Tehnologia_panificatiei

BURLUC ROMULUS MARIAN

TEHNOLOGIA ŞI CONTROLUL CALITĂŢII ÎN INDUSTRIA PANIFICAŢIEI

Galati 2007

Cuprins

1. MATERII ALIMENTARE UTILIZATE ÎN PANIFICAŢIE…………………………4 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9. 1.10. 1.11. 1.12. 1.13. 1.14. 1.15. 1.16.

Făina de grâu………………………………………………………………………4 Făinuri din alte cereale şi legume………………………………………………..18 Apa ………………………………………………………………………………19 Drojdia de panificaţie…………………………………………………………….19 Sarea……………………………………………………………………………...21 Zaharurile (îndulcitorii)………………………………………………………….23 Grăsimile…………………………………………………………………………24 Laptele şi subprodusele de lapte…………………………………………………25 Ouale……………………………………………………………………………..26 Fibrele alimentare………………………………………………………………..26 Condimentele…………………………………………………………………….26 Seminţele uleioase……………………………………………………………….26 Conservanţii……………………………………………………………………...26 Premixurile……………………………………………………………………….27 Controlul calităţii materiilor alimentare………………………………………….27 Test de autoevaluare……………………………………………………………..31

2. DEPOZITAREA, PREGĂTIREA ŞI DOZAREA MATERIILOR ALIMENTARE...32 2.1. 2.2. 2.3 2.4.

Depozitarea materiilor alimentare………………………………………………..32 Pregătirea materiilor alimentare………………………………………………….34 Dozarea materiilor alimentare……………………………………………………38 Test de autoevaluare……………………………………………………………..39

3.

SCHEMA DE OPERAŢII UNITARE A PROCESULUI TEHNOLOGIC ŞI METODE DE PREPARARE A ALUATULUI…………………………………40

3.1. 3.2. 3.3.

Schema de operaţii unitare a procesului tehnologic………………………. ……40 Metode de preparare a aluatului………………………………….………………41 Test de autoevaluare……………………………………………………………..44

4. PREPARAREA ALUATULUI………………………………………………….…...45 4.1. 4.1.1. 4.1.2. 4.1.3. 4.1.4. 4.1.5. 4.1.6.

Frământarea aluatului……………………………………………………………45 Bazele ştiinţifice ale procesului de frământare…………………………………..45 Fazele aluatului…………………………………………………………………..53 Proprietăţile reologice ale aluatului……………………………………………...53 Temperatura aluatului……………………………………………………………53 Durata de frământare…………………………………………………………….55 Frământătoare (malaxoare)………………………………………………………56

2

4.2. 4.2.1. 4.2.2. 4.2.3. 4.3. 4.4.

Fermentarea aluatului……………………………………………………………59 Bazele ştiinţifice ale fermentării aluatului………………………………………59 Parametri de fermentare…………………………………………………………69 Instalaţii de fermentare………………………………………………………….70 Refrământarea aluatului…………………………………………………………71 Test de autoevaluare…………………………………………………………….71

5. PRELUCRAREA ALUATULUI……………………………………………………72 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5. 5.6. 5.7. 5.8.

Răsturnarea aluatului din cuve…………………………………………………..72 Divizarea aluatului………………………………………………………………72 Premodelarea (rotunjirea) aluatului……………………………………………..74 Repausul intermediar. Fermentarea intermediară……………………………….76 Modelarea finală…………………………………………………………………78 Fermentarea finală……………………………………………………………….80 Condiţionarea aluatului înainte de coacere………………………………………85 Test de autoevaluare……………………………………………………………..86

6.

COACEREA……………………………………………………………………..87

6.1 6.1.2. 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5. 6.6.

Procese care au loc în timpul coacerii……………………………………………87 Modificarea volumului aluatului în timpul coacerii……………………………102 Regimul de coacere…………………………………………………………….104 Durata coacerii………………………………………………………………….106 Pierderi de masă la coacere……………………………………………………..108 Consumul de căldură pentru coacerea pâinii…………………………………...108 Cuptoare………………………………………………………………………...110 Test de autoevaluare……………………………………………………………113

7. 7.1 7.2 7.3

DEPOZITAREA PÂINII……………………………………………………….114 Răcirea pâinii…………………………………………………………………...114 Învechirea pâinii………………………………………………………………...115 Test de autoevaluare……………………………………………………………118

8. BIBLIOGRAFIE……………………………………………………………………..119

3

1. MATERII ALIMENTARE UTILIZATE ÎN PANIFICAŢIE 1.1. Făina de grâu Făina de grâu este principala materie alimentară care se utilizează în industria panificaţiei. Ea rezultă prin măcinarea grâului în diferite variante de extracţie. Compoziţia chimică şi biochimică a făinii Făina de grâu are o compoziţie chimică variabilă (tabel 1.1.) care depinde de soiul grâului, condiţiile climatice şi agrotehnice de cultură, gradul de maturizare biologică, tehnologia de măcinare şi gradul de extracţie. Variaţia compoziţiei făinii cu gradul de extracţie(% făină din 100grâu) este determinată de repartizarea neuniformă în bobul de grâu a componentelor sale chimice şi biochimice. Făina de grâu este formată din apă, care reprezintă 13-15% din masa sa, şi substanţă uscată, care conţine proteine, glucide, lipide, substanţe minerale, vitamine, pigmenţi şi enzime. Natura constituenţilor, proporţia în care sunt prezenţi şi calitatea lor influenţează calitatea făinii.

Lipide [g]

Totale

Mono- şi Diglucide,

Amidon

Celuloză

Cenuşă , [g]

Macroelemente

MicroElemente,

Vitamine, [mg]

Substanţe minerale (mg)

Proteine [g]

Făina tip 500 Făină tip 700 Făină tip 1100 Făina tip 1500

Glucide [g]

Umiditate, [g]

Tipul făinii*

(Nx5,7),

Tabel 1.1.Compoziţia chimică generală a făinii de grâu (pentru 100 g făină)

14 14 14 14

10,3 10,6 11,7 12,5

0,9 1,3 1,8 1,9

74,2 73,2 70,8 68,2

1,8 1,7 1,8 2,4

67,7 67,1 62,8 55,8

0,1 0,2 0,6 1,9

0,5 0,7 1,1 1,5

342 476 558 799

3,72 5,70 8,99 9,61

9,10 11,7 13,0

* tipul făinii reprezintă conţinutul mineral (cenuşa) exprimat în % la 100 substanţă uscată Compoziţia chimică a făinii Proteinele. Făina conţine în medie 10-12% proteine iar conţinutul minim pentru a fi panificabilă este de 7,0%. Conţinutul de proteine al făinii depinde de soiul şi calitatea grâului din care provine, de părţile anatomice care intră în formarea făinii şi de gradul de extracţie al acesteia. Variaţia conţinutului de proteine al făinii cu gradul de extracţie se datorează repartizării neuniforme a proteinelor în bob. Creşterea conţinutului total de proteine este aproape liniară până la extracţia simplă de 90% şi creşte brusc în intervalul 90-98%, datorită conţinutului mai mare de proteine din stratul aleuronic (fig. 1.1.)

Fig. 1.1. Variaţia conţinutului de proteine cu extracţia făinii

4

Calitatea proteinelor făinii are o variaţie invers proporţională faţă de conţinutul lor. Ea scade odată cu creşterea gradului de extracţie. Compoziţia proteinelor din grâu Proteinele grâului sunt formate din: proteine neglutenice(solubile) şi proteine glutenice. Proteinele neglutenice (solubile) reprezintă circa 15% din totalul proteinelor, şi 0,13 – 0,45% faţă de masa făinii. Sunt foarte eterogene şi cuprind albumine (3-5%), globuline (5-11%), proteine sub formă de complecşi cu lipidele şi glucidele, proteine coagulante, proteine spumante, enzime, peptide, aminoacizi. Rolul tehnologic al proteinelor solubile Proteinele solubile au următoarele acţiuni: -proteinele şi peptidele care conţin cisteină pot intra în reacţie cu oxidanţii şi în reacţiile de schimb sulfhidril – disulfuric influenţând proprietăţile reologice ale aluatului; -sub formă hidrolizată pot fi utilizate drept sursă azotoasă de către microbiota aluatului; -alături de glucidele reducătoare, produsele lor de hidroliză pot intra în reacţia Maillard contribuind la colorarea cojii şi formarea aromei. Proteinele glutenice reprezintă circa. 85% din totalul proteinelor făinii şi constituie proteinele de rezervă ale endospermului. Deoarece sunt prezente numai în endosperm, conţinutul acestora în făinuri scade odată cu creşterea gradului de extracţie, mai pronunţat peste 70%. Proteinele glutenice sunt formate din prolamine şi gluteline. Dintre prolamine în făina de grâu este prezentă gliadina, iar dintre gluteline, glutenina. Structura proteinelor glutenice Structura primară este determinată de tipul, numărul şi succesiunea aminoacizilor în lanţul polipeptidic.Ea se realizează prin intermediul legăturilor peptidice. Structura secundară se realizează prin intermediul legăturilor de hidrogen între gruparea carbonilică a unui aminoacid şi gruparea aminică a aminoacidului vecin. Aceste interacţiuni sunt cauza aranjării speciale a lanţurilor polipeptidice într-o structură elicoidală ordonată numită αhelix (circa 20% din totalul lanţurilor) şi sub formă de β- turn (spirală cu pas şi diametru variabili). Natura şi succesiunea aminoacizilor din lanţurile polipeptidice determină formarea între diferitele zone ale aceluiaşi lanţ polipeptidic, parţial spiralat, a unui număr mare de legături, covalente (legături disulfurice) şi necovalente (legături de hidrogen, hidrofobe, ionice) care determină împachetarea lor spaţială, realizând structura terţiară a proteinelor. Împachetarea spaţială, tridimensională a lanţurilor polipeptidice are loc astfel încât nivelul energetic atins este minim. Molecula astfel obţinută, având structură terţiară, poartă numele de subunitate proteică, protomer sau monomer. Lanţurile proteice cu structură terţiară (subunităţi proteice, protomeri sau monomeri) pot interacţiona între ele printr-o serie de legături covalente şi necovalente, rezultând o moleculă cu structură cuaternară numită oligomer. Această structură este definită de natura şi numărul monomerilor, precum şi de legăturile stabilite între acestea. De asemenea, se referă la aşezarea spaţială a monomerilor în cadrul moleculei. Dintre proteinele glutenice, gliadina este o proteină monomeră, cu structură terţiară, iar glutenina o proteină polimer formată din mai mulţi oligomeri cu structură cuaternară.. Gliadina reprezintă proteina din grâu solubilă în soluţii apoase de alcool 70%, şi este insolubilă în apă şi alcool absolut. Reprezintă 35-45% din totalul proteinelor făinii şi 4-6 % din masa bobului. Gliadinele sunt proteine monomere a căror conformaţie este stabilizată de legături de hidrogen, în principal, interacţii hidrofobe şi legături disulfurice intramoleculare. Gliadinele α, β, γ în structura secundară au lanţurile spiralate sub formă de α- helix, iar ω- gliadinele sub formă de β- turn.

5

Masa moleculară a majorităţii gliadinelor este de 30000-40000. Glutenina reprezintă proteina care rămâne după ce s-au extras albuminele, globulinele şi gliadinele cu soluţie alcoolică 70%. Glutenina reprezintă 40-45% din totalul de proteine al făinii şi 4-6 % din masa bobului. Conţinutul ei în făină creşte odată cu creşterea cantităţii de proteine. Este insolubilă în apă şi alcool absolut, dar este solubilă în soluţii diluate de acizii, baze, uree, surfactanţi. Glutenina a cărei masă moleculară variază de la 80 000 Da la 1-3 mil. Da, este considerată a fi un polimer cu grad mare de agregare. Pentru structura sa, pe baza elementelor de structură identificate, au fost formulate mai multe modele. Unul dintre acestea, care se corelează cu însuşirile ei funcţionale, consideră că glutenina este formată din oligomeri legaţi între ei prin legături disulfurice intermoleculare, stabilite între resturile de cisteină din zonele terminale ale subunităţilor proteice (fig.1.2.). Astfel glutenina, spre deosebire de gliadină, unde sunt prezente numai legături disulfurice intramoleculare, are în structura sa atât legături disulfurice intramoleculare cât şi legături disulfurice intermoleculare. Acestea din urmă sunt considerate legături reologic efective faţă de cele intramoleculare care sunt considerate reologic neefective.

Fig. 1.2. Modelul ipotetic al structurii gluteninei b-conformaţia subunităţilor HMW de glutenină; b- structura macromoleculei de glutenină - subunitate proteică; 1- legături disulfurice reologic efective; 2- legături disulfurice reologic neefective;

Glutenina se caracterizează prin elasticitate mare şi extensibilitate mică. Ea este considerată principalul component al proteinelor glutenice. Rolul tehnologic al proteinelor glutenice Proteinele glutenice influenţează decisiv desfăşurarea procesului tehnologic şi calitatea pâinii. Ele intervin în următoarele procese: - la frământare, leagă aproximativ jumătate din apa absorbită de făină; - în urma hidratării şi acţiunii mecanice de frământare formează glutenul sub forma unei reţele de filme proteice de care depind în cea mai mare parte proprietăţile reologice ale aluatului, rezistenţa, extensibilitatea, elasticitatea, consistenţa ; - la fermentare, reţeaua glutenică reţine gazele de fermentare conducând la obţinerea produselor afânate; - la coacere, în urma coagulării formează scheletul proteic al pâinii cu rol important în fixarea formei şi volumului acesteia; - produsele de hidroliză cu grupare amino liberă participă în reacţia Maillard de formare a melanoidinelor care intervin în colorarea cojii, - intervin în formarea substanţelor de aromă; - reduc viteza de învechire a pâinii.

6

Sintetic, principalele proteine ale făinii de grâu şi caracteristicile lor sunt prezentate în figura 1.4. Proteine totale 100% 85%

15% Proteine neglutenice (solubile) Albumine(3-9%) Globuline (6%) Peptide Aminoacizin Proteine spumante Proteine cuagulante Enzime Inhibitori de enzime

Proteine glutenice (de rezervã) Gliadine(prolamine) MW 25000 - 100000 (monomeri) ω-GL α-GL

β-GL γ -GL

Glutenine(gluteline) MW 100000- 3 mil (polimer) subunitãti LMW

subunitãti HMW

bogate în sulf Proprietãti - extensibilã - putin elasticã - solubilã în solutie de alcool 70%

Proprietãti - putin extensibilã - elasticã - solubilã în solutii diluate de baze, acizi, uree, surfactanti

Fig 1.4. Principalele proteine ale făinii de grâu

Hidraţii de carbon (glucidele). Ocupă proporţia cea mai mare în compoziţia făinurilor depăşind în făinurile de extracţie mică 82% . Dintre glucide, amidonul este componentul cu ponderea cea mai mare în făinurile de grâu. El este prezent practic numai în endosperm şi de aceea conţinutul lui descreşte cu creşterea extracţiei făinii, mai accentuat pentru extracţii peste 70%. Pentru extracţie până la 70%, conţinutul de amidon variază între 75 şi 80-82%, iar peste aceste extracţii scade ajungând la circa 67% pentru extracţii de 90% (fig.1.4.). Amidonul este un poliglucid nefermentescibil format din două componente macromoleculare, amiloza şi amilopectina. Amiloza constă din lanţuri liniare formate din resturi de glucoză legate α (1,4), iar amilopectina din lanţuri ramificate, în care ramificaţiile sunt fixate pe lanţul principal prin legături α (1,6).

Fig. 1.4. Variaţia conţinutului de amidon cu extracţia făinii

În făinuri, amidonul este prezent sub formă de granule de diferite forme, lenticulare şi rotunde, de mărimi diferite şi cu diferite grade de deteriorare mecanică, în funcţie de soiul grâului din care s-au obţinut, de condiţiile climatice, de cultură şi de intensitatea măcinişului. Mărimea granulei de amidon de grâu variază în limitele 1-30 μm. Din punct de vedere calitativ, în făinuri sunt prezente granule de amidon intacte şi granule de amidon deteriorate, corodate. Cu cât acţiunea mecanică de măcinare este mai intensă şi sticlozitatea bobului mai mare, cu atât deteriorarea granulei este mai mare. Structura granulei de amidon Amidonul nativ de grâu este birefringent în lumină polarizată cu o structură parţial cristalină. Cristalinitatea este atribuită amilopectinei. În zonele cristaline amilopectina formează

7

helixuri duble aranjate într-o structură ordonată, unde un rol important îl au legăturile de hidrogen. Dintre granule, cele mici au grad de cristalinitate mai mare decât granulele mari. Gradul de cristalinitate al amidonului este estimat la 0-60%. Pe baza datelor acumulate, se admite pentru granula de amidon de grâu o structură în straturi, care se deosebesc prin indici de refracţie, densitate, cristalinitate şi rezistenţă la atacul enzimatic.Rezistenţa diferită faţă de enzime a acestor straturi este evidenţiată de faptul că hidroliza granulei are loc prin canale radiale “în dinte de fierăstrău”. Straturile amorfe şi cristaline înconjoară o regiune centrală (hilum) care prezintă rezistenţă mare la acţiunea enzimelor. Moleculele de amidon se orientează radial, respectiv perpendicular pe inelele cristaline/ amorfe şi pe suprafaţa granulei. La suprafaţa granulei de amidon sunt prezente cantităţi mici de lipide , proteine şi minerale. Rolul tehnologic al amidonului Amidonul intervine în următoarele procese: - la frământarea aluatului, participă la hidratarea făinii, un rol important în acest proces avându-l granulele de amidon deteriorate mecanic; - în aluat, granulele de amidon fiind înconjurate de pelicule proteice, mărimea granulei influenţează valoarea forţelor de interacţiune şi deci însuşirile reologice ale aluatului; - în timpul procesului de fermentare, în urma hidrolizei de către enzimele amilolitice formează maltoza, principalul glucid fermentescibil din aluat. Acesta, în urma fermentării produsă de drojdie, formează dioxidul de carbon care afânează aluatul; - în procesul de coacere, însuşirea amidonului de a gelatiniza are un rol deosebit, granulele de amidon preluând funcţii importante prin legarea apei eliberată de proteine în urma coagulării; - maltoza formată în urma hidrolizei enzimatice a amidonului participă la formarea culorii cojii şi a substanţelor de aromă; - joacă rolul principal în învechirea pâinii. Poliglucidele neamidonoase. Se găsesc în pereţii celulelor şi în învelişul bobului. Se împart în trei grupe: celuloză, β- glucani şi pentozani. Între aceştia predomină poliglucidele necelulozice. Celuloza. Este prezentă în proporţie însemnată în straturile periferice ale bobului şi aproape absentă în endosperm. De aceea conţinutul în celuloză al făinurilor este mic pentru extracţii sub 70% şi creşte pentru extracţii peste 70%. β- Glucanii sunt prezenţi în cantitate mică în grâu. Pentozanii. Bobul de grâu conţine circa 7% pentozani. Cea mai mare parte a acestora se găseşte în înveliş şi stratul aleuronic şi foarte puţin în endosperm (1,27-2,33%). În urma măcinării, partea principală a pentozanilor rămâne în tărâţe. În făină, conţinutul de pentozani este de 1,2-4,2%. Sunt mai bogate în pentozani făinurile de extracţie mare, care conţin şi părţi din straturile periferice ale bobului, faţă de cele de extracţii mici. După solubilitatea lor, pentozanii se împart în: pentozani solubili în apă şi pentozani insolubili în apă (60% din total). Rolul pentozanilor în panificaţie Pentozanii au proprietatea de a absorbi cantităţi mari de apă, din care cauză pot influenţa distribuţia apei în aluat şi pâine. Pentozanii solubili absorb o cantitate mare de apă, de circa trei ori mai mare decât masa lor (raportată la substanţă uscată), iar pentozanii insolubili de 10 ori mai mare. Pentozanii solubili în apă măresc consistenţa şi timpul de dezvoltare a aluatului şi îmbunătăţesc calitatea pâinii, în timp ce pentozanii insolubili în apă măresc consistenţa aluatului dar reduc timpul de frământare şi volumul pâinii.

8

Se apreciază că prezenţa în făină a pentozanilor solubili în apă este indispensabilă pentru obţinerea pâinii cu volum normal. Glucidele solubile în apă Sunt formate din dextrine, zaharoză, maltoză, glucoză, fructoză şi mici cantităţi de rafinoză şi trifructozan. Conţinutul de glucide fermentescibile, zaharoză, glucoză, fructoză, maltoză în care zaharoza este predominantă (80%) este de 1,1-1,8%, conţinutul lor crescând cu extracţia făinii . Lipidele. Sunt prezente în cantitate mică în făinuri. Conţinutul lor creşte cu gradul de extracţie al făinii, ele fiind localizate în principal în germene şi stratul aleuronic (sub formă de lipide de rezervă) şi mai puţin în endosperm . În făinuri, lipidele se găsesc sub formă de lipide simple (mono-,di- şi trigliceride, acizi graşi liberi) care sunt predominante şi lipide complexe (lecitina), în cantităţi mici. Trigliceridele reprezintă principalele lipide ale grâului şi făinurilor de grâu. După polaritate, lipidele din făină se împart în lipide nepolare (gliceride, acizi graşi liberi) reprezentând 59% din totalul de lipide şi lipide polare, fosfolipide (26%) şi glicolipide (15%). Din punct de vedere al extractibilităţii, lipidele făinii se împart în două grupe: lipide extractibile şi lipide neextractibile (fig. 1.5.). Lipidele extractibile sunt formate din lipide libere (∼60%) care se pot extrage cu eter de petrol, în care intră majoritatea trigliceridelor şi acizilor graşi, şi lipide legate(40%), formate din trigliceride(1/3)şi fosfolipide şi glicolipide(2/3). Lipide totale existente în fãinã 1,4-2% 1,4% Lipide extractibile

0,8% Lipide libere FL(free lipids)

Lipide nepolare (NPL-nonpolar lipids)

0,6% Lipide legate BL (bound lipids)

0,2% Lipide polare (PL-polar lipids)

0,13% Glicolipide(GL)

0,6% Lipide neextractibile SL.(starchlipids)

Lipide nepolare (NPL)

0,07% Fosfolipide(PhL)

Lipide polare (PL) 0,18% Glicolipide(G)

0,22% Fosfolipide(PhL)

Fig.1.5. Clasificarea lipidelor din făină

Cea mai mare parte a lipidelor legate sunt fixate de proteine. Glutenina conţine circa 80% dintre acestea, iar gliadina 5%. Lipidele legate de glutenină sunt lipide polare şi nepolare, iar lipidele legate de gliadină şi albumine sunt mai ales nepolare. Lipidele neextractibile cuprind lipidele aderente la granula de amidon (SL) şi se extrag cu apă saturată cu butanol (WSB) la 90-100°C. Ele reprezintă aproximativ 0,6% faţă de total lipide. Sunt formate din fosfolipide, glicolipide şi acizi graşi. Rolul lipidelor în panificaţie.Deşi sunt prezente în proporţie mică, lipidele făinii joacă un rol tehnologic important deoarece în aluat ele formează complecşi cu proteinele şi amidonul influenţând proprietăţile reologice ale aluatului, calitatea pâinii şi prospeţimea ei. Sărurile minerale. Conţinutul de săruri minerale al făinurilor variază după curba lui Mohs (fig.1.6.) Din curbă rezultă că făinurile cu extracţie până la 50% au o variaţie mică a conţinutului mineral cu gradul de extracţie, făinurile cu extracţie de 50-94% au o variaţie foarte mare a conţinutului mineral cu gradul de extracţie datorită conţinutului mineral mare al stratului

9

aleuronic (7% din masa sa), prezent în aceste făinuri, pentru ca la extracţii mai mari de 94% variaţia să fie mai mică, aceste făinuri conţinând mult înveliş (pericarpul conţine 3,5% substanţe minerale faţă de masa sa). Făinurile conţin o serie de elemente minerale, fosfor, calciu, magneziu, fier, potasiu, sodiu, zinc, clor ş.a.. Cele mai multe (fosforul, calciu, magneziu, fierul) sunt prezente sub formă de compuşi insolubili a căror proporţie creşte cu gradul de extracţie.

Fig. 1.6. Variaţia conţinutului mineral al făinurilor de grâu cu gradul de extracţie (curba lui Mohs)

Vitaminele. Făinurile conţin vitamine din grupul B- B1, B2, B6, vitamina PP, unele cantităţi de acid folic şi acid pantotenic precum şi vitamina E. Datorită repartiţiei neuniforme în bob a vitaminelor conţinutul lor în făină creşte cu gradul de extracţie. Făinurile de extracţii mici sunt sărace în vitamine, iar cele de extracţii mari au un conţinut apreciabil. Conţinutul de vitamine variază cu soiul grâului. Grâul tare este mai bogat în vitaminele B1 şi PP, în timp ce grâul moale conţine mai mult vitaminele B6, acid folic, acid pantotenic. Condiţiile climatice influenţează puţin conţinutul de vitamine. Prin măcinare o parte importantă de vitamine este îndepărtată, din vitaminele complexului B pierzându-se aproximativ 65%. Pigmenţii. Făinurile conţin pigmenţi carotenoidici, xantofile şi flavone. Carotenii şi xantofilele (hidroxi α– carotenul) se găsesc în endosperm şi deci în făinurile albe, iar flavonele (şi dintre acestea tricina) în părţile periferice ale bobului şi de aceea sunt prezenţi în făinurile negre. În cantităţi mai mari, carotenii sunt prezenţi în germene. Conţinutul de pigmenţi carotenoidici ai făinii este de 0,1-0,4 mg/100 g făină, din care βcarotenul reprezintă 2-12%, iar xantofila şi esterii ei 71- 88%.

10

Dintre flavone este prezentă tricina (trihidroxi, dimetoxi flavona). Mai sunt prezenţi produşi de descompunere a clorofilei de coloare galben-brună. Compoziţia biochimică a făinii Conţinutul de enzime al făinii depinde de gradul de extracţie, de condiţiile climatice din perioada de maturizare şi recoltare, gradul de maturizare biologică a bobului, eventualele degradări pe care le suferă boabele înainte sau după recoltare (încolţire, atacul ploşniţei grâului ş.a.), soiul grâului. În bobul de grâu enzimele sunt concentrate în cea mai mare parte în germene, la periferia endospermului (stratul subaleuronic) şi stratul aleuronic. De aceea făinurile de extracţie mică au un conţinut mai mic de enzime decât făinurile de extracţie mare, care conţin părţi periferice ale bobului în proporţie mai mare. Enzimele prezente în făină fac parte din clasele hidrolaze, oxido-reductaze, transferaze, liaze, sintetaze, izomeraze. Pentru panificaţie cele mai importante sunt hidrolazele şi oxidoreductazele. - hidrolaze: enzime amilolitice, enzime proteolitice, lipaze, pentozanaze, fitaza; - oxido-reductaze: lipoxigenaza, catalaza, peroxidaza, asorbat-oxidaza, dehidroascorbat reductaza, protein sulfhidril reductaza Hidrolazele Enzimele amilolitice Făinurile de grâu conţin α şi β- amilaza. Ele hidrolizează legăturile α(1,4) din structura poliglucidelor. α- Amilaza, în făinurile normale, este prezentă sub formă de urme. Ea este absentă în făinurile provenite din grâne sticloase sau cultivate şi recoltate în condiţii de climat secetos şi este prezentă în cantităţi mari în făinurile provenite din grâu încolţit (creşte de aproximativ 100 ori). β-Amilaza este prezentă în cantităţi suficiente pentru sistemul aluat. Amilazele sunt prezente în făinuri (ca şi în bob) parţial în stare legată, inactivă, aproximativ 1/3 din total şi parţial în stare liberă, activă. Acţiunea pe care o produc asupra amidonului constă într-o acţiune de corodare (de sensibilizare a granulei), acţiune de lichefiere şi acţiune de dextrinizare pentru α-amilaza şi într-o acţiune de zaharificare pentru β- amilaza. Cele două amilaze se deosebesc nu numai prin acţiunea asupra granulei de amidon, ci şi prin parametri optimi de activitate. α- Amilaza este termorezistentă şi acidosensibilă. Activează optim la pH 4,5-5 şi la temperatura de 60-66°C; la 75°C este inactivată în proporţie de 50%, iar la 83°C este distrusă complet. Aceste valori scad cu scăderea pH-ului. Este activată de ionii de Ca+2. β- Amilaza este mai sensibilă la temperatură şi mai rezistentă la aciditate decât α- amilaza. Activează optim la pH de 4,6 –5 şi la temperatura de 48-510C, la 600C este inactivată în proporţie de 50%, iar la 70-750C este distrusă complet. Conţine grupări –SH în centrul său activ, esenţiale pentru activitatea enzimei. Temperaturile optime şi de inactivare ale amilazelor sunt influenţate de pH. La pH-ul de 2,5 şi temperatura de 300C sunt inactivate ambele enzime. Enzimele amilolitice sunt din punct de vedere tehnologic cele mai importante enzime. Catalizând hidroliza amidonului, ele asigură aluatului necesarul de glucide fermentescibile. Enzimele proteolitice (proteaze) sunt prezente în cantitate mică în făinurile din grâu sănătos, dar sunt în cantităţi mari în făinurile din grâu atacat de ploşniţa grâului şi în cea provenită din grâu încolţit (creşte de 10- 20 de ori). Ca şi amilazele , proteazele sunt prezentate parţial în stare legată, inactivă, aproximativ ¾ din total şi parţial în stare liberă activă. Enzima legată este complexată cu proteinele şi este stabilă termic la 500C, faţă de enzima liberă care este instabilă la 500C.

11

La pH-ul din aluat de 5,8 numai 10-25% din enzimele proteolitice ale făinii sunt extractibile şi cedate aluatului. Din punct de vedere al mecanismului de acţiune, enzimele proteolitice ale făinii se împart în : - proteinaze, care acţionează în interiorul lanţului polipeptidic (sunt endopeptidaze) şi au acţiune de înmuiere a aluatului. Au fost studiate pe azocazeină şi edestină; - peptidaze, care acţionează la capetele lanţului polipeptidic (sunt exopeptidaze) eliberând aminoacizi (N solubil). Au fost studiate pe hemoglobină. Se împart în carboxipeptidaze, care hidrolizează legăturile peptidice ale aminoacizilor marginali cu grupare carboxilică liberă şi aminopeptidaze, care hidrolizează legăturile peptidice ale aminoacizilor marginali cu grupare amino liberă. În făinuri predomină proteinazele (enzime de înmuiere). Enzimele proteolitice, catalizând hidroliza proteinelor, sunt importante tehnologic pentru proprietăţile reologice ale aluatului şi pentru formarea de aminoacizi care participă la formarea melanoidinelor ce colorează coaja pâinii şi pentru formarea substanţelor de aromă. Lipaza se găseşte în cantităţi mici în făinuri (2-3 u.L/g). Cele mai bogate sunt făinurile de extracţie mari şi cele mai sărace făinurile de extracţii mici, deoarece în bob enzima este localizată mai ales, în germene, stratul aleuronic şi în cantităţi foarte mici în endosperm. Lipaza hidrolizează gliceridele din făină eliberând acizi graşi şi glicerină. Hidroliza are loc în trepte, eliberând, în primul rând, acizii graşi din poziţiile 1 şi 3. Activează optim la pH 7,4 şi temperatura de 380C. Umiditatea optimă a substratului este de 20%, dar ea activează şi la umidităţi mai scăzute, până la 8%, nefiind inhibată în absenţa apei libere. Acest lucru face ca lipaza să acţioneze în timpul maturizării grâului şi făinii. Acizii graşi eliberaţi, între care acidul linoleic este preponderent, sunt substrat pentru lipoxigenaza. În timpul frământării şi fermentării activitatea lipazei făinii este foarte redusă. Fitaza este o fosfatază care hidrolizează acidul fitic şi fitina (sarea dublă de calciu şi magneziu a acidului fitic) formând acid fosforic şi inozitol, respectiv fosfaţi acizi de calciu şi magneziu, acid fosforic şi inozitol. Fitaza este puternic activată la încolţire (de circa 8 ori). Ea acţionează în aluat mărind gradul de asimilare a calciului şi fierului din pâine. Activează optim la pH 5 şi temperatura de 550C. Este relativ termostabilă, astfel că acţionează în prima parte a coacerii. Enzima nu-şi pierde activitatea timp de 10 min la 800C, dar se inactivează rapid după 800C. Stabilitatea termică a enzimei este dependentă de pH; la pH scăzut este puţin stabilă, cere pentru activitate Mg2+. Este importantă din punct de vedere nutriţional. Pentozanazele Sunt grupate sub numele de pentozanaze sau hemicelulaze sau xilanaze, enzime capabile să hidrolizeze arabinoxilanii prezenţi în făină. Oxido-reductazele Oxido-reductazele făinii pot fi împărţite în două grupe: - enzime care necesită pentru activitatea lor oxigenul molecular : lipoxigenaza, polifenoloxidaza, ascorbat oxidaza, sulfhidril oxidaza; - enzime care au ca substrat sau necesită prezenţa apei oxigenate: catalaza, peroxidaza. Lipoxigenaza Enzima catalizează oxidarea în prezenţa oxigenului molecular a acizilor graşi polinesaturaţi, 1,4 pentadienici, forma cis, adică cei care au duble legături separate printr-o grupare metilen, în poziţia ω8 (acizii linoleic şi linolenic), în stare liberă sau sub formă de monogliceride şi nu oxidează acizii din structura trigliceridelor. Reacţia conduce la formarea hidroperoxizilor acizilor graşi. Activează optim la pH 6-6,5 şi temperatura de 450C. La 650C prezintă numai urme de activitate.

12

În aluat are rol de albire şi de îmbunătăţire a proprietăţilor reologice ale aluatului. Efectul este slab datorită conţinutului redus de enzimă în făinuri. Polifenoloxidaza oxidează compuşii fenolici formând chinone, care după o serie de reacţii, conduce la polimeri coloraţi în brun. Tirozinaza este o fenoloxidază. În prezenţa oxigenului ea catalizează oxidarea tirozinei cu formarea de melanine conducând la închiderea culorii miezului.Activează optim la pH 4,7-5,2. Ascorbat oxidaza este o globulină. Catalizează oxidarea acidului ascorbic la acid dehidroascorbic (DHA) în prezenţa oxigenului. Activează optim la pH 6,3. Dehidroascorbat reductaza catalizează reducerea acidului dehidroascorbic la acid ascorbic. Sulfhidril oxidaza oxidează glutationul redus la glutation oxidat eliberând apă oxigenată. Dispar astfel unele grupări tiol şi se formează apa oxigenată care facilitează activitatea enzimelor catalaza şi peroxidaza. Catalaza Conţinutul în catalază al făinurilor este influenţat de extracţia făinii şi soiul grâului. Cele mai bogate sunt făinurile de extracţii mari şi cele provenite din grâne de primăvară, care conţin de circa 5 ori mai multă enzimă decât cele de toamnă. Peroxidaza catalizează oxidarea, cu ajutorul apei oxigenate, a grupărilor fenolice şi aminice. Ea poate, de asemenea, să producă reticularea covalentă a proteinelor şi pentozanilor analog cu cea produsă de polifenoloxidaza. Catalaza şi peroxidaza, prin gruparea lor hematinică, sunt capabile să oxideze lipidele nesaturate cu apariţia de radicali liberi, intermediari, provocând deci reacţii similare cu cele catalizate de lipoxigenază. Diferenţele existente în compoziţia chimică şi biochimică a făinurilor de diferite extracţii se reflectă în calitatea pâinii. Pâinea obţinută din făinuri de extracţie mică are miezul mai bine afânat decât cea obţinută din făinuri de extracţie mare. În schimb, pâinea obţinută din făinuri de extracţie mare, ca urmare a conţinutului mai mare de enzime are aromă mai pronunţată. Încărcarea microbiologică a făinii Făina conţine o microbiotă foarte variată. Concentraţia ei reprezintă 10-106 ufc/g făină (unităţi formatoare de colonii). În făinurile normale, microbiota este formată în principal din bacterii şi în proporţie mai mică din drojdii şi mucegaiuri. Conţinutul de drojdii al făinurilor este de 0-103 celule/g. Bacteriile prezente în făină joacă un rol important în fermentaţia lactică din aluat. Nu este admisă prezenţa în făină a bacteriilor patogene. Însuşiri organoleptice, fizice, chimice şi coloidale ale făinii Însuşirile organoleptice ale făinii sunt: culoarea, gustul, mirosul. Culoarea făinii este dată de culoarea alb- galbenă a particulelor provenite din endosperm, care conţine pigmenţi carotenoidici şi de culoarea închisă a tărâţelor prezente în făina, care conţine pigmenţi flavonici. Pe măsură ce creşte gradul de extracţie creşte proporţia de tărâţe şi culoarea făinii se închide . Culoarea mai este influenţată şi de mărimea particulelor. Particulele mari aruncă umbră pe suprafaţa făinii, astfel că nuanţa acesteia este mai închisă. Micşorarea granulozităţii făinii prin măcinare conduce la deschiderea culorii făinii. Culoarea făinurilor mai poate fi influenţată de prezenţa mălurii sau a altor particule străine. Mirosul şi gustul Făina de grâu sănătoasă are gust puţin dulceag şi miros plăcut, specific. Mirosul şi gustul de iute, de rânced, de mucegai dovedesc alterarea făinii sau prezenţa unor seminţe de buruieni neîndepărtate în curăţătorie. Gustul puternic dulceag este dat de germinarea grâului, iar gustul fad se întâlneşte la făina supraîncălzită la măcinare.

13

Făina este sensibilă la mirosurile puternice din mediu. Ea poate să preia mirosuri străine în timpul transportului sau a depozitării, dacă în apropiere se află substanţe cu miros puternic (ex. petrol, benzină, fenol). Cel mai frecvent, mirosul anormal al făinii este dat de substanţele care se formează în făină în urma descompunerii unor componente ale acesteia, atunci când este depozitată în condiţii necorespunzătoare. Toate aceste făinuri sunt nepanificabile. Aspectul general se referă la prezenţa impurităţilor mari, vizibile cu ochiul şi la infestare. Însuşiri fizice Granulozitatea (fineţea) Se referă la mărimea particulelor care o compun, respectiv la proporţia de particule mai mari şi particule mai mici. Granulozitatea făinii este influenţată de intensitatea de măcinare, de gradul de extracţie şi de soiul grâului din care se obţine. Conform standard-ului român de făină, pentru făina albă particulele cu mărimea sub 125 μm reprezintă 50 –90%, iar cele mai mari de 180 μm nu trebuie să depăşească 10%. Pentru făinurile semialbe şi negre, particulele cu mărimea sub 180 μm reprezintă 50-90%, iar cele mai mari de 0,5 mm nu trebuie să depăşească 6 respectiv 8%. Soiul grâului: făinurile provenite din grâne făinoase, moi au particule mai mici faţă de făinurile provenite din grâne sticloase. Pentru făinurile provenite din grâne moi, conţinutul de particule mai mari de 45μm nu depăşeşte 10%, în timp ce pentru făinurile provenite din grâne sticloase acestea sunt în proporţie mult mai mare. Granulozitatea făinii influenţează : Capacitatea făinii de a absorbi apa. Cu cât particulele de făină sunt mai mici, cu atât făina absoarbe mai multă apă. Cantitatea mărită de apă absorbită de făină se datorează conţinutului mai mare de amidon deteriorat şi suprafeţei specifice mai mari a particulelor de făină. Între conţinutul de granule de amidon deteriorat şi cantitatea de apă absorbită există o relaţie directă. De asemenea umflarea particulelor de făină decurge mai repede. Proprietăţile reologice ale aluatului Aluaturile obţinute din făinuri cu granulozitate mare sunt mai fibroase, mai tenace, mai rezistente, faţă de cele obţinute din făinuri de granulozitate mică, care expunând o suprafaţă mare faţă de enzime îşi reduc consistenţa mai pronunţat la fermentare. Pentru făinurile cu granulozitate fină formarea aluatului are loc mai repede. Activitatea enzimelor amilolitice Cu cât particulele de făină sunt mai mici, cu atât mai multe vor fi granulele de amidon deteriorate prin efectul mecanic de măcinare şi deci mai atacabile la acţiunea β- amilazei. La grânele sticloase, deşi dimensiunea particulelor de făină este mai mare, granulele de amidon sunt deteriorate la măcinare mai mult decât în cazul grânelor moi şi ca urmare sunt mai uşor atacabile de β- amilaza . Aceste făinuri au capacitate mare de a forma glucide fermentescibile. Calitatea pâinii Granulozitatea făinii influenţează volumul pâinii, porozitatea şi culoarea cojii. Pâinea obţinută din făină cu granulozitate mare are volum mic, porozitate nedezvoltată şi coajă palidă, datorită capacităţii mici de formare a glucidelor fermentescibile. Pâinea obţinută din făină cu granulozitate mică are volum mic, miez închis la culoare, datorită proteinelor uşor atacabile şi are coajă intens colorată, datorită capacităţii mari de a forma glucide fermentescibile. Pâinea de cea mai bună calitate se obţine din făină cu particule de mărime optimă. Optimul de granulozitate al făinii depinde de calitatea ei. Cu cât calitatea făinii este mai bună cu atât făina trebuie să fie mai fină. Din punct de vedere al însuşirilor de panificaţie este necesar ca făina să aibă particule cât mai omogene.

14

Gradul de asimilare al pâinii Creşterea mărimii particulelor de făină faţă de mărimea optimă reduce gradul de asimilare al pâinii. Randamentul în pâine este de obicei cu atât mai mare cu cât făina este de granulaţie mai mică. La o făină cu granulozitate mare randamentul poate să scadă cu 2-3%. Însuşirile chimice Aciditatea Făinurile şi toate produsele de măcinare ale cerealelor prezintă reacţie acidă. Aciditatea făinurilor este dată de fosfaţii acizi de calciu şi magneziu rezultaţi prin hidroliza fitinei sub acţiunea enzimei fitaza. Sub acţiunea aceleaşi enzime acidul fitic este hidrolizat cu formare de acid fosforic care intră în compoziţia acizilor liberi din făinuri. Acidul fosforic mai poate apare prin hidroliza parţială a mononucleotidelor sub acţiunea nucleofosfatazelor. Aciditatea făinii mai este dată de acizii graşi liberi formaţi prin hidroliza trigliceridelor sub acţiunea enzimei lipaza şi de aminoacizii rezultaţi prin hidroliza proteinelor, în componenţa cărora intră în cantitate mare acidul glutamic. În făinurile provenite din grâne prost conservate, la umiditate şi temperaturi ridicate se pot dezvolta bacterii (heterofermentative)cu formarea unor acizi : acid lactic, acetic, succinic, citric, malic etc care măresc aciditatea făinii. Aciditate mare are şi făina veche şi cea obţinută din grâu încolţit datorită activităţii lipazei. Aciditatea făinii variază cu extracţia ei . Ea este cu atât mai mare cu cât extracţia făinii este mai ridicată. Făinurile de extracţii mici, care provin din endosperm, au deci conţinut mineral (0,45%) şi grăsimi (0,5%) în cantităţi mici, au aciditate mai redusă (2-2,2 grade) decât făinurile de extracţii mari care conţinând mai multe substanţe minerale (1,2%) şi grăsimi (1,3%) au aciditate mai mare (3-4 grade). Însuşiri coloidale Însuşirea de a forma gluten Această însuşire este specifică făinii de grâu, grâul fiind singura cereală capabilă să formeze gluten. Substanţele proteice insolubile în apă, glutenina şi gliadina, posedă proprietăţile coloizilor hidrofili, în special proprietatea de a absorbi şi de a se umfla în apă. În această situaţie, la frământarea aluatului cele două proteine absorb apa şi sub acţiunea mecanică de frământare se unesc şi formează o masă elastică şi capabilă să se extindă numită gluten. Glutenul umed se obţine prin spălarea aluatului. El reprezintă un gel coloidal cu masă moleculară mare, numit şi gel de gluten. Este format dintr-o asociere de molecule neomogene. Conţine 200-250 % apă faţă de substanţa sa uscată şi circa 70% faţă de masa umedă a glutenului. Substanţa uscată a glutenului este formată din 75-90% proteine glutenice, restul de 25-10% fiind formată din lipide 2-4%, albumine şi globuline 3-4 %, glucide (inclusiv amidon) 8-10%, substanţe minerale 0,7%. Conţinutul de substanţe neglutenice depinde de condiţiile de spălare a aluatului, durata şi minuţiozitatea acesteia, prin spălare îndepărtându-se componentele solubile, amidonul şi tărâţele. Prezenţa substanţelor neproteice în compoziţia glutenului se explică prin capacitatea proteinelor glutenice de a reţine prin adsorbţie aceşti compuşi şi de a interacţiona cu ei formând complecşi (cu lipidele şi glucidele). Conţinutul de gluten umed al făinii variază în limite largi, 15-50%. Pentru o făină panificabilă conţinutul minim de gluten este de 22%, respectiv 7,0 % substanţe proteice. Glutenul este caracterizat de proprietăţi reologice: elasticitate, extensibilitate, rezistenţă la întindere, fluaj (capacitatea de a se deforma sub greutate constantă). Cu cât glutenul este mai elastic şi mai rezistent la întindere, cu atât el este mai puternic şi cu cât este mai extensibil şi se deformează mai mult atunci când este lăsat în repaus (fluaj), cu atât este de calitate mai slabă.

15

Proprietăţile de panificaţie (tehnologice) ale făinii

Proprietăţile de panificaţie caracterizează comportarea tehnologică a făinii. Acestea sunt: 1. capacitatea de hidratare; 2. capacitatea de a forma gaze; 3. puterea făinii; 4. capacitatea de închidere a culorii făinii. 1. Capacitatea de hidratare Capacitatea de hidratare reprezintă proprietatea făinii de a absorbi apa atunci când vine în contact cu ea la prepararea aluatului. Se deosebesc: - capacitatea de hidratare farinografică ; - capacitatea de hidratare tehnologică (de panificaţie). Capacitatea de hidratare farinografică (absorbţia farinografică) se defineşte prin numărul de ml de apă absorbiţi de 100 g făină pentru a forma un aluat de consistenţă standard. Se consideră consistenţa standard, consistenţa de 0,5 kgf.m. sau 500 U.F. (unităţi farinografice) sau 500 U.B. (unităţi Brabender).Această valoare s-a ales pe baza experienţei practice, când s-a constatat că majoritatea proceselor din aluat decurg optim la această consistenţă. Capacitatea de hidratare tehnologică (absorbţia tehnologică sau de panificaţie) se defineşte prin numărul de ml de apă absorbiţi de 100 g făină la frământare pentru a forma un aluat cu cele mai bune posibile proprietăţi reologice şi pâinea cea mai bună posibilă. Capacitatea de hidratare farinografică, în unele cazuri, coincide cu capacitatea de hidratare tehnologică. Sunt cazuri, însă, când în funcţie de calitatea şi de tehnologia aplicată ele diferă între ele . Capacitatea de hidratare a făinii depinde de hidratarea proteinelor şi amidonului şi de extracţia şi umiditatea făinii. Valorile normale ale capacităţii de hidratare, pentru făinurile de extracţii diferite sunt: făină neagră 58-64%; făină semialbă 54-58% ; făină albă 50-55%. 2. Capacitatea de a forma gaze Este caracterizată de cantitatea de gaze care se degajă într-un aluat preparat din făină, apă, drojdie, fermentat în anumite condiţii de timp şi temperatură. Se exprimă prin ml de dioxid de carbon care se formează într-un aluat preparat din 100g făină, 60 ml apă şi 10g drojdie presată (exces), fermentat 5 h la 300C. Capacitatea făinii de a forma gaze este influenţată de: - conţinutul în glucide proprii ale făinii; - capacitatea făinii de a forma glucide fermentescibile. Conţinutul de glucide proprii ale făinii Făinurile conţin cantităţi mici de glucide fermentescibile (1,1%, în făinurile albe, 1,5% în făinurile semialbe, 1,8% în făinurile negre). Ele sunt formate în proporţie de 80% din zaharoză, iar restul de 20%, din glucoză, fructoză, maltoză. În procesul tehnologic aceste glucide sunt fermentate în primele 2-3 ore, astfel încât în fazele finale ale acestuia, cantitatea de gaze formate pe seama glucidelor proprii este practic neînsemnată. Cu toate acestea, ele joacă un rol important în fermentarea aluatului deoarece declanşează procesul de fermentare.

16

Capacitatea făinii de a forma glucide fermentescibile este proprietatea aluatului preparat din făină şi apă de a forma la o anumită temperatură şi într-un anumit interval de timp o cantitate de maltoză. După metoda Ramsay, drept indice pentru capacitatea făinii de a forma glucide se consideră cantitatea de maltoză exprimată în mg, care se formează într-o suspensie de 10g făină şi 90 ml soluţie tampon cu pH 4,6-4,8 după o oră de infuzie la 270C. Maltoza se formează în aluat prin hidroliza amidonului sub acţiunea enzimelor amilolitice. Ca urmare, cantitatea de maltoză care se formează este condiţionată de doi factori: - cantitatea de enzime amilolitice; - gradul de deteriorare a granulei de amidon. Importanţa tehnologică a capacităţii făinii de a forma gaze Capacitatea făinii de a forma gaze influenţează volumul şi porozitatea pâinii şi culoarea cojii.Prin cunoaşterea acestei proprietăţi a făinii se poate prevedea intensitatea procesului de fermentare în diferite stadii ale procesului tehnologic, foarte importante fiind fazele de dospire finală şi coacere. Făinurile cu capacitate redusă de a forma gaze nu asigură o intensitate suficientă a procesului de fermentare în fazele finale ale procesului tehnologic şi ca urmare pâinea se obţine cu volum mic, nedezvoltat. În cazul făinurilor cu capacitate mare de formare a gazelor volumul pâinii şi porozitatea ei vor depinde de proprietăţile reologice ale aluatuluide şi de capacitatea lui de a reţine gazele . Creşterea volumului pâinii are loc până la o valoare maximă, care corespunde capacităţii aluatului de a reţine gazele. Culoarea cojii se formează la coacere prin interacţiunea dintre glucidele reducătoare şi aminoacizi. Reacţia este neenzimatică şi conduce la formarea unor substanţe de culoare închisă numite melanoidine. Pentru ca pâinea să aibă o coajă de culoare normală este necesar ca în momentul introducerii în cuptor, aluatul să conţină minim 2-3 % la s.u. glucide nefermentate. Dacă această condiţie nu este satisfăcută coaja se obţine de culoare palidă, chiar dacă se măresc durata şi temperatura de coacere. De aceea, în practică, făina cu capacitate mică de formare a glucidelor fermentescibile se numeşte “tare la foc”. De obicei făinurile albe sunt tari la foc. 3. Puterea făinii Caracterizează capacitatea făinii de a forma un aluat care să aibă după frământare şi în cursul fermentării şi dospirii anumite proprietăţi reologice (consistenţă, stabilitate, elasticitate, înmuiere). Puterea făinii este o noţiune complexă. Ea include o serie de indici calitativi ai făinii care se referă la comportarea tehnologică a acesteia, respectiv obţinerea unui aluat care să-şi menţină forma şi să reţină gazele de fermentare, adică a unui aluat care să fie elastic şi în acelaşi timp extensibil, capabil să se extindă sub presiunea gazelor de fermentare. Puterea făinii se determină prin trasarea curbei farinografice şi exprimarea caracteristicilor acesteia printr-o singură valoare, în unităţi convenţionale, cu ajutorul riglei valorimetrice. Clasificarea grânelor şi făinurilor după putere, se prezintă în tabelul 1.2.

Grâu

Categoria

Tabel 1.2. Clasificarea făinurilor după putere Puterea, U.C. (unităţi Calitatea făinii convenţionale) 85-100 Foarte puternică 75-85 Puternică

Foarte tare Tare

A1 A2

Foarte bun

B1

65-75

Bun

B2

55-65

Slab

C1

35-55

Foarte bună pentru panificaţie Bună pentru panificaţie Slabă

Foarte slab

C2

17-35

Foarte slabă

17

Proprietăţi reologice ale aluatului Rezistent Rezistent, elastic şi puţin extensibil Elastic şi extensibil Elastic şi extensibil Foarte extensibil, rezistenţă şi elasticitate mici Foarte extensibil, foarte puţin elastic

Factorii care influenţează puterea făinii: Puterea făinii este influenţată de cantitatea şi calitatea substanţelor proteice,de activitatea enzimelor proteolitice şi a activatorilor proteolizei. 4. Capacitatea de închidere a culorii făinii în timpul procesului tehnologic Culoarea miezului pâinii depinde în mod direct de culoarea făinii, în sensul că dintr-o făină închisă la culoare se obţine pâine cu miez de culoare închisă, iar dintr-o făină de culoare deschisă se obţine pâine cu miez de culoare deschisă.Sunt cazuri însă când dintr-o făină de culoare deschisă se obţine pâine cu miez corespunzător mai închis la culoare.Acest lucru se datorează închiderii culorii făinii în timpul procesului tehnologic. Proprietatea făinii de a-şi închide culoarea în timpul procesului tehnologic este condiţionată de prezenţa enzimei tirozinaza (fenoloxidaza) şi a enzimelor proteolitice, care în urma hidrolizei proteinelor formează aminoacidul tirozina, substratul enzimei tirozinaza. Tirozina în prezenţa oxigenului şi a enzimei tirozinaza este oxidată cu formarea ca produşi finali a melaninelor, produşi de culoare închisă, care realizează efectul de închidere a culorii făinii în timpul prelucrării ei.În general, tirozinaza este prezentă în cantitate suficientă în făină, astfel că, închiderea culorii făinii este dependentă de cantitatea de tirozină, deci de activitatea enzimelor proteolitice.De aceea, mai ales făinurile de calitate slabă în care proteoliza în aluat este accentuată, se închid la culoare în timpul procesului tehnologic. 1. 2. Făinuri din alte cereale şi legume Făinuri din alte cereale Făinurile din cereale, altele decât grâul, se folosesc în special la prepararea pâinii multicereale. În această categorie intră făinuri, fulgi, boabe mărunţite, tărâţe obţinute din secară, ovăz, orz, orez, porumb, mei, hrişcă. Pentru prepararea pâinii de secară , datorită particularităţilor făinii de secară (amidon mai uşor hidrolizabil de amilaze, prezenţa unei cantităţi mari de α-amilaza activă, gelatinizarea amidonului la temperaturi mai joase, proteine care nu formează gluten) regimul tehnologic se deosebeşte esenţial de cel al pâinii de grâu. Caracteristica lui principală este aciditatea mare, care este necesară frânării activităţii α amilazei la coacere şi obţinerii unei peptizări optime a proteinelor. Prin peptizarea unei părţi a proteinelor proprietăţile reologice ale aluatului se modifică, acesta devenind capabil să reţină gazele şi să-şi menţină forma. Lipsa scheletului glutenic face ca aluatul de secară să aibă capacitatea mică de menţinere a formei, motiv pentru care acesta se coace, în general, în forme. Aciditatea mare a aluatului de secară, de 10-12 grade se obţine prin cultivarea timp îndelungat a microbiotei proprii, spontane a făinii. Procesul tehnologic de preparare a aluatului de secară cuprinde două cicluri: unul de cultivare, în mai multe trepte, unde se urmăreşte multiplicarea bacteriilor lactice ale făinii şi obţinerea acidităţii ridicate (până la 15 grade) şi un ciclu de producţie, care cuprinde prospătură, maia, aluat. Datorită conţinutului mai mare de glucide reducătoare al făinii de secară (faţă de cea de grâu), precum şi datorită formării pentozelor prin hidroliza pentozanilor, care intră uşor în reacţia de formare a melanoidinelor, pâinea se obţine cu gust şi aromă pronunţate şi coajă intens colorată.

18

Făinuri şi seminţe de leguminoase Se folosesc la prepararea pâinii multicereale. În această categorie intră făina de soia sau de mazăre, seminţe decorticate de floarea soarelui, seminţe întregi sau măcinate de in. Făina de cartofi Se foloseşte ca adaos la unele sortimente de pâine. Se obţine din pastă de cartofi uscată şi măcinată şi în acest caz are amidonul gelatinizat şi contribuie la creşterea capacităţii aluatului de a forma gaze, amidonul gelatinizat fiind mult mai uşor hidrolizat de amilaze, precum şi la prelungirea prospeţimii pâinii, sau se obţine prin măcinarea cartofilor uscaţi în prealabil. În acest ultim caz, amidonul nu este gelatinizat şi pentru a evita obţinerea pâinii cu miez uscat, sfărâmicios, se recomandă opărirea ei înainte de introducerea la frământarea aluatului. Doza obişnuită este de 1-2%. 1. 3. Apa Apa este un component indispensabil al aluatului. În prezenţa ei particulele de făină şi componenţii ei macromoleculari se hidratează. Hidratarea proteinelor condiţionează formarea glutenului. De asemenea, apa joacă un rol important în toate tipurile de procese, biochimice, microbiologice, coloidale care au loc în aluat. Apa folosită în panificaţie trebuie să corespundă anumitor condiţii. Ea trebuie să fie potabilă, incoloră şi cu o temperatură iniţială la sursă sub 150C. Din punct de vedere microbiologic, apa trebuie să corespundă normelor sanitare, deoarece în timpul fermentării aluatului microorganismele din apă se pot dezvolta. Apa nu trebuie să conţină spori în cantitate mare, deoarece temperatura miezului pâinii nu depăşeşte 93-970C şi mulţi spori nu sunt distruşi la această temperatură. Conform STAS apa potabilă trebuie să conţină sub 20 germeni/ml iar bacteriile coliforme să fie absente. Din punct de vedere al conţinutului de săruri, apa nu trebuie să conţină săruri de fier deoarece acestea transmit miezului pâinii o culoare roşiatică, mai ales pâinii albe. Sărurile de calciu şi magneziu, care alcătuiesc duritatea apei, sunt dorite în apă. Ele influenţează proprietăţile aluatului şi procesul tehnologic. Sunt preferate apele cu duritate medie (5-10 grade) şi cele cu duritate mare (10-20 grade). Sărurile de calciu şi magneziu influenţează pozitiv proprietăţile reologice ale glutenului slab. Ele împiedică solubilizarea gliadinei şi a gluteninei, măresc elasticitatea şi rezistenţa glutenului la acţiunea enzimelor. Efectul este explicat prin compactizarea macromoleculei proteice în prezenţa ionilor de calciu şi magneziu. În cazul făinurilor de calitate bună şi foarte bună apele dure nu sunt dorite deoarece întăresc excesiv glutenul. Apele de duritate excesivă, alcaline, au acţiune nedorită în aluat. Ele neutralizează acizii din aluat deplasând pH-ul la valori la care are loc peptizarea glutenului şi inhibarea drojdiei . În aceste cazuri se procedează la dedurizarea apei. Apa cu duritate mică duce la obţinerea de aluaturi moi şi lipicioase. 1. 4. Drojdia de panificaţie Drojdia se foloseşte în panificaţie ca agent de afânare biochimică a aluatului. Ea aparţine genului Saccharomyces, specia Saccharomyces cerevisiae, de fermentaţie superioară. Caracteristici fiziologice Drojdia de panificaţie este facultativ anaerobă. În funcţie de condiţii poate metaboliza glucidele simple pe cale anaerobă, prin fermentaţie, cu producere de alcool etilic, dioxid de carbon şi produse secundare sau pe cale aerobă, oxidativă, cu producere de

19

dioxid de carbon şi apă. Prin ambele căi se formează o cantitate de energie necesară creşterii, multiplicării şi menţinerii funcţiilor vitale ale celulei dar în cantităţi diferite, calea aerobă producând mai multă energie decât cea anaerobă. Componenţii chimici şi biochimici ai celulei de drojdie Celula de drojdie conţine 70-80% apă. Substanţă uscată este formată din proteine, glucide, lipide, săruri minerale, vitamine.Dintre substanţele cu caracter proteic conţinute de celula de drojdie, pentru panificaţie interesează în mod deosebit glutationul. Acesta este un tripeptid, format din cisteină, glicocol şi acid glutamic şi poate fi prezent sub două forme, redusă şi oxidată, din care cauză joacă un rol important în procesele de oxido-reducere din aluat, forma redusă a acestuia activând proteoliza şi influenţând astfel proprietăţile reologice ale aluatului.Glucidele de rezervă ale celulei de drojdie sunt glicogenul şi trehaloza (diglucid nereducător). Conţinutul de trehaloză în celulă ajunge până la 14% şi este importantă pentru durata de viaţă a drojdiei. Drojdia este bogată în vitamine din grupul B influenţând pozitiv conţinutul de vitamine al pâinii. Din punct de vedere biochimic, drojdia conţine toate enzimele implicate în metabolizarea aerobă şi anaerobă a monoglucidelor. Mai conţine o invertază foarte activă. Majoritatea tulpinilor de drojdie nu conţin sau conţin în cantităţi foarte mici enzime implicate în fermentarea maltozei, maltopermeaza şi maltaza. Drojdia nu poate metaboliza polimeri superiori ai glucozei, cu excepţia maltozei şi maltotriozei. Nu conţine amilaze şi de aceea nu poate beneficia în mod direct de prezenţa amidonului în aluat Caracteristici de nutriţie Pentru dezvoltarea normală, drojdia necesită prezenţa în mediu a o serie de elemente, în următoarea succesiune a importanţei: apa, glucidele drept sursă de energie, surse de azot, vitamine, săruri minerale. Drojdia de panificaţie fermentează hexozele sub forma lor dextrogiră, preferând Dglucoza, D-fructoza, D-manoza, D-galactoza în primul rând, apoi fermentează diglucidele. Dintre diglucide fermentează zaharoza şi maltoza. Mai fermentează 1/3 din rafinoză. Nu fermentează pentozele şi lactoza. Asimilează glucoza, zaharoza şi maltoza. Drept sursă de azot drojdia utilizează sărurile de amoniu şi aminoacizii , primele fiind mai bine absorbite decât ultimii. Nu asimilează substanţele proteice cu molecule complexe, endopeptidazele drojdiei fiind intracelulare care difuzează greu în exteriorul celulei vii. Dintre minerale, mai important este mai ales fosforul, dar şi S, Ca, Mg, Fe, Mn. Drojdia absoarbe fosfatul sub formă de anion monovalent H2PO4- şi nu absoarbe fosfatul bivalent. Fosfatul monovalent provenit din KH2PO4 este absorbit mai bine decât cel provenit din NaH2PO4. Fosforul participă la transmiterea energiei în celule prin intermediul ATP şi ADP. Sulful, care intră în compoziţia aminoacizilor cu sulf ai celulei, este preluat de drojdie mai ales din sulfatul anorganic. Pentru creştere, în afară de surse hidrocarbonate, azotate şi minerale, drojdia mai necesită şi anumite substanţe oligodinamice, esenţiale pentru metabolismul ei, numite factori de creştere, din care fac part: biotina, acidul pantotenic, inozitolul, tiamina, acidul nicotinic, piridoxina, riboflavina. Parametri optimi de activitate Drojdia de panificaţie se dezvoltă optim la 25-300C şi fermentează optim la 350C. Se dezvoltă şi activează în limite largi de pH de la 4 la 6 având capacitatea de a se adapta la unele modificări ale mediului.

20

Forme de utilizare a drojdiei de panificaţie Drojdia de panificaţie este disponibilă sub mai multe forme: drojdie comprimată (presată), drojdie uscată şi drojdie lichidă. Drojdia presată şi uscată se obţin în fabrici specializate, iar drojdia lichidă se prepară în fabrica de pâine. Drojdia comprimată Se obţine prin cultivarea tulpinilor de drojdie pure cu capacitate mare de fermentare pe un mediu nutritiv format din melasă hidrolizată în prealabil cu acid sulfuric diluat, şi săruri minerale, care asigură condiţii optime pentru formarea biomasei de calitate superioară. Drojdia comprimată (sub formă de calup sau sub formă fărâmiţată) conţine 70-75% umiditate, 15,5% proteine şi 12- 14,5% glucide. Principala sa caracteristică calitativă este puterea de creştere (puterea de dospire). Un gram drojdie comprimată conţine 7-9. 109 celule de drojdie. Drojdia uscată Se fabrică sub mai multe forme: drojdie uscată activă, drojdie uscată activă protejată, drojdie uscată activă instant şi drojdie uscată cu proprietăţi reducătoare. Drojdia uscată activă Se obţine prin uscarea drojdiei comprimate. Pentru obţinerea drojdiei uscate de bună calitate esenţiale sunt: calitatea drojdiei comprimate de la care se pleacă, respectiv tulpina de drojdie folosită iniţial, şi procesul tehnologic de uscare . În vederea uscării drojdia presată este modelată sub formă de granule sau fidea. Cel mai frecvent, uscarea drojdiei se face cu aer cald având temperatura de 35- 40°C. Importanţă mare pentru menţinerea puterii de creştere a drojdiei uscate are umiditatea ei. Umiditatea optimă este de 7,5-8,5%, condiţii în care drojdia are o putere de creştere bună Drojdia lichidă Drojdiile lichide reprezintă o cultură a drojdiilor existente în microbiota făinii de grâu/secară sau a unei drojdii pure sau tehnic pure într-un mediu semifluid preparat din făină şi apă sub protecţia bacteriilor lactice. Microbiota drojdiilor lichide este formată din drojdii care produc fermentaţia alcoolică şi bacterii care produc fermentaţia acidă. Aluaturile preparate cu drojdii lichide au aciditate mai mare faţă de cele preparate cu drojdie presată datorită aportului propriu de acizi şi/sau formării mai puternice a acizilor în aluat sub influenţa bacteriilor aduse de acestea. Din acest motiv pH-ul aluatului preparat cu drojdie lichidă se apropie de 5 sau chiar sub acesta (4,7-4,8), faţă de pH-ul aluatului cu drojdie presată care este de circa 5,7. Acest lucru este favorabil pentru proprietăţile reologice ale aluatului, în special pentru cele provenite din făina slabă, respectiv pentru calitatea pâinii, care se obţine cu volum îmbunătăţit, miez elastic şi pori uniformi. De asemenea, pâinea are gust şi aromă mai bune şi durată de prospeţime mai mare. Drojdiile lichide se pot prepara : -

cu opăreală amară (făină opărită cu extract de hamei); cu opăreală dulce. 1. 5. Sarea

În panificaţie, sarea se foloseşte la prepararea tuturor produselor, cu excepţia produselor dietetice fără sare. Se foloseşte pentru gust şi cu scop tehnologic. Deoarece influenţează o serie de procese în aluat, este foarte important ca ea să fie complet dizolvată. Se introduce în faza de aluat sub formă de soluţii saturate sau concentrate, dar şi în stare nedizolvată. Sarea este disponibilă sub formă granulară sau sub formă de fulgi. Sarea granulară poate avea particule de dimensiuni diferite existând sare grosieră până la sare fină şi cu diferite grade de puritate.

21

Sarea sub formă de fulgi, cunoscută şi ca sare compactă, se obţine din sarea granulară prin comprimarea sub formă de agregate plate. Datorită suprafeţei sale relativ mari, ea se solubilizează repede. Pentru panificaţie este economic să se utilizeze sarea de calitate inferioară, grosieră. Impurităţile şi substanţele insolubile în apă se reţin prin filtrarea soluţiei obţinute. Ideal este însă să se utilizeze sarea de granulaţie fină şi cu puritate înaltă. Deoarece sarea absoarbe cu uşurinţă umiditatea din mediu şi se aglomerează formând bulgări, producătorii tind să adauge sării substanţe care să împiedice acest fenomen. În acest scop sunt folosite ferocianura de sodiu (5-10ppm), silicatul de calciu, fosfatul tricalcic şi silicoaluminatul de sodiu. Efectul tehnologic al sării Sarea influenţează proprietăţile reologice, activitatea enzimelor şi a microbiotei aluatului. Influenţa sării asupra proprietăţilor reologice ale aluatului Acţiunea tehnologică a sării constă în special, în influenţa pe care o are asupra proprietăţilor reologice ale aluatului. Adaosul de sare determină reducerea capacităţii făinii de a absorbi apa şi creşterea timpului de formare şi a stabilităţii aluatului Influenţa sării asupra enzimelor din aluat Adaosul de sare în aluat reduce activitatea enzimelor atât a celor proteolitice cât şi a celor amilolitice, datorită probabil acţiunii sării asupra părţii proteice a enzimelor. În cazul enzimelor proteolitice, frânarea activităţii lor este sigur că are loc prin creşterea compactităţii proteinelor glutenice şi deci a rezistenţei lor faţă de enzime.Pentru enzimele amilolitice efectul de frânare al sării se manifestă numai în afara zonei de pH optim a acestora. Influenţa sării asupra microbiotei aluatului Influenţa sării asupra drojdiei Sarea influenţează atât înmulţirea cât şi activitatea fermentativă a drojdiei. La concentraţii mici de sare, de 0,7-0,8%, înmulţirea celulelor de drojdie este stimulată. Peste această concentraţie procesul este frânat în măsură cu atât mai mare cu cât procentul de sare din aluat este mai mare. Asupra activităţii fermentative, doza de sare de 1% şi peste această valoare, faţă de masa făinii, frânează activitatea fermentativă a drojdiei odată cu creşterea adaosului de sare. Pentru un adaos de 1% sare cantitatea de gaze formate scade nesemnificativ, cu 5%, pentru 3% sare cu 50%, iar pentru 5% sare fermentaţia practic se opreşte. Influenţa sării asupra bacteriilor. Sarea este un inhibitor al bacteriilor lactice. Cu cât conţinutul de sare este mai mare, cu atât activitatea lor este mai slabă. La 4% sare în aluat, bacteriile lactice heterofermentative nu mai acţionează. Influenţa sării asupra calităţii pâinii Pâinea preparată din făină de calitate medie, fără sare, coaptă pe vatră se obţine aplatizată, ca urmare a înrăutăţirii proprietăţilor reologice ale aluatului în lipsa sării. În plus, pâinea se obţine cu coajă palidă, deoarece în absenţa sării fermentaţia este mai energică, sunt consumate cantităţi mai mari de glucide, iar în momentul introducerii în cuptor aluatul nu mai conţine cantităţi suficiente de glucide reducătoare pentru a se forma melanoidine în cantităţi suficiente, care să confere culoare cojii. Pâinea preparată cu exces de sare se obţine cu gust sărat, volum redus, miez dens cu porozitate insuficient dezvoltată, coajă intens colorată. Defectele sunt datorate frânării de către sare a activităţii fermentative a drojdiei.

22

1. 6. Zaharurile (îndulcitorii) În panificaţie se folosesc: zahărul de sfeclă sau de trestie (zaharoza), siropuri de glucoză, mierea de albine. Se introduc în faza de aluat. Zahărul (zaharoza) este cel mai utilizat la prepararea produselor de panificaţie. Este hidrolizat încă din timpul frământării aluatului de către invertaza drojdiei, la glucoză şi fructoză, astfel că este uşor fermentat de microbiota aluatului, iar la coacere participă la reacţia Maillard de formare a culorii cojii. Un sortiment de zahăr este zahărul brun. El conţine unele cantităţi de melasă (în esenţă este un zahăr parţial rafinat de trestie de zahăr) care contribuie la îmbunătăţirea gustului pâinii. În acest scop se foloseşte la prepararea pâinii negre şi a pâinii multicereale. Proporţia utilizată este 6-10% faţă de făina prelucrată. Glucoza este disponibilă sub două forme: solidă şi lichidă. În panificaţie este folosită mai ales sub formă lichidă. Când este introdusă în cantităţi mari ea tinde să cristalizeze în pâine, ceea ce conduce la întărirea miezului şi la apariţia de “pete de zahăr” în coajă. Siropul de glucoză se obţine prin hidroliza amidonului de porumb. Este disponibil pentru panificaţie sub două forme : siropul de glucoză (normal) şi siropul cu conţinut ridicat de fructoză (izosiropul). Siropurile de glucoză (normale) sunt caracterizate de echivalentul de dextroză DE. Siropul obişnuit are DE de 42. Siropurile cu conţinut ridicat de fructoză se obţin din siropurile de glucoză având DE 95 prin izomerizare enzimatică. Se obţine izosiropul, care conţine 42% fructoză, restul fiind glucoză. Mierea de albine se utilizează la prepararea pâinii din făină integrală pentru intensificarea aromei, fie singură, fie în combinaţie cu zahărul. Un efect perceptibil pentru aroma pâinii se obţine pentru doza minimă de miere de 4% faţă de făina prelucrată. Efectul tehnologic al zaharurilor (îndulcitorilor) Zaharurile utilizate în panificaţie influenţează însuşirile reologice, ale aluatului, activitatea drojdiei şi calitatea produsului finit. Efectul zaharurilor asupra proprietăţilor reologice ale aluatului Introduse în aluat, zaharurile conduc la fluidificarea aluatului, datorită acţiunii de deshidratare exercitată asupra componentelor făinii. De acea, la folosirea adaosurilor de îndulcire capacitatea de hidratare a făinii scade. Se apreciază că în acest caz scăderea capacităţii de hidratare reprezintă circa 0,5% faţă de cantitatea de glucide introduse. Adaosul de zaharuri întârzie formarea aluatului. Influenţa zaharurilor asupra activităţii drojdiei Prin adaosul de îndulcitori în aluat se măreşte cantitatea de zaharuri fermentescibile. Ca urmare activitatea drojdiei se accelerează. Procesul are loc la adaosuri de maxim 5% peste care activitatea drojdiei este inhibată. Inhibarea se datorează acţiunii de deshidratare a celulei în urma migrării apei din celulă în vederea egalizării presiunilor osmotice interioară şi exterioară. Plasmoliza se accentuează odată cu creşterea concentraţiei de zaharuri în aluat şi se constată prin reducerea cantităţilor de gaze formate la fermentare. Influenţa zaharurilor asupra calităţii pâinii Zaharurile adăugate în aluat contribuie la îmbunătăţirea gustului şi aromei produsului, precum şi la intensificarea culorii cojii datorită participării lor la reacţia Maillard, prin care se formează melanoidine, care colorează coaja.

23

Deoarece drojdia conţine echipament enzimatic de fermentare a glucozei, fructozei şi zaharozei, în aluatul preparat direct ele sunt fermentate înaintea maltozei şi pentru procedee scurte de preparare a aluatului pot contribui esenţial la formarea volumului pâinii. De asemenea, se îmbunătăţesc porozitatea şi textura produsului, precum şi durata de prospeţime, ca urmare a retenţiei apei de către zaharuri. 1.7. Grăsimile În panificaţie se folosesc: uleiul de floarea-soarelui sau de soia, margarina, untul, untura, shortening-uri. Se adaugă în faza de aluat. Uleiurile vegetale sunt preferate din punct de vedere nutriţional pentru conţinutul mare de acizi graşi polinesaturaţi şi pentru faptul că pot fi uşor dozate. Se utilizează la prepararea aluatului, dar şi pentru ungerea formelor şi a tăvilor de copt, ca atare sau sub formă de emulsie. Pentru proprietăţile reologice ale aluatului este important ca uleiurile vegetale să fie asociate cu unele cantităţi de grăsimi solide, mai ales cu punct de topire superior temperaturii aluatului. În panificaţie sunt preferate grăsimile cu punct de topire superior temperaturii aluatului. La folosirea grăsimilor lichide rezultate superioare se obţin atunci când ele se asociază cu grăsimi solide. Grăsimile se adaugă în faza de aluat. O condiţie esenţială este ca ele să fie dispersate în aluat. Efectul tehnologic al grăsimilor Grăsimile influenţează proprietăţile reologice ale aluatului, activitatea drojdiei şi calitatea pâinii. Influenţa grăsimilor asupra proprietăţilor reologice ale aluatului La introducerea grăsimilor în aluat se reduce consistenţa acestuia dacă se menţine constantă cantitatea de apă. Acest lucru se datorează adsorbţiei grăsimilor la suprafaţa globulelor proteice şi a granulelor de amidon, care determină hidrofobizarea lor, însoţită de reducerea capacităţii de a lega apa şi încetinirea hidratării acestora. Prezenţa unor cantităţi mari de grăsimi poate determina formarea incompletă a glutenului, lipsa unei continuităţi a reţelei proteice în aluat şi ca urmare o elasticitate mică a aluatului, cauzată de reducerea cantităţii de apă absorbită de proteine. Natura grăsimii utilizate şi calitatea făinii influenţează acest proces. El este mai pronunţat pentru grăsimile lichide. Aluatul preparat cu adaos de grăsimi este mai extensibil în comparaţie cu aluatul simplu. La doze egale, creşterea extensibilităţi aluatului este mai mare decât în cazul adăugării zahărului. Adăugarea grăsimilor în aluat îmbunătăţeşte prelucrabilitatea lui mecanică prin reducerea aderenţei la organele de lucru ale maşinilor de prelucrat. Influenţa grăsimilor asupra activităţii drojdiei Cantităţi de grăsimi sub 5% faţă de masa făinii nu influenţează procesul de fermentare. În prezenţa unor cantităţi mai mari însă procesul de fermentare este frânat ca urmare a acoperirii parţiale a membranei celulei de drojdie cu o peliculă de grăsime care împiedică schimbul de substanţe nutritive al celulei cu mediul –aluat.

24

Efectul este mai pronunţat la folosirea uleiului vegetal şi a grăsimilor în stare topită. Când sunt folosite în cantităţi mari, procesul de fermentare este oprit aproape complet. Influenţa asupra calităţii produselor Grăsimile adăugate în aluat în cantităţi care nu depăşesc 5% din masa făinii, acţionează întotdeauna favorabil asupra calităţii produselor. Acestea au volum mai mare, porozitate mai fină şi mai uniformă, coajă mai elastică, mai puţin sfărâmicioasă, miez cu elasticitate îmbunătăţită faţă de produsele fără grăsimi. Grăsimile măresc durata de păstrare a prospeţimii pâinii şi îmbunătăţesc aroma pâinii, o serie de substanţe de aromă avându-şi originea în oxidarea grăsimilor. 1. 8. Laptele şi subprodusele de lapte Se folosesc laptele integral şi laptele degresat, iar dintre subproduse zerul rezultat la fabricarea brânzeturilor şi zara rezultată la fabricarea untului. Efectul laptelui şi a subproduselor de lapte în panificaţie Aceste produse influenţează proprietăţile reologice ale aluatului, activitatea drojdiei şi calitatea pâinii. Influenţa asupra proprietăţilor reologice ale aluatului Cazeina şi sărurile minerale (în special fosfaţii şi sărurile de calciu) ale laptelui influenţează favorabil umflarea glutenului. Se obţine un aluat care este, de obicei, mai rezistent decât aluatul preparat fără lapte. El necesită o durată mai mare de fermentare în cuvă, se prelucrează uşor şi este stabil la dospire. Alături de cazeină şi sărurile minerale, pentru proprietăţilor reologice ale aluatului un rol important îl au şi grăsimile din lapte. Datorită conţinutului în acid lactic, zerul şi zara îmbunătăţesc proprietăţile reologice ale aluatului. Influenţa asupra activităţii drojdiei Laptele şi subprodusele sale constituie medii ideale pentru microorganisme şi de aceea adaosul lor în aluat favorizează dezvoltarea drojdiilor. Influenţa asupra calităţii pâinii Adaosul de lapte şi subproduse de lapte în aluat îmbunătăţeşte textura miezului, aroma produsului, intensifică culoarea cojii şi măreşte valoarea nutritivă, în special a pâinii albe, prin aportul în vitamine, săruri minerale, proteine. Porozitatea produsului este fină şi uniformă din care cauză miezul pare mai deschis la culoare. Pâinea preparată cu lapte integral se obţine cu volum superior faţă de pâinea preparată cu apă, ca urmare a proprietăţii aluatului de a reţine mai bine gazele de fermentarePorozitatea produsului este fină şi uniformă din care cauză miezul pare mai deschis la culoare. Datorită prezenţei proteinelor şi a grăsimii din lapte, pâinea îşi păstrează mai bine prospeţimea şi gustul plăcut. Rezultate asemănătoare cu cele obţinute la folosirea laptelui integral se obţin cu lapte degresat dacă în aluat se adaugă grăsimi. Zerul adăugat în aluat conduce, de asemenea, la produse cu volum îmbunătăţit şi în general calitate superioară a pâinii.

25

1. 9. Ouăle Se folosesc la prepararea unor produse speciale de panificaţie (cozonac, chec ş.a.). Se pot folosi în stare proaspătă, congelată (melanj de ou) sau sub formă uscată (praf). Efectul ouălor în panificaţie Ouăle adăugate în aluat măresc volumul produsului, îmbunătăţesc structura miezului, gustul şi culoarea. Influenţa pozitivă a ouălor asupra calităţii produsului se explică pe baza funcţiilor tehnologice pe care acestea le au. 1. 10. Fibrele alimentare Fibrele alimentare se prezintă sub două forme: fibre insolubile şi fibre solubile. În categoria fibrelor insolubile intră fibrele celulozice, tărâţele de cereale, fibrele din pereţii celulari din boabele de soia, de mazăre, din sfecla de zahăr, din citrice. Din fibrele solubile fac parte gumele, care pot fi vegetale, microbiene, marine. 1. 11. Condimentele Se folosesc numai pentru sortimentele speciale de pâine. În această categorie intră ceapa şi chimenul. Ele se folosesc pentru gust. Ceapa se foloseşte la sortimentul de pâine cu ceapă sub formă de fulgi de ceapă hidrataţi în prealabil la temperatura camerei timp de circa 30 min, folosind 2,5-3 părţi de apă la 1 parte fulgi de ceapă. Chimenul se foloseşte în pâinea de secară şi cea obţinută din grâu şi secară. 1. 12. Seminţele uleioase Aceste seminţe sunt presărate pe suprafaţa produsului.Cele mai utilizate sunt cele de susan şi de mac, a căror aromă se dezvoltă în timpul coacerii prin prăjire. Incorporarea lor în aluat nu se recomandă decât dacă sunt prăjite în prealabil. 1. 13. Conservanţii Sunt aditivi folosiţi pentru combaterea mucegăirii şi a bolii întinderii a pâinii. Din această categorie fac parte: acetaţii, propionaţii şi sorbaţii. Dintre acetaţi se foloseşte mai ales oţetul (1-2%), dar şi acetatul de calciu. Au acţiune antibacteriană. Propionaţii sunt cei mai folosiţi în panificaţie. Dintre aceştia fac parte acidul propionic şi propionatul de calciu. Sunt activi la pH sub 5,5 şi au şi o acţiune de inhibare a drojdiei de panificaţie. Se folosesc în proporţie de 0,2 –0,4 % şi au acţiune antibacteriană şi antifungică. Acidul propionic prezintă inconvenientul că înmoaie aluatul. Sorbaţii, acidul sorbic şi sorbatul de potasiu au acţiune antifungică. Sunt activi la pH sub 6. Ca şi propionaţii, sorbaţii inhibă şi activitatea drojdiei din aluat, din acest punct de vedere fiind preferat sorbatul de potasiu. Se introduc în aluat, dar se folosesc şi la stropirea produselor la ieşirea din cuptor pentru prevenirea mucegăirii.

26

1.14. Premixurile Premixurile sunt amestecuri care conţin o parte sau toate ingredientele din reţetă, cu excepţia lichidului de hidratare. Ele conţin făină, grăsimi, lapte praf, zahăr, ouă praf, agenţi de afânare, amelioratori de panificaţie, aromatizanţi, condimente, sare. Se prezintă sub formă pulverulentă sau sub formă de pastă. Componentele lichide cum sunt apa, uneori şi ouăle şi laptele sunt adăugate în momentul preparării aluatului. Premixurile sunt folosite la prepararea pâinii, a produselor de franzelărie şi de patiserie. Avantajele utilizării premixurilor Utilizarea premixurilor prezintă avantaje, care pot fi rezumate astfel: - sunt mai practice: modul de folosire al premixurilor este mai simplu decât atunci când se foloseşte reţeta clasică; - se câştigă timp, deoarece cea mai mare parte a componentelor reţetei sunt dozate în premix; - sunt mai sigure, în acest caz erorile de dozare a ingredientelor fiind evitate. In plus, fabricantul de premixuri are posibilitatea de a alege materiile prime care să conducă la obţinerea de rezultate optime şi de a realiza formule bine echilibrate care să permită toleranţă mare în exploatare; - sunt economice: datorită simplităţii în utilizare se câştigă timp, deci se economisesc ore de muncă. 1. 15. CONTROLUL CALITĂŢII MATERIILOR ALIMENTARE Controlul calităţii făinii Calitatea făinii se controlează prin examen organoleptic, fizico-chimic şi tehnologic. Organoleptic se controlează culoarea, gustul, mirosul, prezenţa impurităţilor minerale (nisip, praf), infestarea. Culoarea se apreciază prin metoda Pekar, prin comparare cu o probă etalon, pe cale uscată şi umedă. Gustul şi prezenţa impurităţilor minerale se determină prin mestecarea în gură a unei cantităţi mici de făină (circa 1g). Prezenţa scrâşnetului în dinţi indică prezenţa în făină a impurităţilor minerale. Mirosul se stabileşte asupra unei cantităţi mici de făină, care după ce se freacă între palme, se miroase. Infestarea se pune în evidenţă prin examinarea cu lupa a refuzului de pe sita 4xxx, obţinut în urma cernerii făinii. Controlul fizico-chimic constă în determinarea indicilor de calitate de care depind principalele proprietăţi tehnologice ale făinii, puterea şi capacitatea de formare a gazelor, cum sunt : conţinutul de proteine/ gluten umed, calitatea acestora , indicele de maltoză, conţinutul de α- amilază. Conţinutul de proteine (N.5,7)Pentru obţinerea pâinii de calitate, conţinutul de proteine al făinii trebuie să fie min. 10,5%, iar pentru ca să fie panificabilă, făina trebuie să conţină minim 7% proteine. În unele ţări , în special în Europa, în locul conţinutului de proteine se foloseşte conţinutul de gluten umed.

27

Conform standardului de făină, conţinutului minim de proteine al făinurilor româneşti este de 10,5% s.u., iar cantitatea de gluten umed format este min 24% pentru făina neagră, min 25% pentru făina semialbă şi min 26% pentru făina albă. Calitatea proteinelor se stabileşte pe baza proprietăţilor reologice ale aluatului şi /sau ale glutenului. Pentru determinarea proprietăţilor reologice ale aluatului sunt larg folosite metodele empirice, cum sunt metodele farinografică, extensografică, mixografică, alveografică. Pe baza datelor furnizate de aceste metode se pot obţine informaţii asupra calităţii proteinelor glutenice şi se pot stabili corelaţii cu volumul pâinii. Deformarea glutenului Determinarea se bazează pe relaţia dintre calitatea glutenului şi capacitatea lui de a se deforma atunci când este lăsat în repaus, glutenul deformându-se cu atât mai mult cu cât este de calitate mai slabă. Pentru făinurile panificabile deformarea id are valori de 0-25 mm. După valorile deformării glutenului făinurile se clasifică astfel: - id≤ 0-5 mm făinuri foarte puternice sau provenite din grâu ars; - 5< id ≤10 mm făinuri foarte bune pentru panificaţie; - 10 < id ≤15 mm făinuri bune pentru panificaţie; - 15 < id ≤20 mm făinuri satisfăcătoare; - 20< id ≤25 mm făinuri nesatisfăcătoare; - id > 25 mm făinuri nepanificabile. Extensibilitatea glutenului. Metoda se bazează pe relaţia dintre calitatea glutenului şi capacitatea lui de a se întinde. Cu cât glutenul este mai rezistent, mai elastic, cu atât extensibilitatea lui este mai mică. Clasificarea făinurilor după extensibilitatea glutenului este: - 45 cm făină de calitate slabă. Indexul glutenic Metoda se bazează pe relaţia dintre calitatea glutenului şi proprietatea lui de a trece printr-o sită standardizată, în condiţii de centrifugare determinate. În funcţie de calitatea glutenului cantitatea acestuia rămasă pe sită va fi diferită. Va fi foarte mică sau chiar zero pentru glutenul de calitate foarte slabă şi va rămâne în întregime pe sită pentru glutenul puternic. Indexul glutenic are valori de 0-100% şi se calculează cu relaţia: Index glutenic =

gluten umed de pe sită × 100 gluten umed total

Făinurile pentru panificaţie au valori ale indexului glutenic de 65-85%. Făinurile slabe au valori < 60%, iar cele puternice peste 80%. Indexul glutenic nu se corelează cu indicele de deformare a glutenului, dar se corelează cu presiunea maximă P măsurată la alveograf (r= 0,69), cu energia alveografică w(r= 0,67) şi cu suprafaţa extensogramei (r= 0,73). Indicele de sedimentare Zeleny Se bazează pe umflarea diferită în soluţie de alcool izopropilic şi acid lactic a făinii în funcţie de cantitatea şi calitatea proteinelor. Clasificarea făinurilor după acest indice se face astfel: - ≥60 făină foarte puternică; - 59-40 făină puternică; - 39-20 făină de calitate bună pentru panificaţie; - 300 s făină săracă în α- amilază. Standardele ISO nu admit grâne cu ic< 160 s. Maximul de vâscozitate determinat amilografic Metoda se bazează pe măsurarea vâscozităţii maxime a unui gel obţinut dintr-o suspensie de făină şi apă încălzită în condiţii controlate. Maximul de vâscozitate este funcţie de capacitatea de gelatinizare a amidonului şi de activitatea α- amilazei din făină . Se exprimă în unităţi amilografice (U.A.). Valoarea acestui indice clasifică făinurile astfel: - ηmax< 200 U.A.făină bogată în α- amilază, pâinea se obţine cu miez umed, neelastic. - ηmax = 200-500 U.A. făină normală - ηmax> 500 U.A. făină săracă în α-amilază, pâinea se obţine cu miez uscat Controlul tehnologic Se realizează prin proba de coacere. Este metoda cea mai sigură şi cea mai completă de determinare a proprietăţilor tehnologice ale făinii. Aprecierea calităţii făinii prin această metodă se face pe baza calităţii pâinii obţinute. Calitatea pâinii se determină organoleptic şi pe baza unor indicatori fizici, cei mai importanţi fiind randamentul volumetric(volumul pâinii, în cm3, obţinută din 100 g făină), raportul înălţime / diametru(h/d) pentru pâinea rotundă coaptă pe vatră, porozitatea şi structura porozităţii. Calitatea făinii de secară caracterizată prin lipsa capacităţii de a forma gluten şi prin activitatea α-amilazică mare, se face pe baza indicatorilor care exprimă activitatea α-amilazei, cifra de cădere şi maximul de vâscozitate amilografic, precum şi prin proba de coacere. Cifra de cădere (Falling number) După valoarea acestui indice, făina de secară se clasifică astfel: - ic< 70s făină cu conţinut excesiv de α- amilază; - ic = 100-120s făină cu conţinut normal de α- amilază; - ic> 150s făină săracă în α-amilază. Maximul de vâscozitate determinat amilografic După valoarea acestui indice, făina de secară se clasifică astfel: - ηmax < 250 U.A făină nesatisfăcătoare (exces de α-amilază); - ηmax = 250- 600 U.A făină satisfăcătoare, bună; - ηmax > 600 U.A făină foarte bună.

29

Proba de coacere Ca şi la făina de grâu, valoarea de prelucrare a făinii de secară se stabileşte cel mai bine prin proba de coacere. Metoda folosită în acest caz se deosebeşte esenţial de cea folosită la făina de grâu, caracteristica principală fiind durata mare a procesului tehnologic, impusă de necesitatea atingerii unor valori mari de aciditate. Pentru pâine şi produsele de panificaţie conţinutul de proteine este unul dintre cei mai importanţi indici calitativi ai făinii . Conţinutul optim de proteine al făinii variază cu tehnologia de preparare a aluatului şi cu produsul care se fabrică. Pentru pâinea obişnuită acesta este de 10-13%, pentru sortimentele de pâine preparate cu aluat refrigerat sau congelat, pentru pâinea mixtă (amestec de făină de grâu şi făină de secară), pâinea multicereale, pâinea cu fibre şi produsele cu adaosuri de materii auxiliare, acest conţinut este mai mare (tab. 1.3.). Pentru pâine şi produsele de panificaţie conţinutul de proteine este unul dintre cei mai importanţi indici calitativi ai făinii. Tabel 1.3. Limite optime pentru indici de calitate ai făinii destinată fabricării pâinii şi produselor de panificaţie Pâine Pâine Pâine din Produse Specia- Rulouri, Indici de calitate Pâine mixtă din franaluat de franPâine lităţi cornuri ai făinii toast grâu şi ceză congelat zelărie secară Proteine (N.5,7) 10-13 12,511-13 12-13,5 12-13 10-13 11,5-13 11,5-12,5 [%] 13,5 Gluten umed, [%] 27-32 29-33 27-29 27-32 Deformare 7-10 7-10 7-10 7-10 5-7 7-10 7-9 7-9 gluten,[mm ] Extensibilitate 21-26 20-23 18-21 21-26 20-25 20-23 gluten, [cm] Indice sedimentare, [ml] 27-33 28,33 17-21 27-33 Farinograf -capacitate de 55-62 55-57 52-55 50-56 59-64 hidratare, [%] 1-3 4-8 1-3 4-8 4-8 - timp de formare, 1-3 [min] 3-6 6-7 7-8 3-6 5-6 5-6 - stabilitate, [min] 3-6 -înmuiere, [U.F.] 60-80 50-70 50-60 40-50 60-80 40-50 40-60 Extensograf (după 135 min) -rezistanţă 280-370 300-370 max.,[UB] 2-2,5 -raport Rmax/E -suprafaţa curbei , 60-100 >60 [cm2] 70-85 90-100 >80 >80 >80

Conţinutul optim de amidon deteriorat din făina pentru pâine şi produse de franzelărie este de 5,5-8,5%. El creşte pentru făina destinată preparării cozonacului şi scade pentru aluaturile congelate. O variaţie inversă o are cifra de cădere. Are valori mai mici în făina pentru pâine şi valori mai mari în făina pentru cozonac, aluaturi congelate şi refrigerate, pâinea multicereale, specialităţi. Controlul calităţii apei În industria panificaţiei asupra apei se face numai un control sumar, bazat pe caracterele organoleptice. Se determină culoarea, aspectul, transparenţa, mirosul, gustul şi impurităţile vizibile. Apa pentru panificaţie trebuie să fie perfect transparentă, incoloră, fără sediment, iar gustul şi mirosul se admit să fie foarte slabe şi cel mult perceptibile de o persoană experimentată.

30

Mirosul se determină asupra unei probe de apă (100-150ml)încălzită într-un vas închis până la 40-500C. Gustul se determină la o probă încălzită la 300C. Controlul calităţii drojdiei Calitatea drojdiei comprimate se apreciază prin examen organoleptic privind aspectul, culoarea, consistenta, mirosul şi gustul şi prin determinarea puterii de creştere (de dospire conform STAS) şi uneori şi a umidităţii (tabel 1.4.). Puterea de creştere este principala caracteristică calitativă a drojdiei. Ea se defineşte prin timpul de ridicare a unui aluat până la înălţimea de 7 cm într-o formă de dimensiuni date (metoda STAS), sau prin timpul de ridicare la suprafaţa apei a unei bile de aluat introdusa intr-un pahar cu apa (metoda bilei). În ambele cazuri aluatul se prepară şi se termostatează în condiţii stabilite de metodă. Calitatea drojdiei lichide se controlează organoleptic si prin determinarea acidităţii şi puterii de creştere.

Calitatea drojdiei Foarte buna Buna Satisfăcătoare

Tabel 1.4. Aprecierea calităţii drojdiei pe baza puterii de creştere (dospire) Puterea de creştere a drojdiei, [minute], max. Drojdie comprimata Drojdie lichida cu hamei Metoda STAS Metoda bilei Metoda bilei 60-70 10-15 20 90 15-22 20-35 110 22-30 35-40

Controlul calităţii sării Calitatea sării se stabileşte prin control organoleptic privind gustul, mirosul, culoarea, corpurile străine. Controlul calităţii zahărului, grăsimilor, laptelui şi ouălor Zahărul, grăsimile, laptele se controlează organoleptic apreciindu-se aspectul, culoarea, gustul, mirosul, pentru grăsimile solide şi consistenta iar pentru ouă şi mirosul. Pentru ouă se mai controlează la ovoscop caracteristicile interioare, camera de aer, aspectul gălbenuşului şi al albuşului.

1.16.Test de autoevaluare 1. Care este compoziţia chimică a făinii de grâu. 2. Descrieţi compoziţia şi structura proteinelor din grâu. 3. Care sunt lipidele făinii. 4. Care este compoziţia biochimică a făinii. 5. Care sunt însuşirile fizice,chimice şi coloidale ale făinii. 6. Care sunt proprietăţile de panificaţie ale făinii. 7. Ce ştiţi despre drojdia de panificaţie. 8. Enumeraţi indicii de calitate ai făinii.

31

2. DEPOZITAREA, PREGĂTIREA ŞI DOZAREA MATERIILOR ALIMENTARE 2.1. DEPOZITAREA MATERIILOR ALIMENTARE Pentru asigurarea continuităţii producţiei independent de condiţiile de aprovizionare, în fabricile de pâine se creează stocuri de materii prime şi auxiliare. Acestea se depozitează în condiţii care să le asigure păstrarea calităţii până la intrarea în fabricaţie.

DEPOZITAREA FĂINII Depozitarea făinii se face în două scopuri: - asigurarea unui depozit tampon, care să preia oscilaţiile în aprovizionarea cu făină, cantitatea de făină depozitată depinzând de condiţiile locale, respectiv distanţa de la care se aprovizionează şi modul de transport. Depozitul are în acest caz o capacitate pentru circa 6 zile de fabricaţie; - asigurarea maturizării făinii, atunci când moara furnizoare livrează făină nematurizată şi în acest caz depozitul are o capacitate pentru circa 14 zile fabricaţie. Procese care au loc în timpul depozitării făinii In făina proaspăt măcinată, supusă depozitării, are loc un complex de procese care-i modifică calitatea. In funcţie de proprietăţile iniţiale ale făinii, de durata şi de condiţiile de păstrare, calitatea făinii poate să se îmbunătăţească sau să se înrăutăţească. Atunci când la depozitare proprietăţile tehnologice ale făinii se îmbunătăţesc, procesul se numeşte maturizare. Potrivit concepţiei actuale, maturizarea este înţeleasă ca îmbunătăţirea proprietăţilor reologice ale glutenului şi aluatului, de care este legată îmbunătăţirea calităţii pâinii. Se acceptă unanim că această îmbunătăţire se datorează oxidării grupărilor sulfhidril din structura proteinelor glutenice cu formarea de legături disulfidice. De asemenea, sunt oxidate grupările sulfhidul din structura activatorilor proteolizei, substanţelor reducătoare, dintre care cel mai important este glutationul, şi din structura enzimelor proteolitice sensibile la oxidare. In maturizarea naturală a făinii rolul principal în acest proces de oxidare îl au acizii graşi polinesaturaţi liberi rezultaţi prin hidroliza lipidelor făinii, care în prezenţa oxigenului din aer şi a enzimei lipoxigenaza, prezentă în făină, sunt oxidaţi la hidroperoxizi. În acest proces de peroxidare se formează intermediar radicali peroxidici liberi foarte activi, care intervin în oxidarea grupărilor sulfhidril. Aceşti radicali intervin şi în oxidarea pigmenţilor făinii, printr-o reacţie cuplată, determinând albirea ei. Este posibil ca şi alte sisteme de oxido-reducere prezente în bob şi în făină să intervină în acest proces de oxidare.In sprijinul acestei explicaţii vin observaţiile care arată că în absenţa oxigenului, făina nu-şi modifică culoarea şi proprietăţile tehnologice la depozitare, dar aceste modificări se produc în prezenţa unor oxidanţi. Durata de maturizare naturală a făinii depinde de: calitatea iniţială a făinii, extracţia şi umiditatea ei, temperatura din depozit, aerarea. Cu cât calitatea făinii este mai slabă, extracţia şi umiditatea mai mici şi temperatura din depozit mai scăzută, cu atât durata de maturizare este mai mare. Păstrarea făinii iarna în depozite neîncălzite opreşte practic procesul de maturizare. Maturizarea făinii este accelerată la 25-450C. Accesul aerului la făină accelerează maturizarea. Transportul pneumatic al făinii accelerează maturizarea de 1-2 ori faţă de alte sisteme de transport. Recircularea făinii în celulele de siloz are acelaşi efect. Condiţiile optime pentru accelerarea maturizării sunt: recircularea timp de 6 ore cu un consum specific de aer de 3 m3/t oră şi o temperatură de 26-270C.

32

Făinurile de extracţie mici ating optimul proprietăţilor lor tehnologice după 1,5-2 luni, iar cele de extracţii mari după 3-4 săptămâni. O depozitare a făinii după măcinare de 14-20 zile se consideră acceptabilă. Accelerarea maturizării făinii Maturizarea naturală a făinii este un proces cu consum mare de timp şi spaţii de depozitare. Pentru scurtarea acestui proces s-au căutat căi şi mijloace pentru accelerarea lui. In acest scop s-a avut în vedere esenţa procesului de maturizare naturală a făinii, care constă într-un proces de oxidare a grupărilor –SH din proteine, enzime proteolitice şi activatori ai proteolizei, pe care le trec în legături disulfidice, modificându-se astfel proprietăţile tehnologice ale făinii. S-au conturat următoarele căi de accelerare a maturizării făinii: - încălzirea aerului folosit la transportul pneumatic al făinii; - tratarea făinii cu agenţi de oxidare, cel mai folosit în acest scop fiind azodicarbonamida în proporţie de 5-20 ppm, în funcţie de calitatea şi extracţia făinii, doza maximă admisă fiind de 45 ppm. Deoarece azodicarbonamida este activă numai în prezenţa apei, acţiunea ei se manifestă în aluat. Acest lucru permite obţinerea efectelor maturizării fără să fie necesară depozitarea făinii. Azodicarbonamida nu are efect de albire, ea neacţionând asupra pigmenţilor făinii. Atunci când se doreşte şi deschiderea culorii făinii, azodicarbonamida se asociază cu peroxidul de benzoil în proporţie de 30–100 ppm. Efectul lui se manifestă lent, de aceea, în acest caz sunt necesare 1–3 zile de păstrare a făinii, pentru ca peroxidul de benzoil să-şi exercite efectul. Agenţii de albire nu au efect asupra pigmenţilor din tărâţe, astfel că făina de extracţie mare nu poate fi albită. Metode de depozitare a făinii Depozitarea făinii se face în saci şi în vrac. Depozitarea în saci se practică în secţiile de capacităţi mici şi mijlocii, iar depozitarea în vrac la secţiile de capacitate mare. Depozitarea în saci se face în încăperi unde trebuiesc asigurate condiţii de temperatură şi umiditate relativă: temperatură de 10 – 20°C şi umiditate relativă de 50–60%.Sacii cu făină se aşează în stive pe grătare de lemn, care permit accesul aerului la făină. Stivele se formează din acelaşi tip de făină, provenite din acelaşi măciniş, de la aceeaşi moară şi cu aceiaşi indici calitativi. Fiecare stivă se identifică prin fişa lotului, în care sunt trecute date privind provenienţa şi calitatea făinii. Depozitarea în vrac se face în celule de siloz, care pot fi metalice sau din beton armat.

DEPOZITAREA DROJDIEI Depozitarea drojdiei presate Drojdia presată este un produs uşor alterabil. Principalii factori de care depinde stabilitatea la păstrare sunt calitatea ei şi temperatura de depozitare. Drojdia se păstrează optim în condiţii de refrigerare, la temperatura de 2–4°C. Drojdia presată (30% s.u., 9% azot la s.u.) îşi reduce activitatea cu 10% în timpul refrigerării la 4°C în 4 săptămâni. La prelungirea duratei de păstrare peste acest timp, activitatea ei scade accentuat. Refrigerarea nu previne dezvoltarea mucegaiurilor la suprafaţa calupului de drojdie, dacă ea este depozitată un timp mai lung. Drojdia cu putere fermentativă “înaltă” este mai stabilă la păstrare faţă de drojdia “normală”. Ea îşi poate menţine puterea de creştere până la o lună în condiţii de păstrare optime, la max. 10°C, ideal la 4°C, şi până la 2 săptămâni la 20°C. La 35°C stabilitatea nu se menţine decât max. 24 ore.

33

Depozitarea drojdiei uscate Drojdia uscată nu reclamă spaţii refrigerate de păstrare, dar depozitarea la temperaturi scăzute şi păstrarea în pachete închise ermetic, sub vacuum sau în atmosferă de gaz inert îi măresc stabilitatea. Scăderea activităţii drojdiei uscate este accelerată de temperaturi înalte şi de prezenţa oxigenului. Depozitarea drojdiei lichide Drojdia lichidă se păstrează în vase curate, în locuri răcoroase. Nu se recomandă păstrarea drojdiei lichide mai mult de 24 ore.

DEPOZITAREA SĂRII ŞI A ZAHĂRULUI Sarea şi zahărul sunt produse higroscopice care absorb cu uşurinţă umiditatea din aer. De aceea, se depozitează în spaţii închise, ferite de umezeală (ϕ =50–60%). Depozitarea se face în saci aşezaţi pe grătare de lemn.

DEPOZITAREA ULEIULUI ŞI A GRĂSIMILOR Uleiul se păstrează în bidoane, ferite de lumină şi în încăperi răcoroase. Grăsimile uşor alterabile (untul, margarina, ouăle ş.a.) se păstrează în spaţii frigorifice (dulapuri sau camere frigorifice).

2.2. PREGĂTIREA MATERIILOR ALIMENTARE Operaţiile de pregătire au drept scop aducerea materiilor prime şi auxiliare într-o stare fizică corespunzătoare pentru a fi introduse la prepararea aluatului. Ele sunt specifice fiecărei materii prime şi auxiliare. Pregătirea făinii Amestecarea Se amestecă făinuri de acelaşi tip, dar de calităţi diferite. Scopul operaţiei este obţinerea unui lot de făină cu proprietăţi tehnologice omogene, care să permită menţinerea parametrilor tehnologici cât mai mult timp şi obţinerea pâinii de calitate constantă. Procesarea făinurilor de calităţi diferite impune modificarea parametrilor tehnologici, ceea ce nu întotdeauna este posibil, iar pâinea se obţine de calitate variabilă. Amestecarea urmăreşte compensarea defectelor unei făini cu calităţile altei /altor făini şi se poate realiza pe mai multe criterii: cantitatea şi calitatea glutenului/proteinelor, capacitatea de formare a gazelor, capacitatea de închidere a culorii în timpul procesului tehnologic. Cel mai frecvent amestecarea făinurilor se realizează pe baza cantităţii sau calităţii glutenului/proteinelor. Proporţia amestecurilor se stabileşte pe baza analizelor de laborator şi a rezultatelor probei de coacere folosind metoda mediei ponderate. Cernerea făinii urmăreşte îndepărtarea impurităţilor grosiere ajunse accidental în făină după măcinare, în timpul transportului şi depozitării (sfori, bucăţi de hârtie etc.) care nu trebuie să ajungă în produs. În acelaşi timp, prin cernere făina se afânează şi se aeriseşte. Încălzirea făinii se face în timpul iernii şi urmăreşte aducerea ei la temperatura de 1520°C. Acest lucru permite prepararea aluatului cu temperatura optimă fără să fie necesară încălzirea apei la temperaturi superioare valorii de 45°C, care ar conduce la denaturarea termică a proteinelor glutenice, însoţită de pierderea proprietăţilor lor funcţionale. În secţiile de capacităţi mici şi medii, încălzirea făinii se face prin menţinerea ei timp de 16 – 24 ore în depozitul de zi, care este încălzit. În secţiile de capacitate mare, cu depozitarea în vrac

34

a făinii şi transportul ei prin fluidizare, încălzirea se realizează prin utilizarea aerului cald la transportul făinii. Pregătirea apei Pregătirea apei pentru prepararea aluatului constă în aducerea ei la temperatura necesară, astfel încât la sfârşitul frământării semifabricatele (prospătura, maiaua şi aluatul) să aibă temperatura optimă. Aceasta constă în încălzirea sau, după caz, în răcirea ei. Încălzirea apei se poate realiza pe două căi: - prin amestecarea apei reci, de la reţeaua de alimentare, cu apa caldă adusă în prealabil la temperatura de circa 60°C; - prin barbotare de abur de joasă presiune în apa rece. Pregătirea drojdiei Pregătirea drojdiei presate Suspensionarea drojdiei urmăreşte repartizarea cât mai uniformă a celulelor de drojdie în masa aluatului, pentru asigurarea unei fermentaţii omogene. Suspensionarea se realizează prin amestecarea drojdiei cu apa caldă (30 - 35°C) în proporţii drojdie/apă de 1:3; 1:5; 1:10, sub influenţa agitării timp de câteva minute. Filtrarea suspensiei de drojdie se face utilizând un filtru grosier şi are ca scop reţinerea impurităţilor ajunse accidental în suspensie (cel mai adesea bucăţi de hârtie din ambalajul pachetelor de drojdie). Activarea drojdiei Se aplică pentru îmbunătăţirea performanţelor ei tehnologice. Activarea drojdiei de panificaţie are ca scop adaptarea ei la mediu-aluat, unde condiţiile de viaţă ale celulei sunt diferite de cele din mediul de cultură din fabricile de drojdie. Drojdia de panificaţie este cultivată în fabricile de drojdie în condiţii puternic aerobe, când celula de drojdie îşi procură energia necesară vieţii prin metabolizarea glucidelor pe cale aerobă, prin respiraţie. Introdusă în aluat, ea ajunge în condiţii aproape anaerobe în care principalul glucid fermentescibil este maltoza, ceea ce impune o reconstituire a echipamentului enzimatic iar consumul glucidelor se realizează pe cale glicolitică (fermentativă). Drojdia de panificaţie conţine \ nu urme de maltază şi maltopermează. Din această cauză ea are nevoie de un timp de adaptare care să-i permită sinteza acestor enzime implicate în fermentarea maltozei. Sinteza lor are loc în prezenţa substratului, a maltozei, iar furnizorul de energie este glucoza. Studiul adaptării drojdiei la condiţiile mediului- aluat a arătat că adaptarea are loc în două etape: - prima etapă constă în adaptarea la mediul anaerob, când are loc trecerea de la procesul respirator la cel fermentativ. Acest proces este foarte rapid şi are loc din momentul introducerii drojdiei în apa pentru prepararea suspensiei, înainte ca ea să ajungă în aluat, lucru care se datorează faptului că drojdia este facultativ anaerobă, astfel că în funcţie de condiţii ea îşi poate schimba metabolismul de la o cale oxidativă la una fermentativă şi invers (enzimele de respiraţie şi cele de fermentaţie sunt permanent sintetizate de celulă); - a doua etapă constă în adaptarea drojdiei la fermentarea maltozei, proces care are o durată mare, de 2 – 4 ore. Activarea prealabilă a drojdiei urmăreşte scurtarea acestei perioade de adaptare la fermentarea maltozei în scopul scurtării duratei de fermentare a aluatului. În principiu, activarea se realizează prin introducerea drojdiei într-un mediu nutritiv fluid, optim din punct de vedere al compoziţiei pentru nutriţia drojdiei şi menţinerea în acest mediu 30–90 min şi chiar 2–3 ore la temperatura de 30–35°C. Experimental s-a stabilit că mediul

35

nutritiv trebuie să conţină glucide fermentescibile, ca sursă de carbon, azot asimilabil, elemente minerale, în special azot şi fosfor, vitamine. Metode de activare Activarea drojdiei se face pe medii nutritive, care trebuie să conţină, ca şi în metodele anaerobe, glucide fermentescibile, azot asimilabil, elemente minerale (azot, fosfor), vitamine. Se folosesc două categorii de metode de activare a drojdiei: metode anaerobe şi metode aerobe. Parametri optimi de activare Pe lângă compoziţia mediului, pentru activarea drojdiei sunt importanţi şi o serie de parametri: - concentraţia drojdiei în mediu; cu cât aceasta este mai mică, cu atât efectul de activare este mai mare; în general, ea trebuie să fie sub limita de concentraţie la care se inhibă înmulţirea drojdiei (2 %); - diluţia mediului se consideră optimă pentru umiditatea de 75–78 %; - pH –ul optim este de 4,4 – 5,7; - temperatura optimă de 30 – 35°C; - durata de menţinere a drojdiei în mediul de activare, în medie 2 ore. Efectul activării drojdiei Folosirea drojdiei activate în prealabil permite: - reducerea consumului de drojdie cu 20 – 25 %; - scurtarea duratei de fermentare a semifabricatelor; - îmbunătăţirea calităţii pâinii; Efectul activării este cu atât mai important cu cât drojdia este de calitate mai slabă şi cu cât doza ei în aluat este mai mică. Se admite că, în timpul activării nu are loc procesul de înmulţire a drojdiei. Instalaţii pentru prepararea suspensiei de drojdie În principiu, instalaţiile de capacitate mică, constau dintr-un rezervor, de regulă de formă cilindrică, unde se introduce apa cu temperatura de 30-35°C şi drojdia, şi se supun agitării. Diferitele tipuri constructive diferă între ele prin construcţia sistemului de agitare. Rezervoarele mai sunt prevăzute cu scală de nivel pe care se citeşte cantitatea de apă introdusă, termometru de control a temperaturii apei, racord pentru evacuarea suspensiei de drojdie (fig.2.7.). Rezervorul pentru suspensionarea drojdiei se confecţionează din material inoxidabil.

Fig.2.7.. Instalaţii de mică capacitate pentru suspensionarea drojdiei cu paletă agitatoare 1-rezervor; 2- paletă agitatoare; 3- racord de evacuare a suspensiei de drojdie; 4- scală de nivel; 5- termometru; AC-apă caldă; AR – apă rece

36

Pregătirea sării Dizolvarea Sarea cu solubilitate redusă, pentru o distribuţie cât mai uniformă în masa aluatului, este dizolvată în apă. Soluţia de sare se prepară ca soluţie concentrată, a cărei concentraţie este sub concentraţia de saturaţie, sau ca soluţie saturată. Instalaţii pentru prepararea soluţiei de sare Obţinerea soluţiei de sare se poate face prin două procedee: procedeul discontinuu cu agitare şi procedeul continuu cu coloană. Instalaţie de preparare a soluţiei de sare prin procedeul discontinuu cu agitare.

Fig.2.8. Instalaţie de preparare a soluţiei de sare cu agitare. 1- rezervor de dizolvare; 2- ax agitator; 3- scală de nivel; 4- filtru; 5- pompă; 6- conductă de recirculare; 7- rezervor-tampon; 8- conductă de trimitere în producţie a soluţiei de sare .

Prin acest procedeu se obţin soluţii de sare cu concentraţia sub concentraţia de saturaţie. În principiu, instalaţia de preparare discontinuă a saramurii constă dintr-un recipient prevăzut cu ax agitator(fig. 2.8.), unde se prepară soluţia de sare, şi un rezervor tampon, unde este depozitată soluţia preparată. Unele instalaţii mai sunt prevăzute cu o pompă care recirculă apa din recipientul de dizolvare, ajutând alături de agitare, la dizolvarea sării. De asemenea, ele pot fi prevăzute cu sisteme de ridicare a sării la înălţimea recipientului de dizolvare (şnec înclinat ). Pregătirea zahărului Zahărul se introduce în aluat în stare dizolvată. Dizolvarea se face cu apă având temperatura de 30°C şi agitare. Pentru îndepărtarea impurităţilor ajunse accidental în soluţie, aceasta se filtrează. Pregătirea grăsimilor Grăsimile lichide se folosesc ca atare .După caz, ele pot fi încălzite. Grăsimile solide se aduc prin încălzire într-o stare plastică, care le asigură repartizarea uniformă în masa aluatului. Grăsimile, în special uleiurile vegetale, pot fi introduse în aluat sub formă de emulsie. Se asigură astfel o distribuţie îmbunătăţită a grăsimii în aluat însoţită de creşterea volumului pâinii, structură superioară a porozităţii şi culoare mai deschisă a miezului. Emulsia se obţine din ulei (45–50 %), apă (40–50 %) şi emulgator (5–7 %). În calitate de emulgator se pot folosi lecitina sau monogliceridele. Emulsiile de ulei-apă se folosesc şi pentru ungerea formelor şi a tăvilor de copt (emulsii de desprindere). Pot fi folosite emulsii ce conţin 20-35% ulei, 4-7% emulgator, 63-75% apă. Instalaţii pentru obţinerea emulsiei de grăsimi Instalaţie cu agitator În secţiile de mică capacitate, emulsia de grăsimi se poate obţine într-un rezervor prevăzut cu ax cu palete, dizolvarea emulgatorului în ulei făcându-se separat (fig.2.9.). Foarte importantă este respectarea ordinii de introducere a componentelor şi a turaţiei axului agitator.

37

Fig.2.9. Instalaţie cu agitator pentru obţinerea emulsiei de grăsimi 1- rezervor; 2- ax agitator

Pe acest principiu pot funcţiona şi instalaţii cu capacitate mare. Pregătirea laptelui praf Laptele praf se poate folosi ca atare, dar rezultate superioare se obţin dacă este dizolvat în prealabil în apă cu temperatura de 40°C (1 parte lapte praf şi 3–4 părţi apă). Pregătirea ouălor Ouăle întregi proaspete se supun dezinfectării şi spălării în vederea reducerii încărcării microbiene. Dezinfectarea se face cu soluţie de clor 2% timp de 5 – 10 min. şi soluţie sodată 20%, urmată de spălare cu apă 5 – 6 min. Se execută în bazine speciale. Se introduc în aluat după o batere prealabilă, singure sau în amestec cu apa (raport 1:1). Melanjul congelat înainte de utilizare se decongelează şi apoi se filtrează. În vederea omogenizării în aluat se amestecă cu apă caldă în raport 1:1. Praful de ouă se amestecă cu apă caldă având temperatura de 40 - 45°C (1 parte ouă praf - 3 părţi apă), se omogenizează prin agitare şi apoi se filtrează. Optim este ca hidratarea ouălor să dureze o oră.

2.3. DOZAREA MATERIILOR ALIMENTARE Scopul operaţiei de dozare este obţinerea aluatului cu proprietăţi reologice optime şi a compoziţiei corespunzătoare produsului.

DOZAREA FĂINII Este o operaţie simplă, dar se realizează greu datorită proprietăţilor acesteia, în special proprietăţii de a se asocia şi de a adera la suprafaţa aparatelor de dozat, precum şi datorită valorilor mari ale unghiurilor de taluz natural şi de frecare internă. Variaţii mici ale umidităţii produc variaţii mari ale proprietăţilor făinii. Dozatoare de făină Dozatoarele de făină pot avea funcţionare discontinuă sau funcţionare continuă şi pot realiza dozarea pe principiul gravimetric sau volumetric. Dozatoare discontinui de făină. Deservesc malaxoare cu funcţionare discontinuă şi funcţionează pe principiul gravimetric. În mod obişnuit ele au în componenţă câte un recipient cilindric care se sprijină prin patru cuţite pe un sistem de pârghii. Alimentarea dozatorului cu

38

făină se face dintr-un rezervor de făină, cu o capacitate mai mare decât doza maximă, prin intermediul unui şnec sau a unei ecluze. Dozatoare continui de făină Deservesc malaxoare cu funcţionare continuă şi realizează dozarea pe principii volumetric sau gravimetric. În principiu, ele sunt instalaţii de transport (bandă, şnec) sau de transfer (ecluză) al căror debit se reglează prin modificarea coeficientului de încărcare sau prin modificarea turaţiei.

DOZAREA APEI Apa se introduce la prepararea aluatului într-o anumită cantitate temperatură, determinate de calitatea făinii.

şi cu o anumită

Dozatoare de apă Sunt instalaţii cu care se măsoară cantitatea de apă introdusă la frământare şi în multe cazuri, realizează şi aducerea apei de dozat la temperatura dorită. În funcţie de malaxorul pe care-l deservesc, dozatoarele de apă pot fi cu funcţionare continuă sau cu funcţionare discontinuă, iar după principiul de dozare pot fi gravimetrice sau volumetrice, cele mai utilizate fiind cele volumetrice. Realizează dozarea volumului dorit de apă şi în acelaşi timp încălzirea apei la temperatura necesară. Pot fi: - dozatoare discontinue (cu debitmetru,cu termoreglare); - dozatoare continui (cu vase de nivel constant).

DOZAREA DROJDIEI Suspensia de drojdie se dozează în funcţie de cantitatea de drojdie ce trebuie introdusă în aluat şi de concentraţia ei. Dozatoarele primesc suspensia de drojdie de la instalaţia de preparare a suspensiei şi măsoară volumul ce trebuie dozat. Se folosesc, în general, instalaţii de construcţie asemănătoare cu cele folosite la dozarea apei: dozatoare tip rezervor (cu vase de măsură) pentru malaxoare cu funcţionare discontinuă şi dozatoare continue cu vas de nivel constant, pentru malaxoare cu funcţionare continuă.

DOZAREA SĂRII Soluţia de sare se dozează în funcţie de cantitatea de sare ce trebuie introdusă în aluat şi de concentraţia ei. Dozatoarele primesc soluţia de sare de la dizolvatorul de sare şi măsoară volumul necesar pentru dozare.Se pot folosi instalaţiile de dozare pentru prepararea apei: dozatorul-rezervor (cu vas de măsură) pentru malaxoarele discontinui şi dozatoare cu vas de nivel constant, pentru malaxoarele continui.

2.4.Test de autoevaluare 1. Descrieţi procesele care au loc la depozitarea făinii. 2. Care sunt condiţiile de depozitare ale drojdiei. 3. Descrieţi operaţiile de pregătire ale făinii. 4. Care sunt metodele de pregătire ale drojdiilor. 5. Descrieţi instalaţiile de pregăzire şi dozare ale sării.

39

3. SCHEMA DE OPERAŢII UNITARE A PROCESULUI TEHNOLOGIC ŞI METODE DE PREPARARE A ALUATULUI 3.1. SCHEMA DE OPERAŢII UNITARE A PROCESULUI TEHNOLOGIC Procesul tehnologic de fabricare a pâinii constituie un ansamblu de operaţii, în urma cărora materiile alimentare sunt transformate în produs finit. Schema de operaţii unitare (fig.3.10.) reprezintă succesiunea operaţiilor tehnologice care se desfăşoară în procesul de preparare a pâinii. F ã in a

A p a

D r o j d ie

S a re

M a t e r i i a u x i lia r e

R e c e p t i e c a l i t a t i v ã s i c a n t it a t iv ã C o n t r o l, d e p o z it a r e , p r e g ã t ir e , d o za re

D e p o z ita r e P r e g ã t ir e D o z a re F ră a m â n ta r e a lu a t

P re p a ra re a lu a t

F e r m e n t a r e a lu a t R e f r ăa m â n t a r e D iv i z a r e P r e m o d e l a r e ( r o t u n j ir e )

P r e lu c r a r e a lu a t

R e p a u s i n t e r m e d ia r s a u f e r m e n t a r e in t e r m e d i a r ã M o d e la r e f i n a lã F e r m e n t a r ã fin a lã C r e s ta r e - m a rc a r e

C o a c e re

C o a c e re S p o ir e R e c e p t ie - s o r t a r e A m b a la r e

D e p o z it a r e a p â in ii

D e p o z it a r e L iv r a r e

Fig.3.10.Schema de operaţii unitare a procesului tehnologic de preparare a pâinii

40

3.2. METODE DE PREPARARE A ALUATULUI Pentru prepararea aluatului se utilizează următoarele metode:

-

metoda directă (monofazică)

-

metoda indirectă (polifazică)

Metoda directă. Constă în prepararea aluatului într-o singură fază utilizând toate materiile alimentare din reţetă. Este cea mai simplă şi mai rapidă metodă de preparare a aluatului. Se caracterizează prin consum mare de drojdie. Se cunosc două procedee de preparare a aluatului prin metoda directă: procedeul clasic, în care aluatul este frământat cu malaxoare clasice, timp de 10-15 min, după care este fermentat 2-3 ore la temperatura de 30-32°C, utilizând 1,5-3% drojdie. În procedeul rapid, aluatul este frământat la temperatura de 25-26°C în malaxoare cu turaţie mare a braţului de frământare (rapide, intensive sau ultrarapide), apoi fermentat un timp scurt, 10-20 min. Acest tip de frământare impune utilizarea substanţelor oxidante, cel mai frecvent acidul ascorbic (50-100 ppm), şi mărirea proporţiei de drojdie la 3-4% datorită scurtării timpului de fermentare. Metoda directă de preparare a aluatului, chiar sub forma procedeului clasic, conduce la produse cu gust şi aromă slabe, iar miezul este sfărâmicios şi se învecheşte repede. Aluatul preparat direct conţine cantităţi mai mici de acizi, substanţe de aromă şi substanţe solubile decât aluatul preparat indirect. Adaosul de aditivi poate ameliora textura miezului şi menţinerea prospeţimii.Aluatul frământat intensiv cu fermentare redusă a aluatului înainte de divizare prezintă precizie mai mare la divizare şi se prelucrează mecanic mai bine decât aluatul obţinut în procedeul clasic. Aceste aspecte, alături de scurtarea procesului tehnologic şi volumul mai mare al pâinii reprezintă avantajele procedeului. Reducerea duratei de fermentare a aluatului înainte de divizare are efect negativ pentru gustul, aroma şi fărâmiţarea miezului la tăiere. În ambele variante, maturizarea aluatului depinde de modul de conducere a preparării aluatului, de parametrii de proces. Un rol important îl are temperatura. Temperaturi mai înalte accelerează maturizarea şi scurtează durata de fermentare, în timp ce temperaturi mai joase încetinesc procesul de maturizare şi prelungesc timpul de fermentare. Aluaturile reci (22-25°C) sunt ceva mai umede şi mai lipicioase, ceea ce îngreunează prelucrarea lor, faţă de aluaturile mai calde (26-27°C). Timpul de fermentare este influenţat de cantitatea de drojdie utilizată. Cantităţi reduse de drojdie prelungesc, iar cantităţi mărite scurtează timpul de maturizare, deoarece cantitatea de dioxid de carbon formată, influenţează mai mult sau mai puţin întinderea peliculelor de gluten. Metoda indirectă Metoda prezintă două variante: - metoda bifazică (maia – aluat); - metoda trifazică (prospătură – maia – aluat). În metoda indirectă aluatul se prepară cu o fază (metoda bifazică) sau cu două faze (metoda trifazică) prealabile. Fazele prealabile aluatului (maiaua şi prospătura) au drept scop: - înmulţirea drojdiei pentru a se obţine un număr suficient de celule de drojdie necesare pentru a produce procesul de fermentare, şi adaptarea ei la mediul – aluat; - mărirea timpului de acţiune a enzimelor în scopul creşterii cantităţii de substanţe solubile (glucide, peptone, peptide, aminoacizi), precum şi a timpului de acţiune a drojdiilor şi bacteriilor care formează substanţe ce condiţionează maturizarea aluatului, acizi (în principal acid lactic) şi substanţe de gust şi aromă;

41

- modificarea reologică a proteinelor în scopul creşterii capacităţii aluatului de a reţine gazele de fermentare. Condiţiile de preparare a maielei şi prospăturii trebuie să asigure realizarea acestor scopuri. Metoda bifazică cuprinde două faze tehnologice: maiaua şi aluatul. Maiaua se prepară din făină, apă şi drojdie. Cantitatea de drojdie utilizată reprezintă 0,61,5% drojdie comprimată şi 20-25% drojdie lichidă. Pentru mărirea acidităţii iniţiale, la maia se poate adăuga o porţiune de maia matură fermentată, numită baş. Proporţia acestuia variază cu calitatea şi extracţia făinii între 5 şi 20% în raport cu făina prelucrată, valorile inferioare folosindu-se pentru făinurile de extracţie mică şi de calitate bună, iar valorile superioare pentru făinurile de extracţie mare şi calitate slabă. La prelucrarea făinurilor de calitate slabă se poate adăuga şi sare în maia în proporţie de circa 0,5% faţă de total făină prelucrată, pentru întărirea glutenului. Adaosul de sare se foloseşte şi pentru mărirea stabilităţii la fermentare a maielei în anotimpul călduros, sarea având proprietatea de a frâna activitatea fermentativă a drojdiilor şi bacteriilor. Modul de conducere a maielei, respectiv mărimea, consistenţa, temperatura şi durata de fermentare a acestora influenţează întreg procesul tehnologic şi calitatea produsului finit. Toţi aceşti parametri se adoptă în funcţie de calitatea făinii. După consistenţă maiaua poate fi: consistentă, şi fluidă. Maiaua consistentă are umiditatea de 41-44%. Această umiditate a maielei asigură hidratarea proteinelor şi formarea glutenului, activitatea enzimatică şi solubilizarea unei cantităţi suficiente de substanţe nutritive pentru activitatea drojdiilor şi bacteriilor. Mărimea maielei este dată de cantitatea de făină folosită la prepararea ei. Aceasta reprezintă 30-60% din cantitatea de făină prelucrată, în funcţie de calitatea făinii. La prelucrarea făinurilor normale, cu calităţi tehnologice bune şi foarte bune, la maia se foloseşte 50% din cantitatea de făină prelucrată. Pentru făinurile de calitate slabă şi pentru făinurile puternice, proporţia se modifică. Pentru făinurile de calitate slabă şi hiperenzimatice ea reprezintă 30-40% (maia mică), iar pentru făinurile puternice 55-60% (maia mare). Se modifică astfel cantitatea de proteine glutenice care sunt supuse proteolizei în timpul fermentării maielei. Pentru obţinerea pâinii de calitate, se apreciază că făina introdusă de maia în aluat nu trebuie să fie mai mică de 25% din cantitatea de făină prelucrată. Făina adusă de maia este fermentată şi cu cât aceasta este în cantitate mai mare, respectiv raportul maia/aluat este mai mare, cu atât aluatul se maturizează mai repede. Consistenţa maielei variază în raport invers cu calitatea făinii, iar temperatura şi durata de fermentare au o variaţie directă. Consistenţa maielei este mai mare pentru făinurile de calitate slabă şi hiperenzimatice şi mai mică pentru făinurile de calitate foarte bună şi puternice. Temperatura maielei variază între 25 şi 29°C, iar durata de fermentare între 90 şi 180 min. Limitele inferioare a acestor parametri sunt folosite la prelucrarea făinurilor de calitate slabă şi hiperenzimatice, iar cele superioare la prelucrarea celor de calitate foarte bună sau puternice. Prin alegerea parametrilor de proces pot fi dirijate procesele coloidale, biochimice şi microbiologice care au loc în maia în timpul fermentării, astfel încât să se obţină pe lângă proprietăţile reologice cele mai bune posibile şi înmulţirea drojdiei şi formarea unor cantităţi suficiente de acizi şi de substanţe de gust şi aromă. Maiaua fluidă are umiditatea de 63-75% şi conţine 30-40% din făina prelucrată. Se prepară din făină, apă, drojdie şi baş. Cantitatea de apă poate reprezenta până la 80-82% din apa calculată după capacitatea de hidratare. Cu cât calitatea făinii este mai bună, cu atât cantitatea de făină şi apă adăugate la prepararea maielelor fluide sunt mai mari. Se poate adăuga şi sare, cantitatea acesteia reprezentând 0,7-1% faţă de total făină prelucrată. Introducerea sării în maiaua lichidă conduce la întărirea glutenului. Maiaua fluidă se frământă 8-10 min. Se prepară cu temperatura de 26-29°C şi fermentează 3-4 ore, în funcţie de calitatea şi extracţia făinii. Valorile minime se aplică la prelucrarea

42

făinurilor de calitate slabă, iar cele maxime la prelucrarea făinurilor puternice. Creşterea temperaturii maielei peste aceste valori (30-32°C), posibilă în cazul făinurilor de calitate foarte bună şi a celor puternice, accelerează fermentaţia şi reduce durata operaţiei de fermentare. În maielele fluide procesul de maturizare este accelerat, înmulţirea drojdiei şi adaptarea ei la fermentarea maltozei au loc mai rapid. Sfârşitul fermentării se poate stabili organoleptic după spuma densă care se formează la suprafaţa maielei. Principalii parametri de preparare a maielelor de diferite consistenţe sunt prezentaţi în tabelul 3.5. Tabel 3.5. Parametri de preparare a maielelor de diferite consistenţe Maia consistentă Parametru Maia fluidă 30-40 % 30-60 % Făină 63-75 % 41-45 % Umiditate 8-10 min 8-10 min Timp frământare 3-4 h 1,5-3 h Timp fermentare 26-29 °C 25-29 °C Temperatură 55% 80-82% Apă Din punct de vedere al procedeului de frământare, maiaua, indiferent de consistenţa ei, poate fi frământată prin procedeul clasic sau procedeul rapid, intensiv sau ultrarapid. Experimental, s-a observat că frământarea maielei la turaţii mari a braţelor de frământare accelerează maturizarea ei. Maiaua introduce în aluat o parte de gluten format şi în acelaşi timp o cantitate de gaze de fermentare care contribuie la creşterea numărului de pori ce se formează în aluat. Aluatul se prepară din maia fermentată, restul de făină şi apă, sare şi materii auxiliare. Parametrii tehnologici ai aluatului, consistenţa, temperatura, durata de frământare şi fermentare se aleg în funcţie de calitatea făinii, după aceleaşi principii ca la prepararea maielei, utilizându-se consistenţe mai mari, temperaturi, durate de frământare şi fermentare mai mici la prelucrarea făinurilor de calitate slabă şi consistenţe mai mici, temperaturi, durate de frământare şi fermentare mai mari la prelucrarea făinurilor puternice. Aceste regimuri tehnologice urmăresc, protejarea proprietăţilor reologice ale aluatului, având în vedere că temperaturile mai mici şi consistenţele mai mari reduc viteza proceselor din aluat, iar duratele de fermentare mai scurte reduc durata acestor procese, în timp ce duratele de frământare mai mici împiedică degradarea mecanică a glutenului, toate acestea mărind stabilitatea aluaturilor preparate din făinuri slabe. La prelucrarea făinurilor de calitate foarte bună şi a celor puternice este utilă folosirea de temperaturi ceva mai înalte, consistenţe mai mici, durate de frământare şi fermentare mai lungi, pentru a mări viteza proceselor din aluat, respectiv durata acestora şi timpul de aplicare a acţiunii mecanice, pentru a obţine o scădere a rezistenţei şi elasticităţii glutenului şi a creşterii extensibilităţii lui şi prin aceasta o creştere a capacităţii aluatului de a reţine gazele de fermentare. Limitele de variaţie a parametrilor de proces ai aluatului sunt: durata de frământare 8-15 min, temperatura 25-32°C, durata de fermentare 10-60 min. Metoda trifazică Metoda cuprinde trei faze tehnologice: prospătura, maiaua şi aluatul. Se recomandă, în special, la prelucrarea făinurilor de extracţie mare, a celor de calitate slabă şi hiperenzimatice. Prospătura se prepară din 5-20% făină, faţă de total făină prelucrată, apă, drojdie (aproximativ 0,1%) şi în unele cazuri şi baş (1%) pentru mărirea acidităţii iniţiale. Prospătura reprezintă o cultură de drojdii şi bacterii care se foloseşte pentru mărirea acidităţii iniţiale a maielei şi aluatului, necesară pentru întărirea glutenului şi limitare a degradării lui enzimatice, precum şi pentru obţinerea de produse cu gust şi aromă plăcute.

43

Prospătura se frământă 6-8 min şi se fermentează 4-6 ore la temperatura de 27-28°C, în funcţie de calitatea şi extracţia făinii. Datorită timpului ei lung de fermentare, prospătura se prepară de consistenţă mare, în scopul protejării proprietăţilor ei reologice şi obţinerea unor acidităţi mari. Maiaua se prepară din prospătură fermentată, făină, apă şi drojdie care după fermentare (90-120 min) se foloseşte la prepararea aluatului. Aluatul se prepară din maiaua fermentată, făină, apă, sare şi materii auxiliare. Prepararea prospăturii, maielei şi aluatului prin metoda trifazică se face respectând principiile expuse la metoda bifazică, privind mărimea fazelor aluatului, consistenţa, temperatura, durata de frământare şi fermentare, pornind de la calitatea făinii prelucrate. Cantitatea de făină introdusă în fazele prealabile aluatului, prospătură şi maia, variază în funcţie de calitatea făinii între 40-50% din totalul făinii prelucrate, fără a depăşi 40% în cazul făinurilor de calitate slabă şi a celor hiperenzimatice. În practică, de multe ori metoda trifazică nu se aplică riguros exact. Se prepară o prospătură la începutul fiecărui schimb, cu care se prepară primele maiele, iar în restul timpului se lucrează cu metoda bifazică cu baş. Aprecierea comparativă a metodelor directă si indirectă de preparare a aluatului Metoda directă de preparare a aluatului este astăzi larg folosită, în varianta clasică, dar mai ales în varianta rapidă. Principalul avantaj al metodei constă în durata mai scurtă a procesului tehnologic. De asemenea, metoda necesită utilaje şi operaţii mai puţine decât metoda indirectă. Din punct de vedere al calităţii pâinii, deşi volumul este mai mare, în special în varianta rapidă, miezul are proprietăţi fizice inferioare, se fărâmiţează la tăiere, iar gustul şi aroma sunt mai slabe decât ale pâinii obţinute prin procesul indirect. Este mai economicoasă, necesitând manoperă mai puţină şi înregistrând pierderi la fermentare mai mici. Metoda indirectă are o durată mai mare şi este mai puţin economicoasă, ea necesitând operaţii şi utilaje, în special cuve, mai multe (cu 25-40%) decât în metoda directă. De asemenea, datorită timpului mai lung de fermentare pierderile la fermentare sunt mai mari, iar randamentul în pâine mai mic (cu aproximativ 0,5%). Metoda prezintă o serie de avantaje: - pâinea se obţine de calitate superioară, cu o porozitate mai bună şi proprietăţi fizice superioare ale miezului, gust şi aromă mai plăcute şi durată de prospeţime mai îndelungată. - aluatul se maturizează mai repede şi mai complet; - foloseşte o cantitate mai mică de drojdie; - prezintă flexibilitate tehnologică mare. 3.3.Test de autoevaluare 1. Care este schema operaţii a procesului tehnologic de preparare a pâinii. 2. Descieţi metodele de preparare ale aluatului.

44

4. PREPARAREA ALUATULUI 4.1. FRĂMÂNTAREA ALUATULUI 4.1.1. BAZELE ŞTIINŢIFICE ALE PROCESULUI DE FRĂMÂNTARE Scopul operaţiei de frământare Operaţia de frământare are drept scop obţinerea unui amestec omogen, din materiile prime şi auxiliare şi în acelaşi timp obţinerea unui aluat cu structură şi proprietăţi vâsco-elastice specifice. De asemenea, la frământare se include în aluat o cantitate de aer, foarte importantă pentru proprietăţile reologice ale aluatului şi pentru calitatea produsului. Ordinea de introducere a ingredientelor este importantă. Ea trebuie să asigure o hidratare bună a componenţilor aluatului, în principal a proteinelor din făină.

Procese care au loc la frământarea aluatului Formarea aluatului cu structura şi proprietăţile lui reologice specifice se produce în urma unor procese fizice, coloidale, biochimice, rolul principal avându-l procesele fizice şi coloidale. Procese fizice Aceste procese sunt legate de: - acţiunea mecanică din timpul frământării şi refrământării; - creşterea temperaturii aluatului. Acţiunea mecanică de frământare Procesul de frământare constă într-un proces de amestecare şi unul de frământare propriuzis. În timpul amestecării, particulele de făină absorb apa, se umflă şi formează mici aglomerări umede. Datorită legării apei se degajă căldura de hidratare, aproximativ 113 j/g substanţă uscată făină şi amestecul se încălzeşte uşor. La continuarea acţiunii braţului de frământare, aglomerările umede de făină suferă deplasări relative şi sub acţiunea gradienţilor de viteză care iau naştere în masa aglomerărilor umede de făină, acestea se lipesc între ele şi formează o masă compactă, omogenă. Începe de fapt procesul de frământare propriu-zis. Frământarea propriu-zisă decurge în mai multe faze. Masa omogenă formată, supusă în continuare acţiunii mecanice de frământare, capătă însuşiri elastice, se dezlipeşte uşor de pe peretele cuvei, umiditatea de la suprafaţă dispare şi suprafaţa aluatului devine netedă şi lucioasă. Este faza de dezvoltare a aluatului. Timpul necesar pentru obţinerea dezvoltării optime a aluatului este de 2…25 min, în funcţie de calitatea făinii, cantitatea de apă şi turaţia braţului frământător. La continuarea frământării, datorită gradienţilor de viteză care iau naştere în masa aluatului, acesta este supus la deformări. În aceste condiţii, în funcţie de calitatea făinii, un anumit timp aluatul îşi poate păstra proprietăţile reologice atinse la sfârşitul fazei de dezvoltare. Este faza de stabilitate. Peste acest moment, continuarea frământării duce la modificări ale proprietăţilor reologice ale aluatului. Aluatul devine moale, puţin elastic şi foarte extensibil. Apoi îşi pierde coeziunea, devine lipicios şi chiar asemănător unui lichid vâscos. Este faza de înmuiere. Acţiunea mecanică are deci efect diferit asupra proprietăţilor aluatului în diferite stadii de frământare. La început, când are loc amestecarea materiilor prime şi aglomerarea particulelor umflate de făină într-o masă compactă şi elastică de aluat, acţiunea mecanică este indispensabilă, ea condiţionează formarea aluatului. Încă un timp după aceasta, acţiunea mecanică poate îmbunătăţi proprietăţile lui reologice accelerând hidratarea componenţilor făinii şi formarea scheletului glutenic.

45

După acest moment, continuarea frământării duce la înrăutăţirea proprietăţilor reologice ale aluatului, datorită distrugerii mecanice a scheletului glutenic format, cu atât mai accentuat cu cât făina este de calitate mai slabă. Fazele formării aluatului se observă la trasarea curbei farinografice.

Creşterea temperaturii aluatului În timpul frământării temperatura aluatului creşte pe seama căldurii de hidratare şi a transformării unei părţi din energia mecanică de frământare în căldură. Creşterea temperaturii aluatului accelerează formarea acestuia. Ea nu trebuie să fie prea mare deoarece cu creşterea temperaturii activitatea enzimelor se intensifică şi vâscozitatea aluatului scade, ceea ce are influenţă, de multe ori, negativă pentru proprietăţile reologice ale aluatului. La creşteri apreciabile ale temperaturii (care se poate întâmpla la frământarea cu malaxoare cu turaţii mari a braţelor de frământare, dacă nu se iau măsuri corespunzătoare) pot apare chiar denaturări ale proteinelor.

Procese coloidale.Aceste procese cuprind: - hidratarea componenţilor făinii; - formarea structurii glutenului şi aluatului; - peptizarea proteinelor. Hidratarea făinii. Rolul apei Este un proces complex. Componenţii făinii leagă apa în diverse moduri, funcţie de modificarea stării coloidale a aluatului. Cei doi componenţi majori ai făinii, proteinele şi amidonul, leagă cea mai mare cantitate de apă în aluat. Un rol important îl au şi pentozanii. Hidratarea componenţilor făinii decurge diferit. Substanţele proteice leagă apa în proporţie de 200-250% faţă de masa lor exprimată ca substanţă uscată. Cea mai mare parte din apa legată de proteine, aproximativ ¾, este legată prin osmoză (absorbţie), prin pătrunderea apei în şi între miceliile proteice, determinând umflarea lor. Cantitatea de apă legată osmotic Wosm depinde de valoarea presiunii osmotice din interiorul particulei coloidale, a macromoleculei proteice Πint, şi din exteriorul ei Πext. Wosm = f ( Πint - Πext ) Când Πint>Πext apa legată osmotic Wosm>0 şi apa pătrunde în interiorul macromoleculei proteice, determinând creşterea volumului acestora. Cantitatea de gluten umed creşte, apa liberă din aluat scade şi acesta devine legat, puternic. Când Πintaf aluat af – aciditate finală Valorile iniţiale şi finale ale acidităţii diferitelor faze de preparare a aluatului depind de extracţia făinii, de raportul prospătură/maia şi maia /aluat, de timpul şi temperatura de fermentare. Creşterea raportului prospătură /maia şi maia /aluat, a temperaturii şi duratei de fermentare accelerează formarea acidităţii. Experimental s-a constatat că în aluatul preparat cu maia, conţinutul de acid lactic este de 2-3 ori mai mare decât în aluatul preparat direct şi ajunge la 0,4%.

66

Modificarea pH-ului la modificarea acidităţii semifabricatelor este influenţată de extracţia făinii (tabel 4.6.) şi de natura acizilor formaţi la fermentare. Făinurile de extracţii mari conţin cantităţi mai mari de substanţe minerale şi compuşi cu fosfor, precum şi proteine solubile, care exercită o acţiune de tamponare a pH-ului, din care cauză dau aluaturi în care pH-ul variază în mai mică măsură cu aciditatea decât în aluaturile preparate din făinuri de extracţii mici, care conţin cantităţi mai mici de săruri minerale şi proteine solubile şi deci au capacitate de tamponare mai mică. Aşa se explică de ce aluaturile preparate din făinuri negre, pentru aceeaşi aciditate, au un pH mai mare decât aluaturile provenite din făinuri albe. Tabel 4.6. Variaţia pH-ului cu aciditatea în aluaturi preparate din făinuri de extracţii diferite Semifabricat preparat din: Făina albă Făină semialbă

Aciditate, grade 2,5 3,0

pH 5,65 5,60

4,5 5,5 5,5 6,5

5,51 5,31 5,52 5,38

Făină neagră

De asemenea, făinurile de extracţii diferite pot avea o componenţă diferită a microbiotei bacteriene, ceea ce poate influenţa natura acizilor formaţi la fermentare. Aceasta din urmă mai depinde de parametri tehnologici, consistenţă şi temperatură. Factori care influenţează fermentaţia lactică în aluat Temperatura Cu cât temperatura semifabricatelor este mai apropiată de 35°C, cu atât condiţiile de temperatură sunt mai favorabile pentru activitatea bacteriilor lactice şi aciditatea creşte mai repede. Variind temperatura maielei şi aluatului, ţinând seama de calitatea făinii, se poate interveni pentru a mări sau micşora viteza de fermentaţie.

Pe lângă dezvoltarea bacteriilor, temperatura influenţează şi corelaţia dintre speciile de bacterii ce acţionează în aluat. Experimente efectuate pe maiele din făină de secară au arătat că la 34°C predomină L. casei şi L. fermenti, în timp ce la 30°C predomină L. plantarum şi L. brevis. La temperaturi mai joase, de 26-27°C, L. casei şi L. fermenti se dezvoltă slab şi predomină L. plantarum. Acest lucru face ca la modificarea temperaturii să se modifice raportul acid lactic/acid acetic. Astfel la creşterea temperaturii, de la 25 la 35° creşte cantitatea de acid lactic, în timp ce cantitatea de acid acetic rămâne aproape constantă. Extracţia făinii Influenţează aciditatea iniţială şi finală a semifabricatelor şi viteza de creştere a acesteia. Cu cât făina este de extracţie mai mare cu atât aciditatea iniţială este mai mare şi viteza de acumulare a acidităţii şi aciditatea finală sunt mai mari, ca urmare a unui conţinut mai mare de bacterii acidogene şi de substanţe nutritive. Conţinutul de sare Sarea este un inhibitor al bacteriilor producătoare de aciditate. Cu cât conţinutul de sare este mai mare cu atât activitatea lor este mai slabă. La 4% sare bacteriile heterofermentative sunt inhibate complet. Importanţa fermentaţiei lactice Produşii fermentaţiei lactice sunt metaboliţi necesari pentru maturizarea aluatului şi pentru obţinerea gustului, aromei şi texturii produselor. Natura şi raportul cantitativ între produsele principale ale fermentaţiei lactice în aluat sunt influenţate de bacteriile care activează, natura glucidului fermentat, condiţiile de preparare a aluatului.

67

Acizii formaţi în semifabricate la fermentare influenţează procesele coloidale, umflarea şi peptizarea proteinelor care se accelerează odată cu mărirea acidităţii, procesele biochimice care, în general, sunt frânate de aciditate, gustul şi aroma pâinii. Din acest motiv, aciditatea finală a maielei şi aluatului este un indice a gradului de maturizare a acestora. Acidul lactic, care este principalul component al acidităţii semifabricatelor, are acţiune favorabilă asupra proprietăţilor reologice ale aluatului, activează drojdiile şi le apără de pseudobacteriile lactice, influenţează gustul şi aroma produsului. Pierderi la fermentare Produsele formate prin fermentaţia alcoolică a glucidelor, dioxidul de carbon şi alcoolul etilic precum şi unii acizi rezultaţi în fermentaţia lactică (acizii volatili) se pierd în proporţii importante în cursul următoarelor operaţii tehnologice de preparare a pâinii. De aceea, acest consum de glucide este considerat ca fiind pierderi la fermentare. Înmulţirea bacteriilor lactice În maia şi aluat bacteriile lactice suferă şi un proces de multiplicare, pentru care, în funcţie de tulpina bacteriei, temperatura optimă variază în limitele 30-40°C (tabel 6.12.) timpul de generaţie scade cu creşterea temperaturii şi este minim, pentru multe din bacteriile aluatului, la temperatura de 35°C. Procese coloidale Procesele coloidale din timpul fermentării au ca efect modificarea proprietăţilor reologice ale aluatului. Aceste modificări sunt legate de transformările pe care le suferă glutenul şi ele se referă la: − continuarea procesului de formare a structurii glutenului şi relaxarea aluatului; − peptizarea proteinelor. Continuarea procesului de formare a structurii glutenului, desăvârşirea structurii lui este rezultatul acţiunii mecanice exercitate de dioxidul de carbon format în procesele fermentative. Acesta măreşte volumul bulelor formate în aluat la frământare în urma includerii aerului, ducând la creşterea suprafeţei de separare a fazelor aluatului şi a presiunii exercitate asupra peliculelor proteice. Ca urmare, acestea se extind, se deformează, iar moleculele proteice suferă modificări de conformaţie, ceea ce face posibilă continuarea interschimbului disulfid-sulfhidril între legăturile disulfidice intramoleculare tensionate şi grupările sulfhidril ale proteinelor, care devin astfel responsabile pentru această reacţie. Urmarea acestor reacţii de interschimb este desăvârşirea structurii glutenului şi relaxarea aluatului şi proporţional creşterea elasticităţii şi rezistenţei lui. Mărirea suprafeţei interne a aluatului, extinderea şi deformarea peliculelor de gluten presupun un consum de energie, din care cauză fermentarea aluatului se consideră că reprezintă un aport de energie, care complectează energia transmisă aluatului la frământare. Din acest motiv există o relaţie între aceste două surse de energie, în sensul că frământarea lentă impune o durată mai lungă de fermentare decât cea rapidă sau intensivă. Peptizarea glutenului are loc concomitent cu procesul de formare a acestuia. Datorită proceselor biochimice şi microbiologice care sunt însoţite de acumulare de substanţe solubile (maltoza ş.a.) şi acizi, presiunea osmotică intermicelară din aluat creşte, iar pHul coboară. Creşterea acidităţii şi coborârea pH-ului măresc solubilitatea proteinelor, peptizarea lor, care la rândul lor măresc presiunea osmotică intermicelară. Ca urmare, scade cantitatea de apă legată osmotic de proteine (capacitatea de hidratare a glutenului scade de la 250 la 170% s.u.), se reduce, în consecinţă, cantitatea de gluten umed în aluat, dar el devine mai compact, mai rezistent. Deşi proprietăţile reologice ale glutenului se îmbunătăţesc, aluatul în general se diluează, scad vâscozitatea şi efortul de forfecare.Modificările proteinelor la fermentare conduc la

68

modificarea continuă a celei mai importante proprietăţi reologice a aluatului de pâine, care este capacitatea de reţinere a gazelor. 4.2.2. Parametri de fermentare Durata de fermentare este diferită pentru diferitele faze ale aluatului, prospătură, maia, aluat şi variază cu tipul şi calitatea făinii, temperatura, consistenţa şi compoziţia aluatului, cu metoda de preparare a acestuia şi cantitatea de drojdie. Prospătura fermentează cel mai mult 4-6 ore. Maiaua fermentează 90-180 min, iar aluatul 10-50 min. Calitatea făinii are influenţa cea mai mare asupra duratei de fermentare. Pentru făinurile de calitate slabă durata de fermentare se micşorează în scopul reducerii duratei de acţiune a enzimelor proteolitice care degradează glutenul. Dimpotrivă, în cazul făinurilor foarte bune timpul de fermentare se prelungeşte în scopul reducerii tenacităţii aluatului şi a elasticităţii lui şi măririi extensibilităţii şi în consecinţă a creşterii capacităţii aluatului de a reţine gazele. Tipul făinii Cu creşterea tipului făinii, durata de fermentare scade. Consistenţa şi compoziţia aluatului Aluaturile cu consistenţă mare şi cele cu adaosuri mari de îndulcitori (zahăr ş.a.) şi grăsimi (peste 5%) fermentează mai mult decât aluaturile simple preparate în condiţii normale de temperatură şi consistenţă. Procedeul de preparare a luatului Durata totală de fermentare pentru aluatul preparat indirect este mai mare decât pentru aluatul preparat direct, iar pentru acesta este mai mare în cazul frământării clasice faţă de cel frământat intensiv. Cantitatea de drojdie Creşterea cantităţii de drojdie în aluat scurtează durata de fermentare. Temperatura de fermentare Datorită faptului că temperatura influenţează constanta vitezei proceselor biochimice, microbiologice şi de umflare osmotică a proteinelor, temperatura de fermentare a semifabricatelor va influenţa durata de fermentare şi proprietăţile reologice ale aluatului. Temperaturi de 28-32°C sunt considerate valori normale pentru tehnologia clasică şi făinuri cu proprietăţi tehnologice foarte bune. Pentru făinurile slabe şi hiperenzimatice se utilizează temperaturi mai scăzute 23-27°C, care reduc intensitatea reacţiilor enzimatice şi a activităţii fermentative a microbiotei şi măresc stabilitatea reologică a aluatului. Pentru tehnologia cu frământare intensivă şi rapidă temperatura optimă este 25-26°C. În timpul operaţiei de fermentare aluatul se termostatează astfel ca pierderile de căldură în mediul înconjurător să fie minime. Se admite o diferenţă de temperatură de 4-8°C între aluat şi mediul camerei de fermentare. Datorită proceselor exoterme (fermentaţia lactică şi fermentaţia alcoolică) temperatura semifabricatelor în timpul fermentării creşte cu 1-2°C. Aciditatea semifabricatelor în timpul fermentării creşte pe seama acizilor formaţi în fermentaţia provocată de bacteriile lactice aduse de făină (circa 70% din aciditatea formată) şi în fermentaţia provocată de bacteriile care impurifică drojdia de panificaţie (circa 30% din aciditatea formată) (tabel 4.7.) La aciditatea semifabricatelor, alături de aciditatea formată, contribuie aciditatea proprie a făinii, care este în funcţie de extracţia ei şi care formează aciditatea iniţială. Mărimea acidităţii indică modul în care a decurs procesul de fermentare sub aspectul condiţiilor de timp şi temperatură.

69

Tabel 4.7. Aciditatea finală a semifabricatelor în tehnologia clasică Făina Făina neagră Făina semialbă Făina albă

Aciditatea semifabricatelor, [grade aciditate] Prospătură Maia Aluat 8-9 6-7 5-6 6-7 4,5-5,5 3,5-4,5 4,5-5 3,5-4,5 2-3,5

Controlul procesului de fermentare. Aprecierea sfârşitului fermentării Sfârşitul fermentării se stabileşte pe cale organoleptică şi prin determinarea acidităţii. Senzorial se apreciază volumul, aspectul suprafeţei, structura în ruptură şi mirosul. Prospătura şi maiaua bine fermentate au volum mare (volumul lor creşte de 2-3 ori în timpul fermentării), suprafaţa care iniţial este bombată datorită reţinerii gazelor de fermentare, începe să se lase devenind plană şi apoi concavă în urma pierderii unei părţi din dioxidul de carbon format. Ele nu mai reţin gazele şi de aceea, când suprafaţa semifabricatelor fermentate începe să se lase, se consideră că fermentaţia a atins optimul. În ruptură, ele au o structură poroasă, fără aspect de umed (apă vizibilă) şi miros puternic de dioxid de carbon şi alcool. Aluatul bine fermentat, în ruptură se întinde în fibre paralele, este elastic şi nelipicios. Aciditatea se determină titrimetric într-o suspensie de semifabricat în apă. Se exprimă în grade aciditate pentru 100 g semifabricat. Un grad aciditate reprezintă aciditatea titrată de 1 ml soluţie hidroxid de sodiu 1n. 4.2.3.Instalaţii de fermentare Parametrii spaţiului de fermentare În spaţiile de fermentare se asigură condiţii optime de temperatură şi umiditate relativă pentru desfăşurarea procesului de fermentare: temperatura de 28-32°C şi φ=75-85%. De asemenea, spaţiul de fermentare trebuie să fie lipsit de curenţi de aer pentru a se evita /reduce pierderile de umiditate de la suprafaţa semifabricatelor, precum şi pierderea căldurii din masa acestuia. Instalaţii de fermentare După modul cum are loc procesul de preparare a aluatului, instalaţiile de fermentare pot fi: − instalaţii de fermentare discontinue; − instalaţii de fermentare continue. Instalaţiile de fermentare discontinue pot fi cu deplasare manuală şi cu deplasare mecanizată a cuvelor. Instalaţii de fermentare discontinue În sistemul clasic, discontinuu, aluatul este preparat în şarje. Acest lucru imprimă şi procesului de fermentare un caracter discontinuu, fermentarea semifabricatelor realizându-se în cuvele în care au fost frământate. Instalaţii de fermentare cu deplasare manuală a cuvelor.În brutăriile de mică capacitate (sub 5 tone/zi) nu se creează spaţii speciale pentru fermentare, spaţiul destinat procesului tehnologic şi numărul de cuve fiind mici. Cuvele cu semifabricate supuse fermentării se aşează în spaţii calde, cel mai adesea în apropierea cuptorului. Pentru evitarea sau reducerea pierderilor de umiditate de la suprafaţa semifabricatelor, acestea se presară cu făină (2-3mm) sau se acoperă cu o pânză curată care nu permite schimbul de umiditate cu mediul ambiant. În brutăriile cu capacitate mai mare (10-30 tone/zi) există spaţii speciale pentru fermentare. Încălzirea acestora se face cu ajutorul aerului cald colectat de deasupra

70

cuptoarelor, care este adus în spaţiul de fermentare pe la partea inferioară, sau dacă fabrica are centrală termică, încălzirea şi umidificarea se fac prin introducerea în spaţiul de fermentare, printr-o conductă perforată, a aburului de joasă presiune. Pentru fabrici de capacitate mare (peste 60 tone/zi) camerele de fermentare sunt dotate cu instalaţii proprii de condiţionare a aerului, cu reglare automată.

4.3. REFRĂMÂNTAREA ALUATULUI Refrământarea este frământarea de scurtă durată care se execută asupra aluatului în timpul fermentării acestuia. Scopul refrământării este înlesnirea umflării osmotice a proteinelor glutenice şi accelerarea procesului de umflare limitată cu desăvârşirea structurii glutenului. Efectul refrământării este funcţie de calitatea făinii. La aluaturile provenite din făinuri puternice, ea contribuie la accelerarea umflării întârziate a proteinelor îmbunătăţind proprietăţile lui reologice. La aluaturile provenite din făină de calitate slabă, refrământarea accelerează umflarea nelimitată şi peptizarea proteinelor, datorită slăbirii suplimentare a scheletului glutenic, ceea ce înrăutăţeşte proprietăţile reologice ale aluatului. De aceea, aluaturile provenite din făinuri de calitate slabă nu se refrământă. Prin refrământare, în aluat se înglobează noi cantităţi de aer, care măresc numărul porilor în aluat şi prin oxigenul pe care-l conţine participă la reacţiile de oxidare din aluat, cu efect benefic pentru proprietăţile reologice ale aluatului. Bulele de gaze existente în aluat prin refrământare sunt fragmentate, ceea ce, de asemenea, măreşte numărul porilor în aluat şi în consecinţă capacitatea acestuia de reţinere a gazelor. Refrământarea are o durată de 1-3 min. Numărul şi durata refrământărilor depind de calitatea şi extracţia făinii şi de durata de fermentare. Aluaturile din făinuri puternice se refrământă, de obicei, de două ori, în timp ce aluaturile din făinuri slabe nu se refrământă. Cu creşterea gradului de extracţie al făinii, durata şi numărul refrământărilor scade, iar cu creşterea duratei de fermentare numărul refrământărilor creşte. Când se fac mai multe refrământări, ultima este bine să se facă cu minimum 20 min înainte de divizarea aluatului.

4.4.Test de autoevaluare 1. Descrieţi procesele fizice de la frământare. 2. Descrieţi procesele coloidale de la frământare. 3. Care sunt influenţele temperaturii şi a duratei de frământare asupra proceselor din aluat. 4. Descrieţi un frământător. 5. Descrieţi procesele biochimice de la fermentare. 6. Descrieţi procesele microbiologice de la fermentare. 7. Care sunt parametrii şi instalaţiile de la fermentare.

71

5.PRELUCRAREA ALUATULUI Prin prelucrarea aluatului se înţeleg operaţiile la care este supus aluatul din momentul golirii din cuvă până la introducerea în cuptor: divizare, premodelare, repaos intermediar/fermentare intermediară, modelare finală, fermentare finală. .

5.1. RĂSTURNAREA ALUATULUI DIN CUVE În vederea trecerii la prelucrare, aluatul se scoate din cuvele în care a fost frământat şi fermentat. În procedeele discontinue, în secţiile mici cu prelucrare manuală a aluatului, această operaţie se face manual, iar în secţiile mari cu prelucrare mecanică a aluatului, cu ajutorul răsturnătoarelor de cuve. Răsturnătoare de cuve (maşini de golit cuve) În funcţie de poziţia secţiilor de frământare-fermentare faţă de secţia de divizare-modelare, răsturnătoarele de cuve pot fi: - răsturnătoare simple, care rabat cuva în vederea golirii de aluat, utilizate în cazul în care secţia de frământare-fermentare este situată la un etaj superior faţă de secţia de divizare; - răsturnătoare –ridicătoare, care ridică cuva la o anumită înălţime şi apoi o rabat pentru golire, utilizate în cazul în care secţiile de frământare-fermentare sunt situate la acelaşi nivel. Jgheaburi şi buncăre pentru aluat Jgheaburile şi buncărele sunt destinate preluării aluatului din cuvă în momentul răsturnării ei. Ele sunt amplasate între răsturnător şi maşina de divizat şi asigură transferul treptat al aluatului în tremia maşinii de divizat, astfel ca în tremie nivelul aluatului să se menţină constant, cerinţă obligatorie pentru precizia maşinii de divizat. Jgheaburile de aluat sunt folosite în fluxul pe verticală, când secţia de frământarefermentare este situată la nivel superior faţă de secţia de divizare-modelare. Jgheaburile se confecţionează din tablă inoxidabilă de 2,5-3 mm grosime şi sunt prevăzute la partea inferioară cu şubere. Scurgerea aluatului prin jgheaburi se face liber, sub propria greutate. Pentru aceasta, jgheaburile se construiesc cu o înclinare faţă de orizontală de minimum 45°. Dirijarea aluatului în jgheaburi se face prin intermediul unei pâlnii. Jgheaburile pentru aluat se construiesc de diferite forme şi dimensiuni. Dimensiunile lor se aleg astfel încât volumul să corespundă pentru aproximativ 1,5 cuve de aluat. În cazul unui volum mai mare aluatul fermentează în jgheaburi, lucru nedorit pentru că se pot forma curenţi ascendenţi de aluat şi pot avea loc localizări de aluat pe jgheab. Buncărele de aluat se folosesc în fluxul pe orizontal al procesului tehnologic. Se confecţionează din tablă inoxidabilă şi sunt prevăzute cu şubere care pot fi verticale, orizontale sau înclinate. Prin deschiderea acestora, aluatul curge liber în tremia maşinii de divizat. Se construiesc de diferite forme şi dimensiuni. Volumul lor se alege astfel ca aluatul să nu fermenteze în buncăr.

5.2 DIVIZAREA ALUATULUI Consideraţii tehnologice Divizarea este operaţia prin care aluatul matur este tăiat în bucăţi de masă dorită. Masa de aluat se stabileşte în funcţie de masa pe care trebuie să o aibă produsul finit şi de pierderile tehnologice care intervin în operaţiile următoare, dospire, coacere, răcire.

72

Divizarea aluatului se poate face manual, metodă folosită în secţiile de mică capacitate, sau mecanic, cu ajutorul maşinilor de divizat. Maşini de divizat Condiţii generale Maşinile de divizat realizează tăierea continuă din masa de aluat a bucăţilor de masă egală, sau divizarea unei bucăţi de aluat mare, cântărită în prealabil, în mai multe bucăţi de masă egală. Maşinile de divizat trebuie să îndeplinească o serie de condiţii. Precizie de divizare Precizia maşinii de divizat depinde de tipul maşinii, de gradul de uzură, condiţiile de exploatare, de aluatul cu care se alimentează Acţiunea mecanică La alegerea maşinii de divizat trebuie să se ţină seama de aluatul de divizat şi de acţiunea mecanică exercitată de maşină asupra aluatului Elasticitate tehnologică Maşina de divizat trebuie să permită reglarea în limite largi a ritmului de divizare exprimat în bucăţi/minut. Reglarea masei bucăţii de alua. Maşina de divizat trebuie să permită reglarea în limite largi a masei bucăţii de aluat şi corectarea preciziei de divizare pentru acelaşi sortiment. Precizia maşinii de divizat se verifică periodic prin cântărirea bucăţii de aluat divizate cu ajutorul unei balanţe.

Forme constructive ale maşinilor de divizat Din punct de vedere al principiului de funcţionare, maşinile de divizat construite până în prezent funcţionează numai pe principiul volumetric, tăind bucăţi de volume egale. Tăierea aluatului în bucăţi de volume egale se face: prin decuparea unui cilindru de aluat în bucăţi de lungimi egale; prin tăierea unei benzi de aluat în bucăţi de lungimi egale; prin introducerea aluatului în cavităţi cu volum determinat. Pentru trecerea aluatului sub formă de cilindru sau foaie sau pentru introducerea în diferite cavităţi, maşinile de divizat utilizează presiuni, care fie că se obţin din afara sistemului prin aer comprimat, pistoane, fie se creează prin transformarea energiei mecanice în presiune prin intermediul aluatului. Părţi principale ale maşinii de divizat În principiu, o maşină de divizat este formată din: -

rezervor de aluat; generator de presiune; dispozitiv de tăiere.

Maşini de divizat continui După sistemul constructiv maşinile de divizat pot fi: cu şnec; cu cameră de divizare; cu tambur rotativ, buzunare şi pistoane; cu şuber şi piston. Maşina de divizat cu cameră de divizare (Madia) Maşina (fig. 5.17.) este formată din pâlnia de alimentare 1, perechea de tăvălugi 2 şi 3 care preia aluatul din pâlnie şi-l împing în camera de divizare 4 şi capul divizor 5 prevăzut cu cuţitul placă 6. Capul divizor 5 se roteşte în sens alternativ cu un unghi de circa 65° deplasând într-o

73

fantă cuţitul placă 6 într-o mişcare de dute-vino. Perechea de tăvălugi de alimentare 2 şi 3 împinge aluatul în direcţia cuţitului placă. În timpul rotirii în sensul acelor de ceasornic a capului divizor, cuţitul placă se retrage şi aluatul pătrunde liber în spaţiul delimitat de capul divizor, planul de alunecare 10 şi deschiderea de evacuare 7, care în acest moment este obturată de cuţitul de tăiere 8. În timpul rotirii în sens invers a capului divizor, cuţitul placă pătrunde în aluatul care a intrat în camera de divizare şi separă o cantitate determinată de aluat, pe care o împinge spre deschiderea de evacuare eliberată de cuţitul 8. În acest moment în spaţiul din spatele cuţitului placă se absoarbe o nouă porţiune de aluat şi ciclul se repetă. Bucata de aluat divizată este preluată de banda transportoare 9.

Fig 5.17. Maşina de divizat cu cameră de divizare (Madia)

5.3. PREMODELAREA (ROTUNJIREA) ALUATULUI Scop tehnologic Premodelarea se aplică în scopul îmbunătăţirii structurii porozităţii pâinii. Din punct de vedere al acţiunii mecanice, premodelarea echivalează cu o refrământare. Prin această operaţie se închid secţiunile poroase rezultate la divizare şi se elimină o parte a gazelor prezente în aluat, astfel că peliculele de gluten se lipesc între ele şi în operaţiile ulterioare se reia procesul de formare a unei structuri poroase, ceea ce favorizează obţinerea de produse cu structură fină şi uniformă a porozităţii. De asemenea, prin premodelare se modifică poziţia celulelor de drojdie, care părăsesc spaţiile sărăcite în substanţe nutritive şi saturate cu produse de fermentare şi ajung în puncte care le oferă condiţii mai bune de activitate. Premodelarea comunică bucăţii de aluat o formă de bază, ceea ce elimină o cauză a defectelor de formă. Premodelarea se execută manual în secţiile de mică capacitate şi mecanizat, cu maşini de rotunjit, în secţiile de capacitate mare.

74

Maşini de modelat rotund Din punct de vedere tehnologic maşinile de rotunjit sunt folosite pentru premodelare, pentru toate sortimentele de pâine, dar şi pentru modelarea finală sub formă rotundă. Diferenţa între cele două operaţii constă în intensitatea acţiunii mecanice exercitate asupra aluatului, la premodelare această acţiune fiind mai slabă faţă de modelarea finală. Din punct de vedere constructiv, aceste maşini se împart în: -

maşini de rotunjit cu suprafaţă purtătoare tronconică; maşini de rotunjit cu suprafaţă purtătoare plană; maşini de rotunjit cu suprafaţă purtătoare sub formă de jgheab format din două benzi. Maşini de modelat rotund cu suprafaţa purtătoare tronconică

Sunt numite astfel deoarece suprafaţa în mişcare are forma tronconică 1(fig. 5.18.). Ea se roteşte în jurul unui ax central şi este dispusă vertical fie pe baza mare, fie pe baza mică. Pentru a mări frecarea cu bucăţile de aluat, suprafaţa tronconică este prevăzută cu striuri dispuse vertical. În ambele cazuri, o parte fixă formată dintr-un jgheab metalic 2 sub formă de spirală se înfăşoară tangenţial începând de la baza trunchiului de con. Dacă baza mare este dispusă la partea inferioară, jgheabul metalic este plasat la exteriorul suprafeţei tronconice, iar dacă baza mică este dispusă la partea inferioară, jgheabul metalic este plasat în interiorul suprafeţei tronconice. În ambele cazuri jgheabul este susţinut de un cadru fix 3. Bucata de aluat este introdusă în cazul maşinii cu suprafaţa tronconică exterioară (trunchiul de con este aşezat cu baza mare în jos) la partea inferioară în punctul A, între suprafaţa mobilă şi jgheab, iar în cazul maşinii cu suprafaţă tronconică interioară (trunchiul de con este aşezat cu baza mică în jos) este introdusă pe la partea superioară, printr-un tub de ghidaj B, de unde ajunge la baza suprafeţei tronconice. Datorită frecării cu suprafaţa tronconică, bucata de aluat se roteşte în jurul unei axe proprii, 00’ şi în acelaşi timp urcă pe jgheab până la capătul acestuia, de unde este aruncată afară alunecând pe un plan de evacuare 4. Prin urcare pe jgheab, bucata de aluat îşi modifică poziţia axei de rotaţie şi execută o mişcare compusă. În cazul maşinii cu suprafaţă tronconică exterioară, debitul este limitat de posibilitatea ajungerii din urmă a bucăţilor de aluat, datorită reducerii vitezei periferice a bucăţilor de aluat odată cu scăderea razei jgheabului (v = ωR).

75

Fig.5.18. Maşini de modelat rotund cu suprafaţă purtătoare tronconică a-suprafaţă tronconică exterioară; b – suprafaţă tronconică interioară

Distanţa dintre suprafaţa tronconică mobilă şi jgheabul metalic este reglabilă, ceea ce permite modificarea efectului de modelare. Turaţia suprafeţei tronconice este în general constantă, dar sunt modele care sunt prevăzute cu variator de turaţie. Maşina cu suprafaţă tronconică exterioară are avantajul de a permite o întreţinere şi o curăţire mai uşoară. Ambele maşini prezintă avantajul că pot fi folosite la schimbarea de direcţie a fluxului tehnologic prin modificarea poziţiei batiului sau a jgheabului spiral. 5.4. REPAUSUL INTERMEDIAR. FERMENTAREA INTERMEDIARĂ

Scop tehnologic Repausul intermediar şi după caz fermentarea intermediară au loc după premodelare şi înainte de modelarea finală. Repausul intermediar are rolul de relaxare şi refacere a structurii aluatului. Datorită acţiunii mecanice exercitate în timpul operaţiilor de divizare şi premodelare, în aluat iau naştere tensiuni interne şi se distrug parţial unele verigi ale scheletului structural al glutenului. În timpul repausului intermediar se resorb aceste tensiuni din aluat, pe baza autodeformării bucăţii de aluat. Este fenomenul numit relaxare, iar verigile distruse din structura aluatului se refac, în parte, fenomen numit tixotropie. Ca urmare, proprietăţile reologice şi structura aluatului se îmbunătăţesc. Pâinea se obţine cu porozitate uniformă şi volum crescut. Premodelarea urmată imediat de modelarea finală, care exercită o acţiune mecanică foarte intensă asupra aluatului, poate conduce la înrăutăţirea proprietăţilor reologice ale aluatului şi deci la un produs de slabă calitate. Durata repausului intermediar este de 30 sec până la 6-8 min. Ea variază cu calitatea făinii prelucrate şi cu modul de obţinere şi prelucrare a aluatului.

76

Aluaturile de consistenţă mică şi cele provenite din făinuri de calitate slabă necesită durate de repaus mici; aluaturile de consistenţă mare şi cele obţinute din făinuri puternice solicită durate de repaus mai mari. O influenţă importantă asupra duratei repaosului intermediar o are intensitatea acţiunii mecanice la care este supus aluatul în timpul premodelării. O premodelare intensă trebuie să fie urmată de un repaos mai lung, pe când o premodelare slabă, care supune aluatul la tensionări mici, va fi urmată de un repaos mai scurt. În acest caz, însă, produsul va avea porozitate neuniformă. Premodelarea şi repaouul intermediar nu sunt necesare în cazul aluatului de secară şi a aluatului mixt, obţinut din făină de grâu şi făină de secară, unde conţinutul de făină de grâu este mai mic de 70%. În timpul repausului intermediar procesele biochimice şi microbiologice continuă, dar datorită duratei scurte a acestuia, ele nu prezintă importanţă practică. De aceea, pentru această operaţie nu se creează condiţii speciale de temperatură şi umiditate relativă a aerului. Zvântarea suprafeţei bucăţilor de aluat în timpul repausului intermediar este chiar dorită, deoarece aceasta înlesneşte trecerea lor prin maşina de modelat final. Fermentaţia intermediară are rolul să completeze fermentarea aluatului. Ea se aplică procedeelor scurte de preparare a aluatului, cu durate reduse de fermentare în cuve a acestuia. În acest caz, durata operaţiei este de 15 min şi chiar mai mult. Pe lângă relaxarea aluatului şi refacerea structurii glutenului, este important procesul de fermentare. De aceea, pentru fermentarea intermediară, în instalaţia în care are loc operaţia sunt create condiţii de temperatură şi umiditate relativă pentru desfăşurarea optimă a proceselor microbiologice în aluat Instalaţii pentru repausul intermediar şi fermentarea intermediară. În principiu, aceste instalaţii sunt formate din suprafeţe mobile, pe care se aşează bucăţile de aluat. Ele pot consta din benzi transportoare, orizontale sau înclinate, sau leagăne. În funcţie de scopul în care sunt folosite, repaus intermediar sau fermentare intermediară, sunt sau nu climatizate.

Instalaţia pentru repausul intermediarcu benzi suprapuse

Fig. 5.19. Instalaţie pentru repaus intermediar cu benzi suprapuse

Lungimea totală a benzii necesară realizării repausului intermediar se fragmentează în mai multe benzi care se aşează suprapus şi pe care bucăţile de aluat le parcurg pe rând. Se obţine o reducere a lungimii instalaţiei.

77

Benzile 1 (fig. 5.19.) pe care se execută repausul intermediar sunt închise într-o carcasă 2, care se suspendă de planşeu la o înălţime de 1,8-2m de pardosea, astfel ca spaţiul de sub aceasta să poată fi utilizat, de obicei pentru amplasarea maşinii de modelat final. Pentru ridicarea bucăţilor de aluat la înălţimea benzilor, instalaţia este prevăzută cu un elevator 3 cu cupe îmbrăcate în pânză. El este alimentat cu bucăţi de aluat premodelate prin intermediul dispozitivului de sincronizare 4. Bucăţile de aluat pot fi aşezate câte una pe lăţimea benzii sau câte două, dispuse în şah. În acest ultim caz instalaţia este dotată şi cu un dispozitiv de aşezare a bucăţilor de aluat pe două şiruri 5. Prin această aşezare se scurtează lungimea totală a benzii instalaţiei, deoarece această lungime este proporţională cu pasul bucăţii de aluat, care prin aşezare pe două rânduri se reduce la jumătate. În consecinţă se reduce în aceeaşi proporţie lungimea totală a benzii . Bucăţile de aluat trec de pe o bandă pe alta, până când de pe ultima bandă sunt evacuate, pe rând, prin jgheabul 6 la maşina de modelat final. Instalaţia prezintă posibilitatea de reglare uşoară şi în limite largi a duratei repausului intermediar prin reglarea numărului de benzi utile. Prin rostogolire de pe o bandă pe alta, bucăţile de aluat se zvântă pe toate feţele, evitându-se lipirea lor de organele de lucru ale maşinii de modelat final. Lungimea utilă a benzii este funcţie de capacitatea orară a liniei tehnologice (G0), durata repaosului intermediar (τri), pasul bucăţii de aluat (p), numărul de bucăţi de aluat aşezate pe lăţimea benzii (n), masa bucăţii de aluat (m): L = f (Go,

τ ri p 1

, , ) 60 n m

5.5. MODELAREA FINALĂ Scop tehnologic Operaţia de modelare are ca scop imprimarea bucăţii de aluat a formei pe care trebuie să o aibă produsul finit: rotundă, cilindrică, împletită etc. Din punct de vedere mecanic, operaţia de modelare este o deformare, care se obţine prin acţiunea unor forţe exterioare asupra bucăţii de aluat. Acţiunea mecanică exercitată asupra aluatului reprezintă o continuare a acţiunii mecanice de frământare, dar cu gradienţi de viteză mai mici. Ca urmare are loc îmbunătăţirea proprietăţilor reologice ale aluatului şi a calităţii pâinii. Pentru aceasta este necesar ca acţiunea mecanică exercitată asupra aluatului să fie suficient de intensă. O acţiune mecanică insuficientă sau exagerat de intensă conduce la produse de calitate inferioară. În primul caz aluatul nu ajunge la nivelul maxim al proprietăţilor lui reologice, iar în al doilea caz acţiunea mecanică prea intensă conduce la distrugerea scheletului glutenic. Măsura în care sunt afectate proprietăţile aluatului şi respectiv calitatea pâinii de o acţiune mecanică prea intensă depinde de calitatea făinii, gradul de maturizare a aluatului, repaosul după premodelare (fig. 7.14.). Intensitatea acţiunii mecanice de modelare influenţează durata fermentării finale şi calitatea pâinii. O acţiune mecanică intensă prelungeşte, în general, fermentarea finală şi are influenţă pozitivă asupra porozităţii şi volumului pâinii. La modelare, porii existenţi în aluat sunt fragmentaţi, iar bulele mari de gaze sunt distruse şi astfel numărul porilor creşte. Datorită acestui fapt creşte şi capacitatea aluatului de a reţine gazele şi pâinea se obţine cu volum mărit. După modelarea finală numărul porilor nu se mai modifică sau se modifică în măsură neglijabilă.

78

În timpul modelării o parte din gazele prezente în aluat se pierd şi ca urmare structura spongioasă a aluatului se distruge în mare parte, suprafaţa internă se reduce, iar greutatea sa specifică creşte. La modelare are loc şi o schimbare a poziţiei celulelor de drojdie şi de bacterii în bucata de aluat, care părăsesc locurile sărăcite în substanţe nutritive, unde au acţionat până în acest moment şi ajung în locuri bogate în astfel de substanţe. . Forma ordonată pe care o obţine bucata de aluat la modelarea finală creează condiţii pentru ca ea să se dezvolte uniform la fermentarea finală şi în prima parte a coacerii. Dacă modelarea nu este bine executată, respectiv o acţiune mecanică slabă sau o cantitate mare de făină folosită la modelarea manuală, încheietura de modelare se desface în timpul coacerii şi gazele de fermentare, substanţele de aromă şi vaporii de apă ies din bucata de aluat. Se obţin produse neestetice, aplatizate, cu miez neelastic, cu aromă slabă. Efectul tehnologic al modelării este influenţat de gradul de maturizare al aluatului. Aluaturile mature prezintă condiţii mai bune pentru modelare şi pentru creşterea numărului porilor decât aluaturile insuficient maturizate (tinere) sau excesiv de mature (trecute). Modelarea se poate efectua manual sau mecanic cu ajutorul maşinilor de modelat. Maşini de modelat final Modelarea în formă rotundă se execută cu maşini de rotunjit care funcţionează pe acelaşi principiu ca şi la premodelare, cu deosebirea că acţiunea de modelare este mai intensă şi de durată mai mare.

Modelarea în format lung După principiul de modelare, maşinile de modelat lung pot fi: – maşini de modelat lung prin rostogolire; – maşini de modelat lung prin înfăşurare. Maşini de modelat lung prin înfăşurare Aceste maşini exercită o acţiune mai intensă asupra bucăţii de aluat. În principiu modelarea se realizează prin trei operaţii: laminarea, înfăşurarea şi stabilizarea formai înfăşurate. Laminarea aluatului se realizează cu ajutorul valţurilor, care pot fi o pereche sau două perechi. În zona de prindere a aluatului au loc gradienţi de viteză foarte mari şi o parte din gazele din aluat se elimină. Foaia de aluat rezultată prin laminare se înfăşoară în spirală, iar pentru lipirea straturilor se aplică forţe laterale, în condiţii identice ca la maşinile de modelat prin rostogolire. Există mai multe tipuri constructive de maşini de modelat care funcţionează pe acest principiu. Maşina de modelat cu bandă şi plan fix

Fig. 5.20. Schema de principiu a maşinii de modelat cu bandă şi plan fix

79

Maşina de modelat (fig. 5.20.) este formată din banda transportoare 1, care reprezintă suprafaţa purtătoare, perechea de valţuri 2 care realizează laminarea bucăţii de aluat, distanţa dintre ei fiind reglabilă prin deplasarea unuia dintre valţuri care este mobil, plasa metalică flexibilă 3 şi planul fix 4. Foaia de aluat obţinută în zona de laminare cade pe banda transportoare 1 şi capătul foii întâlneşte plasa metalică 3, care este întinsă pe lăţimea benzii fiind fixată pe un suport. Aceasta, datorită forţelor de frecare pe care le introduce, frânează capătul foii de aluat, care începe să se înfăşoare, iar suprafaţa inferioară este deplasată pe banda transportoare 1, situaţie care face ca aceasta să înceapă să se înfăşoare. După ce a depăşit plasa metalică, bucata de aluat ajunge sub planul fix 4, unde îşi definitivează forma. Aici continuă înfăşurarea foii de aluat, diametrul spiralei creşte şi datorită presiunilor exercitate de banda şi planul fix, straturile de aluat se lipesc între ele.

5.6. FERMENTAREA FINALĂ Scop tehnologic În timpul operaţiilor de divizare şi modelare, o parte importantă din dioxidul de carbon acumulat în aluat este eliminată. Dacă bucata de aluat modelată este introdusă imediat la coacere, pâinea se obţine cu volum redus, miez compact, foarte puţin afânat, greu asimilabilă şi coajă cu crăpături şi rupturi. Scopul principal al fermentării finale este afânarea bucăţii de aluat prin acumularea dioxidului de carbon care se formează în fermentaţia alcoolică produsă de drojdie. Dioxidul de carbon format dislocă miceliile de gluten lipite la modelare şi formează o structură poroasă. Afânarea aluatului Volumul şi structura porozităţii pâinii depind direct de dioxidul de carbon acumulat în timpul fermentării (dospirii) finale şi în primele minute de coacere, când procesul de afânare continuă. Aceste caracteristici ale pâinii sunt condiţionate de cantitatea de dioxid de carbon formată, de dinamica formării lui şi de capacitatea aluatului de a reţine gazele formate. Formarea gazelor trebuie să crească treptat pe parcursul fermentării finale şi să atingă maximul în momentul introducerii aluatului în cuptor. Scăderea intensităţii de formare a gazelor la sfârşitul dospirii conduce la obţinerea produselor de calitate inferioară. Dinamica şi intensitatea formării gazelor sunt influenţate de proprietăţile de panificaţie ale făinii, compoziţia aluatului, procedeul tehnologic de preparare a aluatului, parametri spaţiului de dospire. Capacitatea de reţinere a gazelor depinde de proprietăţile reologice ale aluatului, vâscozitatea şi extensibilitatea lui. Aluaturile de panificaţie au capacitate limitată de reţinere a gazelor de fermentare. La începutul fermentării întreaga cantitate de gaze formată este reţinută şi bucata de aluat îşi măreşte volumul proporţional cu cantitatea de gaze formate şi presiunea la care acestea sunt reţinute. Pe măsura înaintării procesului de fermentare, creşterea volumului aluatului devine mai lentă, până când, atingând un maxim, aluatul nu-şi mai modifică volumul. În acest timp se formează noi cantităţi de gaze, dar numai o parte este reţinută de aluat, restul se pierde în atmosferă. Este momentul în care presiunea gazelor din pori depăşeşte limita de curgere, de rezistenţă a aluatului şi pereţii porilor se rup.

80

Cantităţile de gaze reţinute, volumul maxim atins de aluat şi viteza de atingere a acestui maxim depind de proprietăţile reologice ale aluatului, care la rândul lor depind de calitatea făinii şi de regimul tehnologic adoptat. Acestea sunt cu atât mai mari cu cât făina este de calitate mai bună. Pe măsura creşterii volumului bulelor de gaz şi a solicitărilor asupra pereţilor porilor, aceştia se rup în lanţ şi se formează microcanale prin care gazele se pierd, determinând scăderea volumului bucăţii de aluat. Pe lângă fermentaţia alcoolică, în aluat continuă şi fermentaţia lactică şi aciditatea bucăţii de aluat creşte. Ca urmare a proceselor microbiologice, în bucata de aluat se acumulează şi o serie de substanţe organice care intră în buchetul de aromă al pâinii, aldehide, esteri, alcooli superiori, acizi. De asemenea, continuă procesele biochimice şi coloidale care determină creşterea cantităţii de substanţe solubile, glucide, aminoacizi, care interacţionează la coacere formând melanoidine, substanţe ce colorează coaja. Efectul de formă al fermentării finale În timpul fermentării finale în mod normal, bucăţile de aluat suferă un proces de lăţire. Acesta, alături de acumularea de gaze, modifică forma bucăţii de aluat, exprimată prin indicele de formă h/d . În funcţie de proprietăţile reologice ale aluatului, lăţirea bucăţii de aluat poate avea loc în trei moduri: a) lăţire cu variaţia înălţimii pozitivă(Δh >0); b) lăţire cu variaţia înălţimii constantă (Δh=0); c) lăţire cu variaţia înălţimii negativă (Δhqi sau qR +qc> qλ + qW qeI = qR +qc , qiI = qλ + qW Datorită diferenţelor mari de temperatură existente între mediul camerei de coacere şi straturile exterioare ale aluatului, precum şi între acestea şi straturile interioare, schimbul de căldură în această perioadă este intens (atât qe cât şi qi ). La atingerea temperaturii de 100°C de către straturile superficiale, în aceste straturi începe evaporarea apei. Datorită unei cantităţi mari de căldură primită de la camera de coacere, după 1- 2 min aceste straturi pierd aproape toată umiditatea; se atinge umiditatea de echilibru higrometric corespunzătoare parametrilor camerei de coacere (t, φ), care este foarte mică. Din acest moment evaporarea apei din aceste straturi încetează; de asemenea încetează fluxul de umiditate spre interior. Încetează astfel consumul de căldură în procesul de evaporare şi fluxul de căldură spre interior prin intermediul apei qW din stratul superficial. Continuând să primească căldură de la camera de coacere, straturile superficiale se încălzesc şi spre sfârşitul coacerii ating o temperatură apropiată de cea a camerei de coacere. Prin creşterea temperaturii straturilor exterioare ale aluatului se reduce Δt dintre camera de coacere şi aceste straturi, ceea ce determină reducerea schimbului de căldură dintre mediul camerei de coacere şi bucata de aluat supusă coacerii. Astfel cantitatea de căldură cedată de mediul camerei de coacere bucăţii de aluat este mai mare la începutul coacerii decât după deshidratarea straturilor superficiale, qeI > qeII. Inflexiunea curbelor straturilor interioare ale cojii (curbele 2,3,4) la temperatura de 100°C arată că după deshidratarea straturilor superficiale, evaporarea apei, proces care menţine temperatura la 100°C, are loc treptat din straturi aşezate din ce în ce mai spre interior. Evaporarea apei are loc până când aceste straturi ating umiditatea de echilibru higrometric, după care ele

90

continuă să se încălzească transformându-se în coajă. Ele sunt astfel temporar zonă de evaporare a apei. Staţionarea curbei 5 la temperatura de 100°C până la sfârşitul coacerii demonstrează că evaporarea apei are loc în acest strat. Deci zona de evaporare se adânceşte treptat pe măsura încălzirii aluatului, a îngroşării cojii, rămânând situată până la sfârşitul coacerii între coajă şi miez. Cea mai mare parte a vaporilor de apă formaţi în zona de evaporare trece prin coajă în camera de coacere, q'W ev dar o parte din aceştia se îndreaptă spre interior transportând cu ei o cantitate de căldură qW ev , pe care o cedează straturilor interioare mai reci, unde condensează. Deci încălzirea straturilor miezului (curbele 6, 7, 8, 9) are loc prin transmiterea căldurii de la straturile exterioare prin conducţie qλ, prin deplasarea umidităţii (sub formă lichidă) în direcţia fluxului de căldură qW, ambele determinate de existenţa diferenţei de temperatură Δt, şi prin deplasarea vaporilor de apă din zona de evaporare qW ev . Fluxul intern de căldură va avea expresia: qi II = qλ + qW + qW ev Acest flux de căldură este dirijat spre interior atât de la coaja superioară cât şi de la coaja inferioară care primeşte căldură de la vatră prin conducţie. Încălzirea straturilor miezului până la temperatura de 50 - 60°C are loc lent. După depăşirea acestui interval de temperatură încălzirea se accelerează şi temperatura lor tinde asimptotic spre temperatura zonei de evaporare. Încălzirea miezului după atingerea temperaturii de 50 – 60°C este condiţionată în principal de adâncirea zonei de evaporare. Prin adâncirea zonei de evaporare, prin apropierea ei de centrul miezului, temperatura straturilor miezului creşte şi prin aceasta diferenţa de temperatură dintre temperatura zonei de evaporare şi temperatura miezului scade. Ca urmare, scad fluxul de căldură prin conducţie qλ şi fluxul datorat deplasării umidităţii qW şi deci fluxul total de căldură dirijat spre centrul miezului qi. Spre sfârşitul coacerii, când temperatura centrului miezului este foarte apropiată de temperatura zonei de evaporare, qλ şi qW devin neglijabile şi fluxul de căldură dirijat de la straturile exterioare ale pâinii, receptoare de căldură, spre interior, se consumă numai pentru evaporarea apei din zona de evaporare, proces care continuă până la sfârşitul coacerii, iar spre centrul miezului transferul de căldură va fi dat numai de qW ev (tabel 6.9.). Încălzirea centrului miezului va avea loc deci numai pe seama căldurii cedată de vaporii care ajung din zona de evaporare în centrul miezului unde condensează (schimbare de stare).

Perioada de coacere Atingerea în miez a temp. de 50- 60°C Sfârşitul coacerii

Temp. cojii, [°C] 135 185

Tabel 6.9..Caracteristici ale procesului de coacere Fluxul de căldură dirijat de la Temp. Temp. coajă spre interior, [Kj/(m2.h)] zonei de centrului În centrul În zona de evaporare, miezului, Total, miezului, evaporare, [°C] [°C] qi qm qW ev 100 60 5860 1360 4500 100

90

4856

356

4500

La sfârşitul coacerii zona de condensare este situată în centrul miezului. Din căldura primită de coajă de la camera de coacere după deshidratarea ei, o parte qi se transmite spre interiorul bucăţii de aluat încălzind straturile miezului, iar restul se consumă pentru supraîncălzirea vaporilor de apă care ies din zona de evaporare în mediul camerei de coacere traversând coaja. Acest ultim proces explică de ce coaja pâinii nu de carbonizează. Variaţia continuă a temperaturii diferitelor straturi ale aluatului supus coacerii, aşa cum rezultă din fig.6.21. demonstrează caracterul nestaţionar al procesului de încălzire a aluatului în

91

procesul coacerii. Acest lucru face ca valorile fluxurilor de căldură recepţionate de la camera de coacere şi cele transmise în interiorul aluatului să varieze continuu. Centrul termic al câmpului de temperatură poate coincide cu centrul geometric al produsului dacă încălzirea aluatului are loc cu aceeaşi intensitate prin ambele coji, superioară şi inferioară, sau poate fi deplasat spre coaja inferioară sau coaja superioară după cum încălzirea aluatului are loc mai intens prin coaja superioară sau prin coaja inferioară. Încălzirea aluatului supus coacerii are loc de la exterior la interior după suprafeţe izoterme dispuse paralel cu suprafaţa pâinii (fig.6.24.)

Fig 6.24. Dispunerea suprafeţelor izoterme în pâine în timpul coacerii

Concluzii practice 1. Fluxurile de căldură recepţionate de la camera de coacere şi cele transmise în interiorul aluatului sunt mai mari în prima perioadă a coacerii, când există diferenţe mari de temperatură între camera de coacere şi straturile superficiale ale aluatului care recepţionează căldură, precum şi între straturile exterioare şi straturile interioare ale aluatului, după care acestea scad. Din punct de vedere practic, aceasta impune o variaţie în acelaşi sens a temperaturii camerei de coacere, respectiv o temperatură mai mare în prima perioadă de coacere şi o temperatură mai scăzută în perioada a doua. 2. Din studiul câmpului de temperatură, rezultă că deoarece temperatura centrului miezului ajunge numai la sfârşitul coacerii la o valoare apropiată temperaturii zonei de evaporare şi anume la temperatura de 93 – 97°C, se poate stabili cu precizie sfârşitul coacerii măsurând temperatura centrului miezului. Factori care influenţează încălzirea bucăţii de aluat Încălzirea aluatului în timpul coacerii este influenţată de parametrii camerei de coacere (temperatura şi umiditatea relativă) şi caracteristicile produsului (mărime, formă, umiditate, compoziţie). Temperatura camerei de coacere Schimbul de căldură dintre bucata de aluat şi camera de coacere este influenţat direct de temperatura vetrei şi a mediului camerei de coacere, deoarece aceste temperaturi influenţează diferenţa de temperatură dintre aluat şi camera de coacere. Cu cât aceste temperaturi sunt mai mari, cu atât diferenţa de temperatură Δt va fi mai mare şi deci schimbul de căldură va fi mai intens. Ca urmare, încălzirea aluatului va fi mai rapidă, în special în prima perioadă de coacere când straturile superficiale ale aluatului au temperatură relativ mică. În a doua perioadă, însă straturile exterioare au temperatură înaltă, ceea ce reduce diferenţa de temperatură Δt şi deci fluxul de temperatură recepţionat de la camera de coacere qe. De asemenea, în această perioadă fluxul intern de căldură qi scade datorită încălzirii straturilor interioare şi deci a scăderii diferenţei de temperatură Δt. De aceea, în această perioadă, temperatura camerei de coacere are influenţă mai mică asupra încălzirii straturilor interioare ale aluatului . Experienţele au arătat că, temperatura centrului miezului variază analog la temperatură constantă şi la temperatură descrescândă a camerei de coacere .În plus, o temperatură înaltă a camerei de coacere spre sfârşitul coacerii poate duce la carbonizarea cojii. Deci , atât din punct de vedere al încălzirii straturilor interioare ale miezului, cât şi din punct de vedere al încălzirii cojii, în a doua perioadă de coacere este raţională o temperatură mai scăzută a camerei de coacere faţă de prima perioadă.

92

Umiditatea relativă a camerei de coacere Din motive tehnologice, în primele minute de coacere, în camera de coacere se creează o atmosferă umedă prin introducere de abur. Acesta condensează pe suprafaţa aluatului cedând căldura sa de vaporizare. De aceea, în cazul camerei de coacere umectate, pe suprafaţa superioară a produsului apare un flux suplimentar de căldură qW cond şi fluxul de căldură recepţionat, pentru primele minute de coacere, devine: qe' = qR +qc +qwcond , unde qR , qc