31 1 2MB
Digitally signed by Library TUM Reason: I attest to the accuracy and integrity of this document
UNIVERSITATEA TEHNICĂ A MOLDOVEI
TEHNOLOGIA PANIFICAŢIEI Note de curs
Chişinău 2016 0
UNIVERSITATEA TEHNICĂ A MOLDOVEI Facultatea Tehnologie şi Management în Industria Alimentară Catedra Tehnologia Produselor Alimentare
TEHNOLOGIA PANIFICAŢIEI Note de curs
Chişinău Editura „Tehnica-UTM” 2016 1
CZU664.6/7(075.8) B 62 În ultimele decenii, pe baza dezvoltării cercetărilor ştiinţifice, în industria de panificaţie a avut loc o diversificare şi modernizare a tehnologiilor de procesare. Prezenta lucrare conţine o diversă gamă de metode şi tehnici din industria panificaţiei, sunt prezentate metode de analiză cuprinse în standardele şi reglementările în vigoare. Lucrarea se adresează studenţilor Facultăţii Tehnologia şi Managementul în Industria Alimentară, specialitatea 541.2 Tehnologia panificaţiei, secţiile de zi şi cu frecvenţă redusă. Autor: conf. univ., dr. Olga BOEŞTEAN Redactor responsabil: conf. univ., dr. Olga BOEŞTEAN Recenzent: director S.A. „Franzeluţa” Aliona VORONOV DESCRIEREA CIP A CAMEREI NAŢIONALE A CĂRŢII
Boeştean, Olga. Tehnologia panificaţiei: Note de curs/Olga Boeştean; red. resp.: Olga Boeştean; Univ. Tehn. a Moldovei, Fac. Tehnologie şi Management în Industria Alimentară, Catedra Tehnologia Produselor Alimentare. – Chişinău: Tehnica-UTM, 2016.– 221 p. Bibliogr.: p. 220-221. – 50 ex. ISBN 978-9975-45-416-2. 664.6/7(075.8) B 62
© UTM, 2016
ISBN 978-9975-45-416-2. 2
CUPRINS 1. MATERIA PRIMĂ ÎN PRODUCŢIA DE PANIFICAŢIE...................6 1.1. Generalităţi privind bobul de grîu..........................................................6 1.2. Făina......................................................................................................6 1.3. Însuşirile de panificaţie a făinurilor de grîu.........................................13 1.4. Însuşirile de panificaţie ale făinii de secară........................................27 1.5. Făinuri non-grîu...................................................................................31 1.6. Drojdia de panificaţie..........................................................................32 1.7. Apa potabilă........................................................................................42 1.8. Sarea...................................................................................................43 1.9. Zaharurile...........................................................................................44 1.10. Ouăle şi produsele derivate...............................................................47 1.11. Uleiuri şi grăsimi...............................................................................47 1.12. Laptele şi subprodusele de lapte........................................................51 1.13. Condimente şi substanţe aromatizante...............................................52 1.14. Acizii alimentari.................................................................................53 1.15. Malţul.................................................................................................53 1.16. Fibrele alimentare..............................................................................54 1.17. Amelioratori de panificaţie................................................................54 2. DEPOZITAREA MATERIILOR PRIME ŞI AUXILIARE...............55 2.1. Depozitarea făinii.................................................................................55 2.2. Procese ce au loc în timpul maturizării făinii......................................56 2.3. Variaţia umidităţii făinii la maturizare.................................................57 2.4. Modificarea culorii făinii.....................................................................58 2.5. Dinamica creşterii acidităţii în făinuri în decursul maturizării............59 2.6. Modificări ale glucidelor la maturizare................................................60 2.7. Modificările proteinelor din făinuri în timpul maturizării...................62 2.8. Modificările lipidelor din făinuri în timpul maturizării.......................63 2.9. Procese microbiologice şi biochimice care au loc în făină în timpul maturizării................................................................................64 2.10. Procese care stau la baza maturizării făinurilor.................................65 2.11. Factorii de care depinde durata de maturizare a făinii. Procedee de accelerare a maturizării făinii.........................................66 3. CONTROLUL CALITĂŢII MATERIILOR PRIME ŞI AUXILIARE........................................................................................71 3.1. Controlul calităţii făinii........................................................................71 3.2. Controlul calităţii apei.........................................................................74
3
3.3. Controlul calităţii drojdiei...................................................................74 3.4. Controlul calităţii sării.........................................................................75 3.5. Controlul calităţii materiilor auxiliare.................................................75 4. PREGĂTIREA MATERIILOR PRIME Şl AUXILIARE ...............76 4.1. Pregătirea materiilor prime..................................................................76 4.2. Pregatirea materiilor auxiliare ............................................................85 5. ETAPELE UNITARE A PROCESULUI TEHNOLOGIC DE PRODUCERE A PÂINII .....................................................................88 6. PREPARAREA ALUATULUI DIN FĂINĂ DE GRÎU......................92 6.1. Scopul operaţiei de frământare.................................................................92 6.2. Structura aluatului frământat..............................................................106 6.3. Fermentarea aluatului.........................................................................114 6.4. Criteriile de evaluare a gradului de pregătire a aluatului pentru divizare..................................................................129 6.5. Rolul componentelor reţetei la preparare aluatului............................130 7. METODELE DE PREPARARE A ALUATULUI DIN FĂINĂ DE GRÎU..........................................................................142 8. PREPARAREA ALUATULUI DIN FĂINĂ DE SECARA........153 8.1. Deosebirile dintre proprietăţile şi procedeele de preparare a aluatului din făină de secară...............................................................153 8.2. Microorganismele prospăturilor şi aluatului de secară......................155 8.3. Procese ce decurg în timpul maturării semifabricatelor de secară ...........................................................................................158 8.4. Metode de preparare a aluatului din făină de secară.........................160 9. PRELUCRAREA ALUATULUI......................................................166 9.1. Divizarea aluatului.........................................................................166 9.2. Premodelarea (rotunjirea) aluatului ………………………..............169 9.3. Predospirea. Fermentarea intermediară.............................................169 9.4. Modelarea finală a aluatului..............................................................170 9.5. Fermentarea finală a aluatului...........................................................172 9.6. Durata fermentării finale..................................................................175 9.7. Stabilirea duratei optime a fermentării finale...................................176 9.8. Operaţii premergătoare coacerii........................................................176 10. COACEREA.....................................................................................179 10.1. Coacerea aluatului...........................................................................179 10.2. Procese care au loc în aluat în timpul coacerii................................179 10.3. Procese care au loc pe parcursul coacerii........................................181 10.4. Regimul optim de coacere...............................................................184
4
10.5. Durata coacerii...........................................................................185 10.6. Determinarea finisării coacerii...................................................186 10.7. Scăzăminte tehnologice la coacere.............................................187 10.8. Metode noi de coacere...............................................................189 11. RĂCIREA ŞI PĂSTRAREA PÎINII. AMBALAREA...............190 11.1. Răcirea produselor de panificaţie...............................................190 11.2 Factorii care influenţează pierderile la răcire.............................190 11. 3. Păstrarea pîinii...........................................................................192 11.4. Învechirea pîinii..........................................................................192 11.5. Folosirea rebutului......................................................................194 11.6. Ambalarea produselor de panificaţie..........................................194 11.7. Condiţii ce trebuie realizate în depozitul de pîine......................195 12. RANDAMENTUL ÎN PÎINE.......................................................196 13. BOLILE SI DEFECTELE PÎINII. PRELUCRAREA FĂINURILOR DEFECTE.........................................................198 13.1. Bolile pîinii.................................................................................198 13.2. Prelucrarea făinurilor cu defecte.................................................200 13.3. Defectele pîinii...........................................................................202 14. CONTROLUL PRODUCŢIEI ŞI SISTEMUL DE DIRIJARE A CALITĂŢII PRODUCŢIEI LA ÎNTREPRINDERE...........213 14.1. Laboratorul întreprinderii...........................................................216 15. CLASIFICAREA PRODUSELOR DE PANIFICAŢIE............219 BIBLIOGRAFIA.................................................................................221
5
I. MATERIA PRIMĂ ÎN PRODUCŢIA DE PANIFICAŢIE 1.1. Generalităţi privind bobul de grîu Cea mai mare răspîndire pe glob o are grîul moale, care face parte din familia Gramineae, genul Triticum aestivum. Grîul moale se foloseşte preponderent în panificaţie, datorită cărui fapt acest grîu se mai numeşte şi „grîu de pîine”. Grîul tare (Triticum durum) este materia primă principală la fabricarea făinii pentru paste făinoase, cu condiţia unui conţinut de proteină de minimum 15% [2]. În prezent, în conformitate cu normativele naţionale în vigoare, în făina de grîu conţinutul de gluten umed trebuie să fie următorul: făina de calitate superioară – 23...27%; făina de calitatea I – 23...29%; făina de calitatea II – 20...24%; făina integrală – 15...19%. În legătură cu deficitul de grîu cu conţinut înalt de gluten în anii '90 ai secolului trecut grîul moale a fost diferenţiat în 2 grupe: a) cu conţinut de gluten 21...23%; b) cu conţinut de gluten 18%. Materiile prime necesare panificaţiei sunt: făina, apa, drojdia şi sarea. Zahărul, grăsimea, malţul, laptele şi alte produse, ce se utilizează pentru producerea articolelor de panificaţie, se consideră ca materii prime auxiliare. 1.2. Făina Materiile prime folosite în unităţile de panificaţie necesită a fi depozitate în vederea păstrării corespunzătoare a acestora pînă la momentul utilizării în procesul tehnologic. În funcţie de natura lor materiile prime necesită condiţii speciale de păstrare. Toate materiile prime la fabrică trebuie să corespundă standardelor şi altor acte de control. Este obligatorie trecerea controlului calităţii şi altor indici în corespundere cu laboratoarele 6
de producere şi volumul de lucru al laboratorului pe analizele materiilor. Fiecare lot de materii trebuie să fie însoţit de acte a calităţii, să aibă ambalaj şi marcă. Făina este un produs sub formă de pulbere fină, obţinut prin măcinarea boabelor de cereale panificabile grîu şi secară). Făina este grupată după: calitate, natura boabelor, destinaţie. Principalii factori care determină tipul şi calitatea făinii sunt calitatea boabelor de materie primă, particularităţile tehnologiei de producere, conţinutul de proteine, amidon, săruri minerale. Compoziţia chimică a făinii de grîu. Făina de grâu are compoziţie complexă. Ea conţine componente chimice şi biochimice în proporţii ce depind de soiul grîului, condiţiile climatice şi agrotehnice de cultură, gradul de maturizare biologică, tehnologia de măcinare, gradul de extracţie. Făina este formată din substanţă uscată şi apă. Conţinutul de umiditate este 14-14,5%, iar substanţa uscată este formată din proteine, glucide, lipide, săruri minerale, vitamine, pigmenţi. Tabelul 1.1. Procentul mediu al componentelor faţă de masa totală uscată a substanţei bobului, % la s.u. Componentele bobului de grîu Stratul aleuronic Endospermul Embrionul Învelişul seminal şi pericarpic
Proteine Lipide
Cenuşă
Amidon
Glucide ZahaCelururi loză
Pentozani
53,16
8,16
-
6,82
6,41
15,44
13,93
12,91 37,63
0,68 15,04
78,82 -
3,54 25,12
0,15 2,46
2,72 9,74
0,45 6,32
10,56
7,46
-
2,59
23,73
51,43
4,78
După compoziţia chimică cerealele se caracterizează printr-un conţinut majorat de amidon, care este un polimer al glucozei şi constituie cea mai importantă substanţă de rezervă acumulată. Amidonul este constituit din două tipuri principale de polimeri ai glicozei – amiloza şi amilopectina. 7
Totodată, bobul de grîu conţine zaharuri reducătoare – glucoză, fructoză şi maltoză (zaharuri proprii), care sunt concentrate mai mult în embrion şi straturile de înveliş. Cu cît gradul de extracţie a făinii de grîu este mai mic, cu atît făina conţine mai puţine zaharuri proprii, iar activitatea ei enzimatică este mai mică. Cantitatea de zaharuri proprii în făină are o mare însemnătate la coacerea pîinii. La un conţinut mic de zaharuri proprii în aluat pîinea obţinută are o coajă slab colorată, chiar atunci cînd coacerea durează un timp mai îndelungat, sau se produce la o temperatură mai mare. Deseori, făinurile de calităţile superioară şi I au un conţinut redus de zaharuri. Făina de calitatea II şi cea integrală au o capacitate suficientă de formare a gazelor. Lipidele din grîu, formate îndeosebi din acizii oleic şi linoleic, reprezintă un ulei uşor oxidabil, care sub acţiunea lipazei poate râncezi uşor, alterând astfel făina. Componentele principale sunt proteinele prezente în proporţie de 10-12 şi dintre acestea proteinele glutenice, gliadina şi gluteina, capabile să absoarbă apa, să se umfle şi să formeze o masă elastică care să se extindă - numită gluten. Glutenul este un complex proteic, care are capacitatea a se umfla în apă, formînd o masă legată şi elastică, capabilă să se extindă. Glutenul este o proteină specifică, formată din 40-50% gliadine şi 25-40% gluteine, ambele intrând în compoziţia prolaminelor. Gluteina alcătuieşte circa 40% din proteinele glutenului şi este responsabilă de elasticitatea aluatului şi glutenului. Pentru făina de grîu, conţinutul de substanţe proteice şi calitatea de gluten umed spălat reprezintă indici foarte importanţi din punct de vedere al proprietăţilor de panificaţie: capabilă să reţină gazele de fermentare şi astfel să realizeze afînarea lui şi în acelaşi timp un schelet proteic responsabil de menţinerea formei aluatului. Cu cât conţinutul de substanţe proteice şi de gluten umed spălat într-o făină de un anumit sort sunt mai mari, cu atât va fi mai puternică această făină. 8
Calitatea glutenului brut (cu conţinut de umiditate de circa 70%) se apreciază după proprietăţile sale elastice la aparatul ИДК-1 (tabelul 1.2.). Funcţie de gradul de elasticitate şi extensibilitate glutenul se divizează în 3 grupe: 1. gluten cu elasticitate bună, cu extensibilitate mare sau medie; 2a. gluten cu elasticitate bună, cu extensibilitate mică; 2b. gluten cu elasticitate satisfăcătoare, cu extensibilitate mare, medie sau mică; 3a. gluten cu elasticitate slabă, foarte fluid, se rupe sub propria forţă de greutate; 3b. gluten lipsit de elasticitate şi care nu poate fi obţinut prin spălare. Tabelul 1.2. Gradarea scării aparatului ИДК-1 pentru caracterizarea calităţii glutenului [2] Indicaţiile aparatului, u.c. 0…15 20…40 45…75 80…100 105…120
Grupa de calitate
Caracteristica glutenului
III II I II III
Nesatisfăcătoare, tare Satisfăcătoare, tare Bună Satisfăcătoare, slabă Nesatisfăcătoare, slabă
Însuşiri organoleptice, fizice, chimice şi coloidale ale făinii. Făina caracterizată prin însuşiri superioare de panificaţie dă o pîine de o calitate înaltă. O pîine de o calitate înaltă este pîinea cu un volum mare, cu o formă regulată, cu coaja lucioasă şi rumenă, fără crăpături şi fisuri, cu miezul elastic şi uscat la pipăit, avînd o porozitate dezvoltată, uniformă şi fină. Pentru făina de grîu un indicator suplimentar al calităţii este culoarea miezului: cu cît miezul are o culoare mai deschisă, cu atît pîinea este mai apreciată de consumatori. Pîinea trebuie să fie gustoasă şi să aibă o aromă plăcută. Calitatea pîinii depinde atît de regimul procesului tehnologic, cît şi de însuşirile de panificaţie ale făinii. 9
Culoarea este dată de particulele de endosperm şi de culoarea alb-galbenă datorită conţinutului lor în pigmenţii caretenoidici şi de particulele de tărîţe, de culoare închisă, dată de pigmenţii flavonici ai acestora. De aceea pe măsură ce gradul de extracţie al făinii creşte, datorită creşterii proporţiei de tărîţă, culoarea făinii se închide. Mirosul. Făina normală, obţinută din grîu cu însuşiri corespunzătoare de panificaţie şi după un proces de măcinare bine condus, trebuie să aibă un miros plăcut, caracteristic de cereale. Orice miros străin, de mucegai, stătut, de substanţe chimice sau de altă natură, duce la aceea că făina nu corespunde cerinţelor şi nu poate fi utilizată în industria de panificaţie, întrucît imprimă mirosurile sus-numite pîinii. Putem menţiona că mirosul străin din făină poate fi preluat de la grînele măcinate cu asemenea defecte, precum şi de la spaţiile de depozitare necorespunzătoare, cunoscut fiind faptul că făina, ca produs hidroscopic, în timpul depozitării preia mirosul din spaţiul înconjurător. Gustul. Făinurile au gust plăcut, dulceag, caracteristic unui produs sănătos. Prezenţa unui gust străin de amar, acru sau de altă natură face ca făina să fie necorespunzătoare calitativ. Aceste gusturi străine se pot datora fie măcinării unui grîu cu defecte de gust, fie depozitării necorespunzătoare a făinii sau atacului de dăunători. Odată cu aprecierea gustului se stabileşte şi eventuala prezenţă a impurităţilor minerale. Conţinutul de impurităţi în făină sunt cele provenite din măcinarea altor seminţe cerealiere şi de buruiene. Conţinutul de impurităţi. Cele mai frecvent întîlnite impurităţi în făină sunt cele provenite din măcinarea altor seminţe cerealiere şi de buruieni, care nu au putut fi înlăturate în procesul de pregătire şi condiţionare a cerealelor. Cele mai nedorite impurităţi din această categorie sunt cele vătămătoare, provenite din seminţe de neghină, mălură, cornul secarei şi altele. În făină se mai pot întâlni impurităţi metalice sub formă de aşchii sau granule. Conform normativelor în vigoare se admite 10
conţinutul maxim de impurităţi feromagnetice 3mg/1 kg făină [14, p.6]. Însuşirile fizice sunt prezentate în continuare. Gradul de fineţe al făinurilor (granulozitatea). Fineţea făinurilor reprezintă mărimea particulelor rezultate la măciniş şi este un indice de calitate foarte important întrucît determină în mare măsură viteza proceselor fizico-chimice, biochimice, coloidale, însuşirile de panificaţie ale făinii, randamentul în pîine, precum şi digestibilitatea pîinii. Făina este influenţată de soiul grîului şi de extracţia făinii. Optimul de granulozitate este în relaţie directă cu calitatea făinii. Mărimea particulelor de făină are influenţă asupra capacităţii ei de hidratare, asupra glutenului şi însuşirile reologice ale aluatului, activităţii enzimelor amilolitice, asupra gradului de asimilare a pîinii. Însuşirile chimice se vor referi la următoarele aspecte. Umiditatea. Acest indice de calitate este important în definirea calităţii făinii, întrucît influenţează atît procesul de preparare şi prelucrare a semifabricatului, cît şi la randamentul pîinii. Umiditatea făinii este dată de umiditatea iniţială a grîului la care se adaugă umiditatea câştigată în timpul condiţionării şi se scade cea care se pierde prin evaporare în timpul procesului tehnologic de măcinare. Datorită caracterului hidroscopic, în timpul depozitării, făina îşi modifică umiditatea, în sensul creşterii sau scăderii acesteia. Atunci se stabileşte şi un echilibru între umiditatea făinii şi umiditatea relativă a aerului. Aciditatea. Făinurile, ca de altfel toate produsele de măcinare a cerealelor, prezintă reacţie acidă. Aciditatea făinii se datorează, în mare măsură, acizilor graşi şi fosfaţilor acizi şi, în foarte mică măsură, produselor de hidroliză a substanţelor proteice şi acizilor organici (lactic, acetic, oxalic). În timpul păstrării, după măcinare, la temperaturi de peste 10...15ºC, aciditatea titrimetrică şi cea activă a făinii cresc. Creşterea acidităţii făinii se datorează acţiunii enzimelor şi microorganismelor. Aşa, de exemplu, la descompunerea enzimatică 11
a fitinei se formează acidul fosforic şi fosfaţi acizi, ceea ce duce la creşterea acidităţii titrimetrice. Pentru făina de calitate superioară aciditatea este de 3 grade, pentru făina de calitatea I este caracteristică aciditatea de până la 3,5 grade, pentru făina de calitatea II – 4,5 grade, pentru făina albă de secară – 4 grade, semialbă de secară – 5 grade, integrală de secară 5,5 grade, iar pentru tărâţă – 8...9 grade [14, p.7]. Valoarea acidităţii făinii este direct proporţională cu extracţia, fiind cu atît mai mare cu cît extracţia este mai mare. Însuşirile coloidale se vor rezuma doar la 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, gluteina şi gliadina, posedă proprietăţile coloizilor hidrofili, în special, proprietatea de a absorbi şi a se umfla în apă şi, ca rezultat, la frământarea aluatului 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 este format dintr-o asociere de molecule neomogene. Conţine 200-250% de apă faţă de s.u. şi circa 70% faţă de masa umedă a glutenului. Substanţa uscată (s.u.) a glutenului este formată din 75-90% proteine gluteice, restul 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. 1.3. Însuşirile de panificaţie a făinurilor de grîu Principalele însuşiri de panificaţie ale făinurilor de grîu sunt: a) capacitatea de hidratare a făinii; b) capacitatea de a forma gaze; c) „puterea” făinii; d) culoarea făinii şi proprietatea acesteia a se închide la culoare în timpul procesului tehnologic de fabricare a pîinii; 12
e) granulozitatea particulelor făinii [1, 4, 13, 20]. Proprietăţile de panificaţie ale făinurilor prezintă importanţă deosebită din punct de vedere tehnologic, întrucît determină comportarea acestora în procesul de preparare şi prelucrare a aluatului, precum şi calitatea pîinii. După proprietăţile de panificaţie făinurile se clasifică în: - făinuri foarte bune puternice ; - făinuri bune medii ; - făinuri slabe. Capacitatea de hidratare a făinii reprezintă proprietatea făinii de a absorbi apa atunci când vine în contact cu ea la prepararea aluatului. Se deosebesc: - capacitate de hidratare farinografică; - capacitate de hidratare tehnologică (de panificaţie). Capacitatea de hidratare a făinurilor este legată de proprietăţile hidrofile ale principalelor componente: gluten şi amidon şi se manifestă, în principal, în procesele de absorbţie şi de peptizare. Capacitatea de hidratare a făinii este un indice major ce influenţează calitatea aluatului, desfăşurarea procesului tehnologic, calitatea pîinii, randamentul în pîine, indicii tehnico-economici ai intreprinderii. Capacitatea de hidratare a făinii reprezintă cantitatea de apă absorbită de făină pentru a forma un aluat de consistenţă standard (500 U.B. - unităţi Brabender), se exprimă în ml de apă absorbiţi de 100 g de făină. Această consistenţă a aluatului a fost luată drept standard, deoarece s-a constatat că, la această consistenţă, formarea glutenului şi activitatea drojdiilor şi bacteriilor în aluat este bună. Apa, legată de făină, la frământare, este reţinută de componenţa ei macromoleculară. Cu cât conţinutul de substanţe proteice este mai mare şi cu cât calitatea lor este mai bună, cu atât capacitatea de hidratare a făinii este mai mare [4, p.38]. Capacitatea de hidratare a făinii de grâu este în funcţie de % de granule de amidon deteriorate mecanic. Aceste granule deteriorate, prin membrana exterioară fisurată, permit pătrunderea 13
apei în interiorul granulei. Mai este influenţată de conţinutul de pentozani (capacitatea mare de reţinere a apei) şi de unele adaosuri. Cele cu caracter hidrofil măresc capacitatea de hidratare, cele cu caracter hidrofob micşorează capacitatea de hidratare. Capacitatea de hidratare a făinii depinde de următorii factori: - de cantitatea şi calitatea glutenului, aceasta creşte odată cu cantitatea de gluten şi cu calitatea acestuia; - gradul de maturizare fiziologică a grânelor la recoltare şi după recoltare influenţează capacitatea de hidratare a făinii în direcţia creşterii acesteia odată cu maturizarea boabelor; - odată cu maturizarea făinurilor creşte capacitatea de hidratare, care este mai accentuată în primele 7 zile de depozitare; - gradul de extracţie al făinii determină capacitatea de hidratare în relaţie de directă dependenţă. Creşterea gradului de extracţie duce la creşterea capacităţii de hidratare, fenomen pus în mod deosebit pe seama prezenţei tărâţei în proporţie mai mare, care leagă o cantitate importantă de apă. Valorile normale ale acesteia sunt: făină albă - 50-55%; făină semialbă - 54-58%; făină neagră - 58-64%; - creşterea umidităţii făinii determină o descreştere a capacităţii de hidratare şi, odată cu aceasta, o scădere a randamentului făinii în aluat şi în pîine; - gradul de fineţe al făinii influenţează capacitatea de hidratare, în sensul că făina cu o fineţe ridicată are o capacitate de hidratare mai mare. Capacitatea de hidratare a făinii se determină prin două metode: metoda bilei de aluat şi metoda farinografică. Capacitatea de a forma gaze. „Puterea” de fermentare a făinurilor exprimă capacitatea acestora de a forma şi reţine gazele într-un aluat supus fermentării. Aceasta constituie o însuşire de panificaţie de mare importanţă, de care depinde calitatea pîinii sub aspectul gradului de coacere, volumului, porozităţii şi culorii cojii. Această însuşire a făinurilor este legată de afînarea pe cale biochimică a aluatului, cînd prin fermentaţia alcoolică, proces biochimic foarte complex, monozaharidele, sub acţiunea enzimei 14
numită zimaza, sintetizată de celulele drojdiilor, sunt transformate în alcool şi dioxid de carbon ca produse principale. După scindarea hidrolitică a zaharozei, sub acţiunea α-zaharozei, β-fructozidazei, şi maltozei, sub acţiunea maltazei, monozaharidele rezultate din scindare intră în proces de fermentaţie alcoolică. Capacitatea făinurilor de a forma gaze se expimă prin ml de CO2 degajat dintr-un aluat preparat din 100g făină cu umiditatea de 14...14,5%, 60 ml apă şi 10g de drojdie comprimată, fermentat 5 ore la temperatura de 30-32˚C. Procesul de formare a gazelor în aluat se datorează fermentaţiei alcoolice a zaharurilor sub acţiunea enzimelor produse din drojdie (mai ales a amilaze) şi poate fi exprimat cu relaţia: C6H12O6=2C2H5OH+2CO2+24 kj
( 1.1)
Deoarece echipamentul enzimatic al drojdiilor este endocelular, pentru ca monozaharidele să fie fermentate acestea trebuie în prealabil să pătrundă în interiorul celulelor, dar acest fapt nu se realizează printr-o simplă difuzie, ci cu un echipament enzimatic de transport, care, ca şi echipamentul folosit la fermentaţia alcoolică, este un echipament constitutiv. Odată pătrunse în interiorul celulei, are loc fermentaţia alcoolică, iar produsele rezultate ies, ulterior, din celulă. Alcoolul se dizolvă în apă din aluat, iar gazul rămîne la suprafaţa membranei celulare. Ulterior, datorită difuziunii şi temperaturii de difuzie în masa aluatului, gazul se dilată şi duce la afânarea acestuia. Monozaharidele sunt fermentate direct. După epuizarea acestora, are loc o scădere a debitului de bioxid de carbon format, adică are loc atingerea unui minim în formarea lui (pauza de maltoză) şi care apare datorită necesităţii de sintetizare în celulele de drojdii a enzimei maltaza. Această enzimă este indusă de prezenţa maltozei. Descompunerea hexozelor (glucoza, fructoza etc.) în alcool şi bioxid de carbon se produce sub acţiunea complexului zimazic al fermenţilor celulei de drojdie. Celula de drojdie, posedînd complexul zimazic, conţine în cantităţi necesare maltaza activă, 15
care provoacă transformrea moleculei de maltoză în două molecule de glucoză, iar zaharoza scindează molecula de zaharoză într-o moleculă de glucoză şi una de fructoză. Astfel, cu ajutorul zaharozei, maltazei şi al complexului zimazic, celulele de drojdii pot fermenta toate zaharurile pe care le conţine aluatul. În primul rînd, vor fermenta atît zaharurile proprii ale făinii, cît şi zaharurile care se formează în aluat sub acţiunea enzimelor amilolitice din amidonul făinii. În aluat o parte din amidonul făinii trece în maltoză, ca rezultat al acţiunii amilazelor asupra amidonului din făină. Conţinutul mic de zaharuri proprii în făină este suficient numai pentru primele trei ore de fermentare a aluatului. Drojdia reprezintă o biomasă de celule vegetale din genul Saccharomyces cerevisiae şi este responsabilă pentru fermentaţia alcoolică a maltozei rezultate din descompunerea enzimatică a amidonului, creşterea aluatului, porozitatea şi aroma pîinii. E necesar a remarca, că intensificarea şi mecanizarea procesului de fabricare a pîinii duce la diminuarea gustului şi aromei produsului finit şi invers – cu cît procesele de fabricaţie sunt conduse mai lent, cu atît aroma şi gustul sunt mai expresive. Făina de grîu, după capacitatea de formare a gazelor, se clasifică în modul următor: cu capacitate redusă, la un volum de gaze de pînă la 1300 cm3; cu capacitate medie, la un volum de gaze de 1300...1600 cm3; cu capacitate mare, la un volum de gaze de peste 1600 cm3; cu capacitate foarte mare, la un volum de gaze de peste 2500 cm3 [14, 16]. Din aluatul cu capacitate mică de formare a gazelor se va produce pîine neafînată, cu volum redus. Aluatul preparat din făinuri de extracţie mare (circa 96%), cu conţinut înalt de zaharuri simple şi enzime amilolitice, fermentează mai uşor decât aluatul preparat din făinurile de extracţie mică. Capacitatea făinii de a forma gaze, cu toate că depinde într-o anumită măsură de cantitatea zaharurilor proprii, totuşi ea este determinată de capacitatea făinii de a forma zaharuri. 16
Proprietatea făinii de a forma zaharuri – proprietatea de a forma în aluat o oarecare cantitate de maltoză – se datorează acţiunii enzimelor amilolitice din făină asupra amidonului; ea depinde de cantitatea şi proporţia în făină a α- şi β – amilazei şi, de asemenea, de mărimea, natura şi starea particulelor amidonului din făină.
Fig. 1.1 Capacitatea făinei de a forma zaharuri
Capacitatea făinii de a forma glucide fermentescibile se consideră cantitatea de maltoză exprimată în mg, care formează suspenzie de 10 g de făină şi 50 ml apă după o oră de infuzie la 270C. Făinurile normale de grâu conţin α – amilază sub formă de urme, dar în unele cazuri, cum sunt făinurile provenite din grâne sticloase sau grâne cultivate şi recoltate în condiţii climatice secetoase, acestea pot fi complet lipsite de α – amilaza. Conţinutul în această enzimă creşte mult în urma germinării bobului. β – amilaza este prezentă în cantităţi suficiente pentru sistemul aluat. În bobul de grîu amilazele sunt localizate diferit: α – amilaza - în învelişul seminal, în stratul aleuronic şi puţin în endosperm; β – amilaza este prezentă în cantitate mare şi în endosperm. Acţiunea α – amilazei asupra amidonului este de corodare a granulei de lichefiere şi dextrinizare. α – amilaza este singura 17
amilază care poate ataca granula intactă de amidon, deşi cu viteză foarte mică. În urma acţiunii ei asupra granulelor de amidon acestea devin accesibile la acţiunea β – amilazei. α – amilaza este termorezistentă şi acido-sensibilă. Activează optim la temperatura 60 – 66oC, dar este distrusă termic la temperatura 83oC. β – amilaza exercită o acţiune de zaharificare a amidonului, ea acţionează în cazul amidonului nativ numai asupra granulelor de amidon deteriorate mecanic la măcinare şi asupra acelora la care în prealabil a acţionat α – amilaza, acţiunea ei limitându – se la zona de granulă deteriorată, restul granulei nefiind atacat. β – amilaza este mai sensibilă la temperaturi şi mai rezistentă la aciditate. Activează optim la temperatura 48-51oC, este distrusă în proporţie de 50% la temperatura 60oC şi inactivată la 70-75oC. La pH=2,5 şi temperatura 30oC sunt inactivate ambele amilaze. Enzimele amilolitice sunt tehnologic cele mai importante enzime. Prin hidroliza amidonului din aluat este asigurat necesarul de glucide fermentescibile pentru desfăşurarea procesului tehnologic şi pentru obţinerea pîinii de calitate. Amilazele influenţează asupra amidonului în felul următor: Amidon β – amilaza MALTOZA + dextrine; Amidon α – amilaza DEXTRINE + 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; - atacabilitatea enzimatică a amidonului [4, p.41]. Însemnătatea tehnologică a capacităţii făinii de a forma gaze. Cunoscînd cu aproximaţie cantitatea totală de gaze formate pe parcursul procesului de fermentare a aluatului, putem stabili desfăşurarea procesului de dospire a aluatului şi, ţinînd cont de cantitatea şi calitatea glutenului din făină, gradul de afînare şi volumul pîinii. Capacitatea făinii de a forma gaze îşi exercită influenţa şi asupra culorii cojii pîinii. Culoarea cojii pîinii depinde de cantitatea zaharurilor nefermentescibile, rămase în aluat în momentul 18
coacerii. La încălzirea stratului superficial al aluatului pîinii, care formează coaja, zaharurile nefermentescibile (min.2...3% la s.u.) interacţionează cu produsele de descompunere ale substanţelor proteice şi formează substanţe colorate brun – melanoidine – care imprimă cojii culoarea specifică auriu-brună, apreciată de consumatori. „Puterea” făinii (proprietatea de a reţine gaze). Caracterizează capacitatea făinii de a forma un aluat care să aibă după frămîntare şi în cursul fermentării şi dospirii anumite proprietăţi reologice (consistenţă, stabilitate, elasticitate, înmuiere) [4, p.43]. Capacitatea făinii de a forma aluatul care va poseda unele sau alte proprietăţi fizice se numeşte „putere” a făinii. „Puterea” făinii este o noţiune complexă. Ea include o serie de indici calitativi ai făinii care se referă la comportarea tehnologică a acesteia, respectiv, la obţinerea unui aluat care să-şi menţină forma şi să reţină gazele de fermentare, adica a unui aluat care să fie elastic şi în acelaşi timp extensibil, capabil să se extindă sub presiunea gazelor de fermentare. Prin proprietatea de a reţine gaze se subînţelege proprietatea făinii a forma un aluat capabil să reţină o oarecare cantitate de CO2, ce se degajă din aluat la fermentare lui. Capacitatea aluatului de a reţine gaze este condiţionată de proprietăţile sale fizice. Calitatea făinii este dată de conţinutul şi calitatea proteinelor gluteice. O calitate bună a făinii înseamnă un conţinut suficient de proteine, pentru a forma o reţea uniformă şi stabilă în aluat şi, în acelaşi timp, o calitate care să conducă la obţinerea unui aluat cu proprietăţi reologice specifice şi un volum acceptabil pentru produsul finit. O calitate slabă a făinii înseamnă un conţinut mic de proteine/gluten umed sau o calitate necorespunzătoare a acestora, care fac ca aluatul să aibă proprietăţi reologice slabe, iar produsul finit se obţine cu volum insificient. Făinurile de „puteri” diferite se comportă în panificaţie în mod diferit. 19
Din acest punct de vedere, făinurile pot fi: - puternice – făina capabilă să absorbă, la frămîntarea unui aluat cu consistenţă normală, o cantitate relativ mare de apă. Aluatul format din făină puternică îşi păstrează foarte bine proprietăţile fizice. În producţie, bucăţile de aluat din făină puternică se prelucrează bine cu ajutorul maşinilor de rotunjire, fără a se lipi de organele de lucru ale utilajelor. Bucăţile de aluat modelate îşi păstrează bine forma în timpul dospirii şi coacerii şi se lăţesc în mod neînsemnat, avînd capacitatea de a reţine bioxidul de carbon. De aceea, pîinea din făină puternică este bine afânată, are un volum mare, bine dezvoltată; - slabe – făina din care aluatul atinge optimul calităţilor sale fizice repede, uneori chiar în timpul frământării, absorbind relativ puţină apă şi apoi îşi degradează, tot atît de repede, calităţile sale fizice, devenind în procesul fermentării ulterioare, de consistenţă slabă, puţin elastic şi lipicios. Bucăţile de aluat se lipesc de organele de lucru ale utilajelor, îngreunînd funcţionarea acestora. În timpul dospirii şi coacerii produselor pe vatră, bucăţile de aluat se lăţesc repede. În acest caz, capacitatea de a reţine gazele este redusă. Pîinea obţinută are un volum redus şi se lăţeşte mult în timpul coacerii pe vatră; - medii – ocupă o poziţie intermediară între proprietăţile făinii puternice şi cele ale făinii slabe. „Puterea” făinii se determină prin metoda farinografică. Caracteristicile principale ale farinogramei sunt: timpul de formare a aluatului, stabilitatea aluatului şi înmuierea acestuia. Cu cît timpul de formare şi stabilitate a aluatului sunt mai mari cu atît făina e de calitate mai bună. Factorii care condiţionează „puterea” făinii. „Puterea” făinii este influenţată de: - cantitatea de gluten umed ce se formează, dar mai ales de calitatea acestuia; - conţinutul de enzime proteolitice; - conţinutul de activatori ai proteolizei. 20
Cu cît cantitatea de gluten umed este mai mare şi calitatea mai bună şi cu cît conţinutul de enzime proteolitice şi de activatori ai proteolizei este mai mică, cu atît făina are „putere” mai mare. În compoziţia substanţelor proteice ale făinii de grîu intră în proporţie mare proteinele şi, în proporţie foarte mică, compişi ai substanţelor proteice cu substanţe de altă natură – proteidele. Printre compuşi azotoşi, făina de grîu conţine (în cantităţi foarte mici) pe lîngă proteine şi proteide, amide şi aminoacizi liberi. Substanţele proteice ale făinii posedă proprietăţile coloizilor hidrofili şi, în special, proprietatea de a se umfla puternic în prezenţa apei şi formează o masă legată, elastică şi capabilă să se extindă, denumită gluten (vezi mai sus). Proteinele gluteice reprezintă circa 85% din totalul proteinelor făinii şi sunt prolamine şi gluteine. Prolaminele sunt reprezentate în grâu de gliadină. Aceasta are caracter acid deoarece conţine acid glutamic şi prolină. Ele sunt insolubile în apă şi în alcool absolut, dar solubile în alcool de 70% şi reprezintă 30 – 35% din totalul proteinelor. Gliadina este extensibilă şi puţin elastică. Glutenina are caracter acid datorită acidului glutamic, care predomină în compoziţia sa, este insolubilă în apă, alcool, soluţii de săruri, dar se dizolvă în soluţii diluate de alcalii şi acizi. Este elastică şi puţin extensibilă. Reprezintă 40 – 50% din totalul proteinelor făinii. Gliadina şi glutenina au proprietăţi de a absorbi apa şi a se umfla, stare în care se unesc şi formează glutenul. Glutenul formează în aluat o fază proteică, continuă sub formă de peliculă subţire, care acoperă granulele de amidon şi celelalte componente insolubile în aluat. Aceste pelicule sunt capabile să se extindă în prezenţa gazelor de fermentare dând naştere unei structuri poroase din care se obţine pîine de calitate. După Auerman, glutenul poate fi foarte puternic, puternic, de calitate medie, slab şi foarte slab [4, p.46]. Prin gluten de bună calitate se înţelege glutenul care formează în aluat o reţea proteică continuă, uniformă, stabilă şi elastică. 21
Glutenul obţinut din făinuri de diferite calităţi are proprietăţi reologice diferite. Glutenul foarte puternic, la spălare, se obţine sub formă de particule mici, care se lipesc greu într-o masă omogenă. Glutenul puternic, la spălare, se obţine sub formă de particule mici, separate, care treptat se lipesc într-o masă legată, omogenă. Are elasticitate mare, extensibilitate mică şi rezistenţă mare la întindere. Lăsat în repaus îşi modifică foarte puţin însuşirile reologice. Glutenul de calitate medie, la spălare formează o masă legată, suficient de elastică, cu extensibilitate şi deformare medii, ocupînd, din punct de vedere al proprietăţilor sale reologice, o poziţie intermediară între glutenul puternic şi cel slab. Glutenul de calitate slabă, la spălare, formează repede o masă legată, dar care are consistenţă şi elasticitate mici, extensibilitate mare şi rezistenţă mică la întindere. Lăsat în repaus după spălare, îşi înrăutăţeşte proprietăţile reologice, se înmoaie. Glutenul de calitate foarte slabă, imediat după spălare, formează o masă lipicioasă, umedă, cu extensibilitate foarte mare. Lăsat în repaus îşi înrăutăţeşte rapid proprietăţile reologice, se aplatizează şi uneori se transformă într-o masă vâscoasă asemănătoare cu smântâna. În compoziţia proteinelor gluteice au fost identificaţi aproximativ 20 de aminoacizi, dintre care aminoacizii polari şi nepolari intră în proporţii aproximativ egale (circa 40% fiecare), iar cei ionizabili (acizi şi bazici) – 8%. Gliadinele par a avea o influenţă mai mică asupra comportării tehnologice a făinii, decât gluteinele. Dacă fracţiunea de gliadină este interschimbată între făinuri cu diferite însuşiri de panificaţie, efectul asupra pîinii este foarte mic în comparaţie cu cazul în care sunt interschimbate gluteinele. Influenţa gluteinei asupra însuşirilor de panificaţie ale făinii este mult mai mare, ea fiind componentul principal care influenţează timpul de frământare şi calitatea pîinii. Noţiunea de complex proteico-proteinazic din bob, făină sau aluat cuprinde: 22
1) substanţele proteice privite ca substrat asupra căruia acţionează enzimele proteolitice; 2) enzimele proteolitice; 3) activatorii proteolizei. Aceste componente ale complexului proteico-proteinazic condiţionează, în interacţiunea lor, intensitatea proteolizei care modifică starea substanţelor proteice şi, în legătura cu aceasta, proprietăţile fizice ale glutenului şi ale aluatului. Intensitatea proteolizei în aluat se poate determina nu numai prin cantitatea şi activitatea enzimelor proteolitice, ci şi prin gradul de cedare a substanţelor proteice din făină la acţiunea acestor enzime. Enzimele proteolitice se împart în două grupe: în proteinaze, care acţionează direct asupra substanţelor proteice, dezagregândule, fără a ajunge la stadiul final de dezagregare, adică până la aminoacizi, şi în polipeptidaze, care acţionează asupra produselor de descompunere a proteinelor şi le reduce până la aminoacizii respectivi. Proteinaza bobului şi a făinii este considerată ca o enzimă proteolitică similar papainazei. Proteinaza este repartizată neuniform în bobul de grîu. Activitatea proteolitică cea mai scăzută o are endospermul. Mult mai mare este activitatea proteolitică a straturilor periferice ale bobului şi, în special, ale embrionului său. De aceea, sorturile superioare de făină au o activitate proteolitică mult mai mică în comparaţie cu făina integrală. Capacitatea proteinazei făinii este a se activa în prezenţa unor reducători (cisteină, glutation, H2S) şi a se inactiva în prezenţa unor oxidanţi (KBrO3, KIO3, H2O2 etc). Optimum de acţiune a proteinazei făinii de grîu se găseşte la pH=4,0...5,0, optimum de temperatură - 45ºC. Boabele, făina şi drojdia conţin compuşi în a căror compoziţie întră grupa sulfhidril –SH. Cea mai mare importanţă dintre aceşti compuşi o are glutationul care este o tripeptidă, formată din resturi de glicocol, cistină şi acid glutamic. 23
Glutationul este format din acidul glutamic, cistina, glicină. Cistina este un aminoacid care conţine în componenţa sa grupările -SH. Datorită acestui fapt glutationul drojdiei are capacitatea de oxidoreducere, care se manifestă în aluat sub acţiunea acestor grupări –SH, are loc reducerea grupărilor –S=Sdin proteinele glutenului şi enzimelor proteolitice . G - SH G- S =S- G Glutationul redus
Glutationul oxidat
Forma redusă a glutationului (G-SH) este capabilă să activeze proteinazele făinii. Forma oxidată (G-S=S-G) nu posedă această capacitate. La încolţirea boabelor, cantitatea de glutation se măreşte, respectiv, se măreşte şi activitatea enzimelor proteolitice atât a boabelor, cât şi a făinii obţinute din aceste cereale. Glutationul este activatorul proteolizei. Sub acţiunea acestor transformări se măreşte activitatea enzimelor proteolitice, iar rezistenţa proteinelor se micşorează. Metodele de determinare a „puterii” făinii sunt descrise în manualele privind controlul tehnico-chimic în industria panificaţiei şi de aceea nu vor fi prezentate aici. Pentru determinarea calităţii glutenului se folosesc următoarele metode: capacitatea de hidratare a glutenului – conţinutul de apă în gluten (în % faţă de masa glutenului uscat); extensibilitatea glutenului (după Auerman)– întinderea glutenului deasupra unei rigle, notîndu-se lungimea în cm. Extinderea glutenului peste 18 cm se consideră de putere slabă, glutenul de putere medie se extinde între limetele 14-16 cm, glutenul puternic – mai puţin de 12 cm. Determinarea manuală a extensibilităţii, deşi este mai simplă şi nu necesită nici o aparatură, este o metodă subiectivă; determinarea gradului de lăţire a glutenului – se determină diametrul mediu al conturului sferei de gluten (10g) lăţite (mm) 24
exact după o oră D60. Valoarea D60 cu atît e mai mare, cu cît glutenul se consideră mai slab; metoda turbidimetrică se bazează pe extragerea proteinelor generatoare de gluten cu o soluţie de NaOH 0,1N; determinarea calităţii glutenului cu ajutorul aparatului ИДК-1 – rezistenţa, puterea de deformare, comprimarea glutenului într-o perioadă anumită de timp; determinarea glutenului umed şi indexului glutenic se bazează pe relaţia dintre calitatea glutenului umed şi capacitatea lui de a trece printr-o sită specială supusă acţiunii forţei centrifuge; metoda farinografică – determinarea valorii puterii făinii cu ajutorul riglei valorimetrice şi caracteristicilor curbei normale farinogarfice: stabilitate, înmuiere şi elasticitate; determinarea proprietăţilor reologice ale aluatului cu valorigraful „Labor-mim” – valorigraful măsoară variaţia rezistenţei aluatului la formarea şi amestecarea acestuia; determinarea proprietăţilor reologice ale aluatului cu ajutorul alveografului „Chopin” după rezistenţă, extensibilitate şi lucrul specific necesar pentru întinderea aluatului până la rupere (puterea făinii); determinarea proprietăţilor reologice ale aluatului cu ajutorul fermentografului „Brabender”; determinarea proprietăţilor reologice ale aluatului cu ajutorul amilografului „Brabender”- ne dă indicaţii cu privire la gelatinizarea amidonului din grâne, în timpul panificării acestuia. Însuşirea amidonului de a gelatiniza are o mare importanţă în aprecierea calităţii şi însuşirilor de panificaţie a făinurilor de grîu; determinarea proprietăţilor reologice ale aluatului cu ajutorul extensografului „Brabender”- determinarea proprietăţilor fizice ale aluatului după rezistenţa opusă puterilor de întindere. Împortanţa tehnologică a „puterii” făinii. „Puterea” făinii determină cantitatea de apă necesară pentru obţinerea unui aluat cu consistenţă normală, precum şi modificarea proprietăţilor fizice ale aluatului în timpul fermentării şi, în legătură cu aceasta, 25
comportarea aluatului în decursul procesului de divizare mecanică şi dospire. „Puterea” făinii condiţionează capacitatea aluatului de reţinere a gazelor şi, de aceea pe lîngă capacitatea de a forma gaze, determină volumul pîinii, mărimea porilor şi structura porozităţii miezului ei. Determină capacitatea aluatului de a-şi menţine forma şi, în legătură cu aceasta, la coacerea pîinii pe vatră, lăţirea ei. Capacitatea făinii de a-şi închide culoarea în timpul procesului tehnologic. Există o dependenţă directă între culoarea făinii şi culoarea miezului pîinii. Făina de calitate are o culoare a miezului deschisă, iar făina integrală – un miez de culoare închis. Culoarea făinii este determinată de culoarea endospermului bobului din care este măcinată făina, cît şi de culoarea şi cantitatea particulelor periferice (tărîţioase) ale bobului pe care le conţine făina. În urma hidrolizei proteinelor (H-H-tirozina) care este condiţionată de enzima tirozinaza şi enzimele proteolitice, care formează aminoacidul tirozina, substratul enzimei tirozinaza, în procesul tehnologic uneori are loc schimbarea culorii. Tirozina, în prezenţa tirozinazei şi O2 , formează produşii finali melanine, produşi de culoare închisă, care realizează efectul de închidere a culorii făinii în timpul prelucrării ei. Făina de grîu are cantităţi suficiente de enzimă tirozinaza, de aceea culoarea făinii se determină de cantitatea de tirozină prezentă în aluat. Din această cauză făinurile de grîu de calitate foarte slabă se închid la culoare datorită procesului de proteoliză, care formează cantităţi importante de tirozină. Tabelul 1.3. Capacitatea făinii de a se închide la culoare Calitatea făinii Capacitatea făinii de a se închide la culoare (în %), maxim Superioară 10 I 18-20 II 30 26
1.4. Însuşirile de panificaţie ale făinii de secară Secara (secale cereale L.) este o cereală panificabilă şi furajeră. Valoarea secarei se caracterizează prin faptul că ea se cultivă în condiţii pedologice mai vitrege, pe soluri sărace, pe nisipuri, unde grâul dă producţii mici [2, p.33]. Bobul de secară are trăsături comune cu cele ale grâului. Sticlozitatea secarei este de circa 15%...55%, endospermul preponderent este făinos şi semisticlos. Cea mai mare sticlozitate o posedă boabele mari de secară. În privinţa proprietăţilor structuralmecanice, boabele de secară se deosebesc radical de boabele de grâu. La măcinare boabele de secară se comportă ca un corp plastic, iar boabele de grâu – ca un corp casant [2, p.35]. Boabele de secară sunt de diferite nuanţe, corespunzător posedă şi diferite proprietăţi de morărit. Faţă de grâu, conţinutul de β-amilază în boabele de secară este mai mic, dar activitatea α-amilazei este mai mare. Activitatea α-amilazei în bobul de secară creşte odată cu maturizarea; în special, creşte rapid în ultimele zile ale maturizării. Se obţine făină cernută, integrală şi semi-albă. Indicii de calitate ai făinii de secară sunt următorii: umiditatea, conţinutul de cenuşă (cernută – nu mai mult de 0,75%, semi-albă – 1,45%, integrală – 2,0%), indice de cădere, corpuri albe (pentru făina cernută şi semialbă), granulozitatea, indici organoleptici: mirosul, gustul, culoarea ş.a. Conţinutul chimic al făinii de secară. Făina de secară bună, din punct de vedere al însuşirilor de panificaţie, trebuie considerată cea care dă o pâine de calitate bună. Calitatea pîinii de secară se determină prin aspectul ei exterior, prin formă (deformare), lipsa sau prezenţa crăpăturilor pe suprafaţa pâinii, culoarea cojii şi, odată cu indicii menţionaţi, prin însuşirile miezului: caracterul porozităţii şi elasticităţii acestuia. Însuşirile miezului reprezintă numai unul din factorii esenţiali ai calităţii pîinii. Calitatea pîinii de secară este determinată de starea miezului. Pîinea de secară provenită dintr-o făină inferioară are un miez lipicios, crud la pipăit, posedă crăpături sau goluri, miezul se separă de coajă. 27
Factorii ce determină calitatea de panificaţie a făinii de secară pot fi consideraţi: complexul proteic-proteinazic, mărimea măcinişului şi capacitatea de a se întuneca în procesul de preparare a pîinii. O importanţă deosebită o au mucozităţile (substanţele gumice) ale făinii de secară. Făina de secară posedă însuşiri de panificaţie, dar comparativ cu făina de grîu, are unele particularăţi esenţiale care se referă la: conţinutul chimic, proteine, glucide şi echipamentul enzimatic. Secara, ca şi grîul, conţine gliadina şi glutelina. Nu diferă semnificativ din punct de vedere al structurii şi masei moleculare faţă de proteinele grîului, se diferenţiază de acestea prin faptul că nu formează gluten. Nu formează o structură proteică continuă în aluat, ceea ce în cazul grîului se obţine şi pentru o făină de calitate slabă. Proteinele secarei însă au capacitatea a se umfla foarte repede şi intens în prezenţa apei. O mare parte din acestea se umflă nelimitat, peptizînd. Din aceste motive, pentru însuşirile de panificaţie ale secarei, proteinele joacă un rol secundar. Dintre glucide pentozanii sunt în proporţie mică şi joacă un rol important în formarea aluatului. Principala însuşire a acestora pentru făina de secară este că absorb o cantitate foarte mare de apă şi îşi măresc volumul ( aproximativ de 800 de ori) formînd soluţii coloidale cu viscozitate mare, importante pentru însuşirile fizice ale aluatului. Făina de secară conţine cantităţi mari de α – amilază alături de faptul că amidonul este mai uşor atacabil de amilaze decît în cazul grîului. Creează posibilitatea formării unei cantităţi mari de dextrine, care comunică miezului pîinii aspect umed, lipicios şi neelastic, de aceea caracteristica principală a pîinii de secară este calitatea fizică a miezului şi nu volumul pîinii cum este în cazul făinii de grîu. Datorită acestor particularităţi făina de secară diferă de făina de grîu. Principala caracteristică este aciditatea mare a aluatului care este de 2-4 ori mai mare decît a aluatului de grîu şi atinge 1028
11 grade valori necesare pentru limitarea activităţii α–amilazei şi realizarea gradului dorit de peptizare a proteinelor. Miezul pîinii de secară este închis la culoare, în special cel obţinut din făinuri semialbe şi negre, unde conţinutul de tirozină şi tirozinază este mare. Făina de secară este atacabilă de enzima α-amilaza. Ca rezultat se obţine o cantitate mare de dextrine şi puţină maltoză. Datorită acestui fapt aluatul se aplatizează. Făina de secară are o cantitate mare de α–amilază care este foarte activă. De aceea aluatul din făina de secară se prepară cu aciditate mare. În tabelul 1.4. este prezentat conţinutul chimic al făinii de secară de panificaţie. Tabelul 1.4. Conţinutul chimic al făinii de secară Substanţe alimentare Apa, % Proteine, % Lipide, % Mono- şi dizaharide Amidon, % Celuloza, % Cenuşa, % Substanţe minerale, mg %: Nа
Făina de secară decorticată semi-albă
integrală
14,0 6,9 1,4 0,7 65,3 10,8 0,6
14,0 8,9 1,7 0,9 60,7 12,4 1,2
14,0 10,7 1,9 1,1 57,2 133 1,6
К Са Mg P Fе Vitamine, mg %:
1 200 19 25 129 2,9 1,1
2 350 34 60 189 3,5 1,9
3 396 43 75 256 4,1 2,2
В, В2 РР Aminoacizi, mg%,
0,17 0,04 1,0 4660
0,35 0,13 1,0 5530
,0,42 0,15 1,2 6690
Lizină
280
380
420
29
Pentozanele absorb apa şi reţin 80% mai mult decît masa lor. Aluatul din făina de secară va prezenta o fază vîscoasă în care sunt repartizate proteine insolubile: celuloza, granule de amidon s.a. Conţinutul chimic al făinii de secară se deosebeşte de cel al făinii de grîu, din punct de vedere nutriţional, prin faptul că proteinele secarei, la fel ca şi cele ale grâului, au lizina ca aminoacid limitat. Conţinutul de proteine în făina de secară este asemănător cu cel al făinii de grâu slab. Proteinele de secară nu posedă capacitatea de formare a glutenului, fapt cauzat de prezenţa mucinelor şi a raportului dintre conţinutul de gliadină şi gluteină. Glutenul secarei nu formează o structură proteică continuă în timpul frământării aluatului. În aluatul de secară este prezentă o reţea elastică discontinuă şi apa este legată de pentozani. Capacitatea relativă de absorbţie a apei de către pentozani este mai mare decît cea a proteinelor de grâu. Temperatura de gelificare a amidonului de secară este sub 60ºC şi este mai mică decât cea a amidonului de grâu. Culoarea făinii de secară şi proprietatea acesteia de a se întuneca în procesul preparării pâinii. Culoarea făinii, caracterizată prin coeficientul monocromatic de reflexie, care determină sortimentul de făină şi culoarea miezului pîinii şi poate să fie folosit în sistemul de control automat şi de reglare a procesului tehnologic. Pentru făina de secară integrală culoarea şi capacitatea ei de a se întuneca în timpul prelucrării nu au o însemnătate practică, din cauza culorii specifice închise a miezului pîinii de secară. Acest fapt este datorat polifenoloxidazei (tirozinazei) şi tirozinei care sunt prezente în părţile periferice ale bobului de secară. Granulozitatea făinii de secară. Dimensiunile particulelor făinii de secară sau mărimea măcinişului reprezintă un indice esenţial al calităţii ei de panificaţie. Cu cît particulele făinii sunt mai mărunte, cu atît este mai ridicată activitatea ei fermentativă şi capacitatea de reţinere a apei şi cu atît este mai mare randamentul pîinii. Coacerea pîinii din făina de secară din măciniş mai mare, executată în condiţiile de laborator şi de producţie, au demonstrat că, 30
din cauza măririi măcinişului, randamentul pîinii scade, calitatea se înrăutăţeşte şi asimilarea pîinii de asemenea scade. Panificarea făinii 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 pentru prepararea pîinii de secară se deosebeşte esenţial de cel al pîinii de grâu [4, p.52]. Caracteristica principală este aciditatea mare, care este necesară pentru frânarea activităţii α – amilazei la coacere şi obţinerea 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 din făină de secară să aibă capacitatea mică de menţinere a formei, motiv pentru care acesta se coace, în general, în forme [4, p.52]. Aciditatea mare a aluatului de secară, de 10-12 grade, se obţine prin cultivarea timp îndelungat a microbiotei proprii, spontane a făinii. Procesul tehnologic de preparare a aluatului din făină 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 prospătura, maiaua, aluatul. Datorită conţinutului mai mare de glucide reducătoare ale făinii de secară (faţă de cea de grâu), precum şi datorită formării pentozelor prin hidroliza pentozanilor, care intră uşor în reacţie de formare a melanoidinelor, pîinea se obţine cu gust şi aromă pronunţate şi coajă intens colorată [4, p.52]. 1.5. Făinuri non-grâu Făinuri de alte cereale. Făinurile din cereale, altele decât cele din grâu, se folosesc în special la prepararea pîinii multicereale. În această categorie intră făinuri, fulgi, boabe mărunţite, tărâţe obţinute din ovăz, orz, orez, porumb, mei, hrişcă. 31
Făinuri şi seminţe de leguminoase. Se folosesc la prepararea pîinii multicereale. În această categorie intră făina de soia sau de mazăre, seminţe decorticate de floarea-soarelui, seminţe întregi sau măcinate de in [4, p.52]. 1.6. Drojdia de panificaţie Drojdia se foloseşte în fabricaţia pîinii ca afânător al aluatului; de obicei, drojdia este folosită sub formă de drojdie comprimată. Construcţia celulei de drojdie. Drojdia Saccharomyces cerevisiae reprezintă un microorganism monocelular de formă ovoidală. Diametrul celulei de drojdie este de circa 10 μ. Într-o celulă normală de drojdie se poate deosebi învelişul, în care este închisă protoplasma. În protoplasma celulei de drojdie se găsesc câteva vacuole, împlute cu sucul celular, granule - corpuscule de grăsime, precum şi nucleul de natură albuminoidă. Particularitatea saccharomycetelor este de a forma ascospori. S-a constatat că sporii sunt formaţi numai de celule tinere, bine alimentate, trecute într-un mediu lipsit de substanţe nutritive, în prezenţa unei umidităţi mari şi la accesul liber de aer. Fiecare specie de saccharomycete formează o cantitate anumită de spori (cel mai des 2-4) şi are o temperatură optimă pentru formarea sporilor de circa 27ºC.
Fig. 1.2. Celula de drojdie
Formarea ascosporilor reprezintă pentru drojdie nu numai modul de înmulţire, dar şi modul de conservare a speciei, deoarece 32
sporii, în condiţii nefavorabile, sunt mai rezistenţi decât drojdiile ce formează muguri. Alimentarea drojdiei. Pentru alimentaţia tuturor speciilor de drojdie sunt necesare combinaţiile azotice, hidraţii de carbon şi sărurile minerale. Substanţele azotoase. Pentru majoritatea speciilor de drojdie, cea mai bună alimentaţie azotică o reprezintă polipeptidele, peptonele şi aminoacizii. Deoarece drojdiile posedă fermenţi proteolitici puternici, ele pot folosi ca alimentaţie diferite substanţe albuminoide şi au proprietatea de a sinteza albumina din azotul elementar. Hidraţii de carbon servesc ca izvor de carbon, necesar proceselor plastice din celulă, care conţin o mare rezervă de glicogen. Asimilarea şi fermentarea nu merg totdeauna paralel. Însă zahărul, fermentat de drojdie, poate fi un foarte bun izvor pentru alimentarea drojdiilor. Substanţele minerale. Un mare rol în dezvoltarea drojdiei îl joacă fosforul şi potasiul. Fosforul intră în compoziţia albuminelor protoplasmei şi a nucleinelor, care reprezintă partea componentă a nucleului. Potasiului i se atribue o mare importanţă în compoziţia albuminelor şi hidraţilor de carbon. Influenţa mediului. Pentru dezvoltarea şi activitatea vitală drojdiile preferă un mediu acid. Rolul drojdiilor în fermentaţia alcoolică. Fermentaţia alcoolică, determinată de drojdie, se reduce sistematic la descompunerea moleculei monozaharidei în două molecule de alcool etilic, două molecule de CO2 şi o cantitate mică de energie: C6H12O6=2CH3CH2 - OH+2CO2+117 kj (24kcal/mol)
( 1.2)
În acelaşi timp, se elimină, într-o cantitate mică, produse secundare: ulei eteric, glicerină, acizi acetici. Tot procesul de fermentare alcoolică reprezintă un lanţ de reacţii ale polimerizării, ce alternează, în mod consecutiv, cu reacţii de oxido-reducere şi cu recuperarea legăturii între atomii de carbon. 33
Producţia industrială a drojdiei de panificaţie. Saccharomyces cerevisiae se obţin industrial prin înmulţire în mai multe faze în condiţii puternic aerobe. Pentru înmulţire drojdia necesită un mediu nutritiv adecvat, cu conţinut optim de carbon, azot, săruri minerale şi substanţe biostimulatoare, temperaturi de 30-350C, pH acid şi absenţa microorganismelor contaminate. Inmulţirea are loc în 5-6 faze. Procese microbiologice în maia şi aluat. Pentru a se dezvolta microorganismele necesită prezenţa în mediu a următoarelor componente în succesiunea importanţei acestora: apă, sursă de energie (de carbon), sursă de azot, săruri minerale, vitamine [5, p.90]. Privind din punct de vedere al modului în care asigură necesităţile nutritive ale microorganismelor utile în panificaţie, făina, materia primă de bază, nu este un element excelent, deoarece lipidele, celuloza şi amidonul nu pot fi asimilate direct de către drojdii şi bacterii lactice care sunt lipsite de enzimele implicate în hidroliza lor. Toate drojdiile aparţinînd speciei saccharomyces cerevisiae sunt capabile să fermenteze în anaerobioză, deci în condiţii întîlnite în aluat. Vitezele de fermentare a glucidelor fermentescibile depind, în primul rînd, de posibilitatea de a se aproviziona cu glucoză şi capacitatea de a hidroliza maltoza din glucidele formate prin activitatea enzimelor amilolitice din făină asupra amidonului. Dintre proprietăţile făinii care condiţionează direct activitatea fermentativă a drojdiei, cea mai importantă este cantitatea de glucide reducătoare care se formează în aluat sub acţiunea enzimelor amilolitice şi care sunt metabolizate de către celulele vii de drojdie cu formarea de CO2, alcool etilic şi produse secundare . Căile de metabolizare a glucidelor de către Saccharomyces cerevisiae [5, p.91]. Principala sursă de carbon şi de enzime pentru drojdie este reprezentată de glucoză şi alte oligoglicide. Prin fermentarea glucozei sub acţiunea complexului enzimatic al celulei de drojdie în stare activă obtinem următoarea ecuaţie : C6H12O6 2C2H5OH + 2 СО2 + 117.6 kj ( 1.3) 34
Astfel, dacă în mediul de fermentaţie se produce oarecare energie, drojdiile se adaptează, poate avea loc efectul Pasteur de comutare a fermentaţiei în respiraţie mai avantajoasă pentru celulă din punct de vedere energic: C6H12O6 6H2O + 6CO2+ 2840 kj ( 1.4) Interrelaţia între drojdii şi bacterii lactice la fermentarea aluatului [5, p.102]. În maia şi aluat există interacţiuni între diferite genuri de bacterii şi între acestea şi celulele de drojdii. În primele 24 de ore are loc o creştere a cantităţii de acid lactic. În continuare aciditatea scade în urma consumului acizilor organici de către drojdii şi sunt iniţiate relaţiile de metabioză. Capacitatea drojdiilor de a asimila acizii lactici şi acetici poate fi considerată ca unul din factorii ce condiţionează convieţuirea lor în aluat cu bacteriile lactice. Relaţiile de simbioză se pot stabili între drojdii şi bacterii din specii ale genului Lactobacillus. Drojdiile favorizează dezvoltarea acestor bacterii prin punerea la dispoziţie a vitaminelor care reprezintă factorii de creştere pentru acestea. Prin utilizarea oxigenului din aluat de către drojdii, în procesul de respiraţie, sunt create condiţii favorabile pentru bacteriile lactice. Bacteriile produc acizi care menţin în aluat un pH acid, care favorizează desfăşurarea normală a fermentaţiei alcoolice . Creşterea temperaturii maielelor de la 300C la 320C şi 340C stimulează dezvoltaea bacteriilor lactice, dar împiedică activitatea drojdiei. Procese biochimice la păstrarea drojdiilor comprimate [5, p.103] . Păstrarea calităţilor tehnologice ale drojdiei de panificaţie este în funcţie de modul de obţinere a acesteia, cît şi de durata/condiţiile în care are loc păstrarea pînă în momentul utilizării la fabricarea pîinii, condiţii în care celulele pot suferi diverse modificări fiziologice.
35
Forme comerciale ale drojdiei de panificaţie [4, p.55]. Drojdia de panificaţie este disponibilă sub mai multe forme: drojdie comprimată (presată), drojdie uscată şi drojdie lichidă. Cea mai importantă metodă de afînare biologică ce se realizează prin fermentarea semifabricatelor este cu ajutorul drojdiei de panificaţie, care metabolizează zaharurile fermentescibile în condiţii de înmulţire, la temperatura de 25–28˚C, mediu apos, slab acid, aerat, cu o concentraţie alcoolică de maximum 2%, cu formare de alcool etilic şi bioxod de carbon. Ca orice agent de afînare, drojdia îndeplineşte o serie de condiţii: - să producă o cantitate cît mai mare de gaze raportată la masa respectivă; - să nu imprime produsului finit gust, miros şi culoare străină; - să nu fie toxică; - viteza reacţiei să fie controlată; - să-şi păstreze indicii de calitate în condiţii de păstrare prescrise şi să fie avantajoasă din punct de vedere al preţului. În industria de panificaţie drojdia se poate utiliza sub formă comprimată, lichidă sau uscată. Drojdia se prezintă sub formă de celule care pot fi rotunde, ovoide, eliptice, alungite, cilindrice, sferice etc. în funcţie de specie, vîrstă şi condiţiile de cultură. Drojdia comprimată, utilizată în industria de panificaţie, se obţine pe cale industrială prin înmulţirea celulelor de drojdie selecţionate din familia Saccharomyces. Drojdia comprimată se prezintă sub formă de corpuri paralelipipedice, în greutate de 0,5 kg şi 1kg. Drojdia de panificaţie trebuie să îndeplinească o serie de condiţii de calitate, printre care cele mai importante sunt: aspectul exterior, mirosul, gustul, durabilitatea, umiditatea, puterea de fermentare, microflora. Drojdia comprimată de calitate bună, trebuie să se prezinte ca o masă solidă, cu suprafaţa netedă, de culoare cenuşiu deschis, cu nuanţă crem-gălbuie, miros şi gust plăcut, proaspăt, puţin acrişor, gust de fructe. 36
Nu este indicat ca drojdia să fie trecută de la temperatura de depozitare la temperatură ridicată în mod rapid. Acest lucru se face treptat, prin menţinerea în apă la temperatură de 18 – 20˚C, timp de 15 – 20 minute. Drojdiile comprimate se depozitează la temperatura de la 0 4˚C şi durata de păstrare nu mai mult de 12 zile. Umiditatea maximă admisă pentru drojdia comprimată este de 75%. Drojdia comprimată se foloseşte în formă de suspensie de drojdie 1:3 sau 1:4 (drojdie–apă). Suspensia de drojdie se prepară în utilaje speciale, înzestrate cu agitator şi cu manta cu apă caldă. Drojdia uscată se obţine prin uscarea drojdiei comprimate. Drojdia comprimată folosită pentru uscare trebuie să aibă celule omogene, să nu conţină drojdii străine, deoarece acestea sunt distruse complet la uscare, micşorând astfel stabilitatea drojdiei uscate la păstrare, umiditatea maximă de 75%, deoarece rezistenţa termică a drojdiei scade cu creşterea umidităţii, proteine max. 40% la s.u., trehaloză peste 10%,, puterea de creştere foarte bună. Drojdia comprimată este modelată pentru uscare sub formă de granule sau fidea. Cel mai frecvent, uscarea drojdiei se face cu aer cald având temperatura de 35...40˚C. Drojdia uscată se foloseşte în unităţile amplasate la mari distanţe de fabriciile de drojdie sau în situaţii deosebite, cînd nu se mai poate asigura necesarul de drojdie comprimată. Drojdia uscată se poate păstra un timp îndelungat, chiar 60 de zile în condiţii mai puţin pretenţioase. Umiditatea maximă a drojdiei uscate este de 9%, capacitatea de dospire în aluat este de maximum 90 minute, iar termenul de garanţie – 60 de zile. Drojdia lichidă. În industria de panificaţie din republică şi din alte ţări se utilizează în procesul de preparare a semifabricatelor drojdia lichidă, care este o cultură de drojdii pure sau tehnic pure ce se înmulţesc într-un mediu semifluid obţinut din făină şi apă sub protecţia bacteriilor lactice. Microbiotica drojdiilor lichide este formată din drojdii care produc fermentaţia alcoolică şi bacterii care produc fermentaţia acidă. 37
Drojdia lichidă se poate obţine din făină opărită cu apă fierbinte după procedeul cunoscut cu opăreală zaharificată sau din făină opărită cu extract de hamei după procedeul cu opăreală amară. Drojdia lichidă cu opăreală amară (cu hamei) [4, p.58]. Principiul care stă la baza preparării drojdiilor lichide cu hamei constă în selecţionarea microorganismelor din microbiota făinii sub acţiunea bactericidă a răşinilor din hamei şi cultivarea în continuare a drojdiei de panificaţie. În calitate de substrat pentru cultivarea drojdiei se foloseşte opăreala de făină obţinută din extract de hamei şi făină, zaharificată în prealabil. Opăreala se prepară cu temperatura de 63...65˚C pentru a asigura gelatinizarea amidonului din făină, formă sub care acesta este mult mai hidrolizabil şi pentru a nu distruge enzimele amilolitice ale făinii. În aceste condiţii este posibilă o bună hidroliză a amidonului (zaharificare) şi acumularea de maltoză şi dextrine. Opăreala răcită în prealabil se înlocuieşte cu un cuib de drojdie care se obţine separat prin cultivarea timp de 4 ore la temperatura de 32˚C a drojdiei comprimate pe o porţiune de opăreală semifluidă (1parte extract de hamei şi 1 parte făină) zaharificată, după care este fermentată până la atingerea acidităţii de 8-10 grade. Drojdia lichidă cu opăreală dulce [4, p.59]. Există mai multe scheme de preparare a drojdiei lichide cu opăreală dulce. Cea mai cunoscută este tehnologia de preparare a drojdiei lichide cu opăreală zaharificată (schema raţională) care a fost elaborată în anul 1936 de inginerul rus A.I. Ostrovskii. Prepararea drojdiei lichide după această schemă presupune utilizarea bacteriilor acido-lactice termofile de tipul Delbrucki, pentru mărirea acidităţii mediului nutritiv făină-apă, destinat înmulţirii drojdiei. Bacteriile acido-lactice Delbrucki activează optim la temperatura de 48 – 540C, în timp ce la temperatura de fermentare a aluatului de 28 – 300C, încetează a mai produce acid lactic. 38
Drojdia lichidă preparată, folosind culturi pure de bacterii acido-lactice termofile de tip Delbrucki, are un conţinut de acid lactic de circa 0,6%, ceea ce face ca activitatea microflorei bacteriene nedorite să fie total suprimată. Mediul nutritiv pentru bacteriile acido-lactice îl constituie făina opărită şi supusă macerării până cînd aciditatea ajunge la 1112 grade. Metoda A.I. Ostrovsckii de preparare a drojdiei lichide are două variante: în prima variantă procesul de preparare a drojdiei lichide este continuu, în timp ce scoaterea ei se face la intervale de două ore; în varianta a doua atât prepararea drojdiei cât şi scoaterea ei se face în mod continuu. Varianta I. În această variantă opăreala se prepară din făină şi apă, în proporţii de 1:4 sau 1:5 prin amestecare în malaxor. Temperatura opărelei este de 65-670C, apoi opăreala este răcită pînă la temperatura de 54-560C şi supusă macerării timp de 14 ore la temperatura de 500C. După acest interval de timp, opăreala este răcită la temperatura de 28-30oC şi supusă fermentării timp de 8-10 ore. După această fermentare drojdia se consideră preparată, se stochează într-un rezervor, de unde se trece la producţie, în funcţie de necesarul de consum. Procesul de preparare a drojdiei lichide se compune din ciclul de cultivare şi ciclul de producere. Ciclul de cultivare cuprinde operaţiile de preparare a mediului nutritiv - opărela, zaharificarea şi macerarea cu bacterii, cultivarea cu drojdie pură, urmată de fermentare, producerea plămezilor de culturi pure acido-lactice de tip Delbrucki şi de drojdie. Ciclul de producţie cuprinde consumul de drojdie gata şi completarea cantităţii extrase cu o cantitate corespunzătoare de mediu nutritiv. În cadrul ciclului de cultivare, operaţia principală o constituie macerarea plămădelii, care presupune prepararea maielei acido-lactice, fie cu ajutorul culturilor pure de bacterii Delbrucki, fie cu microflora din făină. După prima metodă, maiaua acido-lactică se obţine în felul următor: cultura pură de bacterii Delbrucki, de 2 zile, împrospătată 39
cu must de bere sterilizat, se însămînţează în eprubete cu mustul de bere sterilizat (12 grade Blg). Se menţine pentru dezvoltare timp de 48 ore la temperatura de 50-52oC. Din cultura de 2 zile de bacterii acido-lactice se ia 1 ml şi se reînsămînţează într-un balon care conţine 100 ml must de bere sterilizat, apoi se lasă pentru dezvoltare la temperatura de 50-52oC timp de 48 ore. Cultura din balon se trece într-un vas care conţine 1 kg opăreală obţinută cu temperatura de 65-67oC care se răceşte la 5052oC şi se menţine la această temperatură pentru dezvoltare timp de 24 ore. Conţinutul acestuia se trece într-un alt vas de 6 l care conţine 5 kg opăreală răcită la 50-52oC, şi se menţine pentru dezvoltare 24 ore. Întreaga cantitate de cultură din vasul de 6 l, se trece într-o cadă de lemn prevăzută cu serpentină prin care circulă apă caldă şi rece, în care s-au preparat 50-100 kg de opăreală în funcţie de necesitate. Conţinutul respectiv se răceşte la temperatura de 5052oC şi se lasă pentru dezvoltare 24 ore. Odată cu plămădeala acido-lactică obţinută se trece la prepararea opărelii necesare pentru consumul de drojdie lichidă timp de 2 ore. În cada de macerare, peste opăreala răcită la 50-52oC, se adaugă plămădeală pînă cînd aciditatea ajunge la 10-12 grade, după care se trece la operaţia de fermentare. Din 2 în 2 ore se face completarea conţinutului căzii pînă la ¹/7 din capacitatea utilă, prin adăugarea de opareală acido-lactică răcită la 50oC. Maiaua acido-lactică preparată cu ajutorul microflorei din făină se obţine prin introducerea în cada de lemn în care se găsesc 50-100 kg opăreală răcită la 50-52oC a 5 kg făină de grîu, care conţine în mod firesc bacterii acido-lactice de tipul Delbrucki. Se menţine la macerare pînă cînd aciditatea ajunge la 10-12 grade, după care se trece la fermentare. Drojdia de reproducere se obţine prin introducerea de cultură pură în cantitatea de opăreală dulce (nemacerată) 40
reprezentînd 1% din consumul de drojdie pe 24 ore, răcită la 2830oC. Durata înmulţirii drojdiei este de 3 ore. După acest interval de timp, din 3 în 3 ore, se adaugă o cantitate de opăreală calculată pentru consumul de drojdie în 2 ore, pînă se ajunge la o cantitate care să reprezinte ¹/3 din consumul de drojdie din 24 ore. Durata totală a ciclului de cultivare este de 12 ore. Ciclul de producţie constă în selecţia drojdiei preparate la interval de 2 ore în cantitate de ¹/4 din cantitatea căzii şi înlocuirea cu aceeaşi cantitate de plămădeală macerată şi răcită la 28-30oC. Plămădeala zaharificată se scoate la fiecare două ore pentru umplerea căzii de macerare. Cantitatea care a fost extrasă se înlocuieşte cu o cantitate diferită de opăreală proaspăt preparată. Varianta II. Varianta a doua se deosebeşte de prima, prin aceea că, evacuarea drojdiei pentru producţie se face neîntrerupt. De asemenea, toate fazele fluxului tehnologic respectiv: prepararea plămezii macerate, zaharificarea plămădelii, macerarea şi răcirea se realizează în mod continuu. Varianta a II-a se compune asemeni variantei I din două cicluri: ciclul de cultivare şi ciclul de producţie. Drojdia lichidă se poate utiliza atît în cazul metodei indirecte (cu maia), cît şi în cazul metodei directe, adăugîndu–se în cantitate de 10 – 25%, faţă de făina folosită, la prepararea aluatului în funcţie de puterea de fermentare a drojdiei, calitatea făinii, metoda de preparare adoptată. Rezervoarele pentru depozitarea concentratelor de drojdie trebuie să aibă agitator mecanic şi manta, prin care trece apa rece. Aceste condiţii trebuie luate în consideraţie pentru că celulele de drojdie sunt viabile în timp de 2 zile la temperatura de 6– 10˚C. Concentraţia celulelor de drojdie este de 460 – 580 g ∕ l.
41
3 2
4
1
a
3
4 5
1
b
Fig. 1.3. Prepararea drojdiilor lichide după schema raţională a – I variantă – răcirea opărelei în vase cu pereţi dubli cu manta; b – II variantă – opăreala se dizolvă cu apă rece: 1 – maşină pentru prepararea opărelei; 2 – frigider; 3 – cuvă pentru macerare; 4 – cuvă pentru cultivarea drojdiilor; 5 – cuvă pentru dizolvarea opărelei macerate
1.7. Apa potabilă În conformitate cu normativele în vigoare apa potabilă trebuie să satisfacă toate calităţile cerute apei potabile. Controlul tehnologic al calităţii apei potabile este asigurat de organizaţii speciale, care urmăresc exploatarea sistemelor de alimentare cu apă. Alimentarea cu apă la întreprindere trebuie se fie neîntreruptă. Pentru asigurarea fluxului tehnologic continuu, acumularea unei rezerve de apă şi crearea presiunii apei calde şi reci, la întreprindere se instalează rezervoare cu apă caldă şi rece. Temperatura apei necesară pentru procesul tehnologic se determină în laboratorul întreprinderii. Calitatea apei, folosită în scopuri tehnologice şi gospodăreşti, trebuie să corespundă cu cerinţele apei potabile conform GOST 2874-82 „Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством воды”[6]. În conformitate 42
cu aceste cerinţe, apa trebuie să fie din punct de vedere epidemiologic inofensivă la compoziţia chimică şi să manifeste indicatori organoleptici satisfăcători. În privinţa fiecărui tip de apă sunt reglementate normativele ce conţin concentraţiile admisibile ale acesteia. Protejarea apei din punct de vedere epidemiologic se mai reglementează şi conform indicatorilor microbiologici şi parazitologici. Conform cerinţelor microbiologice de puritate a apei, numărul total de microorganisme într-un (1) ml de apă nu trebuie să depăşească 100, dar numărul de bacterii din grupa salmonelelor într-un litru de apă – nu mai mult de 3. 1.8. Sarea În industria de panificaţie, la fabricarea pîinii se utilizează sarea de bucătărie în proporţie de 1,2 – 1,7% raportat la făină. Cantitatea de sare folosită depinde de calitatea făinii. În industria de panificaţie se utilizează de regulă sarea măruntă la care granulele au dimensiuni pînă la 2 mm. Sarea trebuie să aibă gust sărat fără gust străin. Închiderea la culoare a sării se datorează prezenţei substanţelor organice. Sarea utilizată în panificaţie, pe lîngă faptul că asigură un gust corespunzător pîinii, contribuie şi la îmbunătăţirea calităţii aluatului şi a pîinii. Astfel aluatul preparat fără adaos de sare este moale şi nu opune rezistenţă la rupere, iar bucăţile de aluat la dospirea finală se aplatizează. Pîinea obţinută din aluat fără sare este necrescută, cu volum necorespunzător, coaja palidă şi miez cu porozitatea neuniformă. Dimpotrivă aluatul preparat cu adaos de sare devine mai elastic, iar pîinea este bine crescută, cu volum corespunzător, coaja are culoarea normală, miezul este elastic şi cu porozitate ridicată. Sarea se depozitează în formă de soluţie. Pentru aceasta se folosesc suprafeţe mari sub formă de rezervoare din metal 43
inoxidabil sau din beton. Soluţia de sare înainte de folosire se filtrează. Sarea este adusă în autocamioane şi este descărcată în capacităţi pentru pregătirea şi păstrarea soluţiei de sare. Soluţia de sare, trecînd prin filtrelele care unesc despărţiturile capacităţii, se pompează şi printr-o ţeavă se deplasează în recipientul de consum şi mai departe la staţiile de dozare. Densitatea soluţiei de sare este 1,17 – 1,2 kg/m³. Sarea este un adaos gustativ şi joacă un rol important în formarea calităţilor fizice ale aluatului. Ea trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: să dea gust pîinii, să îmbunătăţească calitatea aluatului, să întărească glutenul şi să nu-i dea voie să se rupă. Este un bun conservant (nu dă voie ca maiaua să se înăcrească repede). 1.9. Zaharurile Zahărul face parte din grupa glucidelor şi este, din punct de vedere chimic, un dizaharid. În industria de panificaţie se utilizează zahărul tos şi zahărul farin sau pudră. Zahărul cristal este de culoare albă, lucios şi se prezintă sub formă de cristale uscate, nelipicioase, în timp ce zahărul bucăţi este de culoare albă mată şi se prezintă sub formă de cuburi fără pete. Zahărul tos este sub formă de făină uscată. Zahărul tos pentru industria alimentară se prezintă sub formă de cristale uscate fără aglomerări, de culoare gălbuie, gust dulceag, miros caracteristic, complet solubil în apă, iar soluţia de 10 % în apă este slab opalescentă, fără adaosuri străine. Zahărul se ambalează în pungi, saci de hîrtie şi în saci din pînză sau se depozitează în vrac. În toate aceste cazuri depozitul trebuie să fie uscat, curat, dezinfectat, bine aerisit, fără miros străin, umiditatea relativă a aerului - de 75 %, iar temperatura să nu oscileze mai mult de 5˚C faţă de temperatura medie a zilei. Transportul zahărului se efectuează în vehicule specializate. Zahărul la întreprindere este adus cu ajutorul camioanelor, în saci a cîte 50 kg şi se păstrează în încăperi uscate, curate şi bine 44
aerisite, aşezate pe stive de lemn. Umiditatea relativă a aerului în încăperi nu trebuie să depăşească 70% pentru zahărul tos şi 80% pentru zahărul rafinat. Termenul de păstrare a zahărului la întreprindere este de 10 zile. Zahărul-tos în producere se utilizează în formă uscată sau soluţie. Dozarea soluţiei de zahăr este în funcţie de densitatea acesteia. Densitatea zahărului este 1,2 g/cm³. Dacă soluţia de zahăr are densitatea 1,23 g/cm³ şi temperatura 38°C, zahărul începe să se cristalizeze. Pentru preîntîmpinarea acestui proces, în soluţie se adaugă substanţe anticristalizare, de exemplu, sare de bucătărie în cantitate de 2,5%, calculat la masa zahărului în soluţie. Combinaţia zahăr-sare prelungeşte durata de păstrare a soluţiei. Cînd zahărul se utilizează în formă uscată, preventiv se cerne prin sita cu dimensiunea orificiilor nu mai mare de 2,5 mm. Pudra de zahăr se prezintă prin pudră rafinată sau obţinută în procesul de mărunţire a zahărului tos la mori. A doua formă se obţine direct la fabrică. Zahărul lichid reprezintă sirop de zahăr, de culoare galben-deschis, cu conţinutul de substanţe uscate 64%, care se transportă în cisterne. Autocisternele trebuie să fie termoizolate, pentru menţinerea temperaturii zahărului lichid 40 - 60°C, în timpul transportării. Din autocisternă, zahărul lichid cu ajutorul pompei sau prin scurgere este transportat într-un rezervor metalic înzestrat cu manta. Zahărul lichid se păstrează la temperatura nu mai mare de 40°C. Înainte de descărcarea zahărului lichid din autocisternă, lucrătorul laboratorului întreprinderii ia probe pentru analiza prealabilă a indicilor organoleptici şi determinarea densităţii siropului. Melasa (de amidon, maltazică, rafinată şi de import) se livrează la întreprindere în vagoane-cisternă, în autocisterne, butoaie de lemn, oţel şi aluminiu (de marcă determinată) şi, de asemenea, în bidoane. Melasa adusă în butoaie sau bidoane se păstrează în încăperi închise sau sub şopron, care asigură protecţia împotriva 45
razelor solare. Durata de păstrare a melasei – 1 an din ziua fabricării. Înainte de producere, melasa se trece prin sită cu mărimea orificiilor nu mai mari de 3 mm. Pentru micşorarea viscozităţii, în timpul transportării melasa se încălzeşte pînă la temperatura 42±2°C. Se admite diluarea melasei cu apă pînă la obţinerea densităţii 1,2 g/cm³. Mierea la întreprindere se aduce în butoaie de lemn, bidoane din oţel inoxidabil, aluminiu şi aliaje de aluminiu, cutii din lemn. Mierea se păstrează la temperatura nu mai mare de 20°C, nu mai mult de 2 ani, în încăperi protejate de razele solare. În formă dezambalată mierea se păstrează la temperatura nu mai mare de 10°C. Înainte de utilizare în producere mierea se cerne printr-o sită cu mărimea orificiilor 3 mm. Mierea cristalizată se încălzeşte, aducînd-o în starea cu o viscozitate mare. Pentru produsele dietetice se foloseşte fructoza şi diferiţi îndulcitori alimentari: sorbit, xilit. Fructoza reprezintă materia primă de import. Indicele calităţii se determină conform condiţiilor contractului şi trebuie aprobat de Ministerul Sănătăţii. În întreprinderile de panificaţie se folosesc îndulcitorii: înlocuitorul zahărului – sorbit, xilit, zaharina, de asemenea şi îndulcitorii puternici – substanţe dulci, obţinute din plante sau pe cale sintetică. Îndulcitorii puternici se livrează în formă de praf, granule, soluţii sau în formă de tablete în ambalaj, admis pentru păstrarea produselor alimentare. Cristaloza se livrează în formă lichidă, în bidoane din polietilenă. Înlocuitorii zahărului la producere se folosesc în formă de soluţie. Durata de păstrare a îndulcitorilor praf - nu mai mult de 5 ani. Soluţiile trebuie folosite în decursul unui an, dar soluţia de aspartama - în decurs de 3- 4 luni. Cristaloza se păstrează în ambalaj închis timp de 6 luni. 46
1.10. Ouăle şi produsele derivate În panificaţie se folosesc ouă de găină, iar cele de raţă sau gîscă sunt interzise, deoarece ele pot să conţină bacilul Sallmonela. Înaite de a fi depozitate ele trec un control de laborator. Ouăle sunt depozitate în încăperi curate şi reci la temperaturi egale cu 8˚C şi umiditatea relativă a aerului nu mai mult de 80 % timp de 6 zile. Praful de ouă se depozitează în încăperi uscate, ambalat ermetic. La temperatura de 2–10˚C se păstrează mai mult de 1 an. Melanjul îngheţat înainte de utilizare în producere preventiv se dezgheaţă în vase cu apă sau în camere speciale, la temperatura nu mai mare de 45°C, timp de 2 – 3 ore. Se admite dezgheţarea la temperatura camerei, dar un timp mai îndelungat. Apoi se trece printr-o sită cu mărimea găurilor nu mai mare de 3 mm. Pentru o cernere mai bună melanjul se amestecă cu apă sau lapte în proporţie 1:1. Melanjul îngheţat–dezgheţat de mai multe ori nu se permite. Păstrarea melanjului dezgheţat se admite timp de 4 ore, la temperatura 18 - 23° C sau în frigider la temperatura 3°C, timp 24 ore. Amestecul cu adaos de ouă pentru ungerea semifabricatelor se pregăteşte prin baterea într-o masă uniformă a gălbenuşului şi albuşului, cu adăugarea apei. Pentru produse speciale se utilizează numai gălbenuşurile şi apa. Păstrarea amestecului din ouă – nu mai mult de 8 ore în condiţiile halei. Praful de ou înainte de folosire se dizolvă în apă, la temperatura 40 – 45 °C, în proporţie 1:3 - 1:4 şi se lasă 1- 2 ore. Înainte de folosire în producere amestecul trebuie trecut prin sită cu mărimea găurilor nu mai mult de 1 mm. 1.11. Uleiuri şi grăsimi Utilizarea grăsimilor şi uleiurilor la fabricarea produselor de panificaţie sunt preferate din punct de vedere al valorii nutritive pentru conţinutul mare de acizi graşi polinesaturaţi şi pentru faptul că pot fi uşor dozate. Se adaugă în faza de aluat. 47
Uleiul de floarea-soarelui se foloseşte cel rafinat, hidratat şi nerafinat. Uleiul de bumbac rafinat se foloseşte cel dezodorizat (calitatea superioară şi I) şi rafinat nedezodorizat (calitatea superioară, I şi II). Uleiul de muştar se utilizează nerafinat de trei sorturi: calitatea superioară, I şi II. Uleiul de soia, în dependenţă de metoda de prelucrare, se produce hidratat, de calitatea I şi II, rafinat dezodorizat şi rafinat nedezodorizat. Uleiul de porumb – rafinat nedezodorizat şi nerafinat. Uleiul de rapiţă – rafinat de calitatea I şi II şi rafinat nedezodorizat. Uleiul de cocos se obţine din miezul uscat şi mărunţit al nucilor de cocos. Uleiul se obţine rafinat dezodorizat şi nerafinat. Uleiul este livrat în butoaie metalice sau din lemn. Uleiul din sîmburi de masline se obţine din miezul sau pulpa fructelor de măsline, prin presare sau extracţie. Uleiul de palmier se obţine din partea cărnoasă a fructelor de palmier, prin presare. La întreprinderile de panificaţie uleiul vegetal se aduce în maşini–cisternă, în butoaie din oţel inoxidabil, cu suprafaţa interioară acoperită cu o structură admisă de organele sanitar – epidemiologice, în containere, în vase din aluminiu. Înainte de folosirese uleiul se toarnă în rezervorul de primire. Butoaiele înainte de deschidere se curăţă de murdărie şi de praf. Uleiul poate fi adus la întreprindere şi în sticle, din care se toarnă în rezervoarele de producere. Uleiul din floarea – soarelui şi bumbac în sticle, butoaie, bidoane se păstrează în încăperi închise, protejate de acţiunea razelor solare. Uleiul din floarea – soarelui rafinat, dezodorizat, în sticle şi în bidoane, se păstrează timp de 4 luni, în butoaie – 1,5 luni. Uleiul de bumbac rafinat, dezodorizat, în sticle, bidoane, butoaie – 3 luni, nedeodorizat – 6 luni. 48
Uleiul de porumb ambalat în sticle se păstrază în încăperi întunecate, la o temperatură nu mai mare de 18°C. Durata de păstrare a uleiului rafinat dezodorizat – 4 luni din ziua turnării. Uleiul de muştar în sticle se păstrează în încăperi închise, cu temperatura nu mai mare de 20°C, durata de păstrare – 8 luni. Uleiul din soia se păstrază în sticle, bidoane, butoaie în încăperi închise. Durata de păstrare a uleiului dezodorizat în sticle este de 45 zile, din ziua turnării. Durata de păstrare a uleiului de rapiţă – 1 an din ziua fabricării. Uleiul vegetal, transportat în cisterne sau bidoane, se pompează cu ajutorul pompei în rezervoare spre producere. Înainte de a trece la producere, uleiul se trece prin sită cu mărimea orificiilor nu mai mare de 3 mm. Pentru ca uleiul să nu se rîncezească e necesar ca în perioada păstrării să nu se afle la lumină. Din grăsimile animaliere se foloseşte: untul de vacă, pasta din ulei şi lapte de vacă; grăsimea de porc, de oaie, din oase. Untul de vacă se utilizează ca şi cremă sau topit. Masa umidităţii untului de frişcă este 13 - 46%, topit – nu mai mult de 1,0%, a pastei - 46 56%. Untul de frişcă şi pasta de ulei din lapte de vacă se ambalează în lăzi din carton sau carton gofrat. Untul topit se ambalează în butoaie din lemn sau materiale polimere, bidoane din aluminiu sau materiale polimere. Regimul, durata şi condiţiile de păstrare ale untului şi pastei de ulei se realizează în conformitate cu normativele în vigoare şi documentaţia tehnică. Păstrarea şi transportarea untului împreună cu produsele alimentare cu mirosuri pătrunzătoare nu se permite. Grăsimile animaliere topite (din carne de porc, vită sau oase) se aduc la întreprindere în butoaie din lemn. Păstrarea acestui fel de grăsimi se face în lăzi sau în butoaie la temperatura 0 – 6°C – 1 lună, de la -5 pînă la -8 °C – 6 luni, de la -12 °C şi mai jos – 12 luni. 49
Margarina. Din larga diversitate de grăsimi folosite în panificaţie, cel mai des se foloseşte margarina solidă (substanţe grase 39,0 – 84,0 %); lichidă (substanţe grase 60,0 – 95,0 %). Conform indicatorilor organoleptici şi fizico–chimici margarina trebuie să corespundă cerinţelor normativelor şi documenţaţiei tehnice pentru sortimentul concret. Margarina se păstrază în încăperi reci sau în frigider cu temperatura -20 °C pînă la 15°C, cu circularea continuă a aerului. Lăzile, bidoanele cu produs trebuie să fie amplasate pe un suport, stivele trebuie să fie la o distanţă nu mai mică de 0,5 m de la perete. Nu se admite păstrarea margarinei împreună cu produse cu miros specific. Untul de frişcă, margarina, grăsimile solide se folosesc în formă topită. De aceea se întroduc în vase dotate cu manta şi agitatoare. Înainte de folosire grăsimea topită se trece prin sită cu mărimea orificiilor nu mai mare de 3 mm. Grăsimea lichidă pentru biscuiţi se livrează la întreprindere în cisterne, containere, bidoane din oţel şi lemn. Grăsimea lichidă pentru biscuiţi se utilizează conform recomandărilor tehnologice. Durata de păstrare a acestei grăsimi este de 10 zile, la temperatura 15 – 20 °C. La livrarea uleiului vegetal, grăsimilor alimentare, margarinei se atrage atenţie la starea ambalajului, se iau probe, care se analizează după indicatorii organoleptici: aspectul exterior, miros, gust etc. Concentratul de fosfatidă (din făină de secară sau soia) se foloseşte pentru pregătirea emulsiilor, se utilizează la prepararea aluatului, dar şi pentru ungerea formelor şi a tăvilor de copt, ca atare sau sub formă de emulsie. Se păstrează în încăperi curate, uscate, bine ventilate, protejate de influenţa razelor solare şi alte surse de încălzire. Durata de păstrare a concentratului de calitate superioară – nu mai mult de 6 luni, calitatea I şi II -nu mai mult de 4 luni din ziua fabricării. 50
1.12. Laptele şi subprodusele de lapte Se foloseşte laptele integral şi laptele degresat, iar din subproduse, zerul rezultat la fabricarea brânzeturilor şi zara, rezultată la fabricarea untului. După starea lor fizică, laptele şi subprodusele sale se prezintă sub formă: lichidă, concentrată, uscată (praf). Produsele sub formă lichidă conţin cantităţi mari de apă, au un volum mare şi necesită spaţii mari de depozitare. Sunt perisabile şi de aceea trebuie păstrate la temperaturi scăzute. Prelungirea conservabilităţii lor se realizează prin pasteurizare. Laptele praf pentru producere se foloseşte în stare dizolvată în raport de 1:3-1:4 cu temperatura apei de 40-45˚C, apoi se lasă în repaus timp de 1-2 ore. Se filtrează. La întreprindere se livrează în saci de hîrtie cu patru straturi sau în borcane închise ermetic. Se păstrează în încăperi curate, uscate la temperatura de 20˚C, lipsite de mirosuri străine, umiditatea relativă a aerului maximum-75%. Conţinutul de umiditate nu depăşeşte 5%, în timp ce procentul de grăsime este de maximum 1,5%. Zerul praf se ambalează în saci de hîrtie, polietilenă. Se păstrează în ambalajul de transport, amplasat pe suport, în încăperi curate, uscate, bine ventilate, la o temperatură nu mai mare de 18±2°C şi umiditatea relativă a aerului nu mai mult de 80%. Termenul de valabilitate- nu mai mult de 6 luni. Zara uscată se ambalează în saci de hîrtie şi polietilenă cu masa netă pînă la 20 kg. Termenul de valabilitate la temperatura de păstrare de la 0 pînă la 10°C – nu mai mult de 6 luni, la temperatura 10 - 20°C – nu mai mult de 3 luni. Laptele de vacă din cisternă se pompează sau se toarnă în rezervoarele de producere. Brînza şi smîntîna se depozitează în vase marcate. Laptele condensat, laptele praf şi zara înainte de producere, după necesitate, se diluează cu apă: laptele condensat în proporţie de 1:2, laptele praf - 1:10. Apa pentru diluarea laptelui condensat trebuie să aibă temperatura 30°C, laptele praf obţinut la uscătorul 51
cu pulverizare-20-35 °c, iar la uscătorul cu tambure rotative-80 -85 °C. Laptele condensat cu viscozitatea ridicată se încălzeşte pînă la temperatura de 30 – 40 °C. Zara, laptele de vacă, laptele condensat şi praf diluat se cern printr-o sită cu mărimea găurilor nu mai mare de 1 mm. Zerul praf se diluează cu apă la temperatura 40 - 60°C, în proporţie de 1:2 şi se îndreaptă în rezervorul de producere. 1.13. Condimentele şi substanţele aromatizante Condimentele şi substanţele aromatizante adăugate la prepararea produselor de panificaţie conferă acestora miros, gust şi aromă specifică. Pentru menţinerea calităţii condimentelor şi substanţelor aromatizante acestea trebuie păstrate în încăperi răcoroase, bine aerisite şi uscate. Scorţişoara provine din coaja unor arbori veşnic verzi de tipul Ciunamonum Zcylonicum care cresc în China, Indonezia, Ceylon. Scorţişoara utilizată drept condiment se prezintă sub formă de ruburi întregi, tuburi sfărâmate, bucăţi de scorţişoară, lamele de scorţişoară şi scorţişoară măcinată. Seminţele de mac se utilizează atît pentru decorare cît şi pentru aromatizarea unor produse de panificaţie. Seminţele de mac au culoarea albastră cu nuanţă de ardezie, cu un conţinut de ulei legat, respectiv 50 – 60%. Seminţele de mac nu conţin uleiuri eterice şi nu au proprietăţi narcotice. Datorită conţinutului mare de ulei macul se foloseşte întreg. Pentru anumite produse macul se poate măcina, dacă în prealabil au fost amestecate cu miere. Macul, stafidele, nucile, arahidele se păstrează în camere bine aerisite şi curate, fără mirosuri străine. Vanilina este un aromatizant şi poate fi folosit în formă de vanilie pură sau cu zahăr vanilat. Chimenul se foloseşte în pîinea de secară şi în cea obţinută din grâu şi secară. 52
1.14. Acizii alimentari Cei mai utilizaţi acizi alimentari sunt: - acidul citric, avantajul utilizării acestuia este în aceea că în prezenţa lui are loc inversia zaharozei mult mai lent. Cu cît mai încet inversează zaharoza cu atît produsele sunt mai puţin hidroscopice şi au rezistenţă mai mare la depozitare; - acidul malic; - acidul succinic; - acidul lactic. Scopul adăugării acizilor alimentari: - conferă produsului un gust acrişor plăcut; - realizează inversia parţială a zaharozei stopînd astfel cristalizarea acesteia; - evidenţiază gustul, mirosul şi aroma produsului. 1.15. Malţul Malţul de secară, uscat, fermentat (de culoare cafenie pînă la închis, cu nuanţă roşie, cu activitatea joasă a fermenţilor) şi nefermentat (culoarea galben-deschisă cu nuanţe surii, cu activitatea ridicată a fermenţilor) se produce în formă mărunţită sau de seminţe întregi. În timpul livrării malţului trebuie atrasă atenţia la starea ambalajului, mirosului, scîrţîitului la mestecare. Malţul nu trebuie să aibă miros neplăcut, rînced şi scîrţîit la mestecare. Malţul fermentat în contact cu aerul îşi pierde aroma. Malţul se ambalează în saci de categoria I şi II. Se păstrează în saci pe stelaje, în depozite uscate, curate, bine ventilate, neinfectate cu dăunători, la temperatura nu mai mare de 8°C şi nu mai mult de 12 luni. Înainte de folosire malţul se cerne prin sită cu fire de sîrmă nr. 3,5 – 4 şi se trece la producere.
53
1.16. Fibrele alimentare Se folosesc pentru mărirea conţinutului de fibre ale produselor obişnuite şi la prepararea pîinii cu valoare calorică redusă. Ele sunt prezentate 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 sfeclă de zahăr, din citrice. Din fibrele solubile fac parte gumele, care pot fi vegetale, microbiene, marine. 1.17. Amelioratorii de panificaţie În întreprinderile de panificaţie se folosesc amelioratori cu un component sau cu mai multe componente (complex). La amelioratorii cu un component se referă: amelioratorii cu efect de oxidare (acidul ascorbic), amidonul modificat, fermenţii, substanţele superficial active (emulgatori alimentari) şi alţii. În componenţa amelioratorilor complexi intră fermenţii cu diferite principii de acţionare, preparatele din malţ, făină de soia, glutenul uscat alimentar, amidonul modificat, amelioratorii cu proprietăţi de oxidare. Amelioratorii de panificaţie se livrează în saci cu 3-5 straturi de hîrtie, cu interiorul din polietilenă sau fără şi în ambalaje admise de organele împuternicite pentru ambalarea amelioratorilor de panificaţie. Amelioratorii se păstrează în încăperi uscate, ventilate, la temperatura 20°C, nu mai mult de 12 luni din ziua fabricării.
54
2. DEPOZITAREA MATERIILOR PRIME ŞI AUXILIARE Făina, drojdia, sarea, zahărul şi alte materii prime pentru panificaţie se păstrează şi se prepară pentru producere în întreprinderile de panificaţie. Pentru asigurarea continuităţii producţiei, îndependent de condiţiile de aprovizionare, în fabricile de panificaţie se creează stocuri de materii prime şi auxiliare. Acestea se depozitează în condiţii care să le asigure păstrarea calităţii până la intrarea în fabricaţie. 2.1. Depozitarea făinii Depozitarea făinii se face în două scopuri: - asigurarea unui depozit tampon, care să preia oscilaţiile în aprovizionarea cu făină, cantitatea de făină depozitată depinzând de condiţiile locale, respectiv, de distanţa de la care se aprovizionează şi de modul de transport. Depozitul are în acest caz o capacitate pentru 7 zile de producere; - asigurarea maturizării făinii, atunci când moara furnizoare livrează făina nematurizată şi, în acest caz, depozitul are o capacitate pentru circa 14 zile de producere [4, p.91]. În unităţile de panificaţie faina se depozitează în spaţii special amenajate, avînd condiţii corespunzătoare de temperatură, umiditate relativă a aerului şi lumină. Prin depozitare se urmăreşte ca scop: îmbunătăţirea calităţii făinii, formarea amestecurilor din loturi de calităţi diferite. Depozitarea în condiţii necorespunzătoare duce la înrăutăţirea calităţii şi alterării ei cauzînd pierderi însemnate. La producerea pîinii se foloseşte făină de grîu şi de secară de diferite calităţi. Făina prezintă un produs pulverulent, obţinut prin măcinarea boabelor de grîu sau secară. În articolele de panificaţie şi patiserie se foloseşte făină de calitate superioară, I şi II. La întreprindere făina este adusă cu ajutorul autocamioanelor şi este depozitată în depozite cu ambalaj (saci) sau fără ambalaj (în silozuri şi bunchăre). Fiecare cantitate de făină primită este însoţită de factura de transportare a mărfii şi copia certificatului de calitate 55
în care sunt indicate: culoarea, gustul, mirosul, conţinutul de impurităţi fieromagnetice, umiditatea, fineţea de măcinare, conţinutul de cenuşă sau gradul de albeaţă, calitatea şi cantitatea glutenului, aciditatea, proprietăţile reologice ale aluatului. La păstrarea făinii fără ambalaj aceasta se depozitează în bunchăre sau celule cu capacitatea de la 5 la 50 tone. Pentru fiecare calitate de făină se recomandă să fie cîte două celule. În bunchăr nu se bate cu metal ci cu un ciocănaş de cauciuc. Depozitul fără ambalaj are următoarele priorităţi: - mai puţină muncă fizică în timpul transportării; - nu sunt pierderi în timpul transportării; - ocupă puţin loc pentru transportare; - condiţii sanitare mai bune. La întreprindere făina se depozitează pe timp de 7 zile. În timpul păstrării, sub influenţa enzimelor, aerului, umidităţii în făină au loc următoarele procese: - uniformizarea umidităţii făinii în funcţie de parametrii mediului ambiant cu atingerea stării de echilibru; - aciditatea făinii în primele 15-20 de zile de depozitare se măreşte în comparaţie cu aciditatea boabelor şi este cu atât de mai mare cu cât extracţia şi umiditatea făinii şi temperatura de păstrare sunt mai mari. Datorită enzimei lipaza are loc descompunerea grăsimilor în acizi organici şi fosfaţi; - se micşorează activitatea enzimelor proteici ai făinii; - se măreşte capacitatea de a absorbi apa; - glutenul devine mai puternic; - culoarea făinii de calitate la o păstrare îndelungată devine puţin mai deschisă. 2.2. Procese ce au loc în timpul maturizării făinii În timpul păstrării, în special a făinii proaspăt măcinate, au loc o serie de procese fizice, chimice, biochimice, microbiologice care, în funcţie de condiţiile de depozitare, respectiv corespunzătoare sau necorespunzătoare, pot duce fie la îmbunătăţirea însuşirilor de panificaţie ale făinurilor, fie la înrăutăţirea acestor însuşiri. 56
Când însuşirile de panificaţie ale făinii de grîu se îmbunătăţesc în timpul păstrării, se consideră că are loc procesul de maturizare a acesteia. Maturizarea făinii este procesul biofizic complex ce se desfăşoară lent în făină după măcinarea boabelor de grău şi care are ca urmare ameliorarea însuşirilor ei de panificaţie. Făina proaspăt măcinată formează un aluat lipicios, neelastic, cu capacitate de hidratare redusă, în timpul fermentării se înmoaie, cu tendinţă de lăsare la dospirea finală, iar pîinea are volum redus, miez dens, dungi slăninoase, porozitate neuniformă şi coajă cu crăpături. După o perioadă de depozitare, chiar de numai câteva zile, însuşirile de panificaţie ale făinurilor se îmbunătăţesc, aluatul preparat se comportă normal în procesul de prelucrare, pîinea obţinută are indici de calitate corespunzători. În continuare se descriu principalele transformări care au loc în făină în timpul maturizării. 2.3. Variaţia umidităţii făinii la maturizare În decursul păstrării umiditatea făinii se modifică până la atingerea umidităţii de echilibru higrometric. Această modificare depinde de umiditatea iniţială a făinii, de umiditatea relativă a aerului, de temperatura depozitului şi de modul de depozitare a făinii. Umiditatea iniţială a făinurilor la depozitare este de 14-15%, în timp ce umiditatea relativă a aerului din depozite este cuprinsă între 55-60%. În aceste condiţii, umiditatea făinii în timpul păstrării scade, deci făina pierde din greutate. Dacă umiditatea iniţială a făinii este mai mică decît umiditatea de echilibru higrometrică, atunci în timpul păstrării umiditatea făinii va creşte, iar dacă umiditatea iniţială este mai mare decît umiditatea de echilibru, atunci umiditatea făinii va scădea în timpul păstrării. Timpul necesar pentru atingerea umidităţii de echilibru este determinat de modul de depozitare a făinii, penetraţia aerului în făină, gradul de fineţe al granulelor etc. 57
2.4. Modificarea culorii făinii După cum s-a arătat la compoziţia chimică, făina conţine substanţe din clasa coloranţilor, cum ar fi carotenoidele, care dau făinurilor o coloraţie slab gălbuie. În timpul procesului de maturizare normală, are loc o uşoară deschidere la culoare a făinurilor. Deschiderea culorii făinii este mai accentuată după o depozitare de 2-3 luni şi se consideră terminată după circa 3 ani de păstrare a făinii. Deschiderea la culoare a făinii se datorează oxidarii combinaţiilor carotenoidice şi xantofilelor din făină. Procesul este foarte lent şi se constată la o păstrare mai îndelungată a făinii. Oxidarea pigmenţilor făinii are loc printr-o reacţie cuplată cu oxidarea acizilor graşi polinesaturaţi sub acţiunea enzimei lipoxigenaza. Intensitatea procesului de albire depinde de modul de depozitare a făinii, de accesul aerului în masa acesteia, de tratamentele aplicate. În cazul făinii depozitate în saci, deschiderea la culoare are loc mai lent. Acelaşi lucru se întâmplă şi cu făina depozitată în vrac în celule de siloz, dacă nu este recirculată periodic. Dacă spaţiile de depozit sunt ventilate, accesul aerului în masa făinii este mai mare şi, deci, procesul de albire este mai intens. La fel şi în cazul făinii depozitate în vrac şi recirculată periodic. Atmosfera de oxigen măreşte viteza deschiderii la culoare a făinii. Prin tratarea făinurilor cu substanţe oxidante, procesul de albire se accelerează, iar timpul de realizare a acestui proces se scurtează. În practică, deschiderea la culoare a făinurilor se realizează prin tratare cu iodaţi, persulfaţi, clor, peroxid de benzoil, perboraţi şi alţi oxidanţi. În cazul făinurilor normale, este cunoscut că, între culoarea făinii şi cea a miezului pâinii există o legătură directă, deoarece în practică interesează culoarea făinii care va determina în final culoarea miezului pîinii.
58
2.5. Dinamica creşterii acidităţii în făinuri în decursul maturizării Creşterea acidităţii este un proces normal, motiv pentru care în standardele pentru făinuri sunt indicate valori ale gradului de aciditate. Aciditatea făinurilor este dată de glicerină, acizii graşi rezultaţi din procesele de scindare hidrolitică a grăsimilor, de fosfaţii acizi şi acidul fosforic, formaţi din hidroliza acidului fitic şi a fitinei sub acţiunea catalitică a fitazei. În cazul depozitării făinurilor anormale, adică provenite din grâu atacat de ploşniţă sau încinse, ca urmare a proceselor de fermentaţie şi respiraţie intense, se formează cantităţi importante de acizi organici ca: acid lactic, acetic, citric, oxalacetic care contribuie la creşterea acidităţii. În timpul depozitării făinii, aciditatea titrimetrică şi cea activă cresc. Această creştere este condiţionată de o serie de factori printre care mai importanţi sunt: gradul de extracţie al făinii, umiditatea făinii şi temperatura aerului din depozit. Creşterea acidităţii este mai accentuată în cazul făinurilor de extracţie ridicată, deoarece acestea conţin în cantitate mare toate combinaţiile care prin transformare dau substanţe cu caracter acid. Aceste făinuri conţin şi enzime care declanşează procesele biochimice. Făina cu umiditate ridicată prezintă o creştere mai accentuată a acidităţii, faţă de făina cu umiditate redusă. Modificarea acidităţii făinii în timpul depozitării, în funcţie de umiditatea ei iniţială, este prezentată în tabelul 2.1. Păstrarea făinii în depozite cu temperatura ridicată, determină accelerarea procesului de creştere a acidităţii. Se apreciază că, în cazul făinurilor normale, cu umiditate sub 14 %, creşterea acidităţii în timpul maturizării se va datora, în principal, acizilor graşi rezultaţi prin scindarea hidrolitică a grăsimilor. De aceea, dacă se extrag grăsimile din făinuri cu ajutorul solvenţilor, aciditatea se menţine constantă timp îndelungat. Nivelul de aciditate prevăzut în standardele sau normativele în vigoare, pentru fiecare tip de făină, include şi creşterea acidităţii ce are loc în timpul maturizării. 59
Tabelul 2.1. Modificarea acidităţii făinii în timpul depozitării, în funcţie de umiditatea ei iniţială [13, p.101] Umiditatea iniţială a făinii
Aciditatea titrimetrică a făinii, în grade, păstrate la temperaturile
Durata de păstrare, zile
-
0
+ 15°C 4,1
13,5
24
4,2
4,6
-
63
4,2
4,8
_
0
4,1
4,1
15,0
24
4,2
5,2
-
63
4,3
5,3
+45°C 4,1
2.6. Modificări ale glucidelor la maturizare În decursul maturizării făinurilor normale, în absenţa proceselor microbiologice, cantitatea de monoglucide rămâne constantă. Dintre glucide, zaharoza nu suferă modificări cantitative, iar maltoza se acumulează în cantităţi nesemnificative. Procesele suferite de glucide în timpul maturizării şi, în mod deosebit, intensitatea acestor procese, depind de calitatea iniţială a făinurilor. Astfel, cercetările efectuate de Oparin, Smirnov, Nikolaiev au arătat că în făinurile normale de grâu, cantitatea de zaharuri propii, de fructoză şi zaharoză, aflate iniţial în făină, precum şi proprietatea acestora de a forma zaharuri, rămân neschimbate în timpul maturizării. Activitatea amilolitică scade mai accentuat în primele 7 zile de depozitare, după care scade din ce în ce mai puţin, astfel încât după 30 de zile de la măciniş rămâne practic constantă. Ca urmare a acestor transformări şi a creşterii rezistenţei granulelor de amidon la atacul enzimelor, cantitatea de maltoză care se acumulează este practic neînsemnată. De asemenea, cantitatea de gaze degajată de o făină după o perioadă de timp de 60
depozitare, este mai mică decât cantitatea de gaze degajată de aceeaşi făină imediat după măcinare, conform datelor din tabelul 2.2. Tabelul 2.2. Modificarea puterii de fermentare în procesul maturizarii Pro b a fă in ii
Put e rea d e f e rm en ta r e, cm 3 de CO2 d up ă 1 2 l un i d e d up ă m ă cin iş d ep o z ita re
1
1150
1138
2
1436
1272
3
1530
1116
4
1495
974
5
1570
1203
6
1910
1403
La maturizarea făinii are loc şi o schimbare a caracterului superficial al granulei de amidon de la hidrofilic la hidrofob, ca urmare a absorbţiei superficiale a unor proteine. În cazul făinurilor anormale de grâu, înţelegând prin aceasta făinurile obţinute din boabe încolţite, atacate de ploşniţa grâului, din grâne noi sau din grâne păstrate în condiţii necorespunzătoare, procesele suferite de glucide prezintă o intensitate mărită. Făinurile provenite din grâne încolţite se caracterizează printr-o activitate intensă a enzimelor amilolitice, având drept consecinţă o creştere a conţinutului în substanţe solubile în apă, dextrine, maltoză şi altele. Făinurile provenite din grâne înţepate de ploşniţa grâului se caracterizează printr-o activitate mărită a enzimelor proteolitice, bazată pe intensificarea activităţii enzimelor amilolitice în prezenţa produşilor de hidroliză din activitatea proteolitică. Astfel se poate concluziona că intensificarea activităţii proteolitice este însoţită întotdeauna de modificarea activităţii amilazelor.
61
2.7. Modificările proteinelor din făinuri în timpul maturizării În decursul maturizării, complexul protidic al făinurilor este supus unei serii de modificări. Se poate remarca că, în rezultatul transformărilor ce au loc, conţinutul de azot total nu se modifică cu toate că scade conţinutul în proteine solubile în soluţie de 4% NaCl şi cel care precipită prin adăugare de acid tricloracetic. De asemenea, scade solubilitatea proteinelor în soluţie alcoolică de 70%. Transformările substanţelor proteice în timpul depozitării sunt determinate în principal de activitatea enzimelor proteolitice, care în timpul depozitării scade. Deosebit de importante pentru tehnologia de panificaţie sunt modificările pe care le suferă substanţele proteice generatoare de gluten. În făinurile corespunzătoare, conţinutul de gluten scade pe parcursul maturizării. Această scădere poate să ajungă până la 3% faţă de cantitatea iniţială. Concomitent cu scăderea conţinutului de gluten, are loc şi reducerea capacităţii de hidratare a glutenului umed. Scăderea conţinutului de gluten este însoţită în schimb de îmbunătăţirea calităţii acestuia în timpul maturizării, constând în creşterea elasticităţii şi capacităţii de umflare şi scăderea extensibilităţii, întinderii şi înmuierii. Tabelul 2.3 prezintă date referitoare la modificarea consistenţei glutenului în timpul maturizării. Tabelul 2.3. Modificarea consistenţei glutenului în procesul maturizării Degradarea consistenţei a 10g gluten în timp de trei ore, mm Proba de Durata făină depozitării, zile după după măciniş maturizare 1 152 66 55 2 118 48 42,5 3
118
63 62
54
Făinurile provenite din grâne atacate de ploşniţa grâului sau depozitate în condiţii necorespunzătoare, în timpul maturizării, îşi modifică conţinutul în gluten umed, în sensul creşterii, chiar după o scurtă perioadă de timp, creştere ce poate să ajungă la 1,5% din cantitatea iniţială. În decursul maturizării făinii, ca urmare a proceselor suferite de proteine, însuşirile vâsco-elasto-plastice ale aluatului se îmbunătăţesc. Astfel, creşte durata de formare a aluatului, scade gradul de înmuiere în timpul fermentării şi dospirii, precum şi cel de adgezie în procesul de prelucrare. Capacitatea de hidratare a făinurilor creşte la făinurile maturizate, comparativ cu făina imediat după măciniş. Creşterea capacităţii de hidratare este pusă pe seama, fie a comportării diferite a glutenului, fie a creşterii capacităţii de absorbţie a componentelor făinii, fie pe seama ambelor procese. Capacitatea de hidratare creşte, un % mai mare sau mai mic în funcţie de calitatea acestuia. La făinurile normale creşterea poate să ajungă la 3%. Sintetizând cele arătate, se poate aprecia că modificarea proprietăţilor fizice ale glutenului şi aluatului, ca urmare a maturizării făinii, dovedesc creşterea puterii făinii maturizate. Creşterea puterii făinii se explică prin mărirea rezistenţei substanţelor proteice la atacul enzimelor, scăderea conţinutului de activatori ai proteolizei şi reducerea activităţii proteinazelor. Îmbunătăţirea însuşirilor aluatului, ca urmare a maturizării făinii, are consecinţe tehnologice şi economice deosebit de favorabile constând, printre altele, în reducerea consumului specific de făina, prin eliminarea făinii necesare în procesul de prelucrare a aluatului, respectiv divizare, modelare. 2.8. Transformările lipidelor din făinuri în timpul maturizării Schimbările în structura lipidelor în timpul păstrării făinii proaspăt măcinate sunt importante datorită implicaţiilor acestora în panificaţie şi în calitatea senzorială a produselor păstrate. După cum s-a arătat, în timpul maturizării făinii are loc creşterea acidităţii şi a indicelui de aciditate, ca urmare a acumulării de acizi graşi liberi rezultaţi din hidroliza parţială a 63
gliceridelor sub acţiunea enzimei lipaza. Intensificarea proceselor de hidroliză a gliceridelor depinde de umiditatea făinii şi temperatura aerului din depozit. Cu cât umiditatea făinii şi temperatura aerului sunt mai ridicate, cu atât intensitatea proceselor de transformare a lipidelor este mai mare. Tot în timpul depozitării făinii, sub acţiunea luminii, a aerului, a umidităţii şi căldurii grăsimile suferă procesul de oxidare cu formare de acizi graşi liberi, aldehide, oxiacizi, hidroxoacizi, cetone etc. Ca urmare şi în cazul hidrolizei enzimatice, râncezirea grăsimilor este accelerată de creşterea umidităţii făinii şi a temperaturii aerului din depozit. Acizii graşi nesaturaţi formează, sub acţiunea lipoxidazei, peroxizi intermediari, care contribuie la oxidarea combinaţiilor carotenoidice şi deschiderea la culoare a făinurilor. 2.9. Procesele microbiologice şi biochimice care au loc în făină în timpul maturizării Este cunoscut faptul că făina conţine o gamă largă de specii de bacterii şi ciuperci, care alcătuiesc microflora acesteia. Activarea microflorei şi intensitatea ei depinde în principal de condiţiile de depozitare a făinii. Când făina este depozitată cu umiditate şi temperatură ridicată şi neaerisită, activitatea microflorei se intensifică, conducând la autorîncezirea, mucegăirea şi, în consecinţă, la alterare. Aceste fenomene sunt accentuate şi de procesul de respiraţie a microorganismelor, proces din care rezultă căldură şi umiditate ceea ce favorizează dezvoltarea microflorei, în mod deosebit a mucegaiurilor. Procesul de respiraţie este cu atât mai intens, cu cât cantitatea de microorganisme pe care o conţine făina este mai mare, iar umiditatea şi temperatura sunt mai ridicate. Intensificarea activităţii microflorei făinii, depozitată în condiţii necorespunzătoare, favorizează declanşarea proceselor de fermentaţie, în general, şi a fermentaţiei alcoolice, în special, ce determină înrăutăţirea calităţii făinii.
64
2.10. Procesele care stau la baza maturizării făinurilor La baza principalelor procese care au loc în făină în timpul maturizării stau procesele de oxidare. Acest lucru a fost dovedit practic prin păstrarea făinii în absenţa aerului, când s-a constatat că aceasta nu-şi modifică culoarea şi proprietăţile. Procesele de oxidare au loc în mod inevitabil în timpul depozitării făinii, cu intensitate mai mare sau mai mică, în funcţie de o serie de factori printre care, în mod deosebit, condiţiile de păstrare. În acelaşi timp, aceste procese au loc şi ca urmare a utilizării în făină sau aluat a unor agenţi de oxidare. Ca agenţi de oxidare se folosesc: oxidul de azot, clorul, triclorura de azot, bromatul de potasiu (KBr03), iodatul de potasiu (KIO3). Substanţele oxidante adăugate la prepararea aluatului, în proporţii foarte mici, determină albirea aluatului şi îmbunătăţirea însuşirilor reologice. Prin oxidarea grupărilor sulfhidril, glutationul trece în formă disulfitică neavând capacitate de a activa enzimele proteolitice. Oxidarea grupărilor sulfhidril (-SH) ale proteinazei o transformă într-o enzimă inactivă. De asemenea, oxidarea grupărilor sulfhidril şi a altor grupări din complexul proteic al glutationului conduce la modificarea structurii macromoleculare şi a proprietăţilor fizice ale proteinelor, mărindu-le rezistenţa la atacul proteinazei, glutenul îşi măreşte tenacitatea, iar extensibilitatea scade. Substanţele oxidante adăugate la prepararea aluatului pot modifica radical structura şi valoarea proteinelor ca urmare a oxidării metioninei în metioninsulfonă, cistinei în acid cisteic. În anumite condiţii, tirozina, treonina, serina şi alţi aminoacizi pot fi oxidaţi parţial. Un alt produs care stă la baza maturizării făinii este acela de formare de către acizii graşi nesaturaţi liberi ai unor compuşi intermediari de tipul peroxizilor care, prin oxidarea grupărilor sulfhidril (-SH) libere din activatorii enzimelor proteolitice, din apoenzimele proteolitice sau din substanţele generatoare de gluten, determină îmbunătăţirea proprietăţilor elastico-vâscoase ale glutenului. Formarea peroxizilor, acizilor graşi nesaturaţi, în 65
prezenţa lipoxidazei, are loc mai intens, dacă în compoziţia trigliceridelor se găsesc acizi graşi cu mai multe duble legături. În procesul de maturizare a făinurilor, datorită variaţiei raportului dintre concentraţia cistinei şi cisteinei are loc o variaţie însemnată a potenţialului de oxido-reducere, care se poate exprima prin ecuaţia de echilibru între forma oxidată şi redusă. Creşterea potenţialului redox se datorează acţiunii peroxizilor acizilor graşi sau a altor sisteme oxido-reducătoare care lucrează la potenţiale redox mai ridicate. +2[H] R-S-S-R 2R - SH -2[H]
2.11. Factorii de care depinde durata de maturizare a făinii. Procedeele de accelerare a maturizării făinii Stabilirea duratei necesare de maturizare a făinii este o problemă deosebit de importantă pentru industria de panificaţie. Aceasta se determină în funcţie de momentul în care proprietăţile de panificaţie ale făinurilor devin optime. Durata de maturizare a făinurilor de grâu depinde de următorii factori: a) Vârsta cerealelor. Această noţiune se referă la intervalul de timp parcurs de la recoltare până la măcinarea cerealelor. Cu cât cerealele sunt mai "tinere", respectiv, intervalul de timp de la recoltare până la măcinare este mai mic, cu atât maturizarea se face mai încet; b) Gradul de extracţie. Cu cât gradul de extracţie a făinurilor este mai mare cu atât durata maturizării făinii este mai scurtă. Acest lucru se explică prin faptul că făinurile de extracţie ridicată au un conţinut mai mare de gliceride şi enzime oxidante care înlesnesc accelerarea procesului de maturizare; c) Umiditatea făinii. Cu cât umiditatea făinii este mai mare, cu atât se accelerează procesul de maturizare. Pentru ca făina să se 66
poată depozita şi maturiza în condiţii normale trebuie ca umiditatea să nu depăşească 14%; d) Granulozitatea făinii. Procesul de maturizare a făinurilor este influenţat de mărimea particulelor, în sensul că făinurile grişate, datorită posibilităţilor multiple de permeabilitate a aerului printre granule, se maturizează mai uşor. Făinurile fin măcinate, nefiind suficient de permeabile pentru aer, se maturizează mai greu; e) Temperatura depozitului. Depozitarea făinii în spaţii cu temperatură mai înaltă decât cea normală face, ca urmare a intensificării fenomenelor oxidative, procesul de maturizare să decurgă mai rapid. De aceea durata de maturizare a făinii în perioada de vară, când temperatura depozitului poate să depăşească 20°C, este mai scurtă. Dacă făina se depozitează în spaţii cu temperatură scăzută, respectiv 0-4°C, procesul de maturizare nu are loc; f) Modul de ambalare şi depozitare. La făinurile depozitate în vrac, maturizarea are loc cu intensitate mai mare, datorită contactului cu aerul a particulelor de făină. Pentru a uşura maturizarea făinii ambalate în saci este necesar ca sacii cu făină să fie aşezaţi pe grătare de lemn în stive a căror înălţime să nu depăşească 6-8 saci, iar între stive să se lase un spaţiu liber de 0,75 m. Pentru a permite o aerisire normală, stivele de saci se reclădesc dupa 10-15 zile de depozitare, în condiţiile existente la depozitele de făină din mori şi unităţile de panificaţie, unde temperatura este de regulă de 10-12oC în anotimpurile reci şi de circa 16-18oC în anotimpurile calde, durata de maturizare este practic de 14 zile pentru făina neagră şi de 21 zile pentru făina albă. Cercetările efectuate de o serie de specialişti au dus la concluzia că maturizarea făinurilor de grâu poate fi accelerată, mergând până la reducerea totală a perioadei de maturizare, prin aplicarea făinurilor proaspăt măcinate a unor tratamente fizice, chimice sau combinate. Procedee fizice. Dintre procedeele fizice de accelerare a maturizării făinii, cele mai des utilizate sunt: aerarea intensivă, tratamentul termic, precum şi combinarea acestora. Pentru aerarea 67
făinii se utilizează instalaţii speciale, care asigură un contact mărit al particulelor de făină cu oxigenul din mediul respectiv. Procedeul aerării în Federaţia Rusă este o metodă practică de accelerare a maturizării făinii depozitate în vrac, aerisirea silozurilor de făină se face la temperatura de 25oC în decurs de 6 h, folosind pentru aceasta 1-2 m3/h aer la tona de făină. La făina astfel tratată s-a constatat o îmbunătăţire a proprietăţilor iniţiale ale glutenului care devine tare, cu extensibilitate redusă. Indicii de aciditate şi de peroxid ai grăsimilor din făină cresc, datorită oxidării. Numărul grupelor -SH scade, iar activitatea amilolitică a făinii se reduce. Toate acestea determină îmbunătăţirea vizibilă a însuşirilor de panificaţie ale făinii, obţinerea unor produse cu volum ridicat cu porozitate îmbunătăţită. Tratarea termică a făinii, prin încălzire la temperatura de 40oC timp de 6-10 minute, a condus la îmbunătăţirea substanţială a proprietăţilor de panificaţie şi la reducerea completă a perioadei de maturizare. Încălzirea făinii se poate realiza fie prin trecerea acesteia peste elemente încălzite (calorifere), prin utilizarea aerului cald, fie prin trecerea printr-o instalaţie cu lămpi cu radiaţii în infraroşii. Procedeele cele mai folosite sunt cele care combină aerisirea cu încălzirea făinii prin utilizarea aerului fierbinte prin fluidizare. În cazul procedeului combinat, cele mai bune rezultate privind maturizarea făinii se înregistrează prin încălzirea făinii la 30°C timp de 40 de secunde. La făina tratată prin aerare şi încălzire s-a constatat o ameliorare simţitoare a însuşirilor de panificaţie, o creştere a volumului pâinii cu 3 - 5,4 % şi a raportului H/D cu 4.9 l 1,6 %. Pentru ca efectul accelerării maturizării făinii prin aerare şi încălzire să se resimtă în procesul de panificaţie, e necesar ca acest tratament să se execute în momentul trecerii făinii în producţie.
68
Un alt procedeu de accelerare a maturizării făinii îl constituie încălzirea cu radiaţii infraroşii. Încălzirea se realizează prin trecerea făinii sub formă de strat cu grosimea 0,5 cm printr-o zonă în care sunt amplasate becuri electrice la o distanţă variabilă cuprinsă între 100 şi 400 mm. Pîinea fabricată din făină maturizată cu radiaţii infraroşii prezintă o creştere a volumului specific cu 8,1%, a comprimării miezului cu 37% şi a porozităţii cu 5,6%. Procedee chimice. O altă cale de maturizare a făinii o constituie tratarea acesteia cu substanţe chimice din grupa amelioratorilor chimici cu acţiune oxidantă. Utilizarea în proporţie mai mare sau mai mică a substanţelor chimice în procesul de maturizare a făinurilor depinde de legislaţia sanitară specifică fiecărei ţări. Utilizarea KIO3 în proporţie de 0,003 % faţă de făină determină îmbunătăţirea însuşirilor de panificaţie ale făinurilor de grâu fără însă să se obţină condiţii normale de maturizare. Tratarea făinurilor cu oxizi de azot determină pe lângă o uşoară îmbunătăţire a însuşirilor de panificaţie şi deschiderea la culoare. Tratamentul chimic al făinii cu 0,04% amestec de (NH4)2S208 + Ca(H2P04)2 echivalează cu îmbunătăţirea însuşirilor de panificaţie ce se realizează în 15 zile de la maturizare. În ultima perioadă într-o serie de ţări se utilizează substanţe noi cu efect de accelerare a maturizării făinii. Astfel, în Anglia se foloseşte ca ameliorator peroxidul de azot, peroxidul de benzoil în amestec cu fosfatul de calciu, substanţe ce se adaugă în proporţie de l-20g/l00g făină. În Germania, se folosesc ca substanţe chimice de accelerare a maturizării făinii acidul ascorbic, esteri ai acizilor carbonilici, alifatici cu minimum 2 atomi de carbon. 69
Prin adăugarea acestor substanţe se realizează creşterea rezistenţei aluatului, mărirea elasticităţii şi creşterea volumului pîinii. În S.U.A, se practică adăugarea în cantitate redusă a hidroperoxidului de acetonă în amestec cu amidon de porumb, asigurându-se pe lângă o îmbunătăţire a însuşirilor de panificaţie şi albire a pîinii, ca urmare a apei oxigenate care se formează în procesele care au loc. Accelerarea maturizării făinii şi scurtarea duratei de maturizare prin procedee fizice, chimice sau combinate prezintă aspecte economice favorabile atât în ciclul de fabricaţie, cât şi în costurile diminuate ale unităţilor de panificaţie construite, la care depozitul de făină este mult redus.
70
3. CONTROLUL CALITĂŢII MATERIILOR PRIME ŞI AUXILIARE 3.1. Controlul calităţii făinii [4, p.79] Calitatea făinii se controlează prin examen organoleptic, fizico-chimic şi tehnologic. Controlul organoleptic are în vedere culoarea, gustul, mirosul, prezenţa impurităţilor minerale (nisip, praf), infestarea. Culoarea se apreciază prin comparare cu o probă etalon pe cale uscată şi umedă. Gustul şi prezenţa impurităţilor minerale se determină prin mestecarea în gură a unei cantităţi mici de făină (circa 1 g). Scrîşnetul în dinţi indică prezenţa în făină a impurităţilor minerale. Mirosul se stabileşte asupra unei cantităţi mici de făină, care, după ce se freacă între palme, se miroase. Infestarea se pune în evidenţă prin examinarea cu lupa a refuzului de pe sită, obţinut în urma cernerii făinii. Controlul fizico-chimic [4, p.79] constă în determinarea indicilor de calitate de care depind principalele proprietăţi tehnologice ale făinii, puterea şi capacitatea de formare a gazelor, cum sunt: conţinutul de proteine/gluten umed, calitatea acestora, indicele de maltoză, conţinutul de α-amilază. Conţinutul de proteine. Pentru obţinerea pîinii de calitate, conţinutul de proteine al făinii trebuie să fie minimum 10,5%, iar pentru ca să fie panificabilă, făina trebuie să conţină minimum 7% proteine. Calitatea proteinelor se stabileşte pe baza proprietăţilor reologice ale aluatului şi /sau ale glutenului. Pentru determinarea proprietăţilor reologice ale aluatului sunt larg folosite metodele empirice, cum ar fi: farinografică, extensografică, mixografică, alveografică. Pe baza datelor furnizate de aceste metode 71
se pot obţine informaţii asupra calităţii proteinelor glutenice şi se pot stabili corelaţii cu volumul pîinii. Atunci când se foloseşte ca indice cantitativ conţinutul de gluten, calitatea lui se stabileşte pe baza deformării acestuia. În completare se foloseşte indicele de extensibilitate al giutenului. Recent, pe plan mondial s-a introdus indicele glutenic. Metoda se bazează pe relaţia dintre calitatea glutenului şi proprietatea acestuia de a trece printr-o sită standardizată, în condiţii de centrifugare determinate. În funcţie de calitatea glutenului, cantitatea acestuia rămasă pe sită va fi diferită. Va fi foarte mică sau chiar zero pentru glutenul de calitate foarte slabă şi va rămâne în întregime pe sită pentru glutenul puternic. Făinurile pentru panificaţie au valori ale indicelui glutenic de 65-85%, făinurile slabe au valori < 60%, iar cele puternice, peste 80%. Capacitatea făinii de a forma glucide fermentescibile. Se exprimă cu ajutorul indicelui de maltoză (im): - im = 2-2,5% - făină cu capacitate bună de a forma glucide fermentescibile; - im < 1,5% - făină cu capacitate mică de a forma glucide fermentescibile; - im > 2,5 % - făină cu capacitate mare de a forma glucide fermentescibile. Cifra de cădere (Falling number). Dă indicaţii asupra activităţii α-amilazei din făină. Determinarea se bazează pe reducerea viscozităţii gelului de făină, cu atât mai mult cu cât activitatea α-amilazei din faină este mai mare şi, respectiv, pe reducerea timpului de cădere a unei tije metalice în gelul preparat în condiţii strict reglementate. Se exprimă în secunde. Valoarea acestui indice clasifică făinurile astfel: - ic < 160 s - făinuri bogate în α-amilază; - ir = 220-280 s - făinuri cu conţinut normal de α-amilază; 72
- ir > 300 s - făină săracă în α - amilază. Standardele ISO nu admit grâne cu ic < 160 s. Controlul tehnologic [4, p.86] se realizează prin proba de coacere. Este metoda cea mai sigură şi cea mai completă de determinare a proprietăţilor tehnologice ale făinii. Aprecierea calităţii fainii prin această metodă se face pe baza calităţii pîinii obţinute. Calitatea pîinii se determină organoleptic şi pe baza unor indicatori fizici. Cei mai importanţi fiind randamentul volumetric (volumul pîinii, în cm3, obţinută din 100 g făină), raportul înălţime / diametrul (H/D) pentru pîinea rotundă coaptă pe vatră, porozitatea şi structura porozităţii. Calitatea făinii de secară [4, p.87]. Făina de secară este caracterizată prin lipsa capacităţii de a forma gluten şi prin activitatea α-amilazică mare. Aprecierea calităţii se face pe baza indicatorilor care exprimă activitatea α-amilazei, cifra de cădere şi prin proba de coacere. Cifra de cădere (Falling number). După valoarea acestui indice, făina de secară se clasifică astfel: - ic< 70 s - făină cu conţinut excesiv de α- amilază; - ic = 100-120 s - făină cu conţinut normal de α- amilază; - ic> 150 s - făină săracă în α-amilază. Proba de coacere. Ca şi la făina de grâu, valoarea de prelucrare a făinii de secară se stabileşte cel mai bine prin proba de coacere. Metoda folosită în acest caz se deosebeşte esenţial de cea folosită la faina de grâu, caracteristica principală fiind durata mare a procesului tehnologic, impusă de necesitatea atingerii unor valori mari de aciditate. Pentru pîine şi produsele de panificaţie conţinutul de proteine este unul dintre cei mai importanţi indici calitativi ai făinii.
73
S-a constatat existenţa unei relaţii lineare între volumul pîinii şi conţinutul de proteine al făinii pentru o gamă largă a acestuia (8-18%), fără a se explica mecanismul acestei relaţii. Unele studii au arătat efectul conţinutului de proteine asupra reologiei aluatului. S-a observat că timpul de dezvoltare a aluatului la farinograf şi capacitatea de hidratare cresc cu conţinutul de proteine. Creşterea extensibilităţii aluatului cu conţinutul de proteine poate explica de ce aluatul cu conţinut mare de proteine îşi măreşte volumul la fermentare cu viteză mai mare. Calculul grosimii pereţilor porilor pentru aluaturi preparate din făina cu 8,5% şi 11,5% proteine sugerează că mărimea volumului aluatului este determinată în principal de limita până la care poate fi redusă grosimea pereţilor porilor până la rupere. 3.2. Controlul calităţii apei [4, p.89] În industria panificaţiei, asupra apei se face numai un control sumar, bazat pe caracterele organoleptice. Se determină culoarea, aspectul, transparenţa, mirosul, gustul şi impurităţile vizibile. Apa pentru panificaţie trebuie să fie perfect transparentă, incoloră, fără sediment, iar gustul şi mirosul se admit să fie foarte slabe şi cel mult perceptibile de o persoană experimentată. Mirosul se determină asupra unei probe de apă (100-150 ml) încălzită într-un vas închis până la 40...50°C. Gustul se determină la o probă încălzită la 30°C. 3.3. Controlul calităţii drojdiei [4, p.89] Calitatea drojdiei comprimate se apreciază prin examen organoleptic, privind aspectul, culoarea, consistenta, mirosul, gustul şi prin determinarea puterii de creştere (de dospire conform standardului), uneori şi a umidităţii (tabelul 3.1.). Puterea de creştere este principala caracteristică de calitate a drojdiei. Ea se defineşte prin timpul de ridicare a unui aluat până la înălţimea de 7 cm, într-o formă de dimensiuni date (metoda 74
standard), sau prin timpul de ridicare la suprafaţa apei a unei bile de aluat introduse într-un pahar cu apă (metoda bilei). În ambele cazuri aluatul se prepară şi se termostatează în condiţii stabilite de metodă. Calitatea drojdiei lichide se controlează organoleptic şi prin determinarea acidităţii şi puterii de creştere. Tabelul 3.1. Aprecierea calităţii drojdiei pe baza puterii de creştere (dospire) [4, p.90] Puterea de creştere a drojdiei, min, max. Calitatea drojdiei Foarte bună Bună Satisfăcătoare
drojdie comprimată metoda standard 60-70 90 110
metoda bilei 10-15 15-22 22-30
drojdie lichida cu hamei metoda bilei 20 20-35 35-40
3.4. Controlul calităţii sării Calitatea sării se stabileşte prin control organoleptic, privind gustul, mirosul, culoarea, corpurile străine. 3.5. Controlul calităţii materiilor auxiliare Zahărul, grăsimile, laptele se controlează organoleptic, apreciindu-se aspectul, culoarea, gustul, mirosul; pentru grăsimile solide - şi consistenţa, iar pentru ouă - şi mirosul. Pentru ouă se mai controlează la ovoscop caracteristicile interioare, camera de aer, aspectul gălbenuşului şi al albuşului.
75
4. PREGĂTIREA MATERIILOR PRIME Şl AUXILIARE Operaţiile de pregătire au drept scop aducerea materiilor prime şi auxiliare înir-o stare fizică corespunzătoare pentru a fi introduse la prepararea aluatului. Ele sunt specifice fiecărei materii prime şi auxiliare [4, p.101] . 4.1. Pregătirea materiilor prime 4.1.1. Pregătirea făinii Amestecarea. Pentru a obţine o pîine de calitate bună şi uniformă, făina de diferite calităţi sau stocuri, din care se face amestecul, trebuie bine amestecată. Se amestecă făinuri de acelaşi tip, dar de calităţi diferite. Scopul operaţiei este obţinerea unui lot de făină cu proprietăţi tehnologice omogene, care să permită menţinerea parametrilor tehnologici cât mai mult timp şi obţinerea pîinii de calitate constantă. Trimiterea în fabricaţie a făinurilor de calităţi diferite impune modificarea parametrilor tehnologici, ceea ce nu întotdeauna este posibil, iar pîinea se obţine de calitate variabilă. Amestecarea urmăreşte compensarea defectelor unei făini cu calităţile altei/altor făini 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/proteinelor. Proporţia amestecurilor se stabileşte pe baza analizelor de laborator şi a rezultatelor probei de coacere, folosind metoda mediei ponderate. Pentru obţinerea unui amestec omogen, făinurile participante la proces trebuie să fie bine amestecate. În funcţie de dotarea tehnică a fabricii şi de modul de depozitare a făinii, amestecarea se poate realiza: - pentru depozitarea făinii în saci: în cernătorul de făină, prin alimentarea acestuia cu cantităţile de făină ce trebuie amestecate, sau în timocul-amestecător. Acesta este un rezervor cilindric vertical terminat cu o tremie şi prevăzut în interior cu un şnec vertical, care uneori este prevăzut la capătul inferior cu o paletă 76
pentru spargerea bolţilor de făină ce s-ar putea forma în tremia timocului; - pentru depozitarea făinii în vrac: în celulele de amestec, care sunt alimentate simultan cu făinurile de amestec, sau în şnecuri transportoare, care primesc făina de la dozatoarele de făină situate sub celulele de siloz. Cernerea. Pentru a elimina din făină a impurităţilor grosiere ajunse accidental în făină după măcinare, în timpul transportului şi depozitării (sfori, bucăţi de hârtie etc), care nu trebuie să ajungă în produs. Trebuie menţionat că, la cernut, făina se eliberează nu numai de corpurile straine, dar se şi aeriseşte: adică, venind în contact, în stare pulverizată, cu aerul, oxigenul din aer influenţează favorabil puterea făinii, aerisirea fiind deosebit de importantă şi necesară în procesul de fermentare a semifabricatelor, de impulsionare a activităţii drojdiilor. Pentru îndepărtarea eventualelor corpuri metalice care nu au fost reţinute la cernerea de control, făina este trecută peste magneţi sau electromagneţi. Îndepărtarea impurităţilor metalice. Magneţii permanenţi sunt construiţi din bare de oţel cu secţiunea transversală 48×12 mm şi cu o forţă de ridicare de 12 kgf. Conţinutul de impurităţi electromagnetice nu trebuie să depăşească 3 mg/kg. Magneţii se pot amplasa înainte sau după cernere. În funcţie de aceasta, diferă şi construcţia lor. Puterea de reţinere a magneţilor P se calculează cu relaţia:
în care: B este inducţia magnetică, în gauss; F - suprafaţa transversală a ambilor poli ai magnetului, în cm2. Electromagneţii sunt formaţi dintr-o bobină magnetizată, conectată la reţeaua electrică de alimentare. Magneţii permanenţi şi electromagneţii se montează, de regulă, la ieşirea făinii din utilajele de cernere de control sau pe traseul de la cernerea finală la secţia de preparare a semifabricatelor. 77
În zona magneţilor sau electromagneţilor făina trebuie să treacă în strat de 10 mm grosime şi cu o viteză maximă de 0,5 m/s. Magneţii permanenţi şi electromagneţii se curăţă de impurităţile metalice cel puţin o dată la 8 ore, avînd grijă că la îndepărtarea corpurilor metalice, acestea să nu ajungă în făină. În fiecare zi tehnologul de schimb curăţă magneţii şi determină greutatea impurităţilor feromagnetice şi componenţa lor, datele obţinute se înscriu într-un registru special. La depistarea particulelor mari în făină, obligatoriu trebuie anunţată moara de la care a fost adusă făina. Cîntărirea făinii la fabrică se efectuează cu ajutorul cîntarului tensiometric, instalat, de obicei, după cernător. Apoi făina este transportată în buncărul intermediar de producere. Încălzirea făinii. Se face în timpul iernii şi urmăreşte aducerea ei la temperatura de 15...20°C. Aceasta 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 gluteice, însoţită de pierderea proprietăţilor lor funcţionale. În secţiile de capacităţi mici şi medii, încălzirea făinii se face prin menţinerea ei timp de 16-24 ore în depozitul de zi, care este încălzit. În secţiile de capacitate mare, cu depozitarea în vrac a fainii şi transportul ei prin fluidizare, încălzirea se realizează prin folosirea aerului cald la transportul făinii. 4.1.2. Pregătirea apei Pentru desfăşurarea normală a procesului de fermentaţie, semifabricatele trebuie să aibă o anumită temperatură prescrisă de reţeta de fabricaţie. Temperatura semifabricatului este determinată de temperatura apei tehnologice utilizate, de temperatura făinii şi celelalte materii prime şi auxiliare, de care, de fapt, se ţine cont la calculul temperaturii apei tehnologice. În procesul de preparare a semifabricatelor se recomandă ca temperatura apei să nu depăşească 450C pentru a nu determina denaturarea şi inactivarea parţială a celulelor de drojdie. Pentru a 78
realiza această condiţie este necesar ca făina utilizată să nu aibă temperatura mai mică de 100C. Maielile lichide permit folosirea de făinuri cu temperaturi mai mici de 100C. Prepararea apei calde pentru tehnologie, la o anumită temperatură, se realizează prin amestecarea apei calde şi a celei reci în utilaje care asigură, de regulă, şi dozarea sau, termoregulatoare automate care deschid vanele pentru apă caldă şi rece, în aşa fel încît amestecul să aibă temperatura stabilită. 4.1.3. Pregătirea drojdiei Pregătirea drojdiei comprimate implică mai multe operaţii. 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 apă caldă (30...35°C) în proporţii drojdie/apă de 1:3 sau 1:4, 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 mediul - 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, în timp ce în aluat ea ajunge în condiţii aproape anaerobe, unde îşi procură energia pe cale anaerobă, prin fermentarea glucidelor, în fiecare din cele două procese, respiraţie şi fermentaţie, drojdia utilizează un echipament enzimatic specific.
79
În mediul de cultură din fabrica de drojdie, glucidele disponibile sunt glucoza, fructoza şi zaharoza, în timp ce în aluat, principalul glucid fermentescibil este maltoza rezultată prin hidroliza amidonului. Aceasta face ca echipamentul enzimatic al drojdiei să nu fie adaptat la fermentarea maltozei, celula dispunând numai de cantităţi foarte mici, insuficiente pentru sistemul aluat, din acest echipament. Aşa se explică de ce fermentarea maltozei în aluat are loc numai după ce au fost fermentate glucidele proprii ale făinii, formate în principal din glucoză, fructoză şi zaharoză, şi numai după un anumit timp de adaptare, de inducere a enzimelor implicate în fermentarea maltozei, este fermentată şi maltoza. 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, ceea ce 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); - 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 30-90 min şi chiar 2-3 ore la temperatura de 30...35°C. Metode de activare. Se folosesc două categorii de metode de activare a drojdiei: metode anaerobe şi metode aerobe. Metode anaerobe. Cel mai simplu mediu folosit pentru activarea drojdiei constă dintr-o suspensie de făină în apă. Rezultate superioare se obţin când acest mediu este îmbogăţit cu 80
glucide fermentescibile, surse de azot şi elemente minerale. Pentru mărirea conţinutului de glucide fermentescibile se foloseşte adaosul de zahăr sau de opăreli de făină în prealabil zaharificate cu malţ sau cu preparate amilolitice fungice. Asigurarea surselor de azot se obţine prin adaosuri de săruri minerale sau de produse bogate în compuşi azotici uşor asimilabili (făina de soia, zer ş.a.). Primele încercări de activare a drojdiei datează din 1955 şi se datorează lui Ghinsburg. El realizează activarea drojdiei pe un mediu nutritiv format din opăreală de făină zaharificată cu malţ şi adaos de făină de soia, ca sursă de azot. Ulterior s-au folosit diverse medii pentru activarea drojdiei: - mediu constând dintr-un amestec de săruri minerale (amestec de fosfat monopotasic, sulfat de amoniu, sulfat de calciu, sulfat de magneziu, sulfat de zinc); - mediu care foloseşte ca sursă de elemente nutritive pulberea de mere. Se prepară o suspensie de pulbere de mere în apă având temperatura de 35°C (pulberea de mere reprezintă 8-10% din masa făinii prelucrate) şi se menţine drojdia în acest mediu 30-60 min; - medii nutritive îmbogăţite în bacterii lactice. Metoda are la bază relaţiile de simbioză dintre drojdii şi bacterii. Mediul nutritiv constă într-o suspensie făină-apă (în raport de 1:2) în care se adaugă o cantitate de maia lactică (în raport de 1:1 faţă de drojdie) cu aciditatea de 23-25 grade. În acest mediu se introduce drojdia, unde se menţine 1/2-2 ore; - în aşa-numiţii „prefermenţi", care constau din medii fluide ce conţin pe lângă drojdie şi apă, glucide fermentescibile (zaharoză, glucoză), malţ, lapte, săruri minerale şi, în unele variante, făină. În aceste medii drojdia este menţinută de 2-4 ore. Metode aerobe. Activarea drojdiei se face pe mediu nutritiv care trebuie să conţină, ca şi în metodele anaerobe, glucide fermentescibile, azot asimilabil, elemente minerale (azot, fosfor), vitamine. În acest caz, însă, mediul nutritiv în care se introduce drojdia este mai întâi puternic aerat prin barbotare de aer (aprox. 30 min). Se obţin rezultate superioare celor din metodele anaerobe. 81
Metoda are la bază efectul Pasteur, care constă în faptul că, în prezenţa oxigenului, glicoliza este înlocuită cu respiraţia, proces prin care drojdiile îşi procură mai economicos energia necesară proceselor vitale. În procesul de respiraţie toată energia biochimică, potenţial conţinută de glucoză, este eliberată, în timp ce la fermentaţie, proces numit de Pasteur ca fiind viaţa fără aer, este eliberată numai o parte a acestei energii. Parametrii 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 75-78%; - pH- optim - este de 4,4-5,7; - temperatura optimă - de 30...35°C; - durata de menţinere a drojdiei în mediul de activare - 2 ore. Efectul activării drojdiei. Folosirea drojdiei activate în prealabil permite: - reducerea consumului de drojdie cu 20-25%; - scurtarea duratei de fermentare a semifabricatelor; - îmbunătăţirea calităţii pîinii. Efectul activării este cu atat 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. Pregătirea drojdiei uscate active şi a drojdiei uscate protejate se face printr-o serie de operaţii. Rehidratarea se face în vederea utilizării drojdiei uscate active şi a drojdiei uscate active protejate. Prin rehidratare, celulele îşi recapătă umiditatea şi funcţiile normale.
82
Rehidratarea se realizează prin amestecarea drojdiei cu apă, folosind o parte drojdie şi 4-5 părţi apă cu temperatura de 35...45°C (optirn 38°C), timp de 5-10 min. fără agitare. Respectarea temperaturii de rehidratare este foarte importantă, deoarece aceasta condiţionează funcţionarea mecanismelor enzimatice care permit membranelor celulare să-şi recapete permeabilitatea. O temperatură prea scăzută (sub 5°C) nu permite membranelor să-şi refacă permeabilitatea suficient de repede şi, în acelaşi timp, o parte importantă a componentelor solubile din celula de drojdie, inclusiv glutationul, se solubilizează, ceea ce afectează activitatea şi chiar viabilitatea celulei. Solubilizarea unor componente ale celulei are loc şi la temperatura optimă de rehidratare, dar ea creşte cu scăderea temperaturii de rehidratare. Rehidratarea la 20°C reduce puterea fermentativă a drojdiei cu 30-40%. Suspensionarea se face după rehidratare. Drojdia este trecută sub formă de suspensie, prin agitare. Activarea drojdiei uscate se face după rehidratare, în condiţii similare cu drojdia comprimată. Pregătirea drojdiei uscate instant. Drojdia uscată instant poate fi direct introdusă la prepararea aluatului, fără o rehidratare prealabilă. Este solubilă la rece. De aceea trebuie să se evite contactul direct al drojdiei cu apa rece, cu gheaţa sau cu pereţii reci ai cuvei. 4.1.4. Pregătirea sării Sarea introdusă la prepararea semifabricatelor provoacă, prin modificarea presiunii osmotice, efecte de plasmoliză, influenţînd activitatea fermentativă a celulelor de drojdii şi bacterii. De asemenea, sarea schimbă raportul dintre apa liberă şi apa legată cu influenţe nefavorabile asupra însuşirilor aluatului, urmare a reducerii procesului de umflare a proteinelor generatoare de gluten. În vederea repartizării uniforme în întreaga masă de aluat şi a evita apariţia unor centre de deshidratare, este necesar ca sarea să fie trecută sub formă de soluţie înainte de introducerea în fabricaţie. 83
Ca principiu, soluţia de sare se obţine prin amestecarea sării şi a apei în proporţii anumite în funcţie de concentraţia dorită pentru soluţie. Amestecul sării şi a apei în vederea dizolvării se face cu ajutorul unor utilaje numite dizolvatoare, de diferite tipuri. Toate tipurile de dizolvatoare trebuie să asigure, pe lîngă dizolvarea sării, decantarea şi filtrarea soluţiei. De aceea, indiferent de tip, dizolvatoarele de sare sunt formate din cel puţin două compartimente din care în unul se realizează soluţia, iar în al doilea se face decantarea şi filtrarea acesteia. 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. Viteza de dizolvare a sării creşte cu suprafaţa specifică a cristalelor, cu temperatura şi cu agitarea şi scade cu gradul de impurificare. Temperatura apei de dizolvare a sării este importantă nu numai pentru viteza de dizolvare, dar şi din punct de vedere tehnologic, ea trebuind să fie cât mai aproape de temperatura apei folosită la prepararea aluatului. Deoarece sarea întârzie formarea aluatului, influenţând hidratarea proteinelor, ea poate fi adăugată în aluat spre sfârşitul frământării, în stare nedizolvată. Condiţiile care se impun în acest caz sunt: - sarea să fie de calitate, să aibă granulozitate mică şi solubilitate mare; - aluatul să aibă umiditate suficientă; - frământarea să fie suficient de energică pentru a permite dizolvarea sării în ultimele 3-4 min de frământare. Filtrarea. Prin filtrare se reţin substanţele insolubile din soluţie. Se folosesc în acest scop ţesături, nisip, pietriş.
84
4.2. Pregătirea materiilor auxiliare [4, p.115] Materiile auxiliare, utilizate în instalaţiile de panificaţie, comportă operaţii de pregătire specifice fiecărui produs. Astfel, grăsimile solide se topesc în instalaţii speciale care utilizează ca agent termic aburul sau apa caldă. Zahărul, glucoza sau mierea se dizolvă utilizînd apa caldă. 4.2.1. Pregătirea zahărului 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. 4.2.2. Grăsimi şi uleiuri folosite în industria de panificaţie Utilizarea grăsimilor şi uleiurilor la fabricarea produselor de panificaţie determină pe lîngă creşterea valorii nutritive şi îmbunătăţirea substanţială a calităţii produselor. Grăsimile, folosite ca adaosuri în aluat cu acţiune hidrofobizantă, determină apariţia unor noi legături între micele, care măresc coeziunea şi micşorează capacitatea de hidratare a făinii. Ca urmare a creşterii fazei lichide din aluat, grăsimile şi, în mod deosebit, uleiul determină o înmuiere a aluatului şi o îngreunare a prelucrării mai ales pe linii mecanizate. Capacitatea de hidratare a făinii la prepararea aluatului depinde de natura grăsimii sau uleiului folosit ca adaos şi de proporţia acestor ingrediente. Uleiul rafinat de floarea-soarelui se obţine din seminţe de floarea-soarelui prin presare sau extracţie cu solvent şi rafinare. În funcţie de procedeul de rafinare, uleiul de floarea-soarelui poate fi de două tipuri: tip A, obţinut în instalaţii de rafinare continue, şi tip B, obţinut în instalaţii de rafinare discontinue. Grăsimile, în special uleiurile vegetale, pot fi introduse în aluat sub formă de emulsie. Se asigură astfel o distribuţie îmbunătăţită a 85
grăsimii în aluat însoţită de creşterea volumului pîinii, structura superioară a porozităţii şi culoarea mai deschisă a miezului. Emulsia se obţine din ulei (45-50%), apă (40-50%) şi emulgator (5-7%). În calitate de emulgator se pot folosi lecitina sau monogliceridele. Apa din emulsie poate fi înlocuită cu lapte degresat, atunci când acesta intră în compoziţia aluatului. Stabilitatea emulsiei este mult îmbunătăţită în acest caz, datorită proteinelor laptelui, în special a cazeinei, care are proprietăţi de stabilizare a emulsiilor. 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. Se obţine reducerea consumului de ulei şi îmbunătăţirea aspectului exterior al produsului. Aceste emulsii nu se recomandă a fi păstrate mai mult de 48 de ore, deoarece pe astfel de emulsii se pot dezvolta microorganisme, în special mucegaiuri. Pentru durate mai lungi de păstrare se recomandă adaosul de conservanţi, acid sorbic (dizolvat în ulei) sau acid sorbic asociat cu sorbat de potasiu (dizolvat în apă). În vederea preparării emulsiei se dizolvă mai întâi emulgatorul în ulei încălzit la 50...60°C (1 parte emulgator şi 5 părţi ulei), după care acesta, împreună cu restul de ulei încălzit, se adaugă treptat sub agitare în apa încălzită la 50...60°C. Agitarea se poate face mecanic, braţul agitator urmînd să aibă turaţia de minimum 960 rot/min timp de 10-15 minute, sau cu ajutorul ultrasunetelor. 4.2.3. Pregătirea laptelui praf Laptele praf se poate folosi ca atare, dar rezultate mai bune se obţin dacă este dizolvat în prealabil în apă cu temperatura de 40°C (l parte lapte praf şi 3-4 părţi apă). 4.2.4. Pregătirea ouălor Ouăle întregi proaspete se supun dezinfectării şi spălării în vederea reducerii încărcării microbiene. Dezinfectarea se face cu 86
soluţie de clor 2% timp de 5-10 min. 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, separat sau în amestec cu apă (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 40...45°C (o parte praf ouă + 3 părţi apă), se omogenizează prin agitare şi apoi se filtrează. Optimal ar fi ca hidratarea ouălor să dureze o oră.
87
5. ETAPELE UNITARE A PROCESULUI TEHNOLOGIC DE PRODUCERE A PÎINII Procesul tehnologic de fabricare a pîinii constituie un ansamblu de operaţii în urma cărora materiile prime şi auxiliare sunt transformate în produs finit [4, p.129]. Schema de operaţii unitare (fig. 5.1) reprezintă succesiunea operaţiilor tehnologice în care acestea intervin în procesul de preparare a pîinii. Operaţiile tehnologice pot fi grupate astfel: - operaţii de control calitativ şi cantitativ, depozitare, pregătire şi dozare; - operaţii de fabricare a pîinii care, la rândul lor, se subîmpart în: operaţii de preparare a aluatului; operaţii de prelucrare a aluatului; coacerea aluatului; depozitarea pîinii. Controlul calitativ şi cantitativ. Materiile prime şi auxiliare sosite la fabrică sunt mai întâi supuse unui control calitativ şi cantitativ. De rezultatele acestui control depinde acceptarea sau neacceptarea acestora. Depozitarea. Odată acceptate, materiile prime şi auxiliare sunt descărcate din mijloacele de transport şi depozitate. Depozitarea are rolul de a crea un stoc tampon, pentru a asigura continuitatea fabricaţiei, indiferent de ritmul de aprovizionare. Operaţia se face în condiţii specifice fiecărei materii prime şi auxiliare, astfel ca aceasta să-şi păstreze cât mai bine calitatea iniţială şi să nu aibă loc pierderi. Pregătirea. În momentul introducerii în fabricaţie, materiile prime şi auxiliare sunt supuse unor operaţii de pregătire, care sunt diferite, în funcţie de materia primă sau auxiliară. De regulă înainte a fi prelucrate (condiţionate), materiile prime şi auxiliare sunt din nou supuse unui control calitativ. Dozarea. Pregătirea materiilor prime şi auxiliare este urmată de dozarea acestora, conform reţetei de producţie.
88
F ã in a
A p a
D r o j d ie
S a re
M a t e r i i a u x i lia r e
R e c e p t i e c a li t a t i v ã s i c a n t it a t iv ã C o n t r o l, d e p o z it a r e , p r e g ã t ir e , d o za re
D e p o z ita r e P r e g г t ir e Dozare Fră a m в n t a r e a lu a t
P re p a ra re a lu a t
F e r m e n t a r e a lu a t R e f r ăa m â n t a r e D iv i z a r e P r e m o d e l a r e ( r o t u n j ir e )
P r e lu c r a r e a lu a t
R e p a u s i n t e r m e d ia r s a u f e r m e n t a r e in t e r m e d i a r ã M o d e la r e f i n a lã F e r m e n t a r ã fin a lã C r e s ta r e - m a rc a r e
C o a c e re
C o a c e re S p o ir e R e c e p t ie - s o r t a r e A m b a la r e
D e p o z it a r e a p â in ii
D e p o z it a r e L iv r a r e
Figura 5.1. Schema de operaţii unitare a procesului tehnologic de preparare a pîinii Prepararea aluatului. Cuprinde operaţiile de frământare, fermentare şi refrământare. Frământarea realizează amestecarea componentelor aluatului, materiilor prime şi auxiliare şi formarea structurii vâsco-elastice a
89
acestuia. Intensitatea, durata operaţiei, tipul malaxorului determină, în parte, calitatea aluatului. Fermentarea în vrac (în masă) a aluatului reprezintă perioada de timp cuprinsă între sfârşitul frământării şi începutul divizării. În acest timp în aluat au loc procese fizice, coloidale, biochimice şi microbiologice, care asigură maturizarea aluatului. Se modifică proprietăţile reologice ale aluatului şi se formează acizi şi substanţe de aromă. Refrământarea este frământarea de scurtă durată care se execută în timpul fermentării. Se îmbunătăţesc structura şi proprietăţile reologice ale aluatului. Prelucrarea aluatului. Cuprinde operaţiile de divizare, premodelare (rotunjire), repaus intermediar sau, după caz, fermentare intermediară, modelare finală, fermentare (dospire) finală. Divizarea realizează împărţirea masei de aluat în bucăţi de masă corespunzătoare obţinerii produsului finit. Premodelarea este operaţia prin care bucăţile de aluat divizate sunt modelate rotund. Se obţine închiderea secţiunilor poroase, rezultate la divizare, şi eliminarea unei cantităţi de gaze din aluat. Repausul intermediar are rolul de resorbire a tensiunilor interne şi de refacere a structurii glutenului distruse parţial la divizare şi premodelare. Are durată scurtă, 1-6 min. În cazul metodelor rapide de preparare a aluatului, unde fermentarea aluatului înainte de divizare este scurtă, repausul intermediar se înlocuieşte cu fermentarea intermediară, cu o durată de 15-20 min, pentru a completa maturizarea aluatului. Modelarea finală este operaţia prin care se imprimă bucăţii de aluat forma pe care o va avea produsul finit. În timpul modelării, bucata de aluat suferă o serie de deformaţii care-i conferă o nouă structură. Dospirea finală urmăreşte acumularea gazelor de fermentare în bucata de aluat pentru a obţine un produs cu volum şi porozitate optime. Durata operaţiei este legată de toleranţa aluatului. Coacerea aluatului. Cuprinde mai multe operaţii. 90
Crestarea şi marcarea se execută înainte de introducerea aluatului în cuptor; uneori se face şi spoirea. Coacerea realizează transformarea aluatului în produs finit, Datorită formării a noi cantităţi de gaze, precum şi a dilatării termice a celor existente în bucata de aluat în momentul introducerii în cuptor, aceasta îşi măreşte volumul, iar în urma coagulării proteinelor şi a gelatinizârii amidonului, se fixează forma şi volumul produsului. Miezul şi coaja se formează progresiv. Spoirea pîinii la sfârşitul coacerii accelerează răcirea produsului şi reduce pierderile la răcire. Depozitarea pîinii. Implică mai multe faze. Recepţia - sortarea produselor se face pe calităţi, cu această ocazie se face şi recepţia calitativă şi separarea rebuturilor şi a deşeurilor. Ambalarea produselor sortate se face în navete sau containere şi, pentru unele sortimente, se face şi o preambalare, de regulă, în folie de polietilenă sau hârtie pergaminată sau cerată. Depozitarea produselor ambalate se face în spaţii care să asigure păstrarea cît mai bine a calităţii produsului. În timpul depozitării are loc răcirea produsului. Răcirea pîinii încheie procesul de producere a pîinii. Aceasta începe de la ieşirea din cuptor. În timpul răcirii pîinea pierde o parte din umiditate, sub formă de vapori şi mici cantităţi de substanţe volatile, ceea ce determină pierderi din masa pîinii. La prelungirea depozitării începe învechirea pîinii, care are loc mai mult sau mai puţin rapid, în funcţie de compoziţie (de exemplu prezenţa grăsimilor sau emulgatorilor), de temperatura mediului, de masa şi forma pîinii. În organizarea procesului de producţie intervin o serie de operaţii preliminare: alegerea metodei şi reţetei de fabricaţie a produsului finit; stabilirea planului de producţie, a ritmului de fabricaţie; verificarea funcţionării utilajelor şi a stocului de materii prime şi auxiliare; repartizarea personalului pe locuri de muncă; verificarea condiţiilor de igienă din secţie. 91
6. PREPARAREA ALUATULUI DIN FĂINĂ DE GRÎU Tehnologia panificaţiei practicată în ţara noastră este în mare parte o tehnologie clasică ce asigură producerea necesarului de pîine, utilizând materii prime de bază: făină, apă, drojdie, sare. Întrucât această tehnologie nu foloseşte şi alte adaosuri în procesul tehnologic, ea se bazează aproape în exclusivitate pe proprietăţile tehnologice ale făinii şi calitatea drojdiei. Prepararea aluatului constituie o fază importantă a procesului tehnologic de fabricare a pîinii. De modul în care este condusă această fază de preparare a aluatului şi de calitatea acestuia depinde în mare măsură calitatea produsului finit – pîinea. În ultimii ani, alături de tehnologia de fabricare a pîinii, a început să se folosescă tehnologii noi ce utilizează pe lângă făină, drojdie, sare, apă şi o serie de adidivi. În tehnologia panificaţiei se cunosc două metode de preparare a aluatului, şi anume: metoda indirectă şi metoda directă. Metoda indirectă poate fi bifazică sau trifazică. Metoda indirectă bifazică constă în prepararea unor semifabricate intermediare, maia şi aluat, iar metoda trifazică în prepararea de prospătură, maia şi aluat. Procedeul trifazic se recomandă în cazul prelucrării unor făinuri de calitate slabă. Metoda monofazică de preparare a aluatului constă doar dintr-o singură fază – aluatul, folosind toată cantitatea de făină, apă, sare,drojdii şi celelalte componente conform reţetei. 6.1. Scopul operaţiei de frământare [4, p.142] Frământarea este una dintre cele mai importante operaţii în tehnologia de obţinere a pîinii. De modul în care este condusă această operaţie depinde în mare parte calitatea produsului. Greşelile comise la frământare sunt dificil, uneori chiar imposibil, a fi corectate ulterior. 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 vâscoelastice specifice. De asemenea, la frământare se include în aluat o cantitate de aer, foarte 92
importantă pentru proprietăţile reologice ale aluatului şi pentru calitatea produsului. Scopul operaţiei de frământare este amestecarea intimă a componentelor aluatului, formarea structurii glutenului şi includerea aerului. Formarea aluatului este un proces complex, în care hidratarea componenţilor făinii, în principal a proteinelor, şi absorbţia energiei mecanice de frământare sunt determinante. 6.1.2. Procese care au loc la frământarea aluatului Formarea aluatului cu structura şi proprietăţile lui reologice specifice se produce în urma unui complex de procese care au loc: fizice, coloidale, biochimice. Cele mai principale fiind procesele fizice şi coloidale. Procese fizice. Aceste procese sunt legate de: - acţiunea mecanică din timpul frământării şi refrământării; - creşterea temperaturii aluatului. • Acţiunea mecanica de frământare. Procesul de frământare constă dintr-un proces de amestecare şi unul de frământare propriu-zis. În timpul amestecării, particulele de făină absorb apa, se umflă şi formează mici aglomerări umede. Datorită legării apei se degajă căldura de hidratare, aproximativ 113 J/g s.u., făină şi amestecul se încălzeşte uşor. Apa nu pătrunde de la sine în masa făinii. Acest fenomen este posibil numai în urma agitării făinii cu ajutorul braţelor de frământare, care o fragmentează, creând astfel spaţii de pătrundere a apei şi asigurând în acelaşi timp deplasarea relativă a particulelor de făină şi apă, astfel încât toate particulele de făină se umectează. Apar aglomerări de făină cu umidităţi diferite. La continuarea acţiunii braţului de frământare, aglomerările umede de faină 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, care decurge în mai multe faze. 93
Masa omogenă formată, supusă în continuare acţiunii mecanice de frământare, capată însuşiri elastice, se dezlipeşte uşor de pe peretele cuvei, umiditatea de la suprafaţă dispare şi suprafaţa aluatului devine netedă şi lucioasă. Este faza de dezvtoltare a aluatului. La continuarea frământării, datorită gradienţilor de viteză care iau naştere în masa aluatului, acesta este supus deformării. 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. 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 este indispensabilă, ea condiţionează formarea aluatului, deoarece la început are loc amestecarea materiilor prime şi aglomerarea particulelor umflate de făină într-o masă compactă şi elastică de aluat. Încă un timp după aceasta, acţiunea mecanică poate îmbunătăţi proprietăţile lui reologice, accelerând hidratarea componenţilor făinii şi formarea scheletului glutenic. După acest moment, continuarea frământării duce la înrăutăţirea proprietăţilor reologice ale aluatului, din cauza distrugerii mecanice a scheletului gluteic format, cu atât mai accentuat cu cât făina este de calitate mai slabă. • Creşterea temperaturii aluatului. În timpul frământării temperatura aluatului creşte pe seama căldurii de hidratare şi a transformării unei părţi din energia mecanică de frământare în căldură. Creşterea temperaturii aluatului accelerează formarea acestuia. Ea nu trebuie să fie prea mare, deoarece la creşterea temperaturii, activitatea enzimelor se intensifică şi viscozitatea aluatului scade, ceea ce de multe ori are influenţă negativă asupra proprietăţilor reologice ale aluatului. La creşteri apreciabile ale temperaturii (ceea ce se poate întâmpla la frământarea cu malaxoare cu turaţii mari ale 94
braţelor de frământare, dacă nu se iau măsuri corespunzătoare) pot apărea chiar denaturări ale proteinelor. Procese coloidale. Aceste procese cuprind: - hidratarea componenţilor făinii; - formarea structurii glutenului şi aluatului; - peptizarea proteinelor. • Hidratarea făinii. Rolul apei. Este un proces complex. Componenţii fainii leagă apa în diverse moduri, între diferitele forme de legare a apei existând un echilibru mobil, în sensul că unele forme de legare a apei trec reversibil în altele, în funcţie de modificarea stării coloidale a aluatului. 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 200-250% faţă de masa lor exprimată ca substanţă uscată. Cea mai mare parte din apa legată de proteine, aproximativ 3/4, este legată prin osmoză (absorbţie), prin pătrunderea apei în şi între miceliile proteice, determinând umflarea acestora. Restul de apă, aproximativ 1/4, este legat de proteine prin adsorbţie prin intermediul grupărilor hidrofile în jurul cărora se formează pelicule de hidratare. Amidonul leagă apa în proporţie de 30-35% faţă de masa sa de substanţă uscată. Spre deosebire de substanţele proteice, amidonul leagă cea mai mare parte din apă prin adsorbţie şi pe cale mecanică, în microcapilare. Pătrunderea osmotică a apei are loc în zona amorfă a granulei. Zona cristalină, datorită structurii sale micelare foarte rezistente, nu permite pătrunderea moleculelor de apă. Legarea apei prin osmoză are loc în special la granulele deteriorate mecanic la măcinare, prin punctele în care acestea sunt deteriorate. În aluat, amidonul este prezent mai ales sub formă de granule nedeteriorate, a căror suprafaţă se hidratează la frământare, dar 95
suprafaţa expusă de acestea este relativ mică faţă de masa lor. Datorită faptului că în făină amidonul se găseşte în cantităţi mult mai mari decât proteinele (de aproximativ 6 ori), cantităţile de apă legate de proteine şi amidon sunt sensibil apropiate. Pentozanii au capacitate mare de a lega apa. Pentozanii solubili leagă apa în proporţie de 300% faţă de masa lor de substanţă uscată, iar pentozanii insolubili în apă, în proporţie de aproximativ 1000% faţă de masa de substanţă uscată. Ei leagă 1/4-l/5 din apa absorbită de făină la frământare. În legarea apei mai intervin particulele de înveliş (târâţa) prezente în făinurile de extracţie mare. Ele reţin apa prin intermediul capilarelor (mecanic). Hidratarea făinii are loc în două etape: - în prima etapă, când are loc amestecarea componenţilor aluatului, particulele de făină reţin apa prin adsorbţie, prin intermediul grupărilor hidrofile de la suprafaţa lor în jurul cărora se formează pelicule de hidratare. Datorită cantităţii limitate de apă din aluat (33-35% faţă de masa aluatului), peliculele de hidratare au grosime mică; - în etapa a doua are loc solubilizarea componenţilor solubili în apă (în făină aceştia reprezintă 3-5%), ceea ce măreşte faza lichidă a aluatului şi, în acelaşi timp, începe legarea apei prin osmoză, în special de către proteine, însoţită de umflarea lor. Particulele de făină care conţin proteinele umflate rămân încă independente, spaţiul dintre ele fiind ocupat de soluţia care conţine componenţi solubilizaţi. Viscozitatea aluatului în formare creşte foarte mult. Pentru procesele de hidratare şi calitatea aluatului, o importanţă mare are cantitatea de apă introdusă la frământare. În prezenţa unei cantităţi suficiente de apă, proteinele se hidratează, iar formarea glutenului şi aluatului decurge în bune condiţiuni. Dacă apa este în cantitate mică, hidratarea proteinelor este incompletă şi glutenul se formează incomplet. Un exces de apă conduce la un aluat moale, în care moleculele umflate de proteine nu se apropie suficient unele de altele, interacţiile dintre ele sunt slabe şi aluatul obţinut nu este stabil. În cazul unei suspensii de făină, unde cantitatea de apă este mare, 96
proteinele se umflă, iar particulele de făină, rămânând izolate, nu formează o structură capabilă să reţină gazele. • Formarea structurii glutenului şi aluatului reprezintă procese determinante. Rolul proteinelor gluteice. Formarea glutenului în aluat [4, p.146]. Pentru aluatul din faină de grâu, formarea glutenului este determinantă. Glutenul se formează din proteinele gluteice, gliadina şi gluteina, 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 vâscoelastice, care înglobează granulele de amidon şi care determină obţinerea unui aluat coeziv, capabil să se extindă sub presiunea gazelor de fermentare. Procesul de formare a glutenului în aluat este complex şi are loc progresiv. Potrivit cunoştinţelor actuale, se admite că proteinele gluteice în starea lor nativă au formă globulară, unde lanţurile polipeptidice sunt puternic înfăşurate spaţial şi nu expun la suprafaţă aproape deloc grupări reactive, motiv pentru care, practic, nu există legături între diferite molecule de proteină. Pentru a se forma structura caracteristică aluatului sunt necesare reacţii intermoleculare. Acestea sunt posibile la frământare, când, în urma hidratării şi umflării proteinelor în prezenţa apei şi a energiei transmise aluatului, are loc modificarea conformaţiei moleculei proteice. Ea se produce în urma ruperii unor legături intramoleculare care condiţionează forma globulară şi este însoţită de despachetarea spaţială a globulei proteice şi de expunere la suprafaţă a grupărilor reactive, care ulterior pot reactiona între ele. Acest fapt se produce când moleculele de proteine, aflate în mişcare relativă unele faţă de altele, ajung suficient de aproape unele de altele. Natura grupărilor chimice din structura proteinelor conduce la formarea de legături disulfidice (legături covalente), legături de hidrogen, legături hidrofobe, legături ionice (legături necovalente). Ca rezultat al interacţiilor dintre proteinele gluteice se formează glutenul. 97
Rolul principal în formarea glutenului îl are gluteina care, datorită moleculei sale extinse, cu suprafaţă mare, favorizează interacţiuni şi asocieri cu alte proteine şi cu alţi constituenţi ai făinii. Datorită moleculei sale extinse, gluteina hidratată poate forma filme, iar când moleculele ei sunt orientate, ceea ce se întâmplă la frământare, capacitatea ei de a interacţiona creşte. Gradul de agregare al gluteinei şi asocierea ei cu gliadina şi alţi componenţi ai aluatului influenţează proprietăţile reologice ale aluatului. Hidrofobicitatea gliadinelor este foarte importantă pentru interacţiunea dintre proteinele gluteice. Gliadinele bogate în sulf, ale căror grupări sulfhidril sunt disponibile, sunt capabile să formeze legături disulfidice între ele sau cu gluteina, precum şi cu proteinele solubile, iar cele sărace în sulf se asociază la reţeaua gluteică prin legături necovalente. Proteinele sărace în sulf (gliadine sărace în sulf, albumine, globuline) se asociază la glutenul în formare prin legături, în principal, de hidrogen şi hidrofobe. În reţeaua gluteică mai intră unele cantităţi de amidon (8-10%) şi săruri minerale. Amidonul este reţinut în reţeaua gluteică prin legături de hidrogen, iar lipidele prin interacţiuni hidrofobe. Pentru proprietăţile reologice ale glutenului, rolul principal se atribuie legăturilor disulfidice, un rol indiscutabil avându-l şi celelalte tipuri de legături, în special legăturile de hidrogen şi interacţiuni hidrofobe. Recent a fost pusă în evidenţă existenţa în gluten a legăturilor tirozină-tirozină, formate între resturile aminoacidului tirozina care aparţin lanţurilor polipeptidice ale proteinelor. Legăturile se formează atât în cadrul aceluiaşi lanţ proteic, cât şi între lanţuri proteice diferite şi ar putea juca un rol în structura glutenului. Starea de agregare a gluteinei şi asocierea ei cu gliadina şi alte proteine, precum numărul şi rezistenţa legăturilor intermoleculare formate, influenţează proprietăţile reologice ale glutenului. Legăturile disulfidice şi ionice măresc elasticitatea şi coeziunea, cele de hidrogen şi hidrofobe măresc extensibilitatea şi plasticitatea. 98
Natura interacţiunilor din structura glutenului influenţează comportarea la frământare a fainii. Timpul de formare a aluatului este influenţat de totalitatea forţelor de interacţiune dintre proteine, în timp ce toleranţa la frământare pare a fi afectată de poziţia legăturilor necovalente. De aceea, un timp de formare lung nu trebuie asociat în mod necesar cu o toleranţă bună la frământare, interacţiunile hidrofobe putând explica, cel puţin parţial, diferenţele dintre timpul de formare şi toleranţa la frământare a făinurilor. Numărul şi viteza de formare a legăturilor intermoleculare depind de intensitatea acţiunii de frământare, respectiv, de cantitatea de energie transmisă aluatului şi de viteza cu care aceasta este transmisă. În concluzie, formarea glutenului este rezultatul mai multor procese: - rearanjarea configuraţiei spaţiale a proteinelor; - ruperea şi reformarea legăturilor disulfidice; - formarea legăturilor necovalente între proteine şi între proteine şi alţi constituenţi ai făinii; - apariţia unei reţele complexe formate din filme de proteine. Funcţionalitatea glutenului în aluat. Glutenul formează în aluat o fază proteică continuă sub formă de pelicule/filme subţiri care acoperă granulele de amidon şi celelalte componente insolubile ale făinii. Această matrice proteică ce ţine componenţii aluatului într-un tot unic constituie structura aluatului. Pentru a se forma o structură rezistentă, coezivă a aluatului, peliculele de gluten trebuie să acopere întreaga suprafaţă a granulelor de amidon, a particulelor de tărâţe şi a altor componenţi insolubili. Pentru aceasta, făina trebuie să conţină minimum 7% proteine. La un conţinut mai mic, glutenul nu poate îngloba întreaga masă a granulelor de amidon şi nu formează un aluat legat. La fermentare, peliculele de gluten sunt capabile să se extindă în prezenţa gazelor de fermentare şi să le reţină, formând o structură poroasă. De asemenea, glutenul conferă aluatului coeziune şi capacitate de menţinere a formei. Elasticitatea glutenului şi capacitatea lui de a se extinde sunt comunicate de cele două proteine gluteice. Gliadinele controlează 99
extensibilitatea glutenului şi volumul pâinii, iar gluteinele, elasticitatea glutenului şi toleranţa la frământare a aluatului. La coacere, proteinele glutenice coagulează, formând scheletul proteic al pâinii. Acesta reţine gazele şi comunică pîinii o structură poroasă, caracteristică. Potenţialul tehnologic al făinii de grâu este dat, în primul rând, de proteinele gluteice, care capătă proprietăţi de panificaţie unice. Calitatea glutenului. Problema calităţii glutenului a preocupat mulţi cercetători şi, deşi s-au făcut unele progrese în elucidarea cauzelor care o determină, rămâne încă incomplet cunoscută. O recunoaştere a căpătat-o ideea conform căreia diferenţele calitative ale glutenului se datorează modului diferit de agregare a proteinelor glutenice. Conform acestei teorii, glutenul făinurilor slabe este format din agregate mici de proteine, cu o structură mai puţin compactă, sensibilă la dezagregare, în timp ce glutenul făinurilor puternice este format din agregate proteice mai mari, mai compacte, mai puternic structurate, unde numărul şi rezistenţa legăturilor intermoleculare este mai mare. O serie de studii arată existenţa unei legături directe între calitatea glutenului/comportarea tehnologică a făinii şi cele două proteine gluteice. Dintre acestea, gliadinele par să aibă o influenţă mai mică decât gluteinele. Dacă fracţiunea de gliadină este interschimbată între făinuri de diferite calităţi, efectul asupra volumului pîinii este foarte mic în comparaţie cu cazul în care sunt interschimbate gluteninele. Interacţiunea proteinelor gluteice cu alte componente ale aluatului. In timpul frământării, în afara interacţiunii dintre proteinele gluteice care au drept urmare formarea glutenului, acestea interacţionează şi cu alţi componenţi ai aluatului, lipidele şi glucidele, cu care formează complecşi. Formarea complecşilor proteine-lipide. Rolul lipidelor. Legarea lipidelor de proteine la frământare a fost pusă în evidenţă prin determinarea lipidelor libere din aluat, când s-a constatat că, în comparaţie cu făina, în aluatul frământat ele sunt prezente în cantitate mai mică, iar raportul lipide legate /lipide libere este mai mare. 100
Extractibilitatea lipidelor începe să scadă încă din momentul amestecării făinii cu apa şi se accentuează în timpul frământării, astfel că la sfârşitul frământării, aproximativ 2/3 din lipidele libere devin insolubile în solvenţii nepolari. Conţinutul de lipide legate creşte cu gradul de dezvoltare al aluatului, iar compoziţia lor depinde de atmosfera în care se execută frământarea (azot sau oxigen). Diminuarea extractibilităţii lipidelor afectează în principal lipidele polare şi trigliceridele. Scăderea proporţiei de lipide libere în aluat a fost atribuită legării lor de proteine. Formarea complecşilor lipide-proteine are loc în urma hidratării proteinelor şi a acţiunii mecanice de frământare şi este influenţată de intensitatea de frământare, de cantitatea de oxigen încorporată în aluat, de cantitatea de sare, de pH-ul şi umiditatea aluatului. Raportul lipide legate/lipide libere creşte cu creşterea pH-ului şi a umidităţii aluatului şi scade la creşterea cantităţii de oxigen înglobat în aluat. Legarea lipidelor la frământare coincide cu formarea aluatului. Aceasta sugerează că lipidele participă direct la formarea glutenului prin complexarea cu proteinele gluteice. În aluat, lipidele se leagă în principal cu gluteina (aproximativ 80% din totalul lipidelor legate) şi foarte puţin cu gliadina (aproximativ 5% din totalul lipidelor legate). Gluteina formează complecşi cu lipidele nepolare şi cu lipidele polare, în timp ce gliadina leagă mai ales lipidele polare şi dintre acestea glicolipidele (digalactozil diglicerida). Lipidele sunt legate de gliadine prin legături hidrofile, iar de glutenină, prin legături hidrofobe, datorită prezenţei unui număr mare de resturi aminoacide nepolare în această fracţiune. Complecşii lipide-proteine influenţează proprietăţile reologice ale aluatului şi calitatea pîinii. Proprietăţile reologice ale aluatului şi calitatea pîinii depind de cantităţile şi de raportul dintre lipidele polare şi cele nepolare ale făinii. Se consideră că legarea lipidelor de proteine diferă pentru făinuri de calităţi diferite. 101
La coacere are loc translocarea lipidelor. Datorită aportului de energie, care determină denaturarea termică a proteinelor şi gelatinizarea amidonului, echilibrul relativ din aluat se modifică. Drept urmare, are loc o redistribuire a lipidelor între componenţii aluatului. La redistribuire participă lipidele din granula de amidon, precum şi lipidele legate la frământare de proteine. Faptul că în aluat lipidele sunt legate de proteine, iar în pîine, în cea mai mare parte, se găsesc sub formă de complecşi cu amidonul parţial gelatinizat, în special cu amilaza, dovedeşte că lipidele legate la frământare de proteine sunt translocate şi legate de amidon în timpul coacerii. Este posibil ca eliberarea lipidelor să aibă loc ca urmare a coagulării acestora sub acţiunea căldurii. Rolul amidonului în formarea aluatului. Rolul amidonului în formarea aluatului este considerat minor, fiind considerat doar ca un component de diluţie al glutenului. Datorită proprietăţilor funcţionale (absorbţia apei şi proprietăţile de suprafaţă), amidonul contribuie în mod indirect la consistenţa aluatului. Absorbţia oxigenului. În timpul frământării este inclusă în aluat o cantitate de aer. O parte se dizolvă în faza apoasă, iar restul formează microbule de aer. Aceste bule de aer stau la baza formării porilor în produs. Este probabil că aceste bule de aer se formează în faza lichidă a aluatului. Aerul inclus în aluat la frământare are importanţă tehnologică mare: - stă la baza formării porilor în produs; - oxigenul din aer participă la procese de oxidare în aluat. Capacitatea aluatului de a încorpora aer la frământare şi stabilitatea structurii obţinute la sfârşitul frământării influenţează capacitatea aluatului de a reţine gazele în timpul operaţiilor ulterioare. Factorii care controlează aerarea şi stabilitatea structurii aerate nu sunt bine cunoscuţi. Se consideră că aerarea depinde de viscozitatea aluatului, de viteza şi durata frământării, de concentraţia şi natura agenţilor de suprafaţă, iar stabilitatea depinde de distribuţia şi de mărimea bulelor de aer şi de capacitatea agenţilor de suprafaţă de a 102
stabiliza filmele bulelor de aer. Peptizarea proteinelor. În timpul frământării, pe lângă formarea glutenului, proteinele gluteice suferă şi un proces de depolimerizare. Creşterea solubilităţii este cu atât mai mare cu cât durata şi intensitatea frământării sunt mai mari şi calitatea făinii mai slabă. Proteinele cu masă moleculară mică, gliadina, albuminele şi globulinele nu suferă depolimerizări. Solubilitatea mai mare a proteinelor din făinurile de calitate slabă comparativ cu proteinele din făinurile de calitate bună şi foarte bună indică faptul că gradul de agregare al gluteinei în făinurile slabe este mai mic decât în făinurile puternice. În aluatul preparat din făină slabă, umflarea limitată decurge foarte repede şi proprietăţile reologice optime sunt atinse într-un timp scurt, după care umflarea devine nelimitată, cantitatea de apă legată osmotic scade, aluatul se diluează, devine mai puţin elastic. În aluaturile preparate din făină de calitate bună şi foarte puternică, umflarea osmotică are loc mai lent şi atingerea proprietăţilor reologice optime are loc într-un timp mai lung, dar ele îşi menţin mult mai bine proprietăţile atinse. 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 viscozităţii aluatului. Proteoliza are ca urmare creşterea cantităţii de compuşi cu azot solubil în aluat. De asemenea, la frământare începe sa acţioneze lipoxigenaza. care în prezenţa oxigenului înglobat în aluat oxidează acizii graşi liberi polinesaturaţi şi monogliceridele acestora. Cantitatea de lipide oxidate creşte cu durata frământării şi cu cantitatea de energie transmisă aluatului. În timpul frământării, în mod indirect, lipoxigenaza contribuie la modificări de conformaţie ale miceliilor lipoproteice, ceea ce conduce la agregarea proteinelor între ele pentru a forma 103
glutenul. Rezultatul este ameliorarea proprietăţilor reologice ale aluatului, creşterea toleranţei la frământare şi a volumului pîinii. De asemenea, radicalii peroxidici participă la oxidarea cuplată a pigmenţilor carotenoidici ai făinii, determinând albirea aluatului la frământare. Prezenţa inhibitorilor lipoxigenazei, ca acidul ascorbic sau NaCl, frânează albirea aluatului. Afânători ai aluatului. Se cunosc trei procedee de afânare a aluatului: - mecanic; - chimic; - biochimic. Procedeul mecanic constă în amestecarea componentelor de reţetă într-un malaxor ce se închide ermetic cu injectarea ulterioară a aerului comprimat cu presiunea de 59-118 kPa. Semifabricatul obţinut se măreşte în volum. Aluatul nu se supune fermentării, se îndreaptă spre divizare. Acest procedeu este de scurtă durată, dar în panificaţie nu şi-a găsit aplicaţie, ci doar în patiserie la prepararea aluatului pentru pandişpan. Procedeul chimic constă în folosirea substanţelor chimice, care au proprietăţi a se descompune în timpul coacerii, formând gaze CO2 şi NH3 care afânează aluatul. Procedeul este folosit în patiserie la prepararea aluatului pentru turte dulci, biscuiţi zaharoşi şi glutenoşi, în unele sortimente de checuri etc. (NH4)CO3 = 2NH3↑+CO2↑+H2O (6.1.) 2NaHCO3= Na2CO3+CO2+H2O (6.2.) La fel pot fi folosiţi şi acizii alimentari. Aplicarea acestui procedeu are o scurtă durată şi nu necesită utilaj special, dar neajunsul aplicării acestuia este pîinea cu volum redus, lipsită de miros şi gust specific şi, ca urmare, procedeul chimic în panificaţie nu este binevenit. Procedeul biochimic prevede folosirea drojdiilor de panificaţie sau a bacteriilor acido-lactice, care, asimilând zaharurile, formează substanţe volatice: CO2, C2H5OH.
104
Afânarea aluatului cu ajutorul drojdiilor de panificaţie are loc la temperatura de 30-32°C sub influenţa complexului enzimatic al drojdiei conform schemei: C6H12O6=2C2H5OH+2CO2+24 kj (6.3.) 6.1.3. Factori care influenţează formarea aluatului Formarea aluatului şi proprietăţile lui reologice sunt influenţate de o serie de factori: • C o n d i ţ i i l e de frământare, respectiv, intensitatea de frământare, cantitatea de energie transmisă aluatului, durata de frământare influenţează profund proprietăţile aluatului, putând conduce la o dezvoltare optimă, o dezvoltare incompletă sau la suprafrământare. • C al i t at ea f ă i n i i - aluatul obţinut din făină de calitate slabă diferă de cel preparat din faină de calitate bună. În aluatul obţinut din faină slabă peliculele proteice se rup uşor, chiar înainte de distribuirea uniformă a acestora în aluat. În aluatul obţinut din făină de bună calitate proteinele hidratate sunt elastice, iar la suprafrământare, peliculele proteice prezintă relativ puţine rupturi. Această stabilitate la suprafrământare este una dintre cele mai importante caracteristici dorite ale făinurilor. • C a n t i t a t e a de apă - creşterea conţinutului de apă este însoţită de reducerea proprietăţilor elastice şi a viscozităţii aluatului. O umiditate de 44-50% nu modifică structura aluatului, dar exercită un efect plasticizant. O umiditate sub 40% nu permite o formare optimă a glutenului. • El ec t r ol i ţ i i , în p a r t i c u l a r sa r e a ( N a C l ) - adiţia de săruri neutre modifică natura şi intensitatea interacţiilor hidrofobe dintre proteinele gluteice. În particular, sărurile de sodiu, la concentraţii mici, reduc solubilitatea proteielor gluteice şi favorizează agregarea lor, independent de natura anionului. Această putere de agregare se datorează protecţiei electrostatice a aminoacizilor de tip ionic şi expunerii la suprafaţă a grupărilor hidrofobe, ceea ce are ca urmare formarea de asociaţii hidrofobe. 105
Creşterea forţei ionice în aluat în urma introducerii sării reduce capacitatea de reţinere a apei de către proteine. În concluzie, se poate spune că principalele procese la frământarea aluatului sunt: - dispersia ingredientelor pentru a forma un amestec omogen; - hidratarea componenţilor făinii, în principal a proteinelor; - formarea glutenului din proteinele hidratate sub acţiunea mecanică de frământare, a energiei transmise aluatului în formare; - încorporarea aerului în aluat sub formă de bule, care stă la baza formării porozităţii pîinii; - peptizarea proteinelor. Aceste procese decurg parţial concomitent şi cu viteze diferite. 6.2. Structura aluatului frământat Aluatul obţinut în urma frământării este o dispersie coloidală formată din faze hidrofile şi faze lipofile, menţinute în echilibru de constituenţii săi tensioactivi. În interiorul acestei dispersii, ca urmare a interacţiunii dintre moleculele de proteină, se formează o reţea de fibrile proteice. Fazele hidrofile sunt formate de granulele de amidon, pentozanii solubili şi insolubili şi moleculele de proteine hidratate. Fazele lipofile sunt formate de mono-, di- şi trigliceride, veziculele lipidice pe bază de fosfolipide şi glicolipide mai mult sau mai puţin asociate cu proteinele, precum şi de proteinele grupate în jurul fazei lipofile prin extremităţile lor hidrofobe. Prin zonele lor hidrofile, aceste proteine se asociază cu faza hidrofilă şi astfel menţin fazele dispersiei coloidale în echilibru. În funcţie de viteza, energia şi durata de frământare, fazele hidrofile şi hidrofobe se găsesc mai mult sau mai puţin dispersate. Veziculele lipidice pot avea mărimi diferite şi, de aceea, pot fi mai mult sau mai puţin bine repartizate în acest mediu coloidal. Echilibrul lor este mai mult sau mai puţin stabil, după cum proteinele tensioactive sunt în cantitate suficientă şi bine repartizate. În momentul în care echilibrul devine instabil, ca urmare a unei divizări prea avansate a dispersiei, aluatul 106
îşi pierde toleranţa la frământare şi are tendinţa de a-şi restabili echilibrul. Toate acestea condiţionează consistenţa aluatului. În acelaşi timp se formează progresiv reţeaua gluteică. Unele dintre proteinele reţelei gluteice se leagă de ceilalţi componenţi ai aluatului, amidon, pentozani, lipide. Consecinţa acestei organizări este formarea aluatului elastic şi extensibil, impenetrabil la gaze. Proprietăţile aluatului sunt dependente de calitatea făinii şi de condiţiile de frământare. Adaosurile de zahăr, grăsimi, lapte, ouă modifică starea şi echilibrul dispersiei coloidale şi, în consecinţă, proprietăţile aluatului. Fazele aluatului. Din punct de vedere fizic, aluatul constă din trei faze: solidă, lichidă şi gazoasă. Faza solidă este formată din constituenţii nesolubilizaţi şi apa legată: proteine gluteice 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: substanţele 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 gluteice 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. La o frământare normală ea reprezintă aproximativ 20%, iar la o frământare scurtă, aproximativ 11 % din masa aluatului. 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 gluteice care se umflă. La o frământare normală, faza gazoasă atinge 10% din volumul aluatului. La prelungirea frământării ea poate ajunge la 20%. 107
Raportul dintre fazele solidă, lichidă şi gazoasă condiţionează în mare măsură proprietăţile reologice ale aluatului. Mărirea proporţiilor fazelor lichidă şi gazoasă libere înrăutăţeşte proprietăţile reologice ale aluatului, acesta devenind moale, lipicios. Apa liberă în aluat. Apa absorbită de făină la frământare se găseşte parţial sub formă legată, parte integrantă a structurii aluatului, şi parţial sub formă de apă liberă, responsabilă de fluiditatea acestuia. Apa legată reprezintă 0,3-0,33/g s.u. aluat, atingând într-un aluat cu umiditatea normală circa 35% din cantitatea totală de apă, restul de 65% aflându-se sub formă de apă liberă. Apa liberă, în funcţie de umiditatea aluatului, poate varia de la 24% la 59,5% din masa acestuia. Ea creşte odată cu creşterea umidităţii aluatului. Apa liberă asigură mobilitatea moleculelor necesară desfăşurării proceselor biochimice în aluat şi ea însăşi participă la aceste reacţii. Energia de legare a apei scade la creşterea conţinutului de proteine şi creşte la creşterea conţinutului de granule de amidon deteriorate şi conţinutul de pentozani solubili. 6.2.1. Proprietăţi 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, viscozitatea, relaxarea, fluajul. Elasticitatea este conferită de gluten, dar în special de gluteină, şi constă în faptul că aluatul se deformează reversibil până la o anumită forţă aplicată, după care el se deformează ireversibil (plastic). Aluatul prezintă o elasticitate instantanee, care apare în momentul aplicării forţei, şi o elasticitate întârziată, care apare după îndepărtarea forţei. 108
Viscozitatea este proprietatea de a se opune deformării. Viscozitatea aluatului este o viscozitate aparentă, structurală, care, spre deosebire de viscozitatea lichidelor depinde nu numai de temperatură şi presiune, ci şi de o serie de alţi factori cum sunt viteza de forfecare, felul aparatului de măsurat, procesul la care a fost supus anterior aluatul. Relaxarea este procesul de resorbire, de scădere a tensiunilor interne din aluat, cu menţinerea formei. Resorbirea tensiunilor se face prin trecerea treptată a deformaţiei elastice în deformaţie plastică. Relaxarea nu are loc până la anularea tensiunilor interne, ci până la o limită determinată, care constituie limita de elasticitate sub care relaxarea nu evoluează. Fluajut este proprietatea unui corp a se deforma lent şi continuu în timp sub acţiunea unei sarcini constante. Factori care influenţează proprietăţile reologice ale aluatului. Proprietăţile reologice ale aluatului joacă un rol mare 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 (perioada de relaxare), felul adaosurilor. Calitatea făinii. Calitatea făinii, respectiv, conţinutul de proteine şi raportul gluteine/gliadine are influenţă mare asupra proprietăţilor aluatului. În timpul procesului tehnologic aluatul este supus la solicitări de întindere şi de forfecare. Solicitarea la întindere se consideră că este predominantă în timpul fermentării şi este dată de efectul mecanic al dioxidului de carbon, care întinde peliculele de gluten/aluat. Solicitarea la forfecare este predominantă în timpul frământării. Întinderea aluatului în timpul fermentării, inclusiv în prima parte a coacerii, are loc biaxial şi se produce la viteze scăzute ale tensiunii. Viscozitatea la întindere este responsabilă de abilitatea 109
acestuia de a reţine gazele de fermentaţie şi de a-şi mări volumul şi creşte conţinutul de proteine al făinii, dar scade la înrăutăţirea calităţii acestora. Viscozitatea la rupere prin întindere şi tensiunea de rupere cresc cu conţinutul de proteine al făinii, ceea ce explică performanţele bune de coacere ale făinurilor cu conţinut mare de proteine. Responsabile de viscozitatea aluatului sunt gliadinele, care contribuie astfel la extensibilitatea aluatului, în timp ce gluteinele conferă elasticitate şi rezistenţă, mărind rezistenţa la rupere. La creşterea raportului gluteine/gliadine, aluatul poate fi alungit mai mult până la rupere, dar viscozitatea la rupere este mult mai mică faţă de situaţia în care gliadinele sunt în proporţie mai mare. Influenţa umidităţi aluatului. Proprietăţile reologice ale aluatului, elasticitatea şi viscozitatea, cresc până la anumite valori ale conţinutului de apă, corespunzătoare umflării maxime a proteinelor, după care valoarea lor scade. Consistenţa optimă se obţine atunci când aluatul conţine suficientă apă pentru umflarea componenţilor făinii. La o umflare a componenţilor care se consideră optimă pentru panificaţie, aluatul are cea mai mare rezistenţă şi elasticitate. Aceasta influenţează favorabil asupra stabilităţii formei aluatului şi asupra calităţii pîinii. La o cantitate insuficientă de apă în aluat nu se atinge umflarea optimă a proteinelor glutenice, aluatul se obţine cu elasticitate redusă, iar produsele au volum şi porozitate insuficient dezvoltate. La un exces de apă, aluatul are consistenţă mică şi rezistenţă slabă, iar produsele sunt aplatizate şi cu porozitate grosieră. Influenţa umidităţii aluatului asupra modulului de elasticitate, asupra viscozităţii şi raportului viscozitate/modul de elasticitate este complexă. Pentru fainuri de calităţi diferite, diferenţele pentru aceşti parametri sunt mari pentru umidităţi mici ale aluatului şi sunt mici pentru umidităţi mari (53%). Explicaţia 110
pentru aceasta este că odată cu creşterea umidităţii aluatului creşte cantitatea de apă liberă din aluat. Influenta temperaturii. Creşterea temperaturii aluatului este însoţită de scăderea elasticităţii şi de creşterea extensibilităţii şi a însuşirii lui de a se lăţi, cu atât mai pronunţat cu cât calitatea făinii este mai slabă. La creşterea temperaturii aluatului scad consistenţa maximă iniţială şi consistenţa finală (după fermentare) şi creşte gradul de înmuiere a aluatului. Aceasta se explică, probabil, prin faptul că la creşterea temperaturii aluatului se măreşte viteza proceselor de umflare şi peptizare a coloizilor făinii, cantitatea de apă legată osmotic scade, iar faza lichidă a aluatului creşte şi, ca urmare, consistenţa lui scade. Creşterea gradului de înmuiere este atribuită intensificării activităţii enzimatice odată cu creşterea temperaturii. Influenţa metodei de preparare a aluatului. Imediat după frământare, aluatul preparat cu maia are valori mult mai mici pentru viscozitate şi pentru efortul limită la forfecare faţă de aluatul preparat direct. 6.2.2. Temperatura aluatului [4, p.172] Temperatura este un parametru foarte important. Ea influenţează totalitatea proceselor care au loc în aluat: activitatea enzimelor, a microbiotei şi proprietăţile reologice. Temperatura diferitelor faze ale aluatului este de 26...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 celei optime, activitatea lor să crească. În limitele temperaturii din aluat, situată pentru majoritatea enzimelor sub temperatura optimă, la creşterea temperaturii activitatea lor creşte. Pentru amilaze, intensificarea activităţii cu creşterea temperaturii aluatului este benefică, dar în cazul proteazelor, cu excepţia aluaturilor preparate din făinuri puternice, nu este dorită.
111
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...33°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 a aluatului este mai apropiată de 35...40°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 folosi o temperatură mai mare la prelucrarea făinurilor puternice şi o temperatură mai scăzută la prelucrarea făinurilor slabe. Temperatura mai scăzută, recomandată la prelucrarea făinurilor slabe, întârzie hidratarea componenţilor macromoleculari ai făinii, umflarea şi peptizarea proteinelor, reduce activitatea enzimatică şi microbiologică, ceea ce asigură o mai mare stabilitate aluatului la fermentare şi în cursul operaţiilor ulterioare. Rezultate bune la prelucrarea făinurilor slabe s-au obţinut pentru temperaturi de 25...26°C, şi chiar de 21...23°C. În cazul făinurilor puternice, o temperatură mai mare accelerează umflarea întârziată a proteinelor, intensifică activitatea enzimatică, inclusiv pe cea proteolitică, aceasta conducând la reducerea tenacităţii aluatului şi la creşterea extensibilităţii acestuia. Se intensifică, de asemenea şi activitatea microbiotei.
112
De asemenea, cunoscând influenţa temperaturii asupra activităţii microbiotei şi asupra proprietăţilor reologice, fazele de preparare a aluatului vor avea temperaturi diferite. Fazele premergătoare aluatului, prospătura şi maiaua, la care se urmăreşte înmulţirea celulelor de drojdie, vor avea temperaturi sub 30°C. Aceste temperaturi vor proteja, în acelaşi timp, proprietăţile lor reologice pe durata lungă de fermentare a acestora. În aluat şi în faza de fermentare finală, unde trebuie să predomine procesul de fermentare, temperaturile vor fi superioare valorii de 30°C, şi anume 31...33°C, şi chiar 35°C pentru fermentarea finală. Se consideră că pentru maia temperatura optimă este de 28°C. Creşterea temperaturii peste această valoare accelerează procesele fermentative, produse de drojdie şi bacterii, şi modifică gustul produsului. Temperaturile peste 30°C conduc la scăderea înmulţirii drojdiei şi la o diluare mai accentuată a maielei, ca urmare a slăbirii proprietăţilor ei reologice, ceea ce are ca urmare obţinerea de produse cu porozitate grosieră. Aluatul preparat cu temperatură prea mică este moale şi lipicios. 6.2.3 Durata de frământare [4, p.175] Durata de frământare a semifabricatelor, prospătura, maiaua, aluatul sunt influenţate de o serie de factori: • calitatea făinii - semifabricatele preparate din făină de calitate slăbă se frământă un timp mai scurt decât cele obţinute 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 şi aceasta, cu atât mai mult cu cât făina este de calitate mai slabă şi cu cât temperatura semifabricatelor este mai ridicată. Aluatul preparat din făină puternică se formează mai lent, ceea ce impune un timp de frământare mai îndelungat. Pentru obţinerea 113
proprietăţilor reologice optime, un astfel de aluat se mai frământă un timp oarecare şi după obţinerea unui amestec omogen. Aluaturile preparate din făinuri cu granulozitate fină şi de extracţie mare sunt mai sensibile la frământare decât cele obţinute din făinuri de extracţie mică şi cu grănulozitate mare; cantitatea de apă - o cantitate mai mare sau mai mică decât apa necesară pentru atingerea consistenţei normale prelungeşte 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. Maiaua şi prospătura se frământă 6-10 min, iar aluatul, 8-12 min. Frământarea clasică este considerată ca metodă de referinţă. Ea constă într-un tratament mecanic moderat, pentru care aluatul se formează lent. Ea este continuată cu o fermentare de lungă durată, care completează dezvoltarea aluatului. În absenţa acesteia, aluatul se panifică dificil. Aprecierea sfârşitului frământării. 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. La proba manuală, întins între degetul mare şi cel arătător, aluatul trebuie să se întindă într-o fâşie subţire, transparentă şi elastică, fără să se rupă. Aluatul insuficient frământat este omogen, dar este lipicios şi vâscos. Aluatul frământat excesiv (suprafrământat) este foarte extensibil, fără tenacitate, la proba manuală se rupe. 6.3. Fermentarea aluatului Fermentarea semifabricatelor constituie faza cu cea mai mare pondere în procesul tehnologic de fabricare a pîinii. De modul în care este condusă această fază tehnologică depinde, în primul 114
rînd, calitatea produselor finite şi, în acelaşi timp, însuşirile şi comportarea aluatului în procesul de prelucrare. Fermentarea semifabricatelor se face în cuve, buncăre, jgheaburi, coloane, benzi construite din materiale anticorozive sau protejate împotriva coroziunii. În timpul procesului de fermentare au loc o serie de procese, cum ar fi: cultivarea şi adaptarea drojdiilor care declanşează fermentaţia alcoolică, cu formare de dioxid de carbon necesar afînarii aluatului, cultivarea şi înmulţirea bacteriilor lactice netermofile care, prin acizii pe care îi formează, modifică pH-ul în domeniul optim de dezvoltare a drojdiilor, reacţii enzimatice de hidroliză în urma cărora se formează zaharuri fermentescibile şi aminoacizi necesari culturilor de drojdii şi bacterii şi formării culorii cojii pîinii, fermentaţii alcoolice, lactice, propionice şi altele, reacţii chimice plecînd de la zaharuri fermentescibile şi aminoacizi cu formarea substanţelor de aromă, degradarea parţială a complexului gluteic, modificarea proprietaţilor fizice ale aluatului, deformarea mecanică a aluatului de către bulele de dioxid de carbon rezultat din fermentaţie, modificarea acidităţii. Ansamblul acestor procese, care au loc în timpul fermentaţiei, aduc aluatul în stare optimă de prelucrare şi coacere, stare numită maturizarea aluatului. 6.3.1. Bazele ştiinţifice ale fermentării aluatului Scopul fermentării semifabricatelor este maturizarea aluatului. Prin maturizarea aluatului se înţelege starea în care este adus acesta, în urma proceselor care-1 fac în timpul fermentării optim pentru divizare şi coacere. Pentru maturizarea aluatului este caracteristică modificarea proprietăţilor reologice ale coloizilor acestuia şi în principal a substanţelor proteice. La sfârşitul fermentării, aluatul trebuie să aibă următoarele proprietăţi: a) Capacitate bună de reţinere a gazelor - proprietăţile reologice obţinute la sfârşitul fermentării trebuie să permită aluatului 115
o reţinere bună a gazelor de fermentare care continuă să se formeze la fermentarea finală şi în prima parte a coacerii. Modificările proteinelor la fermentare fac ca proprietatea de reţinere a gazelor să se modifice continuu. Aluatul obţinut imediat după frământare are elasticitate şi rezistenţă la întindere mari şi nu reţine suficiente gaze, necesare obţinerii unui produs afânat. Transformările suferite de gluten în timpul fermentării conferă aluatului elasticitate mai redusă şi extensibilitate mai mare şi, ca urmare, capacitatea de reţinere a gazelor creşte. Acesta este de fapt scopul tehnologic principal al fermentării aluatului. Aluatul insuficient fermentat este elastic, cu rezistenţă mare la întindere şi puţin extensibil. Pîinea obţinută dintr-un astfel de aluat are volum mic. Aluatul suprafermentat îşi pierde elasticitatea şi se rupe la tensiuni relativ mici. Sub presiunea gazelor, peliculele de gluten se rup şi se formează o porozitate grosieră. Din cauza rezistenţei scăzute, o parte din gazele de fermentare se pierde în timpul coacerii prin crăpăturile ce se formează la suprafaţa bucăţii de aluat şi pîinea se obţine cu volum mic. Modificarea proprietăţilor reologice ale aluatului în timpul fermentării este influenţată de calitatea făinii şi de regimul tehnologic adoptat. O influenţă mare asupra capacităţii aluatului de reţinere a gazelor are consistenţa acestuia. Aluaturile foarte consistente şi aluaturile moi au capacitate mică de reţinere a gazelor. b) Capacitate mare de formare a gazelor - aluatul matur trebuie să aibă capacitate mare de formare a gazelor, astfel încât în perioada de fermentare finală, aluatul să ajungă la volumul său final. c) în timpul fermentării se acumulează în aluat produse principale şi secundare ale fermentaţiilor alcoolice şi acide, care condiţionează gustul şi aroma specifice pîinii. Afânarea aluatului, în vederea obţinerii unei pîini crescute, cu miez poros, rămâne în seama fermentării finale şi a primei perioade de coacere.
116
6.3.2. Procese care au loc la fermentarea aluatului În timpul fermentării, în aluat, şi în general în semifabricatele supuse fermentării, se desfăşoară un complex de procese biochimice, microbiologice, coloidale, în urma cărora aluatul se maturizează. Procesele din aluat se desfăşoară în condiţii de mediu foarte complexe. Aluatul este format din filme gluteice care înconjoară granulele de amidon; o parte din apa folosită la frământare este legată de proteine, amidon, pentozani, în procesul de hidratare, şi numai o parte este sub formă liberă, capabilă să asigure o mobilitate sistemului şi să faciliteze procesele în aluat, alături de enzime, activează drojdiile şi bacteriile, între care există relaţii interactive. Procese biochimice care au loc în decursul fermentării aluatului. Procesele biochimice sunt catalizate de enzimele din aluat (aduse în principal de făină), care acţionează asupra componenţilor făinii. În aluat acţionează enzime din clasa hidrolazelor şi din clasa oxido-reductazelor. Hidrolazele catalizează procesele de hidroliză a componenţilor macromoleculari, amidonul, proteinele, pentozanii, şi a altor componenţi, cum sunt lipidele, compuşii fitinici. Ele sunt procese de degradare, de simplificare a componenţilor făinii şi sunt însoţite de formare de produse mai simple. Oxidoreductazele catalizează procesele de oxidare/reducere a componenţilor făinii cum sunt proteinele, pigmenţii. Amiloliza. Este procesul de hidroliză a amidonului sub acţiunea α- şi β-amilazei, care are ca produşi finali maltoza şi dextrinele. Ea asigură necesarul de glucide fermentescibile pentru procesele fermentative pe toată durata procesului tehnologic inclusiv în fazele finale ale acestuia, dospirea şi coacerea, decisive pentru calitatea pîinii. Glucidele fermentescibile proprii ale făinii sunt insuficiente pentru a susţine nevoile energetice ale drojdiei în sistemul aluat. Pîinea obţinută dintr-un aluat în care au fermentat numai glucidele fermentescibile preexistente în făină este de calitate inferioară, are 117
volum mic, porozitate insuficient dezvoltată, aromă slabă, coajă palidă. În consecinţă, formarea glucidelor fermentescibile prin hidroliza amidonului este un factor limitant pentru fermentarea aluatului. Totuşi, glucidele fermentescibile preexistente în făină au un mare rol, şi anume, declanşează procesul de fermentaţie în aluat. Prin hidroliza amidonului se completează necesarul de glucide fermentescibile, de aceea, amidonul este considerat sursa principală de glucide din aluat. Amiloliza este o reacţie complexă. Ea este influenţată de o serie de factori: activitatea α-amilazei; starea suprafeţei granulei de amidon, gradul ei de deteriorare; mobilitatea substratului, a enzimelor şi a produşilor de hidroliză. Amiloliza este rezultatul acţiunii comune a α- şi β-amilazei. Prezenţa chiar a urmelor de α-amilază pe lângă β-amilaza determină o hidroliză mai rapidă şi mai pronunţată a amidonului decât o cantitate echivalentă de β-amilaza singură. În acest caz se formează o cantitate de glucide fermentescibile mai mare decât suma contribuţiei fiecărei enzime acţionând separat. Comparativ cu α-amilaza, β-amilază produce aproximativ de 10 ori mai multe glucide fermentescibile. În acţiunea comună a celor două amilaze rolul principal se atribuie α-amilazei, ea fiind singura enzimă capabilă să iniţieze hidroliza granulei de amidon, să o corodeze şi să o sensibilizeze faţă de β-amilaza. În condiţiile din aluat, la temperatura de 30...35°C, granula de amidon crud, în stare nativă, este puţin hidratată şi umflată neînsemnat. În această stare, α-amilaza poate provoca o anumită dezorganizare a granulei, dar cu viteză foarte mică. Acţiunea α-amilazei este limitată, pentru că ea creează prin hidroliză amidonului noi extremităţi nereducătoare, care constituie substrat pentru β-amilază. De aceea, activitatea α-amilazei este controlată în mod curent şi, unde este cazul, este corectată. β-amilaza este incapabilă să acţioneze asupra granulei intacte de amidon. Ea acţionează numai asupra granulelor de amidon deteriorate mecanic şi asupra celor atacate de α-amilază, abilitatea 118
amilazelor de a hidroliză amidonul depinde de capacitatea lor de a penetra, de a difuza în interiorul granulei de amidon. În făinurile sărace în α-amilază sau lipsite de această enzimă, factorul care limitează hidroliza amidonului este cantitatea de amidon deteriorat. Deteriorarea amidonului are loc la măcinare. Ea variază în limite largi. Alături de granule intacte de amidon, făina conţine granule total deteriorate sau cu diferite grade de deteriorare. Deteriorarea amidonului este influenţată de intensitatea acţiunii mecanice din timpul măcinării şi de gradul de compactizare a materiilor în bob. Cu cât acţiunea mecanică de măcinare şi sticlozitate a grâului sunt mai mari, cu atât gradul de deteriorare este mai mare. De aceea, făinurile din grâne sticloase au, în general, capacitate bună de formare a glucidelor fermentescibile. Făinurile din grâne moi, făinoase, au amidon cu grad redus de deteriorare şi, în consecinţă, cu atacabilitate enzimatică mică. Făinurile din aceste grâne, care au şi grad de extracţie mic, mai sărace în α-amilază, au capacitate redusă de a hidroliza amidonul. Pentru o gamă largă de soiuri de grâu pentru panificaţie, în făină sa găsit un conţinut de amidon deteriorat de 6,7-10,5%, iar în făina din grâne moi, un conţinut de 2-4%. Pentru panificaţie, optim este o deteriorare a amidonului de 6-9%. In condiţiile în care în făină şi în aluat predomină sau uneori există exclusiv β-amilaza, enzimă care nu poate hidroliza granula intactă de amidon, ci numai zonele deteriorate ale granulei, restul granulei comportându-se ca o granulă intactă, deteriorarea mecanică a amidonului joacă un rol important în hidroliza amidonului în aluat. Între gradul de deteriorare a granulei de amidon şi maltoza formată amilolitic există o relaţie directă. Cu creşterea gradului de deteriorare a amidonului, creşte cantitatea de maltoză formată. Cantitatea redusă de apă din aluat face ca mobilitatea participanţilor la amiloliză şi a produşilor acesteia să fie limitată. Aportul de lucru mecanic asupra aluatului, de exemplu în timpul 119
modelării, intensifică difuzia produşilor de hidroliză şi reînnoieşte contactul enzimă-substrat. Viteza de hidroliză a amidonului în prima oră de fermentare este cu atât mai mare cu cât făina conţine mai mult amidon deteriorat. După un timp, viteza de formare a maltozei scade, datorită, probabil, faptului că în profunzimea fisurilor din granulă apar membrane intacte care opun rezistenţă mare la hidroliza enzimatică, dar şi datorită diminuării conţinutului de amidon deteriorat. Se poate conchide că viteza de hidroliză a amidonului în aluat este în funcţie de conţinutul de α-amilază activă, prezenţa ei chiar sub formă de urme fiind importantă, şi de conţinutul de amidon deteriorat, acesta fiind factorul principal. Creşterea gradului de deteriorare a amidonului peste valoarea optimă are efect negativ pentru volumul pîinii. Acest lucru se atribuie eliberării apei absorbite de granulele deteriorate la frământare, în urma hidrolizei lor, care determină înrăutăţirea proprietăţilor reologice ale aluatului. Amiloliza mai este influenţată de: pH, temperatura şi umiditatea aluatului, prezenţa electroliţilor, intensitatea acţiunii mecanice de frământare. Intensitatea acţiunii mecanice de frământare influenţează amiloliza, deoarece de ea depinde contactul amidon-amilaze. Amiloliza decurge cu viteză maximă la pH-ul optim al enzimelor şi se intensifică cu creşterea temperaturii aluatului. În ce priveşte umiditatea aluatului, pentru umidităţi peste 35% viteza reacţiei creşte proporţional cu umiditatea până la 43%, după care rămâne constantă. Electroliţii din apa folosită la frământare şi sarea adăugată măresc însuşirea amidonului de a fi hidrolizat. Se pare că în prezenţa electroliţilor are loc o afânare a structurii interioare a granulelor de amidon şi a membranelor exterioare, ceea ce ar influenţa favorabil viteza hidrolizei enzimatice. De asemenea, cationul de sodiu ar putea înlocui atomii de hidrogen, ducând la slăbirea legăturilor de hidrogen din structura amidonului. 120
Clorura de sodiu influenţează şi activitatea amilazelor. În zona de pH optim a acestora, clorura de sodiu stimulează activitatea amilazelor, în timp ce în afara acestei zone o frânează, în special în domeniul de pH mai acid, probabil datorită ecranării grupărilor active ale enzimelor de către ionii din mediu: H +, Na+, ClAmiloliza în aluat este foarte importantă, ea influenţând o serie de indici calitativi ai pîinii. Din acest punct de vedere, cantitatea de amidon hidrolizată este deosebit de importantă. Ea nu trebuie să fie nici prea mare, nici prea mică, deoarece cantităţile prea mici sau prea mari de amidon hidrolizat dau volum redus, pîinii, în primul caz, din cauza cantităţii insuficiente de gaze formate, iar în al doilea, din cauza înrăutăţirii proprietăţilor reologice ale aluatului. In urma amilolizei, în aluat se formează maltoză. În aşa fel i se asigură aluatului capacitatea de a forma gaze. Proteoliza este procesul de hidroliză a proteinelor sub acţiunea enzimelor proteolitice. Ele hidrolizează legăturile peptidice din structura proteinelor, preferenţial la nivelul aminoacizilor încărcaţi pozitiv. Intensitatea proteolizei este în funcţie de conţinutul de enzime, dar mai ales de calitatea proteinelor, de accesibilitatea lor faţă de enzime. La fermentare, atacabilitatea enzimatică a proteinelor şi activitatea enzimelor proteolitice creşte, datorită modificării potenţialului de oxidoreducere în urma activităţii drojdiei, în sensul creşterii proprietăţilor reducătoare şi datorită prezenţei reducătorilor (glutationul). Făinurile de grâu au o activitate proteinazică, capabilă să producă înmuierea glutenului (endopeptidazică, ce hidrolizează legăturile peptidice din interiorul lanţului polipeptidic) şi o activitate peptidazică, capabilă să producă azot solubil (exopeptidazică, ce hidrolizează legăturile peptidice de la capetele lanţurilor polipeptidice). Dintre acestea, în făina de grâu şi în aluaturile obţinute din aceasta, predomină activitatea proteinazică. Datorită prezenţei în făină a enzimelor proteolitice de tip proteinazic şi de tip peptidazic, în aluat au loc două feluri de 121
degradări biochimice ale substanţelor proteice. Una, care modifică proprietăţile reologice ale aluatului, elasticitatea, viscozitatea, umflarea şi peptizarea, şi alta, care are ca rezultat formarea de aminoacizi. Activitatea proteinazică, rupând legăturile peptidice îndepărtate de capetele lanţului proteic, modifică gradul de agregare, de complexare al glutenului şi, ca urmare, acesta îşi slăbeşte proprietăţile reologice. Intensitatea acţiunii şi deci rezultatul final depind de starea de agregare a glutenului, de calitatea lui, de susceptibilitatea de a fi hidrolizat şi de activitatea enzimatică. În făinurile normale, rolul important în proteoliză îl are atacabilitatea substratului, care depinde de gradul de complexare, de raportul gluteină/gliadină. În făinurile degradate, pe lângă atacabilitatea substratului, un rol foarte important îl are conţinutul de enzime proteolitice în stare activă, prezente în cantitate mare. Nu orice acţiune de acest fel este dăunătoare. Dacă în făinurile de calitate slabă, cu gluten puţin complexat, cu proprietăţi reologice slabe, proteoliza nu este dorită pentru că slăbeşte suplimentar glutenul şi, în consecinţă, aluatul, în făinurile puternice care conţin proteine puternic agregate (glutenina) şi care, din acest motiv, formează gluten rezistent şi puţin extensibil, un anumit grad de proteoliză este dorit. Se reduc astfel elasticitatea şi rezistenţa şi creşte extensibilitatea aluatului, ceea ce măreşte capacitatea acestuia de a reţine gazele, deci a da pîinii volum bine dezvoltat. Activitatea peptidazică conduce la formarea de aminoacizi. Ea nu are efecte însemnate asupra proprietăţilor reologice ale aluatului, dar influenţează activitatea drojdiilor prin furnizarea de compuşi cu azot asimilabili, formarea substanţelor de aromă şi culoarea cojii. Cantitatea de enzime proteolitice în stare activă creşte şi proteoliza este mult activată în aluaturile preparate din făinuri obţinute din grâne degradate prin inţepare de ploşniţa grâului, dar şi prin încolţirea grâului. 122
Alături de enzimele proteolitice ale făinii, la proteoliza din aluat participă şi enzimele proteolitice ale bacteriilor lactice (peptidaze). Proteazele drojdiei sunt de tip endocelular şi nu joacă vre-un rol în proteoliza din aluat. Proteoliza mai este influenţată de temperatura şi conţinutul de sare ale aluatului. Cu creşterea temperaturii aluatului proteoliza se accelerează, în timp ce prezenţa sării o diminuează, efectul ei fiind explicat prin acţiunea de întărire a glutenului. De asemenea, este influenţată de reducători şi oxidanţi. Reducătorii au proprietatea de a trece proteazele aflate în stare legată inactivă în stare activă. Aceste enzime sunt fixate pe o proteină (E-S-S-Pr) şi, în prezenţa reducătorilor, legătura enzimă/proteină se rupe, eliberând enzima activă (E-SH). De asemenea, reducătorii trec proteinele din starea greu atacabilă (Pr-S-S-Pr) în stare uşor atacabilă (Pr-SH). Astfel, reducătorii (glutationul, cisteina) sunt activatori ai proteolizei. Oxidanţii au acţiune inversă şi, de aceea, ei reduc proteoliza în aluat, sunt inactivatori ai proteolizei. Activitatea oxido-reductazelor. Cea mai importantă dintre enzimele din această categorie prezentă în aluat este lipoxigenaza. Experimental, s-a constatat că lipoxigenaza îşi continuă activitatea şi în timpul fermentării, cu atât mai mult cu cât timpul de fermentaţie este mai mare. Se presupune că, cel puţin parţial, lipoxigenaza acţionează asupra complecşilor lipide-proteine formaţi la frământare, catalizând, în timpul fermentării, oxidarea lipidelor nesaturate. Lipidele legate oxidate pot afecta hidrofobicitatea gluteinei, ceea ce induce modificări de conformaţie ale acesteia, însoţite de modificări ale proprietăţilor reologice ale aluatului. În aluat acţionează un număr mare de sisteme de oxidoreducere, între care sunt posibile interacţiuni. Astfel, catalaza descompune apa oxigenată, care este un inhibitor puternic al lipoxigenazei, favorizând activitatea acesteia. Polifenoloxidaza, în oxidarea polifenolilor, concurează pentru oxigen cu lipoxigenaza. Donatorul de hidrogen în reacţia catalizată de peroxidază este cel 123
mai frecvent un compus polifenolic, care are proprietăţi antioxidante, fiind un potenţial inhibitor al lipoxigenazei. Procese microbiologice care au loc în decursul fermentării aluatului.. Aceste procese sunt legate de mai multe aspecte. Microbiota aluatului. Microbiota de fermentare a aluatului este formată din drojdii şi bacterii lactice. Ele provin din microbiota proprie a făinii şi din cea de însămânţare, reprezentată în principal de drojdia de panificaţie. Mai pot proveni din culturi starter. Din totalitatea microorganismelor introduse în aluat activează cele pentru care condiţiile din aluat (consistenţa, temperatura, pH) permit desfăşurarea activităţii lor vitale. În timpul fermentării semifabricatelor, activitatea drojdiilor şi bacteriilor constă din trei procese: de multiplicare, de înmulţire şi de fermentare. Între celulele de drojdie şi cele ale bacteriilor lactice se pot stabili relaţii de concurenţă pentru glucidele fermentescibile, de metabioză şi simbioză. Capacitatea drojdiei de a asimila acizii lactic şi acetic, formaţi în urma activităţii bacteriilor, poate fi considerată ca unul dintre factorii ce condiţionează convieţuirea lor în aluat. Relaţiile de simbioză constau în faptul că drojdiile favorizează dezvoltarea bacteriilor prin punerea la dispoziţia acestora a vitaminelor, care sunt factori de creştere pentru ele, precum şi datorită faptului că drojdiile, în procesul de respiraţie, utilizează oxigenul, creând astfel condiţii favorabile pentru bacteriile lactice, care sunt facultativ anaerobe. La rândul lor, bacteriile lactice produc acizi care menţin în aluat un pH acid, favorizând desfăşurarea normală a fermentaţiei alcoolice. Fermentaţia alcoolică. Fermentaţia alcoolică este produsă de drojdia de panificaţie prin echipamentul său enzimatic. Drojdia reprezintă o biomasă de celule vii din specia Saccharomyces cerevisiae, drojdie de fermentaţie superioară, capabilă să producă fermentarea glucidelor din aluat cu formare de dioxid de carbon şi alcool etilic, ca produse principale, şi o serie de produse secundare. 124
Drojdia de panificaţie fermentează toate glucidele fermentescibile din aluat: glucoza, fructoza, zaharoza, maltoza. Ele sunt formate din glucidele proprii ale făinii, maltoza formată amilolitic şi cele adăugate în aluat în calitate de îndulcitori (în special zaharoza). Sistemul enzimatic al drojdiei, care produse fermentaţia alcoolică, este de tip endocelular şi nu difuzează în mediu, rămânând în interiorul celulei. El este format dintr-un complex de enzime şi coenzime, care catalizează reacţiile de esterificare ale glucidelor, transferul de grupe fosforice, oxidoreduceri, izomerizări, decarboxilări. Dintre glucidele din aluat, glucoza şi fructoza sunt fermentate direct. Diglucidele, zaharoza şi maltoza nu pot fi fermentate decât după o prealabilă hidroliză enzimatică. Zaharoza preexistentă în făină sau adăugată în compoziţia aluatului este hidrolizată la glucoză şi fructoză de către invertaza drojdiei. Maltoza este fermentată numai după hidroliza ei de către enzima maltaza, care este o enzimă intracelulară, formând două molecule de glucoză. Produsele formate în procesul de fermentare ies din celula de drojdie şi ajung în aluat. Dioxidul de carbon se dizolvă în apa liberă din aluat până la saturaţie, după care se acumulează sub formă gazoasă şi exercită o presiune asupra peliculelor de gluten. Acestea îl reţin şi, datorită elasticităţii şi extensibilităţii, aluatul se afânează. Porii aluatului sunt rezultatul dilatării şi difuziei dioxidului de carbon în bulele de aer încorporate şi dispersate în aluat în timpul frământării. Alcoolul format se dizolvă în apa liberă din aluat. În timpul fermentării semifabricatele îşi măresc volumul pe seama formării şi reţinerii gazelor de fermentare. Gazele de fermentare sunt alcătuite aproape exclusiv din dioxidul de carbon care se formează în procesul de fermentaţie alcoolică. Factori care influenţează fermentaţia alcoolică în aluat. În aluat, fermentaţia alcoolică este influenţată de condiţiile de mediu, 125
temperatură, pH, umiditate, precum şi de prezenţa unor compuşi necesari activităţii vitale a drojdiei. Procesele coloidale din timpul fermentării au ca efect modificarea proprietăţilor reologice ale aluatului. Aceste modificări sunt legate de transformările pe care le suferă glutenul şi ele se referă la: continuarea procesului de formare a structurii glutenului şi relaxarea aluatului; peptizarea proteinelor. Continuarea procesului de formare a structurii glutenului, desăvârşirea structurii lui este rezultatul acţiunii mecanice exercitate de dioxidul de carbon format în procesele fermentative. Acesta măreşte volumul bulelor formate în aluat la frământare în urma includerii aerului, ducând la creşterea suprafeţei de separare a fazelor aluatului şi a presiunii exercitate asupra peliculelor proteice. Ca urmare, acestea se extind, se deformează, iar moleculele proteice suferă modificări de conformaţie, ceea ce face posibilă continuarea interschimbului disulfid-sulfhidril între legăturile disulfidice intramoleculare tensionate şi grupările sulfhidril ale proteinelor, care devin astfel responsabile pentru această reacţie. Urmarea acestor reacţii de interschimb este desăvârşirea structurii glutenului, relaxarea aluatului şi, proporţional, creşterea elasticităţii şi rezistenţei lui. Mărirea suprafeţei interne a aluatului, extinderea şi deformarea peliculelor de gluten presupune un consum de energie, din care cauză fermentarea aluatului se consideră că reprezintă un aport de energie, care completează energia transmisă aluatului la frământare. Din acest motiv există o relaţie între aceste două surse de energie, în sensul că frământarea lentă impune o durată mai lungă de fermentare decât cea rapidă sau intensivă. Peptizarea glutenului are loc concomitent cu procesul de formare a acestuia. Datorită proceselor biochimice şi microbiologice care sunt însoţite de acumulare de substanţe solubile (maltoza ş.a.) şi acizi, presiunea osmotică intermicelară din aluat creşte, iar pH-ul coboară. 126
Creşterea acidităţii şi coborârea pH-ului măresc solubilitatea proteinelor, peptizarea lor, care, la rândul lor, măresc presiunea osmotică intermicelară. Ca urmare, scade cantitatea de apă legată osmotic de proteine (capacitatea de hidratare a glutenului scade de la 250 la 170% s.u.), în consecinţă, se reduce cantitatea de gluten umed în aluat, dar el devine mai compact, mai rezistent. Un rol mare în diluarea aluatului la fermentare îl au calitatea făinii, metoda de preparare a aluatului, directă sau indirectă, temperatura ş.a. Aluatul preparat din făină de calitate slabă se diluează mult mai mult faţă de aluatul preparat din făină puternică: aluatul din făină slabă îşi micşorează viscozitatea de 5-6 ori şi chiar mai mult, iar cel din făină puternică, de 1,5-2 ori. Modificările proteinelor la fermentare conduc la modificarea continuă a celei mai importante proprietăţi reologice a aluatului de pîine, care este capacitatea de reţinere a gazelor. 6.3.3. Parametri de fermentare Durata de fermentare. Este diferită pentru diferite faze ale aluatului, prospătură, maia, aluat şi variază în dependentă de tipul şi calitatea făinii, temperatura, consistenţa şi compoziţia aluatului, metoda de preparare a acestuia şi cantitatea de drojdie. Prospătura fermentează cel mai mult 4-6 ore. Maiaua fermentează 90-180 min, iar aluatul 0-50 min. Durata de fermentare este un parametru foarte important. De el depinde cantitatea de substanţe solubile formate, cantitatea de metaboliţi ai microbiotei aluatului şi, în consecinţă, proprietăţile reologice ale acestuia şi cantitatea de substanţe de gust şi de aromă acumulate. Calitatea făinii. Are influenţa cea mai mare asupra duratei de fermentare. Pentru făinurile de calitate slabă, durata de fermentare se micşorează în scopul reducerii duratei de acţiune a enzimelor proteolitice care degradează glutenul. Dimpotrivă, în cazul făinurilor foarte bune, timpul de fermentare se prelungeşte în scopul reducerii tenacităţii, elasticităţii şi măririi extensibilităţii 127
aluatului, iar în consecinţă, şi a creşterii capacităţii de a reţine gazele. Tipul făinii. Cu creşterea tipului făinii, durata de fermentare scade. Consistenţa şi compoziţia aluatului. Aluaturile cu consistenţă mare şi cele cu adaosuri mari de îndulcitori (zahăr ş.a.) şi grăsimi (peste 5%) fermentează mai mult decât aluaturile simple, preparate în condiţii normale de temperatură şi consistenţă. Procedeul de preparare a aluatului. Durata totală de fermentare pentru aluatul preparat indirect este mai mare decât pentru aluatul preparat direct, iar pentru acesta este mai mare în cazul frământării clasice faţă de cel frământat intensiv. Cantitatea de drojdie. Creşterea cantităţii de drojdie în aluat scurtează durata de fermentare. Temperatura de fermentare. Datorită faptului că temperatura influenţează constanta vitezei proceselor biochimice, microbiologice şi de umflare osmotică a proteinelor, temperatura de fermentare a semifabricatelor va influenţa durata de fermentare şi proprietăţile reologice ale aluatului. Temperaturi de 28...32°C sunt considerate valori normale pentru tehnologia clasică şi făinuri cu proprietăţi tehnologice foarte bune. Pentru făinurile slabe şi hiperenzimatice se utilizează temperaturi mai scăzute, de 23...27°C, care reduc intensitatea reacţiilor enzimatice şi a activităţii fermentative a microbiotei şi măresc stabilitatea reologică a aluatului. Pentru tehnologia cu frământare intensivă şi rapidă temperatura optimă este de 25...26°C. În timpul operaţiei de fermentare aluatul se termostatează, astfel ca pierderile de căldură în mediul înconjurător să fie minime. Se admite o diferenţă de temperatură de 4...8°C între aluat şi mediul camerei de fermentare. Datorită proceselor exoterme (fermentaţia lactică şi alcoolică) temperatura semifabricatelor în timpul fermentării creşte cu 1...2°C. Aciditatea. Aciditatea semifabricatelor în timpul fermentării creşte pe seama acizilor formaţi în fermentaţia provocată de 128
bacteriile lactice aduse de făină (circa 70% din aciditatea formată) şi în fermentaţia provocată de bacteriile care impurifică drojdia de panificaţie (circa 30% din aciditatea formată). La aciditatea semifabricatelor, alături de aciditatea formată, contribuie şi aciditatea proprie a făinii, care este în funcţie de extracţia acesteia şi care formează aciditatea iniţială. Mărimea acidităţii indică modul în care a decurs procesul de fermentare sub aspectul condiţiilor de timp şi temperatură. 6.4. Criteriile de evaluare a gradului de pregătire a aluatului pentru divizare Gradul de pregătire a aluatului, preparat prin metode ce necesită o anumită perioadă de dospire, este stabilit în funcţie de aciditatea activă sau titrabilă. La minibrutării sunt aplicate pe larg metodele senzoriale (volumul, aspectul suprafeţei, structura în ruptură şi mirosul). Se deosebesc trei stări ale aluatului: „prematură” – nedospită, „matură”- normală şi supradospită. Pentru stabilirea calităţilor aluatului se utilizează următoarele metode organoleptice: - în funcţie de creşterea aluatului: finisarea procesului de fermentare coincide cu începerea scăderii semifabricatului; - în funcţie de elasticitatea aluatului: la atingerea cu degetul a aluatului insuficient de fermentat, el va reveni repede la loc; dacă aluatul este gata, gropiţa de la atingerea cu degetul se va îndrepta încet; dacă aluatul este suprafermentat, gropiţa va rămîne; - potrivit semnelor exterioare: aluatul bine fermentat are formă proeminentă, miros intens de alcool şi porozitate bună. Aluatul fermentat trebuie să aibă o capacitate suficientă de formare a gazelor şi cantitatea necesară de zahăr nefermentescibil. Însuşirile reologice ale unui asemenea aluat trebuie să-i asigure capacitatea de menţinere a gazelor şi formei. Aluatul trebuie să conţină o cantitate minimală de substanţe de proteoliză, cît şi zahăr, ce contribuie la obţinerea culorii cojii de pîine, precum şi substanţe formate în decursul procesului de fermentare ce determină gustul şi aroma pîinii. 129
6.5. Rolul componentelor reţetei la prepararea aluatului [13, p.149] Materia primă de bază pentru prepararea produselor de panificaţie din făină de grîu este făina, apa, drojdia şi sarea. Pentru anumite sortimente se foloseşte de asemenea şi materie primă auxiliară: produse zaharoase, grăsimi, produse lactate, ouă, produse obţitnute din ouă, malţ etc. Conţinutul materiei prime (exprimat în kg )la 100 kg de făină şi folosirea acestora la prepararea produselor de panificaţie se numeşte reţetă. În reţetele produselor de panificaţie cantitatea de apă, sare, drojdie şi materie primă auxiliară se specifică. Conform clasificării produsele de panificaţie se împart: pîine, produse de patiserie, chifle, produse de covrigărie şi pesmeţi (covrigi, pesmeţi, friganele, pîiniţă crocantă, beţişoare din pîine) etc. Influenţa tehnologică a apei. Apa este un component de bază în aluat. Corelaţia între apă şi făină influenţează esenţial proprietăţile aluatului (viscozitatea, plasticitatea, elasticitatea, extensibilitatea etc.) şi, în final, calitatea pîinii. Cantitatea de apă în aluat depinde de un şir de factori – sortimentul produsului, umiditate, procentul de făină după măcinare, capacitatea de a absorbi apa şi proprietăţile de panificaţie, conţinutul de zahăr, grăsimi, diferite adaosuri în aluat, regimul şi metoda de frămîntare a aluatului, parametrii procesului tehnologic şi metodele de pregătire a aluatului. Umiditatea produselor de patiserie se determină de cantitatea de apă în aluat. Umiditatea cea mai mică o are aluatul pentru produsele de covrigărie ( 28-36% ), iar cea mai mare – pentru pîinea în forme din făină de grîu integrală (48,0%). Cantitatea de apă consumată la o frămîntare a aluatului, de obicei, constituie o mărime mai mare cu 0,5-1,0% decît umiditatea pîinii. Capacitatea de hidratare (CH) este un indice foarte important de care depind proprietăţile aluatului, mersul procesului 130
tehnologic, calitatea pîinii, volumul producţiei finite, indicii tehnico-economici de producţie. CH a făinii se măreşte odată cu mărirea extracţiei făinii, în rezultatul conţinutului ridicat de particule tărîţoase care posedă o capacitate înaltă de hidratare. Umiditatea făinii influenţează cantitatea de apă în aluat: cu cît umiditatea e mai mică, cu atît mai multă apă se consumă la frămîntarea aluatului. „Puterea” făinii influenţează cantitatea de apă în aluat. Cu cît „puterea” făinii de grîu e mai mare, cu atît mai multă apă se va introduce la malaxarea aluatului. La folosirea făinii slabe proprietăţile biologice ale aluatului se înrăutăţesc: aluatul se lichefiază şi devine lipicios, ceea ce împiedică prelucrarea mecanică la divizare. În legătură cu aceasta se micşorează cantitatea de apă consumată la frămîntarea aluatului şi, respectiv, umiditatea acestuia. Cantitatea de apă introdusă în aluat este influenţată considerabil şi de reţeta produselor: cantitatea de zahăr, grăsimile şi alte tipuri de materie primă prevăzute de reţetă. Introducerea zahărului şi a produselor zaharoase influenţează procesul de deshidratare a proteinelor în aluat, ceea ce duce la micşorarea umidităţii osmotice legată de proteină şi trecerea ei în fază lichidă, ceea ce lichefiază aluatul. În legătură cu aceasta, cantitatea de apă consumată la frămîntarea aluatului se micşorează. Introducerea în aluat a grăsimilor, de asemenea, duce la majorarea volumului fazei lichide, micşorînd proprietăţile de hidratare a proteinelor glutenului, respectiv, cantitatea de apă introdusă la malaxare. Dacă în reţeta aluatului se includ produse lactate sau ouă, cantitatea de apă în aluat scade corespunzător. Cantitatea de apă în aluat este influenţată şi de metoda de preparare a aluatului, de regimul tehnologic, de întrebuinţarea amelioratorilor şi de alţi factori. 131
Astfel, întrebuinţarea frămîntării intensive sau a prelucrării mecanice intensive a aluatului măreşte CH a făinii, probabil în urma redistribuirii apei între proteine şi amidon. La întrebuinţarea opărelii se măreşte CH a aluatului în legătură cu creşterea legăturii apei cu amidonul gelatinizat. Amelioratorii alimentari influenţează proprietăţile reologice ale aluatului. La intensificarea proceselor de oxidare în aluat, în rezultatul acţionării anumitor amelioratori, CH a aluatului creşte. Introducerea apei în aluat are o mare importanţă pentru procesele ce au loc la toate etapele de prelucrare a pîinii. Cu participarea apei se realizează un complex complicat de reacţii biochimice. De cantitatea de apă depind procesele de activitate vitală a drojdiilor şi a altor microorganisme, viteza de înmulţire, intensitatea fermentaţiei alcoolice şi acido-lactice a acestora. Decurgerea proceselor coloidale de umflare şi peptizare a proteinelor, de asemenea, se determină prin corelaţia dintre apa legată şi liberă în aluat. Proprietăţile aluatului sunt influenţate de duritatea apei (proprietatea apei determinată de prezenţa în ea a ionilor de Ca şi Mg). Apa cu o duritate moderată influenţează favorabil proprietăţile aluatului, îmbunătăţind consistenţa lui, mai ales la întrebuinţarea făinii cu un gluten slab. În acelaşi timp apa moale manifestă un efect de înmuiere asupra proprietăţilor aluatului şi, respectiv, a glutenului, totodată, micşorează intensitatea dospirii. Importanţa tehnologică a drojdiilor. Drojdiile comprimate se folosesc în cantitate de la 0,5 pînă la 5% la masa făinii în dependenţă de reţeta produsului: conţinutul de zahăr, grăsimi şi alţi factori. La aluatul pregătit prin metoda cu maia (fără zahăr şi grăsimi) cantitatea de drojdii constituie 0,5-1,0%, la metoda rapidă şi monofazică cu 1-2% mai mult. Este stabilit că în maia are loc înmulţirea drojdiilor şi adaptarea la maltoza fermentescibilă. La metoda cu maia drojdiile se dozează, în general, în maia, sau în maia şi aluat. 132
Temperatura influenţează intensitatea fermentaţiei în aluat. Astfel, viteza de formare a gazelor de către drojdii în intervalul de temperaturi de la 27 C (pînă la 32 C) se măreşte mai mult de 1,5 ori. Asupra formării gazelor în aluatul cu drojdie influenţează prezenţa în reţetă a produselor zaharoase şi a grăsimilor. La concentraţiile mari de zahăr în aluat formarea gazelor de către drojdii se micşorează. Se ştie că dozarea în masă a zahărului măreşte presiunea osmotică în aluat, ceea ce duce la pierderea apei intracelulare a celulei de drojdie şi odată cu aceasta scade activitatea de fermentare a drojdiilor şi corespunzător capacitatea de a forma gaze în aluat. Pentru stabilizarea fermentării, în aluatul cu o cantitate înaltă de zahăr se folosesc drojdii special selecţionate, osmotolerante. Adăugarea în aluat a produselor grase în cantitate mai mare de 5% duce la scăderea capacităţii de a forma gaze, condiţionată de acoperirea suprafeţelor celulelor de drojdii adsorbite de peliculele de grăsime, ceea ce încetineşte sau stopează pătrunderea substanţelor hrănitoare solubile prin membrana celulară, încălcînd procesul de metabolism al drojdiilor. În legătură cu aceasta se măreşte cantitatea drojdiilor în aluat pentru produsele de cozonac pînă la 4-6% la masa făinii sau se introduce în procesul tehnologic o etapă intermediară, care prevede dozarea zahărului şi a grăsimilor în etapa finală a fermentării aluatului. Formarea gazelor de către drojdii în aluatul fără zahăr depinde în mare măsură de capacitatea făinii de a forma gaze. La capacitatea mică a făinii de a forma gaze, în aluat, cantitatea zahărului rămas după fermentare nu e suficient pentru procesul fermentării în perioada dospirii semifabricatelor, ridicarea lor în cuptor şi decurgerea reacţiei formării melanoidinelor. Cercetările au stabilit că majorarea activităţii de fermentare a drojdiilor se obţine, în afară de zahărul fermentescibil, cu prezenţa în mediu (maia, aluat) a microelementelor, vitaminelor (B6,PP), substanţelor azotoase, fosforului, calciului, magneziului. 133
Importanţa tehnologică a sării de bucătărie. Sarea alimentară de bucătărie este materia primă de bază. La prepararea semifabricatelor se foloseşte în cantitate de 1,3-2,5% la masa făinii, cu excepţia sortimentelor speciale dietetice, unde clorura de Na nu se întrebuinţează sau se intrebuinţează în cantitate redusă în componenţa amestecurilor de săruri. Sarea acţionează asupra proceselor biochimice, microbiologice şi coloidale în timpul preparării aluatului. A fost stabilită acţiunea clorurii de Na asupra stării complexului glucidoamilazic al făinii în aluat: - la aciditatea normală a aluatului, maielei şi a altor semifabricate (pH de la 6 la 4) adăugarea sării micşorează puţin activitatea amilazelor - prelucrarea amidonului de grîu cu clorură de Na micşorează atacabilitatea lui de către amilaze şi măreşte temperatura începutului gelificării amidonului. Sarea de bucătărie influenţează asupra procesului proteicoproteinazic al făinii. Clorura de Na în concentraţii mici (1,0-1,5% în faza lichidă) măreşte capacitatea de hidratare a glutenului şi cantitatea glutenului spălat neprelucrat. Cu aceasta se măresc elasticitatea şi aplatizarea glutenului din contul majorării hidrataţiei şi gonflării. La concentraţiile mai mari de sare hidratarea proteinelor gluteice scade, cantitatea de gluten ce se spală scade şi după proprietăţile reologice el devine mai puternic. La adăugarea sării în maia şi aluat proteoliza se stopează. Clorura de Na influenţează proprietăţile reologice ale aluatului: - micşorează consistenţa aluatului în timpul malaxării şi în primele ore de fermentare şi o măreşte brusc în următoarele ore a fermentării - scade diferenţa între consistenţa finală şi maximală a aluatului în perioada malaxării şi fermentării - majorează elasticitatea aluatului, mai ales la majorarea duratei de fermentare; 134
- încetineşte procesul de dobîndire a consistenţei şi elasticităţii maxime a aluatului. Astfel, proprietăţile aluatului cu adaos de sare la finalul fermentării se îmbunătăţesc. Este demonstrată proprietatea clorurii de Na de a se lega cu proteinele, amidonul şi cu alte componente în amestecurile de apă şi făină. În legătură cu întrebuinţarea semifabricatelor lichide în industrie la prepararea aluatului prin metoda continuă, mai ales în regiunile cu o climă caldă, au fost efectuate cercetări asupra mecanismului de acţionare a clorurii de Na cu scopul de a preciza parametrii de preparare a aluatului cu dozarea pe etape a sării. Astfel, este stabilită influenţa stimulatoare a cantităţilor mici de sare (pînă la 0,5% la masa făinii) asupra înmulţirii drojdiilor în maia, drojdii lichide (mai ales la folosirea drojdiilor special adaptate la clorura de Na). În semifabricatele cu umiditatea ridicată (maia lichidă) influenţa sării se manifestă într-o măsură mai mică decît în semifabricatele cu umiditatea mai joasă. Aceasta este condiţionat de faptul că apa legată nu participă la dizolvarea sării, de aceea cu cît e mai mare fracţia fazei lichide, cu atît concentraţia sării în ea e mai mică la aceeaşi cantitate de sare introdusă. În acelaşi timp la introducerea cantităţilor mari de sare (pînă la 5%) stoparea fermentaţiei este condiţionată de majorarea concentraţiei ei în faza lichidă, ceea ce duce la majorarea presiunii osmotice şi provoacă plasmoliza celulelor de drojdii. În baza cercetărilor şi experienţei de lucru în domeniul ingineriei este recomandat a utiliza clorura de Na la prepararea maielelor lichide: - în calitate de mijloc de inhibare a fermentării alcoolice şi acumulării de acizi, ceea ce e important pentru regiunile cu o climă ridicată, dacă în procesul neîntrerupt de preparare a maielei lichide lipseşte posibilitatea de a regla temperatura maielei. Micşorarea intensităţii de fermentare şi de formare a acizilor contribuie la 135
îmbunătăţirea calităţii pîinii şi la micşorarea cheltuielilor pentru substanţe uscate la fermentare; - pentru concentraţia maielei în cazul staţionării neproductive sau a regimului de lucru în două schimburi a întreprinderii; - la prelucrarea făinii cu activitate sporită a enzimelor amilolitice şi proteolitice, cu glutenul slab, măcinată din grîu cu amestec de cereale, atacat de ploşniţă, încolţit etc. Cu aceasta se obţine o îmbunătăţire a calităţilor aluatului şi a pîinii – capacitatea de a-şi menţine forma, volumul şi starea miezului; - pentru micşorarea viscozităţii maielelor lichide. În maiaua din făină cu gluten slab, la adăugarea sării de bucătărie, viscozitatea poate să se mărească. Influenţa sării asupra activităţii microorganismelor, stării complexului glucido-amilazic şi proteico-proteinazic al făinii, explică diferenţa între proprietăţile aluatului şi calitatea pîinii preparată fără adaos de sare de bucătărie, şi la adosul ei în cantităţi majorate în comparaţie cu cantitatea normală. În aluatul ahlorid, fermentarea şi proteoliza au loc intensiv, ceea ce duce la obţinera unui aluat cu consistenţă mică, la o aplatizare mărită şi la micşorarea capacităţii de a menţine gazele şi forma semifabricatelor din aluat, aplatizarea în procesul coacerii. În momentul coacerii cantitatea de zahăr nefermentat scade, din cauza procesului intensiv de fermentare. Pîinii ahloride îi va fi caracteristică o coajă palidă, capacitate mică de a-şi menţine forma şi aplatizare. În aluatul cu o cantitate mărită de sare intensitatea de formare a gazelor încetineşte, proprietăţile aluatului se deosebsc prin elasticitate mărită. După calitate pîinea se caracterizează prin prezenţa crăpăturilor la suprafaţă şi prin culoarea intensă a cojii din cauza zaharurilor nefermentescibile. Importanţa tehnologică a zahărului. Influenţa zahărului asupra proprietăţilor aluatului şi calităţii pîinii depinde de sortimentul de zahăr, componenţa glucidică şi de proprietăţile fizico-chimice ale acestuia. 136
Diferite zaharuri se deosebesc prin gradul de dulceaţă, capacitatea de adsorbţie, prin rezistenţa la tratări termice şi acide, prin viteza de fermentare de către drojdii şi bacterii acido-lactice, prin capacitatea de a intra în reacţia de formare a melanoidinelor etc. Zaharurile după gradul de dulceaţă în raport cu zaharoza, dulceaţa căreia este de 100 de unităţi, se clasifică în modul următor: fructoză-173, zahăr invertit (amestec de glucoză şi fructoză)-130, glucoză-74, maltoză-32, galactoză-32, rafinoză-23, lactoză-16. Capacitatea de adsorbţie a zaharurilor influenţează asupra capacităţii de hidratare şi asupra duratei de malaxare a aluatului, asupra păstrării prospeţimii miezului produsului. De exemplu: lactoza în aceeaşi măsură cu fructoza şi glucoza posedă o capacitate mai mare de adsorbţie în comparaţie cu zaharoza. Capacitatea de adsorbţie a zaharurilor într-o măsură oarecare influenţează mirosul pîinii. Astfel, lactoza adsoarbe etanolul într-o măsură mai mare (aproximativ de 2 ori) decît zaharoza. Fructoza măreşte anumite mirosuri, în particular mirosurile de fructe şi legume. Dizaharidele se deosebesc prin rezistenţă la tratament termic şi acizic. Gradul de hidroliză a zaharozei în mediu acid este considerabil mai mare decît al lactozei. Fermentarea zaharurilor de către celulele de drojdii şi a bacteriilor acido-lactice în procesul preparării aluatului este diferită. Drojdiile fermentează în primul rând glucoza şi fructoza. În timpul malaxării aluatului zaharoza este disociată de invertaza drojdiilor ( -fructofuranozidaza) în glucoză şi fructoză. Este arătat că la întrebuinţarea amestecului de maltoză şi glucoză (9:1) se măreşte viteza procesului de formare a gazelor în aluat şi se îmbunătăţeşte calitatea aluatului. Influenţa zahărului asupra proprietăţilor aluatului şi calităţii pîinii depinde nu numai de sortimentul acestuia, dar şi de cantitate, şi de metoda de introducere în aluat, şi de proprietăţile de panificaţie ale făinii. 137
Adăugarea în cantităţi moderate a zahărului intensifică fermentarea alcoolică şi formarea gazelor în aluat. Introducerea zahărului în cantitate mai mare de 10% la masa făinii micşorează capacitatea de a forma gaze. Este stabilit că zahărul influenţează viabilitatea drojdiilor în aluat la concentraţii mai mari de 5%. Cantităţile mari de zahăr (20-30%) scad brusc formarea gazelor sau practic o stopează în legătură cu majorarea concentraţiei zahărului în faza lichidă şi, corespunzător, cu majorarea presiunii osmotice ce provoacă plasmoliza celulelor de drojdii. În legătură cu aceasta influenţa zahărului este similară cu cea a sării, numai că zahărul măreşte presiunea osmotică în faza lichidă a aluatului aproximativ de 6 ori mai puţin decît aceeaşi cantitate de sare. Stoparea fermentării în aluat, observată la micile adaosuri de sare, are loc la introducerea în aluat a zahărului în cantităţi mult mai mari. În legătură cu asemenea acţiune a concentraţiilor mari de zahăr, fermentarea în aluatul cu conţinut normal şi mărit de grăsimi, are loc mai lent. În acest caz zahărul şi grăsimile nu se introduc la malaxarea aluatului, dar după un timp oarecare de la fermentarea lui. Operaţia de introducere a grăsimilor şi a zahărului ( cozonac - termen de producere) în aluatul aproape fermentat poartă denumirea de aluat de cozonac. Zahărul influenţează viscozitatea aluatului şi cheltuielile de energie în timpul malaxării lui. Adăugarea zahărului în cantitate de 1-6% la masa făinii duce la lichefierea aluatului, la micşorarea viscozităţii aluatului (aluatul fără drojdii din făină de grîu de calitatea I - de 3 ori), şi la cheltuieli specifice de energie la malaxarea aluatului (≈1,4 ori). În prezenţa zahărului se măreşte temperatura gelificării amidonului, se intensifică peptizarea glutenului. Se remarcă întărirea glutenului spălat din aluatul cu zahăr, în rezultatul acţiunii lui hidratante. Pîinea cu adaos de zahăr are o coajă mai intens colorată. Cu aceasta, intensitatea culorii cojii depinde de componenţa zaharurilor, care intră în reacţie de formare a melanoidinelor cu 138
viteză diferită: mai întîi pentozele (arabinoza, xiloza) şi apoi hexozele (fructoza şi glucoza). O însemnătate practică o au rezultatele cercetărilor asupra majorării eficacităţii întrebuinţării zahărului în procesul preparării aluatului (R. D. Polandova, G. F. Dremuceva, 1985); la acestea se referă întrebuinţarea soluţiilor de sare în zer, care măresc formarea gazelor în aluat, îmbunătăţesc proprietăţile reologice ale aluatului în comparaţie cu întrebuinţarea soluţiilor apoase de zahăr. Este demonstrată majorarea conţinutului zaharurilor reducătoare în soluţiile de zahăr în zer. La introducerea unei cantităţi mici de drojdii (comprimate - 0,1% la masa făinii) în soluţia de zahăr în zer de 50%, conţinutul de zaharuri reducătoare se măreşte aproape de 2 ori şi, corespunzător, influenţa acestor soluţii asupra proprietăţilor aluatului şi calităţii pîinii. Este demonstrat, de asemenea, că la introducerea zahărului în maia, dar nu în aluat cum e obişnuit, zahărul hidrolizează cu formarea glucozei şi fructozei, care măresc intensitatea fermentării şi calitatea pîinii. Importanţa tehnologică a grăsimilor. Grăsimile, prevăzute de reţetele unor produse de panificaţie, influenţează semnificativ asupra proprietăţilor aluatului şi calităţii pîinii. Grăsimile măresc valoarea energetică şi alimentară a pîinii. Valoarea energetică a grăsimilor este aproximativ de 2 ori mai mare decît a proteinelor şi glucidelor. Cercetările savantei L. I. Pucicova (1985) asupra schimbărilor lipidelor făinii şi a grăsimilor introduse în aluat (3,3% la masa făinii) au demonstrat că după malaxarea aluatului şi coacerea pîinii în acestea se micşorează conţinutul de lipide libere şi se măreşte conţinutul de lipide legate în rezultatul interacţiunii lor cu componentele făinii şi aluatului. În interacţiune intră 1/3 din lipidele libere ale făinii (0,58% la SU), dar la introducerea grăsimilor – încă 1/5 din ele (0,6%). În aluatul din făină fără lipide cu componentele ei interacţionează 1/3 din grăsimile introduse, sau 1,07%. Se schimbă şi componenţa în grup a lipidelor libere a făinii, aluatului şi a pîinii, fără introducerea 139
grăsimilor, aşa şi la introducerea acestora. În aluat se micşorează considerabil cantitatea de lipide polare, a acizilor graşi şi a trigliceridelor în comparaţie cu conţinutul lor în lipidele făinii. În afară de aceasta, se schimbă componenţa acizilor graşi ai aluatului şi ai pîinii. Grăsimile introduse în aluat, la malaxare, în majoritate, se leagă ca şi lipidele făinii, cu proteinele, amidonul şi, probabil, cu alţi componenţi ai fazei solide a aluatului. Cantitatea de grăsime, introdusă în aluat în stare lichidă, poate să se afle în formă de picături foarte mici de grăsime în stare de emulsie în faza lichidă a aluatului. Introducerea grăsimilor în aluat influenţează proprietăţile lui reologice. Parţial aceasta este legat cu proprietăţile de ungere a grăsimilor, care uşurează alunecarea relativă a componentelor structurale ale aluatului şi a carcasei lui din proteine şi a boabelor de amidon introdus. Probabil, datorită acestui fapt se măreşte capacitatea peliculelor de gluten de a se întinde fără rupturi sub presiunea bulelor de gaze, în rezultat se măreşte capacitătea aluatului de a reţine gazele. La introducerea grăsimilor în aluat, mai ales a celor aflate în stare lichidă, aluatul devine mai fluid după consistenţă. În acelaşi timp viscositatea aluatului scade şi aluatul se prelucrează mai uşor de către organele de lucru ale maşinilor de divizat-modelat. Introducerea în aluat a grăsimilor cu un conţinut înalt de acizi graşi polinesaturaţi duce la îmbunătăţirea proprietăţilor reologice ale aluatului în rezultatul oxidării acestora sub influenţa lipoxigenazei făinii şi formarea legăturilor peroxidice, care intensifică oxidarea grupărilor sulfhidrice ale coplexului proteicoproteinazic al făinii în aluat. Întrebuinţarea cantităţilor considerabile de grăsimi (5- 10% la masa făinii şi mai mult) micşorează cu mult activitatea fermentativă a drojdiilor şi intensitatea de formare a gazelor în aluat, de aceea şi durata de dospire a bucăţilor de aluat (BA) se micşorează. 140
Lucrările cercetătorilor englezi au arătat că adăugarea în aluat a grăsimilor în cantităţi mici la temperatura de topire, care este mai mare decît temperatura aluatului, nu influenţează asupra proprietăţilor aluatului la etapa dospirii finale. Influenţa benefică a acestor grăsimi se manifestă în timpul coacerii, cînd, în rezultatul încălzirii, grăsimile introduse se topesc. Datorită acestui fapt creşterea volumului semifabricatului din aluat în prima perioadă a procesului de coacere are loc mai intensiv şi timp mai îndelungat decît la semifabricatele fără grăsimi. În rezultat, volumul pîinii cu adaos de astfel de grăsimi e cu mult mai mare decît al pîinii de control. Se consideră că la această etapă grăsimile măresc capacitatea semifabricatului de a reţine gazele şi în acelaşi timp încetinesc formarea unei coji la suprafaţa acestuia. Este stabilit (A. F. Goreaceva, 1983), că majorarea părţii fazei lichide în grăsimi duce la scăderea elasticităţii şi perioadei de relaxare, adică a caracteristicilor de durabilitate ale aluatului. La majorarea conţinutului de ulei de floarea-soarelui în grăsimi de la 77-92% vîscozitatea aluatului după malaxare s-a micşorat cu 10%, elasticitătea – cu 37%, perioada de relaxare – cu 26%. Proprietăţile aluatului se schimbă, de asemenea, în dependenţă de cantitatea de emulgatori ce intră în componenţa grăsimilor. La majorarea cantităţii de monogliceride de la 1% la 3%, la masa grăsimilor, viscozitatea aluatului scade cu 16%, plasticitătea – cu 33%, perioada de relaxare – cu 47%, cu concomitentă majorare a elasticităţii cu 25%. Majorarea în continuare a monogliceridelor duce la întărirea aluatului.
141
7. METODELE DE PREPARARE A ALUATULUI DIN FĂINĂ DE GRÎU Tehnologia panificaţiei practicată în republica noastră este în mare parte o tehnologie clasică ce asigură producerea necesarului de pîine, utilizând materii prime de bază: făină, apă, drojdie, sare. Întrucât această tehnologie nu foloseşte şi alte adaosuri în procesul tehnologic, ea se bazează aproape în exclusivitate pe proprietăţile tehnologice ale făinii şi calitatea drojdiei [11, p.232]. Prepararea aluatului constituie o fază importantă a procesului tehnologic de fabricare a pîinii. De modul în care este condusă această fază de preparare a aluatului şi de calitatea lui depinde în mare măsură calitatea pîinii, produs finit. În ultimii ani, alături de tehnologia de fabricare a pîinii, a început să se folosescă tehnologii noi ce utilizează pe lângă făină, drojdie, sare, apă şi o serie de adidivi. Se folosesc două metode de preparare a aluatului: metoda directă (monofazică) şi metoda indirectă (polifazică) [4, p.132]. Metoda directă. Metoda constă în prepararea aluatului folosind toate materiile prime şi auxiliare. Se obţine o singură fază - aluatul. Este cea mai simplă şi mai rapidă metodă de preparare a aluatului. Se caracterizează prin consum mare de drojdie. Se cunosc două procedee, puţin diferite, de preparare a aluatului prin metoda directă: procedeul clasic şi procedeul rapid (accelerat). În procedeul clasic, aluatul este frământat cu malaxoare clasice, timp de 10-15 min, după care este fermentat 2-3 ore la temperatura de 30...32ºC, utilizând 1,5-3% de drojdie. Timpul de fermentare lung este necesar din mai multe considerente. In timpul fermentării trebuie să se încheie procesul de formare a aluatului şi să se finalizeze procesele de umflare care au început la frământare. În acest timp are loc hidroliza enzirnatică a componenţilor macromoleculari ai făinii şi adaptarea drojdiei la fermentarea maltozei, precum şi formarea substanţelor care sunt necesare maturizării aluatului şi care hotărăsc calitatea pîinii. Unul dintre cele mai importante procese este hidroliza enzimatică a 142
amidonului, de care depinde cantitatea de gaze de fermentare formate, culoarea cojii şi formarea substanţelor de aromă. Rezultă că fermentarea aluatului este fundamentală pentru maturizarea aluatului, iar limitarea acesteia este însoţită de defecte ale pîinii, în special privind aroma şi însuşirile fizice ale miezului. În procedeul rapid, aluatul este frământat la temperatura de 25...26°C în malaxoare cu turaţie mare a braţului de frământare (rapide, intensive sau ultrarapide). Apoi fermentat un timp scurt, 1020 min. acest tip de frământare impune folosirea substanţelor oxidante, cea mai utilizată dintre acestea fiind acidul ascorbic (50-100 ppm), iar scurtarea timpului de fermentare impune mărirea proporţiei de drojdie la 3-4%. Reducerea pronunţată a fermentării aluatului înainte de divizare este posibilă datorită faptului că la sfârşitul frământării, rapide şi intensive, aluatul este mai complet format din punct de vedere coloidal decât în frământarea clasică, iar folosirea unei doze mai mari de drojdie intensifică afânarea aluatului, contribuind la accelerarea maturizării acestuia. Acest fapt se datorează între altele şi cantităţii mai mari de dioxid de carbon formate, ceea ce măreşte presiunea acestuia exercitată asupra peliculelor de gluten pe care le întinde, proces care are loc îndeosebi la fermentarea finală. Un astfel de aluat are toleranţă mare la dospirea finală, ceea ce permite prelungirea acestei operaţii. 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 mai puţine 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 procedeul clasic. Aceste aspecte, alături de scurtarea procesului tehnologic şi volumul mai mare al pîinii, reprezintă avantajele procedeului. 143
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. Temperaturile mai înalte accelerează maturizarea şi reducerea duratei de fermentare, în timp ce temperaturile 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 folosită. Cantităţile reduse de drojdie prelungesc, iar cantităţile mărite reduc timpul de maturizare, deoarece cantitatea de dioxid de carbon formată influenţează mai mult sau mai puţin întinderea peliculelor de gluten. Metoda indirectă prezintă două variante [4, p.134] : - 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 (maia şi prospătura) au drept scop: - înmulţirea drojdiei pentru a se obţine un număr suficient de celule de drojdie necesare pentru 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), precum şi a 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. 144
Maiaua se prepară din făină, apă şi drojdie. Cantitatea de drojdie folosită reprezintă 0,6-1,5% drojdie comprimată şi 20-25% drojdie lichidă. Pentru mărirea acidităţii iniţiale, la faza de maia se poate adăuga o porţiune de maia macerată, 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 în maia şi sare, în proporţie de circa 0,5% faţă de făina prelucrată total, în scopul întăririi 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 [4, p.134] . 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 (densă), semifluidă şi fluidă (lichidă) [4, p.135]. Maiaua consistentă (densă, tradiţională) are umiditatea de 4550%. 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 45-55% din cantitatea de făină prelucrată, în funcţie de calitatea făinii. La prelucrarea făinurilor normale, cu calităţi tehnologice bune şi foarte bune, la maia se folosesc 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 gluteice care sunt supuse proteolizei în timpul fermentării maielei. 145
Pentru obţinerea pîinii de calitate, se apreciază că faina introdusă de maia în aluat nu trebuie să fie mai mica 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. Consistenţa maielei variază în raport invers cu calitatea făinii, iar temperatura şi durata de fermentare au o variaţie directă. Consistenţa maielei este mai mare pentru făinurile de calitate slabă şi hiperenzimatice şi mai mică pentru făinurile de calitate foarte bună şi puternice. Consistenţa este în funcţie de cantitatea de apă folosită la prepararea maielei şi va reprezenta circa 25% din capacitatea de hidratare pentru făinurile slabe şi hiperenzimatice, 45-50% pentru făinurile de calitate bună şi circa 60% pentru făinurile foarte bune şi puternice. Temperatura maielei variază între 25 şi 29°C, iar durata de fermentare, între 3,0 – 4,5 ore, pentru aluat – 1,0 – 1,5 ore în dependenţă de calitatea făinii şi momentul atingerii aciditaţii necesare a semifabricatului. Limitele inferioare ale acestor parametri sunt folosite la prelucrarea făinilor de calitate slabă şi hiperenzimatice, iar cele superioare, la prelucrarea celor de calitate foarte bună sau puternice. Având în vedere că făinurile de calitate slabă şi cele de calitate foarte bună sau puternice cuprind o gamă largă de făinuri, limitele pentru temperatură şi timpul de fermentare, precum şi pentru consistenţa maielelor, vor varia în funcţie de cât de slabă sau cât de puternică este făina. Durata mare de fermentare a maielei asigură o înmulţire satisfăcătoare a celulelor de drojdie şi acumularea substanţelor de maturizare. Pentru făina de calitate bună, temperatura optimă a maielei este de 28°C. Ea asigură o intensitate suficientă a proceselor enzimatice şi microbiologice şi protejează în acelaşi timp proprietăţile reologice ale maielelor. Folosirea unor valori mai mari decât cele optime pentru aceşti parametri înrăutăţeşte structura porozitâţii. Modificarea valorilor parametrilor de proces ai maielelor urmăreşte modificarea vitezei proceselor care au loc la fermentare în 146
vederea atingerii scopului pentru care este folosită, acordându-se o importanţă deosebită obţinerii celor mai bune proprietăţi reologice posibile. Reducerea cantităţii de făină, a temperaturii şi a duratei de fermentare a maielei şi creşterea consistenţei, în cazul făinurilor slabe, limitează proteoliza şi umflarea nelimitată a proteinelor gluteice, protejându-se astfel proprietăţile ei reologice, iar creşterea cantităţii de făină, a temperaturii şi a duratei de fermentare a maielei şi reducerea consistenţei, în cazul prelucrării făinurilor puternice, accelerează proteoliza şi umflarea nelimitată a proteinelor gluteice, ceea ce reduce elasticitatea şi măreşte extensibilitatea, conducând, în consecinţă, la creşterea capacităţii de reţinere a gazelor în aluat. 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 densă mare are umiditatea de 41-45% şi conţine 60-70% din totalul făinii prelucrate. Proporţia de 60-70% de faină se alege în funcţie de calitatea ei. Această proporţie conduce la aluaturi care se maturizează într-un timp relativ scurt de fermentare şi la produse de calitate, în special caracteristici mai bune ale miezului şi gust superior. Temperatura optimă a maielei este de 26...29°C, iar durata de fermentare se reduce cu pînă la 20-40 min. O durată mai mare de fermentare nu îmbunătăţeşte calitatea pîinii. Rezultate optime se obţin cu maiaua ce are umiditatea de 62% şi conţinutul de făină de 50%. O variantă de preparare a aluatului pe bază de maia densă este tehnologia intensivă („rece”), elaborată de către ГосНИИХП. Tehnologia intensivă prevede procedeul monofazic evitînd etapa de fermentare, frămîntarea intensivă, temperatura aluatului redusă (2528ºC), ceea ce contribuie la o hidratare majorată a făinii, gonflarea proteinelor, capacitatea de a reţine gaze mai sporită. Folosirea lecitinei de soia ameliorează proprietăţile reologice ale aluatului pentru toată perioada de preparare a acestuia, ceea ce duce la obţinerea produsului finit de calitate mai bună (Polandova R.D., 147
Şlelenko L.A., 2000). Are loc dospirea preventivă la umiditatea relativă a aerului 75% şi temperatura de 36ºC [20]. Aceste condiţii permit reducerea timpului dospirii finale. Toate acestea contribuie la reducerea duratei totale a procesului tehnologic de 3-3,5 ori, reducerea pierderilor de substanţe uscate la fermentare pînă la 1,5-2,05, ameliorarea înşuşirilor aluatului şi calităţii pîinii. Tehnologia intensivă a produselor de panificaţie se foloseşte pentru făina de grîu la întreprinderi cu productivitate mică – la brutării şi unităţi de panificaţie cu 1-2 schimburi de lucru. Maiaua lichidă (fluidă, polis) [4, p.136] are umiditatea de 6872% şi conţine 25-40% din faina prelucrată. Se prepară din făină, apă, drojdie şi baş. Cantitatea de apă poate reprezenta până la 8082% din apa calculată după capacitatea de hidratare. Cu cât calitatea făinii este mai bună, cu atât cantităţile de făină şi de apă adăugate la prepararea maielei lichide sunt mai mari. Se poate adăuga şi sare. Cantitatea acesteia reprezintă 0,7-1% faţă de totalul făinii prelucrate. Introducerea sării în maiaua lichidă conduce la întărirea glutenului, astfel aluatul preparat cu maia lichidă sărată, având proprietăţi reologice îmbunătăţite, reduce viteza de creştere a acidităţii, fapt important pentru anotimpul cald, când procesele din maia, inclusiv cele microbiologice, sunt accelerate; reduce viscozitatea maielei şi formarea spumei, ceea ce interesează în transportul şi dozarea maielei. În maiaua lichidă sărată procesul de înmulţire a drojdiei este stânjenit şi deci numărul de celule de drojdie este mai mic decât în maiaua fără sare. Această stânjenire, în cazul maielei fluide, este mai slabă faţă de maielele consistente, deoarece concentraţia sării în faza lichidă a maielei este mai mică în acest caz, datorită conţinutului ei mai mare în apă. Astfel, pentru un adaos de 0,7% sare, în maiaua consistentă, concentraţia sării în faza lichidă este de aproximativ 1,5%, în timp ce în maiaua fluidă cu umiditatea de 70% este de 1 %. În acelaşi timp sarea reduce activitatea enzimelor proteolitice, ceea ce măreşte capacitatea aluatului de a reţine gazele, iar prin încetinirea procesului de fermentare se reduc pierderile de substanţă uscată. Maiaua fluidă se frământă rapid 20-25 min şi intensiv pînă la 4 min. Se prepară cu temperatura de 26...29°C şi fermentează 3,5-4,5 148
ore, în funcţie de calitatea şi extracţia făinii. Fermentarea aluatului durează 30-60 min. 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 maiaua lichidă, procesul de maturizare este accelerat, înmulţirea drojdiei şi adaptarea ei la fermentarea maltozei au loc mai rapid. Sfârşitul fermentării se poate stabili organoleptic, după spuma densă care se formează la suprafaţa maielei. Principalii parametri de preparare ai maielelor de diferite consistenţe sunt prezentaţi în tabelul 7.1. Tabelul 7.1. Principalii parametrii de preparare a maielelor Parametrii Cantitatea de făină în faza de maia, kg Umiditatea maielei, % Timpul de frământare, min Timpul de fermentare, min Temperatura maielei, °C
Maia densă mare 60-70
Maia tradiţională 45-55
Maia lichidă 25-40
Maia „rece” 45-55
41-45
45-50
63-75
43-45
8-10
8-10
8-10
8-10
180-240
180-270
210-270
600-720
29-30
29-30
29-30
20-22
Din punct de vedere al procedeului de frământare, maiaua, indiferent de consistenţă, poate fi frământată prin procedeul clasic sau procedeul rapid, intensiv sau ultrarapid. Experimental, s-a observat că frământarea maielei la turaţii mari ale braţelor de frământare accelerează maturizarea acesteia. Maiaua introduce în aluat o parte din glutenul format şi, în acelaşi timp, o cantitate de gaze de fermentare care contribuie la creşterea numărului de pori ce se formează în aluat. 149
Aluatul se prepară din maia fermentată, restul de faină 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 şi 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. Scopul este acelaşi, protejarea proprietăţilor reologice ale aluatului, având în vedere că temperaturi mai mici şi consistenţe mai mari reduc viteza proceselor din aluat, iar durate de fermentare mai scurte reduc durata acestor procese, în timp ce durate mai mici de frământare 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 temperaturilor 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. Metoda trifazică [4, p.138]. Metoda 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. Prospătura se prepară din 5-20% făină, faţă de totalul de făină prelucrată, apă, drojdie (aproximativ 0,1 %) şi, în unele cazuri, şi baş (1%), pentru mărirea acidităţii iniţiale. Prospătura reprezintă o cultură de drojdii şi bacterii şi se foloseşte pentru mărirea acidităţii iniţiale a maielei şi aluatului, necesară pentru întărirea glutenului şi astfel limitarea 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 27..28°C în funcţie de calitatea şi extracţia făinii. Datorită timpului ei lung de fermentare, prospătura se prepară de 150
consistenţă mare, în scopul protejării proprietăţilor ei reologice şi obţinerii unor acidităţi mari. Maiaua se prepară din prospătură macerată, făină, apă şi drojdie care, după fermentare (90-120 min), se foloseşte la prepararea aluatului. Aluatul se prepară din maia fermentată, făină, apă, sare şi materii auxiliare. Prepararea prospăturii, maielei şi aluatului prin metoda trifazică se face respectînd principiile expuse la metoda bifazică, privind mărimea fazelor aluatului, consistenţa, temperatura, durata de frământare şi fermentare, pornind de la calitatea făinii prelucrate. Cantitatea de făină introdusă în fazele prealabile aluatului, prospătură şi maia, variază în funcţie de calitatea făinii, între 40 şi 50% din totalul făinii prelucrate, netrebuind să depăşească 40% în cazul făinurilor de calitate slabă şi al celor hiperenzimatice. În practică, de multe ori metoda trifazică nu se aplică riguros exact. Se prepară o prospătură la începutul fiecărui schimb, cu care se prepară primele maiele, iar în restul timpului se lucrează cu metoda bifazică cu baş. Aprecierea comparativă a metodelor directă şi indirectă de preparare a aluatului [ 4, p.140]. 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 pîinii, 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 pîinii 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, din cauza timpului mai lung de fermentare, pierderile la fermentare sunt mai mari, iar randamentul în pîine, mai mic (cu aproximativ 0,5%). 151
Metoda prezintă o serie de avantaje: marele avantaj este că pîinea se obţine de calitate superioară: porozitate mai bună şi proprietăţi fizice superioare ale miezului, gust şi aromă mai plăcute, prospeţime mai îndelungată. Aceste proprietăţi se datorează faptului că, la prepararea indirectă a aluatului, datorită duratei mai mari de fermentare, procesele de umflare nelimitată, de peptizare a proteinelor se produc într-un grad mai mare, iar produsele principale şi secundare de fermentare se formează în cantităţi mai mari decât în metoda directă; aluatul se maturizează mai repede şi mai complet; foloseşte o cantitate mai mică de drojdie; prezintă flexibilitate tehnologică mare, ea permiţând să se ţină mai bine seama de proprietăţile de panificaţie ale fainii, prin modificarea proporţiei de făină în maia şi aluat, a consistenţei, temperaturii şi duratei de fermentare a maielei şi aluatului, putându-se alege regimul tehnologic optim pentru făina cu anumite proprietăţi de panificaţie.
152
8. PREPARAREA ALUATULUI DIN FĂINĂ DE SECARĂ Anterior s-a remarcat că deosebirea dintre proprietăţile fizice ale componenţilor făinii de secară şi celeide grîu influenţează asupra proprietăţilor de panificaţie, de aceea proprietăţile şi modul de preparare a aluatului din făina de secară se deosebeşte considerabil de aluatul din făina de grîu. 8.1. Deosebirile dintre proprietăţile şi procedeele de preparare a aluatului din făină de secară Aluatul din făină de secară posedă o viscozitate, plasticitate şi o extensibilitate mică. Una din cele mai importante deosebiri ale aluatului din făină de secară este aciditatea majorată. Aciditatea aluatului din făină de secară maturizat este de 3-4 ori mai mare decît aciditatea aluatului preparat din făină de grîu [20, p.275] . Cu toate că proteinele aluatului conţin fracţii de gliadină şi gluteină, ele nu formează o carcasă de gluten spongios, ca proteinele aluatului din făină de grîu. În aluatul din făină de secară, proteinele se gonflează repede, se peptizează şi trec în stare de soluţie coloidală vîscoasă. Majorarea acidităţii aluatului pînă la pH=4,4-4,2 contribuie la peptizarea proteinelor şi concomitent la gonflarea lor şi îmbunătăţirea proprietăţilor reologice, limitată de proteinele gonflate. O influenţă remarcabilă asupra proprietăţilor reologice ale aluatului din făină de secară o are corelaţia dintre proteinele gonflate şi cele peptizate. Majorarea în continuare a acidităţii aluatului poate reduce peptizarea proteinelor. În formarea proprietăţilor aluatului din făină de secară, un rol important îl joacă gonflarea amidonului, hidroliza substanţelor gumice, activitatea înaltă a enzimelor amilolitice (în special α-amilaza), proteolitice şi altor enzime, de aceea procedeele de preparare a aluatului din făină de secară şi din făină de grîu se deosebesc esenţial [13, p.196]. 153
Aciditatea majorată a aluatului din făină de secară stopează acţiunea α -amilazei, prin aceasta scade temperatura inactivării αamilazei, ceea ce este foarte important la coacerea pîinii după inactivarea β-amilazei. Reducerea activităţii α-amilazei micşorează perioada de formare a dextrinelor, lipiciozitatea şi capacitatea de a forma cocoloaşe din miezul pîinii. În legătură cu aceasta, aciditatea aluatului fermentat în timpul maturizării ajunge pînă la 12-14 grade [20, p.276]. Adaosul de sare în aluatul din făină de secară majorează temperatura de gelatinizare a amidonului. În procesul de coacere aceasta poate duce la îmbunătăţirea proprietăţilor reologice ale miezului pîinii datorită atacabilităţii majorate ale amidonului şi prezenţei în făină a α-amilazei. Pentru afînarea aluatului din făină de secară şi acumularea acizilor organici necesari se folosesc metode biologice cu utilizarea prospăturilor special pregătite în care sunt create condiţii pentru dezvoltarea microorganismelor necesare – bacteriilor acido-lactice şi drojdiilor. Prin urmare, cantitatea bacteriilor acido-lactice trebuie să fie în măsură considerabil mai mare (de obicei 60-80 ori) decît cantitatea de drojdii pure. Prin prospătură trebuie înţeleasă faza precedentă preparării aluatului ce conţine făină, apă şi o parte din prospătura macerată. O mare parte din această fază (prospătura) după maturizare se consumă la prepararea aluatului, iar partea rămasă - pentru reînnoirea unei cantităţi de prospătură ulterior.
154
Tabelul 8.1. Caracteristica proprietăţilor prospăturii din făină de secară [20, p.277] Caracteristica proprietăţilor prospăturii Denumirea parametrilor Umiditatea, % Aciditatea finală, grade Temperatura iniţială, 0C „Puterea” de creştere, min
48-50 14,0-15,5
Fără opăreală 69-75 9-13
lichidă Cu opăreală 79-80 9-13
69-71 18-22
25-28
28-30
31-33
38-41
18-25
25-35
20-30
-
densă
PCAL
Pentru afînarea aluatului, suplimentar, pot fi folosite drojdiile de panificaţie de orice tip. Prepararea prospăturilor - proces îndelungat şi migălos, necesită de la tehnolog cunoştinţe corespunzătoare în domeniul microbiologiei. 8.2. Microorganismele prospăturilor şi aluatului de secară S-a remarcat mai sus că microorganismele prospăturilor şi aluatului sunt reprezentate de drojdii şi bacterii acido-lactice, care se introduc în prospătură în timpul preparării acestuia. În conformitate cu reţeta, de asemenea, nimeresc în prospătură odată cu făina, apa şi din mediul atmosferei. În urma studierii îndelungate a prospăturilor şi a aluatului din făină de secară (O.V. Afanasiev, M.F. Popov, M.I. Ratner, L.N. Cazanskaia, V.A. Nikolaev, V.L. Omelianskii ş.a. ) s-a stabilit că la fermentaţia aluatului din făină de secară iau parte două tipuri de drojdii - Saccharomyces cerevisiae şi Saccharomyces minor. Drojdiile S.minor au fost separate din prospături şi reprezintă drojdiile specifice pentru aluatul din făină de secară. În alte ramuri ale industriei alimentare nu se întrebuinţează. În comparaţie cu S.cerevisiae, celulele lor sunt mici, circulare, cu diametrul de 1,5-3 micrometri, cu caracter de înmugurire. Ele fermentează şi 155
asimilează glucoza, galactoza, zaharoza. Nu fermentează şi nu asimilează lactoza, arabinoza, amidonul, celuloza. O caracteristică specifică a acestui tip de drojdii - nu fermentează maltoza şi dextrinele simple. Temperatura optimă variază între 25-280C. Majorarea temperaturii pînă la 32-350C duce la inactivarea drojdiilor. După energia fermentării, drojdiile S.minor cedează puţin drojdiilor S.cerevisiae, în schimb ele sunt mai pretenţioase la sursele de alimentaţie cu azot şi vitamine. Ele se dezvoltă bine în mediul cu pH-ul 3,0-3,5 şi sunt alcoolrezistibile. La prepararea pîinii de secară, la fel şi a celei de grîu, drojdiile Saccharomyces îndeplinesc rolul de afînare a aluatului, influenţează esenţial asupra volumului produsului finit şi asupra porozităţii miezului. La fermentarea aluatului, deopotrivă cu produsele principale ale fermentării – alcoolul şi dioxidul de carbon – în acesta se dezvoltă şi alţi componenţi – aldehid acetic; alcoolii: butilic, izobutilic; acizi organici: lactic, succinic, tartric, oxalic şi alte substanţe care influenţează asupra aromei şi gustului pîinii. Toţi cercetătorii microorganismelor, prospăturilor şi aluatului din făină de secară remarcă participarea ambelor tipuri de drojdii la fermentarea aluatului, dar nu există o părere unică despre importanţa acestora la prepararea pîini de secară. De exemplu, L.A. Auărman consideră că rolul principal în aluatul din făină de secară îl joacă S.cerevisiae, adaptate la aciditate înaltă. După părerea altora (Burgviţ, A.N. Ponamareova), pentru prospătură specifice sunt S. minor. Diferite tipuri de drojdii S. cerevisiae, introduse în prospatură densă, se păstrează în aceasta nu mai mult de 10 zile. Influenţa negativă asupra dezvoltării drojdiilor în acest caz este produsă de aciditate mare şi consistenţa prospăturii. De asemenea, în prospăturile dense se creează condiţii puţin favorabile pentru drojdiile S.cerevisiae, în legătură cu potenţialul de oxido-reducere scăzut şi acumularea produselor de schimb. În prospăturile lichide cu umiditatea de 70-85% şi aciditatea 11-13 grade, condiţiile pentru dezvoltarea drojdiilor sunt mai favorabile, de aceea, în prospăturile lichide un rol considerabil îl 156
joacă drojdiile S.cerevisiae, în special, în prospăturile preparate pe bază de opăreală zaharificată. Analizînd studiul cercetătorilor cu privire la rolul microorganismelor acide ale prospăturilor şi aluatului din făină de secară în procesul lor de preparare, L.A. Auărman a ajuns la concluzia că microorganismele acide, specifice pentru prospăturile şi aluatul din făină de secară, sunt reprezentate de bacteriile ce se referă la 2 grupe. Bacteriile acido-lactice homofermentative [20, p.280] alcătuiesc în esenţă acidul lactic şi o cantitate neînsemnată de acizi volatili. Aceste bacterii nu sunt capabile să formeze gaze. Bacteriile acestei grupe pot fi divizate în 2 subgrupe. Prima sunt bacterii cu temperatura optimă 25- 350C. La ele se referă Lactobacillus plantarum. A doua - sunt bacterii cu temperatura optimă 40-550C. Această grupă de bacterii acumulează un grad înalt de aciditate în prospătură şi aluat. La ele se referă Lactobacillus delbrucki şi altele. Bacteriile acido-lactice heterofermentative [20, p.280], în timpul fermentării, formează acid lactic şi acizi volatili (în special acid acetic) şi o cantitate redusă de alcool. La ele se referă L. brevis, L. fermenti, L. buchneri. Temperatura optimă a acestor bacterii este de 30-350C. În prospături şi aluat aceste bacterii formează nu numai substanţe acide, dar şi substanţe de aromă. Ele participă în procesul de formare a aluatului. În prospături şi aluat sunt depistate şi alte bacterii, care formează acizi volatili, gaze şi altele. Ele se introduc odată cu făina şi nu sunt specifice pentru prospături, dar în procesul de preparare a prospăturilor se substituie cu alte microorganisme. La studierea bacteriilor acido-lactice ale prospăturilor dense, fermentărea spontană a demonstrat prezenţa bacteriilor acidolactice L. plantarum, L. brevis, L. fermenti, L. leichmanii, L. buchneri cu predominarea primelor două. Bacteriile homofermentative L. plantarum sunt mult mai energice în procesul de formare a substanţelor acide, produc mai multe legături 157
aromatice, dar mai puţini acizi volatili şi acizi tricarboxilici în comparaţie cu bacteriile heterofermentative. Prospăturile lichide, după conţinutul de bacterii acido-lactice, se deosebesc puţin de cele dense. În prospăturile lichide predomină bacteriile acido-lactice L. casei, L. fermenti, L. brevis, L. buchneri. În procesul de preparare a pîinii de secară, în procesul de fermentare a prospăturii şi aluatului, o mare însemnătate o are întrebuinţarea culturilor pure de drojdii şi bacterii acido-lactice. Aceasta asigură stabilitatea rapidă a microorganizmelor, fermentarea normală. Alegerea culturilor necesare de microorganisme permite a dirija calitatea produsului finit. La momentul actual, majoritatea unităţilor de panificaţie prepară prospături pe bază de culturi pure de drojdii şi bacterii acidolactice. Pentru aceasta este necesară alegerea corectă a speciilor de microorganisme pentru schema tehnologică, controlul permanent al purităţii şi activităţii culturii, respectarea strictă a regulilor tehnologice, de asemenea, controlul sistematic strict al dezvoltării microorganismelor introduse. 8.3. Procese ce decurg în timpul maturării semifabricatelor de secară [20, p.281] Deoarece în conţinutul microorganismelor prospăturii şi aluatului din făina de secară intră drojdiile şi bacteriile, pînă în prezent nu există o părere unică privind rolul drojdiilor şi bacteriilor asupra procesului de afînare a prospăturii şi aluatului din făina de secară. Cercetătorii (Holingher, V.A Nicolaev) consideră că afănarea aluatului din făina de secară se datorează bioxidului de carbon eliberat de drojdii. La maturare, aciditatea şi concentraţia ionilor de apă a prospăturii cresc. Prin aceasta creşte conţinutul de acid lactic şi acizi volatili. În afară de acidul lactic, în prospătură se manifestă şi acizii tartric, acetic, succinic şi alţii. În mare măsură gustul pîinii depinde de conţinutul şi raportul acizilor în prospătură şi aluat. Cu cît este mai mare cantitatea de 158
acid acetic, cu atît mai mult se manifestă gustul acid. Conţinutul de acid acetic variază între 20-40%. L.I. Auărman remarcă, dacă conţinutul de acizi volatili este mai mare de 30% din totalul de acizi, atunci gustul pîinii brusc va deveni acid. L.N. Cazanscaia, A.G. Egorova [20, p.282] au studiat microorganismele şi au stabilit că după 3-6 împrospătări ale bacteriilor homofermentative, bacteriile heterofermentative sunt eliminate. În prospături lipseau drojdiile, pentru dezvoltarea lor erau condiţii nefavorabile - temperatura şi aciditatea înaltă. Deoarece alcoolul lipsea, nu a avut loc fermentarea alcoolică. În prospături au fost găsiţi acizii lactic, acetic şi bioxid de carbon, care s-au format în rezultatul fermentării lactice heterofermentative. În prospături dense, preparate la temperatură înaltă, fermentarea alcoolică practic nu se produce, deoarece lipsesc celulele de drojdii. În prospături lichide cu umiditatea de 75%, preparate cu aceleaşi bacterii acido-lactice, în ciclul de producere cu adaos de drojdii sau fără adaos, celulele de drojdii persistau. În aceste prospături odată cu fermentaţia lactică are loc şi fermentaţia alcoolică, în rezultatul căreia se acumulează alcool şi bioxid de carbon. Cantitatea de bioxid de carbon se formează datorită fermentaţiei alcoolice, dar nu fermentaţiei lactice ca şi în cazul prospăturilor dense. Rezultatele obţinute în urma cercetărilor demonstrează complexitatea proceselor ce decurg în timpul maturizării prospăturii. Durata acestor procese şi acumularea produselor finite, în primul rînd, acizii organici, depind de mulţi factori, dintre care cei mai importanţi sunt umiditatea prospăturii, temperatura şi durata de maturizare, prezenţa oxigenului. O mare importanţă îi revine stabilităţii bacteriilor acidolactice în condiţiile în care se dezvoltă (temperatura, stabilitatea acidităţii). Fiecare tip de bacterii asigură acumularea acidului în prospătură la un anumit interval de temperatură şi acidităţii active. De aceşti factori depinde calitatea pîinii. La majorarea acidităţii semifabricatelor se remarcă creşterea cantităţii proteinelor solubile în apă, conţinutul azotului solubil. 159
Sub influenţa microorganismelor, în aluatul de secară are loc o creştere bruscă a aminoacizilor. Substanţele azotoase, necesare pentru nutriţia drojdiilor, se formează în aluat cu ajutorul bacteriilor în urma simbiozei drojdiilor şi bacteriilor acido-lactice. Pîinea de secară şi semifabricatele conţin mai multe zaharuri, decît făina de grîu, datorită pentozanilor acumulaţi în urma hidrolizei pentozei. Pentozele reacţionează rapid cu melanoidinele, ceea ce contribuie asupra formării gustului şi aromei pîinii. 8.4. Metode de preparare a aluatului din făină de secară [20, p.284] Metoda fundamentală de preparare a aluatului din făină de secară şi amestec de făină de secară şi de grîu este bazată pe întrebuinţarea prospăturilor. Tehnologia de preparare a prospăturii are un ciclu de cultivare şi un ciclu de producţie. Ciclul de cultivare cuprinde prepararea mediului nutritiv, inocularea cu cultură pură de bacterii şi fermentarea acestuia, proces care se realizează în 1-3 faze, cu împrospătări succesive. Ciclul de producere cuprinde consumul prospăturii şi înlocuirea prospăturii consumate cu o cantitate corespunzătoare de mediu nutritiv. În ciclul de cultivare în fiecare fază se introduce făină, apă şi o parte din faza precedentă. În acest ciclu prospătura se pregăteşte timp de cîteva zile 1-2 ori în an. Acest proces se numeşte proces de reînnoire a prospăturii. Prospătura cu conţinutul necesar de microorganisme poate fi obţinută şi prin pregătirea din făină şi apă pe calea fermentării spontane. Această metodă de preparare a prospăturii necesită un timp îndelungat şi depinde în mare măsură de microorganismele din făină care se pot deosebi. În legătură cu aceasta la întreprinderile de panificaţie aluatul din făină de secară şi amestec cu făină de grîu se recomandă a fi preparat pe bază de prospături pregatite din culturi pure de drojdii sau bacterii - lichide sau lactobacterină uscată. Lactobacterina deshidratată prezintă o masă obţinută prin sublimaţie în formă de pastile de culoare 160
galbenă ambalată în fiole. Un gram de lactobacterină uscată echivaleaza cu 10 mlrd de celule vii de bacterii acido-lactice. Culturile lichide se folosesc sub formă de amestec de diferite bacterii acido-lactice în combinare cu drojdii pe malţ de must. Aluatul preparat pe bază de prospătură densă se recomandă a fi preparat din făină decorticată şi integrală de secară, de asemenea din amestec din diferite tipuri de făină de secară şi de grîu. Aluatul se pregăteşte din făină, apă, sare, prospătură şi materii auxiliare. Prospătura se pregăteşte prealabil în ciclul de producere din făină, apă, culturi pure de drojdii şi bacterii acido-lactice sau prospătură din prepararea anterioară în prima fază a drojdiilor comprimate. Prospătura densă preparată în ciclul de producere se acumulează pînă la cantitatea necesară. În ciclul de producere prospătura densă este ţinută în stare activă prin intermediul reîmprospătării (adaos de apă şi făină) pînă la atingerea substanţelor necesare. Prospătura pregătită este împărţită în cîteva părţi, majoritatea este folosită la prepararea aluatului, iar partea rămasă - la prepararea prospăturii noi. Ciclul de cultivare poate fi efectuat după mai multe metode: folosirea drojdiilor lichide şi bacteriilor acido-lactice; folosirea lactobacterinei uscate; folosirea başului şi a drojdiilor comprimate. În tabelul 8.2 sunt puse în ordine materiile folosite pentru ciclul de cultivare bazat pe drojdiile pure şi bacteriile acido-lactice. Tabelul 8.2. Reţeta şi regimul de preparare a prospăturii dense în ciclul de cultivare pe bază de culturi lichide de drojdii pure şi bacterii acido-lactice [20, p.287] Materia primă şi parametrii tehnologici 1 Culturi lichide de bacterii,l L.plantarum-63 L.brevis-5 L.brevis-78 Cultură lichidă de drojdii S. minor, l
Faza I 2 0,4 0,3 0,3 0,15
161
II
III 3
4
-
-
-
-
(Continuarea tabelului 8.2) 1 Prospătură din faza anterioară, kg Cantitatea de făină în prospătură, kg Făina decorticată sau integrală, kg Apa, kg Masa totală, kg Umiditatea, % Temperatura iniţială, 0C Aciditatea finală, grad., din făina decorticată gradul din făina integrală Durata de fermentare, ore
2 13,0 13,0 27,0 58-60 26-28 7-9
3 27,0 13,0 27,0 14,0 68,0 48-50 26-28 9-11
4 68,0 40,0 60,0 42,0 170,0 48-50 26-28 13-16
6-8 10-13
8-10 4-6
11-14 4-6
În ciclul de cultivare se introduce apă 50% din cantitatea totală cu temperatura 280C şi culturi pure de microorganisme. Apoi se adaugă făină, apa rămasă, totul se amestecă pînă se obţine o masă omogenă şi se lasă pentru fermentare. În prospătura din prima fază se adaugă prospătură din faza a doua, apoi din faza trei, ciclul de cultivare poate fi început cu o cantitate mică de prospătură preparată în condiţii de laborator. Pentru a cultiva prospătură densă se utilizează amestec din L. plantarum-30, L.brevis-5, L.brevis-78 şi culturi pure de drojdii S.minor. În lipsa culturilor pure de drojdii se permite folosirea drojdiilor comprimate. Înaintea începerii ciclului de cultivare, culturile pure de bacterii acido-lactice şi drojdii sunt supuse activării. Pentru aceasta în fiecare eprubetă, ce conţine lactobacterină uscată, se adaugă 10 ml de apă cu t=38-400C şi se lasă 10 minute pentru gonflarea celulelor de bacterii acido-lactice. Suspensia de drojdii se agită şi se introduce în mediul nutritiv de făină şi apă, apoi se lasă 4-5 ore pentru activarea celulelor de drojdii. La temperatura de 28 - 300C bacteriile acido-lactice şi drojdiile pentru prospătură activate se amestecă minuţios cu făină şi apă, pînă la obţinerea unei mase omogene şi se lasă pentru fermentare. Apoi procesul decurge analogic cu cele descrise anterior. 162
Pentru prepararea prospăturii în ciclul de producere cu utilizarea prospăturii preparate anterior şi drojdii comprimate în prima fază se foloseşte prospătura preparată anterior şi drojdii comprimate. De la început se amestecă drojdiile comprimate şi apa (de obicei 50% din total), apoi se adaugă făină, apa rămasă cu temperatura de 25-270C şi se agită pînă la obţinerea unei mase omogene. Prospătura fermentată în prima fază se amestecă cu apă, se adaugă făină, se amestecă cu prospătura din faza a doua. Apoi procesul decurge ca şi în metodele de preparare a prospăturii descrise mai sus. În ciclul de producere, de preparare a aluatului, prospătura densă, cultivată în orice mod descris, se acumulează pînă la cantitatea necesară şi mai departe timp îndelungat (cîteva luni), se menţine prin intermediul reîmprospătării (se adaugă apă şi făină), apoi se maturizează pînă la aciditatea necesară. Pentru prepararea prospăturii dense „mari” în buncăre se foloseşte 40-50% făină din prospătura fermentată pentru reproducerea ei, iar cantitatea rămasă se consumă pentru prepararea aluatului. Durata de fermentare a prospăturii dense, în ciclul de producere pînă la obţinerea acidităţii date, se stabileşte în dependenţă de calitatea făinii, temperaturii, corelaţia dintre prospătură şi nutriţie. Odată cu majorarea cantităţii de prospătură pentru refacerea acesteia, durata de fermentare scade. Temperatura prospăturii se reglează prin intermediul temperaturii apei folosite la preparare. Aluatul pregătit pe bază de prospătură densă se prepară în maşini cu acţiune periodică şi continuă. Prin prepararea aluatului în şarjă pe bază de prospătură densă se recomandă amestecarea unei părţi din prospătură cu soluţia de
163
sare, apă şi alţi componenţi după care se adaugă făina şi se continuă amestecarea pînă la obţinerea unei mase omogene. Pentru prepararea aluatului din amestec de făină de secară şi grîu, ultima se introduce la amestecarea aluatului. Drojdiile comprimate şi materia primă auxiliară (zahăr, melasă ş.a.) se introduc la amestecarea aluatului. Pentru producerea pîinii din amestec de făina de grîu şi secară, odată cu prospătura densă se introduce mai puţină făină, nu mai mult de 25-30%, circa 20% din totalul ei din aluat. În timpul fermentării volumul aluatului creşte aproximativ de 1,5-2 ori. Aciditatea aluatului trebuie să fie cu 1-2 grade mai mare decât aciditatea normativă. În timpul lucrului în 1-2 ture sau cu pauze, prospătura densă se conservează în stare activă prin micşorarea cantităţii ei pînă la minim, prin răcire pînă la temperatura de 6-100C sau diluarea cu apă rece. Aluat pe bază de prospătură lichidă. Prepararea aluatului pe bază de prospătură lichidă se recomandă pentru producerea pîinii din făina de secară sau făină din amestec de secară şi grîu. Prospătura se poate prepara prin două metode: cu sau fără opăreală. Prospătura pe baza opărelei se prepară cu umiditatea de 6975%, aciditatea 9-13 grade (în funcţie de calitatea făinii), „puterea” de creştere – pînă la 35 minute. În timpul amestecării aluatului cu prospătura lichidă se introduc 25-35% făină din masa ei totală în aluat. În ciclul de cultivare, prospătura lichidă se prepară cu folosirea culturilor pure de drojdii S. cerevisiae, şi S. minor combinate cu amestec de culturi lichide L. plantarum-30, L. casei26, L. brevis-1, L. fermenti-34 sau lactobacterină uscată. Indicii tehnologici ai prospăturii şi ai opărelei sunt: umiditatea 80-85%, aciditatea 9-12 grade, „puterea” de creştere pînă la 30 minute. Prospătura se împrospătează cu amestec nutritiv de făină şi 164
apă cu adaos 20-35% prospătură la masa amestecului nutritiv pentru stimularea drojdiilor. În timpul frământării aluatului, odată cu prospătura, se introduc 15-20% făină din masa ei totală din aluat. În ciclul de cultivare, prospătura se prepară introducînd culturi pure S. cerevisiae combinate cu aceleaşi culturi lichide de bacterii acido-lactice, care au fost folosite la prepararea prospăturii fără opăreală. Pe bază prospăturii acido-lactice se recomandă a prepara aluat la întreprinderile ce includ pauze în timpul producerii pîinii. În timpul pauzei, prospătura concentrată acido-lactică nu necesită conservare. Aluatul se poate prepara cu ajutorul maielei sau fără aceasta. Prospătura conţine 5-15% făină din cantitatea ei totală din aluat. În ciclul de cultivare, prospătura concentrată acido-lactică se prepară cu adaos de amestec din culturi lichide de bacterii acidolactice. În prospătură se formează un mediu de temperatură (38410C) pentru dezvoltarea bacteriilor acido-lactice, de aceea în prospătură nu se introduc drojdii. În timpul preparării prospăturii concentrate acido-lactice cu adaos de lactobacterină uscată activarea nu se petrece, deoarece ea este amestecată cu prima fază din ciclul de cultivare.
165
9. PRELUCRAREA ALUATULUI Sub denumirea generală de „prelucrarea aluatului” în panificatie se înţelege o serie de operaţiuni care cuprind: divizarea aluatului în bucăţi de o anumită masă, premodelarea, fermentarea intermediară sau predospirea, modelarea finală a bucăţilor de aluat în funcţie de forma ce trebuie să o aibă produsul finit, fermentarea finală (dospirea finală).
9.1. Divizarea aluatului Divizarea aluatului în bucăţi de o anumită masă se face ţinând cont de masa nominală a produsului finit, de scăzămintele tehnologice la dospirea finală şi coacerea bucăţilor de aluat, la răcirea şi păstrarea pîinii. Masa bucăţii de aluat se calculează conform formulei: m p .r .
mal 1
Sc ferm 100
1
Sc c Sc răă 1 100 100
,
(9.1.)
unde: mal este masa bucăţii de aluat divizate, kg; mp.r –masa pîinii reci, kg; Scferm – scăzăminte la fermentare, %; Scrăc – scăzăminte la răcire, %. Divizarea în bucăţi a luatului se poate face manual sau mecanic. Divizarea mecanică se execută la maşini care funcţionează pe principiul gravimetric sau volumetric. Principiul de bază după care s-au construit maşinile de divizat este cel volumetric, conform căruia volume egale corespund masei egale de aluat, cu condiţia ca aluatul să fie omogen şi să aibă aceeaşi densitate în toată masa. În practică, însă, masa bucăţilor de aluat variază între anumite limite în funcţie de masa specifică a acestuia, care este un factor 166
variabil. Masa specifică a aluatului variază cu timpul de fermentare, cu conţinutul de dioxid de carbon. Dacă la începutul divizării aluatul are un conţinut redus de gaze, în schimb, pe parcursul acestei operaţii, care durează pentru o şarjă 15-30 minute, cantitatea de dioxid de carbon creşte ca urmare a procesului de fermentare. Aluatul este un mediu polifazic, care, datorită fazei gazoase, este compresibil la acţiunea unei forţe externe. Aşa se explică variaţia masei specifice a aluatului între limitele 1,1-1,22 kg/dm3, în funcţie de gradul de fermentare, presiunea din aluat în momentul divizării, viteza de lucru a organelor de măsurare volumetrică, timpul parcurs din momentul începerii divizării. Pentru a asigura masa nominală a pîinii este necesar să se respecte întocmai reţeta de producere, regimul tehnologic pe tot parcursul de fabricaţie, elemente ce asigură o consistenţă şi densitate relativ constantă a aluatului. În situaţia în care un parametru nu se respectă, de exemplu proporţia de făină-apă, însuşirile reologice ale aluatului se modifică şi, prin urmare, apar dificultăţi în asigurarea constantă a masei bucăţilor de aluat. Conţinutul de apă din aluat influenţează tensiunea aluatului. Divizarea aluatului după volum aproximativ constant se poate face prin mai multe metode: - decuparea unui cilindru de aluat de lungimi egale; - tăierea unei benzi de aluat în bucăţi egale ca volum; - divizarea aluatului prin introducerea în cavităţi cu volume cunoscute. Principiul divizării volumetrice presupune că la volume egale corespund mase egale de aluat. Aceasta se întâmplă atunci când aluatul este omogen în toată masa sa şi are aceeaşi densitate. Aceste operaţii de divizare se realizează utilizând ca factor extern presiunea creată de un sistem de aer comprimat sau de un sistem mecanic. Masa bucăţii de aluat se stabileşte în funcţie de masa ce urmează să o aibă produsul finit şi de pierderile care au loc în timpul fermentării intermediare, a dospirii finale, a coacerii 167
aluatului şi în timpul răcirii şi depozitării pîinii. Masa nominală a pîinii, cu abaterile admise, depinde de precizia operaţiei de divizare, de nivelul pierderilor tehnologice. Presiunea asupra aluatului modifică densitatea acestuia. Presiunea pe care o exercită în general maşinile de divizat variază între 0,5-3 kgf/cm2. Presiunea are o influenţă foarte mare asupra preciziei de cântărire. Pentru a diminua efectul modificării densităţii aluatului asupra masei bucăţilor de aluat, în timpul divizării, în unele ţări, se aplică divizarea aluatului imediat după frământare, atunci când porozitatea este redusă. Asigurarea unei presiuni relativ constante a aluatului în pîlnia maşinii de divizat se poate realiza prin menţinerea constantă a nivelului aluatului, utilizând un dispozitiv special. Maşinile moderne de divizat sunt echipate cu dispozitive de alimentare cu aluat la presiune constantă, prin corectarea presiunii ce acţionează asupra aluatului, folosind aerul comprimat. Precizia masei bucăţilor de aluat este influenţată şi de presiunea care se creează în camera de divizare a aluatului, presiune care nu trebuie să depăşească 1,5-2 kgf/cm 2 . Maşinile moderne de divizat aluatul (divizatoare) diferă după principiul de funcţionare şi limitele în care se poate regla masa bucăţii de aluat divizate. Astfel, există maşini de divizat la care aluatul este împins sau absorbit într-un spaţiu cu volum cunoscut, modificarea masei bucăţii de aluat făcîndu-se prin schimbarea corespunzătoare a volumului în care se divizează aluatul, şi maşini de divizat la care, în prealabil, se face modelarea aluatului sub forma unei benzi cu secţiune constantă, din care, cu ajutorul unui dispozitiv de t ă i e r e , se porţionează bucăţi egale. Modificarea masei bucăţii de aluat se face fie prin modificarea secţiunii benzii de aluat, fie prin modificarea poziţiei cuţitelor, a benzii cu menţinerea constantă a s ecţ i uni i . Maşinile de d i v i z a t aluatul care funcţionează pe principiul volumetric asigură o toleranţă a masei bucăţii de ±0,5-2%. Din 168
acest motiv este necesară verificarea periodică a masei bucăţilor de aluat şi, în consecinţă , reglarea maşinii. O maşină de divizat se compune, în principiu, din: - un buncăr tampon pentru aluat; - un sistem de asigurare a presiunii; - un di s poz i t i v de divizare. Există mai multe tipuri de maşini de divizat. Cele mai u t i l i z a t e sunt: maşinile de divizat cu şnec, maşinile de divizat cu v a l ţ u r i şi tamburi, maşini de divizat Novicov, maşini de divizat cu pistoane, maşini de divizat cu sanie şi pistoane. 9.2. Premodelarea (rotunjirea) aluatului Premodelarea se aplică în scopul îmbunătăţirii structurii porozităţii pîinii. Din punct de vedere al acţiunii mecanice, premodelarea echivalează cu o refrământare. Prin această operaţie se închid porii rezultaţi la divizare şi se elimină o parte a gazelor prezente în aluat, astfel că peliculele de gluten se lipesc între ele şi în operaţiile ulterioare se reia procesul de formare a unei structuri poroase, ceea ce favorizează obţinerea de produse cu structură fină şi uniformă a porozităţii. Premodelarea contribuie la obţinerea bucăţilor de aluat cu o formă de bază (sferică), ceea ce elimină o cauză a defectelor de formă. Operaţia se execută manual în secţiile de capacitate mică şi mecanizat, cu maşini de rotunjit, în secţiile de capacitate mare. 9.3. Predospirea. Fermentarea intermediară Predospirea (repausul intermediar) are rolul de relaxare şi refacere a structurii aluatului. După procesul de divizare şi premodelare în aluat sunt prezente tensiuni interne. În timpul repausului intermediar se resorb aceste tensiuni din aluat (relaxare), iar verigile distruse ale carcasei structurale a glutenului se refac, fenomen numit tixotropie. Ca urmare pîinea se obţine cu porozitate uniformă şi volum crescut. 169
Durata predospirii durează de la 30 s pînă la 7-10 min. şi variază în dependenţa de calitatea făinii prelucrate şi modul de obţinere şi prelucrare a aluatului. Aluatul de consistenţă mică şi cel provenit din făină de calitate slabă necesită durata de repaus redusă; aluatul de consistenţă mare şi cel provenit din făină puternică necesită durata de repaus mai mare. Premodelarea şi predospirea nu sunt necesare pentru aluatul de secară şi amestec grîu (70%) şi secară. Fermentarea intermediară completează fermentarea aluatului. Ea se aplică procedeelor scurte de preparare a aluatului, cu durata redusă de fermentar a acestuia în cuve. În acest caz, durata de fermentare este de 15 min. 9.4. Modelarea finală a aluatului Modelarea finală, definitivă, cuprinde toate operaţiile tehnologice necesare obţinerii formei bucăţilor de aluat, corespunzătoare produsului finit respectiv: rotundă, lungă, împletită şi altele. Din gama largă de sortimente ce se fabrică se pot distinge două grupe mari de produse din punct de vedere a operaţiei de modelare: - produse de pîine modelate sub formă rotundă sau alungită; - produse de franzelărie, patiserie împletite sau modelate în forme foarte variate. Prin modelare se realizează o structură uniformă a porozităţii aluatului, prin eliminarea golurilor mari, formate în timpul fermentării. Modelarea corespunzătoare a bucăţilor de aluat facilitează coacerea uniformă şi obţinerea unui produs cu aspect frumos. Operaţia de modelare este, din punct de vedere mecanic, o deformare, ca urmare a acţiunii unor forţe exterioare asupra bucăţilor de aluat, care este un corp vâscos, cu proprietăţi plastice şi elastice. Din punct de vedere structural, prin modelare se realizează o modificare a compoziţiei aluatului, prin deplasarea materialelor în diferite direcţii şi prin eliminarea unei părţi din faza gazoasă. Prin 170
modelare, suprafaţa internă a aluatului se micşorează, masa specifică se măreşte, iar structura poroasă se distruge parţial. Din punct de vedere biologic, prin modelare se modifică condiţiile de mediu pentru microorganisme. Celulele de drojdii şi bacterii îşi schimbă poziţia dintr-un mediu epuizat în substanţe nutritive într-un mediu nou, bogat în principii nutritive. Din punct de vedere biochimic, în timpul modelării nu se constată modificări importante, procesele enzimatice continuă cu intensitate normală. Obţinerea formei dorite pentru bucata de aluat se poate realiza prin deformarea sub greutate proprie şi deformare prin presare. Deformarea sub greutatea proprie presupune existenţa unei suprafeţe rigide care să acţioneze asupra aluatului prin reacţiune. Deformarea prin presare are loc atunci când există cel puţin două suprafeţe rigide: o suprafaţă purtătoare şi o suprafaţă de fasonare. Modelarea bucăţilor de aluat se poate face manual sau mecanic. Modelarea manuală a bucăţilor de aluat divizate la masa dorită se poate face manual de către muncitorul-modelator pe masa de modelare. Modelarea manuală se execută diferit în funcţie de formă. Rotunjirea (premodelarea) se aplică în scopul îmbunătăţirii porozităţii pîinii şi se echivalează cu o refrământare. Prin această operaţie se închid porii rezultaţi la divizare şi se elimină o parte din gazele prezente în aluat, ceea ce favorizează obţinerea unui produs cu structură fină şi uniformă a porozităţii. Rotunjirea, respectiv modelarea, aluatului sub formă rotundă, presupune luarea unei bucăţi de aluat în fiecare mână, apropierea mâinilor până la lipirea bucăţilor de aluat şi efectuarea mişcărilor de deplasare circulare în plan pe masa de modelat. Rotunjirea bucăţilor de aluat are loc prin acţiunea a trei suprafeţe: suprafaţa mesei de modelat, suprafaţa palmei muncitorului, suprafaţa bucăţilor de aluat vecine. Alungirea. Bucata de aluat rotunjită în prealabil se alungeşte prin apăsarea cu podul palmei ambelor mâini a mijlocului bucăţii 171
şi apoi succesiv spre capete, concomitent cu rostogolirea înainte şi înapoi a bucăţilor de aluat de câteva ori. Rularea. Bucata de aluat rotunjită prin apăsare cu palmele se aplatizează până la obţinerea unei foi care se împătureşte în formă de rulou şi se alungeşte prin rostogolire pentru a asigura lipirea marginii foii. Împletirea. Bucăţile de aluat se alungesc mai întîi prin rostogolire şi întindere până se obţine un fitil lung după care se împletesc 2-6 bucăţi în diferite moduri, în funcţie de forma produsului. Modelarea manuală a bucăţilor de aluat prezintă o serie de dezavantaje legate de volumul mare de muncă, necesitatea unei calificări deosebite a personalului, obţinerea unei productivităţi reduse, asigurarea condiţiilor de igienă a produselor depinzând de conştiinciozitatea din acest punct de vedere a personalului. Modelarea mecanică. Modelarea mecanică a bucăţilor de aluat se poate face sub formă rotundă, alungită, rulată. Maşinile de modelat sunt de diferite tipuri, în funcţie de suprafaţa care realizează modelarea, care poate fi: suprafaţă purtătoare sub formă cilindrică, conică, plană sau jgheaburi formate din benzi. 9.5. Fermentarea finală a aluatului Pe parcursul procesului de prelucrare a aluatului, în mod deosebit de modelare, o parte din dioxidul de carbon se elimină. Coacerea unui astfel de aluat duce la obţinerea unei pîini cu miez dens, neafînat, cu coajă crăpată. Acest neajuns se elimină prin supunerea bucăţilor de aluat modelate procesului de fermentare finală (dospirii), când, urmare a fermentaţiei alcoolice, se produce dioxid de carbon ce măreşte volumul şi gradul de afânare. Fermentarea finală a bucăţilor de aluat are loc practic în două etape. Prima etapă corespunde timpului de dospire propriu-zisă a aluatului modelat, iar a doua etapă se desfăşoară în prima parte a coacerii. Fermentarea finală reprezintă o operaţie foarte importantă, deoarece contribuie în mare măsură la definirea porozităţii, digestibilităţii şi aspectului exterior al produselor de panificaţie. 172
Importanţa deosebită a fermentării finale rezidă în faptul că reprezintă ultima fază a proceselor biochimice, microbiologice. În această fază se reflectă toate aspectele privind calitatea materiilor prime, modul în care au decurs operaţiile tehnologice. Din acest motiv, orice greşeală în conducerea procesului tehnologic poate afecta calitatea produselor. Rezultatele obţinute, sub aspectul volumului şi formei aluatului în cuptor, pot formula concluzii şi emite decizii cu privire la principalii parametri de lucru (durată, temperatură, umiditatea relativă a aerului) ai operaţiei de fermentare finală, în prima etapă, în afara cuptorului. Rezultatele înregistrate în prima etapă a coacerii, corespunzătoare continuării fermentării finale, din punct de vedere al vitezei de fermentare a gazelor şi reţinerea lor în aluat, lăţirea aluatului, aciditatea şi aroma aluatului, permit formularea de concluzii referitor la alegerea parametrilor procesului de coacere, a procedeelor şi metodelor de preparare a aluatului. Explicarea complexă a procesului de fermentare finală presupune abordarea detaliată a tuturor fenomenelor care au loc, de ordin fizico-chimic, biochimic, microbiologic. Procesul de dospire finală presupune aceleaşi transformări care au loc şi în timpul fermentării maielei sau aluatului. Procesul fermentativ, fie că este la maia, aluat sau în fază finală, începe într-un mediu sărac în gaze, ca urmare a eliminării prin frământare sau modelare. Are loc procesul de modificare a amidonului cu formare de maltoză. Substanţele proteice duc la formarea de aminoacizi, care, împreună cu maltoza şi alte substanţe, asigură condiţii pentru continuarea proceselor microbiologice de fermentaţie. Fermentarea finală se deosebeşte de cele anterioare în mod deosebit prin scopul urmărit, prin parametrii fizici, prin intensitatea proceselor degradative şi fermentative.
173
Prin fermentarea finală nu se urmăreşte, în mod expres, producerea şi creşterea acidităţii aluatului, ca la prospătură sau aluat, şi nici maturarea aluatului sau adaptarea drojdiilor la condiţii anaerobe, înmulţirea lor, fermentarea maltozei până la atingerea concentraţiei limită. În acest context, se poate afirma că scopul principal al procesului de fermentare finală îl constituie afînarea bucăţilor de aluat pe cale biologică cu ajutorul dioxidului de carbon produs de drojdii şi asigurarea formei ca efect al afînării. După cum s-a arătat, fermentaţia finală se desfăşoară în două etape. Prima etapă are loc în instalaţii speciale (dospitor sau camera de dospire), în anumite condiţii (temperatura 30-45°C şi umiditatea relativă a aerului 70% [4, p.236]), iar etapa a doua are loc la procesul de coacere, în prima zonă, la temperatură şi durată variabile, în funcţie de forma şi masa bucăţii de aluat, de atingerea temperaturii de inactivare a agenţilor de fermentare. Temperatura ca parametru principal poate determina existenţa a două tipuri de fermentări finale: - o fermentaţie la temperatură constantă, care este o fermentaţie lentă; - o fermentaţie la temperatură variabilă, care este o fermentaţie rapidă. La fermentaţia lentă, procesul de formare a gazelor are loc la debit aproximativ constant, ceea ce face ca şi creşterea volumului bucăţii de aluat să aibă loc aproape liniar. Fermentaţia lentă are loc, în prima etapă, în întreaga masă de aluat, urmând ca în etapa a doua să aibă loc doar în straturile centrale ale bucăţii de aluat. La fermentaţia rapidă, debitul de gaze, ce se formează, creşte rapid, odată cu ridicarea temperaturii, până la depăşirea valorii optime de 40-45oC, după care, prin încetarea proceselor fermentative, cantitatea de gaze scade foarte mult. Fermentaţia lentă are loc numai în instalaţii speciale de fermentare, în timp ce fermentaţia rapidă are loc în cuptoare în timpul coacerii. 174
În prima etapă a fermentaţiei finale are loc numai o fermentaţie lentă. În etapa a doua au loc ambele tipuri de fermentaţie, respectiv fermentaţia lentă şi fermentaţia rapidă. 9.6. Durata fermentării finale Durata fermentării finale se compune din durata de fermentare în instalaţii speciale, în afara cuptorului, şi durata de fermentare în cuptor, în prima zonă a coacerii. Durata operaţiei de fermentare finală a bucăţilor de aluat este de pînă la 1,5 ore în funcţie de următorii factori: - masa bucăţii de aluat; - calitatea făinii; - compoziţia (reţeta) şi consistenţa aluatului; - gradul de fermentare a aluatului în cuve; - tehnologia aplicată la prepararea aluatului [4, p.236]. Bucăţile de aluat de masă mare, care au o durată de coacere lungă, au, de regulă, o durată de fermentare finală (în afara cuptorului) redusă. Produsele cu masă mică, care au o durată scurtă de coacere, au o durată mare de fermentare. Acest lucru se explică prin faptul că, pentru obţinerea unor produse finite cu o anumită porozitate, în timpul fermentării este necesar să se formeze o anumită cantitate de CO2, atît în perioada fermentării finale, cît şi în prima zonă a coacerii. Această cantitate nu se reţine în totalitate în masa de aluat, datorită pierderilor de gaze. În timpul fermentării finale apar deformaţii ale masei de aluat, datorită variaţiei de volum şi a fluajului. Aceşti factori de corecţie, care determină efectul de formă al produsului, se manifestă diferit pentru aluatul ce dospeşte şi se coace în forme sau pe vatră. Variaţia formei bucăţilor de aluat în timpul operaţiei de fermentare finală depinde de o serie de factori, dintre care cei mai importanţi sunt: - proprietăţile aluatului de formare a gazelor; - proprietăţile aluatului de reţinere a gazelor degajate; - proprietăţile aluatului de menţinere a formei, de curgere sub masa proprie, de fluaj. Proprietatea aluatului de formare a gazelor depinde de temperatură, de momentul fermentării finale şi de activitatea microorganismelor. 175
Proprietatea de reţinere a gazelor şi menţinere a formei depinde de gradul de degradare a substanţelor proteice. Proprietatea aluatului de formare şi reţinere a gazelor determină variaţia de volum, în timp ce ansamblul proprietăţilor de formare a gazelor, de reţinere şi de menţinere a formei condiţionează efectul de formă. 9.7. Stabilirea duratei optime a fermentării finale Durata optimă a dospirii finale se stabileşte organoleptic pe baza modificării volumului, formei şi însuşirilor fizice ale bucăţii de aluat. Gradul de fermentare finală se stabileşte astfel: - fermentarea finală incompletă se recunoaşte prin volumul insuficient dezvoltat al bucăţii de aluat, elasticitatea mare a aluatului, care, la apăsarea uşoară cu degetul, revine imediat la forma iniţială după înlăturarea apăsării, forma rotundă, apropiată de forma obţinută la modelare, iar porii sunt mici, nedezvoltaţi. După coacere porii rămân insuficient dezvoltaţi, pîinea coaptă în formă are coaja superioară bombată şi este desprinsă de peretele formei; - fermentarea finală optimă corespunde momentului când bucata de aluat are volum bine dezvoltat, la apăsare uşoară cu degetul revine relativ lent la forma iniţială, este moale şi pufoasă la palpare. Porii au forma ovală; - fermentarea finală este prezentată de o formă aplatizată a bucăţii de aluat, pierderea elasticităţii aluatului, care, la apăsarea uşoară cu degetul, revine foarte greu sau deloc la forma iniţială după înlăturarea apăsării, porii sunt alungiţi, deformaţi din cauza greutăţii proprii a aluatului. 9.8. Operaţii premergătoare coacerii [6, p.60] Crestarea bucăţilor de aluat se execută pentru evitarea apariţiei crăpăturilor pe suprafaţa cojii în timpul coacerii. În locul crestat se formează minimă rezistenţă, prin care gazele formate în prima zonă a coacerii ies către suprafaţă, se dilată, fără a produce crăpături inestetice. Numărul şi poziţia crestăturilor depinde de produs. Ele pot fi simetrice, corect executate, transversale sau longitudinale, oblice. 176
Adâncimea crestăturilor este de 2-3 cm şi depinde de proprietăţile reologice ale aluatului şi de gradul de fermentare finală. Nu se crestează bucăţile de aluat din făinuri slabe, supradospite şi hiperenzimatice, deoarece se accentuează gradul de lăţire. Crestarea se face cu ajutorul unui mecanism special, prevazut cu lame de crestare sau printr-o mişcare rapidă cu un cuţit bine ascuţit. Crestarea bucăţilor de aluat se face din două considerente: primul – a conferi pîinii un aspect comercial plăcut, al doilea – a permite eliminarea gazelor din masa de aluat şi a împiedica în acest fel degajarea gazelor şi apariţia crăpăturilor şi rupturilor în coajă. Umectarea suprafeţei bucăţii de aluat înainte de coacere se face cu scopul de a întârzia rigidizarea cojii şi a permite astfel creşterea volumului aluatului în prima zonă de coacere, pentru obţinerea cojii lucioase şi plăcut colorată. Umectarea bucăţilor de aluat trebuie să se facă uniform şi pe întreaga suprafaţă. Acest proces are loc în prima parte a coacerii şi datorită condensării aburului pe suprafaţa bucăţii de aluat are loc gelatinizarea intensă a amidonului şi dizolvarea dextrinelor. Gelul de amidon şi dextrinele dizolvate acoperă într-un strat subţire suprafaţa aluatului, nivelând şi astupând porii acestuia. La finisarea procesului de condensare, stratul de amidon gelificat se deshidratează rapid, formând pe suprafaţa cojii pîinii o pojghiţă cu luciu plăcut. Umectarea intensă a mediului din camera de coacere conduce la obţinerea unor produse cu volum mărit, fără crăpături şi rupturi. Umectarea insuficientă a camerei de coacere conduce la obţinerea unor produse cu coajă mată şi făinoasă. Umectarea poate fi realizată prin mai multe metode: 177
- prin mărirea umidităţii relative a mediului în camera de coacere prin introducerea aburului sau prin evaporarea apei existente într-un bazin special în camera de coacere; - prin stropirea cu ajutorul pulverizatoarelor a bucăţilor de aluat la introducerea în cuptor; - prin ungerea sau spoirea bucăţilor de aluat cu apă sau cu suspensie de ou. Ştanţarea [6, p.61] are rolul de a marca, pe fiecare produs, un simbol distinctiv al echipei care a fabricat produsul respectiv, dar şi a da o orientare asupra orei de fabricaţie. Ştanţa se aplică pe faţa superioară a produsului, sau pe cea inferioară (cînd produsul are mai multe crestături). Presărarea semifabricatelor [6, p.61]. Unele sortimente de pîine, în special pîinea împletită şi lipiile, se presară cu: mac, susan, seminţe de floarea-soarelui decojite, sare. Scopul operaţiei de presărare este acela de creştere a calităţii senzoriale a produselor, prin conferirea unui aspect şi gust deosebite.
178
10. COACEREA 10.1. Coacerea aluatului Scopul operaţiei de coacere este transformarea aluatului în produs finit. În procesul tehnologic de fabricare a produselor de panificaţie, coacerea bucăţilor de aluat fermentate reprezintă cea mai importantă fază. Procesele fizico-chimice, biochimice, coloidale şi microbiologice continuă, transformând aluatul în produsul finit - pâinea, alcătuită, în principal, din miez şi coajă. Mecanismul procesului de coacere este determinat de modul de pătrundere a căldurii în bucata de aluat, prin conductibilitate, termodifuzie şi difuzia umidităţii, atît sub formă lichidă, cît şi sub formă de vapori. 10.2. Procese care au loc în aluat în timpul coacerii Coacerea bucăţilor de aluat se efectuează în camera de coacere a diferitelor tipuri de cuptoare la temperaturi cuprinse între 210-280 °C în funcţie de mai mulţi factori, dintre care - masa bucăţii de aluat şi modul de coacere. Încălzirea bucăţilor de aluat în camera de coacere, ca proces principal, constituie cauza tuturor proceselor şi modificărilor care au loc în timpul coacerii. Transmiterea căldurii în camera de coacere, asupra bucăţii de aluat, se realizează prin conductibilitate termică directă, prin radiaţie termică, convecţie şi prin condensare a vaporilor de apă . Prin conductibilitate termică directă, respectiv, prin conductivitate, căldura se transmite bucăţilor de aluat prin contactul direct cu vatra cuptorului. Prin radiaţie căldura se transmite bucăţilor de aluat de la boltă, pereţii laterali ai camerei de coacere, parţial de la vatră, precum şi de la amestecul abur-aer care umple camera de coacere. Prin convecţie se transmite căldura bucăţilor de aluat prin intermediul curenţilor, amestecului abur-aer, care înconjoară bucata de aluat. 179
Prin condensarea vaporilor de apă introduşi în camera de coacere în primele minute de coacere pe suprafaţa aluatului, cedându-i căldura de vaporizare. Ponderea uneia sau alteia din modalităţile de transmitere a căldurii, asupra bucăţilor de aluat, depinde de particularităţile constructive ale cuptorului şi de regimul de funcţionare al camerei de coacere. În general, se poate aprecia că rolul principal revine transmiterii căldurii prin radiaţie, care reprezintă 80-85% din cantitatea totală de căldură transmisă bucăţii de aluat. Forma şi volumul bucăţii de aluat, obţinută după primele minute de coacere, rămân invariabile până la sfârşitul coacerii, corespunzând astfel cu forma şi volumul pîinii ca produs finit. Creşterea rapidă a volumului bucăţilor de aluat se datorează proceselor fizice, chimice, coloidale, microbiologice care au loc în procesul de coacere, ca urmare a încălzirii bucăţilor de aluat. Ca urmare a încălzirii succesive a straturilor din bucata de aluat, are loc un proces de fermentare lentă continuă un timp îndelungat în toată masa aluatului. În straturile periferice, la început şi continuând către centru, are loc un proces de fermentare rapidă, cu formare de CO2, care se adaugă la cantitatea iniţială de CO2 din aluat. Datorită temperaturii are loc fenomenul de dilatare a CO2 şi a gazelor existente în bucata de aluat. La încălzirea straturilor de aluat supus coacerii, până la temperatura de 79°C, începe fenomenul de transformare intensă a alcoolului în stare de vapori, cu dilatarea termică a acestora. Gazele şi vaporii formaţi, precum şi fenomenul de dilatare, determină tensiuni în masa de aluat, care se echilibrează prin deformare şi modificarea volumului. O parte din produsele gazoase trec prin porii stratului superficial deshidratat, apoi prin coaja care se formează din ce în ce mai mult, ajung în mediul camerei de coacere. Variaţia de volum ΔV/Δτ este determinată indirect de activitatea fermentativă a drojdiilor. Din punct de vedere al variaţiei volumului, procesul de coacere se împarte în două etape: 180
în I etapă are loc o creştere rapidă a volumului bucăţilor de aluat etapă a volumului variabil, iar în etapa a II, creşterea volumului nu mai are loc - etapă a volumului constant. Coaja ce se formează în procesul de coacere îşi pierde treptat capacitatea de dilatare, devenind o piedică din ce în ce mai mare pentru creşterea volumului bucăţilor de aluat. Prin încălzirea bucăţilor de aluat, datorită coagulării substanţelor proteice, a gelatinizării amidonului, are loc fenomenul de transformare a aluatului în miez. Formarea miezului. Încetineşte şi apoi încetează creşterea volumului bucăţilor de aluat. Scurtarea duratei de creştere a volumului bucăţilor de aluat poate determina obţinerea unui produs cu volum insuficient, sau cu rupturi şi crăpături pe suprafaţă. Mărirea excesivă a perioadei volumului variabil poate determina obţinerea unor produse aplatizate. Creşterea volumului bucăţilor de aluat în procesul coacerii este în funcţie de masa acestora prin grosimea straturilor de miez la care încetează creşterea volumului prin valoarea relativă a înălţimii, prin temperatura din centrul bucăţilor de aluat în momentul încetării creşterii volumului. La creşterea volumului bucăţilor de aluat influenţează temperatura camerei de coacere, capacitatea făinii şi aluatului de a forma gaze la introducerea în cuptor, corelaţia dintre faină şi apă în aluat. 10.3. Procese care au loc pe parcursul coacerii În timpul coacerii în bucata de aluat are loc procesul coloidal: coagularea proteinelor şi gelatinizarea amidonului, ele determinând transformarea aluatului în miez. Substanţele proteice absorb apa şi se umflă la maximum, formând gluten. La coacere odată cu creşterea temperaturii bucăţii de aluat, ele îşi reduc capacitatea de a lega apa, se hidrofobizează şi la 60°C încep să se coaguleze lent şi apoi foarte rapid. La temperatura de 70°C coagularea proteinelor este maximă şi începe procesul de formare a miezului. 181
În urma coagulării, proteinele îşi modifică atacabilitatea la acţiunea enzimelor. Ele devin mai uşor atacabile la acţiunea enzimelor proteolitice din aluat şi la acţiunea enzimelor digestive ale omului, devenind astfel mai uşor asimilabile. La coacere, datorită încălzirii şi în prezenţa apei puse în libertate de proteinele care coagulează, amidonul se gelatinizează – are loc umflarea granulei de amidon şi solubilizarea componentelor sale. Gelatinizarea nu se produce în toată masa aluatului, ci în mod treptat de la straturile periferice la cele centrale, pe măsura încălzirii lor. Ea decurge rapid la temperaturi de 57…79°C şi se încheie la 93…97°C, adica la sfîrşitul coacerii. Gradul de gelatinizare a amidonului influenţează însuşirile miezului şi durata de prospeţime a pîinii. Cu cît gelatinizarea amidonului este mai avansată, cu atât miezul este mai fraged, mai pufos, mai puţin sfărâmicios şi se menţine mai mult timp proaspăt. În timpul coacerii continuă procesele biochimice iniţiale în aluat - proteoliza şi amiloliza. Proteoliza decurge cu o viteză maximă la coacere, cînd are loc încălzirea aluatului. Intensificarea proteolizei se datorează activităţii proteazelor şi creşterii atacabilităţii proteinelor în urma coagulării lor. După atingerea temperaturii optime (45°C) activitatea proteazelor scade, iar la 80…85°C încetinează complet. Proteoliza este influenţată cu viteză maximă de umiditatea şi viteza de încălzire a aluatului. Cu cît umiditatea este mai mare şi cu cît încălzirea decurge mai lent, cu atât este mai mică temperatura maximului de proteoliză. Amiloliza ca şi proteoliza decurge cu viteză maximă la coacere. Intensificarea amilolizei are loc datorită activităţii amilazelor, care ating temperatura optimă de activitate la coacere, şi creşterii atacabilităţii enzimatice a amidonului în urma gelatinizării lui. După atingerea temperaturii optime de activitate a enzimelor, la creşterea în continuare a temperaturii bucăţii de aluat, 182
activitatea lor scade şi, la un moment dat, odată cu atingerea temperaturii de inactivare, se opreşte complet. Formarea culorii cojii. Culoarea cojii este condiţionată de formarea unor substanţe închise la culoare, numite melanoidine, prin reacţia neenzimatică de tip Maillard (interacţiunea dintre glucidele reducătoare şi aminoacizi). Intensitatea reacţiei de melanoidinizare este influenţată de cantitatea glucidelor şi aminoacizilor prezente în aluat şi de intensitatea cu care decurg procesele biochimice, de hidroliză a amidonului şi a proteinelor. Formarea culorii normale a cojii are loc la temperatura de 130..170°C. Adaosul de zaharuri cum ar fi fructoza, glucoza, zaharoza nu determină apariţia culorii cojii, ceea ce permite formularea concluziei că, nu prin caramelizare se formează culoarea cojii, ci numai prin formarea melaninelor. Pentru ca pîinea să rezulte cu coajă normală, este necesar ca aluatul să conţină înainte de coacere 2-3% glucide nefermentate. Făinurile cu capacitate mare de formare a glucidelor reducătoare şi capacitate mare de a forma gaze dau produse cu coajă intens colorată, iar cele cu capacitate redusă de a forma zaharuri şi gaze sunt numite de specialişti „făinuri tari la foc” şi ca rezultat dau produse cu coajă palidă. Procese microbiologice. Microbiota aluatului continuă să activeze în timpul coacerii până când, în aluat, este atinsă temperatura la care aceasta este distrusă termic. Deoarece încălzirea aluatului se produce treptat de la exterior la interior, microbiota aluatului va fi distrusă treptat. Pe măsura încălzirii straturilor aluatului până la temperatura de 35°C, temperatură optimă pentru fermentaţia alcoolocă, drojdia devine mai activă şi procesul de fermentaţie se accelerează. La 40°C activitatea drojdiei continuă să fie foarte intensă, dar la 50°C încetează complet. Fermentaţia lactică îşi modifică şi ea intensitatea. La început, pe măsura încălzirii aluatului până la temperatura optimă de activitate a bacteriilor termofile, fermentaţia este accelerată; apoi, 183
după depăşirea acestei temperaturi, activitatea bacteriilor scade, iar la 60°C încetează complet. Se consideră că la 60°C activitatea microbiotei aluatului încetează complet. 10.4. Regimul optim de coacere Prin regimul de coacere (tehnologic) se înţelege totalitatea parametrilor externi ai camerei de coacere: temperatura camerei de coacere, temperatura boltei şi a suprafeţelor laterale şi umiditatea relativă a mediului. Pe lângă aceşti parametri externi, procesul de coacere este condiţionat şi de o serie de factori interni: umiditatea şi compoziţia aluatului, masa şi forma bucăţilor de aluat. În cazul fabricării sortimentelor clasice de pîine, pentru realizarea unor produse de bună calitate se recomandă ca procesul de coacere să se desfăşoare după următorul regim : În I fază a coacerii, care durează de regulă 2-3 minute, e necesar ca mediul abur-aer al camerei de coacere să aibă o umiditate relativă de 60-70% şi o temperatură de 100-120°C. Schimbul de căldură prin radiaţie de la elementele camerei de coacere la bucata de aluat să fie minim. Bucăţile de aluat trebuie să se găsească pe vetre sau vetreleagăne ce au o temperatură de 250-280°C. În I fază a coacerii are loc condensarea vaporilor pe suprafaţa bucăţilor de aluat, gelatinizarea amidonului şi dizolvarea dextrinelor. În faza a II de coacere care durează până în momentul în care în centrul bucăţii de aluat temperatura ajunge la 50-60°C. temperatura în camera de coacere trebuie să fie de 220-280°C. În faza a III, care corespunde finisării procesului de coacere, temperatura în camera de coacere trebuie să fie de circa 180-200°C. Acest regim optim pentru coacere asigură obţinerea unor produse de calitate corespunzătoare cu volum maxim, cu formă regulată, cu coajă de culoare normală şi lucioasă în condiţiile unui consum minim de energie termică şi a unor pierderi reduse. 184
10.5. Durata coacerii Durata de coacere este un parametru important al regimului tehnologic, ea influenţează calitatea produsului, pierderile la coacere şi randamentul în pîine, productivitatea cuptorului şi consumul de combustibil. Durata scurtă de coacere conduce la produse cu coajă palidă şi chiar la produse necoapte, iar durata lungă – la produse cu coajă groasă, pierderi mărite la coacere, consum mărit de combustibil, productivitate scăzută a cuptorului. Durata de coacere depinde de următorii factori: - masa şi forma produsului; - proprietăţile şi compoziţia aluatului supus coacerii; - modul de coacere – pe vatră sau în formă; - încărcarea vetrei; - caracteristicile cuptorului şi regimul de coacere [6, p.63]. Modul de coacere direct pe vatră sau în forme, condiţionează valoarea duratei de coacere la aceeaşi temperatură. Durata de coacere pentru aluatul copt în forme este mai mare cu circa 10 minute faţă de cea a aluatului copt direct pe vatră. Compoziţia aluatului, sub aspectul adaosului de grăsimi, lapte, zahăr, ouă, determină o mărire a duratei de coacere. Durata coacerii este un parametru menţionat în reţeta de fabricaţie şi depinde după cum s-a arătat de o serie de factori. Temperatura din camera de coacere determină durata de coacere. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât durata de coacere este mai mică. Umiditatea relativă a mediului din camera de coacere poate mări sau reduce durata de coacere. Umectarea internă a camerei de coacere în prima parte a coacerii, accelerează procesul de încălzire, scăzând durata de coacere. 185
Încărcarea mai mare a vetrei, printr-o aşezare apropiată a bucăţilor de aluat, sau a tăvilor măreşte durata de coacere. În funcţie de factorii ce influenţează durata de coacere, aceasta trebuie să aibă o valoare optimă pentru a asigura un produs de calitate superioară. Depăşirea sau scurtarea duratei de coacere are consecinţe directe asupra calităţii pîinii. Mărirea duratei de coacere duce la obţinerea unei pîini cu coajă groasă, de culoare închisă, cu pierderi mari şi, deci, cu un randament scăzut. Coacerea de scurtă durată conduce la fabricarea unor produse insuficient coapte, de culoare palidă. 10.6. Determinarea finisării coacerii Determinarea corectă a momentului cînd pîinea este coaptă are o mare importanţă, întrucît determină calitatea pîinii, sub aspectul gradului de coacere, proprietăţile fizice, aspectul şi elasticitatea miezului, gustul şi aroma pîinii. Determinarea momentului când pîinea este coaptă se realizează pe două căi: calea organoleptică şi cea a determinărilor (metode obiective) [11, p.407]. Aprecierea pe cale organoleptică se face de către personalul calificat şi presupune o pregătire şi o experienţă bogată în domeniu şi constă în aprecierea culorii cojii şi a greutăţii aparente a pîinii, a sunetului produs prin ciocănirea cojii inferioare. Dacă pîinea are o culoare normală, în funcţie de sortiment, se poate aprecia că pîinea este coaptă. Aprecierea momentului când pîinea este coaptă numai după culoarea cojii poate duce la formularea unor aprecieri greşite. Pîinea poate să aibă coaja rumenă cînd s-a făcut coacerea întrun cuptor cu temperaturi prea înalte, cuptor iute, fără să fie coaptă 186
suficient. Acelaşi lucru se întâmplă când avem o făină bogată în zaharuri. Pîinea poate fi palidă, faţă de normal, datorită coacerii într-un cuptor cu temperaturi scăzute, cuptor moale, sau în cazul folosirii unei făini cu un conţinut scăzut de zahăruri şi cu toate acestea pîinea să fie coaptă. Balansarea pîinii în mână şi aprecierea masei relative a pîinii în funcţie de volum constituie de asemenea o metodă organoleptică. Lovirea cojii inferioare a pîinii cu degetul şi aprecierea sunetului poate constitui o metodă pentru aprecierea gradului de coacere a pîinii. Un sunet clar, deschis, deosebit corespunde unei pîini bine coaptă. Un sunet înăbuşit denotă o pîine insuficient coaptă, încercarea elasticităţii miezului, prin apăsarea uşoară şi rapidă cu degetul, constituie un procedeu destul de bun pentru determinarea gradului de coacere. Apăsarea uşoară a miezului şi revenirea la forma iniţială constituie un indiciu că pîinea este coaptă. Procedeul se aplică la pîinea rece. Metodele organoleptice de apreciere a gradului de coacere a pîinii au un caracter relativ subiectiv, întrucât se bazează pe o experienţă şi o practică îndelungată din partea celui care le execută. Metodele obiective [11, p.408] de determinare a momentului când pîinea este coaptă se bazează pe determinarea cu ajutorul unor aparate, dispozitive, instrumente, a unor parametri cum ar fi: temperatura în centrul pîinii, compresibilitatea şi elasticitatea miezului. Se constată că pîinea este coaptă dacă temperatura în centrul miezului este de 94-97oC. Măsurarea se face cu ajutorul unui termometru introdus în centrul miezului pâinii. Pentru aceasta se perforează coaja superioară a pâinii cu un obiect ascuţit cu diametru corespunzător termometrului. În orificiul astfel format se introduce termometrul. 187
Spaţiul rămas eventual între termometru şi coajă se astupă cu ajutorul unor bucăţi de miez. După circa un minut se scoate termometrul, se citeşte temperatura. Compresibilitatea şi elasticitatea miezului se determină cu aparate speciale şi se aplică la pîinea rece. 10.7. Scăzăminte tehnologice la coacere Scăzămintele tehnologice la coacere Sc reprezintă practic diferenţa dintre masa bucăţii de aluat introdusă în cuptor şi masa bucăţii de pîine, în momentul scoaterii din cuptor, şi se exprimă procentual faţă de masa aluatului introdus în cuptor. Scăzămintele tehnologice, pierderile la coacere, variază în funcţie de sortiment şi sunt cuprinse între limitele 6-22%, şi anume: - 6-13% pentru pîine; - 17-22% pentru produsele mărunte de franzelărie [4, p.272; 11, p.408]. Aceste valori sunt determinate de o serie de factori: masa şi forma produsului, modul de coacere, pe vatră sau în formă, umiditatea aluatului, temperatura şi umiditatea relativă a camerei de coacere, durata de coacere. Produsele cu masă mare şi de format rotund pierd la coacere mai puţin decât produsele de masă mică şi cele de formă lungă, deoarece suprafaţa specifică a produselor, respectiv, suprafaţa de pierdere a umidităţii este mai mică decât în cel de-al doilea caz. Din aceleaşi motive pîinea de aceeaşi masă coaptă pe vatră pierde mai mult la coacere decât pîinea coaptă în formă. Creşterea umidităţii aluatului şi grosimii cojii măresc pierderile de umiditate şi respectiv pierderile totale. Pierderile sunt cu atât mai mari cu cât temperatura camerei de coacere este mai mare. 188
Umiditatea relativă mare din camera de coacere în primele 2-3 min. de coacere reduce pierderile, iar prelungirea duratei de coacere le măreşte [4, p.272]. Pierderile la coacere determină creşterea consumului de combustibil, deoarece o pierdere de 1% reprezintă 1,16 kg/tonă, combustibil consumat în plus [11, p.411]. Pierderile la coacere determină de asemenea o reducere a randamentului. Pierderile la coacere sunt inevitabile. Acestea au loc datorită deshidratării straturilor superficiale ale aluatului care, în timpul coacerii, se transformă în coajă. O parte din această umiditate se evaporă şi ajunge în mediul camerei de coacere, iar o altă parte se deplasează datorită conductibilităţii termice, către straturile centrale. Pierderile la coacere se calculează:
unde: mal –masa bucăţii de aluat până la coacere, kg; mp.f – masa pîinii fierbinţi, kg. 10.8. Metode noi de coacere Coacerea industrială a pîinii se face în prezent în proporţie mare cu încălzirea prin radiaţie-convecţie, în cuptoare ce folosesc căldura de ardere a combustibililor. Acesta este procedeul clasic. Au fost încercate însă şi alte procedee de coacere: - coacerea cu ajutorul radiaţiilor infraroşii; - coacerea în atmosferă de vapori; - coacerea cu ajutorul curenţilor de înaltă frecvenţă; - coacerea cu încălzire combinată. Acestea procedee nu au căpătat extindere industrială. 189
11. RĂCIREA ŞI PĂSTRAREA PÎINII. AMBALAREA 11.1.Răcirea produselor de panificaţie Procesul tehnologic de fabricare a pîinii a fost completat cu o serie de operaţii de după coacere: răcirea pîinii în condiţii optime; tăierea pîinii în felii; ambalarea produselor ca atare sau tăiate în felii pentru a asigura o durată de păstrare mai mare. La terminarea procesului de coacere, la scoaterea pîinii din cuptor, temperatura cojii, în funcţie de regimul de coacere, poate ajunge la temperatura de 120-160oC, iar a miezului 94-96oC. Umiditatea cojii se consideră egală cu 0 oC, în timp ce umiditatea miezului depăşeşte cu 1-2% umiditatea iniţială a aluatului . Ajungînd în magazia de produse finite, unde temperatura este de 18-20oC şi umiditatea aerului de 60-80%, începe răcirea rapidă de la straturile superficiale spre centru. Odată cu răcirea au loc şi modificările de temperatură şi umiditate datorită gradientului de temperatură care duce la migrarea apei de la centru spre coajă şi atunci umiditatea cojii creşte (12-14%) şi se menţine pe toată durata de depozitare a produselor. Datorită transferului de umiditate şi temperatură, coaja devine mai moale şi elastică, iar miezul având temperatură relativ înaltă, continuă să-şi modifice proprietăţile. În miez au loc acumularea zaharurilor, dextrinelor şi a altor substanţe solubile. 11.2 Factorii care influenţează pierderile la răcire Temperatura mediului din spaţiul de depozitare. Temperatura aerului din depozitul de pîine influenţează pierderile la răcire. Cu cât temperatura aerului este mai scăzută, cu atât pîinea se răceşte mai repede până la temperatura mediului. Umiditatea relativă a aerului din spaţiul de depozitare influenţează asupra procesului de răcire şi de uscare al pîinii. 190
Procesul de evaporare a apei de pe suprafaţa pîinii este influenţat de umiditatea relativă a aerului. Viteza de mişcare a aerului în depozitul de pîine influenţează intensitatea şi viteza de răcire a pîinii. Accelerarea răcirii pâinii şi implicit reducerea primei perioade de uscare a pîinii, cu reducerea pierderilor, se poate realiza când viteza de deplasare a aerului din depozit este de 0,3 - 0,5 m/s. Umiditatea pîinii şi nivelul pierderilor la coacere influenţează mărirea pierderilor la uscare. Pîinea cu umiditate mare înregistreză pierderi mari în procesul de uscare. Cu cât pierderile la coacere sunt mai mari cu atât pierderile la uscare sunt mai mici. Modul de coacere al bucăţii de aluat. De regulă, pîinea coaptă pe vatră are pierderi la coacere mai mari decât pîinea de aceeaşi masă coaptă în forme. Ca urmare, pierderea prin uscare a pîinii coapte în formă este mai mare faţă de pîinea coaptă pe vatră. Volumul şi masa pîinii. Volumul specific al pîinii influenţează pierderile la uscare. Cu cât volumul specific al pîinii este mai mare, cu atât pierderea prin uscare este mai mare. Modul de păstrare a pâinii, în lăzi sau pe rastele, determină nivelul pirederilor la răcire. S-a stabilit experimental că în cazul păstrării pîinii în lăzi cu pereţii plini, pierderile prin răcire sunt mai mari cu 1% faţă de cazul păstrării pîinii pe rastele. Pîinea scoasă din cuptor se răceşte, pierde din masă din cauza răcirii şi, în sfîrşit, după un timp anumit, începe să se usuce. Pierderile la răcire sunt influenţate de: - condiţiile de depozitare: temperatura şi umiditatea relativă a aerului din depozit; cu cât temperatura este mai scăzută, cu atât răcirea este mai rapidă şi pierderile sunt mai mici. Umiditatea relativă influenţează difuzia exterioară, în special în perioada II-a de răcire; - mărimea şi forma produsului; produsele de masă mică şi alungite se răcesc mai repede decât cele cu masă mare şi format rotund şi, ca rezultat, pierderile sunt mai mici;
191
- umiditatea pîinii; cu cât aceasta este mai mare, cu atât pierderile la răcire sunt mai mari. Pîinea coaptă în formă are pierderi mai mari decât pîinea coaptă pe vatră; - spoirea suprafeţei produsului la scoaterea din cuptor reduce pierderile la răcire; - modul de depozitare; depozitarea pîinii în navete deschise, cu pereţi cu goluri sau în rastele reduce pierderile la răcire în comparaţie cu depozitarea în lădiţe cu pereţi plini. Pierderile la răcire cuprind valori între 2,5-4%. 11. 3. Păstrarea pîinii În timpul depozitării, produsele de panificaţie îşi modifică însuşirile. La scoaterea din cuptor coaja pîinii are o temperatură medie de 130 oC în timp ce miezul are o temperatură de 94 - 98 oC. Coaja pîinii la scoaterea din cuptor are umiditatea practic zero, este deshidratată, tare şi crocantă, netedă şi lucioasă. După cîteva ore de depozitare, ca urmare a deplasării umidităţii de la miez către coajă, umiditatea cojii creşte ajungînd la 12 – 15%. Ca urmare a creşterii umidităţii, coaja devine moale şi elastică. Pîinea coaptă are aromă şi gust plăcut. După un anumit timp de depozitare, aroma şi gustul devin fade specifice de stătut. Pe parcursul depozitării, miezul îşi pierde capacitatea de legare a apei, se separă fazele solid – apă, volumul fazei solide se reduce, apar tensiuni care produc fisuri, miezul îşi pierde continuitatea şi devine fărîmicios. În timpul răcirii, ca urmare a lipsei energiei, amidonul caută să revină la starea iniţială, granulele se strîng, punînd apa în libertate. 11.4. Învechirea pîinii Se observă după primele 10-12 ore de la scoaterea din cuptor. Învechirea nu poate fi oprită, ci doar încetinită. Învechirea se manifestă prin: întărirea cojii pîinii, pierderea elasticităţii miezului, formarea unui număr mare de fărâmituri, pierderea aromei şi a gustului. 192
Învechirea pîinii se explică prin modificările structurii amidonului, retrogradării acestuia. În timpul păstrării amidonul trece din stare amorfă, coloidală, formată la coacere, în stare cristalină. Aceasta conduce la eliberarea unei cantităţi de apă care este adsorbită de către proteine. Amidonul modificat devine mai compact, deoarece amidonul este format din amilază şi amilopectină. Retrogradarea amidonului îi revine amilopectinei. Conform teoriei lui Katz, referitor la învechirea pîinii, amidonul din pîine se găseşte în două forme termodinamice de echilibru α- şi β. Pîinea se învecheşte deoarece echilibrul termic este deplasat în altă direcţie. Pentru a restabili structura amidonului şi a încetini învechirea pîinii, se recurge la menţinerea pîinii învechite la temperatura mai mare de 60 oC (la aburi). În cazul acesta amidonul absoarbe apa, parţial gelifică şi îşi modifică structura, trecînd din nou în stare amorfă. Pîinea va avea proprietăţile pîinii proaspete. Restabilirea elasticităţii miezului are loc doar în cazul când umiditatea miezului va fi mai mică sau egală cu 30%. Factorii ce influenţează asupra procesului de învechire a pâinii: - tipul şi calitatea făinii; - reţetele de producere; - procedeele tehnologice aplicate; - utilizarea amelioratorilor; - ambalarea pâinii; - procedeele de depozitare a pîinii. Încetinirea învechirii pîinii: - amidonul modificat; - frământarea intensivă; - fermentarea îndelungată; - coacerea îndelungată.
193
11.5 Folosirea rebutului Pentru a micşora influenţa negativă a rebutului introdus în semifabricate, se folosesc diferite scheme de tratare a pîinii învechite: - pîine muiată – se foloseşte ca mediu nutritiv pentru bacterii mezofile acido-lactice, cu obţinerea produsului de aciditate mare 25 – 28 grade de aciditate; - se efectuează opărirea pîinii pentru folosirea ei ulterioară la zaharificarea amidonului. 11.6 Ambalarea produselor de panificaţie Ambalarea produselor de panificaţie s-a extins foarte mult în ultimii ani. Pentru ambalarea produselor de panificaţie se utilizează o gamă largă de materiale de ambalare care trebuie să îndeplinească o serie de funcţii: - protecţia produselor la schimbul de umiditate; - împiedicarea pătrunderii oxigenului din afară; - asigurarea protecţiei mecanice a produselor; - funcţia de reclamă; - impermeabilitatea faţă de o serie de componente din produs. Ambalarea produselor de panificaţie se realizează prin diferite metode: ambalarea prin învelire, produsele de panificaţie care au o anumită formă şi masă cum ar fi: pîinea, cozonacul şi altele se ambalează prin învelire. La aceste produse, ambalarea constă în rularea ambalajului pe suprafaţa produsului şi lipirea lor. Pentru ambalarea prin învelire a produselor de panificaţie se utilizează diferite tipuri de materiale din categoria materialelor celulozice, materiale plastice, materiale complexe; 194
ambalarea în cutii se aplică produselor fragede care necesită o protecţie mecanică pe timpul manipulării şi transportării. Cutiile pot fi din carton sau din materiale plastice. 11.7. Condiţii ce trebuie realizate în depozitul de pîine Depozitarea pîinii se face în încăperi special amenajate în care trebuie asigurate anumite condiţii: temperatura de 18-20°C, cât mai uniform posibilă; - ventilaţie suficientă, naturală sau cu instalaţii de condiţionare, astfel încât umiditatea relativă a aerului sa fie 6570%; - să fie luminate; - igiena corespunzătoare pentru produsele alimentare (lipsa mucegaiului, a insectelor şi a rozătoarelor).
195
12. RANDAMENTUL ÎN PÎINE Randamentul în pîine este specific industriei de panificaţie. El se exprimă în raport cu făina utilizată. Randamentul în pîine reprezintă cantitatea de pîine obţinută din 100 kg făină cu umiditatea de 14,5% şi celelalte materii prime şi auxiliare conform reţetei. Pentru fiecare sortiment de produse calcularea randamentului în pîine Rp, ţinînd cont de pierderi şi scăzăminte, se efectuează după formula:
Randamentul în aluat: unde: qm – cantitatea totală a materiei, kg; gm – F+ gdj + gs + gzah; Wm – umiditatea medie a materiilor, %.
Wm
F Wf
g dj Wdj
g s Ws
F
gs
g dj
gz
g z Wz
(12.3)
100 %;
(12.4)
Pierderile de făină se datorează pierderilor prin pulverizarea deşeurilor la cernere ş.a. Pierderile de făină la frământare pot ajunge 0,2% şi chiar mai mult. 100 W f Pf qf ; (12.5) 100 Wal Pierderile de aluat pot interveni la operaţiile de divizare şi modelare, precum şi la fermentare, datorită fermentării glucidelor cu formare de CO2, alcool şi altor substanţe volatile. Pierderile de aluat pot ajunge până la 2%. 100 W f Pal g al ; (12.6) 100 Wal 196
Scăzămintele la fermentarea semifabricatului:
Scăzămintele la prelucrarea aluatului: G prel W f S prel 0,7 ; (12.8) 100 Wal Scăzămintele la coacere apar datorită evaporării apei din straturile superficiale de aluat care se transformă în coajă, precum şi volatilizării unor substanţe volatile, rezultate în procesul de fermentare a glucidelor: CO2, alcool, acizi volatili şi pot atinge valori de 14%.
Scăzămintele la aranjarea pîinii:
Scăzămintele la uscarea (răcirea) pîinii apar datorită pierderilor de umiditate sub formă de vapori şi a unei cantităţi foarte mici de substanţe volatile şi pot atinge valori 2-4%:
Scăzămintele mecanice de pîine şi făină sunt formate din rebuturi şi deşeuri (rupturi, fărâmituri), precum şi din deşeuri neigienice rezultate din făina prăfuită în sălile de lucru:
Pierderile la prelucrarea rebutului:
Pierderile din cauza neexactităţii masei unei unităţi de pîine:
197
13. BOLILE ŞI DEFECTELE PÎINII. PRELUCRAREA FĂINURILOR DEFECTE 13.1. Bolile pîinii [ 4, p.356] Îmbolnăvirea pîinii se poate produce datorită folosirii de materie contaminată sau datorită apariţiei contaminării aerului, a utilajelor sau a persoanelor implicate în producerea şi manipularea pîinii. Boala intinedrii sau boala mezentericus [ 4, p.356] este provocată de bacterii din genul Bacillus speciile: B. subtilis şi B. mezentericus. Aceste bacterii sunt răspândite în cantităţi destul de mari în aer şi sol. Fac parte din microbiota grâului şi o parte din ele ajung şi în făină, concentraţia fiind mai mare în grâul încolţit. Sporii acestor bacterii sunt termorezistenti, pot să reziste la coacere, mai ales în miezul pîinii unde avem 94-97ºC la final. În condiţii optime de temperatură (~144ºC în centrul pîinii) sporii trec în forma vegetativă, producând îmbolnăvirea pîinii. Boala se manifestă prin modificarea gustului, mirosului, consistenţei şi culorii miezului, schimbări cauzate de enzimele proteolitice ale bacteriilor. Pîinea infectată are gustul amărui-dulceag, miros de fructe alterate şi miezul lipicios care, la rupere, se întinde sub forma unor fire mucilaginoase foarte subţiri ca niste fire de păianjen. După o perioadă de timp miezul devine cenuşiu sau galben brun. Pentru determinarea preventivă a îmbolnăvirii se foloseşte metoda – proba de coacere a pînii: produsul obţinut la coacere este păstrat în condiţii de temperatură şi umiditate optime pentru apariţia bolii. Timpul maxim de apariţie a primelor simptome fiind 24 de ore, iar cel maxim -72 ore. Cu cât pîinea se îmbolnăveşte mai repede, cu atât gradul de infectare este mai mare. Din punct de vedere microbiologic, pentru ca pîinea să fie considerată infectată microbiologic ea trebuie să conţină peste 102 germeni/g. Dacă avem o pîine infectată aceasta nu se prelucrează ca atare ci numai în amestec cu alte făinuri neinfectate, să se disperseze încărcătura microbiologică şi pîinea să nu se infecteze în 72 ore. 198
Pentru a evita apariţia bolii trebuie luate o serie de măsuri. Cele mai eficiente fiind următoarele: - respectarea riguroasă a igienei pentru a evita recontaminarea post-producţie; - adaosul de agenţi antibacterieni, cel mai folosit fiind acidul acetic; - racirea rapidă a pîinii prin depozitarea ei în încăperi aerisite şi ventilate cu temperatura sub 25ºC; - mărirea acidităţii pîinii prin folosirea de maiele acido-lactice sau prin folosirea de drojdii lichide sau adaosul de acizi. Mucegăirea pîinii [ 4, p.356] se provoacă prin îmbolnăvirea pîinii cu mucegaiurile din genul Aspergillus, Mucor şi Penicillum. Culoarea mucegaiurilor care se dezvoltă pe pîine diferă de la alb, galben-auriu, până la verde cenuşiu. Mucegăirea nu se datorează folosirii de materii prime contaminate cu microorganisme, deoarece ele eventual sunt distruse la coacere. Contaminarea cu spori de mucegaiuri are loc după coacere prin intermediul aerului din depozit sau prin contactul produsului cu obiecte ce conţin spori: banda de transport, mâinile muncitorilor, navete returnate de pe teren. Un factor important în mucegăirea pîinii îl are umiditatea relativă a aerului de care depinde umiditatea de echilibru higrometric al pîinii. Dezvoltarea mucegaiurilor este întârziată cu atât mai mult, cu cât umiditatea de echilibru este mai mică. Produsele afectate de mucegăire îşi modifică coloraţia datorită coloniilor de mucegaiuri nuanţate caracteristic, dar cea mai importantă modificare este faptul ca îşi pierd calitatea de aliment, datorită micotoxinelor secretate de mucegaiuri. Pentru a combate apariţia infecţiilor trebuie respectate anumite reguli dintre care putem specifica următoarele: - urmărirea asigurării unei igiene stricte de producţie prin reducerea contaminării cu spori de mucegaiuri a materiei prime, a spaţiilor de producţie, a depozitelor de produs finit, a echipamentelor de transport, precum şi a personalului care vine în contact cu produsul; 199
- condiţionarea aerului în depozitul de produse finite pentru a reduce riscul condensării apei pe tavan, dar şi pentru diminuarea cantităţii de praf din aer. 13.2. Prelucrarea făinurilor cu defecte Defectele făinurilor de panificaţie se pot împarţi în 2 categorii: Defecte datorate conţinutului necorespunzător de enzime: - făinuri hipoenzimatice; - fainuri hiperenzimatice. Defecte datorate unei cantităţi şi calităţi necorespunzătoare a glutenului: - făinuri cu gluten foarte puternic; - făinuri cu gluten slab. Fainurile hiperenzimatice se caracterizează printr-o activitate enzimatică excesivă. Din această categorie fac parte: - făinurile provenite din grâul atacat de ploşniţa grâului; - făinuri provenite din grâu încoţit sau grâu nematurizat după recoltare (din recoltă nouă). Aluatul obţinut în cazul acestor făinuri este lipicios, glutenul este neelastic şi cu grad mare de lăţire. Pîinea se obtine cu miez lipicios, aplatizată, cu volum mic şi porozitate grosieră. Pentru a putea remedia aceste inconveniente se recomandă: - prepararea semifabricatelor cu temperatură scăzută de 2225°C, reducându-se astfel viteza proceselor enzimatice; - mărirea acidităţii aluatului unui pH de 5,2-4,8, reducând atacabilitatea proteinelor glutenice. Creşterea acidităţii semifabricatelor se poate realiza prin folosirea drojdiei lichide (1015% faţă de făină), utilizarea unei cantităţi mărite de baş sau prospătură sau chiar maia [ 4, p.340]; - divizarea aluatului în bucăţi de masă mică; - mărirea conţinutului de sare pînă la 2%. Sarea exercită o acţiune de deshidratare asupra glutenului şi astfel îi măreşte compactitatea şi-i reduce atacabilitatea [ 4, p.341]; - adaosul de oxidanţi contribuie la un gluten mai rezistent la atacul enzimelor [ 4, p.341]; 200
- reducerea duratei de acţiune mecanică asupra aluatului în timpul frământării şi operaţiilor de prelucrare pentru protejarea glutenului; - coacerea la temperaturi înalte pentru a reduce timpul de acţiune al enzimelor; - amestecarea făinurilor degradate cu făinuri sănătoase. Făinurile hipoenzimatice sunt deficiente în enzime, iar din această categorie fac parte aşa-numitele făinuri tari la foc şi cele provenite din grâu ars. Pîinea obţinută din astfel de făinuri este în general densă, nedezvoltată, cu miez aspru care se învecheşte repede, coajă palidă şi aromă slabă. În acest caz se recomandă: - folosirea de preparate amilolitice: produse de malţ sau preparate fungice; - amestecarea cu făinuri hiperenzimatice provenite din grîu încolţit; - adaos de zahăr în faza de aluat în proporţii de 4-5%. Zahărul exercită asupra glutenului o acţiune de deshidratare, reducând cantitatea de apă din aluat, ceea ce determină gelatinizarea mai redusă a amidonului; pentru evitarea acestui neajuns, aluatul se prepară de consistenţă mai mică [ 4, p.344]; - opărirea unei părţi din făină (până la 5% din făină prelucrată) pentru gelatinizarea amidonului din porţiunea respectivă de făină, care va hidroliza uşor în aluat. Făinurile foarte puternice generează un gluten rezistent şi foarte elastic ceea ce îngreunează formarea şi modelarea aluatului, obţinându-se o pîine densă, cu pori mici şi nedezvoltaţi. Regimul tehnologic adoptat trebuie să urmărească creşterea extensibilitătii glutenului, lucru care se poate realiza prin următoarele metode: - amestecarea cu făinuri cu gluten slab sau cu făinuri provenite din grâu încolţit [ 4, p.344]; - prelungirea duratei de frământare cu scopul măririi acţiunii mecanice asupra glutenului; - prelungirea duratei de fermentare în scopul măririi timpului de acţiune a proteazelor asupra glutenului; 201
- prepararea de semifabricate de consistenţă mai mică şi cu temperatură mai mare; - adaos de substanţe reducătoare sau preparate proteolitice; - adaos de preparate de malţ care, pe lângă activitate amilolitică mare au şi activitate proteolitică mare; - folosirea drojdiei uscate, care datorită conţinutului său de glutation, mult mai mare decât al drojdiei comprimate, activează proteoliza în aluat [ 4, p.345]. Făinurile cu gluten de calitate slabă au un echipament enzimatic normal, dar formează gluten cu rezistentă redusă. Aluaturile rezultate din aceste făinuri se diluează la fermentare, iar pîinea se obtine plată, cu volum redus, porozitate grosieră, coajă cu numeroase crăpături. La prelucrarea acestor făinuri se recomandă următoarele [ 4, p.345]: - prepararea de aluaturi cu consistenţă mare şi temperaturi reduse 25-26°C; - scurtarea duratei procesului tehnologic prin reducerea timpului de fermentare şi în special al dospirii finale; - reducerea cantităţii de făină în faza de maia; - mărirea acidităţii aluatului prin folosirea drojdiei lichide, adaosul de acizi alimentari; - mărirea adaosului de sare până la 1,8% şi introducerea unei părţi (0,5-0,6%) în faza de maia; - divizarea aluatului în bucăţi de masă mică şi coacerea la temperaturi mai înalte, care să fixeze mai repede forma şi volumul pâinii; - reducerea duratei acţiunii mecanice de frământare; - amestecarea cu făinuri foarte puternice. Pentru făinurile cu un conţinut mic de gluten acest lucru se remediază prin adaosul de gluten sau prin folosirea de amelioratori adaptaţi. 13.3. Defectele pîinii Aprecierea calităţii pîinii şi a produselor de panificaţie se efectuează în urma determinării indicilor organoleptici şi fizico202
chimici, stabiliţi de standardele respective, analizând proba medie care se extrage din fiecare lot de pîine conform instrucţiunilor sau cerinţelor documentelor tehnico-normative. Pîinea se analizează cel puţin după 3 ore, dar nu mai târziu de 12 – 48 ore după coacere. Din indicii organoleptici se determină aspectul exterior, starea miezului, gustul, mirosul pîinii, prezenţa bolilor, incluziunilor străine şi impurităţilor. Aspectul exterior se determină prin aprecierea formei, suprafeţei şi culorii cojii, prezenţa pe coajă a defectelor. Exteriorul pîinii trebuie să fie fără rupturi şi urme de funingine sau cenuşă Defectele se pot clasifica în două mari categorii: • defecte organoleptice - senzoriale; • defecte microbiologice. Defecte senzoriale sunt defecte care nu afectează sănătatea consumatorilor, dar care pot reduce profitul producătorului, deoarece fiind o economie de piaţă consumatorul poate sa aleagă o gamă largă de produse. Principalele surse ale defectelor sunt: folosirea materiilor prime necorespunzătoare din punct de vedere al calitaţii, cum ar fi, spre exemplu, făină nematurizată provenită din grâul cu defecte, sau drojdia cu putere redusă de fermentaţie; conducerea greşită a procesului tehnologic de fabricaţie, în special la prepararea aluatului şi coacere; depozitarea şi manipularea necorespunzătoare a pîinii. Pentru a preveni defectele pîinii, trebuie să se cunoască nu numai cauzele care le provoacă , ci şi modul în care apar. În cele ce urmează se va explica modul apariţiei unora dintre principalele defecte, mai ales cele ale miezului şi cojii, cât şi defecetele provocate de microorganisme. Principalele defecte ale pîinii: • Defecte ale formei; • Defecte ale gustului; • Defecte ale miezului; 203
•
Defecte ale cojii. Principalele defecte ale formei sunt: forma bombată (fig.13.1.) se obţine în toate cazurile în care au loc degajări mari de gaze la coacere şi se datorează următorilor factori: - consistenţa mare a aluatului; - fermentare insuficientă a aluatului; - timp scurt la dospire finală; - temperatura prea înaltă la coacere.
Figura 13.1. Forma bombată a pîinii Forma aplatizată (plată) (fig.13.2.) se obţine în toate cazurile în care aluatul are capacitate mică de menţinere a formei, adica are schelet glutenic slab, degradat şi se datorează următorilor factori: - Făina de calitate inferioară, cu gluten puţin rezistent şi elasticitate redusă; - fermentaţie depăşita a aluatului; - consistenţă mică a aluatului; - dfinală prelungită; - coacere la temperaturi scăzute. Defectele de volum constau în volumul insuficient al pîinii. Aceasta se obţine la prepararea pîinii din aluat cu capacitate redusă de reţinere a gazelor şi din aluat cu degajări mici de gaze în fazele de fermentare finală şi prima parte a coacerii.
204
Figura 13.2. Forma plată a pîinii Defectele de gust pot fi provocate de folosirea materiilor prime, în special a făinii, de calitate necorespunzătoare şi de conducerea greşită a procesului tehnologic. Gust acru sau gustul fad al pîinii se datorează conducerii greşite a procesului tehnologic şi în special a maielelor, rolul important avându-l consistenţa, temperatura şi durata de fermentare a acestora, precum şi raportul maia/aluat. Gustul fad se obţine la prepararea aluatului într-o singură fază, la fermentarea insuficientă a maielei şi aluatului sau la folosirea unei maiele mici. Gustul acru se obţine la folosirea maielelor suprafermentate, cu aciditate mare, a unei proporţii mari de maia sau conducerii procesului de fermentare la temperatura depăşită peste 33°C, care favorizează creşterea proporţiei de acid acetic în semifabricate. Gustul dulce se obţine la folosirea prospăturii nefermentate (tânără). Gustul amar, rânced, de mucegai apare la prelucrarea făinurilor provenite din grâne încinse, prost conservate sau impurificate cu seminţe de buruiene (pelin, muştar, gorceag). Gustul nesărat se obţine când s-a omis introducerea sării. Gustul sărat se obţine la introducerea în exces a sării din cauza făinii slabe sau a neglijenţei în preparare. Defectele miezului. Principalele defecte ale miezului care apar cel mai frecvent şi diminuează calitatea pîinii sunt: - crăpături în miez; - despicarea miezului de coajă; - straturile şi dungile compacte; 205
- porozitatea neuniformă. Crăpătura verticală (fig.13.3.) - defectul apare datorită făinii de calitate inferioară, aluatul prea consistent şi cu aciditate redusă, coacere insuficientă. Miezul nefiind suficient de elastic, nu rezistă tensiunilor ce se creează şi se fisurează pe verticală.
Figura 13.3. Crăpătura verticală Crăpătura laterală (fig.13.4.) apare la arcuirea cojii. La uscarea zonei exterioare a miezului. Masa moale, elastică şi extensibilă se transformă într-una tare, casantă, care nu suportă sarcini de tracţiune şi se rupe. În cuptor crăpătura de acest gen reprezintă de multe ori numai o fisură minusculă, care se măreşte puternic în timpul răcirii pîinii.
Figura 13.4. Crăpătura laterală
206
Crăpătura sub coaja superioară (fig.13.5.) se apropie de o desprindere a cojii de miez, apare în condiţiile unei extensibilităţi şi elasticităţii reduse a aluatului, fenomenul fiind declanşat de temperatura prea mare a cuptorului.
Figura 13.5. Crăpătura orizontală (sub coaja superioară) Crăpătura orizontală deasupra cojii inferioare (fig. 13.6.) se poate datora calitaţii slabe a făinii, aciditaţii reduse a aluatului, consistenţei prea mici, temperaturii scăzute, căldurii prea mari de la vatra cuptorului sau creşterii reduse a aluatului în cuptor. Acest defect apare mai frecvent la pîinea coaptă pe vatră. Cauza: la apariţia defectului poate contribui în mod secundar temperatura aluatului, creşterea insuficientă în cuptor şi căldura vetrei cuptorului.
Figura 13.6. Crăpături orizontale (deasupra cojii inferioare) Când aluatul are însuşiri slabe, datorită calitaţii făinii, consistenţei prea reduse precum şi acidităţii insuficiente, apare în mod forţat crăpătură sub coajă. La răcirea pâinii crăpătura se măreşte datorită contracţiilor care apar în miez. 207
Desprinderea miezului de coajă – efectul apare îndeosebi la pîinea fabricată din făină albă şi semialbă şi mai rar la pîinea neagră. Aceste defect, ca de altfel şi crăpătura orizontală sub coaja superioară, se produce în timpul coacerii. Datorită cuptorului prea încins, coaja superioară se formează compactă inainte de a se termina procesul de fermentaţie a aluatului în cuptor. Sub coaja astfel formată se aglomerează presiuni asupra masei de aluat desprinzând-o de coajă. Defectul de porozitate. Pîinea de bună calitate are porii relativ mici, cu pereţi subţiri, repartizaţi uniform. Se consideră defecte de porozitate: - pori mari şi neuniformi (porozitate grosieră); - coluri mari în miez; - pori foarte mici, nedezvoltaţi, distribuiţi neuniform. Defectul de porozitate apare din cauza folosirii materiilor prime şi auxiliare necorespunzătoare calitativ, în special făina, şi din cauza conducerii greşite a procesului tehnologic. Porozitate grosieră. Făinurile cu gluten slab sau cele hiperenzimatice, la care glutenul este puternic degradat în timpul procesului tehnologic, conduc la produse cu porozitate grosieră. Raportul între făină şi apă în aluat, care determină consistenţa aluatului, influenţează în mare măsură porozitatea. Aluatul de consistenţă slabă are rezistenţă scăzută şi nu rezistă presiunii gazelor care se formează, mai ales la coacere, unde intervine şi dilatarea termică a acestora şi pereţii porilor iniţial formaţi se rup, se unesc mai mulţi pori între ei şi formează pori mari (fig.13.7.), neuniform distribuiţi.
Figura 13.7. Pori mari şi neuniformi 208
Golurile în miez (fig. 13.8.) se obţin la modelarea superficială a aluatului şi în cazul aluaturilor cu schelet glutenic slab. Cele din urmă se obţin din făinuri defecte, hiperenzimatice şi maiele superfermentate.
Figura 13.8. Goluri mari în miez Pori mici şi nedezvoltaţi (fig. 13 9.) se obţin fie din cauza unui gluten foarte puternic, care opune rezistenţă mare gazelor de fermentare, fie din cauza unei cantităţi insuficiente de gaze formate în timpul dospirii şi coacerii. Aluatul cu rezistenţă foarte mare se obţină din făinuri puternice sau făinuri provenite din grâu ars. Aluatul de consistenţă mare opune de asemenea rezistenţă mare gazelor de fermentare, ceea ce duce la acumularea neuniformă a acestora, cu formarea de goluri, restul porilor rămânând mici, neuniformi.
Figura 13.9. Pori mici şi nedezvoltaţi 209
Straturi compacte (fig. 13.10.) cunoscute sub numele de “straturi slăninoase” se prezintă ca straturi neporoase, lipicioase. Ele apar sub formă de straturi orizontale şi sub formă de straturi circulare. Straturile compacte se formează la coacere şi la răcire. La coacere ele se formează din cauza afânării neuniforme sau insuficiente a aluatului, la care se adaugă temperatura excesivă de coacere. La răcire defectul apare din cauza depozitării necorespunzătoare a pîinii. Dacă pîinea fierbinte este aşezată pe suprafeţe reci sau foarte aproape una de alta, o parte din vaporii degajaţi din pîine condensează sub coajă, producînd în această zonă dungi compacte.
Figura 13.10. Straturi compacte Defectele miezului. Miez cleios (miez umed, lipicios şi neelastic); - aluat cu aciditate scăzută datorită fermentăţiei insuficiente; - coacere la temperatură ridicată, timp scurt. Miez sfărămicios, pîine din faina de extracţie mică; aluat de consistenşă prea mare; aluat cu aciditate scăzută datorită fermentaţiei insuficiente. Miez inchis la culoare se intâlneşte mai mult la pâinea alba şi semialbă; se prepară cu făina degradată prin păstrare necorespunzatoare. 210
Defectele cojii. Aceste defecte sunt foarte numeroase şi se referă la crăpături , băşici dulci sau arse şi culoare necorespunzătoare. Crăpăturile sunt considerate în primul rând ca defecte estetice. Acestea se pot forma atât la coaja superioară şi laterală; cauzele care le generează fiind diferite. Crăpăturile la coaja superioară sunt provocate mai întodeauna de cantitatea prea mare sau prea mică de aburi din camera de coacere. La o cantitate mai mare de abur de asemenea se produc crăpături datorită faptului că moleculele de apă ale vaporilor reflectă puternic radiaţiile bolţii cuptorului şi căldura excesivă întăreşte zona exterioară a aluatului sub acţiunea presiuni inferioare care se naşte în aluat. Principalele defecte ale cojii: - defecte de culoare; - băşici arse (băşici dulci); - crăpături în coajă; - lipituri laterale. Defecte de culoare. Culoarea neuniformă apare datorită temperaturii neuniforme în camera de coacere (porţiuni palide vs portiuni inchise). Culoarea inchisă a cojii se obţine din cauza unor cantităţi excesive de glucide reducătoare şi de aminoacizi în aluatul supus coacerii şi în cazul coacerii la temperaturi prea mari de coacere sau un timp prelungit. Culoarea palidă (deschisă) a cojii se obţine din cauza cantităţii insuficiente de glucide reducătoare şi de aminoacizi în aluatul supus coacerii şi în cazul coacerii la temperaturi scăzute. În ambele cazuri se formează cantităţi insuficiente de melanoidine pentru colorarea normală a cojii. Băşici arse (băşici dulci) apar din cauza conducerii greşite a procesului tehnologic. Formarea băşicilor arse se datorează prezenţei unor pori mari (goluri) acoperiţi cu o peliculă subţire la suprafaţa bucăţii de aluat, care, sub acţiunea căldurii din camera de coacere, elimină repede apa şi se carbonizează. 211
Astfel de pori se formează când în aluat au loc degajări mari de dioxid de carbon la fermentarea finală şi la coacere, sau cînd aluatul are însuşiri reologice slabe. Crăpăturile în coajă afecteaza aspectul estetic, afectează calitatea produsului finit. Crăpăturile por apărea pe suprafaţa cojii superioare sau laterale. Crăpăturile în coajă apar cînd se folosesc făinuri defecte, hiperenzimatice şi când procesul tehnologic este condus greşit. Cauza care generează formarea crăpăturilor este incapacitatea cojii, datorată extensibilităţii reduse, de a prelua tensiunile de întindere care apar în timpul fermentării finale şi în timpul coacerii. Crăpăturile la coaja superioară apar în următoarele cazuri: aluat cu însuşiri reologice slabe, degajări mari de gaze la coacere, dospirea în mediu cu umiditate relativă mică, cantitatea necorespunzătoare de abur în prima fază de coacere sau durata prelungită de menţinere a aburului, coacerea la temperatură scăzută. Crăpăturile laterale se produc la coacere la temperaturi înalte şi la aşezarea apropiată a bucăţilor de aluat pe vatră. Lipituri laterale apar la aşezarea bucăţilor de aluat pe vatra cuptorului foarte aproape unele de altele. În prima parte a coacerii ele îşi măresc volumul şi se lipesc între ele. În zona lipirii, transferul de căldură este limitat şi coacerea poate fi incompletă.
212
14. CONTROLUL PRODUCŢIEI ŞI SISTEMUL DE DIRIJARE Al CALITĂŢII PRODUCŢIEI LA ÎNTREPRINDERE Problema de bază a producerii pîinii este livrarea unor produse de calitate înaltă, atît în privinţa capacităţilor gustative cît şi în privinţa oformării exterioare. De aceea controlul producţiei trebuie să asigure condiţii pentru producerea produselor de calitate înaltă, micşorarea pierderilor de materii de semifabricate în diferite stadii ale procesului de producere, micşorarea cantităţii de resturi reversibile. Produsele fabricate nu trebuie să cedeze celor mai bune standarde din lume. La fabrică calitatea tuturor materiilor, semifabricatelor, materialelor de preambalare şi ambalare, ce sunt recepţionate, sunt controlate în laboratorul de bază al fabricii. Se controlează, de asemenea, şi conţinutul de substanţe uscate. Laboratorul de bază realizează, de asemenea, şi controlul calităţii producţiei gata conform standardelor şi condiţiilor tehnice; realizează controlul microbiologic al materiei prime şi semifabricatelor ce nu se supun în producere procesului de prelucrare tehnică; controlează îndeplinirea instructajului pentru prevenirea nimeririi obiectelor străine în produse; conduce cu laboratoarele halelor. Laboratorul halei controlează calitatea materiei, semifabricatelor şi materialelor auxiliare ce se recepţionează în hală; controlează respectarea reţetelor; realizează controlul asupra procesului tehnologic. Laboratorul efectuează două tipuri de control: chimico – tehnologic şi organoleptic. Pentru realizarea controlului chimico-tehnologic se folosesc diferite metode fizice: - determinarea conţinutului de substanţe uscate cu ajutorul refractometrului; 213
- metoda electrometrică de determinare a concentraţiei de ioni ai hidrogenului. sau chimice: determinarea acidităţii; determinarea zaharurilor reducătoare. Controlul microbiologic permite a realiza controlul nivelului de infectare bactericidă a materiilor prime şi semifabricatelor, controlul mâinilor şi a hainelor de lucru, starea utilajului şi a locului de muncă. Controlul organoleptic determină gustul, culoarea, mirosul, consistenţa şi aspectul exterior al produselor. Controlul asupra proceselor tehnologice conform fazelor de bază se realizează la fiecare sortiment de 1-3 ori pe schimb. Standardul de stat indică cerinţele tehnice de bază şi cerinţele către producţia gata, regulile de primire, metodele de experimente cît şi cerinţele către ambalare şi păstrare. În afară de laborator controlul producţiei şi controlul respectării standardelor îl îndeplineşte secţia controlului tehnic a întreprinderii, care trage concluzii, ce permit realizarea producţiei gata în reţeaua de comerţ. Ea are dreptul să reţină producţia ce nu corespunde cerinţelor şi s-o întoarcă la prelucrare. Al doilea organ de control este inspectoratul comercial de stat, care realizează controlul calităţii producţiei. În caz de necorespundere a produselor standardului, inspectoratul comercial de stat are dreptul să întoarcă producţia la fabrică pentru prelucrare. Sistemul de dirijare a calităţii producţiei este o concordanţă, o strînsă legătură de metode, resurse organizaţionale, tehnice, economice şi ideologice, ce sunt reglementate cu documente normate şi îndreptate spre instalarea, asigurarea şi susţinerea unui anumit nivel de calitate a produselor la preparare, transportare şi întrebuinţare. Structura sistemului de dirijare a calităţii producţiei, ce este determinată de producţia finită, caracterul tehnologic se caracterizează prin: - conţinutul de organe, ce participă la conducerea calităţii; 214
- împărţirea între organele de conducere a scopurilor şi problemelor şi funcţiilor de conducere cu calitatea producţiei şi resursele necesare pentru realizarea lor; - caracterul şi conţinutul legăturilor între organe şi împărţirea sferei de răspundere şi competenţă. Reieşind din structura sistemului de dirijare a calităţii producţiei, se produc standardele întreprinderii care, fiind partea de bază a sistemului de standartizare, iau în consideraţie cerinţele standardelor de stat şi de ramură, pe întreprinderile de calitate în corespundere cu condiţiile specifice ale întreprinderii, cu deosebirea proceselor tehnologice, cu caracterul şi nomenclatura produselor. Standardele întreprinderii se formează la fabrică şi se întăresc de către director, iar tot lucrul conducerii în legătură cu calitatea produselor îl realizează organul fabricii pentru conducerea cu calitatea, împreună cu sistemul de dirijare a calităţii producţiei, în frunte cu inginerul-şef. Standardele întreprinderii sunt periodic revăzute, conform graficului. Aceasta e legat de unele probeme de mărire a calităţii în unele procese de producere sau odată cu apariţia unor noi sortimente de produse. Pentru a obţine o producţie calitativă se iau următoarele măsuri: - respectarea standardelor; - preîntîmpinarea încălcărilor standardelor. Pentru micşorarea pierderilor şi a deşeurilor reversibile, pentru economisirea resurselor materiale e necesar a efectua: 1) controlul periodic al tuturor indicilor de calitate a producţiei gata; 2) controlul de faze a materiei semifabricatelor ce permit preîntîmpinarea rebutului.
215
14.1. Laboratorul întreprinderii Laboratorul de producere este o subdiviziune structurală a întreprinderii. Dimensiunile şi structura laboratorului sunt confirmate de către directorul fabricii. În calitate de şef al laboratorului şi ceilalţi specialişti sunt persoane numite, în conformitate cu cerinţele de clasificare şi îndeplinire a planului de lucru prevăzut de situaţia curentă şi cerinţele conform funcţiei. Şeful laboratorului are funcţia de conducere a activităţii laboratorului şi este numit de către organizaţia superioară cu acordul directorului. 14.1.1. Funcţiile laboratorului şi rolul acestuia în producere Problema de bază a întreprinderii este fabricarea producţiei de calitate înaltă atît în legătură cu proprietăţile gustative, cît şi în legătură cu aspectul exterior. Organul principal de control la întreprindere este laboratorul central. În funcţiile acestuia intră: 1) controlul materiei prime, a semifabricatelor şi materialelor auxiliare, care sunt livrate la întreprindere; 2) controlul sistematic al calităţii materiei prime şi a semifabricatelor, care se păstrează în depozitele fabricii; 3) controlul periodic al producţiei finite pentru a stabili corespunderea cu indicii de calitate, stabiliţi de ГОСТ şi ТУ; 4) controlul calităţii combustibilului şi a apei care se folosesc la producere; 5) determinarea substanţelor uscate în materia primă, semifabricate, produsele finite şi în produsele parţial gata, pentru deducerea pierderilor de substanţe uscate în timpul prelucrării materiei prime; 6) determinarea cauzelor apariţiei rebutului, înlăturarea acestuia şi prelucrarea raţională; 7) căutarea posibilităţilor de micşorare a deşeurilor şi folosirea acestora; 216
8) efectuarea controlului bacteriologic al materiei prime şi semifabricatelor care se folosesc la prelucrarea fără acţiune termică; 9) dirijarea metodică a lucrului laboratoarelor halelor, prin organizarea în hale a controlului proceselor tehnologice pe ariile de producere; 10) prelucrarea reţetarelor noi; 11) efectuarea diferitor experimente de producere; 12) controlul periodic de respectare a instrucţiunii în legătură cu preîntâmpinarea pătrunderii lucrurilor străine. În aşa mod, este eventuală necesitatea controlului materiei prime, procesele tehnologice şi producţiei finite la fiecare întreprindere. 14.1.2. Obligaţiunile laboratorului - Menţinerea stării laboratorului în corespundere cu cerinţele atestării; - Asigurarea autenticităţii, obiectivităţii şi exactităţii cerinţelor; - Informarea la timp a conducerii întreprinderii şi organizaţiei superioare în legătură cu rezultatele negative ale cercetărilor; - A nu folosi lucrul laboratorului după expirarea termenului de funcţionare a adeverinţei de atestate; - A se asigura accesul la încăperile respective pentru controlul corespunderii laboratorului cu cerinţele atestării şi cu observaţiile despre desfăşurarea cercetărilor; - A aduce la cunoştinţa organelor de atestare despre orice schimbare, cu înzestrarea de tehnică a stării utilajului de cercetare, care influenţează decizia, obiectivitatea şi autencitatea cercetărilor, precum şi despre schimbarea petrecută în domeniul cercetărilor; - A prezenta informaţia despre rezultatele funcţionării întreprinderii la cererea organizaţiilor.
217
14.1.3. Metodele de control a laboratorului Analizele materiei prime, semifabricatelor şi a producţiei finite sunt efectuate de diferite laboratoare şi metode organoleptice. La analiza materiei prime, a semifabricatelor şi produselor finite se folosesc analize fizice şi chimice de determinare. Toate tipurile de analize – fizice, chimice, bacterologice - se efectuează corespunzător standardelor sau instrucţiunilor. Rezultatele analizelor se înscriu în registre speciale: 1) registrul pentru înscrierea materiei prime recepţionate; 2) registrul analizelor materiei prime care soseşte la întreprindere; 3) registrul de control al producţiei finite şi a semifabricatelor; 4) registrul controlului calităţii materiei prime şi a semifabricatelor sosite în hale; 5) registrul controlului siropurilor, umpluturilor, masei de caramelă; 6) registrul controlului semifabricatelor şi produselor finite de caramelă; 7) registrul analizelor producţiei finite; 8) cel mai principal document al fiecărui laborator trebuie să fie registrul de lucru. Pentru acest registru nu sunt forme speciale de completare; în el se înscriu toate operaţiile la efectuarea analizelor; rezultatele tuturor cîntăririlor etc. 14.1.4. Utilajul laboratorului 1. Cîntar electric pentru cîntărirea probelor de pînă la 1,5 mg – N1W-1500; 2. Balanţă de laborator de clasa I – T – 200; 3. Dulap de uscat electric СЭШ-3М; 4. Refractometru УРЛ; 5. Nişă; 6. Termometru; 7. Stative cu biurete; 8. Diferiţi reactivi chimici. 218
15. CLASIFICAREA PRODUSELOR DE PANIFICAŢIE Produsele de panificaţie se produc într-o gamă mare de sortimente de diferite mase şi forme, coapte pe vatră sau în forme, conform diferitor reţete. Acestea s-ar putea clasifica astfel: - pîine din făină de grîu; - pîine din făină de secară; - pîine din amestec din făină de grîu şi secară; - produse de panificaţie mărunte; - produse de cozonac; - produse de covrigărie; - sticks-uri; - pesmeţi; - produse dietetice; - sorturi naţionale de produse de panificaţie. Produsele dietetice sunt destinate oamenilor suferinzi sau pentru profilaxia unor maladii. Se mai numesc şi produse pentru utilizare nutriţională particulară. Compoziţia acestor produse este adaptată satisfacerii cerinţelor nutritive particulare ale persoanelor cărora le sunt destinate. Pîine fără sare (ahloridă). Este consumată de persoanele cu afecţiuni cardiace, ale sistemului circulator sau ale căilor renale, în hipertensiune arterială, hipersecreţie gastrică, inflamaţii ale pielii sau ale mucoaselor, în edem. Pîinea fără sare este obţinută din aluat preparat fără adaos de sare. Ea prezintă două defecte importante: este lipsită de gust (gustul este fad) şi miezul este insuficient afânat. De multe ori porozitatea este neuniformă şi insuficient dezvoltată, iar elasticitatea miezului este redusă. Aceste defecte ale miezului se datorează faptului că, în lipsa sării, însuşirile reologice ale aluatului se înrăutăţesc, în special, în faza de dospire finală, diminuându-se capacitatea de reţinere a gazelor şi de menţinere a formei. Efectul tehnologic al sării poate fi obţinut prin folosirea sărurilor de K, Ca, Mg. Efectul de gust al sării este mai greu de realizat. Există o serie 219
de combinaţii de substanţe propuse ca înlocuitori de sare, dar ele comunică produselor de panificaţie un gust neplăcut. Pentru prepararea pîinii ahloride, în lipsa efectului tehnologic al sării, se recomandă folosirea făinii de calitate bună şi foarte bună. Din aceleaşi motive aluatul se prepară prin procedeul bifazic, folosind maia mică sau prin procedeul direct, folosind în acest caz pentru asigurarea acidităţii, adaosul de zer sau zară. Pîinea hipoglucidică este destinată bolnavilor de diabet zaharat, care trebuie să consume alimente sărace în glucide. Reducerea conţinutului de glucide în produsele de panificaţie se realizează prin înlocuirea unei părţi a făinii de grău: făina de soia degresată (în proporţie 15-20%), glutenul umed (în proporţie 4050%) sau uscat de grâu, tărâţele (până 20%), grăsimile (10-12%). Pîinea hipoglucidică se prepară prin procedeul direct sau indirect. Coacerea se face pe vatră sau în forme, în cuptor lipsit de abur. Pîinea pentru bolnavii de ateroscleroză trebuie sa reducă colesterolul din sânge. Principalele substanţe care contribuie la aceasta sunt: acizii graşi polinesaturaţi, substanţele lipotropice care se găsesc în special în făina de soia, învelişul celulozic al bobului de grâu. Se prepară pîinea cu făină de soia şi cu tărâţe. Pîinea cu tărâţe se prepară direct, iar pîinea cu făina de soia indirect, fiind introdusă în faza de maia. Coacerea se face în forme. Pîinea aglutenică (fără gluten). Intoleranţa la gluten, numită şi boală celiacă, se manifestă de la începutul vieţii, dar poate apărea şi la vîrsta adultă. Se caracterizează prin sindromul de malnutriţie la nivel intestinal.
220
BIBLIOGRAFIE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.
17.
AUERMAN I.L. Tehnologia panificaţiei (traducere din limba rusă). – Bucureşti, Ed. Tehnică, 1960. – 416 p. BALAN I., LUPAŞCO A., TARLEV V. Tehnologia făinii şi crupelor. Chişinău, Editura „Tehnico-Info”. – 2003. – 311 p. BANU C. Principiile conservării produselor alimentare. Bucureşti: AGIR. – 2004. – 411 p. BORDEI D. Tehnologia modernă a panificaţiei. – Bucureşti: AGIR. – 2004. – 450 p. BORDEI D., TEODORESCU F., TOMA M. Ştiinţa şi tehnologia panificaţiei. – Bucureşti: AGIR. – 2000. – 320 p. COMAN M. Tehnologii generale în morărit şi panificaţie. – Bucureşti: CD PRESS. – 2012.- 97 p. GOST 2874-82. Apă potabilă. Cerinţe igienice şi controlul calităţii. GOST 171 - 81. Drojdie comprimată de panificaţie. Condiţii tehnice. HG nr.68 din 29.01.2009. „Făina, grişul şi tărîţa de cereale”. HG nr.350 din 04.05.2010. „Zahăr. Producerea şi comercializarea”. LEONTE M. Biochimia şi tehnologia panificaţiei. – PiatraNeamţ, Ed. CRIGARUX, 2000. - 463 p. LUPU O., MOŞANU A. Procese tehnologice în industria panificaţiei. Departamentul editorial-poligrafic. Chişinău, 2005. АУЭРМАН Л.Я. Технология хлебопекарного производства. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. 416с. ДРОБОТ В.И. Справочник инженера-технолога хлебопекарного производства. – Киев.: Урожай, 1990. 280с. ДРОБОТ В.И. Повышение качества хлебобулочных изделий. – Киев: Техника. 1984. 191с. ЗВЕРЕВА Л.Ф., НЕМЦОВА З.С., ВОЛКОВА Н.П. Технология и технохимконтроль хлебопекарного производства. –М.: Легпищепром, 1983. 416 с. КОЗЬМИНА Н. Биохимия хлебопечения. – М.: Пищевая промышленность, 1978. 280с.
221
18. КАМЕНЕВ М.Д. Противопожарная защита хлебопекарных предприятий. – М.: ЦНИИТЭИпищпром, 1972. – 28 с. 19. ЦЫГАНОВА Т.Б. Технология хлебопекарного производства, Учебник. – Москва: ПрофОбрИздат, 2001. 20. Технохимический контроль хлебопекарного производства / Чижова К.Н., Шкваркина Т.И. и др. – М.: Пищ.пром-сть, 1975. Т.2 480 с. 21. ПУЧКОВА Л., ПОЛАНДОВА Р. Технология хлеба. Санкт-Петербург: ГИОРД, 2005. – 559с. 22. ПУЧКОВА Л., ГРИШИН А. Проектирование хлебопекарных предприятий с основами САПР. – М.: Колос, 1994. 224с.
222
TEHNOLOGIA PANIFICAŢIEI Note de curs
Autor: Olga BOEŞTEAN
Redactor: E. GHEORGHIŞTEANU –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Bun de tipar 21.01.16 Formatul 60x84 1/16 Hârtie ofset. Tipar RISO Tirajul 50 ex. Coli de tipar 14,0 Comanda nr.11 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– UTM, 2004, Chişinău, bd. Ştefan cel Mare şi Sfânt, 168 Editura „ Tehnica-UTM” 2068, Chişinău, str. Studenţilor, 9/9
223