best bread production handbook - ro · 3" " "...
TRANSCRIPT
1
Producerea pâinii
Manual
2018
2
Cuprins
1. O nouă poveste veche -‐ scurtă introducere în panficație 4
Panficația tradițională – idei de ținut minte
Panficația în zilele noastre -‐ noi provocări
Cum să menținem un echilibru bun între vechi și nou
2. Toate lucrurile de care avem nevoie -‐ materii prime și materiale 8
Făină -‐ diferite cereale și durabilitatea
Drojdie și procedee de fermentare -‐ cum să obțineți cele mai bune arome
3. Ce facem cu E-‐urile? -‐ aditivii principali utilizați în panificație 13
Corecția făinii -‐ direct din moară
Aditivi tehnologici -‐ rol și necesitate
Cum să înlocuiți E-‐urile
4. Traseul prelucrării aluatului -‐ primii pași ai fluxului tehnologic 21
Amestecarea, fermentarea, divizarea, dospirea finală -‐ procesele principale implicate
Parametrii specifici -‐ definiții și importanță
5. De la aluat la pâine 27
Transformări în timpul coacerii
Tipuri de cuptoare -‐ cum să asigurăm individualitatea produselor
3
6. Răcirea pâinii 31
Importanța și parametrii
Învechirea pâinii -‐ modificări și prevenire
7. Ambalare și termen de valabilitate 36
Să păstrăm integritatea produsului -‐ materialele și tehnicile de ambalare
Termen de valabilitate scurt sau lung? -‐ cum să gestionăm
8. Schema tehnologică -‐ cum să o trasăm și cum să o urmăm 41
Pâinea estoniană -‐ schema tehnologică a unui produs tipic
Pâinea românească -‐ schema tehnologică a unui produs tipic
Pâinea turcească -‐ schema tehnologică a unui produs tipic
9. Să analizăm munca noastră -‐ evaluarea produselor de panificație 45
Acordați atenție încă de la început -‐ controlul materiilor prime
Monitorizarea fluxului tehnologic -‐ controlul pe faze
Gândiți ca un consumator -‐ controlul produselor finite
10. Inovare și tendințe noi 49
Rolul cercetării și dezvoltării
Necesitățile și așteptările consumatorilor
Bibliografie 57
4
Chapter 1
1.1. O nouă poveste veche -‐ scurtă introducere în panficație
Istoria brutăriei este paralelă cu istoria civilizației umane -‐ pâinea ar fi putut fi una dintre primele alimente prelucrate de om și cu siguranță a fost prima care a fost produsă pe scară largă -‐nu există nici o evidență a momentului în care pâinea a fost produsă, dar pâinea a fost în civilizația omenirii de mii de ani. Pâinele rustice au constat din cereale zdrobite, înmuiate în apă, frământate și lăsate la fermentare cu drojdii naturale, și coapte. Bucăți de pâine au fost îngropate ca ofrande funerare și au fost găsite, datate de 5000 de ani în mormintele egiptene predinastice. Dovezile arheologice arată că într-‐o civilizație egipteană a existat o producție destul de evoluată de panificație, cu aproximativ 5000 de ani în urmă, fiind posibilă alimentarea de bază a lucrătorilor care lucrau în construcția piramidelor (procesul de fabricare a pâinii în brutăria unui faraon este descris pe pereții mormântului din Ramses III -‐ fig.1).
Figura 1. Fabricarea pâinii în Egipt, 3000 Î.C (http://www.historicalcookingproject.com) În Roma antică, măcinarea cerealelor și coacerea aluatului ca pâini a fost o practică bine stabilită. Înainte de a apărea drojdia comprimată, sistemul de
5
însămânțare a aluatului s-‐a făcut cu drojdie naturală. Drojdia naturală a fost baza fermentației până în secolul al XVII-‐lea, când începe adăugarea drojdiei de bere. Pâinea obținută avea un gust amar și brutarii au avut mari probleme pentru a menține această drojdie. Problema a fost rezolvată mai târziu cu ajutorul primelor drojdii comprimate, care aveau calități mai bune de conservare și o putere fermentativă mai mare.
1.2. Panficația tradițională – idei de ținut minte
Înainte de folosirea drojdiei de bere pentru etapa de fermentare, un aluat format dintr-‐un amestec de apă, grâu sau secară și stafide, prune și tărâțe, a fost lăsat la înmuiere ca o primă fermentație. Apoi, o fermentație inițială alcoolică a început și după câteva zile de cultivare a declanșat o fermentație acidă. După câteva reîmprospătări, această porțiune a fost adăugată la aluat. Din ultimul lot, o bucată de aluat a fost îndepărtată și, după două sau trei împrospătări, distanțate fiecare la 4 sau 5 ore, drojdia naturală a fost obținută. Aluat gata de utilizare, în proporție de 30 până la 40 de kilograme de aluat la 100 kg făină. Brutarul trebuia să acorde o atenție deosebită dezvoltării acestui ferment / aluat acid, deoarece de aceasta depindea obținerea unei pâini de bună calitate. În prezent aluatul fermentat și-‐a pierdut funcția de bază de a servi ca "sămânță de drojdie", deoarece acest obiectiv este realizat convenabil prin adăugarea drojdiei, concentrându-‐se asupra altor obiective. În câteva cuvinte, am putea relua acest lucru -‐ pe măsură ce biotehnologia a avansat, a fost posibil să se coacă fără utilizarea aluaturilor acide, dar aceasta este o evoluție relativ recentă. Problema importantă este că s-‐a constatat că atunci când nu se mai folosește aluatul, pâinea nu este aceeași. Prin urmare, este clar că aluatul acid are o influență pozitivă asupra calității pâinii și deoarece îmbunătățește produsul final, s-‐au dezvoltat diferite tehnologii pentru a găsi diferite tipuri de aluaturi acide potrivite pentru producția industrială precum și și la scară redusă. Produsele comerciale sunt disponibile, atât sub formă lichidă, cât și sub formă de pulbere, gata de utilizat în coacerea modernă pentru a îmbunătăți gustul și aroma pâinii, în ciuda scăderii timpului de procesare. În afară de aceasta, există o tendință în prezent de revenire la materiile prime utilizate în brutăria tradițională, care ar putea aduce noi proprietăți nutriționale
6
și de sănătoase unor produse -‐ vechi varietăți cereale, diferite tipuri de făină și așa mai departe.
Figura 2. Interiorul unei brutării medievale
În principal, brutăria tradițională se caracterizează printr-‐un proces discontinuu, fiecare etapă fiind efectuată într-‐un loc și în condiții specifice, fără o legătură evidentă între ele (fig.2).
1.3. Panificația în timpurile noastre -‐ noi provocări
Progresul tehnic și tehnologic, populația globală fiind în continuă creștere, astfel consumul și cererile pentru alimente sunt într-‐o linie ascendentă, sectorul de panificație a suferit transformări uriașe. Pentru o productivitate mai bună și o siguranță sporită a produselor, toate facilitățile legate de producția de pâine au fost reproiectate, iar procesel continui le-‐au înlocuit cele vechi (fig.3). Acesta este cazul pentru majoritatea brutăriilor, dar, în același timp, rămân mici capacități pentru a oferi paine proaspătă în cadrul vecinătății lor. În ceea ce privește dimensiunile de capacitate ale brutăriilor, principalele provocări de depășit sunt aceleași:
7
-‐ standarde mai înalte pentru siguranța pâinii -‐ un nivel mai bun al calității produselor -‐ preocupări pentru sănătate și nutriție ale consumatorilor -‐ termen de valabilitate prelungit -‐ o gamă mare de sortimente -‐ dificultatea găsirii de forță de muncă dispusă să lucreze în schimburi -‐ personal bine pregătit de angajat
Figura 3. Linie industrială pentru pâine la formă 1.4. Cum să menținem un echilibru bun între vechi și nou Pentru personalul implicat în industria de panificație există în permanență câteva întrebări pentru a rezolva problema echilibrului dintre tehnologiile vechi versus cele noi, cu scopul de a răspunde mai bine cerințelor crescânde ale consumatorilor din ce în ce mai preocupați. Astfel, consumatorii preferă pâinea cu gustul, aspectul și aroma specifice produselor tradiționale, dar obținute în condiții mai sigure și cu durata lungă de depozitare asigurată de noile tehnologii. Toți cei implicați în brutării trebuie să fie bine pregătiți și bine instruiți să facă față acestor probleme; cunoașterea corectă a proceselor chimice, fizice și biochimice implicate în fluxul tehnologic al brutăriei, influența noilor operațiuni și a dispozitivelor asupra întregii producții joacă un rol crucial în gestionarea problemelor principale.
8
Capitolul 2
Toate lucrurile de care avem nevoie -‐ materii prime și materiale
În principiu, produsele de panificație sunt fabricate din: • făină: grâu, secară, orz, quinoa; • zahăr și îndulcitori; • produse lactate: lapte integral sau degresat, unt, zer; • grăsimi și uleiuri; • drojdie sau praf de copt, jeleu, fructe uscate, diverse esențe, aromă etc. Ca îndulcitori în fabricarea pâinii se pot folosi zahăr granulat, pulbere dextroză, sirop de zaharoză lichidă, sirop dextroză, amestecuri de siropuri care includ combinații de zahăr, dextroză, sirop obținut prin transformarea unor polizaharide în zaharuri simple, zahăr melasă reziduală). Zaharurile enumerate mai sus contribuie la: -‐ conferă gust, aromă și miros caracteristice fiecărei surse, -‐ să furnizeze hrana pentru celulele de drojdie, -‐ îmbunătățirea culorii produsului finit; -‐ scăderea consistenței aluatului. Categoria laptelui și a produselor lactate include: lapte integral sau lapte degresat, lapte praf degresat, lapte condensat, unt, zer condensat dulce și amestecuri de zer. Produsele din lapte contribuie la aroma, calitățile nutritive, prelungirea fermentației, îmbunătățirea culorii cojii (datorită lactozei), absorbția apei (datorată proteinelor) și textura produselor de panificație.
9
Grăsimile și uleiurile sunt materii prime esențiale pentru industria de panificație -‐ uleiurile și grăsimile comerciale provin în principal din plante (fructe și semințe) și de la animale (grăsimi din lapte, țesuturi) și pot fi împărțite în cinci categorii în funcție de originea lor: -‐ uleiurile vegetale sunt lichide și sunt specifice zonei temperate: uleiul de soia -‐ este principalul ulei din punct de vedere al volumului produs la nivel global, rapița, floarea soarelui și porumbul sunt de asemenea uleiuri de mare interes economic -‐ uleiurile tropicale provin mai ales din Malaezia și din Indonezia; -‐ uleiurile de palmier și de sâmbure de palmier sunt grăsimi solide care provin din același fruct și ulei de nucă de cocos -‐ uleiurile exotice sunt cultivate, de asemenea, în zonele tropicale din Africa și Indonezia, având reprezentanți tipici untul de Illipe și de Shea -‐ grăsimile animale provin în principal din mamifere (grăsimi din lapte, untură și seu). Uleiul de pește este, de asemenea, important în unele zone. Uleiul de pește este foarte predispus la oxidare -‐ alte uleiuri sunt produse local și în volume mai mici, dar sunt importante în principal din punct de vedere nutrițional. Uleiul de măsline este cunoscut; de asemenea, uleiul de semințe de in s-‐a dovedit a fi de mare interes nutrițional ca sursă de acizi grași omega-‐3. Următoarele efecte au fost observate la încorporarea în cantitate crescută a grăsimii în pâine: structura diferită a miezului, mușcătura mai moale, prelungirea duratei de depozitare prin încetinirea procesului de învechire, coaja mai moale -‐ atunci când se utilizează mai mult de 3% grăsimi din greutatea făinii. Pentru îmbunătățirea felierii produsului finit este recomandat minim 1% ca și pentru o mai bună expansiune a gazelor și prelucrare îmbunătățită a aluatului, îmbunătățirea gustului. 2.1 Făină -‐ diferite cereale și durabilitatea Cereale -‐ o familie de Gramineae, cultivate pentru boabele lor comestibile care sunt compuse din endosperm, germeni și tărâțe. Cerealele cele mai utilizate în producția de pâine sunt grâul, secara, triticale, orz, ovăz, porumb, sorg, mei și orez; în ultimii ani se observă o utilizare tot mai mare a pseudo-‐cerealelor, cu proprietăți similare, dar
10
aparținând altor familii, cum ar fi hrișca, quinoa și amarant. Tipul de cereale / pseudo-‐cereale este important pentru valoarea nutritivă și pentru conținutul de gluten -‐ în cazul produselor fără gluten. Soiurile de grâu potrivite pentru producție sunt grâul Triticum durum pentru pâine și paste și grâul Triticum aestivum cu atribute de panificație. Există câteva soiuri de grâu: roșu tare, alb moale și roșu tare (fig.4). Noile tendințe sunt dictate de rațiunea de creștere a valorii nutriționale, iar în această abordare sunt implicate soiurile antice: Triticum turgidum spp turanicum -‐ denumirea comercială kamut și Triticum dicoccum -‐ farro -‐ cu proprietăți nutriționale superioare. Sustenabilitatea necesită concentrarea pe culturi ecologice, reducerea consumului de apă în prelucrarea cerealelor, utilizarea diferitelor cereale și a soiurilor acestora.
Figura 4. Diferite făinuri din tipurile respective de grâu ( melskitchencafe.com) Un fapt important pentru brutarii de a fi conștienți este acela al intoleranței la gluten și al bolii celiace; în prezent, unicul tratament este aderarea pe tot parcursul vieții la o dietă strictă fără gluten, oamenii trebuie să evite alimentele cu grâu, secară și orz, cum ar fi pâinea și berea. Pentru ei, făina de grâu trebuia înlocuită cu orez, făină de ovăz sau alte făine care nu dezvoltă gluten. 2.2. Drojdie și procedee de fermentare -‐ cum să obțineți cele mai bune arome
Drojdia este o biomasă de celule din genul Saccharomyces cerevisiae, capabilă de procesul de fermentare a zahărului în aluat, fiind utilizată ca agent biologic în fabricarea pâinii, a produselor de panificație și a produselor de patiserie; este responsabilă pentru producerea de CO2, acizi și alcooli în timpul fermentației;
11
acizii și alcoolii rezultați în timpul fermentației influențează comportarea glutenului și acest lucru permite o prelucrare mai ușoară a aluatului în timpul fabricării. Principalele tipuri de drojdii folosite sunt drojdia comprimată (umiditate ridicată, se poate adăuga ca atare în aluat sau în suspensie) și drojdia uscată activă (cu mult mai puțină umiditate decât drojdia comprimată); drojdia uscată trebuie să fie hidratată cu apă la o temperatură de 32 -‐ 38 ° C.
Figura 5. Drojdie comprimată și uscată (internet)
Aluaturi acide cu drojdie de bere – câteva exemple sunt polișul -‐ tip “poolish“, tip “biga“ și bașul tip “sponge“ (fig.6).
-‐ Polișul -‐ se face cu apă, făină și drojdie comprimată care, cu excepția variațiilor minore, se realizează cu proporția de 1 litru de apă pe kilogram de făină; rezultatul este o compoziție destul de lichidă.
-‐ Tipul “biga“ este un ferment solid, originar din Italia -‐ nivelul de apă va fi de 45% -‐50%, prin urmare, o hidratare mai scăzută decât polișul, care conține și drojdie (0,5-‐1%); timpul de fermentație este între 12 și 18 ore.
-‐ Tip “sponge“ -‐ principiile de pregătire ale acestuia sunt similare cu pregătirea celorlalte aluaturi acide; diferența fundamentală este că aluatul acid conține toate ingredientele din formulare, în timp ce acesta este făcut cu o parte aproximativ de 1/3 -‐ 1/4 din făină.
12
poliș tip biga tip sponge
Figura 6. Aluaturi acide cu drojdie
Dacă luăm în considerare definiția aluatului acid în sensul cel mai strict, ar trebui să fie definit ca masa de făină din grâu sau secară ca bază, apă (50-‐55%) și o cantitate mică de sare (0,5-‐1%). Această masă este menținută la temperatura camerei (25°C), astfel încât să promoveze creșterea florei microbiene și astfel să favorizeze diferitele fermentări care apar în masă. În cazul în care temperatura este mai mare s-‐ar fi îmbunătățit fermentațiile lactice și butirice. O altă definiție, conform cu Katina (2005) -‐ un procedeu în care făina și apa (și alte ingrediente) sunt fermentate cu microorganisme provenite din culturile precedente, culturi comerciale inițiale, echipamente de panificație sau din făină.
Fermentarea spontană a aluatului începe prin amestecarea făinii și a apei fără adăugarea unei culturi de pornire sau a unei porțiuni dintr-‐o fază de amestecare precedentă (aluat-‐mamă/madre). Efectul și mecanismele fermentării cu aluaturi acide sunt complexe și numeroase, multe schimbări apar în făină și în matricea aluatului – cum ar fi reacțiile biochimice prezentate în fig.7.
Figura 7. Transformări biochimice în aluat
13
Capitolul 3
Ce facem cu E-‐urile? -‐ aditivii principali utilizați în panificație
Consumatorii de multe ori nu au încredere în ceea ce văd înscris pe pachetele cu alimente -‐ studiile recente relevă nevoia consumatorilor de a se baza pe surse de încredere și de a avea ingrediente și produse naturale, existând o cerere globală pentru alimente naturale și sănătoase, pentru declarații corecte pe ambalaje. Dar ce anume înțeleg consumatorii prin "naturalețe" în ceea ce privește produsele alimentare ambalate? Iată ce au spus cei mai mulți: • 75%: alimentele naturale nu trebuie să conțină aditivi • 72%: produsele alimentare ambalate pot fi naturale • 64%: alimentele naturale și sănătoase -‐ aceleași lucru Natural = fără culori artificiale. La întrebarea despre semnificația alimentelor "naturale", răspunsul principal la nivel mondial a fost lipsa de coloranți artificiali, de conservanți sau arome artificiale. Numărul E -‐ oricare dintr-‐o serie de numere cu prefixul E care indică un aditiv alimentar specific recunoscut de Uniunea Europeană și utilizat în anumite alimente și băuturi pentru a-‐i îmbunătăți aroma sau culoarea sau pentru a le face mai rezistente. În legislația europeană pentru fiecare număr E sunt specificate nivelurile maxime de utilizare pentru fiecare categorie de produse alimentare în care este alocat un anumit aditiv.
De ce avem nevoie de agenți de ameliorare? O mulțime de motive conduc la utilizarea aditivilor în panificație -‐ mai jos sunt enumerate câteva dintre ele: -‐ facilitarea procesului tehnologic -‐ modificarea caracteristicilor produsului -‐ pentru a îmbunătăți volumul, textura și durata de valabilitate -‐ să se folosească ingrediente mai economice -‐ pentru a adăuga valoare Orice ingredient pe care îl adăugăm pentru a îmbunătăți potențialul de panificație a făinii poate fi numit "ameliorator". Procesele diferite au diferite făinuri și diferite formule optime de îmbunătățire. Amelioratorii sub o formă sau alta au fost folosiți de brutari timp de sute de ani, deci este greșit să ne gândim ca aceștia sunt aplicați doar proceselor moderne de fabricare a pâinii.
14
Astăzi, produsele pe care le numim amelioratori sunt un amestec dintr-‐o serie de materiale diferite, care sunt, de asemenea, considerate sub denumirea generală de "ingrediente funcționale". Formulările moderne de amelioratori sunt potrivite pentru diferite combinații de ingrediente, produse și procese, astfel încât substituirea unui ameliorator cu altul poate avea efecte adverse grave asupra calității produsului finit. Nivelurile de dozare îmbunătățite sunt, de asemenea, adaptate ingredientelor specifice și combinațiilor de procese și în plus față de complicațiile de calitate, în unele cazuri pot apărea implicații legale datorită înlocuirii amelioratorilor, chiar cu posibilitatea ca ingrediente nepermise să ajungă în pâine, sau ca nivelurile maxime de adaos să fie depășite.
3.1. Corecția făinii -‐ direct din moară
Există două aspecte principale privind utilizarea amelioratorilor în procesul de fabricare a pâinii, datorită tipului de producție. Pentru companiile mari, cu linii mari de producție automată, este posibil să se adauge într-‐un mod controlat toate ingredientele și aditivii, cu o greutate adecvată, dozată de dispozitivele specializate. Prin urmare, în astfel de instalații, brutarii ar putea realiza singuri amestecul de care au nevoie, pornind de la aditivi singulari, făcând propriile rețete de amelioratori, adaptate pentru diferite tipuri de produse. În brutăriile mici este destul de dificil pentru brutari să gestioneze amestecul de astfel de cantități mici de aditivi pentru fiecare lot, atunci este mai convenabil pentru ei să cumpere de la furnizori făină deja corectată (cu acid ascorbic, unele enzime, emulgatori, etc.) sau mai mult, produsele finale de care au nevoie -‐ fig. 8.
Figura 8. Făinuri pentru diferite aplicațiis: pâine bio, pâine de secară, patiserie
15
Multe fabrici vând făinuri pentru diferite scopuri -‐ pe fluxul tehnologic al măcinării făinii se adaugă cu atenție acordată cântăririi tuturor aditivilor speciali, adaptați pentru un anumit produs, iar produsul final este desemnat pentru un anumit tip de produs de panificație: pâine, prăjitură, croissant, biscuiți tip cookies și așa mai departe.
3.2. Aditivi tehnologici -‐ rol și necesitate
Principalele tipuri de aditivi tehnologici sunt:
Agenți de oxidare. Rolul oxidanților în panificație este acela de a îmbunătăți abilitățile de retenție a gazelor formate în aluat prin îmbunătățirea dezvoltării glutenului. Prin adăugarea de materiale de oxidare adecvate la aluat putem reduce timpul de dezvoltare pentru aluaturi de la mai multe ore la mai puțin de 10 minute și putem realiza majoritatea modificărilor în mixer. Dacă folosim un mixer de mare viteză, putem obține o dezvoltare completă a aluatului în mai puțin de 5 minute. Beneficiile agenților de oxidare au fost cunoscute de peste 50 de ani și au fost folosite multe tipuri diferite și sunt utilizate în întreaga lume. Unii dintre aceștia acționează lent, cum ar fi bromatul de potasiu, și au fost utilizați pe scară largă în întreaga Europă. Cele care acționează mai rapid, cum ar fi iodatul de potasiu, iodatul de calciu și azodicarbonamida, sunt mai utilizate în SUA. Cu toate acestea, cu o mai mare conștientizare a aditivilor alimentari de către populație în general și o mai bună înțelegere a funcției lor, s-‐au făcut o serie de modificări ale legislației în Europa, rezultând că a rămas permis doar acidul ascorbic (sau vitamina C sau E 300) ca singur agent de oxidare pentru utilizarea în industria de panificație. În prezent, nivelul de utilizare este quantum satis = utilizați cât de mult este necesar. Acești agenți de oxidare sunt adăugați în mod obișnuit ca parte a amelioratorului de pâine, dar pot fi, de asemenea, adăugați la făină de către morari. Brutarii trebuie să fie conștienți de faptul că de poate supradoza cantitatea de aditivi prin adăugarea de agenți de oxidare din mai multe surse.
Agenții reducători. Agenții de reducere fac aluatul mai extensibil. Aceștia sunt adăugați în mod deliberat în structura "slabă" în anumite produse. Ca agent principal utilizat în aluatul de pâine este un aminoacid cunoscut sub numele de L-‐cisteină. Poate fi folosit numai la niveluri scăzute în amelioratori, dar prin reducerea rezistenței la deformare a aluatului, ajută la modelarea și modelarea
16
formelor, cum ar fi chiflele și batoanele, fără deteriorări structurale. L-‐cisteina poate fi, de asemenea, utilizată în painea coaptă la tavă la niveluri scăzute în care capacitatea sa de a reduce rezistența poate ajuta la reducerea defectelor cauzate de turnarea necorespunzătoare. Alte ingrediente, cum ar fi drojdiile dezactivate și proteazele, au un efect similar. Agenții reducători înmoaie aluatul prin ruperea legăturilor încrucișate dintre lanțurile de aminoacizi din rețeaua de gluten, mai degrabă decât prin ruperea lanțurilor. Această reacție este finită și astfel procesul este în mod inerent mai controlabil decât cel care utilizează enzime. O gamă largă de rețete utilizează această tehnologie, iar agenții reducători sunt uneori utilizați împreună cu enzimele.
Emulgatori. Emulgatorul -‐ un termen general pe care îl folosim pentru a descrie ingredientele care pot ajuta la amestecarea a două materiale diferite. O gamă de emulgatori pot fi adăugați la pâine pentru a-‐i îmbunătăți calitatea, fiecare acționând puțin diferit și având propriile sale efecte speciale. Vom analiza pe scurt câțiva dintre aceștia:
-‐ gliceril monostearat GMS -‐ are un efect de înmuiere și antiînvechire -‐ esterii acidului diacetil tartric DATEM -‐ oferă un volum mai bun al pâinii, dar nu este permis în toate țările -‐ SSL stearoil lactilat de sodiu / CSL stearoil lactilat de calciu -‐ afectiv, dar costisitor -‐ lecitina -‐ naturală, ieftină, dar mai puțin eficientă
Agenți de complexare a amidonului, emulgatorii, au fost utilizați ca agenți anti-‐învechire de mai mulți ani (DATEM, SSL / CSL, GMS) pentru a reduce învechirea aparentă a pâinii. Emulgatorii complexează cu amiloza și inhibă rata de cristalizare a amidonului.
17
Faza de procesare
Amestecare Dospire Coacere Valabilitate
Îmbunătățirea procesului Reținerea gazelor Reținerea gazelor Îmbunătățirea moliciunii
Fermentație scurtă Structura miezului Valabilitate prelungită
Toleranță mai bună
Figura 9. Efecte ale emulgatorilor în timpul fabricării pâinii
Balanța hidrofilă -‐ lipofilă, HLB este un sistem de clasificare a agenților tensioactivi / emulgatori, prin cantitatea de molecule care sunt atrase de moleculele de apă sau de lipide, pe o scară de la 0 la 20; câteva exemple: acid oleic 1,0, mono-‐ și digliceride 2,8, DATEM 7 -‐ 8, SSL 10,0. În plus față de sistemele de emulsifianți unici, utilizarea gelurilor multi-‐emulgatoare în fabricarea d e prăjituri este destul de răspândită, deoarece amestecurile de emulgatori tind să producă rezultate mai bune decât materialele individuale și poate fi acoperită o gamă mai largă de HLB. Utilizarea esterilor de poliglicerol, a esterilor de sorbitan sau a esterilor de propilen glicol în combinație cu GMS pot da îmbunătățiri suplimentare.
Enzime. Enzimele sunt catalizatori biologici -‐ toate enzimele cunoscute sunt proteine. Acestea sunt molecule mari formate din lanțuri de aminoacizi legați împreună prin legături peptidice. Enzimele, ca materiale active au avut o importanță mai mare în formularea agenților deameliorare în ultimii ani. Factorii care afectează activitatea enzimatică sunt:
-‐ temperatura -‐ pH-‐ul -‐ concentrația substratului -‐ inhibitori. Făinurile malțificate de orz și de grâu, deseori denumite făină diastatică de malț, au fost și sunt încă folosite ca amelioratori de către brutari pentru a asigura o mai bună retenție a gazelor și alte beneficii în aluaturi. Rolul
18
tradițional al făinii de orz malțificate a fost îmbunătățirea producerii de gaze în aluaturile cu fermentație de lungă durată, dar astăzi cu aluaturile mai rapid procesate, această funcție este în mare măsură irelevantă. Făina de soia a fost folosită ca un ameliorator pentru pâine de mulți ani. Acestă făină conține lipoxigenază care "înmoaie" pigmenții naturali din făină pentru a crea o pâine mai albă. Alte substanțe active enzimatic au avut o importanță mai mare în formulările de ameliorare. În 1996, utilizarea enzimelor în pâine a fost "dereglementată" -‐ aceasta înseamnă că putem folosi o gamă mult mai largă de enzime decât înainte, cu condiția să se dovedească a fi sigure pentru utilizare și pentru consumul uman. Aceasta va permite industriei de panificație să utilizeze și mai mult proprietățile speciale ale enzimelor pentru îmbunătățirea performanțelor aluatului și a calității pâinii. Enzimele principale din pâine sunt prezentate în fig.10.
Figura 10. Enzime în pâine
α-‐amilaza din cereale este prezentă în mod natural în făina de grâu, aceasta desfăcând amidonul în zaharuri simple pentru a hrăni planta tânără. Nivelurile variază în funcție de calitatea grâului și de condițiile meteorologice din timpul recoltării. α -‐amilaza din cereale poate fi un ameliorator bun al pâinii, dar la niveluri ridicate poate provoca lipirea, cel mai vizibil în pâinea pentru sandwich; nivelele sunt măsurate în secunde utilizând Hagberg Falling Number (HFN), unde 60s este un nivel foarte ridicat și 450s este un nivel foarte scăzut. Morarii controlează nivelul în făină prin amestecarea grâului. Termenul alfa-‐amilază este utilizat pentru a descrie o gamă de enzime care sunt capabile să descompună granulele de amidon deteriorate înproduse cunoscute sub numele de dextrine și în combinație cu beta-‐amilază, pentru a produce maltoză. Alfa și beta-‐amilaza lucrează în combinație. Beta-‐amilaza atacă capetele lanțurilor de
19
amiloză și amilopectină care rup componenții macromoleculari în molecule individuale de zahăr de maltoză.
Majoritatea făinurilor de grâu conțin niveluri adecvate de beta-‐amilază, astfel încât este alfa-‐amilaza cea care controlează reacția. Adaosurile de alfa-‐amilază în aluat prin amelioratori și chiar în morile de făină sunt preferate mai degrabă în forma fungică decât cea de proveniență din cereale. Acest lucru se datorează faptului că forma fungică este inactivată la temperaturi mai scăzute în procesul de coacere și reduce riscul formării unor niveluri ridicate de dextrine lipicioase. Excesul de a-‐amilază din cereale reduce calitatea pâinii. Alfa-‐amilaza din cereale este produsă în timpul ciclului de creștere și poate atinge niveluri destul de ridicate dacă perioada de recoltare este umedă. Dextrinele care sunt produse prin acțiunea alfa-‐amilazei asupra amidonului deteriorat sunt lipicioase și dacă nivelul lor este suficient de ridicat în pâinea ca produs finit se acumulează pe lamele de tăiere și pot reduce eficiența acestora.
Cealaltă enzimă utilizată pe scară largă este hemicelulaza, cunoscută și sub denumirea de pentozanază și xilanază. Acesta a fost adăugată la lista enzimelor permise în anul 1996 și a ajuns deja la o utilizare pe scară largă. Acestea reacționează cu un grup complex de componente din făină, numite pentozani, care sunt prezenți în făina albă la niveluri de aproximativ 2% din greutatea totală a făinii. Semnificația pentozanilor în structura aluatului devine evidentă dacă se analizează distribuția apei în aluatul de pâine. Deși pentozanii reprezintă doar aproximativ 2% din greutatea totală a făinii, aceștia leagă aproximativ de zece ori greutatea proprie de apă. Hemicelulazele ajută la creșterea volumului, îmbunătățirea prelucrării aluatului, dar au un foarte slab efect asupra fermității -‐ mecanismul general este, probabil, similar celui pentru amilaze, mărind retenția de gaz și întârziind punctul de întărire al pâinii în cuptor.
Gumele. Guma de xantan, de guar, sunt agenți de legare a apei. Gradul de moale al pâinii poate fi influențat de creșterea conținutului de apă al miezului, de aceea umiditatea în aluat poate fi mărită (2-‐3%). În același scop, s-‐ar putea folosi și făină mai puternică, care are o absorbție mai mare a apei și hidrocoloizi. Dar există unele probleme legate de utilizarea gumelor:
-‐ apa fiind un ingredient nestructural, poate duce la un volum mai mic
20
-‐ creșterea cantității de apă poate crește activitatea apei și poate reduce perioada până la apariția mucegaiului.
3.3. Cum să înlocuiți E-‐urile
Principalii conservanți chimici utilizați la fabricarea pâinii -‐ acizii organici slabi, cum ar fi propionic, benzoic și sorbic, sunt utilizați pentru a suprima creșterea microorganismelor și a prelungi valabilitatea produselor de panificație. Acidul propionic și derivații au acțiune împotriva mucegaiurilor, drojdiilor și a unor bacterii (inhibă Bacillus Mesentericus -‐ bacteria care provoacă boala întinderii la pâine); acidul propionic și propionault de calciu sunt utilizate de regulă la concentrații de 0,1 și respectiv 0,2%. La aceste niveluri, mucegaiurile pot fi inhibate timp de 2 zile sau mai mult și se poate preveni apariția bolii. Sunt necesare cantități mai mari de propionați pentru a obține o acțiune suficientă de conservare, dar aceste concentrații dau pâinii un miros distinct. Acidul sorbic are activitate în principal împotriva drojdiilor și mucegaiurilor, este eficient pentru controlul creșterii mucegaiului în produsele de panificație la nivel de 0,125% până la 0,3% și uneori este utilizat în combinație cu propionații pentru a-‐i suprima proprietățile senzoriale negative și pentru a obține un spectru mai larg și o mai mare eficiență împotriva microorganismelor de degradare a pâinii. Gustul rezidual este mai mic decât la alți conservanți, dar are un efect advers asupra activității drojdiei și, prin urmare, asupra reologiei aluatului, producând o reducere serioasă a volumului pâinii și făcând aluatul lipicios și dificil de procesat. Pentru a evita utilizarea acestor substanțe chimice de conservare, bacteriile acidolactice (LAB) sunt recomandate ca organisme de conservare biologică -‐ inhibă creșterea mucegaiului în panificație. Bio-‐conservarea înseamnă utilizarea microorganismelor și a metaboliților acestora pentru a preveni contaminarea și pentru a prelungi durata de conservare a alimentelor (fig.11).
21
Figura 11. Influența bacteriilor acidolactice (LAB) Un alt exemplu de înlocuire a aditivilor chimici este utilizarea efectului alfa-‐amilazei fungice FAA asupra înălțimii pâinii în timpul coacerii. Mecanismul prin care se obțin aceste îmbunătățiri: marirea creșterii înălțimii în cuptor se datorează acțiunii alfa-‐amilazei fungice asupra amidonului din pâine (temperatura fiind de 55 până la 60 ° C, care scade viscozitatea aluatului). Observațiile privind aluatul în timpul coacerii arată că acest lucru le permite să se extindă în continuare mai târziu în procesul de coacere -‐ fig. 12.
Figura 12. Efectul FAA în timpul coacerii (Campden BRI)
22
Capitolul 4
Traseul prelucrării aluatului -‐ primii pași ai fluxului tehnologic
Făina, apa, drojdia și alte ingrediente (așa cum sunt prezentate în capitolul 2.3) sunt amestecate, pentru a obține aluatul; după fermentarea aluatului în vrac urmează: divizarea în bucăți mai mici, modelarea bucăților de aluat în forma finală a produsului dorit și etapa de dospire finală. Pentru fabricarea pâinii tradiționale, după amestecare, aluatul trebuie să fie fermentat pentru o perioadă de timp (poate fi de 2/3/4 ore -‐ depinde de tipul de tehnologie) înainte de prelucrarea finală. În această perioadă de timp apar contribuții semnificative la dezvoltarea glutenului. Dacă se utilizează un agent de oxidare, glutenul este dezvoltat în mixer, economisind o cantitate considerabilă de timp. Utilizarea acidului ascorbic la fabricarea pâinii nu este la fel de simplă ca și în cazul celorlalți oxidanți autorizați și folosiți anterior. Acidul ascorbic poate funcționa ca agent de oxidare în aluat numai după ce acesta a fost oxidat într-‐o formă cunoscută sub numele de acid dehidro-‐ascorbic și pentru a obține această conversie este necesar oxigenul.
Figura 13. Efectul acidului ascorbic
Cu suficient oxigen disponibil, acidul ascorbic se convertește mai întâi în forma deshidratată pentru a oxida proteinele și a face unele modificări înapoi la forma inițială de acid ascorbic (fig.13). Ciclul continuă atât timp cât este disponibil oxigen suficient. Oxidarea aluatului de pâine facilitează legăturile încrucișate ale moleculelor de proteine, determinând aluatul să devină mai puternic, mai elastic, ajutând astfel la textura și forma produsului final. Alte ingrediente ale aluatului folosesc oxigenul în timpul amestecării -‐ mai ales drojdia care va îndepărta oxigenul atât de repede încât până la sfârșitul celor mai multe
23
metode de amestecare a aluatului nu rămâne oxigen în aluat pentru conversia acidului ascorbic. Schimbarea principală a gazelor din aluat constă din trecerea de la un amestec de oxigen și azot la un amestec de dioxid de carbon și azot. Prin urmare, contribuția oxidanților la calitatea pâinii este semnificativă, prin îmbunătățirea dezvoltării aluatului vom obține un volum mai mare al produsului și un miez mai moale. În unele medii de prelucrare putem obține, de asemenea, o structură mai fină a celulelor, care va da pâine moale și o culoare mai deschisă. Acidul ascorbic are un avantaj semnificativ față de alți agenți oxidanți, deoarece, din moment ce disponibilitatea oxigenului limitează acțiunea sa, este foarte dificil să se suprapună prin creșterea nivelului adăugat. În cel mai bun caz, acidul ascorbic rămâne inactiv odată ce oxigenul nu mai este prezent în aluat, deși poate acționa acum ca agent de reducere și se rupe mai degrabă decât să creeze legături cu proteinele. Acțiunea acidului ascorbic este sensibilă la temperatură și, pe măsură ce temperaturile aluatului sunt mai mici, devine mai puțin activă și, prin urmare, oferă mai puțină dezvoltare aluatului. În brutării există întotdeauna tentația de a reduce temperatura aluatului pentru a reduce activitatea drojdiei și a face aluatul mai ușor de manevrat, dar în acest mod există pericolul reducerii dezvoltării aluatului și a volumului pâinii.
Ca alternativă la adaosul de grăsimi solide în aluatul de pâine (fig.14), sunt uneori considerați emulgatori cum ar fi GMS gliceril monostearat, esteri ai acidului diacetil tartric DATEM, stearil lactilat de sodiu SSL și stearil lactilat de calciu CSL. Cu siguranță îmbunătățesc stabilitatea bulelor de gaze și, asemenea grăsimilor, se aliniază cu bulele de aer din aluat. Cu toate acestea, ele au puncte de topire diferite și profile de topire diferite și nu pot fi utilizate pentru a înlocui direct grăsimile solide.
Figura 14. Acțiunea emulgatorilor
24
4.1. Amestecarea, fermentarea, divizarea, dospirea finală -‐ procesele principale implicate
Prepararea aluatului ar putea fi făcută în principal prin trei metode:
-‐ Metoda directă -‐ toate ingredientele sunt amestecate într-‐o singură fază
-‐ Metoda semi-‐directă -‐ aluatul se obține dintr-‐o singură fază, dar se adaugă o anumită cantitate din aluatul fermentat anterior
-‐ Metoda indirectă -‐ există două faze: în prima se pregătește un pre-‐aluat (ar putea fi tip biga sau poliș) care se adaugă în a doua fază la aluatul deja fermentat, împreună cu celelalte ingrediente.
Obținerea pâinii începe prin formarea unui aluat vâscos dezvoltat într-‐un mixer (fig.15) -‐ în timpul amestecării, se dezvoltă structura glutenului și se umectează particulele de amidon. Formarea glutenului este principalul proces fizico-‐mecanic care are loc în timpul formării aluatului. Pe măsură ce progresează amestecarea, aerul este încorporat și distribuit în celule mici, fine. Drojdia produce CO2 în timpul amestecării și în etapele ulterioare de fabricare a pâinii, care difuzează în aceste celule fine, care sunt umflate prin creșterea presiunii interne.
Figura 15. Diferite tipuri de mixere (internet)
Procesele biochimice apar și în această fază de formare a aluatului: transformări ale lipidelor, carbohidraților și proteinelor, facilitate de prezența enzimelor (din făină și drojdie). Diferite legături formate între proteinele glutenului și alte componente, ca proteine solubile, săruri minerale, amidon, lipide, conduc la formarea unei mase omogene și uniforme -‐ aluatul.
25
Procesele microbiologice, care implică microbiota aluatului, sunt reprezentate de înmulțirea celulelor de drojdie și de înmulțirea bacteriilor lactice, urmată de fermentația alcoolică și lactică. Obiectivul fermentării este obținerea unui astfel de aluat care ar putea funcționa optim în timpul fazelor de dezvoltare, de fermentare și de coacere. În timpul fermentării procesele inițiate în perioada de amestecare se desfășoară: moleculele de proteine din gluten se umflă și absorb CO2 format de drojdie, realizând astfel o rețea între acestea și conferind o structură spongioasă. Sub reacția enzimelor proteolitice se obține un aluat maleabil.
În timpul fermentației, aluatul a suferit o creștere a temperaturii de 2 -‐ 3 ° C, datorită descompunerii zaharurilor de către drojdie. În același timp, greutatea aluatului la sfârșitul fermentației este mai mică cu 2-‐3%. Pierderile sunt cauzate de fermentarea zaharurilor (solide) în substanțe volatile (CO2 și alcool etilic) care se evaporă parțial și prin vaporizarea apei.
După amestecare și fermentarea în vrac, aluatul trece prin alte operații ca divizarea, rotunjirea (fig.16), odihna, transportul, alungirea, tăierea, plierea și introduserea în forme -‐ în funcție de forma produsului final -‐ care ar putea deteriora glutenul format. În cazul în care aluatul este presat, forfecat sau învârtit, structura se descompune -‐ rezultatul este că bucata de aluat prezintă dungi de textură grosieră, fermă, cu o culoare palidă. Dacă structura aluatului este slabă în urma utilizării făinii cu conținut scăzut de proteine, a amidonului denaturat și a adaosului ridicat de apă, aluatul trebuie manipulat foarte ușor pentru a obține cea mai bună calitate. Dacă structura este puternică datorită utilizării unei combinații de făină cu proteină de bună calitate, denaturare moderată a amidonului și adiției de apă, bine formulată și complet dezvoltată, apare o rezistență ridicată la schimbarea formei -‐ în special de la o formă rotundă la o foaie și mai mult timp de relaxare este necesar între aceste operațiuni de modelare.
26
Figura 16. Diferite operații de modelare a bucăților de aluat divizate după fermentarea în vrac ( internet) Nivelurile de grăsimi adăugate în aluatul de pâine sunt mici, dar foarte funcționale, iar efectele grăsimilor sunt combinate și cu funcționalitatea lipidelor native din grâu și a surfactanților adăugați. Uleiul lichid este cunoscut ca având un efect negativ asupra volumului pâinii, în special în cazul metodei directe. Acesta destabilizează moleculele de aer, astfel încât volumul pâinii este redus și structura miezului este deteriorată. Grăsimea solidă s-‐a dovedit a ajuta la reținerea gazelor -‐ aceste plăci solide tind să se orienteze în jurul celulelor de aer și să stabilizeze spuma, asigurând un perete solid în jurul celulei de aer.
În timpul operațiilor de modelare, aluatul este modelat conform specificațiilor produsului final; apoi o fază de fermentare -‐ dospirea finală, este prevăzută pentru a asigura un volum optim al produsului (fig.17).
Figura 17. Faza de dospire finală
27
4.2. Parametrii specifici -‐ definiții și importanță
Temperatura -‐ este un parametru important care influențează întregul flux tehnologic, de la materiile prime până la spațiul de stocare final al produsului. Fiecare rețetă are temperatura specifică pentru fiecare etapă a procesului, dar există câteva etape care trebuie păstrate în minte și folosite pentru calcularea altor temperaturi. Temperatura optimă pentru înmulțirea drojdiei este de 25-‐30 ° C, prin urmare, pentru a facilita multiplicarea, temperatura aluatului trebuie să fie între 25 și 28 ° C, în funcție de tipul de aluat: 25 ° C -‐ aluat moale, 27 ° C -‐ foarte aluat moale, 23 ° C -‐ aluat uscat. Temperatura finală a aluatului depinde de: temperatura ambiantă, temperatura făinii, temperatura apei și creșterea temperaturii cauzate de dispozitivul de amestecare. Pe de altă parte, temperatura apei ar putea fi calculată în funcție de temperatura finală a aluatului, temperatura ambiantă, temperatura făinii și așa mai departe.
Durata -‐ timpul necesar pentru dezvoltarea fazelor, operațiunilor -‐ este un parametru important. Timpul de fermentare a pre-‐aluatului este variabil, în funcție de consistența și temperatura amestecului; ar putea fi foarte lung, chiar 48 de ore pentru anumite tipuri de fermentare. Timpul de amestecare este de asemenea diferit, în funcție de metodă (directă, semi-‐directă și indirectă), de tipul de mixer (spirală, furcă sau cele care imită mișcarea mâinilor), viteza de rotație -‐ dar în orice caz este important să setați și urmați timpul optim care asigură un aluat omogen. Timpul de fermentare depinde de mulți factori (tipul de produs, calitatea drojdiei, caracteristicile aluatului, condițiile ambientale, metoda de obținere a aluatului, proprietățile făinii) și se va reduce atunci când: -‐ cantitatea de drojdie din rețetă este ridicată -‐ temperatură și umiditate ridicată ale zonei ambientale -‐ hidratarea aluatului este mare -‐ făina este slabă Timpul de fermentare va crește atunci când: -‐ făina este prea puternică -‐ umiditatea aluatului este scăzută -‐ temperatură și umiditate scăzute în zona ambientală -‐ conținutul de aluat este bogat în zaharuri, grăsimi.
28
Capitolul 5
De la aluat la pâine Coacerea este un proces cu temperaturi ridicate, aplicat bucăților fermentate de aluat, care transformă aluatul în forma coaptă, pâinea. În timpul coacerii apar mai multe fenomene: dezvoltarea volumului produselor, formarea crustei și a miezului, eliberarea aromelor, formarea culorii pâinii, pierderea în umiditate și greutate. Bucățile de aluat în timpul coacerii primesc căldură de la suprafețele cuptorului (în moduri diferite: conducție, convecție și radiație, în funcție de tipul cuptorului), care sunt deja la aproximativ 100 ° C, iar temperatura crește constant. Stratul superficial încălzit extinde căldura spre straturile interioare care, la sfârșitul procesului, ajung și la 100 ° C. Umiditatea cuptorului este, de asemenea, foarte importantă pentru schimbul de căldură, nu numai pentru proprietățile pâinii (volumul, forma, aspectul, culoarea și grosimea cojii), dar și viteza de coacere. Mai multă umiditate în cuptor, mai multă apă condensată pe suprafața pâinii și, în același timp, crește căldura astfel încât temperatura produsului să crească rapid. Procesul de condensare a apei urmează până când temperatura la suprafață atinge 100 ° C (evaporarea apei) și începe procesul opus, evaporarea apei din stratul superficial și apoi din cele interioare. Este important să opriți coacerea la momentul optim, prin urmare o anumită cantitate de umiditate trebuie să rămână în interiorul pâinii; această umiditate internă va migra în straturile superioare în timpul procesului de răcire. Timpul de coacere este direct proporțional cu greutatea aluatului, deci cu cât este mai mare greutatea bucăților de aluat, este nevoie de un timp mai îndelungat de coacere. Aceeași relație se poate observa și în cazul înălțimii produselor, la o anumită temperatură de coacere, o perioadă mai lungă de timp fiind implicată pentru răcirea pâinii cu dimensiuni mai mari. 5.1. Transformări în timpul coacerii Procesele microbiologice, coloidale și biochimice se desfășoară în timpul fazei de coacere.
29
Procese microbiologice. Procesele de fermentare au o evoluție majoră în timpul fazei de dospire a aluatului; în timpul coacerii microorganismele sunt parțial inactivate de temperatura cuptorului. Numai în centrul produsului, unde temperatura nu este atât de ridicată, se observă o anumită activitate a microorganismelor. În centru, până când temperatura atinge 35 ° C, drojdiile sunt de asemenea active, producând CO2. La 35 ° C, fermentația alcoolică este maximă. Activitatea drojdiei rămâne în continuare ridicată până la 40 ° C, apoi apare o scădere semnificativă și la 50-‐53 ° C când metabolismul drojdiei este oprit. Bacteriile lactice mezofile sunt inactivate la 35 ° C și cele termofile la 54 ° C, deci în prima parte a coacerii, fermentația lactică are încă loc. Procesele biochimice care apar în timpul coacerii sunt:
-‐ producerea de CO2 și alcool etilic sub acțiunea drojdiei (figura 18);
Figura 18. Zaharurile sunt consumate de către drojdii rezultând CO2 și alcool etilic ( finecooking.com)
-‐ producția de acid lactic, acetic și acid butiric sub acțiunea bacteriilor lactice;
-‐ gelatinizarea amidonului, mai întâi în coaja pâinii și apoi în miez, la 56-‐60 ° C; amidonul este ușor atacat de amilază și, atâta timp cât este activ, este transformat în dextrine, maltoză și glucoză;
-‐ reducerea pentozanilor în forme solubile -‐ la 60-‐70 ° C începe denaturarea proteinelor glutenului, prin
coagularea lor structura pâinii fiind stabilizată -‐ enzimele proteolitice sunt rezistente la temperatură, deci active până
30
la 80-‐85 ° C, și transformă proteinele în peptide, iar acestea în aminoacizi
-‐ în stadiul inițial de coacere, o parte din zaharurile formate din amidon, sunt consumate de drojdie; restul (2-‐3% din substanța uscată a produsului) este caramelizat în coaja produsului, o parte este legată de aminoacizii formați anterior, formând melanoidinele. În această etapă se formează și acrilamida (fig.19). Aceste produse care rezultă din transformarea zaharurilor dau produsului coaja de culoare maro, precum și gustul și mirosul atât de specifice pentru pâine.
Figura 19. Influența temperaturii asupra conținutului de acrilamidă ( Ahrné et. All, 2007)
-‐ în miezul și coajă pâinii se formează substanțe aromatizante volatile, care rezultă din acizi organici și alcool etilic și se evaporă, dând o aromă intensă a produsului finit
Procese coloidale.
-‐ transformarea glutenului -‐ la 30 ° C glutenul prezintă cea mai mare capacitate de absorbție a apei; această capacitate scade odată cu creșterea temperaturii, de aceea la 60-‐70 ° C proteinele sunt denaturate, eliberând apa absorbită anterior.
-‐ modificarea amidonului; amidonul, spre deosebire de gluten,
mărește capacitatea de a absorbi apa la o temperatură în creștere, ajungând la un maxim la 50-‐60 ° C, când amidonul gelatinizează, iar granulele sale sunt rupte. Absorbind multă apă, granulele se umflă progresiv, creând o presiune internă care distruge straturile protectoare.
31
Prin urmare, în intervalul de temperaturi de 50-‐70 ° C, există procese simultane de denaturare a proteinelor și gelatinizare a amidonului, ceea ce explică modul în care aluatul este transformat în miezul de pâine. În timpul coacerii, celulele de aer sunt umflate chiar mai mult prin creșterea presiunii gazelor, a presiunii vaporilor de apă dată de cantitatea suplimentară de apă și de ieșirea CO2 datorită scăderii solubilității. Acesta este creșterea în cuptor. La un moment dat, în timpul procesului de coacere, celulele de aer se rup, deoarece proprietățile elastice ale pereților celulari nu pot face față presiunii. Aceasta conferă structura de pori fini a miezului de pâine. Multe variații ale performanțelor și volumului după coacere care au fost observate la făina maturată au fost atribuite modificării structurii lipidelor native datorită oxidării și acțiunii lipazelor. Două probleme bine cunoscute în procesul de fabricare a pâinii au fost legate de variațiile naturii lipidelor native: lipsa creșterii în cuptor chiar dacă volumul după dospire este și apariția de “solzi” pe suprafața pâinii coapte. 5.2. Tipuri de cuptoare -‐ cum să asigurăm individualitatea produselor Principiile generale menționate mai sus sunt aplicabile procesului de coacere, indiferent de tipurile de cuptoare. Acestea pot fi diferite în funcție de modul de transmitere a căldurii, de materialele din care sunt fabricate, de prezența aburului, de principiul de funcționare etc. Procesul de coacere și tipul de cuptor au o mare influență asupra produsului finit, conferind acele caracteristici care fac diferența dintre produse, categorii. Alegerea corectă a tipului de cuptor nu este numai pentru a asigura coerența fluxului tehnologic, ci și de a asigura capacitatea de preîncărcare a bucăților de aluat pentru coacere, și pentru a obține o productivitate adecvată a activității. În funcție de cantitățile despre care vorbim, există diferențe între industrie și producție artizanală.
32
Figura 20. Tipuri de cuptoare pentru brutărie(static și continuu) În plus, aspectul produsului ca urmare a procesului de coacere poate fi foarte diferit dacă se utilizează sau nu aburul, sau succesiunea zonelor cu temperaturi diferite. Capitol 6
Răcirea pâinii
După coacere au loc două procese: -‐ transpirație -‐ constă în răcirea și uscarea completă a produsului după coacere; la sfârșitul coacerii, în orice produs copt, în miez rămâne o anumită umiditate, care se pierde mai devreme sau mai târziu, în funcție de dimensiunea produsului; -‐ îmbătrânirea pâinii, caracterizată prin: -‐ retrogradarea amidonului -‐ apa absorbită anterior de amidon este eliberată, absorbită de gluten sau migrează în coajă -‐ apa care trece de la miez la coajă și de aici în mediul înconjurător -‐ o parte a apei rămâne în coajă, astfel încât miezul devine din ce în ce mai uscat -‐ procentul crescut de apă rămasă în miez este un factor care favorizează dezvoltarea mucegaiului.
33
6.1. Importanță și parametri
Pâinea trebuie să se răcească înainte de ambalare și, atunci când este cazul, înainte de feliere; în caz contrar, miezul va fi cald și gumos. Mai întâi, pâinea eliberează în interiorul ambalajului un condens nedorit al umidității și poate cauza probleme la feliere, cu lamele încărcate și timp pierdut pentru curățarea lamelor. Răcirea pâinii este parte integrantă a procesului tehnologic în producția industrială de pâine, cu viteză mare, în spirale de răcire. În timpul procesului de răcire, pâinea coaptă pierde umiditatea, se usucă și se intensifică ca aromă. În funcție de mărimea și forma pâinii, ar putea dura până la 2 ore pentru ca pâinea să se răcească complet. Acest lucru este critic, deoarece majoritatea brutarilor au tendința de a prelungi acest proces cu o pierdere excesivă de umiditate. Temperatura internă a pâinii din cuptor este de aproximativ 95 ° C, iar coaja este undeva între 150 ° C și 180 ° C.
Procesele de răcire și păstrare pot avea loc în zona de expediere sau în timpul transportului. Pentru răcirea în zona de expediere, este necesar un aer proaspăt adecvat, de preferință, folosind turbulențe cu aer forțat, astfel încât pâinile să se răcească treptat la aproximativ 35 ° C. Transportul efectiv nu este recomandat până când bucățile de paine de 1 kg și peste au atins această temperatură, presupunând că nu sunt destinate tăierii și ambalării. În timpul răcirii pâinii, există întotdeauna un pericol potențial de infecție microbiană, fie în brutăriile cu mici lanțuri de distribuție până la punctul de vânzare, fie în brutăria industrială mare, unde lanțurile de distribuție sunt întotdeauna mult mai lungi. Principala cauză a infecțiilor microbiene este umiditatea ridicată inevitabilă și incidența condensului.
Toate spațiile de depozitare și de expediere trebuie să fie păstrate curate, bine aerisite și fără mirosuri străine contaminante. În cazul în care se utilizează convecție forțată, admisia de aer ar trebui, în mod ideal, să fie filtrată înainte de a intra în zona de răcire. Alte dispozitive pentru igiena generală în aceste zone sunt: prezența radiațiilor pe bază de UV, unitățile de control pentru insecte, controlul climatic (temperatură / umiditate) și dispozitivele de ozonizare.
34
Temperatura internă a pâinii trebuie să fie redusă la 35 -‐ 40 ° C la sfârșitul ciclului de răcire; acest lucru ar putea fi realizat cu o temperatură exterioară a aerului de 24 ° C și o umiditate relativă de 85%, și cu o mișcare a aerului. Pâinea este în mod normal ambalată la limita legală de 38 -‐ 42% umiditate. O metodă de răcire adecvată (fig.21) poate evita deteriorarea microbiologică.
Figura 21. Răcirea pâinii în zona de desfacere și în mod continuu (spirala de răcire) 6.2. Învechirea pâinii -‐ modificări și prevenire Pâinea proaspătă este un produs cu o durată scurtă de conservare și în timpul depozitării sale apar modificări chimice și fizice, cunoscute sub denumirea de învechire. Ca urmare a acestor schimbări, calitatea pâinii se deteriorează treptat, deoarece își pierde prospețimea și gustul, în timp ce crește fermitatea și rigiditatea cojii. Baza moleculară a învechirii este examinată prin analizarea a ceea ce se știe despre componentele făinii de grâu, factorii care afectează rata de învechire și diferitele mecanisme care au fost propuse. Stocarea pâinii este un fenomen complex în care funcționează mai multe mecanisme -‐ fig. 22 (Katina și colab., 2006). Cristalizarea polimerilor cu formarea structurilor super-‐moleculare are loc cu cu siguranță. Cea mai plauzibilă ipoteză este aceea că are loc retrogradarea amilopectinei și deoarece moleculele de apă sunt încorporate în cristale, distribuția apei este schimbată de la gluten la amidon / amilopectină, prin schimbarea naturii rețelei de gluten. Rolul aditivilor poate fi schimbarea naturii moleculelor de proteine de amidon, funcționarea ca plastifianți și / sau întârzierea redistribuirii apei între componente. Temperatura de depozitare are o mare influență asupra vitezei de învechire a pâinii. Pentru temperaturi de depozitare de -‐18 ° C, activitatea apei scade
35
și se menține la un nivel aproape constant timp de 23 de zile. În timpul depozitării, moleculele de amidon sunt asociate și generează o nouă ordine cristalină. Așa cum s-‐a observat în cazul cineticii de recristalizare, la -‐18 ° C poate să apară doar o creștere a cristalului, în timp ce la 25 ° C și 4 ° C ar exista nu numai creșterea, ci și formarea de noi cristale. La 4 ° C, gradul de retrogradare a amidonului este cel mai ridicat pentru condițiile studiate (Russel, 1983).
Figura 22. Micrografice ale miezului proaspăt de pâine cu acid fucsic și calciu-‐fluor pentru a vizualiza proteinele și pereții celulelor: (a) pâine albă de grâu proaspătă,și (b) la 6 zile; (c) pâine cu tărâțe, proaspătă și (d) la 6 zile; (e) pâine cu tărâțe cu amestec enzimatic, proaspătă și (f) la 6 zile; (g) pâine cu tărâțe și aluat acid, proaspătă și (h) la 6 zile; (i) pâine cu tărâțe și aluat acid cu amestec enzimatic, proaspătă și (j) la 6 zile.
36
Câteva soluții pentru a preveni învechirea pâinii:
-‐ Amilazele maltogene pot ajuta la ameliorarea moliciunii pâinii peste durata de depozitare și sunt utilizate de către fabricile panificație pentru a contracara efectele învechirii, în special în produsele cu durată lungă de viață. -‐ Lipazele produc monogliceride și acizi grași din trigliceride care complexează cu amidon pentru a inhiba învechirea. -‐ Combinația amestecului de tărâțe și amestec de enzime a îmbunătățit semnificativ volumul, textura și durata de conservare a pâinii de grâu suplimentată cu tărâțe de grâu (20 g tărâțe / 100 g făină). Utilizarea tărâțelor fermentate îmbunătățește structura rețelei de gluten și poate modifica migrația apei între amidon, proteine și particulele de tărâțe în timpul depozitării. Efectul anti-‐învechire al utilizării combinate a amestecului de aluat acid și tărâțe cu amestec de enzime se datorează reducerii gradului retrogradării amidonului, creșterii încetinite a rigidității structurii polimerice și datorită degradării componentelor peretelui celular care conduc la o distribuție alterată a apei între matricea de amidon și proteină (Katina et al ., 2006). Grăsimile sunt recunoscute pentru întârzierea învechirii pâinii. Cercetările au arătat că atunci când grăsimea este adăugată la făină degresată, în cazul în care au fost îndepărtate lipidele polare native, se pierde efectul anti-‐învechire. Teoria cea mai răspândită este crearea de complecși cu constituenții amidonului (amilază și amilopectină). Efectul anti-‐învechire este mai frecvent la procente de grăsimi mai mari de 3% față de greutatea făinii. -‐ monogliceridele sub formă de hidrat s-‐au dovedit a fi agenții tensioactivi anti -‐ învechire de top și depășesc performanțele șorteningurilor atât în cazul anti învechirii, cât și al obținerii unei pâini mai moi. -‐ controlul activității apei -‐ activitatea apei afectează chimia alimentelor și poate fi controlată prin îndepărtare (deshidratare sau uscare) sau prin legarea chimică a apei, reducând activitatea acesteia. Câteva exemple: propilen glicol, zaharoză și clorură de sodiu utilizate pentru atingerea unor valori ale activității apei de 0,78 sau 0,79 în produsele alimentare semi-‐umede; combinația de zahăr (7%), glicerol (2%), propilen glicol (1%) și sare (1,5%) pentru o activitate de 0,85 în produsele pe bază de cereale; utilizând glicerol în
37
proporție de 15 până la 45% din total produs alimentar se poate atinge o valoare de mai mică decât 0,85. Capitolul 7
Ambalare și termen de valabilitate Spre deosebire de pâinea proaspătă, care se învechește în mai puțin de o săptămână, pâinea congelată se învechește foarte încet (pâinea a fost ținută în stare proaspătă timp de mai multe luni prin păstrare la -‐22 ° C). Prin urmare, cu cât temperatura este mai scăzută, cu atât este mai lent acest proces. A fost raportat (de Desrosier, 2006) că pâinea înghețată rapid după coacere și menținută timp de un an la -‐18 ° C, a fost echivalentă ca moliciune cu pâinea proaspătă ținută timp de două zile la 20 ° C. Alimentele stabile din punct de vedere microbiologic, cum ar fi biscuiții, vor avea durata de viață stabilită de modificările proprietăților lor senzoriale. Multe alimente proaspete după o depozitare relativ prelungită pot fi sigure din punct de vedere microbiologic, dar pot fi respinse din cauza modificărilor proprietăților lor senzoriale. Prin urmare, în ceea ce privește termenul de valabilitate, am putea vorbi despre două puncte de vedere:
-‐ Senzorial – caracteristicile legate de gust, miros, culoare și modificările lor în timpul perioadei de valabilitate -‐ calitate alimentară. -‐ Microbiologic -‐ dezvoltarea mucegaiurilor – siguranța alimentară.
În timpul perioadei de valabilitate, activitatea apei joacă un rol activ în schimbul cu umiditatea mediului ambiant și poate forma eventual mediul ideal pentru dezvoltarea microbiologică de suprafață, care influențează stabilitatea microbiologică. Teoretic, activitatea apei este definită ca disponibilitatea apei "libere" într-‐o probă și nu ar trebui să fie direct comparată cu conținutul de apă (g apă / g substanță) și valoarea sa variază între 0 (uscată absolută) și 1 (umiditate condensată) . Trebuie să se țină cont de migrația din regiuni cu activitate înaltă în regiunile cu activitate scăzută a apei în alimente combinate, produse de panificație umplute cu diverse ingrediente, cum ar fi smântână, nuci, nucă, fructe, gem.
38
Activitatea apei are, de asemenea, un efect important asupra reacțiilor chimice din alimente. Se cunoaște de mulți ani că alimentele pot atrage sau elimina umezeală din/în aer în timpul depozitării și că aceste modificări pot afecta textura. Clasificarea produselor coapte în funcție de valoarea activității apei: • 1 -‐ 0.85: produse de panificație umede (pâine) • 0,85 -‐ 0,6: alimente intermediare (prăjituri) • 0,6 -‐ 0: produse de panificație uscate (biscuiți) 7.1. Să păstrăm integritatea produsului -‐ materialele și tehnicile de ambalare Materialul ideal pentru ambalarea pâinii trebuie: să fie atractiv, să asigure o perioadă de depozitare adecvată, să funcționeze pe mașini automate, să fie rezistent, să fie ieftin, să fie o barieră adecvată la umiditate, să protejeze forma produsului -‐ fig. 23.
Figura 23. Exemple de ambalaje pentru produsle pe bază de cereale Cerințele de bază ale unui ambalaj destinat să conțină produse de panificație includ: -‐ permeabilitatea la vapori de apă -‐ schimbul de oxigen din interiorul și din exteriorul unui pachet -‐ caracteristicile impermeabilității aromelor -‐ rezistența la infiltrații de grăsimi și uleiuri
39
-‐ protecția împotriva radiațiilor vizibile și ultra violete -‐ bună imprimabilitate și aspectul -‐ protecția fizică, mecanică a produselor împotriva șocurilor, strivire și vibrații -‐ compatibilitatea și siguranța coletelor Câteva exemple de materiale destinate contactului cu alimentele utilizate în panificație: polipropilenă (PP), polietilenă de joasă densitate (LDPE), polipropilenă orientată biaxial (BOPP), hârtie / folie. O metodă alternativă utilizată pentru prelungirea duratei de depozitare a produselor de panificație fără alterare microbiană este ambalarea cu atmosferă modificată MAP care utilizează azot (N2) și dioxid de carbon (CO2), într-‐un raport optim: CO2: N2 = 60:40 (fig. 24). N2 este un gaz inert, fără gust, care prezintă sau nu o activitate antimicrobiană independentă, iar CO2 este cel mai important gaz din amestecul de gaze, este atât bacteriostatic, cât și fungistatic. Introducerea MAP pe piață a avut un impact important asupra ambalării în industriile de produse alimentare prelucrate și proaspete; această tehnologie a îmbunătățit în mare măsură durata de valabilitate prin controlul permeabilității aerului și a umidității. Proprietățile de barieră ridicate ale ambalajelor din plastic flexibil au redus, de asemenea, afluxul de microorganisme în pachetele de produse alimentare, mărind astfel durata de conservare a produselor alimentare. Companiile de panificație din Europa folosesc în mod obișnuit ambalarea cu gaze inerte pentru extinderea duratei de viață a pâinii și prăjiturilor. În plus față de extinderea duratei de depozitare fără alterare microbiană a produselor, s-‐au raportat, de asemenea, cazuri de ambalare în atmosferă îmbogățită cu CO2 pentru a preveni învechirea în multe produse de panificație. Principalele avantaje asociate produselor alimentare ambalate MAP sunt păstrarea mai bunăa calității, durata de depozitare extinsă a produselor și creșterea asociată a sectorului de pieță, îmbunătățirea prezentării produselor și a reacției consumatorilor și reducerea costurilor cu energia asociată cu depozitarea și congelarea. Dezavantajele tehnicii MAP includ: • Costul inițial mai mare al echipamentelor de ambalare
40
• Costuri mai mari ale materialelor de ambalare • Probleme secundare de fermentare cauzate de microorganismele rezistente la CO2 • Colapsul pachetelor în produse care utilizează o concentrație ridicată de CO2 (100%) • Potențialul de a genera condiții favorabile creșterii microbiologice patogene anaerobe.
Figura 24. Ambalare în atmosferă modificată MAP ( IBA București)
Ambalarea activă -‐ utilizează materiale de ambalare care interacționează cu mediul intern gazos pentru a prelungi durata de valabilitate a unui produs alimentar. Astfel de tehnologii noi modifică în mod continuu mediul gazos (și pot interacționa cu suprafața alimentelor) prin îndepărtarea gazelor de la / sau adăugarea de gaze în spațiul din interiorul unui pachet. Aceasta implică pachete care încorporează agenți antimicrobieni și substanțe de absorbție a oxigenului. Substanțele active sunt eliberate de pe materialul de ambalare pe suprafața produsului pe întreaga durată de valabilitate a produsului alimentar ambalat. Aditivii de protecție sunt adăugați materialului de ambalare și rămân în material chiar și după ce alimentul este îndepărtat, facilitând astfel o dietă mai naturală, cu mai puține substanțe chimice în ea. Ambalarea activă utilizând agenți antimicrobieni naturali -‐ uleiuri esențiale și extracte de plante -‐ poate controla contaminarea microbiană prin reducerea vitezei de creștere sau prin inactivarea microorganismelor prin contact. Mai mult, acesta este un pas
41
important în dezvoltarea unei noi imagini "naturale" pentru produsele de panificație selectate, pe lângă reducerea și / sau eliminarea conservanților chimici utilizați pentru a prelungi termenul de valabilitate al produselor alimentare. Etanol -‐ utilizat ca agent antimicrobian sub formă de plic sau încorporat în materialul ambalat; ar putea fi pulverizat și după coacere pe suprafața produsului -‐ această opțiune are o percepție negativă a publicului, ridică șansele de a dezvolta o aromă reziduală și implică probleme de reglementare. 7.2. Termen de valabilitate scurt sau lung? -‐ cum să-‐l gestionăm Produsele de panificație cu remen de valabilitate crescut -‐ din punctul de vedere al consumatorului, cele mai multe produse de panificație ar putea fi împărțite în:
A. Produsele proaspete -‐ de obicei, au 24 de ore de păstrare B. Produsele cu durată lungă de depozitare -‐ de la câteva zile, până la câteva luni și chiar ani.
A. Prima categorie nu necesită tratament special pentru conservare, deoarece aceste produse sunt consumate proaspete pentru gustul, aroma, mirosul și textura lor. Produsele proaspete sunt vândute în brutării mici, artizanale sau în colțuri speciale dedicate în supermarketuri. Aceste produse sunt atrăgătoare, mirosul răspândit în zona vecină este irezistibil, iar aspectul ar putea fi ca de casă.
• În zilele noastre un procent important de produse proaspete este de fapt reprezentat de produse proaspăt coapte și există câteva soluții în care fluxul tehnologic ar putea include faze de folosire a frigului. Există două modalități diferite de prelucrare a aluatului, primul este foarte simplu și al doilea este mult mai elaborat: -‐ Sistemul aluat întârziat este doar un aluat normal pe care îl plasăm într-‐un congelator normal, pentru a fi consumat ulterior, poate fi cu 1, 2 sau 3 zile mai târziu. Acest aluat își pierde o parte din caracteritici în timpul procesului de congelare și nu poate fi ținut înghețat mai mult de câteva zile. Acesta este doar un proces convenabil pe care îl putem folosi în anumite situații pe termen scurt. -‐ Tehnologia aluatului congelat (fig.25), pe de altă parte, este o modalitate foarte detaliată și specifică de prelucrare a aluatului, care permite utilizatorului să obțină performanțe optime de la aluatul care a fost înghețat pentru o perioadă mai lungă de timp. Această perioadă de
42
timp ar putea fi de la câteva săptămâni până la câteva luni -‐ 6 luni fiind considerate ca fiind maxim pentru un aluat viu care conține drojdie. Putem diferenția mai multe tipuri de procese:
• Aluat congelat gata de dospire -‐ pentru cele mai multe aluaturi cu drojdie și de asemenea patiserie • Aluat congelat gata de coacere -‐ recomandat în special pentru produsele tip croissant și aluat danez • Aluat congelat semi – copt, recomandat pentru pâine, dar nerecomandat pentru croissant, produse de panificație dulci – chifle etc. • Aluat congelat complet – pentru pâine dulce / panificație dulce, nu este recomandat pentru pâine, croissant, produse de patiserie daneză.
Figura 25. Aluat congelat B. Produsele cu termen lung de depozitare necesită materiale specifice, tehnologii și este important să se țină seama de anumite caracteristici precum activitatea apei, sistemul de ambalare și conservanții. O condiție foarte importantă pentru a obține o durată de valabilitate a produsului pe termen lung este menținerea unui statut ridicat de igienă -‐ o problemă HACCP. Sunt implicați toți factorii, de la materii prime la utilaje și dispozitive, spații productive și personal.
Soluțiile pentru o durată mai mare de depozitare includ:
-‐ agenți de extindere a duratei de viață -‐ emulsifianți și enzime care sunt utilizate și ca agenți anti-‐îmbătrânire în produsele de panificație, asigură o perioadă de păstrare crescută -‐ posibilități tehnologice -‐ durată prelungită pentru fazele tehnologice în vederea obținerii unor parametri adecvați
43
-‐ expunerea la temperaturi scăzute -‐ așa cum se explică la capitolul 7.1 -‐ umectanți; cercetările indică o anume dificultate de a obține un nivel scăzut al activității apei în alimente prin adăugarea de umectanți. Propilen glicolul ca umectant are proprietăți antimicrobiene intrinseci; cu toate acestea, utilizarea acestuia în alimente a fost limitată (nu se mai folosește pentru fabricarea pâinii); conform unor studii, potențialul poliglicerolilor și al esterilor de poliglicerol ca umectanți în alimente este limitat datorită caracteristicilor gustului și mirosului -‐ neplăcute. Activitatea apei poate fi controlată prin îndepărtare (deshidratare sau uscare) sau prin legarea chimică a apei, reducând activitatea acesteia.
Capitolul 8
Schema tehnologică – cum se trasează și cum se urmărește
Rezumând operațiunile și fazele fluxului tehnologic al pâinii, este prezentată o schemă utilă pentru unele metode industriale de fabricare a pâinii în fig. 26.
Figura 26.Principalele metode industriale
Succesiunea logică a fazelor și operațiunilor, împreună cu materialele și parametrii corespunzători, este cunoscută sub denumirea de schema
44
tehnologică. Astfel de scheme / diagrame facilitează aplicarea corectă și monitorizarea fluxului de producție. De fiecare dată când este lansat un produs nou, este necesar să se elaboreze o schemă adecvată, în care este important să urmăriți fluxul principal al categoriei generale de care aparține noul produs și să adăugați trăsăturile specifice. Pe de altă parte, odată ce s-‐a stabilit schema tehnologică, devine obligatoriu să fie respectată. 8.1. Pâine estoniană -‐ schemă tehnologică tipică a produsului -‐ ciclul de însămânțare a aluatului acid, folosind aluat acid inițial, pentru a inocula un nou lot de aluat acid precum și procesul simplificat de preparare a pâinii de secară, comun în brutăriile estoniene -‐ este prezentat în fig. 27 (E. Viiard, 2014)
Figura 27. Schema tehnologică pentru pâine estoniană
45
8.2. Pâinea românească -‐ schemă tehnologică tipică a produsului -‐ o pâine albă obținută din făină de grâu -‐ fig. 28.
Figura 28. Schema tehnologică pentru pâine albă de grâu
white wheat flour water yeast salt
materials mixing
Bread
bulk fermentation
resting
dividing
shape form
dough mixing
dough pieces proving
baking
46
8.3. Pâine turcească – adaptare după schema tehnologică a produsului “pide”– fig. 29.
Figura 29. Schema tehnologică a pâinii specifice Ramadanului
wheat flour sugar salt yeast water sesam
yoghurt
mixing
Ramadan Pide
pre proofing
intermediate proof
shaping form disk
premix
dividing/rounding
intermediate moulding
make up
baking
47
Capitolul 9
Să analizăm munca noastră -‐ evaluarea produselor de panificație Activitățile de control și de asigurare a calității joacă un rol esențial în tehnologia de fabricare a pâinii, fiind parte a sistemului general de calitate (fig.30) -‐ începând cu controlul tuturor ingredientelor, monitorizarea parametrilor fluxului tehnologic și evaluarea corectă din produsul final.
Figura 30. Relația dintre sistemul de calitate, asigurarea calității și controlul calității Întreprinderile mici și mijlocii din întreaga lume trebuie din ce în ce mai mult să considere producția de produse de bună calitate ca fiind esențială pentru supraviețuirea lor. Consumatorii și cumpărătorii devin tot mai conștienți de importanța produselor sigure, de înaltă calitate. Companiile mari care își pot permite spațiul publicitar la radio, la televizor sau în presă subliniază calitatea produselor lor, adesea într-‐un mod foarte subtil. Această imagine de calitate este dată de faptul că "produsele alimentare sunt făcute numai din ingrediente de înaltă calitate". Imaginea de calitate ar putea fi promovată și prin modul de ambalare etc. În cazul exportatorilor, standardele devin din ce în ce mai stricte. Pentru a îmbunătăți și a controla calitatea produselor, este esențial să înțelegeți în totalitate semnificația termenului calitate. O definiție comună este "obținerea așteptărilor sau specificațiilor agreate de clienți". Cu alte cuvinte, clientul definește criteriile de calitate necesare unui produs. Pentru a respecta acest standard, producătorul pune în aplicare un sistem de control al calității pentru a se asigura că produsul îndeplinește aceste criterii în mod obișnuit.
48
Există o mulțime de analize care trebuie efectuate, din diferite puncte de vedere, și anume: fizice, chimice, microbiologice, nutriționale și senzoriale. Determinări fizico-‐chimice: umiditatea, aciditatea, activitatea apei. Determinări reologice: alveograf, farinograf -‐ puterea și stabilitatea făinii. Determinări microbiologice: prezența mucegaiurilor și a bacteriilor. Evaluarea nutrițională: valoarea nutritivă oferită de macronutrienți -‐ proteine, lipide, carbohidrați și de micronutrienți -‐ vitamine, calciu, magneziu, fier și alte componente -‐ ca fibre, antioxidanți. Analiza senzorială: aspect, gust, aromă, miros, textura -‐ toate atributele pe care le putem percepe cu simțurile noastre. Controlul calității poate fi realizat prin: -‐ inspecția materiilor prime pentru a fi siguri că nu sunt utilizate ingrediente de calitate slabă -‐ efectuarea de verificări ale procesului pentru a fi siguri că greutatea ingredientelor, temperatura și timpul de coacere sunt corecte -‐ inspectarea produsului final pentru a fi siguri că nu sunt trimise consumatorilor pâini de calitate slabă. 9.1. Acordați atenție încă de la început -‐ controlul materiilor prime Controlul calității începe cu materiile prime -‐ este important să eliminați orice problemă care ar putea să apară din caracteristicile nesatisfăcătoare ale făinii, drojdiei, grăsimilor, zaharurilor și așa mai departe. Unii dintre principalii parametri care urmează să fie urmăriți pe tot fluxul sunt: -‐ umiditatea este o caracteristică importantă care poate fi urmărită pentru orice etapă tehnologică pentru materii prime, produse intermediare (aluat în vrac sau bucăți de aluat), produse semifinite, produse finite, având un rol important în conservare, menținerea caracteristicilor produselor pe parcursul termenului de valabilitate; există metode directe (determinarea conținutului de apă al produsului) și metode indirecte (determinarea substanței uscate); -‐ aciditatea se datorează compușilor organici acizi prezenți în produsul testat și ar putea fi compuși solubili în apă și solubili în grăsimi; aciditatea se determină prin titrare;
49
Pentru determinări suplimentare la făină s-‐ar putea efectua: conținutul de cenușă, gradul de granulozitate, culoarea, temperatura etc. Pentru comportamentul făinii în timpul amestecării, fermentării, determinarea activității enzimatice este importantă: α -‐ amilaza (indicele de cădere) β -‐ amilază, lipază, fosfolipază, indice de maltoză, activitate proteolitică, precum și enzime oxidoreductoare (lipoxigenază, ascorbatoxidază, peroxidază, tirozinază, catalază). Pentru a avea un control mai bun asupra ingredientelor, este mai bine să se determine prezența unor aditivi în făină, cum ar fi agenții de albire: clor, bromat, peroxizi și oxid de azot. Pentru drojdia comprimată, pe lângă analiza senzorială, se efectuează analiza fizică și chimică: umiditate, aciditate, identificarea făinii a amidonului și a materialelor străine; puterea de creștere a drojdiei -‐ este principala caracteristică care arată capacitatea de creștere în aluat. Apa -‐ duritatea apei utilizate este foarte importantă. Prin urmare, apa mediu tare -‐ este considerată optimă, deoarece sărurile minerale conținute au un efect de întărire a glutenului și, de asemenea, servesc ca hrană pentru drojdie; apa foarte tare este nedorită deoarece are efectul încetinirii fermentației, în timp ce apa moale tinde să exercite un efect de înmuiere asupra glutenului și are ca rezultat un aluat lipicios. 9.2. Monitorizarea fluxului tehnologic -‐ controlul pe faze Pentru fiecare etapă a fluxului tehnologic, există parametri specifici care trebuie monitorizați:
-‐ amestecarea inițială -‐ temperatura ingredientelor, timpul și viteza mixerului, temperatura finală -‐ fermentarea în vrac: timpul, temperatura, aciditatea -‐ amestecarea aluatului: timpul și viteza, temperatura -‐ odihnă: timpul, temperatura ambiantă și umiditatea -‐ amestecarea finală: timpul și viteza, temperatura finală -‐ divizarea: greutatea bucății de aluat, timp
50
-‐ dospirea bucăților de aluat: timpul, temperatura și umiditatea camerei (fig.31)
-‐ coacerea: timpul, temperatura -‐ răcirea: timp, temperatură
Figura 31. Monitorizarea parametrului temperatură – pentru bucata de aluat și pâine 9.3. Gândiți ca un consumator -‐ controlul produselor finite Pe lângă determinările fizice, chimice și microbiologice, analiza pâinii din punctul de vedere al consumatorului este foarte importantă, deoarece acesta cumpără produsul pe baza impresiilor pe care produsul le induce prin simțurile consumatorilor. Prin urmare, aspectul, textura, culoarea, gustul, mirosul pâinii trebuie evaluate din punct de vedere al consumatorului. Am putea efectua o analiză senzorială sau am putea măsura acești parametri. Metodele moderne ne furnizează o mulțime de date privind culoarea, volumul și structura internă a pâinii, prin scanarea produselor cu imagini de înaltă rezoluție, HD combinate cu iluminat controlat. Câteva exemple în acest sens sunt: colorimetrul (fig.32), dispozitivul pentru determinarea volumului pâinii (fig.33) și analiza structurii interne (fig.34).
51
(Konica Minolta) Figura 32. Dispozitiv rapid pentru determinarea culorii produselor de panificație
Figura 33. Determinarea volumului pâinii ( www.stablemicrosystems.com)
Figura 34. Determinarea structurii interne a miezului pâinii (c-‐cell.info)
52
Capitolul 10
Inovare și tendințe noi
Pâinea este acceptată universal ca o formă foarte convenabilă de hrană care este importantă pentru toate populațiile care au rădăcini adânci în istorie și este încă una dintre cele mai consumate și acceptate produse alimentare de bază în toate părțile lumii. Este o sursă bună de nutrienți, cum ar fi macronutrienți (carbohidrați, proteine și grăsimi) și micronutrienți (minerale și vitamine) esențiale pentru sănătatea umană.
La nivel european, în ultimii ani s-‐au înregistrat unele tendințe: -‐ înțelegerea cererii de etichete ecologice -‐ eticheta curată înseamnă lucruri diferite în viziunea diferiților consumatori, definiția nu este destul de clară, unii consumatori sunt într-‐adevăr preocupați de ingrediente, iar unii caută o etichetă mai sănătoasă, în ceea ce privește caloriilor reduse, a grăsimilor reduse. Există și alți consumatori care nu sunt interesați de ceea ce este scris pe etichetă -‐ cumpără pe baza prețului. Dar atât consumatorii orientați către ingrediente, cât și consumatorii care se concentrează pe nutriție sunt dispuși să plătească mai mult pentru produsele cu 12 sau mai puține ingrediente, în timp ce gustul și comoditatea rămân critice în deciziile de cumpărare. -‐ reformularea produselor de panificație, fără uleiuri parțial hidrogenate (PHO); trecerea la șorteninguri și uleiuri care nu sunt PHO se face prin soluții de șorteninguri fără PHO în panificație, pe bază de uleiuri de palmier sau de soia, care funcționează mai mult ca șorteninguri parțial hidrogenate.
-‐ consumul de cereale integrale a fost legat de reducerea semnificativă a riscului de boli cardiace, diabet zaharat de tip 2, cancere digestive și accident vascular cerebral. Studiile au arătat că produsele integrale pot ajuta la gestionarea greutății și scăderea tensiunii arteriale (fig.35). Există mai multe beneficii ale cerealelor integrale -‐ minerale, antioxidanți, vitamine -‐ care sunt foarte ușor de promovat ca fiind mult mai sănătoase.
53
Figura 35. Produse din cereale integrale
-‐ Utilizarea făinii vegetale pentru a îmbunătăți valoarea nutrițională și textura. Leguminoasele sunt o sursă scăzută de grăsimi și au un conținut ridicat de fibre și un indice glicemic scăzut și pot fi derivate din mazăre, linte și năut. Făinurile din fructe și leguminoase, combinate cu produse din cereale, pot îmbunătăți conținutul nutrițional general al unui produs alimentar (fig.36).
Figura 36. Pâine din făinuri vegetale – din leguminoase, fructe 10.1. Rolul cercetării și dezvoltării
În prezent, rolul important al cercetării este acela de a lărgi frontierele științei și aceasta este o sarcină pentru comunitatea academică. Acestea vor conduce la dezvoltarea de materiale și procese viitoare, iar unele vor conduce la noi tehnologii. Alte forme de cercetare și dezvoltare ajută la mai buna înțelegere, a observațiilor din viața noastră de zi cu zi, de exemplu, de ce procesele noastre
54
funcționează mai bine în unele ocazii decât altele? Dezvoltarea de noi materiale, produse, procese și echipamente este esențe existenței multor industrii; fără aceasta vom stagna. Mai multe activități de cercetare și dezvoltare pot fi întreprinse pentru a proteja sănătatea consumatorului și acest lucru este adesea domeniul de preocuprare al guvernelor naționale. Prin urmare, cercetarea și dezvoltarea reprezintă o gamă variată de activități, de la cartografiere genetică și nanotehnologie până la schimbări de proces și dezvoltarea produselor. În cadrul acesteia, comunitatea academică, organizațiile de cercetare și industria au toate roluri valoroase de jucat.
În ultimii ani, au fost publicate numeroase studii științifice, care au evidențiat o asociere directă între regimurile dezechilibrate și creșterea incidenței problemelor cronice legate de sănătate, inclusiv bolile cardiovasculare, diabetul și obezitatea. Această dezbatere internațională a lansat o creștere rapidă a investițiilor în industrie pentru cercetarea produselor cu ingrediente cu valoare nutrițională adăugată care promovează sănătatea și starea de bine. În mare parte, inovațiile în panificație și patiserie au fost concepute pentru a oferi mai multe produse sănătoase prin includerea mai multor componente integrale, fibre, prebiotice și probiotice sau ingrediente antioxidante. Acum, consumatorii au un interes sporit în ceea ce privește alimentele care promovează și mențin energia, sporesc sațietatea sau fac consumatorii să se simtă sătui după consum. Această cerere oferă industriei de panificație oportunități suplimentare pentru a dezvolta produse care conțin ingrediente funcționale noi care să respecte aceste cerințe.
Iată câteva exemple de studii de cercetare aplicate:
-‐ utilizarea enzimelor în produsele de panificație -‐ arată funcționalitatea ingredientelor și rolul lor în calitatea produselor finite. Adăugarea de amilaze maltogene unor sortimentee de pâine și prăjituri și a arătat că întârzie învechirea pâinii. Acțiunea enzimei este acea de a modifica amidonul prezent printr-‐o hidroliză limitată a lanțurilor de amidon. Acest lucru reduce gradul de recristalizare a amidonului, o proprietate legată de întărire. Procesele de coacere au arătat îmbunătățiri ale volumului și de creștere a gradului de moale pentru miez, cu beneficii de până la 14 zile de păstrare la 20 ° C.
55
-‐ înțelegerea efectelor procesării prin măsurarea neinvazivă a modificărilor produsului în timpul dospirii și coacerii; schimbări semnificative în structura pâinii și a prăjiturilor apar în timpul dospirii și coacerii. Acestea sunt dificil de studiat datorită naturii produsului și a mediilor procesului, prin urmare tomografia computerizată cu raze X a fost utilizată pentru a studia structurile interne în timpul procesării pentru a oferi imagini de înaltă calitate în care porii individuali sunt vizibili (fig.37) . Procesele studiate în cazul aluatului și pâinii includ efectele dospirii, modelării și creșterea în cuptoru, formarea crăpăturilor în coajă și formarea cojii.
Figura 37. Pâine fără gluten cu diferite rețete, studiate cu raze X
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0268005X13002804)
-‐ dezvoltarea tehnicilor de măsurare obiective pentru alimentele coapte și măsurarea texturii. Textura este un aspect senzorial important al multor produse de cofetărie care afectează acceptarea consumatorilor și influențează vânzările. Sunt disponibile câteva tehnici de măsurare a texturii instrumentale -‐ există studii care arată că metoda optimă de măsurare diferă pentru diferite produse coapte și că interpretarea datelor este critică pentru corelarea tehnicilor senzoriale și instrumentale.
10.2. Necesitățile și așteptările consumatorilor
Creșterea extraordinară din industria alimentară s-‐a datorat, în mare măsură, creșterii cererii pentru alimente sigure, sănătoase și convenabile. În prezent, pentru a avea o dietă sănătoasă, tendința consumatorilor implică produse alimentare cu un conținut scăzut de conservanți chimici și o cantitate mare de vitamine, minerale și fibre dietetice. Aceste caracteristici nutriționale și de
56
calitate descriu în mod frecvent produsele alimentare consumate; "farfuria mea", un element vizual cu adevărat simplu și puternic, pentru a ajuta oamenii să adopte obiceiuri alimentare sănătoase la orele de masă: alimentele pe bază de cereale joacă un rol important în dietă și, evident, produsele de panificație care au o valoare nutritivă ridicată. Același rol important al produselor pe bază de cereale poate fi observat în diferite piramide de alimentație sănătoasă, cum ar fi cele mediteraneene (fig.38).
Figura 38. Rolul produselor pe bază de cereale în unele modele alimentare Anumite grupuri de consumatori -‐ cum ar fi părinții -‐ au un interes sporit în ceea ce privește alimentația. În întreaga lume, aceștia pun un preț și mai mare pe alimentele și băuturile naturale decât cei fără copii. Motivele lor sunt clare: părinții doresc să se asigure că copiii lor cresc sănătoși și, de asemenea, vor să servească drept modele. Din acest motiv, comportamentul lor la cumpărături este diferit.
Piața pâinii se schimbă și am văzut o schimbare majoră în ceea ce doresc consumatorii -‐ cererile de pâine tradițională, care au avut cândva o creștere majoră reflectată în producție, au fost înlocuite cu produse noi, cum ar fi pâine ecologică, fără gluten și soluții artizanale. Într-‐adevăr, tendințele ecologice și nutriționale pot avea forma unui conținut ridicat de proteine, fibre și nutrienți. Pâinea nu mai reprezintă doar “coperți” pentru sandwich-‐uri, iar acum este clar că pâinea poate oferi la masă la fel de multe beneficii ca și celelalte alimente.
57
Cele mai semnificative tendințe de astăzi se referă la produsele ecologice, fără organisme modificate genetic, aspecte legate de natural pentru produsele de panificație. Unii consumatori se îndreaptă către pâinea artizanală, care, de obicei, este făcută cu mai puțini aditivi și mai multe ingrediente naturale, în timp ce alții încearcă să reducă anumite aspecte, cum ar fi glutenul, sarea, zahărul, grăsimile și aditivii artificiali.
Bibliografie
K. Katina, M. Salmenkallio-‐Marttila,R. Partanen, P. Forssell, K. Autio, 2006.Effects of sourdough and enzymes on staling of high-‐fiber wheat bread. LWT 39, pp 479–491.
P. Russel, 1983. A kinetic study of bread staling by differential scanning calorimetry and compressibility measurements. The effect of different grists. Journal of Cereal Science Volume 1, Pages 285-‐29.
Desrosier, N.W. 2006. The Technology of Food Preservation. Avi Publ., Westport. pp. 110-‐148.
http://gnt-‐group.com/whitepaper/tnsstudy 8 dec.2017
http://bakerpedia.com/processes/ 1 febr.2018
http://www.bakemag.com/Trends/Bread 6 febr 2018
http://britishsocietyofbaking.org.uk/conference/2005/10.pdf 6 febr.2018
P.Giorilli, E.Lipetskaia, 2003. Cap. 3 Le principali fasi della produzione del pane e relativi procedimenti in Panificando….Ed. F. Lucisano, Milano, pp 146-‐189.
E. Viiard, 2014. Diversity and Stability of Lactic Acid Bacteria During Rye Sourdough Propagation, thesis, Tallinn University of Technology, pp. 16-‐17
L. Ahrné, C-‐G. Andersson, P. Floberg, J. Rosén, H.Lingnert, 2007. Effect of crust temperature and water content on acrylamide formation during baking of white bread: Steam and falling temperature baking, Food Science and Technology 10, pp. 1708-‐1715