Principala caracteristică a făinii de grâu este aceea că, prin amestecarea cu apa, are [616645]

Principala caracteristică a făinii de grâu este aceea că, prin amestecarea cu apa, are
abilitatea de a forma o rețea macromoleculară vâscoelastică și continuă. Prin hidratarea
conținutului de proteină, se formează gluten, care reacționează ca un balon ce prinde
moleculele de dioxid de carbon produse în procesul de fermentare.
Calitatea pâinii depinde și de condițiile în care se efectuează procesul de malaxare
(tipul malaxorului, viteza de rotație a brațului de frământare, timpul de frământ are și apa
adăugată la cantitatea de făină din aluat) , [18,29 ]. Cu ocazia frământării au loc modificări
complexe ale substanțelor din aluat, dintre care cea mai mare importantă o au procesele
coloidale și fizico -chimice , [47]. Dezvoltarea aluatului este un proces dinamic în care
proprietățile vâscoelastice sunt în continuă modificare , [29]. Procesul de frământare constă
dintr -un proces de amestecare și unul de frământare propriu -zisă.
Modul în care aluatul este frământat are un impact major asupra proprietăților
reologice ale acestuia, datorită naturii sale dependente de timp și lucru lui mecanic introdus.
Formarea aluatului se realizează prin unirea aglomerărilor de particule de fă ină hidratată și a
deplasărilor relative pe care acestea le capătă su b acțiunea organelor de lucru ale
frământătoarelor, formând în final o masă compactă și omogenă, [10,11].
Un aluat este bine frământat atunci când este omogen, bine legat (consistent), uscat la
pipăire, elastic și se dezlipește ușor de pe brațul frământăt orului și de pe pereții cuvei. Se
poate spune că există puține corelații ce pot fi făcute între parametrii reologici ai aluatului
obținuți cu malaxoare diferite (timp de dezvoltare, stabilitatea aluatului, înmuiere ș.a.) , [29].

1.1.1 Bilanțul de materiale la frământare

Aluatul de pâine este format în principal din făină și apă, prin obținerea unui amestec
omogen, sub acțiune mecanică (frământare). Alături de aceste materii prime, în funcție de faza
tehnologică (prospătură, maia, aluat) și de sortimentul de produs finit, se mai adaugă cantități
variabile de aluat fermentat ( baș), drojdie, sare , amelioratori și materiale de înnobil are:
grăsimi, lapte praf, zahăr etc.
Bilanțul de materiale al procesului de frământare se poate scrie astfel:

unde: M f și M A reprezintă masele totale de făină, respectiv apă, folosite în rețetă, iar M D, M S
și M Mi reprezintă cantitățile masice de drojdie, sare și materiale de înnobilare adăugate și din
care se obține masa totală de aluat, M Al. Pierderile, P , din ac eastă fază tehnologică sunt de
obicei neglijate, mai ales în procedeele in dustriale directe de frământare, dar ele se pot datora
eventua lelor pierderi de umiditate, substanță uscată sau pierderi mecanice, [38].
Ingredientele rețetei de fabricație sunt universal calculate ca procente raportate la
cantitatea de făină introdusă, iar relația de mai sus poate fi scrisă și sub forma:

unde: ch (%) reprezintă capacitatea de hidratare a făinii, echivalentă cu cantitatea de apă care
se adaugă la o sută kilograme de făină (cu umiditatea de 14%) pentru a obține un aluat de o
anumită consistență , în condiții de lucru bine stabilite; d% – procent drojdie; s% – procent
sare; Mi% – procentele celorlalte ingrediente adăugate (se calculează , de asemenea,
individual), [ 38,60 ].
Capacitatea de hidratare a făinurilor are valori variabile în funcție de sortimentul de
făină: pentru făină de larg consum – ch = 57 –63%; pentru făină semialbă – ch = 53 –59%;
pentru făină albă – ch = 51 –56%. Ea constituie o proprietate tehnologică a făinurilor.
Cantitatea de drojdie comprimată utilizată la prepararea aluatului este, de obicei, de
0,5–3.9% față de făină, în funcție de puterea de creștere , în timp ce cantitatea de sare variază
între 1,2% și 1,7 %, dar în practica tehnologică se folo sesc cantități de până la 2 % . În afară de
aceste materiale, în aluat se mai pot adăuga și unii amelioratori (0,3 – 0.7%) care au diverse
roluri: de întărire a aluatului la frământare, mărirea volumului pâinii, întârzierea învechirii etc.

2
Acești ameliorato ri conțin : făină de grâu, făină de soia, făină de malț, emulgatori (ex. Acid
tartric – E422), antioxidanți (acid ascorbic – vitamina C), enzime , [4].

1.1.2 Descrierea procesului de frământare

În mod practic, frământarea decurge astfel: la începutul amestecării făinii cu apa,
particulele de făină absorb apa și se unesc în mici aglomerări umede separate (noduli).
Particulele de făină sunt alcătuite din granule de amidon, glomerule proteice și material
celulozic, care leagă în mod diferențiat apa. Amidonul leagă apa prin absorbție cu degajare de
căldură (căldura de hidratare, care reprezintă circa 27 cal/g, raportat la substanța uscată), fără
variația volumului, în timp ce substanțele proteice leagă apa prin osmoză, umflându -se și
unindu -se între ele , [29,60 ]. Materialul celulozic leagă apa prin îmbibare datorită structurii
capilar -poroase a acestuia. Aceasta constituie faza de formare a aluatului .
La continuarea amestecării, aglomerările umede de făină și celelalte componente încep
să se unească într -o masă compactă de aluat, care capătă proprietăți elastice și începe să se
desprindă de peretele cuvei de frământare , [60]. Umiditatea de la suprafață dispare, suprafața
aluatului devenin d netedă și uscată. Această etapă constituie faza de dezvoltare a aluatului .
Timpul necesar pentru obținerea dezvoltării optime este de 2 -25 min, în funcție de
tipul malaxorului utilizat la frământare, viteza organelor de frământare, sortimentul de făină și
cantitatea de apă adăugată la frământare , [38,60 ].
Pe parcursul frământării, starea aluatului poate să rămână neschimbată, într -un interval
mai scurt sau mai lung de timp. Aceasta constituie faza de stabilitate , durata ei având un rol de
prim ordin în t ehnologia tradițională și unul și mai mare în procesul de fabricare continuă a
pâinii , [18,27 ]. Se consideră că atât timp cât raportul dintre apa legată și apa liberă rămâne
neschimbat, nu apar modificări în starea aluatului , [60].
La continuarea frământării apar modificări progresive în structura aluatului, acesta
devenind moale, puțin elastic și foarte extensibil, apoi își pierde coeziunea și manifestă din ce
în ce mai mult proprietăți de lipire, devenind similar unui lichid. Aceas tă fază reprezintă
înmuierea aluatului , [18,27,60 ].
Componentele aluatului se împart în trei faze de agregare : solidă, lichidă și gazoasă.
Faza solidă este formată din substanța uscată insolubilă, ce intră în masa de aluat: granule de
amidon, substanțe proteice generatoare de gluten, particule de tărâță și alte elemente. Faza
lichidă este formată din apă nelegată prin adsorbție, în care se găsesc dizolvate diferite
substanțe organice, precum: dextrine, proteine solubile în apă, polipeptide, aminoacizi,
substanțe minerale. Faza gazoasă se prezintă sub formă de emulsie de gaz în faza lichidă a
aluatului și sub formă de bule de aer incluse în proteinele glutenice care se umflă. La început,
faza gazoasă este formată din bu le de aer înglobate în timpul frământ ării care facilitează
ulterior extinderea lor de până la 4 ori, în urma acumulării dioxidului de carbon și a altor
substanțe volatile , în timpul procesului de fermentare, [38].
Raportul dintre cele trei faze ale aluatului determină în măsură importantă pr oprietățile
reologice ale aluatului. Faza lichidă și gazoasă liberă înrăutățesc proprietățile reologice ale
aluatului, crescând adezivi tatea acestuia (lipiciozitatea), [38].

1.2 INDICATORI DE APRECIERE A OPERAȚIEI DE FRĂMÂNTARE

Obținerea aluatului de panificație cu caracteristici fizico – chimice și reologice
corespunzătoare pentru desfășurarea optimă a întregului proces de panificație din care să
rezulte produse finite de calitate superioară este condiționată de o multitudine de factori de
influență c e impun identificarea unor mecanisme de control al procesului de frământare.
Analiza acestor factori ar trebui să plece de la produsul finit ce se dorește a fi obținut și
calitatea acestuia, care determină modalitatea de dez voltare a aluatului și desfășur area
procesului de panificație.

3
Dezvoltarea aluatului este un termen care acoperă un număr de modificări complexe la
nivel fizico -chimic între ingredientele pentru pâine, puse în mișcare prin acțiunea mecanică de
frământare. Aceste modificări sunt asociat e cu formarea unei mase omogene compacte de
aluat și a formării structurii glutenice, care necesită atât hidratarea proteinelor din făină, cât și
modalitatea de introducere a energiei în aluat prin procesul de frământare.
Compoziția chimică și biochimică a făinii variază în funcție de gradul de extracție,
soiul grâului, gradul de maturizare biologică, precum și de condițiile agro – climatice de
cultură și de depozitare, [5,30 ,33]. Făina este alcătuită din glucide, substanțe proteice, lipide,
săruri minerale, enzime, pigmenți, apă și fiecare compus are o influență mai mică sau mai
mare asupra caracteristicilor reologice ale aluatului.
Componentele principale ale făinii, amidonul și substanțele proteice , sunt compuși
macromoleculari hidrofili ce conți n grupe de atomi cu caracter diferit, respectiv grupe polare
sau hidrofile și grupe nepolare sau hidrofobe.
Grupele polare principale sunt: hidroxilul ( -OH), carbonilul (=CO), carboxilul ( –
COOH), gruparea aminică (NH 2), gruparea imidică ( -NH), gruparea su lfhidrica (-SH).
Grupele nepolare principale sunt: -CH 3, C2H5 etc., [38].
Conținutul proteic din făină, cu precădere proteinele glutenice, glutenina și gliadina,
ocupă un loc fruntaș în evaluarea calității făinurilor. Acestea prezintă proprietăți hidrofile și
de umflare, iar în contact cu o cantitate de apă și sub acțiunea lucrului mecanic (frământarea)
pentru un anumit timp, se formează glutenul, care se prezintă ca o fază proteică continuă sub
formă de pelicule subțiri ce acoperă granulele de am idon și celelalte componente insolubile în
aluat, [42,53,54 ]. Ca și proprietăți reologice, gliadina și glutenina sunt responsabile de
extensibilitatea, respectiv elasticitatea aluatului. Deoarece structura și calitatea pâinii se
bazează pe matricea gluteni că, variația conținutului de gluten influențează evident calitatea
pâinii, [8 ,63]. În funcție de cantitatea și calitatea glutenului, făinurile pot fi clasificate,
conform tabelului de mai jos.

Tabel ul 1.1 Clasificarea făinurilor după cantitatea și calitatea glutenului umed, [9]
Procesul de formare a glutenului este complex și are loc progresiv în aluat, fiind
rezultatul mai multor reacții ce au loc la malaxarea aluatului: rearanjarea structurii spațiale a
proteinelor, formarea legăturilor necovalente între proteine și alți constituenți ai făinii; ruperea
și reformarea punților disulfidice și apariția unor rețele complex e formate din fibre de
proteină, [10].
Formarea glutenului în aluat condiționează valoarea de panificație a făinurilor. Dintre
factorii care influențează dezvoltarea mecanică a aluatului pot fi amintiți : cantitatea de
energie transmisă aluatului la malaxare, includerea aerului în procesul de malaxare și adaosul
de materii auxiliare.
În figurile 1.1 -1.3, se pot observa diferite st adii de dezvoltare a aluatului , [2].

a b.
Fig. 1.1 . Stadii de dezvoltare a rețelei glutenice la scara 15 -50 μm: (a) rețeaua glutenică după
ce apa a fost adăugată peste făina și granulele de ami don au fost spălate (fără malaxare ); (b)
după câteva secunde de mala xare se observă cum proteinele sunt obligate să stea împreună și
să se întindă, [2]

a b
Fig. 1. 2. Structura glutenică și granulele de amidon la un aluat frământat incomplet, respectiv
complet: (a) aluat nefrământat corespunză tor în care proteinele au format o rețea spațială
incompletă, și granulele de amidon au fost spălate la suprafață , dar rămân prinse în matricea
de proteine; (b) rețeaua de proteine care rezultă din frământatul optim al aluatului și granulele
de amidon spălate la suprafață, [2]

4
a b
Fig. 1.3 . Stadii de dezvoltare a aluatului: (a) aluat în care a fost introdusă mai multă energie și
care a fost dezvoltat mai bine decât cel anterior, se poate observa că granulele de amidon sunt
încă active, acestea în timpul c oacerii vor absorbi apa și se vor umfla umplând restul de goluri
din rețeaua de gluten; (b) imagine explodată a straturilor de gluten obținute datorită cărora
gazul rezultat din activitatea de fermentare va fi reținut în interiorul bucății de aluat , [2]

Consistența aluatului este un factor determinant în panificație . Aproximativ 70% din
defectele pâinii se datoresc preparării aluatului d e consistență necorespunzătoare, [60].
Consistența optimă se obține atunci când aluatul conține suficient ă apă pentru di latarea
componente lor făinii. La o umflare a compo nente lor care se consideră optimă pentru
panificație , aluatul are cea mai mare soliditate și elasticitate. Aceasta influențează favorabil
asupra stabilității formei aluatului, precum și asupra porozității și volumului pâinii. Pentru
gelificarea amidonului în timpul coacerii, apa legată de proteine la frământare este foarte
importantă. O cantitate suficientă asigură obținerea unui miez elastic , [10,56,60 ].
Consistența aluatului se măsoară organoleptic, pri n pipăit, sau cu ajutorul
consistometrelor (cu penetrometre de cufundare sau prin comparație cu o instalație de
frământare etalon – farinograf). Ea influențează randamentul procesului tehnologic de
panificație . Consistența aluatului se măsoară în unități Brabender (1 UB = 10 kgf·m). Se
consideră că aluatul are o consistență normală atunci când acesta necesită la frământare un
moment maxim de 500 UB , [27,41,60 ]. Se mai utilizează și noțiunea de unitate farinografică,
1UF=1 UB.
Cantitatea de apă adăugată la făină este definită de capacitatea de hidratare a făinii
(procent raportat la cantitatea de făină), adică proprietatea făinii de a absorbi apa atunci când
vine în contact cu ea la prepararea aluatului și depinde de hidratarea proteinelor și amidonului
și de extracția și umiditatea făinii. Umiditatea rezultată a aluatului influențează direct viteza
de reacție în procesele enzimatice și de transfer de căldură în timpul procesului de fermentare,
precum și structura glutenică și proprietățile reologice ale aluatului.
În timpul procesului de mala xare a aluatului, cantitatea de apă adăugată este distribuită
între componentele făinii ( pentozane , gluten, lipide și amidon), restul rămânând în fază
lichidă. Proprietățile structurale ale acestor componente și capa citatea lor de a lega apa alături
de durata și intensitatea frământării vor determina modalitatea de prelucrare a aluatului și
calitatea fi nală a pâinii. S tructura de gluten care se formează este direct proporțională cu
cantitatea de apă adăugată , [24]. La o cantitate de apă în aluat insuficientă, nu se atinge
umflarea optimă a proteinelor glutenice, aluatul obținut are elasticitate redusă , iar produsele
au volum și porozitate insuficient dezvoltate. La exces de apă , aluatul are consistența mică și
rezistență slabă , iar produsele sunt aplati zate și cu porozitate grosieră, [60].
Apa legată de făină în procesul de frământare poate fi: prin adsorbție , prin osmoză sau
reținută mecanic, [ 10,38 ].
Reținerea apei prin intermediul grupărilor polare se numeș te adsorbție . În contactul
apei cu făina, moleculele polare ale apei reacționează c u grupările polare ale componente lor
făinii, formându -se legături de hidrogen între molecula apei și grupările polare ale făinii. În
jurul acestor molecule se formează o pel iculă de hidratare. Procesul de adsorbție are loc cu
degajare de căldură, respectiv 1g de apă adsorbită degajă circa 80 calorii. Grupările nepolare
nu interacționează cu moleculele de apă, ci reacționează între ele, fenomenul numindu -se
coeziune , în timp ce interacțiunea dintre grupările polare și moleculele de apă se numește
adeziune. În prezența apei, fenomenele de adeziune și coeziune au loc în proporții diferite.
Dacă predomină coeziunea, substanța se umflă sau formează agregate separate de
macromolecule, numite micele , [63].
Apa legată osmotic este apa care pătrunde în interiorul micelei și determină creșterea
volumului acesteia. Legarea osmotică a apei de către componentele făinii nu se produce cu
3

5
degajare de căldură și constituie forma pri ncipală de legare a apei în semifabricate și în
produsul finit , [63].
Apa reținută mecanic este apa reținută în micro și ma crocapilare și apa de umectare.
Un rol important în modificarea structurii proteinelor și în modalitatea de dezvoltare a
aluatului , îl au durata și modul de frământare , [24]. Durata de frământare a aluatului se
stabilește în funcție de calitatea făinii și de tipul frământătorului folosit. Un aspect important
în stabilirea timpului de frământare îl reprezintă efectul diferitelor viteze ale organului de
lucru și implicit a lucrului mecanic asupra calității aluatului și a produsului finit. Făina de
calitate slabă se frământă un timp mai scurt decât cea de calitate bună, pentru a se evita
degradarea glutenului , [18,33].
Literatura de specialitate recomandă un interval de timp de frământare destul de
general (7 – 12 minute, conform [25,38 ]), fără a oferi indicații clare de dezvoltare a aluatului,
iar în majoritatea mediilor industriale, se utilizează un timp fix de frământare, indiferent de
calitatea făinii folosite. Acesta se pretează cel mai bine în procesele care utilizează malaxoare
mai lente și implicit un timp de frământare mai mare, ceea ce permite un domeniu mai larg de
eroare, iar diferențele de calitate ale făinurilor nu solicită diferențe majore între timpii de
frământare. De obicei, acest tip de proces nu se bazează doar pe frămân tare pentru dezvoltarea
glutenului și cel mai adesea implică procese de fermentare intermediară în cuvă, care permite
continuarea dezvoltării structurii glutenice și reglează orice potențiale diferențe între făinuri.
În cazul folosirii malaxoarelor inten sive, frământarea rapidă și intens ă a aluatului
permite scurtarea considerabilă a timpului de frământare și eliminarea fazelor intermediare din
procesul de frământare. Frământarea la turații mari ale brațelor de frământare determină
desfacerea mai pronunța tă a proteinelor globulare, însoțită de expunerea la suprafață a unui
număr mai mare de grupări reactive, capabile să reacționeze cu cele ale molecule lor vecine și
să formeze un numă r mai mare de legături intermoleculare. Forțele de coeziune dintre
compone ntele făinii sunt mai ușor distruse, iar apa adăugată pătrunde liber la fi ecare granulă
de amidon și particulă proteică , [51,60]. Totuși, o frământare intensivă și de lungă durată
poate conduce la distrugerea structurii proteinelor și la formarea secundară lentă a unei noi
structuri cu legături slabe. Fibrele de gluten se vor uni prea compact, iar bulele de aer incluse
în proteinele glutenice vor fi eliminate, nemaifăcând posibilă acumularea corespunzătoare a
gazelor de fermentare. De asemenea, durata de frământare și intensitatea acesteia, influențează
adezivitatea aluatului (acțiunea forțelor intramoleculare). În condițiile măririi duratei și a
presiunii de contact, ca urmare a unei curgeri plastice determinată de mărirea vâscozită ții
plastice, forța de adeziune crește, [38].
De aceea, utilizarea unui m ecanism de control bine realizat pentru stabilirea duratei
și intensității optime de frământare este deosebit de important. În sistemele industriale care
folosesc frământarea intensi vă, se utilizează ca mecanisme de control, variația turației la
brațul de frământare în corelație cu timpul de frământare sau energia introdusă în aluat.
Literatura de specialitate , [12,27,29,35,41,44,61,64 ] evidențiază beneficiile utilizării
modului intensiv de frământare, cum ar fi: timp mai scurt de frământare, dezvoltare mai bună
a matricei glutenice, retenție mai bună de gaz, volum mai mare a produsului finit.
Creșterea temperaturii aluatului în timpul frământării este o consecință naturală a
fenomenului de dezvoltare mecanică a aluatului, în care gradul de opunere a acestuia la
organul de lucru este proporțional cu energia transferată aluatului până la atingerea
momentului maxim.
Temperatura alu atului este un factor important de care depinde calitatea
semifabricatului, iar depășirea unei temperaturi de 30°C poate avea efecte negative asupra
calității aluatului, deoarece degradarea substanțelor proteice este accelerată, consistența
aluatului scade și crește nive lul de adezivitate. Literatura de specialitate recomandă o
temperatură a aluatului cuprinsă în intervalul de 28 – 30 °C , [10,38,60 ].
Controlul temperaturii aluatului în industria panificației este necesară, cel puțin într -un
domeniu de + /- 2 grade, întrucât acesta are influențe asupra proceselor următoare din fluxul

6
tehnologic și afectează produsul finit. Considerând că pierderile de energie sunt constante și
că temperaturile ingredientelor pot fi controlate, atunci temperatura aluatului la finalul
frământării poate fi folosită ca mecanism de control. Cel mai frecvent, temperatura aluatului
este controlată prin fluctuația temperaturii apei , [52].
Cantitatea de energie introdusă în aluat poate fi aleasă pentru a corespunde unei stări
reologice a aluatului, determi nată folosind momentul rezistent la brațul de fră mântare, așa
cum este prezentat în figurile 2.1 și 2.2 (vezi cap 4 ) sau poate fi setată pentru ca frământarea
să fie eficientă pe ntru un anumit tip de făină.
Transferul de energie în aluat în timpul frământării este puternic influențat de tipul de
frământător, de forma organelor de lucru, de vitezele de frământare. Un element cheie îl
reprezintă modalitatea prin care se executa ac țiunea de frământare, mai precis interacțiunea
dintre braț și cuvă, între două brațe sau ambele, și care reprezintă acțiuni de deformar e
specifice: întindere, comprimare , forfecare. Fiecare dintre acestea, alături de viteza cu care are
loc deformarea, part icipă la nivelul de energie introdusă în aluat. Există și posibilitatea în care
aluatului nu i se transfera deloc energie sau nu mai mult de un grad, care se disipă. În acest
caz, tipul de frământare este unul lent, asemănător frământării cu mâna și de obi cei are ca
rezultat o dezvoltare medie a aluatului.
Deși procesele in tensive de obținere a aluatului tind să se bazeze pe o cantitate fixă de
lucru mecanic ca o soluție de control al procesul ui de frământare, trebuie stipulat c ă timpul în
care energia est e introdusă în aluat este foarte important. Totodată , la o frământare intensivă
versus una convențională, există riscul de depășire a pragului de dezvoltare și prelucrabilitate,
domeniul fiind unul din ce în ce mai îngust. De asemenea, la alegerea energiei specifice
introduse în aluat în procesul de malaxare trebuie să se tina seama și de modul de preparare a
aluatului: direct sau indirect. În procesul indirect, energia de malaxare trebuie redusă
proporțional cu cantitatea de maia folosită, deoarece în maia glutenul este deja format ,
[5,30,33,60 ]. Totodată, necesitatea unei cantități optime de energie introdusă în aluat se poate
observa pregnant la frământarea unor făinuri puternice și care necesită cantități însemnate de
energie, comparativ cu făinurile slabe, unde nivelul de energie necesar pentru frământare este
mult mai scăzut. Astfel, consumul specific de energie pentru făinurile cu conținut mare de
proteine este mai mare decât pentru făinurile cu conținut mic de proteine, iar făinurile cu
indice mic de deformare a glutenului necesită un proces de malaxare mai intens față de cele cu
indice mare de deformare , [5,25,60 ]. Substanțele oxidante și sarea măresc consumul specific
de energie, în timp ce substanțele reducătoare îl micșorează . Scăderea temperaturii aluatului
este însoțită de creșterea consumului specific de energie , [10,61].
Viteza cu care se consumă energia transmisă aluatului în procesul de malaxare este
influențată de consistența aluatului. Aluatu rile consistente au viscozitate mai mare și opun
rezistență sporită la malaxare: de aceea într -un timp mai scurt se absoarbe o cantitate mai
mare de energie decât în cazul aluatului de cons istență mică, unde este necesar un timp mai
lung pentru a se consu ma aceeași cantitate de energie, [6,30, 32,33,52].
În afară de calitatea făinii, cantitatea optimă de energie ce trebuie transmisă la
frământarea aluatului mai depinde de umiditatea și temperatura acestuia, de starea materiilor
prime înainte de frământare, de felul și turația brațului de frământare.
În afara cantității de energie, foarte importantă este viteza cu care este transmisă
energia, respectiv timpul de frământare. La mărirea turației brațului de frământare, timpul de
frământare se reduce. Din aces t punct de vedere, există o viteză optimă de transmitere a
energiei aluatului. La viteze mai mari sau mai mici de transmitere a energiei se obțin rezultate
inferioare. La viteze mari este posibil ca acest lucru să se datoreze distrugerii moleculei
proteice sub acțiunea forțelor de forfecare mari.
Valorile identificate pentru consumul de energie în cazul frământării intensive și
rapide sunt: pentru făină de slabă calitate – 4-5 Wh/kg aluat, pentru făina de calitate medie –
5-7 Wh/kg aluat, pentru făina pute rnică~ 11 Wh/kg aluat, această valoare putând fi depășită în
cazul făinurilor foarte puternice, respectiv la utiliza rea unor malaxoare dedicate, [12,44 ].

7

1.3 CONCLUZII

Elementele ce compun procesul de fabricație a pâinii sunt interdependente și formează
un întreg complex. Modul în care se creează balanța dintre materiile prime, calitatea acestora
și modalitatea de utilizare, parametrii de lucru și utilajele, determină at ât calitatea produsului
finit, cât și stabilitatea întregului proces, precum și posibilitatea menținerii acestuia. În
sistemele de mici capacități, stabilitatea procesului este posibilă datorită micilor adaptări
efectuate de brutarii cu experiență, însă do meniul de adaptabilitate în sistemele mari, intens
mecanizate și automatizate, este unul foarte restrâns și funcționalitatea lor dictează în mare
măsură buna funcționare, pentru a oferi consumatorului produsul standard calitativ.
De asemenea, este foarte important de subliniat faptul că materiile prime, în special
făina utilizată , au caracteristici foarte diferite în diferite părți ale lumii. În mod implicit, și
utilajele necesare pentru procesarea acestor materii prime, trebuie să dețină caracteristicile
tehnice potrivite. Numeroase firme producătoare de utilaje specifice panificației, oferă
posibilitatea de a accesa diverse modificări ale utilajelor produse, în ideea de a oferi soluții
optime.

CAPITOLUL 2
SINTEZA PROPRIETĂȚILOR FIZICO – CHIMICE ȘI TEHNOLOGICE ALE
MATERIILOR PRIME ȘI AUXILIARE ALE PROCESULUI DE PANIFICAȚIE

2.1 COMPOZIȚIA CHIMICĂ ȘI BIOCHIMICĂ A FĂINII DE GRÂU

Făina de grâu este principala materie alimentară care se utilizează în industria
panificației și rezultă prin măcinarea grâ ului în diferite variante de extracție care determină
variația compoziției chimice și biochimice a făinii, [9].
Proprietățile fizico -chimice ale făinii utilizate pentru producerea pâinii reprezintă
elemente cheie în evaluarea calității făinurilor utilizat e în panificație. Testul suprem pentru
evaluarea calității făinii stă în gradul de prelucrabilitate al acesteia (în practică se utilizează
termenul de făină panificabilă) și obținerea unui produs corespunzător din punct de vedere
calitativ, în condițiile i mpuse de producătorul de pâine specific.
Parametrii calitativi generali, identificați și măsurați prin metode standardizate și
acceptate la nivel mondial (umiditate, conținut de cenușă, conținut proteic etc.), precum și
testele de evaluare a dezvoltării a luatului (farinograf, mixograf), oferă o imagine predictivă cu
privire la comportamentul făinii în flux.
Pentru producția de masă a pâinii cel mai utilizat tip de făină este cel de tip FA 650,
însă se pot utiliza și făinuri de tip 480, 550, 780 (semialbă) , 950, 1350 (neagră), integrală
(dietetică) sau grade intermediare de extracție, în funcție de specificul tehnologic de
prelucrare a făinii în moară.
În tabelele 2.1 și 2.2 sunt prezentate unele caracteristici organoleptice și fizico –
chimice ale făinii de grâu, [46].
Tabelul 2.1 Caracteristicile organoleptice ale făinii de grâu, [46]

Tabelul 2.2 Caracteristici chimice ale făinii de grâu, [46]

Culoarea făinii este dată de culoarea alb – galbenă a particulelor provenite din
endosperm, care conțin pigmen ți carotenoidici și de culoarea închisă a tărâțelor prezente în
făină, care conține pigmenți flavonici. De asemenea, mărimea particulelor și prezența altor
particule străine influențează culoarea făinii, [10].
Mirosul făinii trebuie să fie plăcut, fără iz de mucegai, de rânced sau alte mirosuri
străine, iar gustul acesteia trebuie să fie puțin dulceag.

8
Granulozitatea se referă la mărimea particulelor și la proporția acestora în făină și este
o proprietate influențată de intensitatea de măcinare, gradul de extracție și soiul grâului.
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 depășească 10%.
Pentru făinurile semialbe și negre, particulele cu mărimea sub 180 μm reprezintă 50 -90%, iar
cele mai mari de 0,5 mm nu trebuie să depășească 6% respectiv 8% (în special tărâțe și
endosperm), [10].
În industria de panificație se utilizează mai multe sortimente de făină de grâu, care se
deosebesc prin gradul de extracție. Aceasta este o carac teristică fizico -mecanică deosebit de
importantă pentru industria panificației și reprezintă cantitatea de făină care se obține din 100
kg de grâu cu masa hectolitrică medie de 75 kg. Între gradul de extracție al făinii, proporția
învelișurilor și conținut ul de substanțe minerale exprimate prin cenușă totală (substanțele
minerale sunt repartizate într -o măsură mai mare în învelișuri) există o relație direct
proporțională. Astfel, tipurile de făină se diferențiază după conținutul de cenușă și preiau
denumire a de la cantitatea de cenușă ce rezultă prin calcinare, exprimată în mg/100 g făină,
[22], (ex. FA 480 are un conținut de cenușă ~0,48%).
Aciditatea făinii se exprimă în grade, care reprezintă numărul de centimetri cubi de Na
OH 0,1N folosiți la neutraliz area acizilor din 100 g făină. Aciditatea făinii crește cu gradul de
extracție astfel: făina albă are un conținut mai mic de substanțe minerale și, deci, o aciditate
mai mică, în timp ce făina neagră are o aciditate mai mare. Normativele în vigoare stabile sc
aciditatea maxim admisă pentru diferite extracte de făină, și anume: făina de extracție 30% –
aciditatea maximă de 2,2 grade; făina de extracție 75% – aciditatea maximă de 3 grade; făina
de extracție 85% – aciditatea maximă de 4 grade, [60].
Umiditatea făinii este o caracteristică foarte importantă a făinii care influențează direct
eficacitatea în pâine, precum și calitatea produsului finit. Datorită higroscopicității sale, făina
își transformă permanent umiditatea, valoarea de echilibru și temperatura de depozitare. Prin
umiditate se înțelege conținutul de apă, exprimat în procente față de greutatea totală. După
umiditate, făina se clasifică în: făină uscată (u <14%), făină cu umiditate medie (u = 14 -15%)
și făină umedă (u >15%). Valoarea optimă a făini i de panificație este cuprinsă între 13,5 –
14,5%, [60].
Componentele chimice și biochimice ale făinii de grâu sunt: glucide, substanțe
proteice, lipide, săruri minerale, enzime, pigmenți, apă. Proporțiile acestora în făină variază cu
gradul de extracție (în structura bobului de grâu, componentele făinii sunt repartizate
neuniform), soiul grâului, gradul d e maturizare biologică, condițiile agro -climatice de cultură
și de depozitare după recoltare, [5, 30, 33].

Tabelul 2.3 Compoziția chimică a făinii de grâu, [5,7]

Glucidele (hidrații de carbon) ocupă proporția cea mai mare în compoziția făinurilor.
Gluc idele direct reducătoare (glucoza, fructoza, maltoza) se găsesc în cantități de 0,1 -0,5%
s.u., iar restul este ocupat de hidrați de carbon complecși, cum este amidonul.
Amidonul se înfățișează ca o pulbere albă amorfă, fără gust și fără miros, insolubil în
apă rece, [51].
Amidonul este un poliglucid format din două componente macromoleculare, amiloza
și amilopectina. Amiloza constă din lanțuri liniare formate din resturi de glucoză legate α
(1,4), iar amilopectina din lanțuri ramificate, în care ramific ațiile sunt fixate pe lanțul
principal prin legături α (1,6), [10, 15].
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 și granule de amidon deteriorate,
corodate. Cu cât acțiunea mecanică de măcinare este mai intensă și sticlozitatea bobului mai
mare, cu atât deteriorarea granulei de amidon este mai mare, [10].

9
Cantitatea normală de amidon deteriorat la măcinare este de 6 -9% și ea este importantă
pentru hidr oliza enzimatică a acestuia în procesul fermentativ, amidonul asigurând necesarul
de glucide fermentescibile din aluat, [15].
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; amidonul leagă apa în proporție de 30 –
35% față de greutatea sa, raportat la substanță uscată, [10,38];
– în aluat, granulele de amidon sunt înconjurate de pelicule proteice, iar mărimea
granulei inf luențează valoarea forțelor de interacțiune și, deci, însușirile reologice ale
aluatului;
– în timpul procesului de fermentare, are loc amiloliza amidonului sub acțiunea
enzimelor α și β – amilaza, obținându -se maltoză, pe care drojdiile o pot consuma în pro cesul
fermentativ.
– în procesul de coacere, însușirea amidonului de a gelatiniza are un rol deosebit (se
produce la 60 -65 °C), granulele de amidon preluând funcții importante prin legarea apei
eliberată de proteine în urma coagulării;
– maltoza formată în ur ma hidrolizei enzimatice a amidonului participă la formarea
culorii cojii și a substanțelor de aromă;
– joacă rolul principal în învechirea pâinii, [10].
Substanțele proteice conținute în făină variază între 10 și 12% în funcție de soiul și
calitatea grâulu i, de gradul de extracție și din ce parte anatomică a bobului de grâu provine,
deoarece proteina este distribuită neuniform în bobul de grâu, înregistrând o creștere liniară cu
gradul de extracție.
Substanțele proteice se împart în proteine neglutenice (s olubile) și proteine glutenice.
Proteinele neglutenice (solubile) reprezintă circa 15% din totalul proteinelor și cuprind
albumine (3 -5%), globuline (5 -11%), proteine sub formă de complecși cu lipidele și glucidele,
proteine coagulante, proteine spumante, enzime, peptide, aminoacizi, unele dintre ele putând
intra în reacții reducătoare (contribuind la modificarea proprietăților reologice ale aluatului)
sau Maillard (contribuind la colorarea cojii), [10].
Proteinele glutenice reprezintă circa. 85% din totalul proteinelor făinii și constituie
proteinele de reze rvă ale endospermului. Acestea se împart în glutenină și gliadină.
Gliadina reprezintă proteina din grâu solubilă în soluții apoase de alcool 70% și este
insolubilă în apă și alcool absolut. Reprezintă 35 -45% din totalul proteinelor făinii și 4 -6 %
din ma sa bobului, [9].
Gliadinele sunt proteine monomere a căror conformație este stabilizată de legături de
hidrogen, în principal interacții hidrofobe și legături disulfurice intramoleculare. Gliadinele α,
β, γ în structura secundară au lanțurile spiralate sub formă de α – helix, iar ω – gliadinele sub
formă de β – turn. Gliadina prezintă proprietăți extensibile și puțin elastice, iar în proprietățile
reologice ale aluatului este responsabilă de extensibilitatea aluatului. Ea contribuie decisiv la
vâscozitatea aluatului, [34].
Glutenina reprezintă proteina care rămâne după ce s -au extras albuminele, globulinele
și gliadinele cu soluție alcoolică 70%. Glutenina reprezintă 40 -45% din totalul de proteine al
făinii și 4 -6 % din masa bobului. Conținutul ei în făină crește odată cu cre șterea cantității de
proteine. Este insolubilă în apă și alcool absolut, dar este solubilă în soluții diluate de acizi,
baze, uree, surfactanți, [9].
Glutenina a cărei masă moleculară variază de la 80000 Da (unitatea masei atomice, 1
Da =1 g/mol) la 1 -3 mil. Da, este considerată a fi un polimer cu grad mare de agregare. În
structura matricei glutenice, ea definește proprietatea reologică a aluatului numită elasticitate
și este considerată a fi principalul component al proteinelor glutenice, [9].
Lanțurile polipeptidice ale gliadinei și gluteninei sunt formate din circa 180
aminoacizi. Natura aminoacizilor și secvența acestora în lanțurile polipeptidice sunt esențiale
pentru tipurile de legături și structura spațială a moleculei proteice. Lanțurile polipept idice se

10
orientează în spațiu și formează o structură parțial spiralată. Au fost identificate pentru
proteinele glutenice forma α -helix, dar și forma β -turn, alături de lanțuri polipeptidice
nespiralate (structura secundară). Lanțurile polipeptidice cu str uctura lor parțial spiralată
interacționează intre ele prin intermediul resturilor de aminoacizi prezente în aceste lanțuri,
care determină apariția unui număr mare de legături, covalente (legături disulfidice) și
necovalente (legături de hidrogen, hidrofo be, ionice), având drept rezultat formarea
moleculelor de proteină cu structură spațială. Acestea sunt forțe de atracție care fac ca
lanțurile polipeptidice împachetate spațial să fie răsucite foarte compact, conferind moleculei
forma globulară. Ceilalți a minoacizi generează, la rândul lor, legături intramoleculare
(structura terțiară). Natura, succesiunea și orientarea spațială a resturilor aminoacide din
structura moleculelor proteice determină numărul, natura și poziția legăturilor ce iau naștere
între e le și care în final conduc la formarea subunităților proteice, [15].
Moleculele astfel formate (având structura terțiară) interacționează între ele prin
legături covalente și necovalente formând monomeri sau subunități proteice (structura
cuaternară sau “ subunity array”), [15].
Aceste două proteine din grâu, gliadina și glutenina, prezintă proprietăți hidrofile și de
umflare, iar în contact cu o cantitate de apă și prin exercitarea acțiunii mecanice (frământarea)
pentru un anumit timp, prin care se transf eră amestecului făină – apă o anumită cantitate de
energie, se formează glutenul, care se prezintă ca o fază proteică continuă sub formă de
pelicule subțiri care acoperă granulele de amidon și celelalte componente insolubile în aluat.
Aceste pelicule car e formează matricea glutenică, au manifestări elastice și extensibile,
fiind capabile să se extindă în prezența gazelor de fermentare, dând naștere unei structuri
poroase din care se obține pâinea de calitate. Proprietățile elasto -vâscozice ale proteinelor
glutenice în aluat sunt considerate determinante pentru proprietățile de panificație ale grâului,
influențând decisiv desfășurarea procesului tehnologic și calitatea pâinii. Ele intervin în
următoarele procese, [10]:
– la frământare, leagă aproximativ jumăt ate din apa absorbită de făină;
– în urma hidratării și acțiunii mecanice de frământare formează glutenul sub forma unei
rețele de filme proteice de care depind în cea mai mare parte proprietățile reologice ale
aluatului, rezistența, extensibilitatea, elasti citatea, consistența;
– la fermentare, rețeaua glutenică reține gazele de fermentare conducând la obținerea
produselor afânate;
– la coacere, în urma coagulării formează scheletul proteic al pâinii cu rol important în
fixarea formei și volumului acesteia;
– produsele de hidroliză cu grupare amino liberă participă în reacția Maillard de formare
a melanoidinelor care intervin în colorarea cojii;
– intervin în formarea substanțelor de aromă;
– reduc viteza de învechire a pâinii.
Conținutul lipidelor este de până la 2% din bobul de grâu și variază pozitiv cu gradul
de extracție al făinii, ele fiind localizate în principal în germene și stratul aleuronic (sub formă
de lipide de rezervă) și mai puțin în endosperm. Deși sunt prezente în proporție mică, lipidele
făinii joacă un rol tehnologic important deoarece în aluat ele formează complecși cu proteinele
și amidonul influențând proprietățile reologice ale aluatului, calitatea pâinii și prospețimea ei.
Ponderea lipidelor legate la proteine crește odată cu dezvoltarea aluatul ui, [38].
Vitaminele sunt compuși organici complecși cu rol catalizator în procesele metabolice.
Făina de grâu cuprinde vitaminele B1, B2, PP și E, dar nu cuprinde vitaminele A, C și D.
Conținutul lor în făină creste cu gradul de extracție. Astfel, făina albă are un conținut mai mic,
iar cea neagră un conținut mai mare de vitamine, [51].
Substanțele colorante fac parte din grupa substanțelor carotenoide și dau făinii
culoarea alb – gălbuie mai mult sau mai puțin evidentă.

11
Substanțele minerale provin, în special, din înveliș ul bobului de grâu și din stratul
aleuronic: fosfor, calciu, magneziu, fier, potasiu, sodiu, zinc, clor ș.a., cele mai multe fiind sub
formă de compuși insolubili a căror proporție creste cu gradul de extracție, [51].
Enzimele sunt catalizatori biochimici cu concentrarea cea mai mare în germene, la
periferia endospermului (stratul subaleuronic) și stratul aleuronic. Prin urmare, făinurile de
extracție mică au un conținut mai mic de enzime decât făinurile de extracție mare.
Făina de grâu prezintă un număr ridicat de enzime, dintre care se menționează:
amilaze, proteaze, lipaze, oxidaze etc. Alături de acestea, în aluat acționează și enzimele
drojdiei.
Enzimele amilolitice sunt reprezentate în făinurile de grâu de α și β – amilaza. Ele
hidrolizează legăturil e α(1,4) din structura poliglucidelor. Amilazele sunt prezente în făinuri
(ca și în bob) parțial în stare legată, inactivă, aproximativ 1/3 din total și parțial în stare liberă,
activă.
Acțiunea pe care o produc asupra amidonului constă într -o acțiune de corodare (de
sensibilizare a granulei), acțiune de lichefiere și acțiune de dextrinizare pentru α -amilaza și
într-o acțiune de zaharificare pentru β – amilază (descompune amidonul, cu formare de
maltoză). Literatura de specialitate a stabilit că în aluat, în condiții normale, enzimele
consumă 5% amidon pentru maltoză și 3% pentru dextrine, [38].
Enzimele amilolitice sunt din punct de vedere tehnologic cele mai importante enzime.
Catalizând hidroliza amidonului, ele asigură aluatului necesarul de glucide f ermentescibile.
Intensitatea acțiunii enzimelor amilaze depinde de o serie de factori, precum: starea
substratului și gradul de degradare a amidonului, temperatura, calitatea făinii, aciditatea și
umiditatea aluatului, durata și modul de frământare a aluatului.
Enzimele proteolitice (proteaze) sunt prezente în cantitate mică în făinurile din grâu
sănătos, dar sunt în cantități mari în făinurile din grâu atacat de ploșnița grâului și în cea
provenită din grâu încolțit (crește de 10 – 20 de ori). Ca și a milazele, proteazele sunt prezente
parțial în stare legată, inactivă, aproximativ ¾ din total și parțial în stare liberă, activă.
Enzimele proteolitice, catalizând hidroliza proteinelor, sunt importante tehnologic pentru
proprietățile reologice ale aluatul ui (efect de înmuiere) și pentru formarea de aminoacizi care
participă la formarea melanoidinelor ce colorează coaja pâinii și pentru formarea substanțelor
de aromă.
Activitatea proteolitică este influențată de o serie de factori, precum: cantitatea,
calitatea și structura proteinelor, echipamentul enzimatic deja existent în făină și cel adăugat
cu alte ingrediente, temperatura și aciditatea semifabricatului etc.
Literatura de specialitate, [14,19,20,28,36,40,49] cuprinde studii extinse cu privire la
activitatea enzimelor amilolitice și proteolitice, atât endogene, cât și exogene, asupra
proprietăților reologice ale aluatului. Creșterea concentrației de enzime proteolitice are, ca
efect, reducerea continuă a consistenței aluatului, [20,49], dar îmbunătățeș te structura
produselor cu un conținut ridicat de lipide, [20]. Teresa De Pilli și colaboratorii (2009), au
constatat, în [19], că proteaza afectează gradul de gelifiere a amidonului prin scăderea
progresivă a procesului cu creștere a cantității de enzimă introdusă. Rahil Ahmed și
colaboratorii (2015), au studiat efectul unor amilaze și proteaze asupra aluatului din făină de
grâu, în lucrarea [49], constatând creșteri substanțiale ale gradului de înmuiere a aluatului.
Teresa De Pilli și colaboratori, (2004) în lucrarea [20], au constatat că umiditatea aluatului
influențează activitatea enzimatică în aluat; o umiditate mică a aluatu lui crește rezistența
proteinelor la degradare, iar la umidități ridicate ale aluatului, activitatea amilazelor este
redusă semnificativ. De asemenea, fiind dependentă de pH, odată cu creșterea acidității în
aluat, activitatea enzimatică scade, [37].
Diferențele existente în compoziția chimică și biochimică a făinurilor de diferite
extracții se reflectă în calitatea pâinii. Pâinea obținută din făinuri de extracție mică are miezul
mai bine afânat decât cea obținută din făinuri de extracție mare. În schimb, pâinea obținută din

12
făinuri de extracție mare, ca urmare a conținutului mai mare de enzime are aromă mai
pronunțată, [10].

2.2 PROPRIETĂȚILE TEHNOLOGICE ALE FĂINURILOR DE GRÂU

Din punct de vedere tehnologic prezintă interes tehnicile de evaluare a compo rtării
făinurilor în faza de aluat. La nivelul acestei faze se exprimă toate proprietățile intrinseci ale
făinii, comportarea aluatului constituind o sinteză a tuturor interacțiunilor care au loc între
diversele componente ale făinii, [48].
Proprietățile tehnologice ale făinurilor de grâu sunt dependente de compoziția fizico –
chimică și biochimică a făinii utilizate, precum și de rețeta de lucru și procesul de frământare,
care influențează întru -un mod decisiv comportarea aluatului pe parcursul procesului de
fabricație a pâinii și calitatea produsului finit. Acestea sunt:
a) capacitatea de hidratare a făinii;
b) capacitatea aluatului de a forma și a reține gaze;
c) puterea făinii;
d) gelatinizarea amidonului.
a) Capacitatea de hidratare a făinii reprezintă proprietatea făinii de a absorbi apa
atunci când vine în contact cu ea la prepararea aluatului si se poate aprecia prin capacitatea de
hidratare farinografică si capacitatea de hidratare tehnologică (de panificație).
Capacitatea de hidratare tehnologică (absorbția teh nologică sau de panificație) se
definește prin numărul de ml de apă absorbiți de 100 g făină la frământare pentru a forma un
aluat cu cele mai bune posibile proprietăți reologice și pâinea cea mai bună posibilă, [10].
Capacitatea de hidratare farinografic ă, în unele cazuri, coincide cu capacitatea de
hidratare tehnologică. Sunt cazuri, însă, când, în funcție de calitatea și de tehnologia aplicată,
ele diferă între ele, [10].
Capacitatea de hidratare a făinii depinde de hidratarea proteinelor și amidonului și de
extracția și umiditatea făinii. Amidonul nativ absoarbe între 30 – 35 % apă, iar glutenul
absoarbe până la 250 % față de greutatea sa în substanță uscată, [10].
b) 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 condiții de timp și
temperatură. Se exprimă prin ml de dioxid de carbon care se formează într -un aluat preparat
din 100 g făină, 60 ml apă și 10 g drojdie presată (exces), fermentat 5 h la 30 șC.
Capacitatea făinii de a forma gaze este influențată de conținutul în glucide proprii ale
făinii și capacitatea făinii de a forma glucide fermentescibile. În cadrul unui test standard de
fermentare a aluatului, drojdiile consumă aproximativ 3% glucide raportate la cantitatea de
făină, chiar dacă aluatului îi este adăugat zahăr sau nu, [37]. Pentru o bucată de aluat de 450 g,
sunt produse 5 g de dioxid de carbon sau un volum de 2500 cm3 de gaz. În același timp este
produsă și o cantitate aproximativ ega lă de etanol.
Făinurile conțin cantități mici de glucide fermentescibile (1,1% în făinurile albe, 1,5%
în făinurile semialbe, 1,8% în făinurile negre). Ele sunt formate în proporție de 80% din
zaharoză, iar restul de 20%, din glucoză, fructoză, maltoză. Î n 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 fermentar ea aluatului deoarece declanșează procesul de fermentare,
[9,10, 55].
Capacitatea făinii de a forma glucide fermentescibile este proprietatea aluatului
preparat din făină și apă de a forma la o anumită temperatură și într -un anumit interval de timp
o cant itate de maltoză.
Maltoza se formează în aluat prin hidroliza amidonului sub acțiunea enzimelor
amilolitice. Ca urmare, cantitatea de maltoză care se formează este condiționată de doi factori:
– cantitatea de enzime amilolitice;

13
– gradul de deteriorare a gran ulei de amidon.
Capacitatea făinii de a forma gaze influențează volumul și porozitatea pâinii și
culoarea cojii. Prin cunoașterea acestei proprietăți a făinii se poate prevedea intensitatea
procesului de fermentare în diferite stadii ale procesului tehnol ogic, foarte importante fiind
fazele de dospire finală și coacere. Făinurile cu capacitate redusă de a forma gaze nu asigură o
intensitate suficientă a procesului de fermentare în fazele finale ale procesului tehnologic și ca
urmare pâinea se obține cu vol um mic, nedezvoltat. În cazul făinurilor cu capacitate mare de
formare a gazelor volumul pâinii și porozitatea ei vor depinde de proprietățile reologice ale
aluatului și de capacitatea lui de a reține gazele. Creșterea volumului pâinii are loc până la o
valoare maximă, care corespunde capacității aluatului de a reține gazele, [55].
Culoarea cojii se formează la coacere prin interacțiunea dintre glucidele reducătoare și
aminoacizi. Reacția este neenzimatică și conduce la formarea unor substanțe 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 conțină minim 2 -3 % s.u. glucide
nefermentate, [55].
Dacă această condiție nu este satisfăcută coaja se obține d e culoare palidă, chiar dacă
se măresc durata și temperatura de coacere. De aceea, în practică, făina cu capacitate mică de
formare a glucidelor fermentescibile se numește “tare la foc”. De obicei, făinurile albe sunt
tari la foc, [55].
c) Puterea făinii caracterizează capacitatea făinii de a forma un aluat care să aibă după
frământare și în cursul fermentării și dospirii anumite proprietăți reologice (consistență,
stabilitate, elasticitate, înmuiere).
Puterea făinii se determină prin trasarea curbei farinogr afice și este influențată de
cantitatea și calitatea substanțelor proteice, de activitatea enzimelor proteolitice și a
activatorilor proteolizei [10].
d) Gelatinizarea amidonului este proprietatea acestuia de a forma un gel la temperatura
de 65 -68 °C, când apa este pusă în libertate de proteinele care se coagulează. Datorită
încălzirii aluatului, mobilitatea moleculelor de apă crește și acestea pătrund în granulă,
producând umflare a ei. La creșterea în continuare a temperaturii aluatului, legăturile de
hidrogen responsabile de menținerea unității structurale, continuă să se rupă, iar moleculele de
apă se atașează de grupările – OH eliberate, favorizând umflarea maximă a granulei și
creșterea solubilității ei. Acest proces face ca miezul pâinii să aibă un aspect uscat la pipăit cu
toate că mai conține o cantitate destul de mare de apă (cca.45%), [51,60].

2.3 COMPOZIȚIA FIZICO – CHIMICĂ A DROJDIEI DE PANIFICAȚIE ȘI ACȚIUNEA
EI ASUPRA ALUATULUI

Drojdia de panificație aparține genului Saccharomyces , specia Saccharomyces
cerevisiae , fiind considerată drojdie de fermentație superioară, prin conținutul său enzimatic.
Aceasta se dezvoltă optim la 25 -30 șC și fermentează optim la 35 șC. Se dezvoltă și activează
în limite largi de pH de la 4 la 6 având capacitatea de a se adapta la unele modificări ale
mediului, [10]. Cea mai utilizată formă de drojdie în panificație este drojdia compactă
(comprimată). Caracteristicile ei fizico -chimice sunt prezentate în tabelele 2.3, respectiv 2.4.

Tabelul 2.3 Caracteristicile organoleptice ale drojdiei compacte de panificație, [21]

Tabelul 2.4 Compoziția chimică a drojdiei de panificație, [21]

Drojdia de panificație este facultativ anaerobă. În funcție de condiții poate metaboliza
glucidele simple pe cale anaerobă, prin fermentație, cu producere de alcool etilic, dioxid de
carbon și produse secundare sau pe cale aerobă, oxidativă, cu producere de dioxid de carbon și
apă. Prin ambele căi se acumulează o cantitate de energie necesară creșterii, multiplicării și

14
menținerii funcțiilor vitale ale celulei dar în cantități diferite, calea aerobă producând mai
multă energie decât cea anaerobă, [10].
Drojdia fermentează toate glucidele simple din aluat: glucoza, fructoza, zaharoza,
maltoza prin implicarea enzimelor proprii (invertaza, maltaza) și a unor enzime exogene
(amilaze). Activitatea fermentativă a drojdiei este influențată de mai mulți factori, cum ar fi:
temperatura de fermentare, pH -ul mediului, concent rația de sare, concentrația de zaharuri,
consistența semifabricatelor, conținutul de vitamine, conținutul de compuși cu azot
asimilabili, conținutul de substanțe minerale, cantitatea de drojdie, durata fermentării, [58].
Cantitatea de drojdie utilizată pe ntru fabricarea produselor de panificație este stabilită
în funcție de însușirile de panificație ale făinii (capacitatea de reținere a gazelor), de procesul
tehnologic adoptat (metoda de preparare a aluatului și adaosul de zaharuri, grăsimi sau alte
substa nțe cu efect inhibitor) și calitatea și proprietățile drojdiei utilizate în proces (puterea de
creștere). În procedeele care exclud fermentarea aluatului înainte de divizare, cantitatea mărită
de drojdie condiționează obținerea unei pâini de calitate cores punzătoare, [5].
Cultura starter reprezintă un mediu semifluid fermentat, obținut din amestec de făină
și apă care favorizează dezvoltarea drojdiilor sălbatice de pe suprafața bobului de grâu. În
cultura starter se creează o simbioză între drojdii și bact eriile lactice. Cultura starter poate fi
adăugată ca atare în aluat, în proporții de 10 – 25%, [12], sau poate fi utilizată ca mediu de
inoculare în prepararea maielei, alcătuită din proporții de 1:1:1 până la 1:20:20, starter – făină
– apă. Cu cât cresc p roporțiile de făină și apă în detrimentul starterului, cu atât este favorizată
dezvoltarea drojdiilor și mai puțin a bacteriilor lactice, răspunzătoare de fermentația acidă.
Cantitatea de maia utilizată în rețeta de fabricație variază de obicei, între 10 – 50%, [37].

2.4 PROPRIETĂȚILE CLORURII DE SODIU ȘI INFLUENȚA
ACESTEIA ASUPRA ALUATULUI

Sarea (clorura de sodiu), cu formula chimică NaCl se prezintă în st are de agregare
solidă, cristalină, cu punct de topire ridicat. În stare pură, este o substanță solidă, incoloră cu
gust sărat, insipidă și ușor insolubilă în apă. Caracteristicile fizico – chimice ale clorurii de
sodiu sunt prezentate în tabelele 2.5 și 2.6. În aluat, este adăugată atât din considerente de
gust, dar și pentru îmbunătățirea proprietăților reologice ale aluatului.
Sarea exercită influențe multiple asupra microflorei și enzimelor din aluat, asupra
procesului de formare și fermentare a aluat ului, asupra proprietăților fizice ale aluatului și
asupra calității pâinii. Sarea exercită un efect de inhibare a fermentației alcoolice atunci când
este adăugată în concentrații obișnuite pentru panificație. Pentru concentrații mai mici de
1,5% în raport cu făina, efectul de inhibare este mic, însă în cazul concentrațiilor mai mari el
crește vizibil, [59].

Tabelul 2.5 Caracteristicile organoleptice ale clorurii de sodiu, [46]

La doze mai mari de sare, procesele de înmulțire și fermentare sunt inhibate .
Cercetările au demonstrat că la adaosul de 1 % sare, în raport cu făina, degajările de dioxid de
carbon scad la 95%, iar la 3% ele ajung la 50%, fată de aluatul fără sare, [13].

Tabelul 2.6 Compoziția chimică a clorurii de sodiu, [46]

La prepararea aluatului, sarea poate fi utilizată sub formă solidă (cristalină de
granulație fină) sau sub formă dizolvată, prin obținerea unei soluții de sare și apă. În practica
tehnologică s -a observat utilizarea unei concentrații uzuale a soluției de sare, de 25 % ( datorită
limitărilor impuse de instalațiile de preparare, transport, dozare a soluției de sare).

15
Fig. 2.2 Efectul sării asupra activității drojdiei, [12]

2.5 PROPRIETĂȚILE ZAHARURILOR ȘI GRĂSIMILOR ȘI INFLUENȚA ASUPRA
ALUATULUI

Zaharurile, în speță, z aharul, siropul de glucoză, dextroza și mierea de albine sunt
ingrediente adăugate în aluat, fie pentru gust, fie pentru a influenta activitatea drojdiilor,
având influențe și asupra proprietăților reologice ale aluatului (reduce consistența aluatului
prin efectul de deshidratare asupra componentelor făinii) și asupra calității produsului finit.
Zaharurile adăugate în aluat contribuie la îmbunătățirea gustului și aromei produsului,
precum și la intensificarea culorii cojii datorită participării lor la rea cția Maillard, prin care se
formează melanoidine, care colorează coaja. Deoarece drojdia conține echipament enzimatic
de fermentare a glucozei, fructozei și zaharozei, în aluatul preparat direct ele sunt fermentate
înaintea maltozei și pentru procedee scur te de preparare a aluatului pot contribui esențial la
formarea volumului pâinii. De asemenea, se îmbunătățesc porozitatea și textura produsului,
precum și durata de prospețime, ca urmare a retenției apei de către zaharuri. După un anumit
procent adăugat, r aportat la cantitatea de făină, zahărul are un efect inhibitor, astfel că timpul
de fermentare creste, [9].

Fig. 2.3 Efectul zahărului asupra activității drojdiei, [12]

Grăsimile utilizate în panificație sunt uleiurile vegetale de floarea soarelui, palm ier,
sau soia și margarina, untul, untura.
Grăsimile influențează proprietățile reologice ale aluatului, activitatea drojdiei și
calitatea pâinii. La introducerea grăsimilor în aluat se reduce consistența acestuia dacă se
menține constantă cantitatea de apă. Acest lucru se datorează adsorbției grăsimilor la suprafața
globulelor proteice și a granulelor de amidon, care determină hidrofobizarea lor, însoțită de
reducerea capacității de a lega apa și încetinirea hidratării acestora. Aluatul preparat cu adaos
de grăsimi este mai extensibil în comparație cu aluatul simplu. La doze egale, creșterea
extensibilității aluatului este mai mare decât în cazul adăugării zahărului.
Cantități de grăsimi sub 5% fată de masa făinii nu influențează procesul de fermentare.
În prezenta unor cantități mai mari însă procesul de fermentare este frânat ca urmare a
acoperirii parțiale a membranei celulei de drojdie cu o peliculă de grăsime care împiedică
schimbul de substanțe nutritive al celulei cu mediul – aluat. Grăsimile adău gate în aluat în
cantități care nu depășesc 5% din masa făinii, acționează întotdeauna favorabil asupra calității
produselor. Acestea au volum mai mare, porozitate mai fină și mai uniformă, coajă mai
elastică, mai puțin sfărâmicioasă, miez cu elasticitate îmbunătățită fată de produsele fără
grăsimi. Grăsimile măresc durata de păstrare a prospețimii pâinii și îmbunătățesc aroma
pâinii, o serie de substanțe de aromă avându -și originea în oxidarea grăsimilor, [10].
Diversitatea produselor de panificație se remarcă, nu doar prin amprenta dată de
procesul tehnologic de preparare și a echipamentelor folosite, ci și prin varietatea de
ingrediente adăugate pe lângă materiile prime (făină, apă, sare, drojdie), care au și rol de
creștere a valorii nutritive a produ sului obținut. În afară de cele prezentate mai sus, se
menționează: lapte praf, ouă, fibră și fulgi de cartofi, fulgi de ovăz etc.

2.6 CARACTERISTICILE APEI ȘI ROLUL EI ÎN DEZVOLTAREA ALUATULUI ȘI
OBȚINEREA PRODUSELOR DE PANIFICAȚIE

Apa are un rol deose bit de important în procesul de panificație, deoarece fără prezența
ei particulele de făină nu se pot hidrata. Hidratarea componentelor făinii și în special a
materiilor proteice condiționează formarea aluatului.

16
Consistența optimă se obține atunci când a luatul conține suficientă apă pentru dilatarea
componentelor făinii. La o umflare a componentelor care se consideră optimă pentru
panificație, aluatul are cea mai mare soliditate și elasticitate. Aceasta influențează favorabil
stabilitatea aluatului, precu m și porozitatea și volumul pâinii. Pentru gelifierea amidonului în
timpul coacerii, apa legată de proteine la frământare este foarte importantă. O cantitate
suficientă asigură obținerea unui miez elastic. O gelifiere completă a amidonului necesită un
raport de mase apă/amidon de 2.5/1, iar în cazul aluatului acest raport este de 0.6/1, ceea ce
determină o semigelifiere a amidonului, păstrând parțial structura lor cristalină, [39].
Apa folosită în industria de panificație trebuie să respecte următoarele condiții,
[10,16]:
– să fie incoloră, fără miros și fără gust ciudat, limpede, cu un conținut redus de săruri de
fier sau de magneziu, deoarece aceste săruri închid culoarea aluatului;
– să fie lipsită de bacterii, deoarece în timpul procesului tehnologic de fabricare a pâinii
nu toate pot fi distruse, temperatura din miezul pâinii atingând în timpul coacerii între 92 – 98
°C;
– să aibă o anumită duritate (duritatea este determinată de conți nutul de săruri de calciu
și magneziu dizolvate în apă, exprimată în grade de duritate; un grad de duritate este egal cu
10 mg CaO și 7,14 mg MgO la un litru de apă ). De asemenea, studiile arată că depășirea unui
nivel de duritate, poate influența negativ desfășurarea unor procese chimice și biochimice.
Astfel, agresivitatea apei din industria de panificație nu trebuie să depășească 18 grade de
agresivitate.
– să aibă o temperatură astfel potrivită, încât temperatura aluatului rezultat să fie 28 –
30° C.
În industria de panificație nu se folosește apă fiartă și răcită, deoarece prin fierbere apa
evacuează aerul al cărui oxigen este necesar activității drojdiilor și totodată i se reduce
duritatea.

2.7 PROPRIETĂȚILE ADITIVILOR ASUPRA ALUATULUI

Pentru obține rea produselor de panificație de calitate superioară și conforme cu
cerințele de calitate impuse, în majoritatea proceselor de preparare a aluatului, se utilizează o
serie de compuși de aditivare, numiți amelioratori de panificație, cu rolul principal în
corectarea și îmbunătățirea însușirilor de panificație a făinurilor sau pentru creșterea
termenului de valabilitate a produselor.
Astfel, se pot folosi: enzime exogene, emulgatori, amelioratori cu acțiune oxidantă,
reducătoare sau de mărire a acidității, g luten vital, substanțe de conservare.
Enzimele exogene sunt utilizate pentru ameliorarea făinurilor, acționând asupra
componentelor făinii, cu însemnate influențe asupra proprietăților reologice ale aluatului.
Utilizarea enzimelor în panificație este ma i costisitoare decât utilizarea aditivilor
chimici analogici, dar oferă beneficiile obținerii produselor de panificație cu caracter așa
numit ”clean label”.
Pentru ameliorarea făinurilor cu activitate amilolitică scăzută se folosesc amilaze , care
provin din trei surse: α -amilaza din malț (cereale), α -amilaza fungică (Aspergillus oryzae și
Aspergillus awamori) și α -amilaza bacteriană (Bacillus subtilis). Aceste amilaze diferă între
ele prin acțiunea de corodare a granulei de amidon, de lichefiere, de dextr inizare și de
zaharificare. Amilaza se adăugă în aluat, fie pentru a ajuta la formarea maltozei și glucozei,
ca substraturi pentru fermentarea drojdiei, fie pentru a interfera cu retrogradarea amidonului,
[31].
Enzimele proteolitice sunt utilizate pentru prelucrarea făinurilor puternice, din care
rezultă un aluat cu structură glutenică rezistentă, care nu ar permite expansiunea sub presiunea
gazelor de fermentare într -un timp optim.

17
În urma acțiunii enzimelor rezultă formațiuni polipeptidice mai scurte, din gluten, fără
să fie afectată concentrația grupărilor libere – SH sau a grupărilor –S-S-. Reducerea
legăturilor disulfurice este reversibilă (cu oxidanți), în timp ce scindarea pept idică este
ireversibilă, [31].
Prin acțiunea lor reducătoare, vâscozitatea aluatului și timpul optim de frământare
scad, având ca rezultat îmbunătățirea proprietăților vâscoelastice ale aluatului. Ca urmare a
creșterii extensibilității aluatului la adaos ul de proteaze, crește capacitatea de reținere a
gazelor și în consecință, volumul și porozitatea produsului, [50].
Glucozoxidaza are efecte benefice în maturizarea făinii și în îmbunătățirea calității
produselor de panificație. Ea poate fi folosită ca ag ent de albire a făinii și ca agent de oxidare,
deci de întărire a proteinelor glutenice. Glucozoxidaza nu influențează solubilitatea proteinei
sau vâscozitatea relativă a proteinelor glutenice. Totuși, glucozoxidaza este cunoscută ca
îmbunătățind volumul p âinii și realizând, de asemenea, o uscare a glutenului.
Adaosul de glucozoxidază în aluat are ca efect: creșterea rezistenței și elasticității
aluatului; creșterea volumului pâinii; îmbunătățirea texturii miezului.
De asemenea, lipoxigenaza , cu efecte în albirea făinii prin oxidarea acizilor grași, este
adăugată sub forma făinii de soia active enzimatic.
Emulgatorii sunt aditivi care facilitează formarea sistemelor fin dispersate (emulsii).
Ei acționează prin scăderea tensiunii superficiale dintre cele două faze nemiscibile și, prin
urmare,
favorizează emulsionarea.
Anumiți emulgatori pot forma complexe cu amiloza, ceea ce face ca retrogradarea
acesteia să fie întârziată și din acest motiv unii emulgatori sunt utilizați ca agenți anti –
învechire la pâin e.
Emulgatorii au proprietatea de a interacționa cu proteinele glutenice cu formare de
complexe, prin interacțiunea directă cu proteinele glutenice în care caz intervin legături
hidrofobice și/sau hidrofilice (caz în care emulgatorul trebuie să fie solubil în faza apoasă a
aluatului și/sau prin interacțiune cu faza apoasă a aluatului cu care formează structuri de
asociație cu sistemul lipide -apă (lipidele polare ale făinii), [1].
Mono – și digliceridele acizilor grași fac parte din categoria emulgatorilor
responsabili pentru reducerea elasticității glutenului, mărirea capacității de hidratare și
reținerea gazelor de fermentare, îmbunătățind structura și porozitatea miezului pâinii și
crescând prospețimea. Un alt emulgator utilizat frecvent este lecitina.
Substanțele cu acțiune oxidantă (adăugarea unui atom de oxigen la molecula unei
substanțe) se bazează pe oxidarea grupărilor –SH din aluat, care are ca efect, creșterea
elasticității și rezistenței glutenului, fiind folosit în prelucrarea făinurilor slabe. Ce l mai
utilizat agent oxidant în panificație este acidul ascorbic (vitamina C, E300). În unele țări mai
este folosit și bromatul de potasiu sau iodatul de potasiu, [50].
Substanțele cu acțiune reducătoare utilizate în panificație, pentru prelucrarea
făinur ilor rezistente, creșterea extensibilității glutenului și mărirea capacității de reținere a
gazelor, sunt: L -cisteina, clorhidratul de cisteină și metabisulfitul de sodiu. Se mai poate
utiliza drojdia uscată în locul drojdiei compacte, deoarece deține cant ități importante de
glutațion (enzimă formată din acid glutamic, glicină și cisteină).
Substanțele cu acțiune acidă sunt utilizate pentru a limita activitatea proteolitică și
amilolitică intensă din cadrul făinurilor de calitate slabă: acidul lactic, acet ic, tartric, citric.
Cele mai utilizate substanțe acide, bogate în acid acetic și lactic sunt maielele acide, obținute
prin fermentarea făinii. Se mai utilizează și oțetul alimentar. Acestea au și acțiune
antibacteriană și antifungică, fiind folosite cu su cces și pentru creșterea termenului de
valabilitate a produselor de panificație, [5, 43, 45, 57] .
Substanțele de conservare sunt utilizate pentru creșterea termenului de valabilitate a
produselor, având acțiune antibacteriană și antifungică. Cei mai utili zați conservanți în
panificație sunt propionatul de calciu (E 282) și acidul sorbic (E 200).

18

2.8 CONCLUZII

Obținerea produselor de panificație în sistem industrial impune respectarea unor
norme stricte în ceea ce privește procesarea materiilor prime și auxiliare pentru asigurarea
unei calități corespunzătoare a produsului finit.
Fiecare ingredient introdus în rețeta de fabricație are o influență mai mică sau mai
mare asupra reologiei aluatului și a comportării sale în etapele procesului de fabricație. T oate
ingredientele trebuie să prezinte proprietățile fizico -chimice încadrate în limitele admisibile,
pentru a asigura obținerea aluatului în parametri corespunzători.
Cel mai important element îl reprezintă calitatea făinii prelucrate, care impune acțiun i
corective variate pentru asigurarea unei constanțe permanente a procesului de fabricație și a
produselor finite obținute.
Literatura de specialitate prezintă studii ample cu privire la influența proprietăților
fizice și chimice ale materiilor prime și a uxiliare, precum și proporțiile utilizate ale acestora în
rețeta de fabricație, asupra proprietăților fizice și reologice ale aluatului obținut.
Astfel, adăugarea unor ingrediente precum zaharuri, grăsimi, produse lactate, ouă, pot
îmbunătăți comportarea aluatului la frământare și prelucrare și pot aduce beneficii însemnate
de gust, miros și textură, crescând calitatea produselor finite, precum și valoarea lor nutritivă.
În tehnologie, acestea poartă denumirea de materiale de înnobilare.
Datorită automati zării intensive a proceselor de fabricație a pâinii și din rațiuni de cost
și creștere a productivității, în ultimele decenii, a existat un interes ridicat pentru identificarea
compușilor a căror acțiune este menită să accelereze procesele chimice și bioch imice care
aveau loc în mod natural în aluat în cadrul proceselor clasice de obținere a pâinii, de a
îmbunătăți proprietățile de prelucrabilitate optimă a aluatului și de a scurta considerabil timpii
de prelucrare.
Utilizarea aditivilor alimentari chimici reprezintă o alternativă viabilă, eficientă și
necostisitoare la procesele clasice, complexe și dificile de fabricare a pâinii. În ultimii ani,
însă, atenția consumatorului a fost semnificativ îndreptată către utilizarea aditivilor în
produsele de larg co nsum. Astfel, enzimele au cunoscut o dezvoltare semnificativă,
reprezentând o alternativă eficientă, deși mai costisitoare, la utilizarea amelioratorilor obținuți
pe cale chimică.
Utilizarea tuturor aditivilor alimentari este reglementată prin lege. Astfe l, în România,
sunt in vigoare următoarele acte normative: Ordinul nr. 975/16 Dec. 1998 al Ministerului
Sănătății, privind aprobarea normelor igienico -sanitare pentru alimente, Ordonanța nr.
113/1999 privind reglementarea producției, circulației și comerci alizării alimentelor si
Hotărârea nr. 953/1999 privind modificarea și completarea Hotărârii Guvernului nr. 784/1996
pentru aprobarea Normelor metodologice privind etichetarea produselor alimentare.

19
CAPITOLUL 3
STADIUL ACTUAL AL SOLUȚIILOR CONSTRUCTIVE DE FRĂMÂNTĂTOARE
MODERNE DE ALUAT

3.1 SOLUȚII CONSTRUCTIVE DE FRĂMÂNTĂTOARE MODERNE DE ALUAT

3.1.1 Clasificarea frământătoarelor

Utilajul pentru frământarea aluatului îl reprezintă malaxorul (frământătorul), care se
compune în principal di n corpul cu organul de frământare și cuva în care se prepară aluatul.
Există frământătoare cu funcționare regulată, cu ajutorul cărora se frământă aluatul în șarje (în
mod discontinuu) și frământătoare cu funcționare continuă, aluatul obținându -se într -un debit
neîntrerupt. În sistemele industriale, ambele tipuri de malaxoare pot asigura desfășurarea în
flux continuu a procesului de fabricație a pâinii.
Pe piața actuală, există o multitudine de modele de frământătoare care deservesc și
cele mai complexe ne cesități ale acestei industrii în plină readaptare și automatizare.
Frământătoarele variază de la cele care copiază efectiv frământarea manuală, până la
echipamente de mare viteză care sunt capabile să frământe intensiv și să obțină aluatul
corespunzător î n câteva minute. Multe utilaje de frământat încă prepară aluatul asemănător cu
procesul manual, printr -o serie de operații de întindere și compresie (frământare), în timp ce
alte utilaje folosesc viteze ridicate și un lucru mecanic intensiv pentru ca aluat ul să fie
prelucrat corespunzător.
Frământătoarele intensive variază, ca și capacitate, de la 50 la 3000 kg/h. Cele mai
mari frământătoare intensive se folosesc în SUA și Japonia, cu șarje de 1000 kg. Astfel de
utilaje sunt prevăzute cu brațe de frământar e duble, poziționate orizontal și care lucrează în
contracurent, într -un tub ce poate fi rotit pentru răsturnarea aluatului sau încărcarea cu
ingrediente. Energia transferată aluatului este uriașă, iar pentru păstrarea unei anumite
temperaturi a aluatului, ingredientele sunt răcite anterior sau tubul (cuva) este prevăzut cu
instalație de răcire, [12].
Cerințele frământării pot fi exprimate astfel: să disperse uniform ingredientele din
rețetă; să asigure suport suplimentar în dizolvarea și hidratarea ingred ientelor, în special a
proteinelor din făină; să introducă energie la dezvoltarea glutenului (a proteinei hidratate) în
aluat; să încorporeze molecule de aer în aluat pentru a forma nuclee de gaz ce permit
prinderea dioxidului de carbon generat din ferment area drojdiilor și oxigen pentru oxidare și
activitate a drojdiilor; să ofere un aluat dezvoltat corespunzător pentru a putea fi procesat mai
departe, [12].
În multe procese de frământare, viteza cu care este frământat aluatul este folosită să
încorporeze volumul total de ingredient și să introducă energie în aluat prin intermediul
brațului de frământare. Pentru a păstra acest efect, multe sisteme limitează capacitatea de
încărcare a cuvei, deoarece, la încărcări mai mari, particulele nu mai intră complet în contact
cu brațul de frământare.
Toate aceste aspecte influențează într -o măsură semnificativă modalitatea de
dezvoltare a aluatului, proprietățile reologice ale acestuia și comportamentul său în etapele
procesului de fabricație, precum și în aspectele calitative ale produsului finit.

În figura 3.1, se prezintă o clasificare generală a tipurilor de malaxoare.

Fig. 3.1 Clasificarea generală a tipurilor de malaxoare, [ ?]

20

Pe lângă această clasificare a tipurilor de malaxoare, utilajele de frământare prezintă
diferențe semnificative în funcție de: geometria brațului de frământare și a cuvei, distanța
dintre braț și cuvă, puterea motorului, dotarea cu variator de frecvență, precum și o serie de
aplicații mai speciale (cuvă cu manta dublă pentru control ul temperaturii aluatului în timpul
frământării, instalații pentru frământare sub atmosferă controlată – sub presiune, cu
îmbogățire de oxigen sau dioxid de carbon, sub vacuum).
O parte integrantă a procesului tehnologic de fabricare a pâinii îl constitu ie formarea
unui aluat omogen cu o structură glutenică dezvoltată. În unele procese de fabricare a pâinii,
dezvoltarea glutenului continuă și după malaxare, în timpul perioadei de odihnă, în timp ce în
alte procese, dezvoltarea glutenului se realizează dir ect prin procesul de frământare.

3.1.2 Frământătoare lente

Primele frământătoare dezvoltate pentru aluat au fost cele numite astăzi a fi lente.
Acest fapt se datora cerinței de a imita procesul manual de frământare și mai puțin din cauza
limitării inginerești. Utilajele de acest tip mai sunt utilizate și în prezent pentru anumite
produse cu cerințe speciale. Cele mai comune frământătoare lente sunt cu braț geamăn și cel
cu braț oblic tip furcă. Toate au un ritm lent de frământare și rată scăzută de lucru mecanic.
Nivelul scăzut de dezvoltare mecanică și implicit cantitatea mică de aer introdus în aluat sunt
principalele motive pentru care aceste frământătoare sunt asociate cu procesul de fermentare
în masă (bifazic, trifazic).

A) Frământătoare cu braț înclinat . Acest tip de frământător are un singur braț de
frământare cu capete profilate, poziționat înclinat față de axa cuvei.

Fig. 3.2. Malaxor cu braț tip furcă și cuvă fixă, fără rotație, [ 70]: 1-braț tip furcă, 2 – suport, 3 –
cuvă, 4 -motor, 5 -transmis ie prin curele

Majoritatea modelelor nu au cuvă cu mișcare de rotație proprie, iar acțiunea de
frământare este imprimată de mișcarea brațului și comprimarea aluatului între braț și cuvă,
Distanța dintre braț și cuvă poate fi ajustată cu ajutorul unei man ete, având o directă influență
asupra caracteristicilor de frământare ale utilajului. Timpul de frământare obișnuit este cuprins
între 15 și 25 minute, fiind dependent de capacitatea utilajului, specificațiile ingredientului și
tipul de aluat dorit. Capaci tățile pentru acest tip de frământător variază între 50 și 350 kg masă
de aluat.
Modelele de ultimă generație permit rotirea cuvei și variația vitezei de rotație, precum
și îndepărtarea cuvei în cazul modelelor de capacitate mai mare. Capacitatea de frăm ântare a
acestui tip de frământător este de la 1 kg -3 kg per șarjă aluat, însumând până la 18 kg
aluat/oră.
Acest model de frământător dispune de două viteze pentru brațul de frământare (49, 72
rot/min) și două viteze ale cuvei, care pot fi variate în lim ita a 2 -9 rot/min cu ajutorul unui
variator de frecvență, oferind posibilitatea de a stabili un proces optim de frământare.
Organele de lucru sunt construite din oțel inoxidabil AISI 431. Pe lângă echipamentul de
funcționare standard, malaxorul mai poate f i completat cu: dispozitiv de curățare a cuvei,
instalație automată de uleiere a cuvei, conexiuni directe la sistemele de descărcare ingrediente
(făină, apă). Capacitatea de frământare a acestui tip de frământător este de până la 250 kg per
șarjă, însumând până la 960 kg aluat/oră. Puterea totală instalată a malaxorului este de 15.5
kW.

21
Fig. 3.3. Malaxor cu braț tip furcă și cuvă rotativă detașabilă, San Cassiano, [65,71]: 1-cuvă,
2-braț tip furcă, 3 -pompă hidraulică, 5 -transmisie mecanică cu reductor

B) Frământător cu brațe similare de frământare (fig. 3.4). Pentru a imita procesul
exact de frământare manuală, două brațe unite sunt conduse într -o mișcare simetrică și
reciprocă, astfel încât uneltele de mixare preiau ingredientele din centru către exterior ul cuvei.
Totodată, brațele ridică, întind și împachetează aluatul în timpul frământării. Ingredientele
intră în contact repetat cu brațele și prin mișcarea de rotație a cuvei. Timpul de frământare
obișnuit este cuprins între 15 și 25 minute, fiind depende nt de capacitatea utilajului,
specificațiile ingredientelor și tipul de aluat dorit. Capacitățile pentru acest tip de frământător
variază între 50 și 350 kg greutate aluat și este conceput pentru a permite încorporarea
fructelor în timpul malaxării fără a fi deteriorate sau când se folosesc făinuri cu o structură
delicată a glutenului. Capacitatea de frământare a acestui tip de frământător este de până la
130 kg per șarjă aluat, însumând până la 450 kg aluat/oră. Puterea totală instalată a acestui tip
de ma laxor este de 6 kW.

Fig. 3.4. Frământător cu brațe tufante (gemene) de frământare, San Cassiano, [71]: 1-cuvă, 2 –
brațe tufante, 3 -transmisie mecanică prin reductor, 4 -motor, 5 -pompă hidraulică

3.1.3 Frământătoare rapide

A) Frământător cu braț spiral și cuvă fixă (fig. 3.5). Acest model de frământător este
destinat unităților de producție mici și mijlocii care nu funcționează în flux continuu. Deși
încă mai sunt disponibile malaxoare cu cuvă fixă și de capacitate mare (280 -300 kg aluat),
majoritatea modelelor produse și utilizate în prezent se încadrează în limita a 12 -120 kg aluat.

Fig. 3.5. Malaxor cu braț spiral și cuvă fixă San Cassiano, [ 71]: 1-cuvă, 2 -braț spiral, 3 -motor
braț, 4 -transmisie prin curele pentru braț, 5 -tablou electric, 6 -transmisie prin curele pentru
cuvă, 7 -motor cuvă

Majoritatea modelelor de capacitate mică nu dispun de cuvă rotativă, iar cele care au
cuvă rotativă oferă și posibilitatea de a inversa sensul de rotație al acesteia, ca și în cazul
modelelor de capacitate mai mare. Capacitatea de frământare a acestui tip de frământător este
de până la 250 kg per șarjă, însumând până la 960 kg aluat/oră. Puterea totală instal ată a
acestui tip de malaxor este de 6 kW pentru treapta 1 și 12 kW pentru treapta a 2 -a de
frământare. Piesele centrale ale malaxorului (cuva, brațul și axul central) sunt confecționate
din inox alimentar. Motoarele și transmisia sunt proiectate pentru a putea prelucra cu ușurință
cele mai consistente tipuri de aluat, iar frământătorul este prevăzut cu două motoare
independente, unul pentru brațul spiral și unul pentru cuvă.

B) Frământătorul cu braț spiral și cuvă detașabilă , (fig. 3.6), este cel mai răspând it
model din industria de panificație, cu capacitate de până la 300 kg de aluat. Capacitățile de
producție pot ajunge până la 2300 kg/h sau mai mult când utilajele fac parte dintr -un sistem
integrat. O definiție de bază a acestui tip de frământător este că utilajul este echipat cu un braț
de frământare de tip spiral care se rotește pe o axă verticală, în interiorul cuvei ce se rotește la
rândul său pe aceeași axă verticală. Criteriul de frământare este de obicei bazat pe timpul de
mixare, majoritatea modele lor având două viteze, lentă pentru amestecarea ingredientelor și
rapidă pentru frământarea și dezvoltarea structurii glutenice. Și aceste modele oferă
posibilitatea inversării sensului de rotație a cuvei.
Unele frământătoare sunt disponibile cu un sistem de control al temperaturii aluatului
și consumului de energie, dar există și modele avansate de frământătoare prevăzute cu sistem
de măsurare a vâscozității aluatului, [4]. Viteza de frământare rapidă este de până la 180 rpm,

22
iar multe modele actuale sunt dotate cu variator de frecvență pentru a permite modificarea
turației motorului care antrenează brațul de frământare. Astfel, frământătorul poate fi adaptat
pentru prelucrarea făinurilor de calități diferite.
În încercarea de a elimina zonele oarbe din m ijlocul cuvei, unde aluatul ar rămâne
nefrământat, unii producători folosesc brațe de frământare de mare putere, cu un diametru mai
mare decât cel al razei cuvei. Alți producători plasează în mijlocul cuvei un suport, pentru a
ghida aluatul în raza brațulu i de frământare, a crește suprafața de frământare sau pentru a
genera o acțiune de forfecare între suport și braț. Capacitatea de frământare a acestui tip de
frământător este de până la 300 kg pe șarjă de aluat, însumând până la 1080 kg aluat/oră.
Turația brațului pe treapta I este de 102 rot/min și pe treapta a doua de 204 rot/min. Puterea
totală instalată a acestui tip de malaxor este de 6 kW pentru treapta I și 12 kW pentru treapta a
II- a.

Fig. 3.6. Frământător cu braț spiral și cuvă detașabilă San Cas siano, [71]: 1-cuvă, 2 -braț
spiral, 3 -motor antrenare braț, 4 -transmisie prin curele, 5 -motor antrenare cuvă, 6 -pompă
hidraulică

Testul sistemului depinde de cât de omogenizat rezultă aluatul, structura lui, timpul de
frământare și energia consumată ca și căldură în timpul frământării. Varietatea structurii
aluatului dorit pentru diferite tipuri de pâine, înseamnă că nu există un etalon pentru aluat. În
realitate, din moment ce fiecare frământător vine prevăzut cu două viteze, timpii de
frământare variaz ă pentru a se obține intensitatea frământării care se dorește. Ca proces tipic,
frământarea se prelungește pe viteza lentă pentru făinurile slabe și se crește viteza rapidă
pentru făinurile mai tari.
Comparativ cu celelalte tipuri de frământătoare, cel cu braț spiral permite introducerea
unei cantități mai mari de aer în aluat și implicit de oxigen, potențialul efect de oxidare fiind
mai ridicat. Totodată, bulele de gaz generate variază mult în dimensiuni, cu o medie ridicată a
celor mari, astfel că se uti lizează cu precădere pentru producția sortimentelor de pâine cu o
structură celulară deschisă, ca de exemplu bagheta franțuzească , [12].
Manevrarea aluatului din cuvă se realizează fie manual, fie printr -un sistem de
descărcare, care poate fi prin răsturn area cuvei sau prin descărcare pe la partea inferioară a
cuvei, de unde aluatul este preluat de benzi transportoare în vederea prelucrării. Flexibilitatea
oferită de cuvele interschimbabile, permite sistemului să lucreze în mod automat. Un sistem
bine cuno scut este cel de tip carusel, în care mai multe cuve se rotesc în jurul unei axe
centrale, pentru a trece pe rând, prin stații de dozare, de frământare, de descărcare, realizându –
se în mod ciclic. Sistemele mai recente încorporează și stații de fermentare, bazate pe
aranjamente liniare cu sine.

C) Frământătoarele intensive cu brațe spirale duble ocupă un loc important în gama
frământătoarelor de ultimă generație. Ca singularitate a lui, acesta poate transfera aluatului un
nivel ridicat de lucru mecanic într -un timp scurt. În principiu, orice frământător care poate
dezvolta complet un aluat în 5 minute, poate fi definit ca frământător intensiv. Criteriile de
frământare variază de la un model la altul. Frământarea în timp fix este cel mai comun
element întâlnit, dar există și versiuni care oferă posibilitatea de a controla procesul, prin
temperatura aluatului, consumul de energie și chiar combinarea celor două, cum ar fi:
frământarea aluatului pentru un anumit număr de minute și încetare dacă se depășește o
anumi tă temperatură la aluat. Nu toate frământătoarele obțin dezvoltarea mecanică a aluatului
prin operații intense de întindere și rupere a aluatului, așa cum se întâmplă în cazul
frământătoarelor cu cuvă fixă și rotoare cu palete, de mare viteză.
C1) Malaxor cu dublă spirală Mixer Avant Force (fig. 3.7) este construit cu capacități
cuprinse între 240 și 500 de kg de aluat pe șarjă. Conform producătorului, acest model se
remarcă prin reducerea timpului de frământare (2 -6 minute față de 8 – 12 minute la modele le

23
cu un singur braț), fără a crește excesiv temperatura aluatului. Capacitatea de frământare a
modelului prezentat este de până la 300 kg de aluat pe șarjă, însumând până la 2100 kg
aluat/oră. Turația bratelor pe treapta I este de 86 rot/min și pe treapta a doua de 173 rot/min.
Puterea totală instalată a acestui tip de malaxor este de 19 kW pentru treapta I și 28 kW pentru
treapta a II – a.

Fig. 3.7. Malaxor cu dublă spirală, San Cassiano , [71 ]: 1-motor, 2 -transmisie prin curele, 3 –
brațe spirale duble, 4 -cuvă, 5 -pompă hidraulică

C2) Malaxor cu braț dublu spiral Diosna Wendel , (fig. 3.8).

Fig. 3.8. Frământător Escher tip Wendel , [66 ]: 1-cuvă, 2 -brațe Wendel, 3 -transmisie cuvă, 4 –
panou de comandă
Producătorii de sisteme tip “Wendel”, cu braț de frământare dublu, susțin că
dezvoltarea mecanică a aluatului se obține prin operațiile de întindere și împăturire a aluatului
ce au loc în timpul frământării. În cazul frământătoarelor cu braț dublu, aluatul este adus prin
mișcarea de rotație a cuvei, între cele două brațe de frământare, generând o acțiune de
frământare intensivă.

Fig. 3.9. Acțiunea de frământare cu frământătorul Wendel, [12]

Acest frământător reprezintă următorul nivel de dezvoltare al frământătoarelor de
aluat, pornind de la frământătorul cu un singur braț, având capacitate între 160 și 600 kg de
aluat. Capacitatea de frământare a acestui tip de frământător este de până la 240 kg aluat
pentru fiecare șarjă, însumând până la 1920 kg alu at/oră. Turația brațului pe treapta I este de
90 rot/min și pe treapta a II -a de 180 rot/min. Puterea totală instalată a acestui tip de malaxor
este de 14 kW pentru treapta I și 22 kW pentru treapta a II – a.

C3) Malaxorul cu braț dublu spiral Escher, (fig. 3.10) este prevăzut, pe lângă brațul de
frământare tip spiral dublu, și cu sistem de descărcare a aluatului prin partea inferioară a cuvei
în care se frământă aluatul. Aluatul este descărcat apoi pe o bandă transportoare sau într -o
cuvă de transport. Var iantele constructive au capacitate de frământare între 160 și 400 kg aluat
pe șarjă. Există posibilitatea de înseria două sau mai multe malaxoare pentru amări capacitatea
de producție și a facilita funcționarea în sistem continuu. Capacitatea de frământare a acestui
tip de frământător este de până la 300 kg aluat pe șarjă, însumând până la 1620 kg aluat/oră.
Turația brațelor pe treapta I este de 90 rot/min și pe treapta a II -a de 180 rot/min. Puterea
totală instalată a acestui tip de malaxor este de 9 kW pe ntru treapta I și 15 kW pentru treapta a
II-a.

Fig. 3.10. Malaxor Escher tip MD, [66 ]: 1-cuvă, 2 -brațe Wendel, 3 -capac cuvă, 4 -fantă golire
aluat, 5 -capac golire aluat

Fig. 3.11. Frământătoare MDW, conectate în serie la același sistem de descărcare a a luatului,
[66]: 1-malaxoare tip MDW, 2 -mecanism descărcare aluat, 3 -bandă transportoare orizontală,
4-motoare antrenare benzi orizontale, 5 -motor antrenare bandă verticală inferioară, 6 -suport
bandă verticală, 7 -bandă dublă verticală, 8 -motor antrenare ban dă verticală superioară

Capacitatea de frământare a acestui sistem cu 2 malaxoare este de până la 480 kg de
aluat pentru fiecare șarjă, însumând până la 3830 kg aluat/oră. Turația brațelor pe treapta I

24
este de 90 rot/min și pe treapta a II -a de 180 rot/ min. Puterea totală instalată a unui malaxor
este de 17 kW pentru treapta I și 30 kW pentru treapta a II – a.

3.1.4 Frământătoare orizontale

A) Frământătorul orizontal Topos Single Sigma T 1153 (fig. 3.13) este destinat
frământării aluaturilor cu o consistență redusă a aluatului (cantitate mare de apă adăugată în
aluat), modelele disponibile având capacități de 320, 590, respectiv 725 de kg de aluat. Este
prevăzut cu un braț de frământare în for mă Z, iar puterea motorului ajunge până la 41.2 kW.
Capacitatea de frământare a acestui tip de frământător este de până la 590 kg aluat pentru
fiecare șarjă, însumând până la 2360 kg aluat/oră. Turația brațului pe treapta I este de 30
rot/min și pe treapta a II-a de 60 rot/min. Puterea totală instalată a acestui tip de malaxor este
de 19 kW pentru treapta I și 36 kW pentru treapta a II – a.

Fig. 3.13. Frământătorul de aluat tip Topos, [67]: 1-cuvă, 2 -braț orizontal, 3 -motor, 4 –
transmisie mecanică, 5 -cadru, 6-gură alimentare ingrediente

B) Frământătorul orizontal Topos Double Sigma 250 (fig.3.14) este destinat
frământării aluaturilor cu o consistență ridicată (cantitate mică de apă adăugată în aluat), iar
brațele de frământare în formă de Z se rotesc în sens opus, acționând asupra aluatului cu forțe
de forfecare, compresiune și întinder e. Camera de frământare poate fi dotată cu sistem de
răcire pentru controlul temperaturii aluatului.
Capacitatea de frământare a acestui tip de frământător este de până la 250 kg aluat
pentru fiecare șarjă, însumând până la 1500 kg aluat/oră. Turația braț ului pe treapta I este de
20 rot/min și pe treapta a doua de 40 rot/min. Puterea totală instalată a acestui tip de malaxor
este de 9 kW pentru treapta I și 17.5 kW pentru treapta a II – a.

Fig. 3.14. Frământător orizontal Topos Dublu Sigma 250, [67]: 1-cuvă, 2 -brațe orizontale de
tip sigma, 3 -cadru, 4 -motor, 5 -transmisie mecanică

3.1.5 Frământătoare cu funcționare continuă

Aceste utilaje au fost create pentru a întâmpina necesitatea de a păstra o consistență și
densitate ale aluatului constante în proc esul tehnologic în condițiile în care astfel de diferențe
apar de obicei într -un proces bazat pe șarje. Un avantaj al sistemului de frământare cu
funcționare continuă este acela că unele versiuni pot funcționa continuu, fără supervizarea sau
asistenta unui operator.
Cea mai comună variantă de frământător continuu este cel cu sistem de frământare în
două stadii. Fiecare frământător continuu are și un sistem integrat de alimentare cu ingrediente
a spațiului de malaxare. Ingredientele uscate sunt stocate loca l, în containere ce pot fi
descărcate la un debit controlat. Controlarea sistemului de descărcare se poate realiza prin
plasarea containerelor pe sisteme de cântărire, pentru monitorizarea curentă a acurateței
descărcărilor. Sistemul de descărcare este de obicei bazat pe transportatoare cu melc care au
viteză de deplasare variabilă pentru a oferi posibilitatea de a ajusta greutatea dozată. Alte
sisteme se încarcă cu ingrediente direct din containerele de depozitare sau dintr -un container
în care ingrediente le uscate sunt amestecate anterior.
În prima cameră de malaxare, este adăugată apa și alte ingrediente lichide ca maia sau
grăsimi. Un aspect important al acestei etape este că ingredientele sunt distribuite uniform și
amestecul capătă omogenitate. Ameste cul obținut în prima cameră este pompat în cea de -a
doua cameră, unde amestecarea are loc ca proces asemănător cu cel al oricărui frământător
orizontal. Brațul de frământare este bine configurat în cuva prevăzută cu sistem de descărcare

25
prin partea inferio ară, astfel încât aluatul complet dezvoltat este împins de amestecul care
intră și aluatul frământat care se descarcă.
Datorită energiei specifice ridicate introduse în aluat, modelele actuale sunt prevăzute
cu manta dublă și sisteme de răcire a aluatului .

A) Malaxorul tip Sidera, este destinat pentru frământare intensivă a aluaturilor, (fig. 3.15).
În malaxor, componentele lichide (apă, lapte, grăsime) sunt introduse cu ajutorul pompelor
dozatoare prin gurile de alimentare 1, iar făina, sarea, zahărul sunt introduse prin gura de
alimentare 2. Ansamblul componentelor este amestecat în camera cilindrică (turbomixer) 3,
înăuntrul căreia se află o spiră ce se rotește cu 1000 rot/min. Pasta omogenă cade prin gura de
trecere 4 în camera de frământare 5 unde se rea lizează o frământare intensivă. Aluatul pregătit
se elimină prin gura de eliminare 6.

Fig. 3.15. Malaxorul tip „SIDERA” , [60 ]: 1-gură de alimentare; 2 -gură de alimentare; 3 –
cameră cilindrică (turbomixer); 4 -gură de trecere; 5 -cameră de frământare

Ameste carea componentelor are loc în flux dinamic, ceea ce permite atât o economie
de energie, cât și o eficiență de malaxare mult mai mare. Fiecare particulă solidă întâlnește o
particulă lichidă la care trebuie să se asocieze, ceea ce evită formarea de aglomer ări dificil de
distrus.
Lucrul mecanic în timpul frământării depinde de rata de curgere și viteza brațului de
frământare. Unii producători includ brațe de frământare cu viteză variabilă pentru a ajusta
dezvoltarea aluatului și pentru a respecta o anumită rețetă și cerințele produsului. Camera de
frământare este prevăzută cu sistem de răcire pentru a menține controlul asupra temperaturii
aluatului în timpul procesului. Utilizarea unui sistem integrat de control este esențial pentru
acest tip de proces și pu ne la dispoziția operatorului posibilitatea de a alege diferite rețete și
parametri de malaxare fără să mai fie nevoie de setarea complexă a funcțiilor, [60].

B) Malaxorul continuu de aluat, Werner ZPM 320 (fig. 3.16) este destinat frământării
intensive a al uatului, efectuat cu ajutorul a două brațe de frământare care acționează în sens
opus, alcătuite din multiple elemente de tip elicoidal (șnec) și discuri eliptice pline. Geometria
complexă a brațelor de frământare, spațiul dintre elementele brațului și cam era de frământare,
precum și posibilitatea de a varia turația brațelor facilitează desfășurarea optimă a procesului
de frământare, prin acțiuni de întindere și comprimare (figura 3.17), precum și deplasarea
completă a aluatului către gura de descărcare. Pe ntru controlul temperaturii aluatului, camera
de frământare este dublă și prevăzută cu sistem de răcire. Aluatul frământat este descărcat pe
banda transportoare sub formă de tub sau pătură de aluat.
Capacitatea de frământare a acestui tip de frământător e ste de până la 3200 kg
aluat/oră. Turația brațului este de până la 100 rot/min. Puterea totală instalată a acestui tip de
malaxor este de până la 90 kW.

Fig. 3.16. Frământător continuu de aluat, Werner ZPM, [68]: 1-motor, 2 -transmsie mecanică
dublă, 3 -gură de alimentare ingrediente, 4 -cameră de amestec, 5 -evacuare aluat

Fig. 3.17. Acțiunea de frămân tare a malaxorului continuu ZPM

3.1.6 Frământătorul Rapidojet

26
Recent, a fost dezvoltat un nou proces de frământare a aluatului, cu ajutorul
frământătorului Rapidojet. Principiul de funcționare al acestui sistem este bazat pe folosirea
apei sub presiune foarte mare pentru a umecta particulele de făină. Acestea, împreu nă cu alte
ingrediente uscate sunt descărcate continuu într -un tub de malaxare, cu ajutorul unui
transportor elicoidal. Particulele, aflate în cădere liberă, sunt umectate de către apa sub
presiune, a cărei viteză este de 7 -14 m/s. Presiunea necesară pentr u acest proces este de 35
până la 150 de bari, asigurată de o pompă de presiune ridicată.
Capacitatea acestui sistem este de 1000 kg aluat / h, adică obține 5 kg de aluat în 18
secunde. Conform producătorului, consumul de energie este de 1,3 Wh/kg, compa rativ cu
celelalte modele de frământătoare existente pe piață al căror consum de energie variază între 4
și 15 Wh/kg. Datorită energiei scăzute și absenței frecărilor interne, aluatul nu înregistrează
creșteri de temperatură mai mari de 1 °C și, astfel, nu este necesară utilizarea sistemelor de
răcire a camerei de malaxare.

Fig. 3.18 . Frământătorul Rapidojet, [72]: 1-depozitare făină, 2 -camera de amestec, 3 –
alimentare cu apă sub presiune înaltă, 4 -alimentare pompă, 5 -motor pompă, 6 -pompă

La ieșirea din frământător, dezvoltarea aluatului nu pare a fi completă (nu se poate
efectua testul clasic de întindere a unei bucăți de aluat pentru a -i verifica extensibilitatea și
elasticitatea), dar conform cercetărilor, aluatul atinge momentul maxim de consistență î n
etapele următoare de procesare, la aproximativ 20 minute de la prepararea aluatului. Testele
comparative efectuate între aluaturi frământate clasic și cele cu metoda Rapidojet nu au arătat
diferențe semnificative între produsele obținute (volum, porozita te, miez) dar datorită metodei
inovative de obținere a aluatului, acesta permite până la 5 procente în plus de apă adăugată
față de cazurile clasice, pentru a se obține aceeași consistență a aluatului.
Pentru a obține un aluat dezvoltat complet și a se co ntinua procesul de frământare,
producătorii oferă posibilitatea montării unui utilaj de laminare, care acționează asupra
aluatului prin întinderi și împachetări repetate (2 -64 împachetări). Transportul aluatului de la
camera de malaxare la laminator se efe ctuează cu ajutorul unui transportor elicoidal și a unei
pompe. Camera de malaxare are o lungime de 50 cm și un diametru de 6 -12 cm, iar
laminatorul, o lungime de 80 cm și un diametru de 8 cm.

Fig. 3.19 . Sistemul de frământare Rapidojet cu laminator integ rat, [69]

3.3 CONCLUZII

Pe piața internațională există un trend în dezvoltarea sistemelor complet automatizate
în care intervenția umană este minimă, iar lanțul de utilaje corespunzătoare prelucrării
aluatului în fiecare etapă a procesului de fabricație este comandat de un sistem central.
Multiplele elemente de verificare și execuție facilitează controlul parametrilor și contribuie la
eliminarea erorilor și creșterea productivității.
Multitudinea de modele de frământătoare de aluat existente pe plan mon dial se
diferențiază prin: regimul de lucru (continuu, discontinuu), geometria organelor de frământare
și a spațiului de frământare, tipul frământării (lent, rapid și intensiv) și tipul deformațiilor
(întindere, forfecare, comprimare) pe care organul de lu cru le exercită asupra aluatului.
Alături de influența materiilor prime și auxiliare utilizate în rețeta de fabricație și a procesului
tehnologic adoptat, toate aspectele menționate influențează modalitatea de dezvoltare a
aluatului și comportarea acestuia în etapele următoare ale procesului de fabricație a pâinii.
Atât frământătoarele cu regim continuu și discontinuu de frământare sunt proiectate
pentru a facilita desfășurarea proceselor industriale de obținere a pâinii în flux continuu, fie
prin capacitatea frământătorului, fie prin înserierea mai multor utilaje. T otuși, cele mai
utilizate frământătoare sunt modelele cu acționare discontinuă, de obicei, cu cuvă detașabilă și

27
braț elicoidal, deoarece oferă multiple avantaje: sunt robuste și ușor de manevrat, pot frământa
cantități mici de aluat până la capacitatea ma ximă de încărcare a cuvei, pot frământa aluaturi
cu umidități în domeniu extins, iar detașarea cuvelor permite prelucrarea aluatului în sistem
bifazic sau trifazic.
De asemenea, foarte mulți producători oferă soluții particularizate și de îmbunătățire a
frământătoarelor, prin: monitorizarea temperaturii aluatului, a proceselor energetice care au
loc în timpul frământării, montarea variatoarelor de frecvență pentru modificarea turației
brațului de frământare.
Unele frământătoare pot fi prevăzute cu instal ație de răcire a camerei de malaxare, sau
cu instalații de control al atmosferei în care este frământat aluatul.
Actualmente, accentul este foarte mult pus pe seama dezvoltării mecanice a aluatului,
și care are loc cu ajutorul frământătoarelor intensive și care dezvoltă aluatul prin introducerea
unei cantități mari de energie în aluat într -un timp redus.
Calitatea aluatului obținut prezintă o deosebită importanță, fiind elementul central în
cadrul tuturor considerentelor constructive ale frământătoarelor .