folosite în cantităţi mari, procesul de fermentare este oprit aproape complet. Influenţa asupra calităţii produselor Grăsimile adăugate în aluat în cantităţi care nu depăşesc 5% din masa făinii, acţionează întotdeauna favorabil asupra calităţii produselor. Acestea au volum mai mare, porozitate mai fină şi mai uniformă, coajă mai elastică, mai puţin sfărâmicioasă, miez cu elasticitate îmbunătăţită faţă de produsele fără grăsimi. Grăsimile măresc durata de păstrare a prospeţimii pâinii şi îmbunătăţesc aroma pâinii, o serie de substanţe de aromă avându-şi originea în oxidarea grăsimilor. 3. Laptele şi subprodusele de lapte Se folosesc laptele integral şi laptele degresat, iar dintre subproduse zerul rezultat la fabricarea brânzeturilor şi zara rezultată la fabricarea untului. Efectul laptelui şi a subproduselor de lapte în panificaţie Aceste produse influenţează proprietăţile reologice ale aluatului, activitatea drojdiei şi calitatea pâinii. Influenţa asupra proprietăţilor reologice ale aluatului Cazeina şi sărurile minerale (în special fosfaţii şi sărurile de calciu) ale laptelui influenţează favorabil umflarea glutenului. Se obţine un aluat care este, de obicei, mai rezistent decât aluatul preparat fără lapte. El necesită o durată mai mare de fermentare în cuvă, se prelucrează uşor şi este stabil la dospire. Alături de cazeină şi sărurile minerale, pentru proprietăţilor reologice ale aluatului un rol important îl au şi grăsimile din lapte. Datorită conţinutului în acid lactic, zerul şi zara îmbunătăţesc proprietăţile reologice ale aluatului. Influenţa asupra activităţii drojdiei Laptele şi subprodusele sale constituie medii ideale pentru microorganisme şi de aceea adaosul lor în aluat favorizează dezvoltarea drojdiilor. Influenţa asupra calităţii pâinii Adaosul de lapte şi subproduse de lapte în aluat îmbunătăţeşte textura miezului, aroma produsului, intensifică culoarea cojii şi măreşte valoarea nutritivă, în special a pâinii albe, prin aportul în vitamine, săruri minerale, proteine. Porozitatea produsului este fină şi uniformă din care cauză miezul pare mai deschis la culoare. 21

22 Pâinea preparată cu lapte integral se obţine cu volum superior faţă de pâinea preparată cu apă, ca urmare a proprietăţii aluatului de a reţine mai bine gazele de fermentare. Porozitatea produsului este fină şi uniformă din care cauză miezul pare mai deschis la culoare. Datorită prezenţei proteinelor şi a grăsimii din lapte, pâinea îşi păstrează mai bine prospeţimea şi gustul plăcut. Rezultate asemănătoare cu cele obţinute la folosirea laptelui integral se obţin cu lapte degresat dacă în aluat se adaugă grăsimi. Zerul adăugat în aluat conduce, de asemenea, la produse cu volum îmbunătăţit şi în general calitate superioară a pâinii. 4. Ouăle Se folosesc la prepararea unor produse speciale de panificaţie (cozonac, chec ş.a.). Se pot folosi în stare proaspătă, congelată (melanj de ou) sau sub formă uscată (praf de ou). Efectul ouălor în panificaţie Ouăle adăugate în aluat măresc volumul produsului, îmbunătăţesc structura miezului, gustul şi culoarea. Influenţa pozitivă a ouălor asupra calităţii produsului se explică pe baza funcţiilor tehnologice pe care acestea le au. 5. Fibrele alimentare Fibrele alimentare se prezintă sub două forme: fibre insolubile şi fibre solubile. În categoria fibrelor insolubile intră fibrele celulozice, tărâţele de cereale, fibrele din pereţii celulari din boabele de soia, de mazăre. Din fibrele solubile fac parte gumele, care pot fi vegetale, microbiene, marine. 6. Condimentele Se folosesc numai pentru sortimentele speciale de pâine. În această categorie intră ceapa, usturoi şi chimenul, seminţe uleiose. Ele se folosesc pentru gust. Ceapa se foloseşte la sortimentul de pâine cu ceapă sub formă de fulgi de ceapă hidrataţi în prealabil la temperatura camerei timp de circa 30 min, folosind 2,5-3 părţi de apă la 1 parte fulgi de ceapă. Chimenul se foloseşte în pâinea de secară. Seminţele uleioase sunt presărate pe suprafaţa produsului. Cele mai utilizate sunt cele de susan şi de mac, a căror aromă se dezvoltă în timpul coacerii prin prăjire. Incorporarea lor în aluat nu se recomandă decât dacă sunt prăjite în prealabil. 7. Premixurile Premixurile sunt amestecuri care conţin o parte sau toate ingredientele din reţetă, cu excepţia lichidului de hidratare. Ele conţin făină, grăsimi, lapte praf, zahăr, ouă praf, agenţi de afânare, amelioratori de panificaţie, aromatizanţi, condimente, sare. Se prezintă sub formă pulverulentă sau sub formă de pastă. Componentele lichide cum sunt apa, uneori ouăle şi laptele sunt adăugate în momentul preparării aluatului. 22

23 Premixurile sunt folosite la prepararea pâinii, a produselor de franzelărie şi de patiserie. Avantajele utilizării premixurilor Utilizarea premixurilor prezintă avantaje, care pot fi rezumate astfel: - sunt mai practice: modul de folosire al premixurilor este mai simplu decât atunci când se foloseşte reţeta clasică; - se câştigă timp, deoarece cea mai mare parte a componentelor reţetei sunt dozate în premix; - sunt mai sigure, în acest caz erorile de dozare a ingredientelor fiind evitate. În plus, fabricantul de premixuri are posibilitatea de a alege materiile prime care să conducă la obţinerea de rezultate optime şi de a realiza formule bine echilibrate care să permită toleranţă mare în exploatare; - sunt economice: datorită simplităţii în utilizare se câştigă timp, deci se economisesc ore de muncă. 23

24 MODULUL II Depozitarea materiilor prime şi auxiliare TEMA 3 Depozitarea făinii Întrebări referitor la tema dată 1. Procese care au loc în timpul depozitării făinii; 2. Metode de depozitare a făinii. 1. Procese care au loc în timpul depozitării făinii Depozitarea făinii se face în două scopuri: asigurarea unei rezerve de făina la întreprindere de panificaţie, care să preia oscilaţiile în aprovizionarea cu făină depindente de condiţiile locale, respectiv distanţa de la care se aprovizionează şi modul de transport. Depozitul are în acest caz o capacitate pentru circa 6-7 zile de fabricaţie; asigurarea maturizării făinii, atunci când moara furnizoare livrează făină nematurizată (proaspăt macinată) şi în acest caz depozitul are o capacitate pentru circa 14 zile de fabricaţie. În făina proaspăt măcinată, supusă depozitării, are loc un complex de procese care-i modifică calitatea. În funcţie de proprietăţile iniţiale ale făinii, de durata şi de condiţiile de păstrare, calitatea făinii poate să se îmbunătăţească sau să se înrăutăţească. Făina proaspăt măcinată se comportă ca o făină de calitate slabă. Ea formează un aluat lipicios, neelastic, cu capacitate mică de a-şi menţine forma şi de a reţine gazele de fermentare, iar pâinea are volum redus şi la coacerea pe vatră se lăţeşte. După o perioadă de păstrare în condiţii optime, proprietăţile tehnologice ale făinii se îmbunătăţesc. Atunci când la depozitare proprietăţile tehnologice ale făinii se îmbunătăţesc, procesul se numeşte maturizare. Maturizarea făinii este principalul proces care are loc în timpul depozitării ei. Potrivit concepţiei actuale, maturizarea este înţeleasă ca îmbunătăţirea proprietăţilor reologice ale glutenului şi aluatului, de care este legată îmbunătăţirea calităţii pâinii. Se acceptă unanim că această îmbunătăţire se datorează oxidării grupărilor sulfhidril din structura proteinelor glutenice cu formarea de legături disulfidice. De asemenea, sunt oxidate grupările sulfhidul din structura activatorilor proteolizei, substanţelor reducătoare, dintre care cel mai important este glutationul, şi din structura enzimelor proteolitice sensibile la oxidare (ca rezultat înhibarea procesului de proteoliză). În maturizarea naturală a făinii rolul principal în acest proces de oxidare îl au acizii graşi polinesaturaţi liberi rezultaţi prin hidroliza lipidelor făinii, care în prezenţa oxigenului din aer şi a enzimei lipoxigenaza, prezentă în făină, sunt oxidaţi la hidroperoxizi. În acest proces de peroxidare se formează intermediar radicali peroxidici liberi foarte activi, care intervin în oxidarea grupărilor sulfhidril. Aceşti radicali intervin şi în oxidarea pigmenţilor făinii, printr-o reacţie cuplată, determinând albirea ei. 24

25 Este posibil ca şi alte sisteme de oxido-reducere prezente în bob şi în făină să intervină în acest proces de oxidare. În sprijinul acestei explicaţii vin observaţiile care arată că în absenţa oxigenului, făina nu-şi modifică culoarea şi proprietăţile tehnologice la depozitare, dar aceste modificări se produc în prezenţa unor oxidanţi. Durata de maturizare naturală a făinii depinde de: calitatea iniţială a făinii (conţinutul calitatea glutenului, activitatea enzimelor, etc.); gradul de extracţia; umiditatea făinii; temperatura din depozit; aerarea. Cu cât calitatea făinii este mai slabă, extracţia şi umiditatea mai mici şi temperatura din depozit mai scăzută, cu atât durata de maturizare este mai mare. Păstrarea făinii iarna în depozite neîncălzite opreşte practic procesul de maturizare. Maturizarea făinii este accelerată la C. Accesul aerului la făină accelerează maturizarea. Transportul pneumatic al făinii accelerează maturizarea de 2 ori faţă de alte sisteme de transport. Recircularea făinii în celulele de siloz are acelaşi efect. Condiţiile optime pentru accelerarea maturizării sunt recircularea timp de 6 ore cu un consum specific de aer de 3 m 3 /t într-o oră şi o temperatură de C. Făinurile de extracţie mici ating optimul proprietăţilor lor tehnologice după 1,5-2 luni, iar cele de extracţii mari după 3-4 săptămâni. O depozitare a făinii după măcinare de zile se consideră acceptabilă. Tot în timpul maturizării la făina se realizează variaţia umidităţii: în funcţie de umiditatea făinii depozitate şi de parametrii aerului din depozit, făina îşi modifică umiditatea până la o valoare care corespunde umidităţii de echilibru higrometric. Pentru o umiditate relativă a aerului din depozit de 65-70%, la starea de echilibru care se stabileşte, făina are umiditatea sub 14%. La păstrarea făinii cu umiditatea sub 10%, activitatea enzimelor este limitată, dar este facilitat procesul de autooxidare. De asemenea în timpil maturizării făinii se realizează modificarea lipidelor făinii: în timpul depozitării făinii conţinutul de lipide al acesteia scade ca urmare a hidrolizei acestora sub acţiunea enzimei lipaza, însoţită de punerea în libertate a acizilor graşi liberi. Viteza de hidroliza enzimatică a lipidelor din făină este influenţată şi de umiditatea şi de aciditatea făinii, precum şi de gradul ei de extracţie. Procesul se accelerează la creşterea umidităţii şi a extracţiei făinii şi la aerarea ei. Ca urmare a procesului de hidroliza, după 3 luni de depozitare, conţinutul de trigliceride, care formează ponderea lipidelor făinii, scade cu aproximativ 65%, iar conţinutul de acizi graşi liberi creşte de 2,5 ori faţă de cel iniţial. Dintre acizii graşi eliberaţi; cantitatea cea mai mare o constituie acidul linoleic, urmat de acidul linolenic, acizi graşi polinesaturaţi care în prezenţa oxigenului din aer şi a enzimei lipoxigenaza se oxidează la hidroperoxizi. Deschiderea culorii făinii şi îmbunătăţirea proprietăţilor tehnologice ale făinii sunt legate de formarea în acest proces a unui radical peroxidic foarte activ. 25

26 De asemenea în timpil maturizării făinii se realizează creşterea acidităţii titrimetrice a făinii: se produce intens în special în primele zile de depozitare şi este cu atât mai mare cu cât extracţia şi umiditatea făinii şi temperatura de păstrare sunt mai mari. Se datorează în special acizilor graşi liberi rezultaţi prin hidroliza lipidelor făinii sub acţiunea enzimei lipaza. Creşterea acidităţii este de 1,3 ori după 30 de zile de depozitare a făinii la 15 C şi de 3 ori, la depozitarea la 35 C. De asemenea în timpil maturizării făinii se realizează modificarea glucidelor şi a enzimelor amilolitice: la maturizarea făinii are loc creşterea rezistenţei faţă de enzime a granulei de amidon ca urmare a creşterii compactităţii structurii ei, precum şi o schimbare a caracterului superficial al granulei de la hidrofilic la hidrofob, care este atribuită adsorbţiei superficiale a unor proteine. Activitatea amilolitică a făinii scade rapid în primele 7 zile de maturizare şi rămâne constantă după 30 zile de la măcinare. La maturizare, conţinutul de monoglucide rămâne constant, iar maltoza se acumulează în cantităţi nesemnificative. În urma maturizării făinii calitatea pâinii se îmbunătăţeşte, creşte volumul, scade lăţirea pâinii coapte pe vatră (creşte raportul înălţime/ diametru), se îmbunătăţesc structura porozităţii şi aspectul cojii. Modificarea calităţii pâinii în urma maturizării făinii depinde de calitatea iniţială a făinii. Cel mai mult se îmbunătăţeşte calitatea pâinii obţinute din făină slabă, urmată de cea obţinută din făină de calitate medie. Făina puternică devine în urma depozitării timp mai îndelungat excesiv de puternică şi conduce la pâine cu volum diminuat. Accelerarea maturizării făinii Maturizarea naturală a făinii este un proces cu consum mare de timp şi spaţii de depozitare. Pentru scurtarea acestui proces s-au căutat căi şi mijloace pentru accelerarea lui. În acest scop s-a avut în vedere esenţa procesului de maturizare naturală a făinii, care constă întrun proces de oxidare a grupărilor SH din proteine, enzime proteolitice şi activatori ai proteolizei, pe care le trec în legături disulfidice, modificându-se astfel proprietăţile tehnologice ale făinii. S-au conturat următoarele căi de accelerare a maturizării făinii: încălzirea aerului folosit la transportul pneumatic al făinii; tratarea făinii cu agenţi de oxidare, cel mai folosit în acest scop fiind azodicarbonamida. Deoarece azodicarbonamida este activă numai în prezenţa apei, acţiunea ei se manifestă în aluat. Acest lucru permite obţinerea efectelor maturizării fără să fie necesară depozitarea făinii. Azodicarbonamida nu are efect de albire, ea neacţionând asupra pigmenţilor făinii. Atunci când se doreşte şi deschiderea culorii făinii, azodicarbonamida se asociază cu peroxidul de benzoil. Efectul lui se manifestă lent, de aceea, în acest caz sunt necesare 1 3 zile de păstrare a făinii, pentru ca peroxidul de benzoil să-şi exercite efectul. Agenţii de albire nu au efect asupra pigmenţilor din tărâţe, astfel că făina de extracţie mare nu poate fi albită. 26

27 2. Metode de depozitare a făinii Depozitarea făinii se face în saci şi în vrac. Depozitarea în saci se practică în secţiile de capacităţi mici şi mijlocii, iar depozitarea în vrac, la secţiile de capacitate mare. Depozitarea în saci se face în încăperi unde trebuie asigurate condiţii de temperatură şi umiditate relativă: temperatură de C şi umiditate relativă de 50-60%. Sacii cu făină se aşază în stive pe palete de lemn, care permit accesul aerului la făină. Stivele se formează din acelaşi tip de făină, provenită din acelaşi măciniş, de la aceeaşi moară şi cu aceiaşi indici calitativi. Fiecare stivă se identifică prin fişa lotului, în care sunt trecute date privind provenienţa şi calitatea făinii. Depozitarea în vrac se face în celule de siloz sau buncăre, care pot fi metalice sau din beton armat. Celulele metalice se folosesc pentru fabrici cu capacităţi mai mici. Au secţiune circulară şi pot fi amplasate în interiorul sau în exteriorul construcţiilor. Deoarece pereţii celulelor sunt solicitaţi la întindere, ele reprezintă construcţii simple şi ieftine. Celulele din beton armat se utilizează în silozurile de mare capacitate. Au secţiune, în general, rectangulară cu colţurile rotunjite pentru a asigura evacuarea totală a făinii din celulă. Pentru izolare termică au pereţi dubli. Pereţii verticali ai celulelor sunt solicitaţi la încovoiere. Pentru uşurarea evacuării făinii din celulele de siloz, pereţii acestora sunt bine lustruiţi sau chiar acoperiţi cu pelicule de materiale hidrofobe care să reducă aderenţa particulelor de făină la pereţi, să micşoreze frecarea. Înălţimea celulelor, la depozitarea clasică a făinii, sub formă de strat fix, deoarece presiunile exercitate de făină asupra pereţilor şi fundului celulei nu depind de înălţimea celulei, din motive economice, poate fi oricât de mare. Ea se alege pe baza rezistenţei solului, a sistemului de fundaţii, capacităţii silozului, a unor funcţionalităţi tehnologice şi arhitecturale. Datorită faptului că în zona de evacuare a celulei făina formează bolţi, ca urmare a aderenţei dintre particule şi dintre acestea şi pereţii celulelor, este necesară recircularea periodică a făinii în celulă. In plus, deschiderea de evacuare trebuie să fie de minimum 1,5-2 m. La deschideri mai mici, bolţile de făină se formează chiar pentru staţionări de scurtă durată. La depozitarea în vrac a făinii, pregătirea ei se face în silozul de făină. 27

28 MODULUL II Depozitarea materiilor prime şi auxiliare TEMA 4 Depozitarea drojdiei, sării şi materilor auxiliare Întrebări referitor la tema dată 1. Depozitarea drojdiei; 2. Depozitarea sării şi a zaharului; 3. Depozitarea uleiului şi a grăsimilor. 1. Depozitarea drojdiei Depozitarea drojdiei presate Drojdia presată este un produs uşor alterabil. Principalii factori de care depinde stabilitatea la păstrare sunt calitatea ei şi temperatura de depozitare. Drojdia se păstrează optim în condiţii de refrigerare, la temperatura de 2 4 C. Drojdia presată (30% s.u., 9% azot la s.u.) îşi reduce activitatea cu 10% în timpul refrigerării la 4 C în 4 săptămâni. La prelungirea duratei de păstrare peste acest timp, activitatea ei scade accentuat. Refrigerarea nu previne dezvoltarea mucegaiurilor la suprafaţa calupului de drojdie, dacă ea este depozitată un timp mai lung. Drojdia cu putere fermentativă înaltă este mai stabilă la păstrare faţă de drojdia normală. Ea îşi poate menţine puterea de creştere până la o lună în condiţii de păstrare optime, la max. 10 C, ideal la 4 C, şi până la 2 săptămâni la 20 C. La 35 C stabilitatea nu se menţine decât max. 24 ore. Depozitarea drojdiei uscate Drojdia uscată nu reclamă spaţii refrigerate de păstrare, dar depozitarea la temperaturi scăzute şi păstrarea în pachete închise ermetic, sub vacuum sau în atmosferă de gaz inert îi măresc stabilitatea. Scăderea activităţii drojdiei uscate este accelerată de temperaturi înalte şi de prezenţa oxigenului. Depozitarea drojdiei lichide Drojdia lichidă se păstrează în vase curate, în locuri răcoroase. Nu se recomandă păstrarea drojdiei lichide mai mult de 24 ore. 2. Depozitarea sării şi a zaharului Sarea şi zahărul sunt produse higroscopice, care absorb cu uşurinţă umiditatea din aer. De aceea, se depozitează în spaţii închise, ferite de umezeală (ϕ =50 60%). Depozitarea se face în saci aşezaţi pe palete din lemn. 3. Depozitarea uleiului şi a grăsimilor Uleiul se păstrează în bidoane, ferite de lumină şi în încăperi răcoroase. Grăsimile uşor alterabile (untul, margarina, ouăle ş.a.) se păstrează în spaţii frigorifice (dulapuri sau camere frigorifice). 28

29 Întrebări referitor la tema dată 1. Pregătirea făinii; 2. Pregătirea apei; 3. Pregătirea drojdiei; 4. Pregătirea sării. MODULUL III Pregătirea materiilor prime şi auxiliare TEMA 5 Pregătirea materiilor prime Operaţiile de pregătire au drept scop aducerea materiilor prime şi auxiliare într-o stare fizică corespunzătoare pentru a fi introduse la prepararea aluatului. Ele sunt specifice fiecărei materii prime şi auxiliare. 1. Pregătirea făinii Pregătirea făinii pentru fabricarea aluatului presupune executarea următoarelor operaţii: Amestecarea; Cernerea; Încălzirea. Amestecarea Se amestecă făinuri de acelaşi tip, dar de calităţi diferite. Scopul operaţiei este obţinerea unui lot de făină cu proprietăţi tehnologice omogene şi obţinerea pâinii de calitate constantă. Procesarea făinurilor de calităţi diferite impune modificarea parametrilor tehnologici, ceea ce nu întotdeauna este posibil, iar pâinea se obţine de calitate variabilă. Amestecarea urmăreşte compensarea defectelor unei făini prin adăugarea altei făini (altor făinuri) cu calităţile mai bune şi se poate realiza pe mai multe criterii: cantitatea şi calitatea glutenului/proteinelor, capacitatea de formare a gazelor, capacitatea de închidere a culorii în timpul procesului tehnologic.!!! Cel mai frecvent amestecarea făinurilor se realizează pe baza cantităţii sau calităţii glutenului!!! Proporţia amestecurilor se stabileşte pe baza analizelor de laborator. Cernerea Cernerea făinii urmăreşte îndepărtarea impurităţilor grosiere ajunse accidental în făină după măcinare, în timpul transportului şi depozitării (fire de la saci, bucăţi de hârtie etc.) care nu trebuie să ajungă în produs. Cerenerea făinii poate fi efectuată în cernetoare cu acţinea periodică (care există sub mai multe tipuri, iar cel mai cunoscut fiind cernătorul de tip Pioner ), sau în cernătoare cu acţiunea continuă (de tip Burat ) 24

30 a Utilajul de cernere folosit la fabricele de panificaţie în afară de îndepărtarea impurităţilor grosiere, realizeză încă îndepărtare impurităţilor metalice. Separarea corpurilor metalice feroase se realizează cu ajutorul magneţilor, care reţin impurităţile metalice feroase ajunse în făină de la valţuri în timpul măcinării. Magneţii se pot amplasa înainte sau după cernere (varianta cel mai des utilizată). În funcţie de aceasta diferă şi construcţia lor În acelaşi timp, prin cernere făina se afânează şi se aeriseşte. Încălzirea Acest lucru permite prepararea aluatului cu temperatura optimă fără să fie necesară încălzirea apei la temperaturi superioare valorii de 45 C, care ar conduce la denaturarea termică a proteinelor glutenice, însoţită de pierderea proprietăţilor lor funcţionale. În secţiile de capacităţi mici şi medii, încălzirea făinii se face prin menţinerea ei timp de 24 ore în depozitul de zi, care este încălzit. În secţiile de capacitate mare, cu depozitarea în vrac a făinii şi transportul ei prin fluidizare, încălzirea se realizează prin utilizarea aerului cald la transportul făinii. b Fig Construcţia cernătoarelor a. Cernător de tip Pioner b. Cernător de tip Burat 25

31 2. Pregătirea apei Pregătirea apei pentru prepararea aluatului constă în aducerea ei la temperatura necesară, astfel încât la sfârşitul frământării semifabricatele (prospătura, maiaua şi aluatul) să aibă temperatura optimă. Aceasta constă în încălzirea sau, după caz, în răcirea ei. Încălzirea apei se poate realiza pe două căi: prin amestecarea apei reci, de la reţeaua de alimentare, cu apa caldă adusă în prealabil la temperatura de circa 60 C; prin barbotare de abur de joasă presiune în apa rece. 3. Pregătirea drojdiei Pregătirea drojdiei presate Suspensionarea drojdiei urmăreşte repartizarea cât mai uniformă a celulelor de drojdie în masa aluatului, pentru asigurarea unei fermentaţii omogene. Suspensionarea se realizează prin amestecarea drojdiei cu apa caldă (30-35 C) în proporţii drojdie/apă de 1:3; 1:5; 1:10, sub influenţa agitării timp de câteva minute. Filtrarea suspensiei de drojdie se face utilizând un filtru grosier şi are ca scop reţinerea impurităţilor ajunse accidental în suspensie (cel mai adesea bucăţi de hârtie din ambalajul pachetelor de drojdie). Activarea drojdiei Se aplică pentru îmbunătăţirea performanţelor ei tehnologice. Activarea drojdiei de panificaţie are ca scop adaptarea ei la mediu-aluat, unde condiţiile de viaţă ale celulei sunt diferite de cele din mediul de cultură din fabricile de drojdie. Drojdia de panificaţie este cultivată în fabricile de drojdie în condiţii puternic aerobe, când celula de drojdie îşi procură energia necesară vieţii prin metabolizarea glucidelor pe cale aerobă, prin respiraţie. Introdusă în aluat, ea ajunge în condiţii aproape anaerobe în care principalul glucid fermentescibil este maltoza, ceea ce impune o reconstituire a echipamentului enzimatic iar consumul glucidelor se realizează pe cale glicolitică (fermentativă). Drojdia de panificaţie nu conţine sau conţine urme de maltază şi maltopermează. Din această cauză ea are nevoie de un timp de adaptare care să-i permită sinteza acestor enzime implicate în fermentarea maltozei. Sinteza lor are loc în prezenţa substratului, a maltozei, iar furnizorul de energie este glucoza. Studiul adaptării drojdiei la condiţiile mediului- aluat a arătat că adaptarea are loc în două etape: - prima etapă constă în adaptarea la mediul anaerob, când are loc trecerea de la procesul respirator la cel fermentativ. Acest proces este foarte rapid şi are loc din momentul introducerii drojdiei în apa pentru prepararea suspensiei, înainte ca ea să ajungă în aluat, lucru care se datorează faptului că drojdia este facultativ anaerobă, astfel că în funcţie de condiţii ea îşi poate schimba metabolismul de la o cale oxidativă la una fermentativă şi invers (enzimele de respiraţie şi cele de fermentaţie sunt permanent sintetizate de celulă); 26

32 - a doua etapă constă în adaptarea drojdiei la fermentarea maltozei, proces care are o durată mare, de 2 4 ore. Activarea prealabilă a drojdiei urmăreşte scurtarea acestei perioade de adaptare la fermentarea maltozei în scopul scurtării duratei de fermentare a aluatului. În principiu, activarea se realizează prin introducerea drojdiei într-un mediu nutritiv fluid, optim din punct de vedere al compoziţiei pentru nutriţia drojdiei şi menţinerea în acest mediu min şi chiar 2 3 ore la temperatura de C. Experimental s-a stabilit că mediul nutritiv trebuie să conţină glucide fermentescibile, ca sursă de carbon, azot asimilabil, elemente minerale, în special azot şi fosfor, vitamine. Metode de activare Activarea drojdiei se face pe medii nutritive, care trebuie să conţină, ca şi în metodele anaerobe, glucide fermentescibile, azot asimilabil, elemente minerale (azot, fosfor), vitamine. Se folosesc două categorii de metode de activare a drojdiei: metode anaerobe şi metode aerobe. Parametri optimi de activare Pe lângă compoziţia mediului, pentru activarea drojdiei sunt importanţi şi o serie de parametri: - concentraţia drojdiei în mediu; cu cât aceasta este mai mică, cu atât efectul de activare este mai mare; în general, ea trebuie să fie sub limita de concentraţie la care se inhibă înmulţirea drojdiei (2 %); - diluţia mediului se consideră optimă pentru umiditatea de %; - ph ul optim este de 4,4 5,7; - temperatura optimă de C; - durata de menţinere a drojdiei în mediul de activare, în medie 2 ore. Efectul activării drojdiei Folosirea drojdiei activate în prealabil permite: - reducerea consumului de drojdie cu %; - scurtarea duratei de fermentare a semifabricatelor; - îmbunătăţirea calităţii pâinii. Efectul activării este cu atât mai important cu cât drojdia este de calitate mai slabă şi cu cât doza ei în aluat este mai mică. Se admite că, în timpul activării nu are loc procesul de înmulţire a drojdiei. Instalaţii pentru prepararea suspensiei de drojdie În principiu, instalaţiile de capacitate mică, constau dintr-un rezervor, de regulă de formă cilindrică, unde se introduce apa cu temperatura de C şi drojdia, şi se supun agitării. Diferitele tipuri constructive diferă între ele prin construcţia sistemului de agitare. Rezervoarele mai sunt prevăzute cu scală de nivel pe care se citeşte cantitatea de apă introdusă, termometru de control a temperaturii apei, racord pentru evacuarea suspensiei de drojdie (fig.5.2.). 27

33 Fig Instalaţia pentru prepararea suspensiei de drojdie Rezervorul pentru suspensionarea drojdiei se confecţionează din material inoxidabil. 4. Pregătirea sării Dizolvarea - sarea cu solubilitate redusă, pentru o distribuţie cât mai uniformă în masa aluatului, este dizolvată în apă. Soluţia de sare se prepară ca soluţie concentrată, a cărei concentraţie este sub concentraţia de saturaţie, sau ca soluţie saturată. Instalaţii pentru prepararea soluţiei de sare Obţinerea soluţiei de sare se poate face prin două procedee: procedeul discontinuu cu agitare; procedeul continuu cu pentru dizolvarea sării. 28

34 Întrebări referitor la tema dată 1. Pregătirea zaharului; 2. Pregătirea grăsimilor; 3. Pregătirea laptelui praf; 4. Pregătirea ouălor. MODULUL III Pregătirea materiilor prime şi auxiliare TEMA 6 Pregătirea materiilor auxiliare 1. Pregătirea zaharului Zahărul se introduce în aluat în stare dizolvată. Dizolvarea se face cu apă având temperatura de 30 C şi agitare. Pentru îndepărtarea impurităţilor ajunse accidental în soluţie, aceasta se filtrează. 2. Pregătirea grăsimilor Grăsimile lichide (ulei de floarea soarelui) se folosesc ca atare. După caz, ele pot fi încălzite. Grăsimile solide (margarină, untul) se aduc prin încălzire într-o stare plastică, care le asigură repartizarea uniformă în masa aluatului. Grăsimile, în special uleiurile vegetale, pot fi introduse în aluat sub formă de emulsie. Astfel se asigură o distribuţie îmbunătăţită a grăsimii în aluat însoţită de creşterea volumului pâinii, de dezvoltarea mai bună a porozităţii şi colorare mai deschisă a miezului. Emulsia se obţine din: ulei (45 50 %); apă (40 50 %); emulgator (5 7 %). În calitate de emulgator se pot folosi lecitina sau monogliceridele. Emulsiile de ulei-apă se folosesc şi pentru ungerea formelor şi a tăvilor de copt (emulsii de desprindere). Pot fi folosite emulsii ce conţin 20-35% ulei, 4-7% emulgator, 63-75% apă. Instalaţii pentru obţinerea emulsiei de grăsimi Instalaţie cu agitator În secţiile de mică capacitate, emulsia de grăsimi se poate obţine într-un rezervor prevăzut cu ax cu palete, dizolvarea emulgatorului în ulei făcându-se separat (fig.6.1). Foarte importantă este respectarea ordinii de introducere a componentelor şi a turaţiei axului agitator. 24

35 La capătul Fig Instalaţie cu agitator pentru conductei de obţinerea emulsiei de grăsimi recirculare se 1- rezervor; 2- ax agitator află vibratorul hidrodinamic. Acesta are următoarea construcţie: capătul conductei de recirculare este obturat (închis) cu o clapetă care are diametral o fantăă (orificiu) cu lăţimea de 1 mm, iar în faţa fantei se fixeazăă o lamelă de oţel. Jetul de amestec care iese prin fantă cu viteza de m/s şi presiunea de Pa obligă lamela să vibreze. Aceste vibraţii produc emulsionarea grăsimii în apă. Condiţia este ca în procesul de emulsionare vibratorul să fie scufundat în amestecul ce se emulsionează. Durata de emulsionare depinde de cantitatea de lichid ce se emulsionează şi de presiunea înaintea vibratorului. Instalaţie cu vibrator hidrodinamic Instalaţia (fig. 6.2) este formată dintr-un rezervor de emulsionare, care este racordat la un dozator de apă caldă şi la rezervorul în care se dizolvă emulgatorul, acesta din urmă fiind prevăzut cu agitator şi manta dublăă de încălzire. O pompă preia conţinutul din rezervorul de emulsionare şi-1 recirculă. Fig Instalaţie de emulsionare cu vibrator hidrodinamic 1- rezervor pentru dizolvarea emulgatorului; 2- filtru; 3- rezervor de emulsionare; 4- filtru; 5- pompă de recirculare; 6- conductă de recirculare; 7- vibrator; 8- manometru; 9- dozator de apă 3. Pregătirea laptelui praf Laptele praf se poate folosi ca atare, dar rezultate superioare se obţin dacă acesta este dizolvat în prealabil în apăă cu temperatura de 40 C (1 parte lapte praf şi 3 4 părţi apă). 4. Pregătirea ouălor Ouăle întregi proaspete se supun dezinfectării şi spălării în vederea reducerii încărcării microbiene. Dezinfectareaa se face cu soluţie de clor 2% timp de 5 10 minute şi soluţie sodată 20%, urmată de spălare cu apă 5 6 min. Se execută în bazine speciale. Se introduc în aluat după o batere prealabilă, singure sau în amestec cu apa (raport 1:1). Melanjul congelat înainte de utilizare se decongelează şi apoi se filtrează. În vederea omogenizării în aluat se amestecă cu apă caldă în raport 1:1. Praful de ouă se amestecă cu apă caldă având temperatura de C (1 parte ouă praf 3 părţi apă), se omogenizează prin agitare şi apoi se filtrează. Optim este ca hidratarea ouălor să dureze o oră. 25

36 MODULUL IV Dozarea materiilor prime şi auxiliare TEMA 7 Dozarea făinii Întrebări referitor la tema dată 1. Dozatoare de făină cu acţiunea discontinuă; 2. Dozatoare de făină cu acţiunea continuă. Scopul operaţiei de dozare este obţinerea aluatului cu proprietăţi reologice optime şi a compoziţiei corespunzătoare produsului. Dozarea făinii este o operaţie simplă, dar se realizează greu datorită proprietăţilor acesteia, în special proprietăţii de a se asocia şi de a adera la suprafaţa aparatelor de dozat, precum şi de frecare internă. Variaţii mici ale umidităţii produc variaţii mari ale proprietăţilor făinii. Dozatoarele de făină pot avea funcţionare discontinuă (periodică) sau funcţionare continuă şi pot realiza dozarea pe principiul gravimetric (prin determinarea masei produsului) sau volumetric (prin determinarea volumului produsului). 1. Dozatoare de făină cu acţiunea discontinuă Dozatoare de făină cu acţiunea peroidică deservesc malaxoare cu funcţionare discontinuă şi funcţionează pe principiul gravimetric. Cantitatea de făină ce se dozează variază în limite largi, în funcţie de faza tehnologică (prospătură, maia, aluat), de modul de preparare a aluatului (direct, indirect), de capacitatea cuvei. De aceea, dozatoarele de făină trebuie să poată doza cantităţi de făină cuprinse în limite largi. Fig Dozator de făină cu acţiunea discontinuă MD 100 În mod obişnuit ele au în componenţă câte un recipient cilindric terminat printr-un con de evacuare şi care se sprijină prin patru cuţite pe un sistem de pârghii. Partea superioară a recipientului este conectată la gura de alimentare printr-un tub flexibil din pânză. Alimentarea dozatorului cu făină se face dintr-un rezervor de făină, cu o capacitate mai mare decât doza maximă, prin intermediul unui şnec sau a unei ecluze. La descărcarea dozatorului se deschide o clapetă şi făina cade în cuvă. în momentul evacuării făinii din dozator, la partea superioară a recipientului de cântărire se creează o depresiune, care antrenează printr-o conductă de legătură aerul şi particulele de făină pulverizate din secţiunea inelară formată prin dublarea pereţilor tubului de evacuare. în felul acesta este împiedicată prăfuirea cu făină a spaţiului înconjurător. 24

37 Fig Construcţia dozatorului de făină cu acţiunea discontinuă MD Dozatoare de făină cu acţiunea continuă Dozatoare de făină acţiunea continuă deservesc malaxoare cu funcţionare continuă şi realizează dozarea pe principii volumetric sau gravimetric. În principiu, ele sunt instalaţii de transport (bandă, şnec) sau de transfer (ecluză) al căror debit se reglează prin modificarea coeficientului de încărcare sau prin modificarea turaţiei. 25

38 MODULUL IV Dozarea materiilor prime şi auxiliare TEMA 8 Dozarea apei, drojdiei, sării şi materiilor auxiliare Întrebări referitor la tema dată 1. Dozarea apei; 2. Doazarea drojdiei; 3. Dozarea sării; 4. Dozarea materiilor auxiliare. 1. Dozarea apei Apa se introduce la prepararea aluatului într-o anumită cantitate şi cu o anumită temperatură, determinate de calitatea făinii. Prezenţa ei în aluat este indispensabilă, apa condiţionând hidratarea făinii şi deci formarea aluatului. Cantitatea de apă introdusă în aluat trebuie să asigure umflarea optimă a componentelor făinii şi în principal a proteinelor la frământare şi gelatinizarea amidonului la coacere. De asemenea, ea trebuie să asigure obţinerea unui aluat modelabil (cu consistenţa corespunzătoare nici slab, nici tare ). Pentru diferite sortimente de pâine şi produse de panificaţie preparate din făină de grâu, cantitatea de apă folosită variază între 40 şi 70 %. Dozele minime se folosesc pentru aluatul de covrigi, iar dozele maxime, ptntru pâinea din făină integrală coaptă în formă. Cantitatea de apă folosită la prepararea aluatului este influenţată de o serie de factori: umiditatea făinii - cu cât făina are umiditate mai mică, cu atât poate să absoarbă mai multă apă la frământare; extracţia făinii - exercită o anumită influenţă asupra raportului făină-apă, şi anume, cu cât extracţia făinii este mai mare, cu atât apa absorbită la frământare este mai mare. Aceasta se datorează faptului că particulele de tărâţe reţin apa în micro şi macrocapilarele lor; calitatea făinii - este principalul factor care influenţează cantitatea de apă absorbită la frământare, pe de o parte pentru că apa reţinută de proteine în procesul de umflare osmotică depinde de cantitatea şi calitatea acestora, fiind cu atât mai mare cu cât cantitatea proteinelor este mai mare şi calitatea mai bună, iar pe de altă parte, pentru că consistenţa optimă din punct de vedere tehnologic variază cu calitatea făinii, fiind cu atât mai mare cu cât calitatea făinii este mai slabă; granulozitatea făinii - cu cât făina are granulozitate mai mică, cu atât ea leagă mai multă apă la frământare; cantitatea şi natura ingredientelor: zahăr, grăsimi, lapte, ouă etc. - modifică raportul făină-apă în aluat. Cu cât proporţia acestora este mai mare, cu atât cantitatea de apă adăugată în aluat scade; sortul produsului - influenţează indirect cantitatea de apă folosită la frământare, umiditatea acestuia fiind reglementată prin norme de calitate. 24

39 Cantitatea de apă determină consistenţa aluatului, care, la rândul ei, influenţează viteza proceselor coloidale, biochimice, microbiologice şi calitatea pâinii. Temperatura apei este principalul mijloc prin care se realizează temperatura aluatului, parametru care influenţează viteza proceselor din aluat. Dozatoare de apă sunt instalaţii cu care se măsoară cantitatea de apă introdusă la frământare şi în multe cazuri, realizează şi aducerea apei de dozat la temperatura dorită. În funcţie de malaxorul pe care-l deservesc, dozatoarele de apă pot fi cu funcţionare continuă sau cu funcţionare discontinuă, iar după principiul de dozare pot fi gravimetrice sau volumetrice, cele mai utilizate fiind cele volumetrice. 2. Dozarea drojdiei Drojdia se foloseşte la prepararea aluatului, în general, în proporţii de 0,4...3% faţă de masa făinii prelucrate. Cantitatea de drojdie folosită depinde de o serie de factori: Puterea de creştere a drojdiei, care nu este constantă, ea variază de la o tulpină de drojdie la alta şi de asemenea variază în timp. Cu cât puterea de creştere a drojdiei este mai mică, cu atât cantitatea folosită la prepararea aluatului este mai mare, deoarece la scăderea puterii de creştere, scade cantitatea de dioxid de carbon format în aluat la fermentare; Capacitatea făinii de a forma gaze limitează cantitatea de drojdie folosită. O cantitate de drojdie mare comparativ cu capacitatea făinii de a forma gaze face ca în partea finală a procesului tehnologic, la fermentarea finală şi coacere, în aluat să nu rămână cantităţi suficiente de glucide fermentescibile, care să asigure afânarea optimă a aluatului; Metoda de preparare a aluatului influenţează considerabil proporţia de drojdie în aluat. în metoda indirectă de preparare a aluatului, cantitatea de drojdie folosită este mult mai mică, 0,4-1%, faţă de metoda directă, 1,5-3%. Explicaţia pentru aceste diferenţe constă în faptul că, în fazele prealabile aluatului, prospătură şi maia, care au durate mari de fermentare, are loc înmulţirea celulelor de drojdie şi adaptarea lor la mediu-aluat; Cantitatea de zahăr (îndulcitori) şi grăsimi influenţează raportul drojdie/făină în sensul că, la creşterea cantităţii acestora în aluat, este necesară şi o cantitate de drojdie mărită. Explicaţia constă în faptul că proporţii mari de zahăr (peste 10%) şi grăsimi (chiar la 10%) frânează activitatea vitală a celulei de drojdie; Anotimpul influenţează proporţia de drojdie în mod indirect, deoarece temperatura mediului ambiant influenţează pierderea de căldură a aluatului în mediul înconjurător şi deci temperatura aluatului, de care depinde viteza cu care decurg procesele în aluat. De aceea, în anotimpul călduros, când aluatul îşi menţine mai bine temperatura, proporţia de drojdie poate să scadă, iar în anotimpul rece, când pierderile de căldură din masa aluatului sunt mai mari, se poate mări adaosul de drojdie; Forma drojdiei de panificaţie. La folosirea drojdiei uscate în locul drojdiei presate se foloseşte aşa-numita rată de conversie. Aceasta reprezintă cantitatea de drojdie uscată necesară pentru a obţine rezultate echivalente cu drojdia presată, exprimată 25

40 în procente faţă de drojdia presată. Pentru cele mai multe sisteme-aluat, rata de conversie pentru drojdia uscată activă este 45-47%. Dozatoare pentru suspensia de drojdie. Suspensia de drojdie se dozează în funcţie de cantitatea de drojdie ce trebuie introdusă în aluat şi de concentraţia ei. Dozatoarele primesc suspensia de drojdie de la instalaţia de preparare a suspensiei şi măsoară volumul ce trebuie dozat. Se folosesc, în general, instalaţii de construcţie asemănătoare cu cele folosite la dozarea apei: dozatoare tip rezervor (cu vase de măsură) pentru malaxoare cu funcţionare discontinuă şi dozatoare continue cu vas de nivel constant, pentru malaxoare cu funcţionare continuă. 3. Dozarea sării Sarea se introduce în aluat în proporţie de 0...2,5% în raport cu făina. Cantitatea de sare folosită variază cu o serie de factori: sortul produsului - complet fără sare se prepară pâinea dietetică fără sare. Pentru majoritatea sortimentelor de pâine şi produse de panificaţie sarea se foloseşte în cantităţi de 1,2-1,5%. Pentru unele sorturi de produse de franzelărie, sau covrigi săraţi, conţinutul de sare în aluat ajunge până la 2,5%; calitatea făinii - datorită efectului de întărire a glutenului, la prelucrarea făinurilor de slabă calitate proporţia de sare poate creşte până la 1,7-1,8%; anotimp - proporţia de sare creşte în anotimpul călduros, datorită proprietăţii ei de a frâna activitatea microbiotei aluatului. Sarea se adaugă în faza de aluat, în unele cazuri, cum este cazul prelucrării făinurilor slabe şi degradate, o parte din sare (0,5-0,8% în raport cu făina din maia) se introduce în faza de maia (maia sarată lichidă). Sarea se adaugă în forma de soluţia. Soluţia de sare se dozează în funcţie de cantitatea de sare ce trebuie introdusă în aluat şi de concentraţia ei. Dozatoare pentru soluţia de sare primesc soluţia de sare de la dizolvatorul de sare şi măsoară volumul necesar pentru dozare. Se pot folosi instalaţiile de dozare pentru utilizate şi la dozaea apei: dozatorul-rezervor (cu vas de măsură) pentru malaxoarele discontinui şi dozatoare cu vas de nivel constant, pentru malaxoarele continui. Se pot folosi şi alte tipuri de dozatoare. 4. Dozarea materiilor auxiliare Dazarea materiilor auxiliare la fabricarea produselor de panificaţie se realizează conform reţetelor de producţie. Pentru dozarea materiilor auxiliare se utilizeză dozatoarele cu funcţionare continuă sau cu funcţionare discontinuă, în funcţie de malaxorul pe care-l deservesc, iar după principiul de dozare pot fi gravimetrice sau volumetrice, în funcţie de stare de agregare a materiei care se dozează. Constructiv dozatoarele pentru materii auxilare sunt la fel ca şi cele pentru dozarea materiilor prime. La deservirea liniilor tehnologice cu funcţionarea discontinuă dozarea materiilor auxiliare se realizează manual prin cântărire (de exemplu dozarea stafidelor la prepararea chiflelor). 26

41 MODULUL V Prepararea aluatului şi semifabricatelor TEMA 9 Frământarea aluatului Întrebări referitor la tema dată 1. Metode de preparare a aluatului; 2. Bazele ştiinţifice ale procesului de frământare; 3. Strucrura aluatului frământat; 4. Proprietăţi reologice ale aluatului; 5. Temperatura aluatului; 6. Durata de frământare; 7. Tipuri de malaxoare. 1. Metode de preparare a aluatului Pentru prepararea aluatului se utilizează următoarele metode: metoda directă (monofazică); metoda indirectă (polifazică) Metoda directă Metoda directă constă în prepararea aluatului într-o singură fază utilizând toate materiile alimentare din reţetă. Este cea mai simplă şi mai rapidă metodă de preparare a aluatului. Se caracterizează prin consum mare de drojdie. Se cunosc două procedee de preparare a aluatului prin metoda directă: procedeul clasic, în care aluatul este frământat cu malaxoare clasice, timp de min, după care este fermentat 2-3 ore la temperatura de C, utilizând 1,5-3% drojdie. procedeul rapid, în care aluatul este frământat la temperatura de C în malaxoare cu turaţie mare a braţului de frământare (rapide, intensive sau ultrarapide), apoi fermentat un timp scurt, min. Acest tip de frământare impune utilizarea substanţelor oxidante (inhibătorilor proteolizei), şi mărirea proporţiei de drojdie la 3-4% datorită scurtării timpului de fermentare. Metoda directă de preparare a aluatului, chiar sub forma procedeului clasic, conduce la produse cu gust şi aromă slabe, iar miezul este sfărâmicios şi se învecheşte repede. Aluatul preparat direct conţine cantităţi mai mici de acizi, substanţe de aromă şi substanţe solubile decât aluatul preparat indirect. Adaosul de aditivi poate ameliora textura miezului şi menţinerea prospeţimii. Aluatul frământat intensiv cu fermentare redusă a aluatului înainte de divizare prezintă precizie mai mare la divizare şi se prelucrează mecanic mai bine decât aluatul obţinut în 24

42 procedeul clasic. Aceste aspecte, alături de scurtarea procesului tehnologic şi volumul mai mare al pâinii reprezintă avantajele procedeului. Însă reducerea duratei de fermentare a aluatului înainte de divizare are efect negativ pentru gustul, aroma şi fărâmiţarea miezului la tăiere. În ambele variante, maturizarea aluatului depinde de modul de conducere a preparării aluatului, de parametrii de proces. Un rol important îl are temperatura. Temperaturi mai înalte accelerează maturizarea şi scurtează durata de fermentare, în timp ce temperaturi mai joase încetinesc procesul de maturizare şi prelungesc timpul de fermentare. Aluaturile reci (22-25 C) sunt ceva mai umede şi mai lipicioase, ceea ce îngreunează prelucrarea lor, faţă de aluaturile mai calde (26-27 C). Timpul de fermentare este influenţat de cantitatea de drojdie utilizată. Cantităţi reduse de drojdie prelungesc, iar cantităţi mărite scurtează timpul de maturizare, deoarece cantitatea de dioxid de carbon formată, influenţează mai mult sau mai puţin întinderea peliculelor de gluten Metoda indirectă Metoda prezintă două variante: metoda bifazică (maia aluat); metoda trifazică (prospătură maia aluat). În metoda indirectă aluatul se prepară cu o fază (metoda bifazică) sau cu două faze (metoda trifazică) prealabile. Fazele prealabile aluatului (maiaua şi prospătura) au drept scop: înmulţirea drojdiei pentru a se obţine un număr suficient de celule de drojdie necesare pentru a produce procesul de fermentare, şi adaptarea ei la mediul-aluat; mărirea timpului de acţiune a enzimelor în scopul creşterii cantităţii de substanţe solubile (glucide, peptone, peptide, aminoacizi); mărirea timpului de acţiune a drojdiilor şi bacteriilor care formează substanţe ce condiţionează maturizarea aluatului, acizi (în principal acid lactic) şi substanţe de gust şi aromă; modificarea reologică a proteinelor în scopul creşterii capacităţii aluatului de a reţine gazele de fermentare. Condiţiile de preparare a maielei şi prospăturii trebuie să asigure realizarea acestor scopuri. Metoda bifazică cuprinde două faze tehnologice: maiaua şi aluatul. Maiaua se prepară din făină, apă şi drojdie. Cantitatea de drojdie utilizată reprezintă 0,6-1,5% drojdie comprimată şi 20-25% drojdie lichidă. Pentru mărirea acidităţii iniţiale, la maia se poate adăuga o porţiune de maia matură fermentată, numită baş. Proporţia acestuia variază cu calitatea şi extracţia făinii între 5 şi 20% în raport cu făina prelucrată, valorile inferioare folosindu-se pentru făinurile de extracţie mică şi de calitate bună, iar valorile superioare pentru făinurile de extracţie mare şi calitate slabă. La prelucrarea făinurilor de calitate slabă se poate adăuga şi sare în maia în proporţie de circa 0,5% faţă de total făină prelucrată, pentru întărirea glutenului. Adaosul de sare se foloseşte şi pentru mărirea stabilităţii la fermentare a maielei în anotimpul călduros, sarea având proprietatea de a frâna activitatea fermentativă a drojdiilor şi bacteriilor. 25

43 Modul de conducere a maielei, respectiv mărimea, consistenţa, temperatura şi durata de fermentare a acestora influenţează întreg procesul tehnologic şi calitatea produsului finit. Toţi aceşti parametri se adoptă în funcţie de calitatea făinii. După consistenţă maiaua poate fi: Consistentă; Fluidă. Maiaua consistentă are umiditatea de 41-44%. Această umiditate a maielei asigură hidratarea proteinelor şi formarea glutenului, activitatea enzimatică şi solubilizarea unei cantităţi suficiente de substanţe nutritive pentru activitatea drojdiilor şi bacteriilor. Mărimea maielei este dată de cantitatea de făină folosită la prepararea ei. Aceasta reprezintă 30-60% din cantitatea de făină prelucrată, în funcţie de calitatea făinii. La prelucrarea făinurilor normale, cu calităţi tehnologice bune şi foarte bune, la maia se foloseşte 50% din cantitatea de făină prelucrată. Pentru făinurile de calitate slabă şi pentru făinurile puternice, proporţia se modifică. Pentru făinurile de calitate slabă şi hiperenzimatice ea reprezintă 30-40% (maia mică), iar pentru făinurile puternice 55-60% (maia mare). Se modifică astfel cantitatea de proteine glutenice care sunt supuse proteolizei în timpul fermentării maielei. Pentru obţinerea pâinii de calitate, se apreciază că făina introdusă de maia în aluat nu trebuie să fie mai mică de 25% din cantitatea de făină prelucrată. Făina adusă de maia este fermentată şi cu cât aceasta este în cantitate mai mare, respectiv raportul maia/aluat este mai mare, cu atât aluatul se maturizează mai repede. Temperatura maielei variază între 25 şi 29 C, iar durata de fermentare între 90 şi 180 min. Limitele inferioare a acestor parametri sunt folosite la prelucrarea făinurilor de calitate slabă şi hiperenzimatice, iar cele superioare la prelucrarea celor de calitate foarte bună sau puternice. Prin alegerea parametrilor de proces pot fi dirijate procesele coloidale, biochimice şi microbiologice care au loc în maia în timpul fermentării, astfel încât să se obţină pe lângă proprietăţile reologice cele mai bune posibile şi înmulţirea drojdiei şi formarea unor cantităţi suficiente de acizi şi de substanţe de gust şi aromă. Maiaua fluidă are umiditatea de 63-75% şi conţine 30-40% din făina prelucrată. Se prepară din făină, apă, drojdie şi baş. Cantitatea de apă poate reprezenta până la 80-82% din apa calculată după capacitatea de hidratare. Cu cât calitatea făinii este mai bună, cu atât cantitatea de făină şi apă adăugate la prepararea maielelor fluide sunt mai mari. Se poate adăuga şi sare, cantitatea acesteia reprezentând 0,7-1% faţă de total făină prelucrată. Introducerea sării în maiaua lichidă conduce la întărirea glutenului. Maiaua fluidă se frământă 8-10 min. Se prepară cu temperatura de C şi fermentează 3-4 ore, în funcţie de calitatea şi extracţia făinii. Valorile minime se aplică la prelucrarea făinurilor de calitate slabă, iar cele maxime la prelucrarea făinurilor puternice. Creşterea temperaturii maielei peste aceste valori (30-32 C), posibilă în cazul făinurilor de calitate foarte bună şi a celor puternice, accelerează fermentaţia şi reduce durata operaţiei de fermentare. În maielele fluide procesul de maturizare este accelerat, înmulţirea drojdiei şi adaptarea ei la fermentarea maltozei au loc mai rapid. 26

44 Sfârşitul fermentării se poate stabili organoleptic după spuma densă care se formează la suprafaţa maielei. Principalii parametri de preparare a maielelor de diferite consistenţe sunt prezentaţi în tabelul 9.1. Tabel 9.1. Parametri de preparare a maielelor de diferite consistenţe Parametrii Tipul maielei în fucţie de consistenţa Maia consistentă Maia fluidă Făină % % Umiditate % % Timp frământare 8-10 min 8-10 min Timp fermentare 1,5-3 h 3-4 h Temperatură C C Apă 55% 80-82% Din punct de vedere al procedeului de frământare, maiaua, indiferent de consistenţa ei, poate fi frământată prin procedeul clasic sau procedeul rapid, intensiv sau ultrarapid. Experimental, s-a observat că frământarea maielei la turaţii mari a braţelor de frământare accelerează maturizarea ei. Maiaua introduce în aluat o parte de gluten format şi în acelaşi timp o cantitate de gaze de fermentare care contribuie la creşterea numărului de pori ce se formează în aluat. Aluatul se prepară din maia fermentată, restul de făină şi apă, sare şi materii auxiliare. Parametrii tehnologici ai aluatului, consistenţa, temperatura, durata de frământare şi fermentare se aleg în funcţie de calitatea făinii, după aceleaşi principii ca la prepararea maielei, utilizându-se consistenţe mai mari, temperaturi, durate de frământare şi fermentare mai mici la prelucrarea făinurilor de calitate slabă şi consistenţe mai mici, temperaturi, durate de frământare şi fermentare mai mari la prelucrarea făinurilor puternice. Aceste regimuri tehnologice urmăresc, protejarea proprietăţilor reologice ale aluatului, având în vedere că temperaturile mai mici şi consistenţele mai mari reduc viteza proceselor din aluat, iar duratele de fermentare mai scurte reduc durata acestor procese, în timp ce duratele de frământare mai mici împiedică degradarea mecanică a glutenului, toate acestea mărind stabilitatea aluaturilor preparate din făinuri slabe. La prelucrarea făinurilor de calitate foarte bună şi a celor puternice este utilă folosirea de temperaturi ceva mai înalte, consistenţe mai mici, durate de frământare şi fermentare mai lungi, pentru a mări viteza proceselor din aluat, respectiv durata acestora şi timpul de aplicare a acţiunii mecanice, pentru a obţine o scădere a rezistenţei şi elasticităţii glutenului şi a creşterii extensibilităţii lui şi prin aceasta o creştere a capacităţii aluatului de a reţine gazele de fermentare. Limitele de variaţie a parametrilor de proces ai aluatului sunt: durata de frământare 8-15 min, temperatura C, durata de fermentare min. Metoda trifazică cuprinde trei faze tehnologice: prospătura, maiaua şi aluatul. Se recomandă, în special, la prelucrarea făinurilor de extracţie mare, a celor de calitate slabă şi hiperenzimatice. 27

45 Prospătura se prepară din 5-20% făină, faţă de total făină prelucrată, apă, drojdie (aproximativ 0,1%) bacterii (KMKZ) şi în unele cazuri şi baş (1%) pentru mărirea acidităţii iniţiale. Prospătura reprezintă o cultură de drojdii şi bacterii care se foloseşte pentru mărirea acidităţii iniţiale a maielei şi aluatului, necesară pentru întărirea glutenului şi limitare a degradării lui enzimatice, precum şi pentru obţinerea de produse cu gust şi aromă plăcute. Prospătura se frământă 6-8 min şi se fermentează 4-6 ore la temperatura de C, în funcţie de calitatea şi extracţia făinii. Maiaua se prepară din prospătură fermentată, făină, apă şi drojdie care după fermentare ( min) se foloseşte la prepararea aluatului. Aluatul se prepară din maiaua fermentată, făină, apă, sare şi materii auxiliare Aprecierea comparativă a metodelor directă si indirectă de preparare a aluatului Metoda directă de preparare a aluatului este astăzi larg folosită, în varianta clasică, dar mai ales în varianta rapidă. Principalul avantaj al metodei constă în durata mai scurtă a procesului tehnologic. De asemenea, metoda necesită utilaje şi operaţii mai puţine decât metoda indirectă. Din punct de vedere al calităţii pâinii, deşi volumul este mai mare, în special în varianta rapidă, miezul are proprietăţi fizice inferioare, se fărâmiţează la tăiere, iar gustul şi aroma sunt mai slabe decât ale pâinii obţinute prin procesul indirect. Este mai economicoasă, necesitând manoperă mai puţină şi înregistrând pierderi la fermentare mai mici. Metoda indirectă are o durată mai mare şi este mai puţin economicoasă, ea necesitând operaţii şi utilaje, în special cuve, mai multe (cu 25-40%) decât în metoda directă. De asemenea, datorită timpului mai lung de fermentare pierderile la fermentare sunt mai mari, iar randamentul în pâine mai mic (cu aproximativ 0,5%). Însă metoda prezintă o serie de avantaje: pâinea se obţine de calitate superioară, cu o porozitate mai bună şi proprietăţi fizice superioare ale miezului, gust şi aromă mai plăcute şi durată de prospeţime mai îndelungată; aluatul se maturizează mai repede şi mai complet; se foloseşte o cantitate mai mică de drojdie; prezintă flexibilitate tehnologică mare. 2. Bazele ştiinţifice ale procesului de frământare Operaţia de frământare are drept scop obţinerea unui amestec omogen, din materiile prime şi auxiliare şi în acelaşi timp obţinerea unui aluat cu structură şi proprietăţi vâsco-elastice specifice. De asemenea, la frământare se include în aluat o cantitate de aer, foarte importantă pentru proprietăţile reologice ale aluatului şi pentru calitatea produsului. Formarea aluatului cu structura şi proprietăţile lui reologice specifice se produce în urma unor procese fizice, coloidale, biochimice, rolul principal avându-l procesele fizice şi coloidale Procese fizice Procesul de frământare constă într-un proces de amestecare şi unul de frământare propriuzis. 28

46 În timpul amestecării, particulele de făină absorb apa, se umflă şi formează mici aglomerări umede. Datorită legării apei se degajă căldura de hidratare şi amestecul se încălzeşte uşor. La continuarea acţiunii braţului de frământare, aglomerările umede de făină suferă deplasări relative şi sub acţiunea gradienţilor de viteză care iau naştere în masa aglomerărilor umede de făină, acestea se lipesc între ele şi formează o masă compactă, omogenă. Începe de fapt procesul de frământare propriu-zis. Frământarea propriu-zisă decurge în mai multe faze. Masa omogenă formată, supusă în continuare acţiunii mecanice de frământare, capătă însuşiri elastice, se dezlipeşte uşor de pe peretele cuvei, umiditatea de la suprafaţă dispare şi suprafaţa aluatului devine netedă şi lucioasă. Este faza de dezvoltare a aluatului. Timpul necesar pentru obţinerea dezvoltării optime a aluatului este de 2 25 min, în funcţie de calitatea făinii, cantitatea de apă şi turaţia braţului frământător. La continuarea frământării, datorită gradienţilor de viteză care iau naştere în masa aluatului, acesta este supus la deformări. În aceste condiţii, în funcţie de calitatea făinii, un anumit timp aluatul îşi poate păstra proprietăţile reologice atinse la sfârşitul fazei de dezvoltare. Este faza de stabilitate. Peste acest moment, continuarea frământării duce la modificări ale proprietăţilor reologice ale aluatului. Aluatul devine moale, puţin elastic şi foarte extensibil. Apoi îşi pierde coeziunea, devine lipicios şi chiar asemănător unui lichid vâscos. Este faza de înmuiere. Acţiunea mecanică are deci efect diferit asupra proprietăţilor aluatului în diferite stadii de frământare Procese coloidale Aceste procese cuprind: hidratarea componenţilor făinii; formarea structurii glutenului şi aluatului; peptizarea proteinelor. Hidratarea făinii este un proces complex. Cei doi componenţi majori ai făinii, proteinele şi amidonul, leagă cea mai mare cantitate de apă în aluat. Un rol important îl au şi pentozanii. Substanţele proteice leagă apa în proporţie de % faţă de masa lor exprimată ca substanţă uscată. Amidonul leagă apa în proporţie de 30-35% faţă de masa sa de substanţă uscată. Formarea structurii glutenului şi aluatului. Pentru aluatul din făină de grâu, formarea glutenului este determinantă. Glutenul se formează din proteinele glutenice, gliadina şi glutenina, care în prezenţa apei se umflă şi sub influenţa acţiunii mecanice de frământare se unesc între ele. Rezultă o structură sub forma unei reţele de filme proteice vâsco-elastice, care înglobează granulele de amidon şi care determină obţinerea unui aluat coeziv, capabil să se extindă sub presiunea gazelor de fermentare. Peptizarea proteinelor. În timpul frământării, pe lângă formarea glutenului, proteinele glutenice suferă şi un proces de depolimerizare care depinde de durata şi intensitatea frământării şi de calitatea făinii. 29

47 2.3. Procese biochimice În timpul frământării în aluat sunt declanşate şi procesele biochimice: amiloliza, proteoliza, activitatea lipoxigenazei. Ca urmare a procesului de amiloliză, în timpul frământării cresc cantităţile de maltoză şi dextrine în aluat. Acestea din urmă contribuie la creşterea vâscozităţii aluatului. Proteoliza are ca urmare creşterea cantităţii de compuşi cu azot solubil în aluat. De asemenea, la frământare începe să acţioneze lipoxigenaza, care în prezenţa oxigenului înglobat în aluat oxidează acizii graşi liberi polinesaturaţi şi monogliceridele acestora. Formarea de hidroperoxizi în urma oxidării acizilor graşi polinesaturaţi conduce la oxidarea grupărilor SH şi a pigmenţilor carotenoidici ai făinii. 3. Structura aluatului Din punct de vedere fizic aluatul constă în trei faze: solidă, lichidă, gazoasă. Faza solidă este formată din constituenţii nesolubilizaţi şi apa legată: proteine glutenice umflate limitat, granule de amidon, particule de tărâţe şi alte ingrediente solide. Faza lichidă este formată din acea parte a apei care nu este legată prin adsorbţie şi în care sunt dizolvaţi constituenţii solubili ai aluatului: substanţe minerale, glucide simple, dextrine, proteine solubile în apă, polipeptide, aminoacizi. Ea se găseşte parţial sub forma unor filme subţiri care înconjoară elementele fazei solide, iar cea mai mare parte este în stare dispersă, absorbită osmotic de proteinele glutenice în procesul de umflare. Faza lichidă reprezintă 8-37% din masa aluatului. O influenţă mare asupra fazei lichide a aluatului o au calitatea făinii şi durata de frământare. Faza gazoasă este formată din bulele de aer incluse în aluat la frământare. Ea se prezintă sub formă de emulsie de gaze în faza lichidă a aluatului, iar cea mai mare parte sub formă de bule de aer incluse în proteinele glutenice care se umflă. La o frământare normală, faza gazoasă atinge 10% din volumul aluatului. 4. Proprietăţile reologice ale aluatului Proprietăţile reologice exprimă deformarea în timp a aluatului sub acţiunea forţelor exterioare care se exercită asupra lui. Aluatul preparat din făină de grâu este un corp vâscoelastic neliniar. El posedă proprietăţi care sunt caracteristice atât corpurilor solide cât şi celor lichide şi de aceea are un comportament intermediar între corpurile solide ideale şi cele fluide: atunci când este supus la solicitări, o parte din energie este disipată, iar altă parte este înmagazinată. După descărcare, deformaţia este parţial recuperată. Proprietăţile reologice ale aluatului sunt: elasticitatea, vâscozitatea, relaxarea, fluajul. 30

48 Proprietăţile reologice ale aluatului joacă un rol important în procesele de producţie, în care aluatul este supus acţiunii forţelor care provoacă apariţia de tensiuni şi-i determină deformarea. Proprietăţile reologice ale aluatului sunt influenţate de o serie de factori: calitatea făinii, umiditatea aluatului, temperatura, prelucrarea mecanică, durata de fermentare, adaosuri. 5. Temperatura aluatului Temperatura aluatului este un parametru foarte important. Ea influenţează totalitatea proceselor care au loc în aluat: activitatea enzimelor, a microbiotei şi proprietăţile reologice. Temperatura optimă pentru prepararea aluatului este 32 C. Influenţa temperaturii asupra activităţii enzimelor Temperatura influenţează constanta vitezei de reacţie a enzimelor, ceea ce face ca odată cu creşterea temperaturii aluatului, până la atingerea temperaturii optime, activitatea lor să crească. Pentru amilaze, intensificarea activităţii cu creşterea temperaturii aluatului este benefică, dar în cazul proteazelor, cu excepţia aluaturilor preparate din făinuri puternice, nu este dorită. Influenţa temperaturii asupra microbiotei aluatului Temperatura influenţează înmulţirea şi fermentarea produsă de microbiota aluatului. Influenţa asupra drojdiei Ţinând seama că temperatura optimă de înmulţire a drojdiei de panificaţie (25-26 C) diferă de temperatura optimă de fermentare (30-35 C), cu ajutorul temperaturii se poate regla atât activitatea de înmulţire în fazele premergătoare aluatului, cât şi activitatea fermentativă. Cantitatea de dioxid de carbon creşte cu creşterea temperaturii până la 35 C după care aceasta scade. Influenţa asupra bacteriilor lactice Cu cât temperatura maielei sau aluatului este mai apropiată de C, cu atât sunt mai favorabile condiţiile de temperatură pentru activitatea vitală a bacteriilor aluatului care produc aciditate. De aceea creşterea temperaturii este însoţită de creşterea mai intensă a acidităţii aluatului. Ţinând seama de influenţa temperaturii asupra activităţii enzimelor, activităţii microbiotei şi asupra proprietăţilor reologice ale aluatului, este optim a se folosi o temperatură mai mare la prelucrarea făinurilor puternice şi o temperatură mai scăzută la prelucrarea făinurilor slabe. 6. Durata de frământare Durata de frământare a semifabricatelor, prospătură, maia, aluat este influenţată de o serie de factori: Calitatea făinii. Semifabricatele preparate din făină de calitate slabă se frământă un timp mai scurt decât cel obţinut din făină de calitate medie. Optimul proprietăţilor reologice se obţine în acest caz foarte repede. De obicei frământarea trebuie să înceteze după obţinerea unei mase omogene. Prelungirea frământării peste momentul optim duce la înrăutăţirea proprietăţilor reologice. Aluatul preparat din făină puternică se formează mai lent, ceea ce impune un timp de frământare mai îndelungat. 31

49 Cantitatea de apă. O cantitate mai mare sau mai mică decât apa necesară pentru atingerea consistenţei normale influenţează durata de frământare. Aluaturile de consistenţă mică sunt foarte sensibile la suprafrământare, spre deosebire de cele consistente care au o toleranţă suficient de mare. Turaţia braţului de frământare. Durata de frământare scade cu creşterea turaţiei braţului de frământare. În frământarea clasică durata de frământare este de 6-12 min. Sfârşitul frământării se apreciază senzorial. Aluatul bine frământat trebuie să fie omogen, bine legat, consistent, elastic şi să se desprindă uşor de braţul malaxorului şi de peretele cuvei în care s-a frământat. 7. Tipuri de malaxoare (frământătoare) Frământătoarele de aluat pot fi clasificate după mai multe criterii: după modul de funcţionare: frământătoare cu funcţionare discontinuă şi frământătoare cu funcţionare continuă; după construcţia cuvei: frământătoare cu cuvă fixă şi frământătoare cu cuvă mobilă, acestea din urmă putând avea cuvă cu mişcare forţată sau cuvă cu mişcare liberă. după construcţia braţului de frământare: frământătoare cu axe orizontale, cu axe verticale şi cu axe înclinate. Frământătoare discontinue clasice Execută frământarea discontinuu, în şarje. Cele mai răspândite în industria panificaţiei sunt malaxoarele cu cuvă mobilă şi braţ înclinat sau vertical. Fig. 7.1 Frământătoare discontinue clasice Frământătoare clasice cu acţiunea continuă În principiu, frământătoarele continue constau dintr-o cuvă de formă cilindrică sau semicilindrică orizontală, în care se află braţele de frământare. Fig. 7.2 Frământătoare clasice cu acţiunea continuă 32