Dezvoltarea durabilă a industriei

panificației prin utilizarea

xilanazelorautor:

dr. ing. Mihai OGNEAN

tutore:

prof. univ. dr. biolog Letiția OPREAN

Conform definitiei dezvoltării durabile ce se desprinde din

raportul Brundtland industria panificației, la fel ca și

celalalte sectoare ale industriei alimentare, trebuie să

asigure nevoile generației actuale lăsând generațiilor

viitoare posibilitatea de a a-și asigura nevoile.

Care sunt nevoile actuale ale populației?

alimente în cantități suficiente

alimente necontaminate

alimente sigure

alimente de calitate superioară

alimente sănătoase

Cum se asigură accesul generațiilor viitoare la resursele

naturale?

valorificarea superioară a resurselor disponibile (terenuri

agricole)

reducerea consumului de resurse enegetice pentru obținerea

de produse alimentare

menținerea nealterată a fondului genetic uman și numai

Modalități principale de realizare a dezvoltării

durabile în sectorul producției de alimente

Agricultura – centrul de greutate în strategiile de realizare a

dezvoltării durabile în sectorul economic de producție de

alimente

Industria alimentară – asigurarea siguranței alimentare

Modalități secundare de realizare a dezvoltării

durabile în sectorul producției de alimente

Creșterea balanței dintre valoarea adăugată brută (VAB) și

resursele consumate pentru generarea produsului

cea mai facilă cale de realizare a acestui deziderat în industria

panificație este reducerea consumului de energie dar acest fapt este

limitat de realitățile tehnologice.

generarea de produse cu o valoare mai ridicată sau cu un consum de

resurse materiale mai reduse (obținerea unor produse utilizând

cantități mai reduse de materii prime, material primă de pornire fiind

grâul).

Nivelul actual al tehnologiei

Grâu

Tărâțe

Făină, superioară

Pâine

albă cu volum și caracteristici

senzoriale superioare dar cu un conținut redus de factori nutritivi

75-80%

Creșterea raportului VAB / resurse consumate

Tărâțe

Pâine cu volum și

caracteristici senzoriale crescute

și cu un conținut crescut de factori

nutritivi

produse care satisfac cerințele consumatorilor din punct de vedere senzorial dar au și efecte benefice asupra sănătății acestora

Grâu Făină de extracție mare

cantitate crescută de făină deci mai puțin grâu

pentru a satisface

cerințele populației

reducerea necesarului de grâu conduce la:

*disponibilizarea unor terenuri agricole

*trecerea la o agricultura mai puțin intensivă și care să solicite mai puțin resursele solului

*disponibilizarea de terenuri în vederea obținerii de alte culturi (eventulal pt obținerea de biocombustibili)

Tărâțe

80-100%

xilanazele sunt instrumente eficace

pentru obținerea unor produse de

panificație superioare din făinuri de

calitate mai slabă sau de extracție

mare

Mecanismul de acțiune al xilanazelor

arabinoxilani insolubili

efect negativ asupra

caracteristicilor produsului

arabinoxilani solubili

efect pozitiv asupra

caracteristicilor produsului

Structura arabinoxilanilor

Arabinoxilanii – rol tehnologicarabinoxilanii solubili

afinitate foarte mare pentru apă (15 – 20 ori masa lor; 25%

din apa legată în aluat):

• creşterea consistenţei şi capacităţii de hidratare

• întârzierea formării aluatului ca urmare a competiţiei

pentru apă

modifică vâscozitatea soluţiilor – a fazei lichide din aluat

ceea ce conduce la etanşarea porilor, mai ales în faza

de coacere

Arabinoxilanii – rol tehnologicarabinoxilanii solubili

rol protector asupra denaturării termice a proteinelor -

determină o mai bună stabilitate a aluatului la coacere

modifică tensiunea superficială a soluţiilor – influenţează

capacitatea de spumare şi rezistenţa porilor

participarea la reacţii de oxidare datorită acidului ferulic cu

formarea unor structuri tridimensionale extinse - geluri

Arabinoxilanii – rol tehnologicarabinoxilanii solubili

modifică caracteristicile texturale ale pâinii – conferă

catifelare miezului

cresc volumul specific

îmbunătăţesc porozitatea miezului

intervin asupra învechirii pâinii direct prin interacţiuni cu

amilopectina sau indirect prin creşterea cantităţii de apă

din miez

Arabinoxilanii – rol tehnologicarabinoxilanii insolubili

• capacitatea mare de a lega apa ce conduce la creşterea

capacităţii de hidratare

• reduc învechirea pâinii

• destabilizează structura aluatului

• stimulează coalescenţa porilor

• scad capacitatea de reţinere a gazelor

• apar sub forma unor fragmente discrete de pereţi celulari

care destabilizează structura aluatului

XilanazeEnzime cu acţiune hidrolitică care acţionează asupra

arabinoxilanilor

Specificitate:

• de reacţie

– xilanaze, arabinofuranozidaze, feruloilesteraze

– endo sau exoxilanaze (xilanaze)

• de substrat

– specificitatea pentru xilani solubili

– specificitate pentru xilani insolubili

Arabinoxilanaze

endo-1,4-β-xilanază

β-xilozidază

α-L-arabinofuranozidază

feruloil esterază

Degradarea enzimatică a arabinoxilanilor

efect tehnologic

AX solubilizaţi cu

masă moleculară

mare

AX solubilizaţi cu

masă moleculară mică

AX solubili cu

masă moleculară

mare

AX solubili cu

masă moleculară mică

Efect negativ asupra

volumului pâinii

AX insolubili

Efect pozitiv asupra

volumului pâinii

Efect negativ sau deloc

asupra volumului

degradare cu

xilanaze

solubilizare

cu xilanaze

Feruloilesterazele - enzime cu potențial în

panificație

Prin intermediul acidului ferulic se realizează asocieri:

arabinoxilan – arabinoxilan

arabinoxilan – proteine

arabinoxilan – compuși fenolici (lignine)

Prin ruperea acestor legături feruloilesterazele vor permite

ca xilanii legați (insolubili) să treacă în forma solubilă și

modifică caracteristicile fragmentelor discrete de pereți

celulari din care provin xilanii.