Alimentația este unul dintre pilonii care stau la baza vieții, constituind un factor cu acțiune permanentă în ceea ce privește desfășurarea… [308446]

Universitatea POLITEHNICA din București

Facultatea de Chimie Aplicată și Știința Materialelor

LUCRARE DE LICENȚĂ

PÂINE ALBĂ

Conducători științifici: Student: [anonimizat]. Paul Octavian STĂNESCU Cristina Alina STANCU

Prof. [anonimizat]

– București 2017 –

I. [anonimizat].

În această lucrare se prezintă tehnologia de fabricare a pâinii albe. [anonimizat], deoarece prezintă proprietăți energetice și nutritive (1). De aceea industria panificației are un rol important în cadrul producției bunurilor de consum. [anonimizat], [anonimizat] a sănătății, precum și la refacerea țesuturilor uzate (2).

[anonimizat], [anonimizat], fermentarea și coacerea în cuptoare speciale a aluatului porționat.

[anonimizat] o [anonimizat]: [anonimizat], [anonimizat], [anonimizat], produse dietetice și produse de covrigărie (simigerie). [anonimizat] 28%, pâinea semialbă 30%, pâinea albă 31%, iar produsele de franzelărie și celelalte sortimente 11% (2).

Valoarea nutritivă a [anonimizat], glucide, [anonimizat].

Pâinea asigură 1/5-1/3 din necesarul de proteine vegetale.

[anonimizat]. Acestea se găsesc într-o [anonimizat].

Pâinea reprezintă o sursă de vitamine din grupa B: B1, B2 și B6, dar nu conține vitaminele A, C și D.

[anonimizat] 1/5-1/3 din necesarul unui om ce depune efort fizic mediu (3).

Acest aliment a constituit și constituie o continuă preocupare a oamenilor din cele mai vechi timpuri. [anonimizat], care creșteau sub formă sălbatică. Mai târziu s-a trecut la cultivarea cerealelor și, o [anonimizat], prăjită și sfărâmată.

Prima formă sub care au fost prelucrate boabele de cereale a [anonimizat] o piatră încinsă. Ulterior, lipia a [anonimizat].

[anonimizat].

Prima etapă în istoria brutăriilor o reprezintă construirea cuptoarelor din piatră într-o încăpere special amenajată pentru prepararea pâinii. Însă, cea mai importantă etapă în istoria panificației o constituie trecerea la prepararea pâinii din aluat fermentat, utilizându-se bucăți de aluat vechi.

Cu timpul au început să se perfecționeze metodele de preparare a aluatului, precum și utilajele folosite. Apar brutăriile de tip meșteșugăresc, iar mai târziu datorită creșterii vânzărilor iau naștere fabricile de pâine semimecanizate și mecanizate.

Împreună cu celelalte ramuri ale industriei alimentare, industria panificației s-a dezvoltat foarte rapid prin construirea fabricilor de mare capacitate și cu o producție variată, prevăzută cu linii tehnologice specifice pentru fiecare clasă de produse (1).

II. Materii prime și auxiliare utilizate la fabricarea pâinii

2.1. Materii prime

2.1.1.Făina de grâu

Este principala materie primă din industria panificației, obținându-se prin măcinarea boabelor de grâu și secară. Aceasta se caracterizează prin culoarea pe care o are, putând fii albă, semialbă și neagră. Fiecare sortiment corespunde unui anumit grad de extracție (1). Tipul făinii este dat de conținutul în cenușă, fiind exprimat în procente la substanța uscată, înmulțit cu 1000. În România sunt fabricate mai multe tipuri de făinuri și anume: (3)

Tabelul 1. Tipuri de făinuri de grâu fabricate în țară (3)

Compoziția chimică a făinii de grâu. Făina este formată din sunbstanță uscată și apă. Conținutul în umiditate este de 14-14,5%, iar substanța uscată este compusă din proteine, glucide, lipide, săruri minerale, vitamine și pigmenți. Principalele componente sunt proteinele ce se găsesc în proporție de 10-12%, iar dintre acestea proteinele glutenice, gliadina și glutenina în prezența apei sunt capabile să o absoarbă, să se umfle și să formeze o masă elastică, cunoscută sub denumirea de gluten. Această proprietate a proteinelor glutenice îi oferă grâului caracteristici unice, glutenul formând în aluat o structură tridimensională de pelicule proteice ce poate să rețină gazele de fermentare, astfel realizându-se afânarea lui. Calitatea proteinelor glutenice variază în funcție de poziția pe care o ocupă în bob. Cea mai bună calitate o au proteinele din centrul endospermului, scăzând treptat către marginea acestuia. Lipidele se găsesc în cantități mici, 2% în cele de extracții mari și 0,6-0,7% în cele de extracții mici dar cu toate acestea joaca un rol tehnologic important, deoarece în aluat se formează complecși cu proteinele și amidonul, care influențează calitatea și prospețimea pâinii. Făinurile mai conțin și vitamine din grupa B (B1, B2, B6), precum și anumite cantități de acid pantotenic, vitamina E și acid folic, fiind prezente în cantități mai mici în făinurile de extracții mici, comparativ cu cele de extracții mari (3).

Compoziția biochimică a făinii se referă la conținutul său în enzime, care depinde de extracția făinii, de soiul grâului, de condițiile climatice din perioada de maturizare, de gradul de maturizare biologică a bobului, de posibilele degradări pe care le suferă grâul înainte sau după recoltare. Mai bogate în enzime sunt făinurile de extracții mari în comparație cu cele de extracții mici, cele provenite din boabe nematurizate, atacate de ploșnița grâului sau încolțite. Cele mai importante enzime sunt amilazele și proteazele, situate în straturile periferice ale bobului. Amilazele sunt α și β-amilaza. Acestea au rolul de a hidroliza amidonul, formând dextrine și maltoză (zahăr fermentescibil principal din aluat) ce are rolul de a întreține procesul de fermentare până la sfârșitul procesului, asigurând obținerea de produse finite cu porozitate și volum bine dezvoltate. În cazul făinurilor normale, α-amilaza se găsește sub formă de urme, dar în anumite cazuri poate lipsi complet (de exemplu grâne cultivate în anii secetoși). În acest caz este necesar adaosul exogen de α-amilază. β-amilaza se găsește în cantități suficiente în toate făinurile. Proteazele sunt enzime care au rolul de a hidroliza proteinele, împărțindu-se în proteinaze (endopeptidaze) și peptidaze (exopeptidaze). Cele mai prezente și importante în cantități mari sunt proteinazele. Acestea exercită o acțiune de înmuiere a glutenului, înrăutățind proproetățile reologice ale aluatului (3).

Însușirile organoleptice, fizice și chimice ale făinii sunt reprezentate de: culoare, gust și miros.

Culoarea este oferită de particulele de endosperm care prezintă o culorație alb-galbenă, datorită conținutului de pigmenți carotenoidici, dar și de particulele de tărâțe, de culoare închisă, dată de pigmenții flavonici ai acestora. Astfel, odată cu creșterea gradului de extracție al făinii, culoarea făinii se închide. Gustul de amar, de iute sau de rânced, precum și mirosul de mucegai, petrol sau alte mirosuri străine fac ca făina să nu mai poată fi utilizată în panificație, pentru că toate aceste defecte se regăsesc în produsul finit. Dintre însușirile fizice, face parte granulozitatea, care are un loc important. Ea influențează calitatea și difestibilitatea pâinii. Granulozitatea este influențată de extracția făinii, dar și de soiul grâului (3).

Însușirile de panificație ale făinii determină comportarea tehnologică a acesteia și cuprind: capacitatea de hidratare, capacitatea de a forma gaze, puterea făinii și capacitatea de a-și închide culoarea. Capacitatea de hidratare este definită ca fiind cantitatea de apă absorbită de făină pentru a forma un aluat de consistență standard (500 U.B (unități Brabender) ) și se exprimă în mL de apă absorbiți de 100g făină. Capacitatea de hidratare se află în strânsă legătură cu calitatea și extracția făinii, iar valorile normale ale acesteia sunt:

Făină albă: 50-55% ;

Făină semialbă: 54-58% ;

Făină neagră: 58-64%.

Capacitatea de a forma gaze se exprimă în mL de dioxid de carbon degajați. De exemplu, într-un aluat din 100g făină, 60 mL apă și 10g drojdie, fermentat 5 ore la 30oC.

Puterea făinii este caracterizată de capacitatea aluatului de a reține gazele de fermentare, dar și de a-și menține forma. Altfel spus, făinurile pot fi de mai multe tipuri: puternice sau foarte puternice, foarte bune pentru panificație, satisfăcătoare medii și slabe sau foarte slabe. Făinurile puternice sau foarte puternice și cele slabe sau foarte slabe se prelucrează în panificație cu rezultate bune prin utilizarea aditivilor. Puterea făinii și capacitatea ei de a forma gaze sunt importantele însușiri ale acesteia.

Făina se poate închide la culoare în timpul procesului tehnologic. Acest fapt apare datorită acțiunii unei enzime, numită tirozinază, asupra aminoacidului tirozină, cu formare de produși de culoare închisă, numiți melanine (3).

Verificarea calității făinii

Controlul calității făinii se face în laborator de către o persoană, numită laborant. În brutăriile de dimensiuni mici se realizează prin executarea unui control rapid a culorii, gustului, mirosului, fineții și a comportării în timul procesului tehnologic. (1)

Pentru controlul acesteia se procedează astfel: (1)

Culoarea se apreciază prin comparație astfel: se prelevează o cantitate suficientă de făină și se așează pe o lopățică din lemn, iar lângă aceasta se pune o cantitate aproximativ identică de făină etalon. Se presează cu o suprafață netedă și uscată, până când straturile ajung unul lângă celălalt, pentru o observare mai ușoară a corpurilor străine. Straturile de făină se compară atât în stare uscată, cât și în stare umedă. Umezirea se realizează introducând lopățica cu probă într-un recipient cu apă rece, unde se lasa aproximativ 1 minut, până când nu se mai formează bule de aer. Făina umedă se lasă la uscat, iar apoi se compară culoarea straturilor de făină.

Gustul se apreciază prin simpla mestecare a 1 gram de făină, totodată apreciind și prezența eventualelor impurități (pământ, nisip) prin scrâșnetul pe care îl produc.

Mirosul – se ia în palmă o cantitate mică de făină, se suflă asupra ei pentru a o încălzii și după aceea se apreciază mirosul sau se mai poate face prin introducerea făinii într-un pahar cu apă caldă la o temperatură de aproximativ 60 oC, se ține acoperit paharul 5 minute, apoi se miroase conținutul. Aceasta nu trebuie să aibă miros străin, ci caracteristic cerealei din care face parte.

Finețea se apreciază prin frecarea între degete, în acest fel simțindu-se dacă granulația făinii este prea mare sau dacă este moale (fină).

Comportarea făinii în procesul tehnologic se referă la examinarea aluatului la întindere și observarea modului în care se manifestă în etapa de dospire. Dacă este aplicat cum trebuie, acest procedeu oferă informații foarte valoroase, asemănătoare cu cele obținute în urma analizelor complexe de laborator.

În tabelul de mai jos se găsește caracterizarea aluatului în funcție de calitatea făinii.

Tabelul 2. Caracterizarea aluatului în funcție de calitatea făinii (1)

2.1.2. Apa

Apa contribuie la formarea aluatului, iar datorită ei are loc procesul de fabricare al pâinii. În prezența ei se petrece hidratarea particulelor de făină, în principal a proteinelor glutenice. În lipsa apei nu se poate obține aluatul. (3) Cu toate acestea, apa trebuie să îndeplinească o serie de condiții specifice apelor potabile și anume:

să nu aibă culoare, miros sau gust străin;

să nu conțină particule de proveniență vegetală sau animală, alte particule dăunătoare sănătății (ouă sau larve de paraziți) sau organisme biologice din mediul înconjurător.

Un rol important îl are duritatea apei. Aceasta trebuie să aibă o anumită duritate, care este determinată de conținutul de săruri de magneziu și de calciu dizolvate în apă și se măsoară în grade de duritate. Un grad de duritate corespunde la 10 mg CaO/L sau 7,4 mg MgO la un litru de apă. De exemplu, apa sălcie are o duritate mai mică de 10 grade, apa normală, bună pentru fabricarea pâinii, 10-18 grade, iar cea cu duritate peste 18 grade este considerată o apă tare. Se preferă apele cu duritate medie (5-10 grade duritate) și duritate mare (10-20 grade). Apele cu duritate foarte mare sunt alcaline și nu sunt bune pentru aluat. În astfel de cazuri, se aplică procesul de dedurizare a apei. (3) Foarte importantă este și încărcătura microbiologică, care trebuie să conțină maximum 20 microorganisme/mL și să nu conțină bacterii coliforme, deoarece orice bacterie care nu se distruge până la temperatura de 98OC (temperatură care se atinge în ultimele minute de coacere) rămâne în miezul pâinii și poate îmbolnăvi consumatorul. (3)

Aprobarea apei pentru fabricarea pâinii se face în laboratoare autorizate, special amenajate pentru verificarea calității acesteia. Orice fabrică de pâine trebuie să aibă avizul organelor sanitare, care sunt în măsură să stabilească condițiile de plauzibilitate pentru consum la fabricarea pâinii.

Apa tehnologică necesită încălzire la temperaturi cuprinse între 25-35OC în funcție de:

anotimpul de lucru;

temperatura făinii;

temperatura necesară pentru aluat.

Nu trebuie să depășească temperatura de 35O C, pentru că glutenul începe să se degradeze, să se coaguleze, iar drojdia își reduce activitatea. În acest caz, făina trebuie încălzită, astfel încât, făina utilizată la fabricarea maielei să nu depășească 15O C. (1)

Verificarea calității apei se efectuează pe cale senzorială, examinându-se mirosul, gustul, dar și eventualele impuritățile vizibile.

2.1.3. Drojdia de panificație

Drojdia este folosită ca afânător biochimic în panificație. Ea aparține genului Saccharomyces, specia Saccharomyces cerevisiae și are capacitatea de a fermenta toate zaharurile din aluat (glucoza, fructoza, zaharoza și maltoza). Poate fi de 3 tipuri și anume:

presată/ comprimată;

uscată;

lichidă.

Primele două se obțin în fabrici de drojdie, iar cea lichidă în fabrica de pâine.

Drojdia comprimată este reprezentată de o aglomerare de celule de drojdie, obținute prin fermentarea melasei (de la fabricile de zahăr), peste care se adaugă săruri nutritive. Aceasta produce în aluat fermentația alcoolică, datorită degajării de dioxid de carbon, care apoi afânează aluatul. În urma procesului, aluatul crește (își mărește volumul), devine pufos, iar miezul formează porii, cu miros și gust specific. Aceasta se desface în apă caldă la 30-35O C, realizându-se repartizarea uniformă a celulelor de drojdie în maia sau aluat subordonat fermentației. Drojdia are gust de fructe și un ușor miros de alcool. Se găsește sub formă de calup, cu greutatea cuprinsă între 0,5-1 kg, având suprafața netedă, culoarea cenușiu-deschis cu nuanță gălbuie, consistență densă, neonctuoasă și nelipicioasă.

Drojdia uscată este obținută din drojdia comprimată proaspătă supusă procesului de uscare, până ajunge la o umiditate de aproximativ 6%. Aceasta se folosește mai puțin decât drojdia comprimată. Se păstrează cel mai bine în saci de hârtie cașerați cu polietilenă, în loc uscat, ferit de razele solare.

Drojdia lichidă este alcătuită din făină opărită sau din zahăr și malț, sau din făină, apă și hamei. Aceasta conferă o aromă mai bună pâinii, fiind mult mai rezistentă la păstrare. Pâinea preparată cu drojdie lichidă are aciditatea mai mare cu 1 grad. (1) Indiferent de tipul de drojdie utilizat la prepararea pâinii, în perioadele calde este necesară reducerea cantității de drojdie cu 15-30%, iar în periodele reci se majorează cu același procent. (3)

Toate tipurile de drojdie trebuie rehidratate cu apă caldă (la temperaturi cuprinse între 30-43O C), deoarece dacă se utilizează apă rece procesul de rehidratare este lent, ducând la slăbirea structurii glutenice din aluat. (3)

Pentru a putea fi apreciată calitatea drojdiei trebuie preparată într-un mojar o cantitate suficientă de aluat (format din făină, drojdie și apă) la temperatura de 30 oC. Se amestecă cu ajutorul unei baghete de sticlă, rezultând un cocoloș cu textură netedă. Acesta se trece într-un pahar cilindric umplut cu apă la temperatura de 32 oC, după care se așează în termostat la 33 oC. Se noteaza timpul la care cocoloșul a fost introdus în apă și cel în care acesta a ieșit la suprafață. Calitatea drojdiei și puterea ei de fermentare este cu atât mai bună, cu cât cocoloșul iese mai repede la suprafață. Drept urmare, drojdia poate fi clasificată astfel:

de calitate foarte bună – după 10-15 minute;

de calitate bună – după 15-22 minute;

de calitate satisfăcătoare – după 22-30 minute;

de calitate nesatisfăcătoare – după 30 minute. (1)

2.1.4. Sarea

Sarea are un rol bine definit în industria panificației și anume de a da gust, dar și de a îmbunătății proprietățile aluatului, făcându-l mai elastic. La folosirea unei făini de calitate superioară se adaugă o cantitate mai mică de sare, pe când la o făină de calitate mai scăzută o cantitate mai mare. Se crește adaosul de sare în cazul utilizării făinurilor provenite din grâu cu un număr mare de boabe încolțite, din grâu nou sau nematurizat. În anotimpul călduros se crește cantitatea de sare, iar în cel răcoros se scade.

Aceasta se folosește dizolvată și strecurată, deoarece acest lucru ajută la distribuirea ei cât mai uniformă în toată masa aluatului și la eliminarea posibilelor impurități minerale.

Sarea se pregătește sub formă de soluție, cu o concentrație de 30 g/100 mL, prin amestecare cu apă la o temperatură de 20OC. (1)

Ea influențează o serie de factori, precum: (3)

Proprietățile reologice ale aluatului;

Procesele biochimice;

Procesele microbiologice, de înmuiere și de fermentare;

Calitatea pâinii.

Controlul calității sării se face cu ajutorul unui examen senzorial, verificându-se astfel mirosul, gustul, culoarea și puritatea acesteia. (1)

2.2. Materii auxiliare

Din această categorie fac parte materialele folosite pentru îmbunătățirea gustului și creșterea valorii nutritive și anume: zaharurile, grăsimile, laptele și subprodusele din lapte, ouăle, fibrele alimentare, glutenul vital din grâu, condimentele și semințele care se pot pune pe suprafața pâinii. (3)

2.2.1. Zaharuri

Cele mai folosite zaharuri din industria panificației sunt: zahărul de sfeclă sau de trestie (zaharoza), glucoza și mierea de albine. Ele se adaugă pentru înmuierea aluatului, reducându-se astfel cantitatea de apă folosită în etapa de frământare, îmbunătățirea gustului și aromei, rumenirea cojii, pentru creșterea valorii nutritive și nu în ultimul rând pentru accelerarea procesului de fermentație. (3) (1)

Zahărul poate fi de două tipuri și anume: zahăr sub formă de pulbere (zahăr farin) sau în cristale mici (zahăr tos). (1) Zahărul de calitate superioară are culoare albă, nu prezintă gust și miros străin, este solubil în apă și formează soluții incolore, limpezi, fără sedimente. (1)

Glucoza se poate găsi atât în stare solidă, cât și în stare lichidă sub forma unui sirop vâscos. Glucoza solidă are culoare alb-gălbuie, nu prezintă miros, are gust dulceag ușor sărat și este ușor solubilă în apă, formând o soluție limpede, iar cea lichidă, numită și sirop de glucoză, este incoloră, fără miros, cu gust dulceag ușor sălciu și are o consistență vâscoasă. Siropul de glucoză are în componență: 40% glucoză și maltoză, 40% dextrine și 20% apă. (1)

Mierea face parte din clasa produselor naturale și are în compoziția sa glucoză, fructoză, dextrină, apă, substanțe aromate, etc. Are gust dulce, iar aroma și vâscozitatea depind de natura florilor din care provin (salcâm, tei, polifloră, etc). Culoarea variază și ea în funcție de felul florilor din care provin, de la incoloră până la galben sau chiar brun-roșcat. (1)

Verificarea calității substanțelor dulci se face pe cale senzorială a probelor prelevate din loturile de produse. (1)

2.2.2. Grăsimi

Printre grăsimile folosite la prepararea produselor de franzelărie, se amintesc: uleiul de floarea-soarelui sau cel de soia. (3) Adaosul de grăsimi oferă gust produselor, conduce la îmbunătățirea calităților lor, dar și la creșterea valorii nutritive. (1)

Grăsimile adăugate în aluat, influențează: (3)

Proprietățile reologice ale aluatului;

Activitatea fermentativă a drojdiei, atunci când cantitatea de grăsime depășește 10%, fapt datorat de absorbția la suprafața celulelor de drojdie;

Calitatea pâinii, pentru că grăsimile îmbunătățesc flexibilitatea miezului, dar și a cojii și păstrează pâinea proaspătă.

2.2.3. Lapte și subproduse de lapte

Se folosesc în special pentru produsele de franzelărie, de preferat fiind laptele praf, deoarece este mai ușor de depozitat. (3)

2.2.4. Condimente

Cele mai utilizate condimente sunt ceapa și chimenul și se folosesc pentru tipurile speciale de pâine pentru a da gust. Ceapa se folosește sub formă de fulgi hidratați la temperatura camerei aproximativ 30 de minute, iar chimenul pentru pâinea de secară și pentru cea obținută din grâu și secară. (3)

2.2.5. Semințe

Cele mai frecvent folosite semințe din industria panificației sunt macul și susanul care se presară la suprafața produsului în scopul de a da aroma specifică dezvoltată în timpul procesului de coacere prin prăjire. (3)

2.2.6. Conservanți

Conservanții sunt folosiți în scopul de a proteja produsele de microbi și pentru a împiedica alterarea. Ei au rolul de a ne feri de intoxicațiile alimentare, dar și de a păstra gustul și aspectul de proaspăt. (4 http://votp.info/sanatate/7-conservanti-alimentari-siguri/ accesat la data de 27.03.2017 ora 23.01) Din categoria conservanților fac parte acetații, propionații și sorbații. Cel mai reprezentativ dintre acetați este oțetul, care posedă acțiune antibacteriană, dar cei mai des folosiți în panificație sunt propionații (acidul propionic și propoinatul de calciu). Aceștia din urmă au acțiune mică de inhibare asupra drojdiei și se folosesc în cantități mici (între 0,2-0,3%).

Acidul propionic are avantajul că prezintă acțiune antifungică și antibacteriană, dar și inconvenientul că înmoaie aluatul. Sorbații au acțiune antifungică, fiind activi la pH<6 și se utilizează la stropirea produselor după etapa de coacere, prevenind astfel mucegăirea. (3)

2.3. Depozitarea materiilor prime și auxiliare

Depozitarea se face în scopul de a asigura permanent un stoc tampon pentru fabrica de pâine. În cazul făinii de exemplu, depozitarea acesteia are de cele mai multe ori menirea de a asigura maturizarea ei. (3) Depozitarea se realizează în condiții bune, care să asigure păstrearea calității materiilor prime și auxiliare până la utilizarea lor în procesul de fabricație. (3)

Tabelul 3. Caracteristicile depozitelor de materii prime și auxiliare. (3)

Maturizarea făinii reprezintă procesul central care se desfășoară pe parcursul depozitării ei, atunci când condițiile sunt normale, respectiv: temperatura depozitului se află între 18-20 OC, umiditatea relativă <65%, iar umiditatea făinii 12-15%. Scopul maturizării este reprezentat de îmbunătățirea însușirilor tehnologice.

Pe parcursul maturizării făinii, aceasta suferă câteva modificări, și anume:

umiditatea se schimbă până la așa zisa umiditate de echilibru higrometric, corespunzătoare parametrilor aerului din depozit;

albirea are loc datorită oxidării pigmenților carotenoidici (se remarcă păstrarea mai îndelungată a făinii);

îmbunătățirea calității pâinii (datorită maturizării făinii volumul pâinii se mărește, lățimea pâinii coapte pe vatră scade și se îmbunătățește aspectul cojii).

Conform viziunii actuale, maturizarea făinii este o îmbunătățire a însușirilor reologice ale glutenului. Timpul de maturizare naturală a făinii depinde de mai mulți parametrii: calitatea inițială a făinii, extracția și umiditatea ei, dar și de temperatura din depozit. Cu cât calitatea făinii este mai slabă, extracția și umiditatea ei sunt mai mici și temperatura din depozit este mai mică, cu atât durata de maturizare este mai mare. Păstrarea făinii în timpul iernii, opresc inițial procesul de maturizare. Cu cât făina ia contact cu aerul, cu atât procesul de maturizare se accelerează.

Făinurile de extracții mari ajung la valoarea maximă a însușirilor lor tehnologice după aproximativ 3-4 săptămâni, iar cele de extracții mici după 1,5-2 luni.

În cazul în care făina este depozitată o perioadă mai mare de timp încep să apară înrăutățiri ale calității acesteia. Astfel, pentru făina ce conține și germenele boabelor (care au un conținut mare de grăsimi nesaturate, predispuse la râncezire), durata de păstrare este de 3 luni maxim. (3)

III. Procesul tehnologic de obținere al pâinii

3.2. Procesul tehnologic propriu-zis de fabricare a pâinii

3.2.1. Pregătirea materiilor prime și auxiliare

Pregătirea făinii se compune din operații de: amestecare, cernere, încălzire, chiar și reținerea impurităților feroase. (3) Amestecarea acestora se face în scopul de a obține loturi de făină de calitate medie, din care să se obțină produse finite de o calitate cât mai ridicată. De exemplu, făina cu un conținut mic de gluten se amestecă cu făina cu o cantitate mai mare de gluten, făina cu capacitate mică de a forma gaze cu făina cu capacitate mai mare de a forma gaze, făina care își închide culoarea pe parcursul fabricării cu cea care nu se închide la culoare, etc. Stabilirea amestecului se face în laborator, în funcție de analizele efectuate asupra fiecărui lor de făină.(2) Cernerea urmărește înlăturarea impurităților mari ajunse întâmplător în făină după procesul de măcinare și se realizează cu ajutorul sitelor. (3) Eliminarea așchiilor metalice ajunse în timpul procesului de măcinare de la valțuri în făină se face cu ajutorul magneților. (3)

Pregătirea apei constă în etapa de încălzire a acesteia până la temperatura ideală prelucrării, întrevăzută în rețetă. Dacă temperatura apei este prea mare, atunci se amestecă cu apă rece. (2)

Pregătirea drojdiei are la bază obținerea unei suspensii cu o repartizare ordonată a celulelor de drojdie în semnifabricatul supus fermentației, așadar și o afânare uniformă a aluatului, respectiv a produsului finit. Suspensia se obține din drojdie comprimată (uscată) și apă caldă, la o temperatură de aproximativ 30-35 OC, utilizându-se instalații simple cu agitare mecanică sau instalații complexe de pregătire a suspensiei de drojdie. În același timp cu prepararea suspensiei sau după aceasta are loc o activare a drojdiei. Activarea drojdiei se face prin adăugarea unei cantități mici de făină în suspensie, creându-se astfel un mediu hrănitor (conține zaharuri fermentescibile, azot asimilabil, vitamine, minerale în special azot și fosfor), în care celulele de drojdie se hrănesc și încep să se activeze. Activarea este mult mai rapidă dacă se folosește extract de malț, făină opărită, etc, iar durata este de 30-90 minute la temperatura de 30-35 OC, funcție de calitataea acesteia. (2) Foarte importantă este și proporția drojdiei din mediu. Astfel, cu cât aceasta este mai mică, cu atât activarea se produce mult mai repede. (3) Masa de drojdie care se adaugă în etapa de frământare este de 0,4-5% față de făină, funcție de calitatea drojdiei și a făinii. (2)

Pregătirea sării. Clorura de sodiu (NaCl) se utiliează în panificație, pentru a da gust mai bun pâinii, dar și pentru a îmbunătății proprietățile glutenului și ale aluatului transformându-l într-unul mai tare și mai rezistent la acțiunea enzimelor. Aluatul fără sare are o consistență moale, se rupe foarfte ușor, iar la dospire bucățile de aluat se lățesc. Cantitatea de sare care se adaugă în aluat variază în primul rând cu calitatea făinii utilizate (procentul de sare trebuie mărit în cazul folosirii făinii albe), cu anotimpul (în anotimpurile calde se mărește) și nu în ultimul rând cu sortimentele de produse ce urmează a fii fabricate. Pentru ca sarea să fie distribuită uniform în toată masa aluatului, ea trebuie mai întâi de toate dizolvată cu apă cu temperatura cât mai aproapiată de cea folosită la prepararea aluatului. Astfel, prin dizolvare se poate realiza și o purificare a acesteia prin decantarea posibilelor impurități din soluție. (2)

3.2.2. Prepararea aluatului

Pentru prepararea aluatului se utilizează două mari metode și anume:

directă (monofazică);

indirectă (polifazică). (2)

Metoda directă (monofazică) se remarcă prin faptul că la aceasta toate componentele din rețeta de fabricație se introduc în același timp în etapa de frământare. Este cea mai simplă metodă și rapidă în același timp de preparare a aluatului, dar consumul mare de drojdie prezintă un dezavantaj. (3) Această metodă înglobează două procedee de preparare puțin diferite între ele:

procedeul clasic (aluatul este frământat cu ajutorul unor malaxoare lente timp de 10-15 minute, apoi este lăsat să fermentaze 2-3 ore la o temperatură de aproximativ 30-32 OC); (2)

procedeul rapid (aluatul este frământat cu malaxoare ce au turație mare, apoi este lăsat la fermentat timp de 20-30 minute. (2) Reducerea timpului de fermentare ajută aluaturile preparate prin acest procedeu să beneficieze de o prelucrare mecanică mult mai bună decât aluaturile obținute prin procedeul clasic, dar trebuie cunoscut faptul că prin reducerea timpului de fermentare pot apărea și implicații negative referitoare la gust, aromă și menținerea duratei prospețimii. Alături de micșorarea timpului procesului tehnologic, dar și de obținerea unei pâini de calitate superioară reprezintă avantajele acestui procedeu. (3)

Metoda indirectă este constituită din două metode:

metoda bifazică;

metoda trifazică.

Metoda bifazică este compusă din maia și aluat. (3)

Maiaua este un aluat, unde se dezvoltă anumite substanțe aromatice și celulele de drojdie se înmulțesc ducând la obținerea unei pâini cu miez gustos, dar și foarte afânat. (2) Aceasta se prepară din făină, apă și drojdie. Pentru a crește aciditatea inițială a acesteia se adaugă puțină maia fermentată (baș), cantitatea acestuia variază cu calitatea făinii între 5 și 20%. Pentru făinurile de calitate mică este posibilă adăugarea de sare în proporție de 0.5% față de total făină prelucrată. Adaosul de sare este benefic și pentru a crește stabilitatea la fermentare a maielei pe parcursul anotimpului călduros. În funcție de consistență, maiaua poate fi fluidă sau consistentă. Maiaua fluidă, numită și poliș, conține 30-40% din făina prelucrată și are o umiditate cuprinsă între 63-75%, iar cea consistentă între 30-60% din cantitatea de făină prelucrată și are umiditatea de 41-44%. Pentru a obține o pâine de calitatea superioară nu trebuie ca făina ce este introdusă în maia să scadă sub 25% din cantitatea de făină prelucrată. (3)

Aluatul este obținut din maiaua fermentată, făina care a mai rămas, apă, sare și materii auxiliare. (2)

Metoda trifazică se compune din prospătură, maia și aluat. Aceasta este indicată la prelucrarea făinurilor de extracție mare și a celor de calitate mică, dar și pentru cele degradate. Prospătura este reprezentată de o cultură de bacterii și drojdii care se folosesc pentru a crește aciditatea inițială a maielei și aluatului, fiind utilă pentru întărirea glutenului dar și pentru obținerea unor produse cu gust bun. Prospătura este formată din 5-20% din totalul de făină prelucrată funcție de calitatea făinii, a drojdiei și a apei. Pentru a crește aciditatea acesteia se adaugă 1% baș (maia fermentată). Prospătura este frământată timp de 6-8 minute și fermentată aproximativ 4-6 ore la o temperatură cuprinsă între 27-28 OC în funcție de extracția, dar și de calitatea făinii. Maiaua este pregătită din prospătura fermentată, făină, apă și drojdie folosite după fermentare la prepararea aluatului. Prepararea prin metoda trifazică a prospăturii, maielei și aluatului se face respectând principiile prezentate la metoda anterioară, privind mărimea fazelor aluatului, durata de frământare și fermentare, precum și temperatura acestora. (3)

3.2.3. Frământarea aluatului

Această operație tehnologică constă în obținerea din materiile prime și auxiliare, a unui aluat omogen de o anumită structură și însușiri reologice referitoare la rezistență, elasticitate și plasticitate. Acestea din urmă influențează forma și volumul pâinii, gradul de elasticitate al miezului și al cojii, precum și menținerea prospețimii acesteia. (1) Operația de frământare este alcătuită din două faze și anume: una de amestecare a tuturor componentelor aluatului și una de hidratare a acestora. Timpul în care se desfășoară această etapă este de 4-5 minute, executată la viteză mică (la prima treaptă de viteză a malaxoarelor) depinzând de temperatura dar și de granulozitatea făinii. (2) Frământarea se realizează în cuva malaxorului, unde au fost introduse materiile prime și auxiliare. Ușor se formează aluatul, timp în care în acesta au loc o serie de procese fizice, chimice, biochimice și coloidale. Amestecarea făinii cu apă, face ca granulele de făină să o absoarbă de la exterior către interior mărindu-și volumul, conducând astfel la formarea unei paste omogene elastice. Operația trebuie executată până când aluatul ajunge să aibă o consistență normală. În primele momente ale frământării, amestecul obținut este moale, neuniform, lipicios, iar cu timpul devine mai legat și se desprinde cu ușurință de pe brațul malaxorului și de pe pereții cuvei. Frământarea este considerată terminată în momentul în care maiaua are consistență optimă, este elastică, nelipicioasă, la pipăit este uscată, iar la o ușoară apăsare cu degetul aceasta revine la forma inițială. Acesta reprezintă momentul maxim de frământare care nu trebuie depășit, deoarece o eventuală continuare a acesteia ar duce la obținerea unui aluat moale și lipicios. (1) Aluatul insuficient frământat este neomogen, vâscos și lipicios. (2)

Frământătoarele de aluat pot fi de două tipuri: cu funcționare discontinuă și cu funcționare continuă. (2) Frământătoarele cu funcționare discontinuă lucrează în șarjă (în flux discontinuu) și pot fi cu axe orizontale, înclinate sau verticale. Din categoria frământătoarelor cu axe înclinate face parte frământătorul Independența, reprezentat în figura de mai jos:

Fig. Schema constructivă a frământătorului Independența 1.cuvă; 2.arbore antrenare cuvă; 3.bară întrerupere acționare; 4.braț de frământare; 5.roată ridicare braț; 6.apărătoare; 7.sistem blocare cărucior; 8.carcasă transmisiei.

Frământătorul Tehnofrig este un frământător din categoria celor cu axe verticale și este construit astfel:

Fig. Frământător Tehnofrig

1.cuvă; 2.cărucior; 3.sistem de blocare; 4.braț de frământare; 5.colivie; 6.braț fix; 7.carcasa transmisiei; 8.mecanism ridicare braț.

Frământătoarele cu funcționare continuă redau în același timp etapele operației de frământare și anume: amestecare, formarea aluatului și tensionarea (întinderea) lui. Prin racordul de alimentare se introduc continuu materiile prime și cele auxiliare, în cantități bine stabilite și cu un debit constant, aluatulieșind pe la partea opusă alimentării. Dintre frământătoarele cu funcționare continuă amintim frământătorul Nudelman prezentat mai jos:

Fig. Frământătorul continuu, model Nudelman

1.gură de alimentare; 2.spiră elicoidală; 3.benzi; 4.discuri cilindrice; 6.pârghie; 7.resort; 8.amortizor

3.2.4. Fermentarea aluatului

Fermentarea are loc pentru a se obține un aluat cât mai bine afânat din care să se poată face produse cu un volum cât mai mare, miez elastic și poros. În același timp, în aluat se formează unele substanțe capabile să ofere gust și aromă specifică produselor de panificație. Pe parcursul procesului de fermentare, în aluat se continuă procesul de multiplicare a drojdiilor, cel mai des întâlnit fiind procesul de fermentație alcoolică cu degajarea dioxidului de carbon, a alcoolului etilic și a unei cantități neglijabile de căldură. Fermentarea se face după etapa de frământare direct în cuva malaxorului, care se acoperă cu o pânză albă pentru a crea un spațiu prielnic fermentației alcoolice, dar și pentru a poteja aluatul de curenții de aer. Temperatura fermentării este cea la care are loc prepararea semifabricatului (26-29 OC pentru prospătură și maia, 20-31 OC pentru aluat).

Pentru o fermentare cât mai bună trebuie să se țină seama de umiditatea relativă a aerului care trebuie să fie cuprinsă între 75-80% și să fie lipsită de curenți și nu în ultimul rând de temperatură care trebuie să fie destul de crescută (între 28-32 OC). Durata procesului de fermentare fluctuează în funcție de natura semifabricatului precum și de calitatea făinii utilizate conform tabelului de mai jos: (1)

Tabelul. Durata medie de fermentare pentru prepararea aluatului

Dacă se folosesc făinuri de calitate slabă, durata fermentării este mai redusă, pe când în cazul utilizării unor făinuri de calitate superioară durata procesului este mai mare.

Controlul etapei de fermenare se realizează senzorial și prin determinarea temperaturii și acidității. Prospătura sau maiaua care au fost bine fermentate sunt crescute bine (au volum mare), iar suprafața inițială care era convexă, devine plată, mirosul devine foarte puternic de alcool, consistența se reduce, iar structura este poroasă având aspect de burete. Aluatul bine fermentat este cunoscut prin faptul că este neted, se întinde în fire paralele, este elastic, nelipicios și are un miros plăcut, iar în secțiune strcutura este poroasă, uniformă, cu aspect de uscat. Controlul temperaturii prospăturii, maielei și aluatului este un parametru foarte important pentru desfășurarea în condiții optime a procesului de fermentare. Astfel, valoarea temperaturii trebuie să se încadreze în limitele specificate în rețetă. Controlul acidității se realizează în laborator prin determinarea acidității unei cantități de aluat prelevat din centrul și din marginea cuvei și de la diferite adâncimi. (1)

3.2.5. Prelucrarea aluatului

Această fază are la bază operațiile de: divizare, premodelare (rotunjire), repaus intermediar, modelare și fermentare finală (dospire finală). (1)

Divizarea reprezintă prima fază a etapei de prelucrare a aluatului și constă în fragmentarea aluatului în bucăți de o anumită greutate, prestabilită, în funcție de greutatea produsului ce se dorește a fi obținut. (1 sau 2) Această operație se poate realiza manual în brutăriile mici sau mecanizat în cele mari. (1) Divizarea mecanică se face cu ajutorul unor utilaje speciale, care împart aluatul în bucăți egale de o greutate cunoscută, ceea ce duce la o dospire și coacere uniformă. Aceste utilaje au la bază principiul volumetric, exactitatea fiind redusă, datorită masei variabile a aluatului, fiind necesară o presare a acestuia pentru obținerea unei mase uniforme. În mod normal, o astfel de mașină de divizat este compusă din următoarele elemente: rezervor tampon de aluat, generator de presiune și un dispozitiv de divizat.

Mașina de divizat model Novicov, prezentată în figura de mai jos, este alcătuită dintr-o spiră elicoidală (2), care preia aluatul din pâlnia de alimentare (3) și îl deplasează prin carcasa (1), până la ștuțul demontabil (9), unde este forțat să treacă pe banda transportoare (7). La ieșirea din ajustaj, cilindrul de aluat format este tăiat periodic de un cuțit (5) care este acționat în mișcare de rotație de mecanismul cu excentric (6). Mașina poate avea una sau două spire elicoidale amplasate într-o carcasă. (2)

Fig. Mașina de divizat aluatul, model Novicov

1.carcasă; 2.spiră elicoidală (șnec); 3.pâlnie de alimentare; 4.clapetă de reglare debit; 5.cuțite de divizare; 6.mecanism acționare cuțit; 7.transportor evacuare; 8.canal de evacuare; 9.ștuț demontabil

Premodelarea (rotunjirea) se efectuează pentru îmbunătățirea închiderii porilor, dar și pentru obținerea unei forme cu o suprafață exterioară continuă, de formă rotundă. (2) Datorită presiunii exercitate asupra aluatului, se înlătură o parte din gaze, iar peliculele de gluten se lipesc între ele. (3)

Repausul intermediar are loc în încăperi neclimatizate și durează de regulă între 1-8 minute în funcție de calitatea făinii, dar și de consistența aluatului. Astfel, aluaturile provenite din făuinuri slabe (aluaturi moi) au nevoie de o durată mai mare de repaus. Are rolul de a reduce tensiunile interne apărute în aluat în timpul celor două operații anterioare (divizare și premodelare). (3)

Modelarea este o operație de deformare, obținută prin acțiunea unor forțe exterioare, asupra unui corp vâscos ce are proprietăți elasto-plastice. Această operație este asemănătoare cu cea de frământare existând deosebirea că se acționează numai în exterior, față de frământare unde se acționează și în interior. Schimbarea formei bucății de aluat se poate realiza prin deformare prin presare sau deformare sub greutate proprie (autodeformare). (2) Operația se poate face manual sau cu ajutorul mașinilor de modelat. Mașinile de modelat pot fi de două tipuri și anume: mașini de modelat rotund și mașini de modelat aluatul în format lung. În figura de mai jos este prezentată schema unei mașini de modelat rotund.

Fig. Mașină de modelat rotund

1.suprafață conică exterioară; 2.ax de rotație; 3.jgheab fix; 4.cadru rigid; 5.plan înclinat de evacuare.

Suprafața (1) poate avea în dotare striuri pentru a crește frecarea cu bucățile de aluat. La mică distanță se află jgheabul (3), susținut de un cadru rigid (4). Alimentarea cu bucățile de aluat se face pe la partea inferioară (prin zona A). Datorită interacției dintre suprafața de sprijin și aluat, acesta din urmă primește o mișcare de rotație proprie, precedând traseul jgheabului. (2)

Dospirea finală (Fermentarea finală) reprezintă operația care are loc după ce bucățile de aluat au fost modelate în formă finală. (3) Principalul scop al dospirii îl reprezintă concentrarea dioxidului de carbon (CO2) în aluat, care a fost înlăturat în proporție de 80% la etapa de modelare. În cazul în care, bucata de aluat ar fi introdusă imediat în cuptor fără a trece și prin operația de dospire, atunci pâinea ar avea un volum redus, miezul foarte puțin afânat, iar coaja ar prezenta crăpături și rupturi. Pe tot parcursul acestei etape de dospire, formarea gazelor trebuie să crească câte puțin și să atingă valoarea maximă atunci când aluatul este introdus în cuptor. Dospirea finală trebuie să se realizeze într-un anume microclimat (temperatura de 30-35 OC, umiditatea de 70-85%, iar durata de 25-90 minute în funcție de calitatea făinii, gradul de fermentare al aluatului, consistența aluatului, dar și compoziția acestuia), util pentru a ajuta fermentația, dar și pentru a împiedica uscarea bucăților de aluat. Pentru produsele cu masa cuprinsă între 0.5-1kg durata medie de dospire este de 30 minure, iar pentru produsele cu masă mai mare, 1.5-2kg durata este de 45 minute. (2) Temperatura este foarte importantă, iar dacă nu se respectă întocmai se poate ajunge la o dospire excesivă sau insuficientă. De asemenea, nerespectarea umidității aerului afectează calitatea produselor. O umiditate redusă face ca produsele să aibă un volum mic, coaja groasă, să prezinte crăpături și să fie puțin rumenită, iar umiditatea excesivă poate duce la obținerea produselor aplatizate și neregulat rumenite. Prin examen organoleptic se poate decide dacă aluatul a atins sau nu momentul optim de fermentație de către o persoană autorizată (cocător), iar în laborator se face prin determinarea acidității. Organoleptic trebuie verificat volumul, dar și proprietățile fizice ale aluatului, fiind considerat optim în momentul în care bucata este elastică, moale și dezvoltată, iar la o ușoară apăsare cu degetul aceasta revine la forma inițială. Determinarea acidității se face prin prelevarea unei mici cantități de aluat din centrul bucății, similar determinării acidității aluatului nedivizat. (1)

Tabelul. Valori medii ale timpului de dospire pentru principalele produse de panificație (1)

3.2.6. Coacerea

Este operația ajutătoare aluatului de a-l transforma în produs finit și se realizează în niște cuptoare speciale numite cuptoare de panificație. (1) Coacerea este reprezentată ca fiind cea mai importantă operație, deoarece ea produce schimbarea materiilor prime utilizate la prepararea aluatului în produse alimentare bune de consum. Mecanismul acestui proces urmărește felul în care căldura pătrunde în bucata de aluat prin termodifuzie, conductibilitate și difuzia umidității sub formă lichidă și de vapori. (2)

Durata procesului de coacere oscilează între 30-60 minute pentru pâine și între 10-25 minute pentru produsele de franzelărie și specialități de panificație. Nerespectarea regimului de coacere poate duce la obținerea unor produse necoapte, cu miez neelastic și care poate să prezinte miros de crud. De asemenea este o problemă și dacă se depășește timpul de coacere, deoarece se pot obține produse neconforme din punct de vedere calitativ și de aceea verificarea treptată a întreg proceseului de coacere al pâinii este extrem de importantă pentru calitatea ei. Examinarea se face senzorial, iar pentru aceasta este necesară o bună cunoaștere din partea cocătorului. Caracteristicile pe care trebuie săle îndeplinească neapărat o pâine bine coaptă sunt enumerate mai jos:

greutatea trebuie să pară ușoară comparativ cu volumulpe care îl are;

culoarea cojii trebuie să fie rumenă;

printr-o simplă apăsare a cojii cu degetul, aceasta trebuie să revină la forma inițială în cel mai scurt timp. (1)

Imediat după ce bucata de aluat a fost introdusă în cuptor începe să îi crească volumul, pe care îl va menține alături de formă până la sfârșitul coacerii. Volumul se mărește datorită dioxidului de carbon provenit din fermentare sub acțiunea căldurii din cuptor.

Totodată suprafeței bucății de aluat i se formează o peliculă uscată, subțire care se transformă ulterior într-o coajă care pe parcurs se va îngroșa din ce în ce mai mult. Datorită căldurii mari, bucata de aluat pierde apă din straturile exterioare și apoi din cele interioare datorită fenomenului de vaporizare. Vaporii de apă ce se află în straturile interioare ale bucății de aluat nu pot părăsii porii cojii, deoarece sunt mult mai mici decât cei din miez și de aceea apa se adună în partea de sub coajă, se încălzește și se condensează pe straturile mai reci din interiorul bucății de aluat. Straturile acestea se vor încălzi, apa va tinde să vină spre coajă și iar se va întoarce și se va condensa pe un strat de aluat rece. Cu alte cuvinte, aceasta demonstrează că în bucata de aluat umiditatea scade de la coajă spre miez, temperatura crește tot la fel, iar acest fenomen poartă denumirea de difuzie termică a umidității. Diferența dintre bucata de aluat și cuptor, la începutul coacerii este de 250-30 OC, urmând ca la final să fie de 250-180 OC. Temperatura cojii s-ar putea carboniza dacă, după uscare nu i-ar fi aplicată și o fază de răcire prin supraîncălzirea vaporilor de apă care se degajă din miezul pâinii direct în camera de coacere. Din analiză reiese că la coacere, 94-96% reprezintă pierderile de umiditate, restul fiind CO2, acizi volatile, alcool, aldehide și cetone. Temperaturile specifice acestui proces sunt următoarele:

35 OC: granița dintre fermentarea lentă și cea rapidă;

45 OC: bariera peste care drojdiile își termină activitatea;

50-55 OC: cea mai mică consistență a aluatului; apare apa liberă eliberată de gluten în aluat;

60 OC: începutul etapei de gelificare a granulelor de amidon;

70-75 OC: sfârșitul activității bacteriilor;

95 OC: sfârșitul gelificării amidonului, dar și transformării aluatului în miez;

95-97 OC: sfârșitul etapei de coacere. (2)

Camerele de coacere sunt niște încăperi care fac parte din cuptoarele de pâine, unde sunt introduse bucățile de aluat pentru obținerea produselor finite. După funcționare, acestea pot fi cu funcționare discontinuă (în șarje) sau cu funcționare continuă.