Painea cu Nuca – Caracterizare Reologica [311478]

CAP. I. NOȚIUNI INTRODUCTIVE

I.1. Scurt istoric

Nu este prea multă vreme de când omul a început să folosească în hrana sa pâinea sub forma pe care o cunoaștem noi astăzi: [anonimizat] o [anonimizat] o aromă plăcută. Și, totuși, [anonimizat]-ar fi putut pregăti pâinea. A [anonimizat], până să se ajungă la pâinea din zilele noastre. [anonimizat], puține sunt regiunile de pe glob în care pâinea să nu fie cunoscută. Astăzi pâinea a [anonimizat] o [anonimizat]-[anonimizat].

Un mare învățat rus K.A. Timiriayev spunea: ”Se știe că de multe ori noi nu acordăm nici o [anonimizat]. Oare multora le-a venit în gând că o [anonimizat], este una dintre cele mai mărețe invenții omenești”.

Într-adevăr bucata de pâine este o invenție minunată și de mare preț a geniului uman.

Istoricii, [anonimizat], am arătat ce îngrozitor sufereau oamenii de foame. [anonimizat], [anonimizat].

Pâinea pe care o consumăm noi astăzi are o „ poveste lungă”. [anonimizat], [anonimizat]. „Povestea pâinii” [anonimizat], a [anonimizat] – [anonimizat] – [anonimizat].

Savantul rus Vavilov a fost cel care a studiat îndelung agricultura antică și totodată primul care a stabilit originile și evoluția grâului dar și fazele prin care acesta a trecut până s-a ajuns la fabricarea „adevăratei pâini”.

[anonimizat]. Cu timpul plantele s-[anonimizat]. Pe lângă această selecție artificială a avut loc și o [anonimizat], a dus la forme noi de plante.

Este interesant de văzut cum oamenii din cele mai vechi timpuri au folosit grâul în alimentația lor. În comuna primitivă toate alimentele erau consumate în stare crudă. Putem spune că aceasta este etapa folosirii în alimentație a boabelor crude.

[anonimizat] a [anonimizat]. Acesta a observat că și boabele de cereale fierte sunt mai gustoase.

Aceasta, este etapa când în alimentație se foloseau boabe de cereale fierte.

Peste mii și mii de ani de ani acesta a ajuns să învețe să macine boabele. Boabele astfel zdrobite erau fierte în apă. Omului primitiv i s-a părut și mai gustos noul fel de mâncare. [anonimizat], a învățat de asemenea că prăjind puțin boabele înainte de a le zdrobi ele se sfărâmă mai ușor. De la o vreme boabele de cereale erau mai întâi încălzite, apoi zdrobite și pe urmă fierte. Fiertura avea un gust și mai bun și un miros mai plăcut. Cu timpul a început să coacă această fiertură. El a luat o parte din fiertură și, făcând un cocoloș, l-a acoperit cu cenușă fierbinte. După ce s-a copt și-a dat seama că este mult mai bun și mai gustos decât simpla fiertură, dar mai ales că se poate păstra un timp mai îndelungat. Acest fel de pâine, care era o pâine nedospită este galeta. Ea era făcută din grâu măcinat cu totul. La început galetele erau coapte pe o piatră netedă încinsă în foc pe un rug. În timp sistemul de coacere a evoluat, iar ulucul căptușit cu cărămidă și încălzit cu lemne este începutul cuptorului primitiv, după care a urmat țestul, iar apoi cuptorul de cărămidă cu vatră.

Nu se știe cu precizie când s-a trecut de la galetă la pâinea dospită, dar oricum apariția metodei de a coace pâinea din aluat dospit este sunetul de răscruce în evoluția panificației. Pentru ca pâinea să crească se folosea must de struguri vechi de 3 zile sau aluat vechi. Aceștia sunt predecesorii „drojdiei de astăzi”. Timpul a dus la descoperirea morilor simple, apoi a celor care foloseau apa și în final forța vânturilor. După ce s-a descoperit puterea aburului apare prima moară acționată cu ajutorul vaporilor (1782).

Omul a înlocuit pietrele de măcinat cu valțurile de metal. Prima moară cu valțuri a apărut în 1832. Ultima îmbunătățire în materie de morărit este înlocuirea sitei din păr de cal cu sita din fire de mătase.

Este interesant că în comparație cu progresele remarcabile făcute în domeniul morăritului, prepararea aluatului a rămas în urmă. Într-adevăr, dospirea cu ajutorul aluatului vechi s-a menținut pe alocuri, iar perfecționarea la care s-a ajuns în panificația modernă se datorează în mare măsură folosirii drojdiei de bere, perfecționării cuptoarelor, mecanizării și automatizării proceselor de panificație.

I.2. Importanța pâinii în alimentație

Pâinea este unul din alimentele de bază ale omului, fiind indispensabilă în alimentația zilnică, datorită atât proprietăților nutritive cât și conținutului în substanțe producătoare de energie termică.

Acest aliment important a constituit și constituie o preocupare permanentă a oamenilor din cele mai vechi timpuri.

Prin pâine, în prezent, se înțelege produsul obținut prin coacerea unui aluat fermentat biologic. Din însăși această definiție rezultă că pâinea este un produs a cărui obținere presupune o lungă evoluție a modului de utilizare a cerealelor ca aliment.

În linii mari, procesul tehnologic de panificație este următorul: pregătirea și dozarea materiilor prime și auxiliare, prepararea aluatului, prelucrarea aluatului, divizarea, modelarea, fermentarea, coacerea, și răcirea pâinii.

Ca produse pentru consum, pâinea are importante proprietăți fizico-chimice și gustative, care stau la baza valorii alimentare și a calității lor.

Pentru stabilirea calității pâinii, o deosebită importanță are compoziția chimică a acesteia, deoarece substanțele care intră în componența ei servesc la obținerea energiei necesare organismului omenesc, la formarea țesuturilor și la reglarea diferitelor procese ale organismului.

Pe lângă compoziția chimică, calitatea pâinii și deci valoarea ei alimentară depinde în mare măsură de indicii gustativi: aroma și gustul, aspectul exterior, afânarea miezului (porozitatea).

I.2.1. Valoarea alimentară a pâinii

Pâinea este produsul nelipsit din rația alimentară zilnică și furnizează organismului o parte importantă din substanțele care îi sunt necesare pentru activitatea vitală.

Pentru aceasta, trebuie să se dea mare atenție fabricării pâinii, astfel încât consumul să fie satisfăcut atât din punct de vedere cantitativ cât și calitativ.

Valoarea alimentară a pâinii este în funcție de componenții chimici principali, care îi determină valoarea energetică, de gradul de asimilare, precum și de valoarea substanțelor proteice, minerale și a vitaminelor pe care le conține.

Valoarea nutritivă a pâinii este dată de conținutul de proteine, lipide, glucide, săruri minerale și vitamine al pâinii și de coeficientul lor de asimilare.

Valoarea proteică. Pâinea asigură omului 1/5 – 1/3 din necesarul total de proteine vegetale. Valoarea biologică a proteinelor din pâine este relativ redusă, datorită echilibrului necorespunzător al aminoacizilor esențiali, ele fiind deficitare în lizină, triptofan și metionină. O rație de 500 g pâine asigură 19 – 25 % din necesarul de lizină al omului și peste 50 % din ceilalți aminoacizi esențiali.

Valoarea minerală. Este dată de conținutul pâinii în calciu, fosfor și fier.

Aceste elemente sunt prezente în cantitate mai mare în pâinea neagră și în cantitate mai mică în cea albă.

Un consum de 500 g pâine pe zi poate asigura 50 % din necesarul de fosfor,

15 % din cel de fier și 12,5 – 20 % din necesarul de calciu.

Utilizarea biologică a acestora este redusă, datorită prezenței parțiale a lor sub formă de compuși fitinici, în special în pâinea neagră.

De aceea, coeficientul de asimilare al calciului din pâinea neagră este mai mic decât din pâinea albă. Pâinea este în general săracă în calciu. Pâinea albă este săracă și în fosfor și fier.

Valoarea vitaminică. Pâinea este o sursă importantă de vitamine din grupul B: B1, B2, B6 și PP. Ea nu conține vitaminele A, C, D.

Datorită localizării vitaminelor, în special la periferia bobului, pâinea neagră este mai bogată în vitamine decât pâinea albă.

O rație de 300 g pâine acoperă o parte din necesarul de vitamine al omului: 15 – 40 % tiamină, 10 – 25 % riboflavină, 20 – 40 % niacină,

30 – 40 % piridoxină. În general, pâinea este departe de a acoperi necesarul de vitamine al omului și în special pâinea albă, pâinea neagră fiind o sursă importantă de tiamină și niacină.

Valoarea energetică. Pâinea furnizează organismului o cantitate de energie, care reprezintă 1/5 – 1/3 din necesarul unui om cu efort fizic mediu.

Valoarea energetică a pâinii se calculează cu relația:

100 – u

Q = ( Pr ∙ Kpr + L ∙ KL + G ∙ KG ) ∙ –––– ,

100

în care:

Q este valoarea energetică a pâinii, în kJ /100 g pâine;

Pr , L , G – conținutul de proteine, lipide, glucide, în g /100 g

substanță uscată din pâine;

Kpr , KL , KG – coeficienții calorigeni ai proteinelor, lipidelor, glucidelor,

în kJ /g;

u – umiditatea pâinii, în %.

Valoarea energetică a produselor de panificație este de 950 – 1.850 kJ /100 g, în funcție de extracția făinii, conținutul de zahăr și grăsimi, umiditate. Au valoare energetică mai mare produsele provenite din făinuri de extracții mici, cele cu umiditate mică și cele care conțin zaharuri și grăsimi.

Tabelul I.1 Valoarea energetică a pâinii

I.2.2. Valoarea calorică și gradul de asimilare a pâinii

Pâinea are proprietatea de a degaja, prin transformarea pe care o suferă în organismul omenesc, o anumită cantitate de căldură, care reprezintă unul dintre cei mai importanți indici ai valorii ei alimentare.

Componenții principali care determină valoarea calorică a pâinii sunt: hidrații de carbon, materiile proteice și substanțele grase. Puterea calorică a hidraților de carbon și a substanțelor proteice este de 4,1 cal/g, iar a grăsimilor de 9,3 cal/g.

În privința gradului de asimilare, s-a stabilit că acesta crește cu cât făina folosită la fabricarea pâinii este de calitate mai bună. În cazul pâinii din făină neagră de grâu, hidrații de carbon se asimilează în proporție de 94%, proteinele de 70% și grăsimile de 92%, iar în cazul pâinii din făină albă, gradul de asimilare al hidraților de carbon crește la 96%, cel al proteinelor la 85%, iar cel al grăsimilor la 93% .

Puterea calorică a produselor alimentare, adică proprietatea lor de a degaja la ardere, în organismul omenesc, cantități diferite de căldură, reprezintă unul din cei mai importanți indici ai valorii alimentare.

Pentru a aprecia puterea calorică brută a unui produs alimentar, trebuie să se cunoască conținutul de hidrați de carbon sau zaharuri, de proteine și de grăsimi pe care acesta le are. Studiile făcute de-a lungul anilor asupra componenței chimice a diferitelor sortimente de pâine și produse de panificație și stabilirea experimentală a gradului de asimilare a hidraților de carbon, a proteinelor și grăsimilor pe care le conțin, au atras de mult atenția medicilor igieniști.

Astfel, s-a stabilit că puterea calorică a pâinii și a produselor de panificație este cu atât mai mare cu cât este mai mică umiditatea ( conținutul de apă ).

De asemenea, cu cât pâinea sau produsele din aluat sunt făcute din făină de extracție mai mică ( făina albă ), gradul de asimilare și respectiv puterea calorică a pâinii sau a produselor din aluat va fi mai mare.

Cu cât pâinea sau produsele de panificație au în rețetele respective diferite adaosuri ca: zahăr, miere, unt, untură, ulei, smântână, etc. cu atât puterea lor calorică este mai mare, deci ele sunt mai hrănitoare.

Puterea calorică a pâinii servește la stabilirea rațiilor alimentare, la care se are în vedere consumul zilnic de energie al organismului uman și faptul că din acesta pâinea acoperă o treime.

I.2.3. Valoarea componenților chimici ai pâinii

Din pâine organismul omenesc primește o însemnată cantitate de substanțe proteice, care sunt strict necesare desfășurării activității vitale. S-a constatat că rația zilnică de pâine acoperă circa 40 % din necesarul de proteine al unui bărbat. Componența substanțelor proteice din pâine este însă nesatisfăcătoare, deoarece, în primul rând, acoperă necesarul organismului omenesc doar în proporție de 24%.

Substanțele minerale și vitaminele din pâine au, de asemenea, un rol important în dezvoltarea organismului omenesc.

În pâine se găsesc : fosfor, fier și, în mai mică măsură, calciu, cantitatea acestora fiind cu atât mai mare, cu cât făina din care provine pâinea este de un grad de extracție mai mare.

Vitaminele din pâine, în special vitaminele B1, B2, PP, care se găsesc în cantitate cu atât mai mare cu cât făina este de extracție mai mare, acoperă în proporție de 18-26% necesarul zilnic al omului. Pâinea neagră conține o cantitate suficientă necesarului zilnic de vitamine B1 și PP, iar pâinea albă are un conținut insuficient; toate sorturile de pâine conțin o cantitate insuficientă de vitamina B2.

I.2.4. Sortimentul produselor de panificație

Produsele de panificație se pot clasifica după mai multe criterii: natura făinii, metoda de preparare a aluatului, metoda de coacere, sistemul de modelare.

Principalele produse de panificație sunt:

pâinea simplă ( neagră, semialbă, albă );

produse de franzelărie simple ( chifle, cornuri, împletituri );

produse de franzelărie cu zahăr și ulei;

produse speciale de franzelărie ( cozonaci, checuri );

pâine dietetică;

sticksuri și produse de covrigărie.

Pâinea se clasifică în funcție de următoarele criterii:

a) după făina din care se fabrică:

pâine neagră, din făină de grâu tip 1300;

pâine semialbă, din făină de grâu tip 780;

pâine albă, din făină de grâu tip 480;

pâine de secară;

pâine multicereale.

b) după format:

rotundă;

lungă;

paralelipipedică;

plată ( lipie ).

c) după felul coacerii:

coaptă pe vatră;

coaptă în forme.

d) în funcție de prezența sării de bucătărie:

pâine cu conținut normal de sare;

pâine fără sare.

În funcție de materia primă care se prelucrează, se poate realiza următoarea clasificare a alimentelor făinoase:

Alimente făinoase primare, obținute prin prelucrarea boabelor de cereale și în această categorie avem:

făina;

crupele;

produse integrale din cereale;

fulgi de cereale;

produse expandate.

Alimente făinoase obținute din aluat, care se obțin prin prelucrarea termică a alimentelor făinoase primare și care se diferențiază în funcție de metoda de afânare și modul de finisare astfel:

– pâinea și produsele de panificație, alimente făinoase de bază, a căror tehnologie presupune etapele de preparare a aluatului, afânare prin frământare, modelarea aluatului, coacerea și răcirea;

– biscuiții, care se obțin dintr-un aluat fermentat pe cale chimică sau biochimică, fiind produse cu conținut redus de umiditate și însușiri organoleptice foarte plăcute;

– vafele, sunt produse preparate dintr-un aluat fluid, care este copt în forme speciale. Prin ungerea cu cremă a vafelor se obțin napolitanele;

– pastele făinoase, care sunt fabricate din făină, apă și materiale pentru îmbunătățirea valorii alimentare, aluatul obținut fiind modelat prin presare în forme foarte variate, după care se usucă în instalații speciale și se ambalează;

– turta dulce, care se obține prin coacerea unui aluat consistent, modelat în diferite forme și care după răcire se glazurează;

– produsele de patiserie și plăcintărie, care se obțin din aluat cu adaos de proporții mari de alte alimente ce le conferă valoare alimentară și însușiri senzoriale proprii.

CAP. II. MATERII PRIME ȘI AUXILIARE FOLOSITE ÎN PANIFICAȚIE

II.1. Caracteristicile materiilor prime și auxiliare folosite la fabricarea pâinii

Alimentele făinoase obținute din aluat prin tratare termică reprezintă cea mai largă familie de alimente, care se caracterizează printr-un grad avansat de prelucrare având însușiri psihosenzoriale care le fac apetisante și potrivite pentru a fi consumate ca atare. La fabricarea alimentelor făinoase din aluat se utilizează în principal, următoarele materii prime și auxiliare : făină, sare comestibilă, amelioratori, apă tehnologică, drojdie, topinambur. Materiile prime și auxiliare au un rol bine precizat la fabricarea produselor, prin compoziția lor asigurându-le un anumit conținut în substanțe valoroase din punct de vedere alimentar: gust și aromă, iar prin insușirile tehnologice pe care le au influențează asupra modului în care se desfășoară procesul de fabricație.

II.1.1. Grâul și făina

Dintre multiplele specii de grâu care se cultivă două s-au impus cu autoritate: grâul comun (Triticum aestivum, sp. Vulgare), care cuprinde forme de toamnă și de primăvară și ocupă circa 90% din suprafața cultivată cu grâu de pe întreg globul, și grâul dur (Triticum durum) care cuprinde forme de primăvară și ocupă 9% din suprafața cultivată.

STRUCTURA ANATOMICĂ ȘI COMPOZIȚIA CHIMICĂ

Ținându-se seama de faptul că structura anatomică a bobului de grâu are un rol deosebit în tehnologia panificației, ea a constituit obiectul unor studii aprofundate pentru a se determina exact proporțiile în care părțile anatomice se găsesc în diverse soiuri de grâu și pentru a se clarifica complexul compoziției chimice a fiecărei părți anatomice.

Tabelul nr. II.1. cuprinde date referitoare la structura anatomică a bobului de grâu.

Tabel nr. II.1.

Componentele principale

Hidrații de carbon au ponderea cea mai mare în bobul de grâu.

Amidonul reprezintă 48 – 62% din greutatea bobului. În amidonul de grâu, amilaza constituie 17 – 29% restul reprezentând amilopectina.

Materiile proteice din grâu și calitatea acestora condiționează însușirile tehnologice ale cerealei și respectiv ale produselor sale de măciniș.

Tabelul nr.II.2. cuprinde date referitoare la caracteristicile principale și compoziția chimică a proteinelor din grâu.

Tabel nr.II.2.

Lipidele din bobul de grâu au un rol important în păstrarea produselor de măciniș, influențând totodată produsele de panificație.

Enzimele. În bobul de grâu se găsește un complex enzimatic care, în condiții corespunzătoare descompune materiile organice principale din care este constituit fructul acestei cereale.

Prinipalele enzime din grâu-făină sunt: amilazele și proteazele. Cunoașterea modului în care acționează amilazele din grâu în diverse condiții de mediu este garanția conducerii corespunzătoare a proceselor fermentative pe întreg parcursul fabricării produselor de panificație.

Enzimele proteolitice, prin acționarea lor, scindează legăturile peptidice ale lanțurilor proteice modificând astfel proprietățile chimice și fizice ale proteinelor din aluat.

Făina reprezintă materia prima de bază care intră în cea mai mare
proporție în componența produselor de panificație și făinoase. Se utilizează în principal făina de grâu, și numai pentru unele sortimente de pâine, ca adaos, făina de secară.

Calitatea făinii este una din problemele fundamentale pentru industria
panificației. Drept urmare făina trebuie să aibe insuțiri cât mai constante și
corespunzatoare cerințelor de fabricație a fiecarui sortiment sau grupa de
produse.

CARACTERISTICILE FIZICE ALE FĂINII

La fabricarea produselor se utilizează trei sortimente principale de făină de grâu, stabilite pe baza culorii sau a aspectului fiecărui sort, și anume: făina albă, făina semialbă (denumită și intermediară) și făina neagră. Fiecare sortiment corespunde unui anumit tip (tipul reprezentând conținutul maxim de cenușă al făinii, multiplicat cu 1 000) sau extracție.

Conform prevederilor standard, făina albă de grâu corespunde tipului 480, făina semialbă – tipului 780, iar cea neagră – tipului 1300. Făina de secară este de tipul 1200. Extracțiile corespunzătoare acestor făinuri se realizează în diverse variante de măciniș, pe unul sau mai multe sortimente.

Culoarea sau aspectul reprezintă însușirea care diferențiază sortimentele de făină, precum și natura lor (de grâu, de secară). Astfel, făinurile de extracție redusă provenind numai din corpul făinos al bobului, au culoarea albă cu nuanță gălbuie, pe când cele de extracție mai mare, în alcătuirea cărora intră și părți din învelișul bobului (respectiv tărâțe), au o culoare alb-gălbuie cu nuanța cenușie sau culoarea cenușiu deschis. Făina de secară are culoarea albă – cenușie pâna la cenușiu închis. Culoarea făinii se datorează atât pigmenților carotenoizi, de culoare alb – gălbuie, a părților provenite din corpul făinos al bobului, cât și pigmenților flavonici, de culoare închisă, a tărâțelor prezente în făină. Cu cât proporția de tărâțe care se gasesc în făină este mai mare, deci gradul de extracție este mai avansat, cu atât culoarea făinii este mai închisă. Dar asupra culorii făinii influențează și granulația, ceea ce face ca făina fină sa fie mai deschisă la
culoare, întrucât între particulele ei se creează mai puține goluri "umbrite".

De culoarea făinii utilizată în procesul de fabricație depinde în cea mai
mare măsură culoarea pâinii, aceasta din urmă împrumutând chiar denumirea de pâine albă, semialbă (intermediară) sau neagră, după culoarea făinii.

Granulația sau finețea făinii se referă la mărimea particulelor care o
compun. Atunci când predomină particulele mici, făina este fină (denumită și "netedă" sau moale), iar când predomină particule mari, făina este "grișată" (denumită și aspră). Granulația făinii are o mare importanța la fabricarea produselor intrucât condiționează, în măsură însemnată, desfășurarea în aluat a proceselor fizico – chimice, biologice și coloidale, precum și proprietățile fizico-mecanice (reologice) ale aluatului, de care depinde, în final, calitatea produselor. Astfel, cu cât făina este mai fină, cu atât suprafața specifică a particulelor ce o compun este mai mare, și deci, capacitatea făinii de a lega coloidal cu apa în procesul frământării aluatului sporește, iar durata aluatului, precum și cea a fermentării lui sunt mai scurte.

Pentru aceasta, în funcție de produsele care urmează a se realiza, făina
trebuie sa aibe o anumită granulație. În cazul produselor de panificație se
recomandă o granulație mijlocie, ceea ce înseamnă ca masa făinii să fie alcatuită din 50% granule sub 45p si 50% granule peste 45p,. Făina prea fină formează imediat un aluat consistent, care însă se înmoaie repede pe parcursul prelucrării; pâinea rezultată este aplatizată, cu volum mic, miezul de culoare închisă și cu porozitate redusă. Făina cu granulație mare formează aluatul și se umflă încet, iar pâinea obținută este nedezvoltată, are miezul aspru și sfărâmicios, cu porozitate grosieră (pori mari cu pereții groși) [23].

Umiditatea este o caracteristică foarte importantă a făinii care influențează direct randamentul în pâine, precum și calitatea produslui finit. Datorită higroscopicității sale, făina își modifică permanent umiditatea, valoarea de echilibru a umidității fiind condiționată de umiditatea inițială, umiditatea relativă a mediului 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 făinii de panificație este cuprinsă între 13,5 – 14,5%.

Aciditatea făinii se exprimă în grade, care reprezintă numărul de centimetri cubi de NaOH 0,1 N folosiți la neutralizarea acizilor din 100 g făină. Aciditatea făinii crește cu gradul de extracție: 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 stabilesc aciditatea maximă pentru diferite extracții 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.

COMPOZIȚIA CHIMICĂ A FĂINII

Făina reprezintă un complex de componenți chimici care determină
însușirile tehnologice, fiecare component având un rol bine determinat în desfășurarea proceselor de fabricație.

Principalii componenți ai făinii sunt: glucidele, protidele, substanțele
minerale, lipidele, vitaminele și enzimele (fermenții). Compoziția chimică a
făinii este în strânsă corelație cu gradul ei de extracție, cantitatea unor
componenți scăzând, iar a altora crescând pe masură ce făina conține mai multe părți de la exteriorul bobului, deci când are extracție mai mare și culoare mai închisă. Ca urmare, compoziția chimică imprimă făinii însușiri tehnologice proprii, de acestea depinzând rezultatele ce se obțin la fabricarea produselor.

Glucidele. Acestea sunt substanțe chimice ternare, formate din C, H și O ele au proprietatea de a fi dulci sau de a forma, prin hidroliză, substanțe cu gust dulce, din care cauză se mai numesc și zaharide. Sunt componenții care se găsesc în cantitatea cea mai mare în făină (peste 80%).

Principalele glucide ale făinii, care interesează la fabricarea produselor de panificație și făinoase sunt: amidonul, zaharurile simple (glucoza, zaharoza, maltoza) și celuloza.Proporția amidonului este de 60-70% în cazul făinurilor negre și peste 75% în cazul făinurilor albe, amidonul este format din amiloza și amilopectină cu structuri și proprietăți diferite. Amidonul mai are și importantul rol de a furniza în urma hidrolizării de către enzimele amilolitice, zaharuri fermentescibile care servesc drept sursă pentru formarea CO2 necesar afânării aluatului.

Glucoza, maltoza și zaharoza sunt glucide care se găsesc în făină alături de amidon. Acești compuși preexistenți în făină iau parte directă la procesul de fermentație alcoolică din aluat pentru care se numesc zaharuri fermentescibile. Cantitatea lor influențează intensitatea inițială a procesului de fermentație până în momentul când începe sa fie fermentată maltoza rezultată prin hidroliza amidonului.

Celuloza nefiind asimilabilă nu are valoare alimentară pentru organismul uman. Ajutând însă la digestie, ea devine utilă în cazul unei alimentații de regim sau după păreri mai recente ale nutriționiștilor ea are efecte directe locale asupra funcției intestinale și efecte metabolice indirecte, foarte importante pentru starea organismului ceea ce intereseaza în alimentația ratională a omului modern.

Protidele (proteinele). În făină se găsesc proteine asimilabile și ne asimilabile, cele neasimilabile provenind din stratul aleuronic și înveliș al bobului. Principalele proteine din făină sunt gliadina și gluteina, ambele asimilabile, care în prezența apei se umflă putemic, formând o masă elastică, numita gluten.

În masa aluatului preparat din făină de grâu, glutenul formează un
"schelet tridimensional", care conferă aluatului proprietăți reologice specifice, dându-i elasticitate și extensibilitate. Ca urmare, aluatul poate reține în bune condiții gazele de fermentație, formând o structură afânată, poroasă, care se transmite și la produsul finit. La coacerea aluatului, glutenul suferă procesul de coagulare, astfel ca peliculele de gluten care înglobeaza granulele de amidon parțial gelifiate formează pereții porilor miezului de pâine.

Gmsfdlkgjs

F

Fig. II.1. Proteinele din făină

Făina cu conținut mai mare de gluten, de bună calitate, dă produse de
panificație superioare. La conținut redus de gluten, volumul produselor de
panificație este mai mic, având forma aplatizată, iar durata de menținere a
prospețimii redusă. În tabelul următor, este aratată clasificarea făinurilor utilizate în panificație, pe categorii de calitate, în funcție de cantitatea și calitatea glutenului.

Tabelul nr.II.3. – Clasificarea făinurilor utilizate în panificație

Substanțele minerale din făina, cunoscute în mod curent sub denumirea de "cenușă") întrucât se determină prin calcinarea făinii), cuprind o serie de elemente ca: P, K, Na, Ca, S, Si în cantități ceva mai mari, Fe, Mn în cantități mici și urme de F, I, Al etc.

Conținutul de substanțe minerale al făinii variază cu gradul de extracție, fiind destul de redus la făinurile de extracție mică (albe) și ridicat la cele de extracție mare (negre). Deoarece între conținutul în substanțe minerale și extracția făinii, respectiv culoarea ei, există o dependență directă, după conțiutul în cenușă se pot diferenția sorturile de făină.

Grăsimile (lipidele). Esteri ai glicerinei cu acizii grași superiori, se găsesc în făină în cantități variabile, în funcție de gradul de extracție, deoarece ele sunt repartizate neuniform în părțile morfologice ale bobului, fiind concentrate în embrion și în stratul aleuronic. Astfel, făina albă de grâu are un conținut de grăsime sub 1%, pe când cea neagră depașește 2%, creșterea fiind oarecum analoagă cu cea a substanțelor minerale. În făina de secară, conținutul de substanțe grase variază între 1,2 și 2,1%.

Principalele grăsimi care se află în făină fac parte din grupa gliceridelor în condiții de depozitare necorespunzatoare a făinii, sub acțiunea umidității și căldurii se descompun (râncezesc), dând făinii miros neplacut și gust amar.

Vitaminele. Compuși organici cu structura complicată, având rol de catalizator în procesele metabolice, se găsesc în făina în cantitați mici. Făina conține în mod obișnuit vitaminele B1, B2 și PP, cantitatea lor fiind redusă în cazul făinurilor albe și mai crescute pe măsură ce extracția este mai mare.

Conținutul mediu în vitamine al făinurilor de grâu, este următorul (în unități μ/lOOg făină):

– făina albă: 60μ B1, 30μ B2 și 170μ PP;

– făina semialbă: 170μ B1, 80μ B2 și 1 030μ PP;

– făina neagră: 350μ B1, 180μ B2 și 2 620μ PP.

Enzimele (fermenții), catalizatori biochimici produși de protoplasma celulară vie, se găsesc în proporție mai mare în făinurile de extracție ridicată și în proporție mai mică în făinurile albe, deoarece enzimele sunt concentrate în embrionul bobului la periferia endospermului și în stratul aleuronic.

Principalele enzime din făina sunt amilazele (a – amilaza si p – amilaza) și proteazele [24]. Prin hidroliză amilazele descompun amidonul în decursul fermentației aluatului iar proteazele scindeaza proteinele până la aminoacizi pe tot parcursul desfașurării procesului tehnologic de obținere a produsului.

Substanțe colorante dau făinii culoarea alb-gălbuie mai mult sau mai puțin pronunțată. Substanțele colorante fac parte din grupa substanțelor carotenice.

Însușirile de panificație ale făinii

Însușirile tehnologice ale făinii destinate produselor de panificație, cunoscute și sub denumirea de "însușirile de panificație", caracterizează modul de comportare a făinii în procesul de producție și se referă la:

cantitatea glutenului umed pe care îl conțin

capacitatea de hidratare (de a absorbi apa) pentru formarea aluatului de
consistență normală;

puterea făinii (însușirea de a forma aluat cu anumite proprietăți reologice,
adica elastico-plastice);

capacitatea de a forma și reține gazele de fermentare (prin care se înțelege cantitatea de bioxid de carbon produsă în aluat în timpul fermentării, precum și însușirea de a reține o cantitate din aceste gaze pentru a se obține, pâine cu miez poros).

După însușirile lor de panificație, făinurile se clasifică în: foarte bune
(puternice), bune și slabe.

a. Cantitatea și calitatea glutenului.

Glutenul este unul dintre componenții principali ai făinii care imprimă
aluatului anumite insușiri fizice de importanță deosebită în procesul de panificație.

În panificație glutenul intervine prin proprietățiile sale și anume:

proprietăți vasco-plastice necesare tăriei aluatului

capacitatea de a forma filme, atunci când masa vasco-elatică este mlaxată un timp mai îndelungat cu rol în menținerea umidității și a gazelor precum și în determinarea volumului și structurii pâinii

capacitatea de a absorbi și a reține apa ceea ce este important pentru obținerea de produse cu miez moale cu durata mare de păstrare

aroma naturală a glutenului care contribuie la aroma generală a produsului deci la creșterea acceptabilității sale de consumatori

capacitatea de a se coagula sub acțiunea căldurii (la temperaturi mai mari de 85C), ceea ce conduce la formarea unei mase ferme cu menținerea structurii ordonate inițiale.

Cu cât conținutul de gluten dintr-o făină de un anumit sort este mai mare și de calitate mai bună, cu atât făina, este mai bună pentru prelucrat și dă produse de calitate superioară. Pentru acest motiv conținutul de gluten și calitatea lui se consideră ca indici de bază pentru selecționarea soiurilor de grâu destinate panificației.

Glutenul umed din făină reprezintă un gel coloidal, care conține de obicei 60-70% apă. El este format din gliadină și glutenină, materii albuminoase ce se găsesc în boabele de grâu. De menționat că făina de secară nu formează gluten, cu toate că ea conține gliadină și glutenină. Motivul este că aceste două materii albuminoase se găsesc în cantități diferite decât în făina de grâu. Conținutul în gluten umed al făinurilor din țara noastră variază de obicei între 24 și 32%. Calitatea glutenului se verifică după ce s-a cântărit, în care scop se examinează culoarea, mirosul și se determină elasticitatea.

Culoarea glutenului provenit din făina neagră de bună calitate este cenușie închisă, uneori cu nuanță brună, iar a celui provenit din făina albă este albicioasă, cu nuanță gălbuie ori slab cenușie. Culoarea gri-pământie denotă o calitate inferioară a glutenului.

Mirosul glutenului obținut din făină normală este plăcut, caracteristic, pe când a celui provenit din făina alterată sau amestecată cu corpuri străine este neplăcut.

Elasticitatea glutenului se determină în mod practic astfel: glutenul
spălat se prinde cu câte trei degete de la ambele mâini și se întinde; în cazul când opune rezistență la deformare, iar după întindere revine spre poziția inițială, glutenul se consideră de calitate bună. Când însă se lungește mult și rămâne deformat este de calitate inferioară.

Din punct de vedere calitativ, glutenul făinii pentru panificație se clasifică după normele actuale, în două categorii:

categoria I – tare, elastic, sau destul de tare, destul de elastic, nelipicios,
caracterizând făina de calitate foarte bună și bună;

categoria a II-a – moale, lipicios, filant, caracterizând făina de calitate slabă.

Pentru determinarea mai precisă a calității glutenului se folosesc și metode obiective, dintre care se menționează:

determinarea întinderii (extensibilității) glutenului;

deteminarea gradului de lățire (înmuiere) a glutenului;

determinarea umflării glutenului în soluție de acid lactic (metoda Berliner);

determinarea puterii de hidratare a glutenului.

De calitatea glutenului depinde aproape în exclusivitate calitatea aluatului preparat dintr-o anumită făină. Aceasta condiționează cantitatea de apă necesară pentru obținerea unui aluat cu consistența normală, precum și modificarea proprietăților fizice ale aluatului în timpul fermentării și prelucrării lui.

Totodată calitatea glutenului condiționează reținerea gazelor de
fermentare în aluat, ceea ce determină în final volumul pâinii, mărimea porilor și structura porozității miezului ei.

Normele aplicate în industria noastră de panificație prevăd ca făina neagră să aibă minimum 23-24% gluten, făina semialbă minimum 25-26%, iar făina albă minimum 26-27% glutenul trebuind să fie în toate cazurile de categoria I.

b. Capacitatea de hidratare a făinii este proprietatea de a absorbi o anumită cantitate de apă la formarea aluatului. Ea este determinată de însușirea de a absorbi și reține apa pe care o au componenții principali ai făinii și anume: în primul rând glutenul, apa, amidonul, celuloza (tărâțele) făinii. În acest sens capacitatea de hidratare a făinii depinde de următorii factori:

cantitatea și calitatea glutenului (create cu cât cantitatea este mai mare și calitatea este mai bună);

gradul de extracție al făinii (la făinurile negre este mai mare decât la cele albe datorită, în principal, conținutului mărit de celuloză);

finețea făinii (crește la făinurile măcinate mai fin ale căror particule de amidon absorb mai multă apă);

umiditatea făinii (scade la făinurile cu umiditate mare).

De capacitatea de hidratare a unei făini depinde randamentul în pâine – indice economic de mare importanță în industria panificației. Hidratarea făinii se îmbunătățește simțitor în urma depozitării făinii în condiții corespunzatoare, prin procesul de maturizare al făinii. Făinurile de grâu utilizate în industria noastră de panificație au în majoritatea cazurilor capacitatea de hidratare (absorbția) cuprinsă între 58 și 62% pentru făina neagră și 54 – 60% pentru cea albă.

"Puterea făinii", reprezintă acea însușire tehnologică de a forma aluat cu anumite proprietăți reologice (elastico-plastice), în decursul folosirii ei pentru obținere produselor de panificație. Această însușire a făinii se datorează atât conținutului în gluten, cât și calității lui. Făina cu putere redusă are deci gluten cu rezistență slabă și elasticitate scazută, în timp ce făina de putere mare conține gluten cu rezistența superioara și elasticitate bună.

Capacitatea făinii de a forma și reține gazele se caracterizează prin cantitatea de bioxid de carbon produsă în aluat, când este supus fermentării timp mai îndelungat (de obicei 5 ore), precum și prin însușirea de a reține o cantitate suficientă din aceste gaze, pentru ca în timpul coacerii aluatului să se poată obține miezul pâinii crescut, cu porozitatea fină și uniformă.

Formarea gazelor în aluat depinde de conținutul de zaharuri fermentescibile din făină precum și de acțiunea fermenților. Făinurile slabe sunt cele care conțin astfel de zaharuri în canitate mai mare, iar cele de extracție mai mare au fermenți activi mai mulți, ceea ce face ca aceste categorii de făinuri, să aibă capacitate mare de a forma gaze de fermentare.

Cunoscând puterea făinii de a forma gaze și durata producerii lor se poate stabili mersul dospirii aluatului, în procesul de fabricare a pâinii.

Reținerea gazelor în aluat este condiționata în cea mai mare parte de cantitatea și de calitatea glutenului. Cu cât în aluat se reține o cantitate mai mare de gaze, cu atât pâinea rezultată are volum mai mare, porozitate mai bună, se coace mai ușor și este mai ușor asimilabilă.

O serie de lucrări efectuate în această privință au stabilit ca asupra rezultatelor care se obțin cu privire la puterea de fermentare a făinii influențează și calitatea și cantitatea drojdiei folosite. Astfel, la un procent neînsemnat de drojdie în aluat (1-2%), calitatea acesteia influențează în mod accentuat asupra cantității de gaze formate în aluat, obținute din aceeași făină în afară de aceasta, la folosirea unui procent mic de drojdie și a unei fâini cu capacitate mare de a forma gaze, cantitatea gazelor formate este în funcție numai de cantitatea de drojdia folosită.]

Standardul de stat privind făina de grâu pentru panificație
(STAS 877 – 68)

1. Generalități

1.1. Prezentul standard se aplică făinii destinate pâinii, biscuiților și altor produse de panificație, obținută prin măcinarea grâului pentru panificație, după o prealabilă curățire.

1.2. Făina de grâu pentru panificație se fabrică în urmatoarele tipuri:

tip 480, făina albă

tip 780, făina semialbă

tip 1300, făina neagră.

2. Condiții tehnice

2.1. Făina de grâu pentru panificație se fabrică din grâu STAS 813 – 68, după normele tehnologice ale Ministerului Industriei Alimentare, cu respectarea dispozițiilor legale sanitare.

2.2. Examenul organoleptic se realizează conform STAS 90 – 70/1988.

Tabel nr. II.4. Proprietăți organoleptice

Tabelul nr.II.5. Proprietăți fizice și chimice

2.4. Înainte de măcinare, grâul curățit trebuie să corespundă prevederilor din

tabelul :

Tabel nr.II.6.

II.1.2. APA

În industria de panificație, la prepararea aluatului pentru pâine se
folosește apa potabilă, care trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

să fie incoloră, făra gust particular, făra miros și limpede, cu un conținut redus de săruri de fier sau de magneziu, deoarece aceste săruri închid culoarea aluatului;

să aibă temperatura normală între 10 și 15°C. Înainte de a se folosi la prepararea aluatului, temperatura apei se potrivește astfel încât aluatul rezultat să aibă 27-30°C. Se interzice folosirea apei care în prealabil a fost fiarta și apoi racită, deoarece prin fierbere se elimina aerul din apă, datorită cărui fapt se reduce activitatea drojdiilor, care au nevoie de oxigen pentru a produce fermentarea. Se recomandă încălzirea apei cu ajutorul aburului în dozatoare speciale.

să nu aibă o duritate prea mare (duritatea este determinată de sărurile de calciu și magneziu dizolvate în apă; ea cuprinde duritatea temporara și duritatea permanentă). Pentru industria de panificație interesează duritatea totală a apei, care nu trebuie să fie mai mare de 20 grade germane. În cazul prelucrării făinurilor slabe se poate folosi apa mai dură, întrucât sărurile pe care le conține influențeaza favorabil asupra calității aluatului întărind glutenul și mărindu-i elasticitatea. Duritatea apei din industria panificației nu trebuie să depășească 18 grade de duritate;

să fie lipsită de bacterii, întrucât temperatura la care ajunge miezul pâinii în timpul coacerii este sub 100°C, iar sporii unor specii de bacterii nu sunt distruse nici la 150°C.

Tabelul nr.II.7. Duritatea apei

Pentru acest considerent sursa de apă este în permanentă sub controlul
bacteriological laboratorului de igienă (laboratorul SANEPID).

Din punct de vedere microbiologic, calitatea apei se exprimă prin numărul de germeni coliformi la 11. Pentru apa potabilă se admit maximum 10 germeni coli/l.

Controlul calității apei în unitățile de panificație se rezumă la examenul organoleptic. Se examinează mirosul, gustul și impuritățile vizibile. Mirosul și gustul apei trebuie să fie maximum de gradația 2, stabilită după indicațiile tabelului 4.6

Tabelul nr.II.8. Gradele de miros si gust

Impuritățile vizibile se stabilesc asupra unui litru de apă pastrată într-un
vas de sticlă timp de 24 ore. Apa corespunzătoare nu trebuie să lase depuneri vizibile pe fundul vasului, ceea ce se poate constata printr-o ușoară agitare a apei.

II.1.3. DROJDIA

Omul a folosit de mii de ani drojdia pentru a fabrica atât pâine cât și alcool. Dovada acestui fapt s-a găsit pe zidurile peșterilor babiloniene precum și în hieroglifele egiptene datate în 2000 î.Ch. dospirea pâinii era considerată o expresie a artei deoarece omul, în timpul acela, nu înțelegea procesul de fermentare și/felul în care are loc acesta.

Anii 1600 pot fi considerați drept anii de început pentru actuala panificație în ceea ce privește industria drojdiei. În 1676 Anton von Leeuwenhoek folosind un microscop a descoperit faptul că drojdia era de fapt o celulă și că, diferite tipuri de astfel de celule de drojdie puteau fi folosite pentru fabricarea berii sau la vinificație.

La începuturile industriei de panificație s-a folosit drojdie naturală. Aceasta consta dintr-un lichid fiert din coji de cartofi, aluat învechit care era ținut să fermenteze într-un recipient și folosit ca drojdie ,,starter” pentru producerea de pâine.

Uneori era păstrată o bucată de aluat din ziua precedentă și folosită pentru aluatul din ziua următoare deoarece se descoperise că aluatul rezultat era mult mai consistent și fermenta mult mai repede astfel. Bucata de aluat purta denumirea de ,,starter” sau de ,,plămadă”. Până aproape de anii 1800 omul nu a reușit să înțeleagă mecanismul de producere al dospirii. În condițiile acestea, în 1866 L. Pasteur a fost rugat să analizeze mostre de bere și vin. El a descoperit că fermentarea alcoolică are loc fără oxigen dovedindu-și astfel natura anaerobică.

În Danemarca anilor 1800 metoda s-a dezvoltat în special pentru izolarea și sele4cționarea de culturi pure de drojdie pentru a fi folosite în industria berii. Aceste tehnici au fost curând aplicate și în cazul drojdiilor de panificație. În 1921 un danez-Soren Sok a descoperit o nouă metodă de producere a drojdiilor numită ,,fermentare diferențială”. Această tehnică asigură baza procesului care dă și marea majoritate a drojdiilor produse în ziua de azi. Dezvoltarea tehnologiei de obținere a drojdiilor a continuat de-a lungul timpului astfel că astăzi resurse vaste sunt investite în cercetarea și dezvoltarea acestui fenomen.

Depozitare și ambalare

Drojdia rezultată se depozitează în condiții de refrigerare în rezervoare de oțel inoxidabil pentru a asigura menținerea activității. Aceasta este standardizată la o activitate specifică în care drojdia e cunoscută sub formă de drojdie lichidă pentru a putea fi transportată în condiții corespunzătoare.

La fabricarea pâinii se folosește drojdia, care prin activitatea sa în masa aluatului produce fermentația alcoolică, în urma căreia rezultă bioxid de carbon, afânând aluatul.

Unitățile noastre de panificație utilizează drojdia comprimată precum și drojdia lichidă cu hamei. Drojdiile sunt organisme vegetale de dimensiuni foarte mici, care pot fi văzute numai la microscop, pentru care motiv se numesc microorganisme. Forma celulelor de drojdie este ovală, având mărimea de 5-10 microni. Condițiile optime pentru înmulțirea drojdiilor sunt: temperatura de 25-28°C, mediu slab acid (circa 2,5 grade) și apos, aer lipsit de bioxid de carbon, concentrație alcoolică a mediului de maximum 2%.

O dată cu hrănirea drojdiilor pentru înmulțire, se produce fermentația alcoolică. Fenomenul are loc în protoplasmă prin transformarea glucozei din aluat, care pătrunde prin membrana celulelor ș sub influenț complexului de enzime "zimaza" se transformă în bioxid de carbon și alcool, care afânează aluatul.

Drojdia comprimată

Drojdia comprimată este produsul obținut pe cale industrială prin înmulțirea masivă a celulelor de drojdie selecționată din familia Sacharomicetelor și separarea lor din mediul de cultură.

Drojdia comprimată se prezintă sub formă de calup paralelipipedic, în
greutate de 500 g. Calitatea drojdiei se stabilește după următorii indici: aspect exterior (culoare și consistență), miros și gust, durabilitate, umiditate, putere de fermentare.

Aspectul exterior al drojdiei de bună calitate trebuie să se prezinte astfel: masă solidă, cu suprafața netedă, de culoare cenușie deschisă, cu nuanța
gălbuie, uniformă în toată masa. Consistența drojdiei trebuie să fie potrivită, aslfel încât calupul să se rupă ușor, să nu fie lipicios și vâscos. La rupere, bucățile trebuie să se desfacă ușor în straturi, ruptura prezentând aspectul unui produs stratificat. Bucățile de drojdie, frecate între degete, nu trebuie să murdărească sau să năclăiască degetele și nici nu trebuie să se înmoaie.

Drojdia de calitate bună, pusă pe vârful limbii sau în apă se desface ușor.
Drojdia se mai poate încerca trăgând cu degetul pe fața calupului în timp ce se
apasă ușor. Dacă urma prezintă striațiuni este un indiciu că drojdia corespunde calitativ.

Mirosul și gustul drojdiei serveșe de asemenea la aprecierea calității ei.
Mirosul ușor de alcool sau de aluat proaspat și un gust plăcut de fructe sunt un
indiciu că drojdia este de bună calitate. Nu se admite mirosul de mucegai sau
alte mirosuri straine și nici gustul amar sau rânced.

Durabilitatea drojdiei la păstrare este strâns legată de conținutul în materii proteice, scăzând cu cât acesta este mai mare. Determinarea durabilității se face în laborator, punându-se circa 35g drojdie într-o fiolă care se ține în termostat la 35°C timp de 4 zile. Drojdia de bună calitate trebuie ca după acest interval să fie încă tare și nelipicioasă.

Umiditatea drojdiei comprimate trebuie să fie, de maximum 77%, peste care drojda se consideră de calitate inferioară. Determinarea umidității drojdiei se face prin uscarea în etuvă, la temperatura de 105°C, a unei cantități de circa 2 g drojdie care se întinde pe pereții unei fiole.

Puterea de fermentare reprezintă indicele calitativ de bază al drojdiei. Ea se exprimă în durata de creștere a unei anumite cantități de aluat pregatit în condiții speciale. Drojdia corespunzatoare pentru panificație trebuie să aibă durata de creștere de maximum 90 minute. Peste aceasta limită drojdia se consideră de calitate slabă.

II.1.4. SAREA

Pentru fabricarea pâinii se utilizează sarea de bucătarie macinată. Rolul sării este în primul rând de a da gust pâinii. Fără o cantitate adecvată de sare gustul pâinii nu poate fi apreciat la justa sa valoare. Fără sare, pâinea ar fi insipidă. Sarea moderează activitatea de fermentare a drojdiei astfel realizându-se un control mai bun asupra procesului de fermentare. Aceasta rezultă într-o îmbunătățire a culorii cojii de pâine.

Pe lângă aceasta sarea îmbunătățește calitațile aluatului, ceea ce ajută la obținerea unei pâini crescute bine, cu miez elastic și porozitate bună. Sarea afectează modificările importante implicate în condiționarea aluatului de către efectul de legare și rezistență asupra glutenului. În același fel în care sarea fortifică glutenul, aceasta poate să influențeze și gradul de dezvoltare atins de aluat, în special când este vorba de viteze de malaxare mici și medii. În aceste cazuri, când prezența de gluten ce formează proteine în făină necesită o malaxare extinsă a aluatului, o practică industrială acceptată pentru a ajuta dezvoltarea aluatului este reținerea sării până în ultimele minute ale malaxării(Tehnici de întârziere a Adaosului de Sare).

Din practică și din studiile efectuate în acest sens, s-a dovedit că aluatul fără sare este moale și are elasticitate mai redusă, lățindu-se la dopsirea finală, ceea ce face să se obțină pâine necrescută și cu porozitate neuniformă.

Sarea îmbunătățește proprietățile fizice ale aluatului, deoarece frânează activitatea proteolitică; în acest mod structura glutenului se degradează mai puțin ceea ce face ca aluatul să-și păstreze elasticitatea necesară în timpul fermentării și prelucrării.

Întrucât prezența sării în aluat frânează în oarecare măsură și procesul de fermentare, se întelege ca în aluatul preparat din făina slabă, care are atât putere mai mare de fermentare, cât și activitate proteolitica sporită, este necesar a se adauga o cantitate sporită de sare. Tot pentru a frâna fermentarea, care se produce mai intens atunci când temperatura este mai ridicată se utilizează mai
multă sare în anotimpul călduros.

Cantitatea medie de sare recomandată pentru realizarea pâinii este de 2% din cantitatea de făină. Niveluri ale sării ce depășesc 2% vor inhiba dezvoltarea drojdiei și va reduce capacitatea sa de gazare. Acest lucru poate fi important în cazul folosirii la controlul ratei de fermentare, la fermentarea prin creșterea în volum precum și alte metode unde controlul temperaturioi inadecvate există. Oricum, nivele ridicate de sare reprezintă un dezavantaj în condiții normale.

Calitatea sării se apreciază pe cale organoleptică, după gust, miros,
culoare și puritate.

II.1.5. Nuca

Consumata din timpuri preistorice, nuca se crede ca are originea in Persia, in lume existand peste 15 varietati.

Grecii i-au dat denumirea de Kara (cap) datorita asemanarii cu creierul si cutia craniana umana. Aceasta asemanare  este si sursa credintei medievale ca nuca poate sa vindece orice durere de cap. Michelangelo a folosit uleiul de nuca ca agent de uscare a culorilor in pictarea Capelei Sixtine din Roma.

Nuca este considerata un superaliment datorita continutului sau nutritiv bogat in proteine, grasimi sanatoase (nesaturate), vitamine si minerale.

Printre toate fructele energizante exista unele care au o valoare calorica foarte mare (nuca), fapt ce le indica in tratamentul unor afectiuni epuizante…

Un alt fruct energizant este miezul de nuca uscat (Juglans regia), care dezvolta o energie echivalenta a circa 700 de calorii, care sunt produse in special de cantitatea mare de ulei pe care o contine. Substantele zaharoase nu produc decat o mica parte din energie. Miezul de nuca este bogat in saruri de potasiu, de fosfor, fier, in saruri de cupru si zinc. Mai contine vitaminele A, B si C.

Conținut

Nuca are un continut nutritiv înalt comparabil cu al branzei datorita proteinelor (15-25%) si grasimilor (50-70%)

Un sfert de cana de nuci = 180 calorii

Uleiul de nuca este 84% format din grasimi nesaturate (sanatoase) si o sursa excelenta de acizi omega-3 (acidul linolenic) si 6 (acidul linoleic). O portie de 30 g de nuca are un continut de 2,7g acid omega-3 si 11,4 g de omega-6.

Antioxidanti in cantitati crescute: melatonina, acid ellagic, gama-tocoferol, carotenoizi si compusi polifenolici

Contine vitamina E, B1, B2, B3, B5, B6, acid folic si minerale – magneziu, potasiu, cupru, fier si zinc

Compoziția chimică exactă a nucii este prezentată în tabelul 12

Indicatii

Oxidarea este un proces care apare permanent in organismul nostru insa corpul uman stie sa se apere prin producerea anumitor enzime antioxidante cu rol in protejarea celulelor si oprirea distrugerii ADN-ului. Stresul oxidativ apare cand mecanismele naturale de aparare ale organismului sunt depasite si nu mai pot face fata distrugerilor oxidative.

Stresul oxidativ reprezinta o provocare pentru organism. Procesele zilnice ca respiratia, hranirea, expunerea la fumul de tigara sau poluarea, supraexpunerea la soare pot toate sa creeze un stres oxidativ.

O cale posibila pentru a combate stresul oxiativ este consumul de alimente bogate in antioxidanti precum nuca.

Cand este consumata ca o parte a unei alimentatii sarace in colesterol si grasimi saturate, nuca poate reduce colesterolul total si LDL colesterolul (colesterolul „rau”) in timp ce conserva nivelul de HDL colesterol (colesterolul „bun”).

Pe artere nucile au efecte pozitive in scaderea inflamatiei si reducerea nivelului substantelor care cresc vascozitatea (ingrosarea) sangelui si impiedica ateroscleroza.

Prin toate proprietalile sale nuca scade riscul de infarct si atac cerebral. Cercetarile efectate in nutritie sustin ca prin consumul a 50g de nuci pe zi iti poti reduce semnificativ riscul de boala coronariana. Mancand o mana de nuci in fiecare zi faci un pas mic in protectia inimii tale.

Nucile au beneficiat multa vreme de o reputatie proasta datorita continutului crescut in gasimi. Insa cercetarile efectuate asupra continutului lor au relevat un procent semnificativ (84%) de grasimi sanatoase (nesaturate) de care organismul uman are nevoie in alimentatia zilnica. Grasimile „rele” (saturate) se gasesc in carne, branzeturi si lapte si pot creste riscul de boala cardiaca. Dar nucile sunt pline de gasimi sanatoase, mono- si polinesaturate care scad colesterolul si protejeaza inima.

Mod de consum

Doza zilnica recomandata de nuca este „o mana plina” sau 50g/zi adica 8-10 jumatati de samburi de nuca in fiecare zi.

Nuca poate fi incorporata intr-o serie de salate, paste, sosuri sau deserturi sau consumata simpla ca atare.

Nucile decojite pot fi pastrate timp de un an in congelator sau 6 luni in frigider in pungi groase de plastic

Nucile nedecojite se pot pastra timp de luni de zile intr-un loc uscat si racoros

Cel mai bine nu le decojiti decat inainte de utilizare; insa de regula nu trebuie pastrate mai mult de o saptamana dupa decojire.

Atentie langa ce le depozitati fiindca nucile pot absoarbe usor mirosul altor mancaruri din frigider

Cand o nuca va avea un miros greoi de vopsea atunci cu siguranta este ranceda si nu mai trebuie consumata

Uleiul de nuca poate fi folosit in cantitati mici in salate sau adaugat peste legume coapte.

Fig. II.2. nutrienții din nuci

Tabel nr. II.9.

II.2. Depozitarea materiilor prime și auxiliare
II.2.1 Depozitarea făinii în unitățile de panificație

Pentru fabricarea pâinii, modul și condițiile de depozitare a făinii au o mare importanță, deoarece ele contribuie la obținerea unor produse de bună calitate.

Depozitarea făinii în unitățile de producție, înainte de a o introduce în
fabricație, se datorește necesității de a asigura continuitatea producției printr-un
stoc minim prin care sa se evite stagnate datorită lipsei de făina, precum și spre
a se realiza maturarea ei.

Metode de depozitare

a) Depozitele de făina în saci (metoda clasică) sunt încăperi care asigură următoarele condiții de păstrare a făinii: temeperatura aerului de 10 – 12°C, pe cât posibil constantă și umiditatea relativă a aerului de 50 – 60%.

În acest scop depozitele trebuie să aibă pereții uscați, înălțimea încăperii
de cel puțin 3,2 m, lumină și aerisire suficiente, pardoseala din asfalt, lipsită de
crăpături. În depozit făina se păstrează în stive, clădite pe grătare de lemn, care
permit aerisirea făinii. În stive sacii cu făina se așează în mai multe rânduri
suprapuse (5-8 rânduri în timpul verii și 10 rânduri în timpul iernii) și mai multe feluri.

Depozitarea se face conform prevederilor STAS sau a normelor interne în vigoare (prezentate anterior).

b). Depozitele de faină în vrac (metoda modernaă trebuie să asigure aceleași condiții de păstrare a făinii ca și cele anterioare.

Depozitarea făinii în vrac se realizează în silozuri de construcție specială.
Silozurile de făina sunt compuse din mai multe celule în care se introduce făina.
Alimentarea cu făina a celulelor se face cu ajutorul unor instalații de la punctul de primire la celulă. Evacuarea făinii se realizează cu instalații de extragere mecanică sau pneumatică. Construcțiile moderne de silozuri sunt echipate cu aparatură pentru controlul nivelului făinii din celule și al temperaturii la care se păstrează făina.

Fig. II.3. Camera de maturizare a făinii

Maturizarea făinii și procesele care au loc în făină în timpul depozitării.

Făina proaspăt măcinată nu este corespunzătoare panificației, deoarece
absoarbe puțină apă, formează un aluat vâscos, lipicios și care se lațește în
timpul coacerii, iar pâinea rezultată are miezul dens, cleios, este nedezvoltată și cu coajă crăpată, deci de calitate necorespunzatoare. Acest fapt dovedește că însușirile de panificație ale făinii proaspete sunt slabe. Prin maturizare, componenții chimici ai făinii suferă o serie de transformări
fizico-chimice sub acțiunea oxigenului din aer și a enzimelor, care contribuie la îmbunătățirea simțitoare a calității.

Maturizarea făinii se realizează prin depozitarea ei în condiții
corespunzătoare.

Principalele transformări care au loc în făină sunt urmatoarele:

Modificarea umidității. Făina este înmagazinată cu o umiditate de circa 14%, iar umiditatea relativă a aerului din depozit este de 55-60%. Aceste condiții fac ca umiditatea inițială a făinii să scadă. O scădere mai accentuată se poate constata numai la loturile de făină care se păstrează timp mai îndelungat.

Modificarea culorii. Prin depozitare, făina se deschide la culoare, datorită faptului că substanțele colorate din făină (materiile carotenice) în contact cu oxigenul din aer se oxidează, formând compuși de culoare albă. Albirea făinii este de mare importanță, deoarece influențează în mod corespunzător asupra culorii miezului pâinii, ceea ce intereseaza în special la făinurile negre (închise).

Modificarea materiilor albuminoase. Prin maturizare, cantitatea de gluten umed al făinii crește în prima perioadă de depozitare, iar însușirile lui se îmbunătățesc. După unele încercări efectuate în țara noastră, cantitatea de gluten umed spălat din făină a cresut după o perioadă de 10 – 15 zile de depozitare, cu 4 – 8%, față de cantitatea obținută imediat după măcinare.

Cercetările au arătat însă că, după o perioadă mai îndelungată de
depozitare a făinii (6-12 luni), cantitatea de gluten scade, dar însușirile acestuia se îmbunătățesc, astfel că o făină calitativ slabă devine bună, iar una bună, foarte bună. Acest fapt a fost dovedit și de laboratorul tehnologic al Institutului de Cercetări Alimentare din țara noastră, care a constatat că făinurile cu conținut redus în gluten și de calitate slabă își îmbunătățesc calitatea, devenind bune după o maturizare de minimum 30 de zile.

Datorită îmbunătățirii calitătii glutenului, capacitatea de hidratare a făinii se mărește, crescând randamentul în pâine.

Modificarea hidraților de carbon, în timpul depozitării, activitatea
enzimelor care descompun hidrații de carbon scade, datorită compactizării
structurii granulelor de amidon. Totodată dextrinele din făină, substanțe cu
caracter lipicios, se transformă, ceea ce face ca din făina maturizată să se obțină un aluat nelipicios și catifelat la pipăire.

Maturizarea îmbunătățește deci în mod simțitor însușirile de panificație ale făinurilor, ducând în final la obținerea unor produse de calitate superioară cu volum mare, fără crăpături în coajă, cu miez de culoare mai deschisă, elastic și cu porozitate uniformă, fapt confirmat de practică.

Astfel, experimentându-se făinuri cu durata de maturizare mai mare decât cea prevazută în normele actuale, s-au realizat produse de calitate îmbunătățită. Durata optimă de maturizare a făinii, după cum indică literatura de specialitate este între 4 și 6 luni. Întrucat la unitățile de morărit și cele de panificație nu se pot crea spații de depozitare pentru stocarea făinii pe o perioadă atât de mare, se consideră ca durata de circa o lună, din care 15 zile la unitățile de panificație, asigură un minimum de maturizare, ceea ce a dat rezultate bune și în practică.

Alterarea făinii se produce atunci când depozitarea se face în condiții necorespunzătoare și poate rezulta fie ca urmare a proceselor naturale (microbiologice și biochimice) care au loc în făină ducând la autoîncingere și mucegăire fie datorită degradării ei de către insecte (deunătorii de hambar).

Autoîncingerea și mucegăirea făinii reprezintă cele mai frecvente manifestări de alterare având loc în urma procesului de respirație, care se reproduce după următoarea reacție:

C6H12O6 + 6O2=6CO2 + 6H2O +674cal

II.2.2 Depozitarea celorlalte materii prime și auxiliare

Pentru asigurarea continuității producției, unitățile de panificație se
aprovizionează cu materii prime și auxiliare necesare pe o anumită perioadă.

Conservarea calității acestora este determinată de respectarea condițiilor
optime de păstrare, specifice fiecăreia din ele.

Drojdia comprimată se păstrează în camere sau dulapuri frigorifice, la
temperatura de 2-10°C. Când acest lucru nu este posibil, drojdia trebuie păstrată în încăperi curate, uscate, bine aerisite, reci și fără mirosuri pătrunzătoare. În scopul unei păstrări, calupurile de drojdie se scot din lăzile de ambalaj și se așează pe rafturi, care să permită aerisirea lor.

Dacă nu se păstrează aceste condiții, drojdia se alterează, capătă un miros neplacut și se înmoaie, ceea ce produce scăderea puterii de fermentare
sau chiar degradarea totală.

Sarea se depozitează în încăperi închise și perfect uscate. Sacii cu sare
se așează în stive, pe grătare de lemn. În unele cazuri sarea se păstrează în lăzi de lemn cu capac, așezate de asemenea pe grătare. În aceste încăperi nu trebuie să fie prezente alte substanțe cu miros străin deoarece sarea are proprietatea de a absorbi ușor vaporii și mirosurile unor substanțe precum și umiditatea. În timpul depozitării și manipulării trebuie acordată toată atenția stării de igiena în care se execută aceste operații deoarece sarea poate fi un mediu prielnic pentru dezvoltarea unor specii nedorite de microorganisme. La introducerea în fabricație se verifică umiditatea și mirosul iar dacă are miros străin nu se introduce în tehnologie.

II.3. PREGĂTIREA MATERIILOR PRIME ȘI

AUXILIARE ÎN VEDEREA FABRICAȚIEI

Pregătirea materiilor prime și auxiliare reprezintă faza prealabilă a procesului tehnologic, având drept scop aducerea materiilor prime într-o stare fizică potrivită pentru prepararea aluatului și desfășurarea fabricației. Astfel, unele materii se dizolvă, se amestecă pentru omogenizare sau temperare, altele se separă de eventualele impurități și așa mai departe.

Se va descrie modul în care se execută pregătirea materiilor prime și auxiliare mai importante, insistându-se asupra unor procedee și utilaje moderne folosite în acest scop.

II.3.1. Pregătirea făinii

În principal, pentru pregătirea făinii se execută următoarele operații tehnologice :

amestecarea loturilor de făină având calități diferite, spre a obține o masă de calitate omogenă pentru o perioadă cât mai lungă de timp, astfel încât produsele fabricate să aibă calitate superioară și cât mai constantă, iar procesul tehnologic să se desfășoare permanent la parametrii stabiliți ;

cernerea, pentru îndepărtarea eventualelor impurități care au pătruns în făină după măcinare și pentru afânarea prin aerisire, în vederea îmbunătățirii condițiilor de fermentație a aluatului.

După pregătire se recomandă trecerea făinii printr-o instalație cu magneți, pentru separarea eventualelor impurități metalice care nu au putut fi eliminate prin cernere sau a celor care au pătruns în făină pe parcursul operațiilor de pregătire.

Amestecarea făinii

Făinurile primite de unitățile de panificație și produse făinoase au de obicei, proprietăți fizico-chimice și de panificație care variază de la un lot la altul, expediat de aceeași moară sau chiar de mai multe. Pe baza analizelor de laborator și eventual a probelor de coacere se trece la folosirea făinurilor în amestec, de obicei format din două loturi, unul având calitate mai bună și altul având calitate mai slabă.

Cernerea făinii

După amestecarea corespunzătoare, făina se cerne în mod obligatoriu, prin trecerea ei printr-o sită metalică având 7-8 ochiuri / cm . Prin această trecere de control se îndepărtează eventualele impurități, asigurându-se puritatea făinii. Concomitent ea se afânează, prin înglobarea aerului între particule și devine mai aptă pentru prelucrare.

Există două tipuri de astfel de cernătoare, unul cu sită fixă și altul, mai modern, cu sită rotitoare.

II.3.2. Pregătirea sării

Sarea se folosește dizolvată, atât cu scopul de a se repartiza uniform în masa aluatului, cât și pentru eliminarea impurităților minerale pe care le conține uneori.

De obicei, se prepară soluție saturată de sare (concentrația circa 30 g / 100 ml) corespunzând la densitatea de 1,2 g / m3, care se filtrează înainte de utilizare.

Pregătirea sării se face cu ajutorul dizolvatorului cu agitator sau utilizând o instalație continuă de dizolvat.

II.3.3. Pregătirea apei tehnologice

Apa tehnologică trebuie încălzită până la o anumită temperatură, care variază de obicei între 25 și 35 °C, în funcție de temperatura necesară pentru aluat, temperatura făinii și anotimpul de lucru ( care determină pierderile de căldură în mediul înconjurător).

În acest scop se calculează, în prealabil, temperatura pe care trebuie să o aibă apa tehnologică, aplicând următoarele relații, pentru prepararea aluatului pe cale directă, fără maia :

F · cf · ( Tm – Tf )

Ta = Tm + ––––––– + n ( ° C )

A · ca

în care :

Ta − este temperatura necesară a apei, în °C;

Tm – este temperatura maielei sau a aluatului preparat pe cale

directă, în °C;

F – reprezintă cantitatea de făină utilizată la preparare, în kg;

cf – căldura specifică a făinii, în kcal / kg · grad ( egală cu 0,4 );

Tf − reprezintă temperatura făinii, în °C;

A – cantitatea de apă utilizată la preparare, în l ( kg );

ca – căldura specifică a apei în kcal / kg · grad ( egală cu 1 );

n − este un termen a cărui valoare se consideră egală cu 0 °C vara, cu 1-2 °C primăvara și toamna și cu 3 °C iarna.

II. 3. 4. Pregătirea nucilor

Nucile uscate se macină până la obținerea miezului de nucă. Miezul de nucă este adăugat în timpul malaxării. Zaharurile naturale și acizii organici din miezul de nucă uscat contribuie la prelungirea termenului de păstrare a produselor și acționează ca inhibitori de mucegăire naturali. Nucă se macină cu ajutorul unei mașini de măcinat nucă.

CAP. III. DESCRIEREA FLUXULUI TEHNOLOGIC

III.1. Schema tehnologică

Materii prime (făină, drojdie, sare, enzime)

Fig. III.1. Schema tehnologică de obținere a pâinii

III.2. Descrierea fazelor tehnologice

III.2.1 Dozarea materiilor prime și auxiliare

Obținerea produselor de o anumită compoziție și calitate este condiționată de cantitatea materiilor prime care se folosesc la fabricarea lor.

În acest mod se obține un aluat final cu însușiri fizico-chimice optime și de compoziție corespunzătoare rețetei prescrise, ceea ce duce la obținerea produselor dorite.

Cantitățile de materii prime și auxiliare prevăzute de rețetele de fabricație pentru principalele sorturi de pâine și produse de franzelărie (raportate la 100 kg faină) se recalculează în fiecare unitate de producție în funcție de volumul cuvei în care se prepară aluatul, respectiv mărimea șarjei de aluat.

Dozarea materiilor prime și auxiliare se face în modul următor:

Făina pregătită în prealabil se măsoară în proporții corespunzătoare prin cântărire introducându-se în cuva malaxorului, acesta reprezintă aproximativ 35% din volumul cuvei malaxorului, cantitate care este de fapt gradul de încărcare al malaxorului. Dozarea făinii se realizează folosind bascula cu cadran, cântarul semiautomat sau dozatorul continuu sau cu vase cotate.

Apa, suspensia de drojdie, soluția de sare și soluția de amelioratori se dozează cantitățile prevăzute în rețetele de fabricație prin măsurare fie folosind vase gradate fie cu ajutorul instalațiilor semiautomate sau automate prevăzute cu dispozitive de citire a volumului de lichid măsurat și a temperaturii apei. Cele mai reprezentative utilaje de acest fel sunt dozatorul semiautomat și automat pentru lichide.

Fig.III.2. Dozator de făină

III.2.2. Pregătirea materiilor prime și auxiliare pentru panificație

Operațiile de pregătire a materiilor prime și auxiliare se fac cu scopul ca acestea să fie aduse într-o stare fizică corespunzătoare pentru prepararea aluatului.

În continuare se va descrie modul în care se execută pregătirea fiecarei
materii prime și auxiliare mai importante, descriindu-se totodată utilajele tehnologice care se folosec în acest scop.

Pregătirea făinii

Se realizează prin:

Amestecarea făinii

Cernerea făinii

Încălzirea făinii

a) Amestecarea făinii. Făinurile primite de unitățile de panificație au de obicei proprietăți fizico-chimice și de panificație care variază de la un lot la altul, expediat de aceeași moara și chiar de mai multe. Pe baza analizelor de laborator se trece la folosirea făinurilor în amestec de obicei format din două loturi unul având calitatea mai bună și unul mai slabă. Se duce astfel la obținerea unei materii prime de calitate cât mai omogenă pentru o perioadă cât mai lungă de timp, astfel ca produsele fabricate să aibă calitatea superioară și cât mai constantă.

Proporția amestecurilor pentru a se obține făină de calitate medie poate fi: 1:1; 1:2; 1:3 etc.

În funcție de dotarea tehnică a unităților de panificație, amestecarea făinii se efectuează prin mai multe metode:

prin alimentarea cernătorului cu făinurile ce urmeaza a fi amestecate în proporțiile stabilite

prin extragerea din celulele silozului a făinurilor de calități diferite în proporția indicată pentru amestec

cu ajutorul unor utilaje speciale cum sunt: timocul amestecător, transportor elicoidal cu turație reglabilă

b) Cernerea făinii are drept scop îndepărtarea unor corpuri străine (sfori, scame de saci, etichete, așchii de lemn) care eventual au pătruns în făină după măcinare. Totodată, prin cernere, făina se afânează și se aerisește, ceea ce contribuie în mare masură la fermentarea aluatului.

Cernerea se face prin site cu țesatură metalică având 7-8 fire pe
centimetru.

Tipurile de cernătoare folosite mai frecvent la noi sunt cernătorul cu sită fixă și rotitoare, cernătorul centrifug.

Fig.III.3. Cernător făină

c) Încălzirea făinii are drept scop aducerea ei la temperatura de 15-20°C,
ceea ce permite a se utiliza la frământarea aluatului apa cu temperatura sub
40°C; folosirea apei cu temperatura mai mare produce coagularea unei părți din
substanțele proteice ale făinii, ceea ce duce la degradarea calității produselor.

Operația de încălzire a făinii trebuie efectuată, în special, iarna. În majoritatea unităților de panificație din țara noastră, încălzirea făinii, se realizează prin depozitarea sacilor în magazia de zi (care este încălzită), în care se țin 16-24 ore.

După pregătire se recomandă trecerea făinii printr-o instalație cu magneți pentru separarea eventualelor impurități mecanice care nu au putut fi eliminate prin cernere sau a celor care au pătruns în făină pe parcursul operațiilor de pregătire.

Pregătirea apei

Pregătirea apei se realizează prin amestecare cu apă caldă sau rece în proporție care să asigure temperatura prescrisă, ceea ce se realizează cu amestecătoare termostatate care se folosesc și la dozarea cantității de apă. Pregătirea apei pentru prepararea aluatului necesită în principal încălzirea ei până la o anumită temperatură, care variază de obicei între 25 și 35°C, fiind în funcție de temperatura pe care trebuie s-o aibă aluatul preparat, temperatura făinii și anotimpul de lucru (ceea ce determină pierderile de căldură în timpul dozării făinii și preparării aluatului).

În acest scop se calculează, în prealabil, temperatura pe care trebuie să o aibe apa tehnologică, aplicând următoarele relații, pentru fiecare din cele două situații practicate în unitățile de panificație, după cum urmează:

la prepararea maielei (faza anterioară aluatului), sau la prepararea aluatului pe cale directă, fără maia:

(˚C)

în care:

Ta – este temperatura necesară apei, în ˚C

Tm – este temperatura maielei sau a aluatului preparat pe cale directă, în ˚C

F – reprezintă cantitatea de făină utilizată la preparare, în kg

cf – căldura specifică a făinii, în kcal/kg*grad (egală cu 0,4)

Tf – reprezintă temperatura făinii, în ˚C

A – cantitatea de apă utilizată la preparare, în l (kg)

ca – căldura specifică a apei în kcal/kg*grad (egală cu 1)

n – este un termen a cărui valoare se consideră egală cu 0˚C vara, 1 – 2˚C primăvara și toamna și cu 3˚C iarna

la prepararea aluatului pe cale indirectă, cu maia:

(˚C)

în care:

Tal – este temperatura aluatului, în ˚C

M – cantitatea de maia utilizată la preparare, în kg

cm – reprezintă căldura specifică a maielei, determinată pe baza componentelor folosite la prepararea acesteia aplicând formula:

(kcal/kg*grad)

Pregătirea drojdiei

Drojdia comprimată nu se folosește ca atare la fabricarea pâinii, în prealabil se desface în apă caldă (la 30-35°C) și se amestecă, transformându-se în suspensie. Astfel, se obține o repartizare cât mai uniformă a celulelor în masa aluatului, ceea ce asigură o fermentație omogenă a semifabricatelor.

După prepararea suspensiei sau concomitent cu aceasta se face și activarea drojdiei, în care scop se adaugă la suspensie circa 200g făină, formându-se astfel un mediu nutritiv, în care celulele de drojdie încep să se hrănească și să se activeze. Timpul necesar activării este de 30-90 min, în funcție de calitatea drojdiei, respectiv de puterea de fermentare. Activarea drojdiilor este mult îmbunătățită dacă se folosește opăreala de făină, extract de malț, făina de soia, etc.

Pregătirea sării

Sarea nu se folosește ca atare (în stare solidă) la prepararea aluatului, ci mai întâi se dizolvă, atat cu scopul de a se repartiza cât mai uniform în masa aluatului, cât și pentru eliminarea impurităților minerale pe care le conține uneori. În scopul purificării, soluția de sare se filtrează sau se strecoară prin sita deasă. Pentru prepararea soluției de sare se poate folosi dizolvatorul cu agitator sau utilizând o instalație continuă de dizolvat.

III.2.3. Prepararea aluatului

Prepararea aluatului pentru pâine și produse de panificație este una din
fazele cele mai importante ale procesului tehnologic de fabricație. De calitatea aluatului preparat depinde în bună parte calitatea produselor obținute.

Metoda directă de preparare a aluatului constă dintr-o singură fază (pentru care motiv se mai numește și metoda monofazică), în care se amestecă deodată toată cantitatea de faină, apă, drojdie, sare și eventual materii auxiliare destinate preparării unei anumite cantități de aluat. Această metodă se aplică, în unitățile noastre, numai la fabricarea unor produse speciale de franzelărie cu adaos de materiale, întrucât pâinea preparată prin acest procedeu are gust fad.

La aplicarea metodei directe se folosește o cantitate de drojdie de 2-3 ori mai mare decât la metoda indirectă, iar durata de fermentare este mai scurtă, ceea ce nu permite acumularea în aluat a produselor secundare de fermentare necesare obținerii gustului plăcut al pâinii.

Comparând cele două metode de preparare a aluatului rezultă câteva
concluzii prezentate în cele ce urmează.

Prin metoda indirectă se obține pâine de calitate mai bună (cu gust si
miros plăcut, miez cu porozitate bine dezvoltată, având pori cu pereți subțiri). Totodată aluatul astfel preparat are o mai mare flexibilitate tehnologică, putându-se interveni în cursul fabricației pentru îndreptarea unor eventuale greșeli, mai ales în cazul prelucrării făinurilor slabe sau ale căror însușiri de panificație nu au fost cunoscute în prealabil. Cantitatea mai mică de drojdie reprezintă de asemenea, un avantaj al acestei metode.

Ca dezavantaje se remarcă: sporirea numărului de operații telnologice și de utilaje (dozarea materiilor prime, frământarea și fermentarea repetându-se la fiecare preparare), precum și prelungirea ciclului de fabricație, datorită măririi duratei totale de fermentație.

Prin metoda directă procesul de fabricație se simplifică, reducându-se
totodată și numărul de utilaje (în special cuve de malaxor). De asemenea, se
scurtează ciclul de fabricație.

Ca dezavantaje principale sunt: obținerea pâinii de calitate inferioară
(datorită gustului nesatisfăcător și structurii miezului) și consumul mărit de drojdie. Întrucât la alegerea metodelor de preparare a aluatului calitatea produselor reprezintă un indice decisiv, este pe deplin întemeiată aplicarea metodei indirecte la prepararea aluatului pentru pâine.

În industria noastră de panificație se aplică aproape în exclusivitate
metoda indirectă pentru prepararea aluatului necesar fabricării produselor. Prepararea aluatului cuprinde următoarele operații principale: dozarea materiilor prime și auxiliare pregătite în prealabil corespunzător; frământarea aluatului; fermentația aluatului.

III.2.4 Malaxarea aluatului

Operația de frământare are drept scop obținerea unui amestec omogen din materii prime și auxiliare și în același timp a unui aluat cu structură și proprietăți fizico-reologice specifice care să-i permită o comportare optimă în cursul operațiilor următoare din procesul tehnologic.

Însușirile aluatului influențează volumul și forma pâinii, elasticitatea miezului și a cojii, menținerea prospețimii. Atunci când aluatul are elasticitate și extensibilitate suficient de mari rezultă o pâine afânata, cu volum dezvoltat și miez, având porii cu pereți subțiri. Dacă aluatul este prea rezistent pâinea se obține nedezvoltată cu miez dens, iar când aluatul este excesiv de extensibil pâinea se aplatizează, are volum redus și porozitate grosieră.

La formarea aluatului se disting trei etape: amestecarea componentelor aluatului când apa pătrunde între particulele de făina și acestea se hidratează; solubilizarea componentelor făinii sub acțiunea apei și umflarea proteinelor generatoare de gluten; modificarea structurii proteinelor datorită umflării și acțiunii forțelor mecanice de frământare.

Procesele esențiale care au loc în aluat la frământare sunt: legarea apei (proces coloidal complex care este dat de proteinele și amidonul din componența făinii). Proteinele leagă apa în aluat prin osmoză și prin absorbție. La formarea aluatului glutenul trebuie să fie hidratat complet. Amidonul leagă apa în general prin adsorbție.

Din punct de vedere chimic proteinele din aluat își modifică structura și compoziția în principal ca urmare a descompunerii hidrolitice sub acțiunea unor enzime si acizi.

Foarte importantă la frământare este includerea aerului în aluat deoarece oxigenul conținut de acesta participă la reacții de oxidare a proteinelor și a pigmenților făinii. Aerul inclus în aluat la frământare este important și pentru porozitatea produsului deoarece bulele de aer formate stau la originea porilor.

Factorii care influențează procesul de frământare sunt:

– raportul făină/apă – cu cât umiditatea liberă a aluatului este mai redusă cu atât pătrunderea apei între particulele coloidale separate este mai redusă și cu atât sunt mai superioare proprietățile mecanice ale aluatului;

– prelucrarea mecanică a aluatului funcție de calitatea făinii. Dacă aluatul prezintă un complex gluten stabil, prelucrarea mecanică intensă este rațională pentru slăbirea structurii gelatinoase a proteinelor. O acțiune mecanică exagerată asupra unui aluat format din făina slabă poate să ducă la degradarea proprietăților sale fizice. Prelucrarea mecanică de scurtă durată a aluatului (refrământarea) contribuie la îmbunătățirea proprietăților fizice ale glutenului, la consolidarea rețelei spongioase a acestuia în aluat.

Aluatul preparat din faină slabă se frământă un timp mai scurt pentru a nu se distruge structura și elasticitatea glutenului, pe când din făină bună, se frământă un timp mai îndelungat spre a slăbi rezistenta glutenului și a mării elasticitatea lui.

Rolul principal la formarea aluatului din făina de grâu îl are glutenul, care absoarbe o mare cantitate de apă ce se folosește la frământare. Glutenul format în aluat condiționează în mare măsură proprietățile fizice specifice ale aluatului din făină de grâu adică elasticitatea și vâscozitatea.

La formarea glutenului, care rezultă din gliadină și glutenină, apa
absorbită reprezintă o cantitate dublă față de greutatea acestor materii proteice. Amidonul făinii absoarbe de asemenea o anumită cantitate de apă la formarea aluatului, cu toate că granulele lui se măresc în măsură neînsemnată, ceea ce dovedește că apa este reținută în general între granule. Acțiunea mecanică de frământare a aluatului îmbunătățește proprietățile lui fizice, contribuind la accelerarea umflării glutenului și la formarea scheletului elastic al aluatului.

Continuarea frământării aluatului, după ce a atins elasticitatea optimă,
duce la înrăutățirea calității lui datorită faptului că se distruge scheletul de gluten, ceea ce apare mai accentuat în cazul făinurilor de calitate slabă. Pentru aceste considerente, aluatul din făină foarte bună trebuie frământat timp mai îndelungat pentru obținerea proprietăților fizice optime, pe când frământarea aluatului din făină slabă trebuie să înceteze imediat după obținerea unei mase omogene.

Aprecierea sfârșitului frământării aluatului se face organoleptic, de către muncitorul frământător (malaxoristul). Se consideră un aluat bine frământat atunci când el este omogen, bine legat, uscat la pipăire, elastic și se dezlipește ușor de brațul malaxorului și de peretele cuvei în care s-a frământat. Aluatul insuficient frământat este neomogen, lipicios și vâscos.

Regimul tehnologic al procesului de frământare

Materiile prime și auxiliare, dozate așa cum s-a arătat, în cantitățile
necesare după rețeta de fabricație a produsului respectiv, se introduc în cuvă și se frământă mecanic, cu ajutorul malaxoarelor care pot fi cu funcționare continuă sau discontinuă.

Fig. III.4. Malaxor pentru aluat

Regimul tehnologic se referă la durata frământării sau temperatura pe care trebuie să o aibă semifabricatul. Durata frământării este aproximativ 12-18 min. (frământare obișnuită) și 1-2 min. (refrământarea) și este în funcție de calitatea făinii. Temperatura de frământare este aproximativ de 30-32C și este și ea dependentă de calitatea făinii.

Controlul frământării aluatului se determină organoleptic prin stabilirea momentului în care s-au obținut însușirile optime, ceea ce se verifică după aspectul masei de aluat. Se consideră frământat corespunzător aluatul care este omogen, bine legat, uscat la pipăire, elastic desprinzându-se ușor de pe brațul malaxorului și a cuvei în care s-a frământat. Aluatul insuficient frământat este neomogen, lipicios și vâscos.

Pentru ca frământarea aluatului să se execute în bune condiții, laboratorul unității de producție, trebuie să indice în mod corect în rețeta de fabricate, în funcție de calitatea făinii care se prelucrează, atât cantitățile de materii componente ale aluatului, cât și regimul tehnologic.

III.2.5. Divizarea aluatului pentru pâine

Divizarea reprezintă împărțirea aluatului în bucăți de anumită greutate, în funcție de greutatea nominală pe care urmează s-o aibe produsul fabricat.

Fig.III.5. Instalația de divizare

III.2.6. Fermentarea aluatului (odihna)

Modalități de fermentare

După operația de frământare, cuvele cu aluat sunt depuse în camere speciale care trebuie să asigure o temperatură optimă fermentării aluatului.

Prin fermentarea aluatului se influențează în mod decisiv calitatea procesului de coacere și a produselor finite, precum și operațiile de divizare, modelare și dospire finală a bucăților de aluat. Acest proces constituie un ansamblu de transformări care produc maturizarea aluatului și afânarea acestuia, astfel încât din el să fie obținute produse cu volum mare, cu un miez elastic, cu pori deși și uniformi, subțire la pereți, care să fie bine asimilat de organismul uman.

Fermentarea aluatului se poate obține pe mai multe căi:

pe cale biochimică, prin fermentarea alcoolică a hidraților de carbon, sub catalizarea enzimelor din drojdie;

pe cale chimică, prin utilizarea de substanțe care degajă în aluat bioxid de carbon sau amoniac;

pe cale fizică, prin introducerea directă în aluat a bioxidului de carbon sub presiune, fie prin frământarea aluatului cu amestec de făină și apă agitat într-un dispozitiv special de frământare.

Afânarea biochimică este metoda cea mai utilizată, în practică, și ea presupune fermentarea aluatului datorită drojdiilor introduse la frământare. La utilizarea acestei metode, în timpul fermentării, în aluat au loc o serie de procese cum ar fi:

Fermentația alcoolică care se produce datorită complexului de enzime zimază din celulele de drojdii, prin transformarea manozaharidelor în alcool etilic și bioxid de carbon și care este optimă la conținuturi proprii de zaharuri în făină de circa 3% și temperaturi de 25 – 35˚C (la 35˚C viteza de fermentare este dublă față de 25˚C). Fermentația alcoolică este însoțită și de fermentații secundare – lactice, acetice și butirice. Bacteriile lactice descompun hidrații de carbon formând acidul lactic, care îmbunătățește calitățile fizice ale aluatului, acționează favorabil asupra proprietăților glutenului, stimulează activitatea și înmulțirea drojdiilor, frânând activitatea celorlalte bacterii (procesul de fermentare lactică este optim între 45 – 54˚C). Cele mai utilizate bacterii lactice sunt bacteriile Delbrücki, folosite la fabricarea drojdiei lichide. Fermentația acetică este produsă de bacteriile acetice, care realizează oxidarea alcoolului (transformarea acestuia în acid acetic) și, de aceea, durata procesului nu depășește 5 – 6 ore și temperatura de 32°C. Fermentația butirică, datorată bacteriilor butirice, produce acid butiric care imprimă produselor un miros respingător și gust acru, aceasta evitându-se prin limitarea temperaturii de fermentare la 35°C și a duratei de fermentare.

Descompunerea pe cale enzimatică a amidonului și substanțelor proteice din făină, amidonul fiind descompus prin acțiunea catalitică a α-amilazei și β-amilazei (α-amilaza în cazul grâului încolțit, la care dă un conținut mai mare de dextrine și o aciditate ridicată, la temperaturi optime de 70 – 74°C, în timp ce β-amilaza, din grâul normal, transformă amidonul în mai puține dextrine și mai multă maltoză, dând un grad scăzut de aciditate la temperaturi optime de circa 62 – 64˚C), iar substanțele proteice sunt descompuse de enzimele proteolitice (proteoliză) ducând la degradarea glutenului prin modificarea elasticității și vâscozității (procesul este dorit parțial în cazul făinurilor tari).

Înmulțirea drojdiilor este fenomenul microbiologic cel mai important, care are loc în timpul afânării aluatului, procesul producându-se într-o măsură cu atât mai mare cu cât conținutul inițial de drojdie din aluat este mai mic. Înmulțirea celulelor de drojdie poate fi accelerată prin îmbogățirea mediului nutritiv cu vitamine și diverse săruri minerale.

Creșterea acidității (fazelor intermediare sau aluatului) are loc mai ales în faza de dospire, datorită acumulării în aluat a produselor de reacție acidă (acid lactic, acid acetic), fenomenul fiind influențat de sortimentul și calitatea făinii, temperatura și durata fermentării.

În cadrul procesului de panificație, fermentarea se realizează în mai multe faze: după frământarea fazelor intermediare și a aluatului (fermentarea propriu-zisă); după divizarea aluatului (fermentarea intermediară); înainte de introducerea bucăților de aluat în cuptor (fermentarea finală sau dospirea).

Controlul aluatului fermentat se poate face pe cale organoleptică sau prin determinarea acidității prin titrarea aluatului cu soluție de NaOH și identificarea cu fenolftaleină.

pierderile în greutate care au loc prin coacerea și răcirea produsului, care variază de la 8 la 23% în funcție de sortimentul fabricat.

La divizare se urmărește ca greutatea bucății de aluat să fie cât mai
exactă, mai ales în cazul pâinii ce se vinde cu bucata. Greutatea uniformă
permite și realizarea unei dospiri finale și coaceri cât mai uniforme, întrucât se știe că bucățile de aluat mai mici au durata de fermentare mai lungă și o durată de coacere mai scurtă decât cele mari. Având în vedere precizia care se cere la divizare, trebuie să se controleze cu toată atenția, în mod sistematic greutatea bucăților de aluat.

În brutăriile mici, aluatul se divizează manual, iar în cele mai multe fabrici de pâine din țara noastră această operație se execută mecanic cu ajutorul masinilor de divizat.

Divizarea manuală se face prin tăierea cu gripca, din masa de aluat aflat în cuvă sau răsturnat pe masa de modelare, a bucăților de aluat în greutate aproximativă, care apoi se ajustează până la cea necesară, cu ajutorul cântarului sau a balanței de bucătărie.

Principalele tipuri de mașini de divizat sunt: mașina cu melcuri, mașina de divizat cu piston, mașina de divizat în bucăți mici, acționată manual etc.

III.2.7. Modelare

Premodelarea. Se aplică în scopul îmbunătățirii structurii porozității pâinii. Se obține în același timp închiderea secțiunilor poroase rezultate la divizare.

Predospirea.Reprezintă etapa fermentației aluatului care are loc în produsul divizat și premodelat. Constă în menținerea în stare de repaus a bucăților de aluat divizate și premodelate. Asigură creșterea în volum a preparaterlor și durează 5-8 min. la o temperatură de 30°C.

Fig. III.6. operația de modelare

Operația de modelare permite să se obțină atât forma estetică a produsului, cât și o structură uniformă a miezului, prin eliminarea golurilor mari formate în timpul fermentației. Totodată, forma regulată (simetrică) ce se dă aluatului prin modelare ajută ca, în timpul coacerii produselor să se dezvolte uniform. Acțiunea mecanică exercitată asupra aluatului în timpul modelării reprezintă o prelungire a acțiunii mecanice de frământare. Ca urmare, transformările suferite de proteine evoluează, definitivând structura aluatului ceea ce duce la îmbunătățirea însuțirilor lor reologice, deci a calității pâinii. Pentru aceasta, este necesar însă ca acțiunea mecanică exercitată asupra aluatului să fie suficient de intensă. O acțiune mecanică insuficientă sau exagerat de intensă conduce la obținerea produselor cu calitate mai slabă; în primul caz aluatul nu atinge potențialul maxim al însușirilor lui reologice, iar în al doilea caz se distinge scheletul glutenic. Prin modelare, porii existenți în bucățile de aluat se fragmentează, iar bulele mari de gaze se distrug, formându-se un număr sporit de pori, astfel că structura porozității pâinii se îmbunătățeste mult.

În aluatul modelat necorespunzător, distribuirea gazelor de fermentație se face în mod neuniform, ceea ce dă naștere la goluri în interiorul produsului. De asemenea, dacă suprafața bucății modelate nu este bine închisă, continuă, iar încheietura bine lipită (strânsă), în timpul coacerii se formează crăpături și deschideri care permit ieșirea gazelor de fermentație și a substanțelor aromate, obținându-se produse neestetice, aplatizate, cu miez compact și neelastic, lipsite de gust și aromă, care sunt greu asimilabile.

Pentru pâine, modelarea constă în rotunjirea bucăților de aluat (în cazul pâinii rotunde), alungirea (în cazul pâinii cu format lung) și rularea (în cazul franzelei).

Unitățile moderne folosesc o linie complexă de prelucrare a aluatului care este formată din divizor, mașină de premodelat, predospitor și mașina de modelat care asigură forma finală a pâinii.

Fig.III.7. Instalație de modelare

III.2.8 Dospirea finală

Întrucât din operația de modelare dioxidul de carbon obținut în bucata de aluat este parțial eliminat, pentru refacere, bucata de aluat trebuie supusă din nou unei fermentații, astfel ca produsele să aibe miezul afânat și volum dezvoltat. Scopul principal al dospirii finale este acumularea de CO2, care condiționează volumul și structura porozității produselor, însușiri influențate de intensitatea și dinamica formării gazelor de fermentație și capacitatea aluatului de a le reține. Formarea gazelor trebuie să crească treptat pe parcursul dospirii finale și să atingă valoarea maximă în momentul introducerii aluatului în cuptor.

Fig.III.8. Dospitor industrial

Parametrii optimi de dospire sunt temperatura, umiditatea și durata de dospire. Temperatura de 30-35°C asigură o intensitate bună a procesului de fermentare și în același timp protejarea însușirilor reologice ale aluatului. Umiditatea relativă a aerului de 75-80% este necesară pentru evitarea uscării suprafeței.

Umiditatea scazută determină obținerea produselor cu volum redus, coaja groasă, fără a fi crocante, cu crăpături și insuficient rumenită. Umiditatea excesivă conduce la produse aplatizate, coaja subțire și rumenire neuniformă.

Durata de dospire variază între limite foarte largi, de la 20-90 min. funcție de masa produsului, de compoziția și consistența aluatului, de calitatea făinii, de gradul de fermentare al aluatului în cuve.

Aceste condiții sunt necesare spre a favoriza fermentația, cât și pentru a evita uscarea suprafeței bucăților de aluat și formarea crustei. Aplicarea unei temperaturi necorespunzatoare duce la o dospire insuficientă. Nerespectarea umidității relative a mediului de dospire are, de asemenea, efecte negative asupra calității produselor.

Controlul dospirii finale. Acesta se stabilește organoleptic pe baza modificării volumului, formei, și pe baza proprietăților fizice ale bucății de aluat. Aluatul insuficient dospit nu are volum bine dezvoltat, la apăsare cu degetul nu este pufos și revine foarte repede la forma inițială după îndepărtarea apăsării.Aluatul dospit normal este crescut în volum, are o oarecare deformare, la apasare cu degetul apare moale, pofos si revine lent la forma inițială după îndepărtarea apăsării. Aluatul supradospit este aplatizat, iar la apăsarea ușoară cu degetul revine foarte greu la forma inițială.

III.2.9 Coacerea pâinii

Operațiile premergătoare coacerii

Înainte de a se introduce sau așeza bucățile de aluat pe vatra cuptorului pentru coacere, se execută câteva operații premergatoare, care constau în umezirea (spoirea) suprafeței bucăților de aluat, crestarea și ștanțarea acestora.

Umezirea. Umezirea aluatului contribuie la formarea luciului cojii. Operația se execută manual, cu o perie din păr moale înmuiată în apă, sau într-un amestec subțire de făina cu apă. În ultima vreme, periile pentru spoirea aluatului s-au înlocuit cu pulverizatoare de apă. Această metodă însă este mai puțin sigură și dă rezultate mai bune la umezirea pâinii după scoaterea din cuptor, contribuind de asemenea la mărirea luciului cojii.

Umezirea bucăților de aluat trebuie făcută cu multă grijă, în mod uniform și pe întreaga suprafață a aluatului. Apa sau soluția de făină de pe suprafața bucăților de aluat produce gelificarea intensă a amidonului în această zonă și dizolvă dextrinele care se formează datorită temperaturii din camera de coacere. Gelul de amidon format care conține și dextrine dizolvate se întinde într-un strat subtțire pe suprafața produsului, închizând porii și asperitățile acestuia, iar apoi, prin deshidratare formează pojghița lucioasă, ceea ce dă un aspect foarte plăcut produsului, mult apreciat de consumatori.

Dacă suprafața bucăților de aluat nu este suficient de umectată la începutul coacerii, coaja pâinii devine mată și făinoasă. De asemenea umezeala de pe suprafața aluatului la începutul coacerii în primele 2-3 minute, da o extensibilitate și o elasticitate mai mare pojghiței de coajă ce se formează, ceea ce întârzie îngroșarea cojii, contribuind astfel la mărirea volumului pâinii, și evită apariția rupturilor și a crăpăturilor pe suprafața acesteia. De altfel, umectarea camerei de coacere prin formarea de abur (în cantitate de 50-100 kg/t de produs) contribuie și ea într-o oarecare masură la formarea culorii cojii de pâine. Se știe ca pâinea coaptă în mediu uscat are coaja groasă, fără luciu și prezintă rupturi sau crăpături la suprafață.

Crestarea. Crestarea bucăților de aluat la introducerea în cuptor se obișnuiește a se face în cazul franzelelor, a unor produse de franzelarie, precum și a pâinii albe rotunde. Crestăturile se fac în număr diferit, în funcție de produs, având poziție oblică sau transversală. Adâncimea crestăturilor depinde de gradul de dospire al aluatului; când acesta este insuficient dospit crestăturile se fac mai în profunzime, pentru a permite mai ușor ieșirea gazelor de fermentare care se formează în cantitate mare, iar când aluatul a dospit prea mult, crestăturile se fac mai la suprafața, deoarece în caz contrar acesta se lațește. În toate cazurile însă crestăturile se fac corect, simetrice.

Scopul crestării nu este numai acela de a înfrumuseța suprafața
produselor, ci și de a evita crăpăturile și rupturile cojii în timpul coacerii, deoarece în decursul creșterii în volum a produsului suprafața bucății se desface la locurile crestării, nu și în altă parte. Crestarea se efectuează manual, prin mișcări rapide, cu ajutorul unui cuțit bine ascuțit, ușor umezit în apă. În unele fabrici de pâine s-au introdus mecansime speciale pentru crestarea aluatului, eliminând munca manuală la această operație, ceea ce asigură condiții igienico-sanitare superioare la fabricarea pâinii.

Ștanțarea aluatului înainte de introducerea în cuptor se efectuează prin imprimarea unui număr ori simbol distinctiv al echipei care a fabricat-o. Rolul ștanțării este de a se putea identifica atât muncitorii care au produs pâine de bună calitate cât și cei care au fabricat produse cu defecte sau necorespunzatoare și a se lua măsurile necesare în procesul de fabricație. De asemenea, ștanțarea permite într-o oarecare măsură orientarea asupra orei când a fost fabricat produsul.

Coacerea pâinii

Coacerea este o operație prin care aluatul este transformat în produs finit și reprezintă un proces hidrotermic complex determinat de mecanismul deplasării căldurii și umidității aluatului supus coacerii. Se realizează cu aport de energie termică în cuptoare speciale numite cuptoare de panificație. După ce bucățile de aluat au dospit corespunzător, se introduc în cuptor pentru coacere, obținându-se prin aceasta produsul finit.

Coacerea este faza ultimă și hotaratoare din procesul tehnologic de
fabricare a pâinii, ea comportând următoarele operații:

pregătirea cuptorului pentru coacere (încălzirea, curățirea vetrei, aburirea
camerei de coacere);

pregătirea bucăților de aluat pentru coacere;

încărcarea vetrei cuptorului;

coacerea propriu-zisă;

scoaterea pâinii din cuptor.

Transformarea aluatului în pâine prin coacere reprezintă un complex de procese care au loc în componenții aluatului.

Procesele care au loc în aluat în timpul coacerii

Aluatul pentru pâine se coace la temperatura cuprinsă între 220 și 260°C. Datorită acestei temperaturi, în aluat au loc o serie de procese fizico-chimice, coloidale, biochimice și microbiologice, în urma cărora aluatul se transformă în pâine, produs asimilabil, gustos și hrănitor.

a. Procesele fizico-chimice principale care au loc în aluat în timpul
coacerii sunt: încălzirea bucăților de aluat, evaporarea unei părți din apa
conținută de aluat, formarea culorii cojii și formarea aromei pâinii.

Încălzirea aluatului se face în mod diferit. Astfel, datorită temperaturii
ridicate din cuptor, bucățile de aluat se încălzesc treptat, proces care constituie baza tuturor celorlalte modificări care au loc la coacerea pâinii. Cel mai putenic se încălzesc straturile exterioare ale bucății de aluat, care formează coaja pâinii, ele ajungând la sfarșitul coacerii să aibă temperatura de 110-120°C, iar la suprafață ating 180°C. Zona din imediata apropiere a cojii ajunge spre sfârșitul coacerii să depășească cu puțin 100°C, pe când centrul bucății de aluat își mărește temperatura cel mai greu, la sfarsitul coacerii având între 95 și 98°C.

Pe măsura încălzirii, după 2-5 minute de la introducerea în cuptor, stratul periferic al bucății de aluat își pierde aproape toată umiditatea, pe care o degajă sub formă de vapori în camera de coacere. Astfel ia naștere coaja pâinii. Sub coajă, căldura pătrunde treptat și provoacă formarea vaporilor de apă. O mică parte dintre aceștia trec în exterior, prin porii fini ai cojii, în camera de coacere, iar restul pătrund înspre centrul aluatului, în zona imediat urmatoare se condensează, întrucat zona este mai rece. Crescând temperatura acestei zone, o parte din apa pe care o conține este absorbită de amidon datorită fenomenului de gelificare iar restul se evaporă, pătrunzând în straturi și mai interioare. Acest fenomen, care reprezintă mecanismul coacerii, se repetă până ce întreaga masă de aluat care se află sub coajă se transformă în miez de pâine.

Evaporarea unei părți din apa conținută de aluat în camera de coacere
produce scăderea în greutate a bucății de aluat. Aceste scăzăminte reprezintă 5-20% fața de greutatea inițială a aluatului și variază, în principal, în funcție de greutatea produsului. Miezul pâinii coapte, deși are umiditatea de 42-45% apare uscat la pipăire, datorită faptului ca apa este legată coloidal, în primul rând de amidonul gelificat. Pâinea insuficient coaptă are miezul umed, întrucat o parte din apă a rămas liberă (nelegată coloidal).

Tot sub influența temperaturii, suprafața cojii se închide la culoare,
fenomen ce se numește brunificare. Culoarea cojii este condiționată de formarea unor produse numite melanine, care rezultă din acțiunea de oxido-reducere a zaharurilor nefermentate din aluat și a produselor de descompunere a materiilor proteice din făina.

Din practică se cunoaște că din făină, care conține puține zaharuri fermentescibile, deci are putere redusă de fermentare, cum este deseori cazul făinii albe, se obține pâine de culoare deschisă (palidă). Pentru corectarea acestui defect se adaugă, la prepararea aluatului dintr-o astfel de făina extract de malț sau zahăr. Cu cât făina are capacitate mai mare de fermentare, cu atât culoarea cojii pâinii este mai închisă.

În decursul procesului de coacere se formează în pâine diverse substanțe care-i dau aroma și gustul. Cercetătorii care au studiat formarea aromei și gustului pâinii au constatat ca pe langă alcoolul etilic rezultat prin fermentare, în timpul coacerii se mai formează și alte produse ca: metil-glioxal, aldehide, diacetil, furfurol. etc. Se consideră că metil-glioxalul este principalul produs care formează aroma pâinii. Formarea unei cantități suficiente de substanțe aromatice este condiționată de stadiul anterior de fermentare a aluatului, coacerea corectă a pâinii (la temperatura prescrisă și adaptată calității aluatului), forma și mărimea pâinii.

b. Procesele coloidale care se produc în aluat în timpul coacerii sunt coagularea glutenului și gelificarea amidonului. Acestea contribuie la transformarea aluatului în pâine.

Când aluatul ajunge la temperatura de 60°C, glutenul începe să coaguleze, eliberând în acest mod o parte din apa pe care a absorbit-o la formarea aluatului. Amidonul în schimb se umflă treptat, pe măsură ce crește tempertura aluatului, iar la circa 60°C începe să gelifice, fenomen prin care cea mai mare parte din apa pe care o conține aluatul este absorbită și legată coloidal. La sfârșitul coacerii amidonul gelifică complet.

Procesul de coagulare a glutenului și cel de gelificare a amidonului se produc concomitent, ele determinând transformarea aluatului în miez de pâine. Formarea miezului nu se face brusc, ci în mod treptat, începând de la straturile periferice ale bucății de aluat și pe măsura încălzirii totale se adâncește și mai mult spre centru. La sfârșitul coacerii, întreg interiorul bucății de aluat devine miez (datorită denaturării treptate a proteinelor făinii începe formarea miezului pâinii, proces care este la maxim 70°C).

c. Procesele biochimice și microbiologice care se produc în aluat la
coacere sunt de natură fermentativă, ele datorându-se activității enzimelor. Astfel zimaza (complexul de enzime din drojdie), între 30-45°C, activează energic, formând prin descompunerea zaharurilor din aluat alcool și bioxid de carbon. La temperatură mai mare începe inactivarea zimazei, iar la 55°C aceasta este distrusă.

Enzimele amilolitice, α- și β-amilaza hidrolizează amidonul, descompunându-se în dextrine și maltoză (zaharuri fermentescibile), produse care apoi sunt supuse fermentării. Între 50-55°C β-amilaza activează energic, iar la 70°C devine inactivă. Între 60-70°C α-amilaza activează optim, iar la 35°C activitatea sa, încetineste.

Microflora de fermentare ce se găsește în bucățile de aluat activează pe parcursul coacerii astfel:

celulele de drojdie activează până la 50°C, producând fermentarea intensă și creșterea rapidă în volum a aluatului, iar la 55°C sunt distruse;

bacteriile lactice și acetice activează până în jurul temperaturii de 60°C după care apoi activitatea lor încetează.

De menționat este faptul că procesele biochimice și microbiologice se produc intens în miezul pâinii, unde creșterea temperaturii se face relativ încet, și foarte puțin în coajă, datorită creșterii rapide a temperaturii acesteia.

În tabelul de mai jos sunt sintetizate principalale procese care au loc în

timpul coacerii bucatiior de aluat. Pentru a se forma o imagine mai clară a
acestora, ele au fost grupate după intervalul de temperatură la care au loc (tabelul III.1).

Tabelul III.1 Procesele care au loc la coacere

Regimul tehnologic al procesului de coacere

Durata coacerii pâinii și a produselor de panficație este variabilă și
depinde de următorii factori mai importanți:

mărimea (greutatea) și forma produsului (fiind cu atât mai mare cu cât greutatea produsului crește și scăzând în cazul când produsul are forma alungită, de franzelă);

modul de coacere (durata crescând în cazul coacerii produselor în forme);

compoziția aluatului (prelungindu-se la produsele a căror rețetă conține
adaos de grăsime, ouă, lapte);

tipul cuptorului și temperatura de coacere.

Durata coacerii este un element de seamă al regimului tehnologic de
fabricație. Ea se stabilește pentru fiecare sortiment pe baza probelor de coacere și, se înscrie în rețeta de fabricație a produsului.

Controlul calității la faza de coacere

Determinarea momentului când pâinea este coaptă are o mare însemnătate în procesul coacerii, de aceasta depinzând în final calitatea produsului (starea și culoarea cojii, elasticitatea și aspectui miezului, gustului și aroma pâinii).

Pentru stabilirea sfârșitului coacerii, în cazul coacerii în șarje, practic nu există criterii exacte, obiective și pentru motivul acesta se face aproape în exclusivitate pe cale organoleptică, deci în mod subiectiv, cerând pentru o bună reușită multă măiestrie din partea brutarului. În mod practic, brutarii stabilesc momentul când pâinea este coaptă pe baza unui complex de însușiri pe care trebuie să le prezinte produsul. Astfel, ei urmăresc culoarea cojii, după greutatea relativă a painii (pentru care bucata de pâine se balansează în mână apreciindu-se greutatea în raport cu volumul), prin ciocănirea cojii inferioare a pâinii (evaluându-se gradul de coacere după caracterul sunetului), prin apăsarea cojii superioare, care trebuie să revină imediat la starea inițială etc.

Orientarea numai după culoarea cojii, practicată de unii brutari, duce în multe cazuri la greșeli, obținându-se pâine insuficient coaptă, Întrucât o coajă rumenă se poate obține și atunci când se folosește un cuptor cu temperatura prea mare (cuptor iute) sau în cazul folosirii unei făini bogate în zaharuri, deci pâinea nu este destul de coaptă. De asemenea culoarea pâinii poate fi ceva mai palidă decât în mod normal, fie datorită coacerii într-un cuptor cu temperatura prea mică (cuptor moale), fie din cauză că s-a utilizat o făină cu putere redusă de fermentare (cu conținut scăzut în zaharuri), cu toate că pâinea este suficient de coaptă.

Un procedeu mai exact pentru verificarea sfârșitului coacerii este încercarea elasticității miezului prin apasarea ușoară și rapidă cu degetele; pentru aceasta este necesar însă să se aștepte răcirea pâinii și să se rupă produsul (ceea ce este nerațional). Cercetătorii în domeniul panificației au elaborat și unele metode obiective dintre care se menționează determinarea temperaturii din centrul pâinii și determinarea compresibilității miezului.

Studiile și experimentele efectuate au dovedit că pâinea este coaptă atunci când temperatura părții centrale a miezului, la scoaterea din cuptor, este de 93-97°C, modificându-se între aceste limite în funcție de sortimentul și mărimea produsului,

Măsurarea temperaturii se face cu ajutorul unui termometru de laborator, în modul următor: se face o înțepătură în coaja pâinii cu un instrument ascuțit, care să nu depășească diametrul termometrului. În orificiul format se introduce termometrul, înfigându-se până în zona centrală a miezului; în prealabil se stabilește lungimea părtii termometrului care trebuie introdusă în pâine, prin măsurarea înălțimii produsului și împărțirea lui în două, iar termometrul se încălzește până la o temperatură cu 5-7°C mai joasă decât temperatura presupusă a pâinii, aceasta spre a se evita răcirea miezului și spre a se învinge “inerția” termometrului. După circa 1 minut se scoate termometrul și se citește temperatura.

Deteminarea compresibilității miezului se face cu aparate speciale. Metoda însă se aplică la pâinea rece, ceea ce face ca ea să nu soluționeze problema stabilirii momentului când pâinea este gata, în decursul procesului de coacere. Pentru aceste considerente, stabilirea temperaturii miezului pâinii este actual considerată ca metoda cea mai justă.

Pierderile la coacere

În timpul coacerii pâinea pierde din masa sa, aceste pierderi sunt inevitabile și constau din umiditate 95-96% datorită evaporării apei din straturile care se transformă în coajă și substanța uscată 4-5% datorită pierderii subsțantelor volatile existente în aluat.

Cuptoarele pentru pâine

Coacerea pâinii se realizează în cuptoare de diferite tipuri, ele clasificându-se în următoarele grupe, după criteriul luat în considerație.

După modul de încărcare a vetrei:

– cuptoare cu funcționare periodică (cuptorul de caramidă, tip “Dampf”, tip “Senator”);

– cuptoare cu funcționare continuă (cuptorul Agiv-forni, Bongard, Debag, Matador, Rototerm, Winkaler, Faworit, Miwe).

Fig.III.9. Cuptor pentru pâine industrial

Caracteristici cuptor:

 Comenzi electromecanice butoane inox sau digitale

 Panou manual cu indicator digital

 Panou complet digital cu programe

 Temporizatoare (coacere și vapori)

 Capacitate 4, 6, 10 tăvi 400×600 mm

 Greutate 110, 165, 225 kg

 Vaporizator

 Dimensiune externă cuptor 4T 875x1245x630 mm

 Dimensiune externă cuptor 6T 800x1200x810 mm

 Dimensiune externă cuptor 10T 800x1200x1077 mm

 V400 / 3 / 50 Hz, put. inst. 9 kw mediu 4,8 kw la VENTO4

 V400 / 3 / 50 Hz, put. inst. 9 kw mediu 5,4 kw la VENTO6

 V400 / 3 / 50 Hz, put. inst. 18 kw mediu 10,8 kw la VENTO10

 Temperatură max 2700C

Răcirea pâinii și procesele care au loc în timpul răcirii

În depozit, care are temperatura de 18 – 20°C, pâinea începe să se
răcească repede, de la coajă către interior. Coaja având grosimea redusă se
răcește într – un timp mult mai scurt decât miezul, astfel că în prima fază a
intervalului de răcire, la circa 1 oră de la scoaterea din cuptor, temperatura ei
scade de la 110-120°C la aproximativ 38°C. Miezul ajunge în acest interval de la 95-98°C, cât a avut la scoaterea din cuptor, la circa 43°C.

După ce pâinea s-a răcit în totalitate până la temperatura depozitului,
evaporarea apei se produce mult mai încet și în continuare are loc uscarea
pâinii, fenomen ce decurge lent.

Depozitarea pâinii trebuie facută astfel încât răcirea ei să aibă loc cât mai repede și să nu se producă uscarea, întrucât aceasta contribuie la modificarea valabilității pâinii, ducând la învechire.

Timpul de răcire al pâinii este condiționat de mai mulți factori, dintre care cei mai importanți sunt: sortul de pâine, modul coacerii și intensitatea ei, condițiile de depozitare.

Deoarece în mod practic pâinea se consideră răcită și, deci, se poate consuma atunci când coaja acesteia are circa 30-35°C, s-au fixat următoarele norme de răcire:

3 ore pentru pâinea până la 1 kg inclusiv;

4,5 ore pentru pâinea până la 2 kg, inclusiv;

6 ore pentru pâinea de 3 și 4 kg.

În scopul asigurării greutății normale a pâinii, trebuie avut în vedere însă timpul real de răcire a produsului și, deci, pierderile care intervin datorită evaporării apei pe întreg acest interval. Ceilalți factori care influențează asupra răcirii pâinii sunt:

coacerea în forme provoacă o răcire mai lentă și o scădere în greutate mai mare a pâinii, în comparație cu pâinea coaptă pe vatră;

temperatura mai scăzută a depozitelor, ventilația și așezarea distanțată a pâinii pe rastele grăbesc răcirea și micșorează pierderile în greutate.

În fabricile moderne de pâine se construiesc depozite dotate cu instalații pentru condiționarea aerului. De aemenea, pentru scurtarea duratei de răcire și reducerea scăderii în greutate, se utilizează tunele de răcire cu aer condiționat.

III.2.10. Ambalarea, depozitarea și condițiile pentru păstrarea pâinii în unitățile de panificație

În fabricile de pâine din țara noastră pâinea se păstrează așezată
pe rafturi de inox, lăzi, etc. Pâinea ambalată se poate păstra pe rasteluri din lemn. TransportuI lăzilor în interiorul depozitului se face cu ajutorul unor platforme pe cărucior sau cu benzi rulante. Franzela și pâinea ca atare se ambalează în pungi din materialele: LDPE, HDPE, PP. La cerere se perforează în scopul aerisirii. Se pot folosi pungi cu design personalizat sau prin imprimare flexo, 1+6 culorii și policromă. La cerința consumatorilor, pâinea se poate felia cu feliatoarele de pâine și se ambalează în folii: LDPE, HDPE, PP, LLDPE, BOPP, cu ajutorul mașinilor de ambalat. Feliatoarele de pâine pot fi semiautomate și automate și au o productivitate de aproximativ de 200 pâini pe oră.

Fig.III.10. așina de ambalat pîine

Fig.III.11. mașina de feliat pîine

Depozitul pentru păstrarea produselor de panificație trebuie să
îndeplinească următoarele conditii:

să aibă temperatura de 18-20°C, și să fie izolat de sursele puternice de încălzire;

să fie luminos și aerisit (cu posibilitate de ventilatie);

să fie curat, protejat contra mucegaiului, dezinfectat și lipsit de rozătoare.

Învechirea pâinii are loc la păstrarea ei timp mai îndelungat. Primele semne de învechire apar după 10-12 ore de la păstrare și se accentuează cu prelungirea duratei de păstrare. Învechirea este un proces inevitabil. El poate fi întârziat sau diminuat sub influența unor factori sau adaosuri.

Încetinirea acestui proces se poate realiza pe trei căi:

Folosirea unor adaosuri în aluat (făina opărită 15-20% din cantitatea ei, maltoza, acid lactic etc.);

Ambalarea pâinii obișnuite în materiale semipermeabile sau impermeabile;

Prin modificarea unor factori fizici. Pâinea păstrată la temperaturi scăzute de –10șC sau mai joase se păstrează în timp îndelungat. Această soluție nu este economică. Pâinea se poate păstra și fără ambalaj un timp relativ scurt, modificând temperatura și umiditatea relativă a aerului din spațiul de depozitare (temperatura aerului să fie de 26-30șC iar umiditatea relativă a aerului sub 80% și respectiv 5șC sub 40%).

Învechirea pâinii se datorează retrogradării amidonului, proces prin care se înțelege tendința componentelor macromoleculare ale acestuia, amiloza și amilopectina, de a se agrega, de a se asocia, trecând astfel în forme mai insolubile. Un anumit rol îl au și proteinele. Importantă este atât cantitatea cât și calitatea lor, dar și gradul de hidratare a miezului. Aceștia influențează viteza de învechire.

Factorii care influențează învechirea sunt: temperatura, ambalarea, procesul tehnologic de fabricare a aluatului, calitatea făinii, diferite adaosuri.

Procesul învechirii se resimte după 10-12 ore de la scoaterea pâinii din cuptor și după păstrarea ei la temperatura obișnuită. Inițial, indicii de învechire sunt slab perceptibili, dar se intensifică pe măsura păstrării.

Învechirea pâinii se manifestă prin următoarele:

coaja netedă, fragilă și rigidă se transformă într-o coajă zbârcită, elastică, moale;

miezul moale, compresibil; prin păstrare devine sfărâmicios, puțin compresibil, și relativ rigid;

La începutul păstrării are un gust de pâine proaspătă cu o aromă plăcută, puternic pronunțată care se pierde treptat, iar cu timpul apare un miros și gust particular de pâine veche, stătută.

Timpul de lucru pe faze al procesului

1) În cadrul operației de pregătire a materiilor prime sunt incluse următoarele faze:

a) amestecarea făinii se realizează în 25-30 de minute;

b) cemerea făinii se face în 10 minute;

c) pregătirea afânătorilor durează 30 de minute;

d) pregătirea sării durează 10 minute.

2) Dozarea materiilor prime se face în 20 de minute.
3) Operația de frământare se realizează astfel:

a) 10 minute pentru maia;

b) 18 minute pentru aluat.

4) Fermentația se face astfel:

a) 100 de minute pentru maia;

b) 40 de minute pentru aluat.

5) Divizarea se realizează în 10 minute.

6) Operația de modelare durează 20 de minute.

7) Predospirea se realizează în 7-8 minute.

8) Dospirea finală durează 40 de minute.

9) Umezirea, crestarea, ștanțarea se face în 10 minute.

10) Coacerea pâinii se face la 180°C, timp de 40 de minute.
11) Răcirea produselor de panificație obținute se face în timp de două ore.

CAP. IV CALITATEA PÂINII

Standardul de ramură STR 3232-89 se referă la produsul “pâine albă”, simplă, obținut din făină albă, drojdie comprimată, sare și apă. Funcție de cerințele tehnologice se pot utiliza și amelioratori ca: acid lactic, acid ascorbic, acid citric, acid acetic, diamalț, lecitină.

IV.1 Condiții tehnice de calitate

1. Materiile prime și materialele auxiliare folosite la fabricarea “pâinii albe” trebuie să corespundă documentelor tehnice normative de produs și normelor sanitare în vigoare.

2. Produsul “pâine albă” se fabrică conform instrucțiunilor tehnologice aprobate de centrala coordonatoare, cu respectarea normelor sanitare în vigoare.

3. Pâinea albă se fabrică de format rotund, oval sau lung.

4. Proprietăți organoleptice

Tabel IV.1 Proprietățile organoleptice ale pâinii

5. Proprietăți fizico-chimice

Tabel IV.2 Proprietăți fizico-chimice ale pâinii

IV.2 Reguli pentru verificarea calității

1. Conform STAS 878-68 “Pâine de grâu”.

2. Conținutul de sare se garantează de producător prin respectarea rețetelor de fabricație.

Metode de verificare

Conform STAS 91-83 “Pâine, produse de franzelărie și specialități de panificație. Metode de analiză.”

Verificarea calității pâinii și a produselor de panificație se bazează pe aprecierea organoleptică și pe determinarea caracteristicilor fizico-chimice.

Formarea probelor medii

Proba medie reprezintă o mică parte din întregul lot al produsului de analizat. Ea se ia în așa fel, încât după compoziție să corespundă compoziției medii a întregului lot.

Pentru pâine, proba medie în vederea examenului organoleptic se formează luându-se la întâmplare, din diferite părți ale lotului, un număr de 10 pâini. Pentru analiza fizico-chimică se ia o pâine din proba medie. Aceste probe se ambalează în stare rece în hârtie pergaminată sau, în lipsa acesteia, în hârtie de ambalaj și se etichetează.

Verificarea organolpetică

Pâinea se examinează organoleptic în ceea ce privește aspectul exterior, starea și aspectul miezului, aroma, gustul, semnele de alterare microbiană și prezența corpurilor străine.

În privința aspectului exterior se controlează forma produselor, simetria formei, volumul, culoarea și aspectul cojii. Un astfel de control se efectuează în mod frecvent de către maistrul de fabricație atât în momentul scoaterii pâinii din cuptor cât și în depozitul de produse.

Starea și aspectul miezului se verifică prin controlarea elasticității, în care scop se apasă ușor cu degetul, astfel încât să nu se distrugă structura porilor; de asemenea, se controlează dacă miezul este uscat la pipăire, nu se sfărâmă, are culoarea uniformă, nu prezintă cocoloașe de făină nefrământată și structura porilor este normală.

Aroma și gustul pâinii se verifică mirosind miezul și gustând atât din miez cât și din coajă. Se recomandă ca înainte de a se mirosi pâinea, persoana care efectuează controlul să inspire aer prin pânza halatului sau a îmbrăcămintei. În acest mod apare mai evident mirosul specific al pâinii, mai ales când produsul este în stare rece.

Din punct de vedere organoleptic, produsele trebuie să corespundă condițiilor minime prevăzute în standardele de stat și în normele interne specifice fiecărui produs.

Tabel IV.3 Examenul organoleptic

IV.3. Determinări fizico-chimice

Caracteristicile fizico-chimice ale pâinii se determină în laborator. Principalele caracteristici sunt: umiditatea, aciditatea, porozitatea, durata de înmuiere.

Umiditatea. În practica panificației, prin umiditatea pâinii se înțelege umiditatea miezului. Umiditatea produsului se calculează cu formula:

G1 = greutatea miezului de produs înainte de uscare, în grame;

G2 = greutatea miezului de produs după uscare, în grame.

Aciditatea. În produsele finite se găsesc substanțe acide care provin din aluat. Suma tuturor acizilor și a combinațiilor cu reacție acidă constituie aciditatea totală a produsului respectiv.

Aciditatea se exprimă în grade și se calculează cu formula:

Grade de aciditate = 2 V

V = volumul de NaOH 0,1n folosit la titrare, în ml.

Se fac două determinări din aceeași probă, iar rezultatul se exprimă ca medie aritmetică, atunci când între cele două determinări aciditatea nu diferă cu mai mult de 0,2 grade.

Porozitatea. Prin porozitatea pâinii se înțelege volumul total al porilor conținuți într-un anumit volum de miez al produselor, exprimat în procente.

Porozitatea pâinii reprezintă un important indice de calitate al produsului, de care depinde gradul lui de asimilare. O porozitate insuficient dezvoltată și pori cu pereții groși caracterizează un produs obținut dintr-un aluat insuficient fermentat și copt. Metoda standardizată pentru determinarea porozității se bazează pe determinarea greutății specifice a miezului cu pori și fără pori.

Porozitatea se determină cu formula:

V = volumul cilindrilor de miez, în cm3 ;

G = greutatea cilindrilor de miez, în g ;

ρ = densitatea miezului compact.

Volumul pâinii. În afară de determinările fizico-chimice minime obligatorii, la pâine se mai poate determina volumul. Determinarea constă în măsurarea volumului dezlocuit de pâine într-un mediu format din particule solide mici, de obicei semințe de rapiță sau de mei. Pentru determinare se folosește aparatul FORNET.

În România normele de calitate ale pâinii se încadrează în STAS 91-83.

Tabel IV.4 Norme de calitate ale pâinii

IV.4. Bolile pâinii

Îmbolnăvirea pâinii se produce datorită folosirii de materii prime contaminate, în principal făina, sau contaminării prin intermediul aerului, a utilajelor, a persoanelor implicate în producerea și manipularea pâinii. Principalele boli ale pâinii sunt boala întinderii și mucegăirea.

Boala întinderii sau boala cartofului sau boala mezentericus. Este provocată de bacterii din genul Bacillus: Bacillus subtilis și Bacillus mezentericus. Aceste bacterii sunt larg răspândite în aer, pe sol, în plante.

Îmbolnăvirea pâinii se manifestă prin modificarea gustului și mirosului, a consistenței și culorii miezului. Mirosul și gustul devin neplăcute, un gust amărui dulceag și un miros de fructe alterate, miezul își pierde structura poroasă, apar goluri de diferite mărimi, devine lipicios și la rupere se întinde în fire mucilaginoase, foarte subțiri, sub forma firelor de păianjen, iar culoarea miezului se închide spre cenușiu sau galben brun. Modificarea stării fizice a miezului, gustul și mirosul specifice ale acesteia sunt provocate de enzimele proteolitice secretate de bacterii.

Din punct de vedere microbiologic, pentru ca pâinea să se îmbolnăvească trebuie să conțină peste 102 germeni/g.

Pentru a evita apariția îmbolnăvirii trebuie luate o serie de măsuri:

răcirea rapidă a pâinii prin depozitarea ei în încăperi aerisite, ventilate, cu temperatura sub 25șC;

mărirea acidității pâinii, respectiv coborârea pH-ului. S-a constatat că la pH = 5 pâinea nu se îmbolnăvește;

divizarea aluatului în bucăți de masă mică (sub 1,5 kg) și prelungirea duratei de coacere pentru obținerea miezului de umiditate scăzută;

adaosul de agenți antibacterieni, dintre aceștia făcând parte acetații și propionații. Acidul propionic prezintă dezavantajul că încă de la doza de 0,1% îi dă pâinii un gust particular, înrăutățește însușirile reologice ale aluatului și calitatea pâinii.

Pâinea îmbolnăvită nu este indicată în alimentație datorită modificărilor însușirilor ei organoleptice.

Mucegăirea pâinii este provocată de un număr mare de mucegaiuri, mai frecvente fiind cele din genul Aspergillus (A. flavus, A. niger), genul Mucor (M. mucedo, M. spinosus), genul Penicicillum (P. glaucus). Culoarea mucegaiurilor ce se dezvoltă pe produse de panificație și de patiserie variază de la alb, galben auriu până la verde cenușiu.

Contaminarea cu spori de mucegai se face după coacere prin depunerea sporilor din aer pe suprafața cojii prin rupturile și crăpăturile produsului sau prin contactul produsului cu obiecte care conțin astfel de spori: banda de transport, navetele ce se introduc de pe teren, mâinile muncitorilor care le manipulează.

Mucegăirea este favorizată de o serie de factori:

umiditatea relativă a aerului, de care depinde umiditatea de echilibru higrometric, cel mai important factor care influențează dezvoltarea mucegaiurilor pe suprafața produselor de panificație;

temperatura de depozitare; scăderea temperaturii depozitului prelungește durata până la apariția mucegăirii;

specia de mucegai care infectează pâinea.

Un rol hotărâtor asupra volumului infecțiilor îl au condițiile igienice de producție. O sursă frecventă de infecții o constituie locurile de colectare a reziduurilor, deșeurile menajere și fructele alterate, generatoare de spori, care prin intermediul vântului ajung în atmosfera din spațiile de producție. Apa care condensează pe tavane constituie o sursă pentru dezvoltarea sporilor.

În timpul ambalării produselor în pungi de material plastic și la tăierea în felii, poate fi favorizată răspândirea sporilor prin intermediul cuțitelor.

Produsele mucegăite își modifică colorația datorită coloniilor de mucegai colorate caracteristic, gustul și mirosul devin neplăcute, devenind improprii pentru consum.

De asemenea, își pierd calitatea de aliment datorită micotoxinelor pe care le secretă unele mucegaiuri: Aspergillus flavus, Penicillium expansum.

Mucegăirea pâinii se combate pe mai multe căi:

respectarea riguroasă a igienei de producție, prin reducerea contaminării cu spori de mucegai a materiilor prime, a spațiilor de producție, a depozitelor de produs finit și a echipamentelor de transport ale acestuia, precum și prin igiena oamenilor care vin în contact cu produsul;

condiționarea aerului din depozitul de produs finit (scăderea umidității relative a aerului și a temperaturii din depozit);

folosirea de agenți antifungici în calitate de conservanți. Aceștia pot fi introduși în aluat, folosiți la spoirea cojii produsului, sau la impregnarea ambalajului. Un bun agent antifungic trebuie să satisfacă o serie de condiții: să prezinte un spectru larg antifungic, să fie lipsit de toxicitate, să fie eficient la concentrații reduse, să nu modifice însușirile produsului (gust, miros, culoare), să fie ieftin.

Dintre agenții antimicrobieni folosiți în industria alimentară, acțiunea antifungică cea mai importantă în panificație o manifestă acidul propionic și propionații, acidul sorbic și sorbații.

Folosirea agenților antifungici la suprafața produsului este preferată introducerii lor în aluat. Operația se execută după răcirea prealabilă a produsului și constă în pulverizarea cojii cu soluție de conservant (10% acid propionic în amestec cu propionat de sodiu).

Boala de cretă constă în apariția în pâine a unor pete albe, pulverulente, asemănătoare petelor de cretă. Boala este provocată în special de Trichosporon variabile și Endomycopsis fibuligera, care secretă enzime ce hidrolizează amidonul.

Boala de sânge constă în apariția în miezul pâinii a unor pete de culoare roșie-sânge. Boala este provocată de Chromobacterium prodigiosum, care secretă pigmentul prodigiosina de culoare roșie. Au loc modificări și în compoziția chimică a pâinii, datorită hidrolizei amidonului și a substanțelor proteice, cu apariția de miros și gust neplăcute.

Bacteria se dezvoltă optim la 25șC; de aceea boala apare vara. La 40șC bacteria nu rezistă, astfel că îmbolnăvirea pâinii nu se datorează făinii, ci infectării după coacere. Se previne prin dezinfectarea obiectelor ce vin în contact cu pâinea. Mai rar, petele roșii sunt produse de drojdii din genul Rhodotorula.

IV.5. Defectele pâinii și măsuri pentru evitarea lor

Pentru ca pâinea să fie asimilată în cel mai mare grad de organismul omenesc, ea trebuie să aibă un gust cât mai plăcut și un aspect cât mai atrăgător. Uneori, însă, pâinea poate să prezinte abateri de la condițiile normale, abateri care constituie defecte. Acestea pot fi: ale cojii și ale miezului, de forma, de volum, de gust.

Principalele cauze care duc la produsele de panificație cu defecte sunt:

a) Folosirea materiilor prime necorespunzătoare calitativ, de exemplu:

făina slabă sau provenită din grâne cu conținut mare de boabe încolțite sau atacate de dăunatori;

făina nematurizată sau provenită din grâu nou;

drojdie de calitate slabă, având putere de fermentare redusă.

b) Conducerea greșită a procesului tehnologic de fabricație, în special la:

prepararea prospăturii, maielei și aluatului;

prelucrarea aluatului;

coacere.

c) Depozitarea și manipularea necorespunzătoare a pâinii după coacere.

Defecte de formă

Din acest punct de vedere, pâinea poate fi bombată sau plată.

Pâinea bombată se obține în cazul folosirii unui aluat prea dens sau insuficient fermentat. În primul caz, procentul de apă în aluat fiind mai mic decât cel normal, drojdiile fermentează mai bine , iar bioxidul de carbon e în cantitate mai redusă. Pe de alta parte, aluatul prea dens opune o rezistență mai mare bioxidului de carbon și afânarea se produce anevoie. Toate acestea duc la acumularea neuniformă a gazelor de fermentare în goluri, care prin coacere își măresc volumul rapid și se alungesc vertical, dând produsului forma bombată.

În al doilea caz, fermentarea insuficientă, în special în faza de dospire finală, nu afânează suficient aluatul. La coacere, mai ales când cuptorul are temperatură înaltă, se accelerează formarea bioxidului de carbon, care determină o creștere prea rapidă a aluatului, bombându-l. Totodată coaja se formează prea repede și nu mai permite dezvoltarea normală a pâinii.

Pâinea plată, necrescută, poate proveni din cauza folosirii unei făini de calitate slabă, a prepararii unui aluat prea moale, a dospirii prelungite a aluatului sau coacerii într-un cuptor cu temperatură prea joasă. Făina de calitate slabă, având glutenul insuficient de rezistent și elastic, lasă să se piardă o mare parte din gazele de fermentare. Din această cauză, presiunea din interiorul aluatului este mică, ceea ce face ca acesta să cadă sub greutatea proprie și pâinea să se lățească.

Dospirea prelungită a aluatului face ca pereții porilor să se distrugă, formându-se goluri mari, astfel că bioxidul de carbon care se degajează prin fermentare își micșorează presiunea și aluatul cade sub greutatea proprie. În acest caz, miezul pâinii are goluri alungite orizontal.

Defecte de volum

Volumul normal al pâinii se obține când făina care se folosește la prepararea aluatului are gluten suficient și de bună calitate și când prin fermentare s-a format cantitatea corespunzătoare de bioxid de carbon în aluat. În caz contrar pâinea are volum redus. Acest defect apare când se folosește făina cu gluten puțin și scurt, când aluatul este prea consistent, când drojdia este de calitate slabă sau cuptorul are temperatura prea înaltă.

Cantitatea mică de gluten sau calitatea lui necorespunzătoare fac ca aluatul să nu rețină bioxidul de carbon rezultat prin fermentare.

Aluaturile prea consistente sunt totdeauna mai puțin elastice, iar drojdia activează în condiții mai nefavorabile, producând fermentația anevoie, ceea ce duce la obținerea pâinii insuficient dezvoltate. Drojdia de calitate inferioară produce fermentația prea lent și afânează insuficient aluatul, ceea ce face ca volumul acestuia să fie mic.

În cazul folosirii unui cuptor cu temperatura prea înaltă, coaja pâinii se formează rapid, ceea ce nu mai permite creșterea ulterioară a pâinii; gazele formate din cauza fermentării în cuptor și care în mod normal ar fi mărit volumul pâinii, ies din pâine prin punctele slabe ale cojii, producând rupturi și crăpături laterale. În general, toate pâinile bombate au și volumul mic.

Defectele cojii

Aceste defecte sunt foarte numeroase și se referă la culoarea necorespunzătoare a cojii, la apariția bășicilor dulci sau arse, a crăpăturilor și lipiturilor.

Culoarea prea deschisă a cojii se datorește făinii care nu conține suficiente zaharuri sau are putere redusă de fermentare; aluatului prea dens, care frânează caramelizarea și formarea dextrinelor în coajă; coacerii într-un cuptor cu temperatura prea joasă, ceea ce nu permite în suficientă măsură transformarea componenților făinii în substanțele care dau culoarea cojii pâinii.

Culoarea prea închisă a pâinii, se datorește: făinii cu conținut prea mare de zaharuri sau cu activitate diastazică prea mare; aluatului insuficient fermentat, când restul zaharurilor reprezentând un procent prea mare, contribuie la colorarea puternică a cojii; coacerii într-un cuptor cu temperatura prea înaltă ceea ce duce la transformarea intensă a componenților făinii din coajă, care merge până la carbonizarea acestora, iar pâinea se închide la culoare devenind neagră.

Bășicile dulci sau arse apar la pâinea care are în același timp și o porozitate neuniformă. În cele mai multe cazuri, bășicile se formează datorită folosirii maielei insuficient fermentate. Fermentarea ulterioară în cuptor se formează la suprafața porilor mari acoperiți de o pojghiță subțire de aluat. Astfel de pori se pot forma și din cauza unui aluat prea moale, întrucât hidroliza se produce mai intens. De asemenea, în cazul folosirii unei maiele prea fermentate se slăbește rezistența glutenului, ceea ce duce la formarea unor bășici arse.

Crăpăturile pot fi la suprafața cojii sau lateral. În toate cazurile ele se formează datorită ieșirii gazelor de fermentare din aluat, și anume: când făinurile provin din cereale încolțite sau conțin prea puțin gluten, coaja pâinii este mai puțin elastică, iar gazele de fermentare, neîntâmpinând suficientă rezistență la presiune, ies din aluat și formează crăpături la suprafața pâinii; când aluatul este prea fermentat și datorită acțiunii enzimelor proteolitice, rezistența glutenului scade, iar gazele de fermentare formează un număr mare de crăpături mici, îndreptate în diferite direcții, care degradează mult aspectul pâinii; când dospirea finală a aluatului s-a făcut insuficient, iar gazele rezultate prin fermentarea puternică a aluatului ies din pâine, producând crăpături laterale în coajă.

Defectele miezului

Principalele defecte ale miezului sunt: desprinderea de coajă, dungile compacte și porozitatea neuniformă.

Desprinderea miezului de coajă apare, la pâinea fabricată din făină albă și semialbă și mai rar la pâinea neagră. Acest defect se produce în timpul coacerii, datorită cuptorului prea încins care favorizează formarea unei coji compacte, înainte de a se termina fermentarea ulterioară a aluatului în cuptor. Sub coaja astfel formată se aglomerează vapori de apă și gaze de fermentare, care își măresc brusc volumul și, neputând ieși în afară, exercită presiune asupra masei de aluat, desprinzând-o de coajă.

Desprinderea miezului apare în următoarele cazuri: folosirea făinii provenite din cereale încolțite sau păstrate prea mult timp la cald și a făinii care conține gluten de calitate slabă, coacerii unui aluat insuficient fermentat, în care caz dospirea în cuptor este mai activă și bioxidul de carbon este repede împins în sus, în timp ce porii din coajă se închid prea de timpuriu, făcând-o impermeabilă pentru gaze.

Straturile compacte din miez, cunoscute și sub numele de „straturi slăninoase”, se prezintă ca o masă tare, neporoasă, lipicioasă. Straturile pot apărea sub formă de dungi orizontale sau uneori circulare și pot avea diferite mărimi. Ele se formează în modul următor: în timpul coacerii, când aluatul nu este suficient fermentat, apa care se evaporă din zona cojii de vatră, întâlnește porțiuni mai reci de aluat și se condensează. Umiditatea în acea zonă crește și aluatul devine mai moale, iar datorită greutății masei de aluat de deasupra porii se strivesc, în aceste locuri formându-se straturi compacte. Straturi compacte se pot forma și în centrul miezului, din cauză că o parte din vaporii de apă formați în zonele periferice pătrund brusc spre centru, datorită temperaturii înalte a cuptorului.

S-a stabilit că dungile slăninoase nu se formează numai în cuptor, ci și imediat dupa scoaterea pâinii din cuptor, atunci când este depozitată necorespunzător. Astfel în cazul când pâinile se așează prea apropiat una de cealaltă, o parte din vaporii de apă se condensează sub coajă, producând în această zonă dungi compacte, umede și lipicioase. Fenomenul se mai numește și încruzirea miezului. De obicei, dungile compacte se produc atunci când aluatul este insuficient fermentat sau când aluatul conține o cantitate mare de apă liberă.

Porozitatea defectuoasă a miezului se prezintă sub trei aspecte principale: pori prea mici și deși, pori mari și neregulați, goluri mari.

Porii mici și deși, nedezvoltati, se datoresc aluatului prea dens, în care formarea bioxidului de carbon este încetinită, sau fermentării încetinite a maielei și aluatului, în care caz timpul pentru obținerea cantității de bioxid de carbon necesare a fost prea scurt. Porii mari și neregulați se datoresc unui aluat prea moale, în care caz glutenul este hidratat prea mult și permite să se formeze pori mari neomogeni, sau unei fermentări prea rapide, datorită căreia porii mici se unesc între ei.

Golurile în miez se datoresc modelării defectuoase, în care caz, prin înglobarea unei cantități prea mari de făină, coeziunea masei de aluat se slăbește și datorită tensiunilor care apar în timpul coacerii se produc goluri mari. De asemenea, golurile în miez mai apar în cazul folosirii unei maiele prea vechi, deoarece se slăbește glutenul datorită conținutului mare de acizi, precum și în cazul dospirii bucăților de aluat un timp prea îndelungat, întrucât pereții porilor sunt distruși, datorită activității enzimelor proteolitice.

Defecte de gust

Gustul pâinii se consideră necorespunzător: când este acru, în acest caz datorându-se folosirii unei maiele vechi în proporție prea mare ori conducerii fermentării la temperatură înaltă; nesărat sau prea sărat, când nu s-a dozat sarea în mod corespunzator la prepararea aluatului. Alte gusturi care mai pot apărea în unele cazuri, cum sunt: cel de rânced, amar, de mucegai etc., se datoresc fie folosirii unor făinuri alterate ori impurificate, fie păstrării necorespunzatoare a pâinii.

De cele mai multe ori, o singură cauză produce o serie de defecte ale pâinii, defecte care ar putea apărea și datorită altor cauze, astfel că este destul de greu să se stabilească cauzele exacte care au dus la defectele respective.

Măsurile principale pentru evitarea defectelor pâinii se referă la condiționarea făinii și respectarea tuturor prescripțiilor tehnologice ale procesului de fabricație.

V. CALCULE TEHNOLOGICE

V.1. Bilanț de materiale

Noțiuni generale despre bilanțul de materiale

În vederea determinării consumurilor de materii prime și auxiliare, a randamentelor în produse semifabricate și finite, este necesar să se calculeze bilanțul de materiale, bazat pe legea conservării materiei; suma maselor materialelor care intră într-un proces tehnologic (ΣMintrate) este egală cu maselor materialelor care rezultă în urma procesului de fabricație (ΣMieșite).

ΣMintrate=ΣMieșite

Suma maselor materialelor care rezultă în urma procesului de
fabricație se compune din suma maselor produselor finite (ΣM) și suma
maselor pierderilor (ΣP).

ΣMieșite=ΣM+ΣP
Se deosebesc bilanțuri de materiale:

-generale

-parțiale

Bilanțurile generale se referă la un proces tehnologic luat în totalitatea sa și la toate materialele care intră sau ies în și din acest proces tehnologic.

Bilanțurile parțiale se referă la toate instalația și un simplu material, la o parte a unui aparat etc.

Bilanțurile de materiale pot fi redate analitic sau grafic. Bilanțurile de materiale se exprimă sub forma tabelară, grafic, se exprimă fie pe baza schemei bloc, fie pe baza procesului tehnologic, indicându-se cantitatea de materiale, intrate și ieșite precum și pierderile la fiecare fază.

V.1.1 Bilanț de materiale analitic

Recepție

Materii prime intrate:

Făină 2500 kg

Apă 1250 kg

Drojdie 45 kg

Sare 40 kg

Enzime 2,5 kg

Tr=3837,5 kg

Pr=0,2%

Pfăină 0,2%*2500 = 5 kg

Papă 0,2%*1250 = 2,5 kg

Pdrojdie 0,2%*45 = 0,09 kg

Psare 0,2%*40 = 0,08 kg

Penzime 0,2%*2,5 = 0,005 kg

Materii prime ieșite: 3837,5 – (5 + 2,5 + 0,09 + 0,08 +0,005) =3829,82 kg

Dozare

Făina 2495 kg

Apă 1247,5 kg

Drojdie 44,91 kg

Sare 39,92 kg

Enzime 2,495 kg

Materii prime intrate: 3829,82 kg

Pd=0,1%

Pfăină 0,1%*2495 = 2,495 kg

Papă 0,1%*1247,5 = 1,247 kg

Pdrojdie 0,1%*44,91 = 0,044 kg

Psare 0,1%*39,92 = 0,039 kg

Penzime 0,1%*2,495 = 0,002 kg

Materii prime ieșite:

3829,82 – (2,495 + 1,247 + 0,044 + 0,039 + 0,002) =3825,993 kg

Frământare

Materii prime intrate 3825,993 kg

Pf = 0,2%

Pf = 0,2%*3825,993 = 7,651 kg

Masa aluat = 3825,993 – 7,651 = 3818,342 kg

Fermentare aluat

Maluat=3818,342 kg

Pfer = 1,5%

Pfer = 1,5%*3818,342 kg = 57,275 kg

Maluat fer = 3818,342 – 57,275 = 3761,067 kg

Divizare aluat

Maluat fer = 3761,067 kg

Pd = 0,1%

Pd = 0,1%*3761,067 = 3,761 kg

Maluat divizat = 3761,067 – 3,761 = 3757,306 kg

Masa unei bucăți de aluat divizat este 1 kg, rezultă 3757 buc.

6. Modelare aluat

Maluat = 3757,306g

Pm = 1%

Pm=1%*3757,306 = 37,573 kg

Maluat modelat = 3757,306 – 37,573 = 3719,733 kg

Predospirea aluatului

Maluat = 3719,733 kg

Pp = 1%

Pp = 1%*3719,733 = 37,197 kg

Maluat predospit = 3719,733 – 37,197 = 3682,536 kg

Dospirea

Maluat = 3682,536 kg

Pdos = 3%

Pdos = 3%*3682,536 = 110,476 kg

Maluat dospit = 3682,536 – 110,476 = 3572,06 kg

Coacerea

Maluat = 3572,06 kg

Pc = 8%

Pc = 8%*3572,06 = 285,764 kg

Mpâine = 3572,06 – 285,764 = 3286,296 kg

Răcire

Mpâine = 3286,296 kg

Pr = 2%

Pr = 2%*3286,296 = 65,725 kg

Mpâine racită = 3286,296 – 65,725 = 3220,571 kg

Depozitarea pâinii

Mpâine = 3220,571 kg

Pr = 0,15%

Pr = 0,15%*3220,571 = 4,830 kg

Mpâine depozitată = 3220,571 – 4,830 = 3215,741 kg

V.1.2 Bilanț de materiale tabelar

Bilanț de materiale pe faze

1. Recepție

2. Dozarea

3. Frământare

4. Fermentarea

5. Divizarea

6. Modelarea

7. Predospirea

8. Dospire

9. Coacerea

10. Răcire

11. Depozitare

V.1.3. Bilanț de materiale grafic. DIAGRAMA SANKEY

Fig. V.1. Diagrama Sankey

LEGENDA:

Faină pierderi tehnologice

Apă pregătirea materiei prime

Drojdie aluat/aluat divizat

Sare pâine

Enzime

V.2. Bilanț termic

Cuprinde calculul următoarelor cantități de căldură:

I. Cantitatea de căldură ce se consumă în camera de coacere
q[KJ/Kg produs]:

q = q1 + q2 + q3 + q4 + q5 , în care:

q1 [KJ/Kg produs] — căldura necesară pentru coacerea pâinii;

q1 == wev (I vs – I) + qc cc (tc + tal) + (gm ּcm + uni ּcal) x (tm – tal)

în care:

wev [Kg apa/Kg produs] – cantitatea de apă evaporată la coacere,
conform rețetei wev = 0,1… 0,2

Ivs, [Kj/Kg]- entalpia vaporilor supraîncălziți, pentru temperatura
250°C

Ivs= 710,2 [Kcal/Kg]= 2970 [Kj/Kg];

gc, [Kg] – greutatea cojii, egala cu 15% din greutatea produsului finit;

gc=15%x G, unde G- greutatea produsului finit este 1 kg

cc, [Kj/Kg grad] – caldura specifica a cojii;

cc=l,67

tc, [°C] – temperatura cojii, tc = 150

tal, [°C] – temperatura inițială a aluatului; tal = 30

gm, [Kg SU/ Kg produs] – greutatea miezului (in substanța
uscata):

gm=G-gc-um = 1-0,15 – 0,252 = 0,598

unde s-a notat cu um =42% umiditatea miezului.

cm, [Kj/Kg grad] – căldura specifică a cojii; cm = 1,67

cal, [Kj/Kg grad] – căldura specifică a aluatului; cal=1

tm, [°C] – temperatura miezului; tm= 98

q1= 0,1(2970-126)+0,09ּ1,67(150-30)+(0,258ּ1,67+0,42ּ1)(98-30)

q1=360,294 [KJ/Kg produs]

q2 [KJ/Kg produs] — căldura necesară pentru supraîncălzirea vaporilor;

q2=gvap(Ivs-Iv)

în care:

gvap[kg vap/kg produs] – cantitatea de vapori pentru umidificare

gvap=0,15…0,20

Iv [KJ/Kg] – entalpia vaporilor

Iv=2360

q2=0,2(2970-2360)

q2=122 [KJ/Kg produs]

q3 [KJ/Kg produs] — căldura necesară pentru aerul care se volatilizează;

se calculează pentru temperatura de 250°C

cp=1,309

ucc [kg apa/kg aer] – umiditatea din camera de coacere

ucc=0,27

uaer [kg apa/kg aer] – umiditatea din sala de fabricație

uaer=0,012

tcc [°C] – temperatura aerului din camera de coacere

tcc=250

taer [°C] – temperatura aerului din sala de fabricație

taer =24

q3=1,309(0,1+0,2)/(0,27+0,012)ּ150-24

q3=314,7 [KJ/Kg produs]

q4 [KJ/Kg produs] – caldura necesară pentru încălzirea cuptorului

q4=G4/P

G4= aּcoּSpּTp/100-Tm/100ּαּSpּtp-tm

Unde:

a [-] – gradul de negreală al suprafeței cuptorului și a mediului înconjurător

am [-] – gradul de negreală mediu

am=0,9

a=0,81

Sp [m2] – suprafața pereților cuptorului, fiind formată din Sv p (suprafața pereților verticali) și Sop (suprafața pereților orizontali)

Sv p=2ּLccּh=2ּ2ּ2=8

Sop=Lccּl=2ּ3,5=7

unde Lcc= lungimea camerei de coacere (2m)

h = înălțimea camerei de cocere (2m)

l = lățimea camerei de coacere (3,5m)

Tp [K] – temperatura pâinii

Tp=200

Tm [K] – temperatura medie

Tm=180

Pierderile de căldură prin convecție la pereții verticali

coeficientul de transmitere a căldurii , [W/m grad]

=

– , [W/m grd] – coeficientul de conductibilitate a aerului:

=0,0269 [W/m grd]

N= c(Gr x Pr)

Gr =

[k]

40 – 24 =16 []

v = 16,3 x 10 – vâscozitatea cinematică pentru aer cu caracteristicile corespunzătoare zonei cuptorului;

G

Pr = 0,72

C = 0,135

N = 0,33

N= 0,135 x (0,000094xx0,72) = 235

= 235 x

G=0,82 x 5,7 x 8 x – – 7,80 x 8 x 16

G= 874,63 [W]

Pierderile de caldură prin convectie la pereții orizontali:

=348

[W]

[W/Kgh] = 71 [Kj/Kg]

– [Kj/Kg produs] – pierdere de caldură prin fundația cuptorului

in care:

– [m] – suprafața fundației, rezultă că = 2×3,5=7

– [W/m] grad = 1,2

– [-] = 0,5

– [C] = 100

– [C] = 12

[Kj/Kg]

– [Kj/Kg produs] – alte pierderi

= 10% =10%360,294=36,0294 [Kj/Kg]

Pierderi totale de căldură:

Q=

Q=(360,294+122+314,7+16,7295+2,95+ 36,0294)100

Q=85270,29

VI. CALCULUL CAPACITĂȚII CUPTORULUI DAMPF

Cele mai răspândite cuptoare pentru panificație sunt cuptorul de cărămidă, cuptorul Dampf și cuptorul tip tunel.

Cuptorul de cărămidă: numit și cuptor de pământ este cel mai vechi și se folosește în special în brutăriile sătești. Pentru încălzire combustibilul (motorină sau gaze) se ard în camera de coacere cu ajutorul unui injector. Cuptorul are de obicei o singură vatră cu o suprafață de 8-16 m2. Încălzirea cuptorului durează 35-40 de minute apoi se întrerupe arderea, se acoperă canalele de fum spre a nu pierde căldura, seumezește camera de coacere prin aruncarea unei cantități de 1-2 l apă pe boltă și apoi folosind lopata de copt se încarcă vatra cu aluat alcătuind rânduri longitudinale începând din fundul cuptorului. Se formează din nou aburi. Se închide ușa și se lasă pâinea la copt. După coacere pâinea se scoate din cuptor și se repetă ciclul.

Cuptorul de cărămidă prezintă avantajul că realizează un astfel de regim de coacere încât pâinea are gust plăcut și aromă, în schimb are productivitate redusă.

Cuptorul Dampf se utilizează frecvent în unități cu capacitate mică și mijlocie, încălzirea camerelor de coacere se obține prin arderea combustibilului într-un focar amplasat lateral, folosind un injector în cazul combustibilului lichid sau un arzător în cazul combustibilului gazos. Gazele de ardere încălzesc țevile de abur care sunt așezate în rânduri sub bolta și vatra fiecărei camere de coacere, iar apoi sunt evacuate printr-un canal de fum.

Încălzirea țevilor se face la temperatură cuprinsă între 800-10000C, iar apa care circulă prin ele se transformă în aburi supraîncălziți cu temperatura de 3500C trecând în spațiul liber al țevilor care se află în camera de coacere, aburul se condesează cedând căldură.

Avantajul acestui tip de cuptor este productivitatea mărită, coacerea uniformă și consumul redus de combustibil.

Principalele elemente care se au în vedere la calculul tehnologic al cuptoarelor de apnificație sunt:

Productivitatea cuptoarelor;

Indicele de utilizre intensivă;

Productivitatea cuptoarelor

Variază în funcție de produsele care se fabrică și de tipul cuptorului. Determinarea productivității se realizează pe baza mărimii suprafeței de coacere, încărcăturii specifice a vetrei și duratei de coacere.

Mărimea suprafeței de coacere S (m2) reprezintă suprafața de bandă care se află în camera de coacere și este o caracteristică constructivă a cuptorului rezultând din lungimea și lățimea pe care o are vatra cuptorului.

Încărcătura specifică a vetrei M reprezintă cantitatea de produse așezate pe 1 m2 vatră și se calculează cu formula:

M=n1n2m (kg/m2)

Unde

n1 – numărul de bucăti de produs care se pot așeza pe 1 m de lățime a vetrei

n2 – numărul de produse acre se pot așeza pe 1 m de lungime a vetrei

m – masa nominală a produsului kg

a – distanța dintre bucățiile așezate pe vatră (cm) 3-10 pentru pâinea rotundă și 2-5 cm pentru franzelă

l1,l2 – lățimea repectiv lungimea produselor supuse coacerii (cm).

Pentru determinarea productivității cuptoarelor trebuie să se cunoască caracteristicile tehnologice ale cuptoarelor de panificație precum și dimensiunile produselor de panificație.

Fig.VI.1. Schema constructivă a cuptorului Dampf

Tabel VI.1. Caracteristicile tehnologice ale cuptoarelor de panificație:

Tabel VI.2. Dimensiunile produselor de panificație:

Calculul productivității pentru pâine cu făină semialbă franzelă de 1 kg, cuptor Dampf

a = 4 cm

l1 = 13 cm

l2 = 42 cm

t = 40 minute

S = 21,6 m2

Productivitatea Q :

M = n1n2m

n1 = n1=5,64 5 buc

n2 = n2=2,086 2 buc.

M = M= 10

Q =

S – mărimea suprafeței de coacere (m3)

M – încărcătura specifică a vetrei (kg/m2)

t – timpul de coacere (minute)

Q = Q=324

Indicele de utilizare a cuptorului reprezintă cantitatea de producție în kg pe unitatea de dimensiune caracteristică a cuptorului. Valoarea acestui indice arată măsura în care s-a folosit cuptorul și permite să se facă o comparație între cuptoare chiar dacă ele nu au aceeași productivitate.

in =

t – timpul efectiv de funcționare a cuptorului (24h)

in = In=0,0661

Capacitatea de producție (P):

P = P=9,99432

La coacere consumul teoretic de căldură și consumul efectiv de căldură, se definesc ținând cont de consumul de căldură necesar formării aburului și consumul de căldură necesară.

Pierderile reprezintă 63% în cazul cuptorului Dampf și 66% în cazul cuptorului tunel.

Consumul teoretic de căldură se determină ținând contde procesele fizice și chimice care au loc în aluat în timpul coacerii.

Q = Q1+Q2+Q3

Q1 – cantitatea de căldură necesară încălzirii aluatului

Q2 – cantitatea de căldură necesară evaporării apei

Q3 – cantitatea de căldură necesară formării cojii

Q1 = Q1=151,47

ma – masa aluat = 2,7 kg

cs – căldura specifică = 0,66 kcal/kg grad

tf – temperatura finală = 1150C

ti – temperatura inițială = 300C

Q2 = Q2=872,1

Cv – căldura latentă de vaporizare a apei la 1000C = 540 kcal/kg

ma – masa aluat

mpf – masa produs finit

k – constanta care indică proporția apei evaporate din totalul pierderii de masă a produsului = 0,95 deoarece 5% se consideră pierderea în greutate datorită substnțelor volatile.

Q3 = Q3=2,04

mp – masa produs finit

a – cantitatea de coajă = 15% mp = 0,15 kg

csu – căldura specifică a substanței uscate din pâine (0,34kcal/kg grad)

t1 – temperatura finală a miezului (750C)

t2 – temperatura finală a cojii (1150C)

Qt = 16,269+20,52+0,127=36,916 kcal Qt=1025,61

Consumul efectiv este dat de cantitatea de căldură necesară formării aburului și care se calculează ținând cont că pentru fiecare kg de pâine este necesară o cantitate de 0,1 kg apă care se transformă în vapori, ținând cont de pierderile de căldură date de consumul de căldură pentru încălzirea corpului și pierderile de căldură prin gazele arse evacuate la coș.

Qef = Qa+p Qt

Qa = 0,1 M Qa = 1

Qa – cantitatea de căldură pentru abur

Qef = Qef= 1+63%*1025,61=647,1343

Qnec = Qt+Qef= 1025,61 + 647,134 = 1672,744

VII. PARTEA EXPERIMENTALĂ

VII.1. Elemente de reologie

Reologia este știința care se ocupă cu studiul curgerii și deformării în timp a corpurilor sub acțiunea forțelor aplicate asupra lor. Ocupându-se cu studiul solicitărilor și a răspunsului corpurilor la solicitări, reologia stabilește modele matematice care formulează funcția de răspuns a unui corp supus acestor solicitări.

Conform definiției date de International Organisation of Standardization (IOS Standard 5492/1/1977), reologia produselor alimentare este știința care se ocupă cu studiul deformațiilor și curgerii materiilor prime, produsele intermediare și produsele finite în industria alimentară.

Reologia acceptă drept modele limită corpurile cu proprietăți unitare, adică cele a căror comportare este descrisă cu ajutorul legilor liniare. Solidul perfect elastic (Hooke), solidul perfect plastic (St. Venant) și fluidul pur vâscos (Newton) sunt corpurile reologice particulare.

Reologia aluaturilor, a cașurilor sau a emulsiilor de carne au un efect major în producerea de pâine, brânză sau preparate din carne de calitate. În industria morăritului și a prelucrării legumelor și fructelor ne interesează rezistența produselor la tensiuni provocate de depozitarea în vrac pentru o perioadă îndelungată. Vâscometria produselor neNewtoniene este o componentă importantă a calității produselor fluide și semi-fluide, mai ales când se urmărește amestecul acestora sau transportul produselor cu ajutorul pompelor. Plasticitatea și pseudo-plasticitatea sunt caracteristici urmărite în procesele tehnologice de obținerea untului, margarinei, maionezei, pastei de tomate sau altor produse de natură similară. Aceste produse trebuie să prezinte capacitatea de a fi ușor întinse în strat subțire (termen sinonim – a fi  tartinabil) și apoi să nu-și modifice forma decât sub acțiunea firească a gravitației.

În decursul masticației, un număr de proprietăți reologice sunt direct sesizate în cavitatea bucală, deformarea sub acțiunea dinților și proprietățile de curgere a bolului alimentar fiind doar două exemple. Astfel are loc o apreciere senzorială a proprietăților de textură pe baza informațiilor introduse de proprietățile reologice.

Metodele experimentale specifice reologiei nu corespund cu tipul de metode necesare aprecierii proprietăților de textură. Totodată, o serie de termeni utilizați în aprecierea texturii alimentelor nu își găsesc corespondent în cadrul proprietăților reologice. În timpul masticării, alimentul este sfărâmat în fragmente tot mai mici, ceea ce nu este în concordanță cu principiile reologiei, unde proprietățile sunt dependente de geometria corpului analizat. Cu alte cuvinte, limita reologiei coincide cu momentul în care structura suferă prima schimbare care conduce la modificarea însușirilor inițiale, acelea dinaintea începerii testului propriu-zis.

Termeni ca prăfos, granulos, rugos, crocant, fibros, pufos, cristalin, mătăsos, catifelat etc. sunt frecvent utilizați în practica analizei senzoriale, dar fără o interpretare științifică adecvată.

Faptul că testele reologice nu sunt corelate atât de bine cu metodele de analiză senzorială, comparativ cu testele empirice, face ca acestea din urmă să aibă în continuare o pondere însemnată în balanța globală a principalelor metode de determinare și evaluare a proprietăților de textură ale produselor alimentare.

VII.1.1. Aluatul – elemente de textură

Textura este una din cele mai importante atribute ale calității alimentelor pe bază de cereale. Textura poate fi definită ca o expresie senzorială a structurii și stării fizice ale alimentelor. Atât crocanța cât și senzația de moale în cursul masticației unor alimente sunt atribute senzoriale ale texturii, sensibile la modificările ce afectează conținutul de umiditate imediat după procesare sau în cursul depozitării. Unii parametrii termodinamici, cum ar fi activitatea apei sunt deseori legați de modificările ce afectează aceste caracteristici. Pâinea proaspătă, biscuiții, extrudatele pe bază de cereale, snacsurile sunt aproape amorfe. Chiar dacă prin hidratare, cele mai multe din ele recristalizează în timp, ele rămân aproape amorfe.

Miezul de pâine este un aliment expandat, pe bază de cereale. El poate fi considerat ca o spumă solidă a cărei proprietati mecanice sunt determinate de densitate, geometria celulei, proprietățile vascoelastice ale pereților celulei. Pentru astfel de produse, tranziția sticloasă are o importanță considerabilă pentru textură.

Există un domeniu de temperatură în care materialele amorfe se
transformă de la o stare sticloasă solidă la o stare de lichid vascos suprarăcit. În acest interval de temperatură mobilitatea moleculară și proprietățile fizico-chimice suferă schimbări importante. Acest domeniu de temperatură este domeniul de tranziție sticloasă (glass transition), iar temperatura corespunzătoare este temperatura de tranziție sticloasă Tg (glass transition temperature).

În prezent, printr-un material sticlos se înțelege un lichid suprarăcit, cu vâscozitate foarte mare (> 1010 – lO14 Pas) ce există într-o stare metastabilă, o stare solidă din punct de vedere mecanic, în care materialul este capabil să suporte greutatea sa proprie, fără a curge. Sticlozitatea se formează atunci când un lichid tipic, cu o structură moleculară dezordonată, este răcit la o temperatură sub temperatura sa de topire, sau când este răcit cu o viteză suficient de mare, pentru a evita cristalizarea lichidului. Prin acest proces de solidificare, cunoscut și ca vitrificare, se imobilizează structura dezordonată a stării lichide, astfel că se obține un material sticlos omogen spațial, dar fără o ordonare a rețelei. În termeni termodinamici, tranziția sticloasă este definită ca o tranziție de ordinul doi (opusă tranziției de ordinul unu, de exemplu topirea cristalelor).

Starea sticloasă și temperatura de tranziție sticloasă sunt caracteristice compușilor macromoleculari. Pentru T < Tg polimerii sunt fragili și au un aspect sticlos, iar pentru T > Tg polimerii devin relativ moi, sunt capabili de a se alungi și sunt relativ elastici.

Principalul fenomen observabil la tranziția sticloasă este o modificare a proprietății lor mecanice. Astfel, un material polimeric cu masa moleculară mare suferă o modificare de la o stare sticloasă fragilă la o stare asemănătoare cauciucului. În schimb un material cu masa moleculara mică va trece într-o stare de lichid vâscos, a cărui vâscozitate scade puternic cu creșterea temperaturii. Este de așteptat ca și procesele de difuziune să se comporte la fel ca proprietățile mecanice, la modificări mici ale temperaturii în jurul valorii To.

Când temperatura trece prin Tg fenomenul de tranziție sticloasă se
caracterizează printr-o variație bruscă a multor proprietăți fizice ale materialului. Tg este fie temperatura de amorsare, fie temperatura de la mijiocul intervalului de variație a ei. Pentru produsele agroalimentare este caracteristică o singură tranziție sticloasă, care sugerează că cei mai mulți compuși sunt miscibili cu apa.

Eliminarea relativ rapidă a apei din alimente, prin evaporare, deshidratare, tratamente termice, extrudare, congelare, sau alte metode conduce la suprasaturarea compușilor solubili și formarea unor structuri amorfe sau parțial amorfe. În alimente și în materialele biologice, solidele sunt într-o stare amorfă metastabilă, stare foarte sensibilă la schimbări ale temperaturii și conținutului de apă. Alimentele uscate sau congelate, prezintă tranziție sticloasă ce poate induce schimbări chimice și fizice în cursul procesării și depozitării. De asemenea, toate proprietătile fizice și chimice care sunt controlate de difuziune și limitează durata de depozitare a produselor agroalimentare, pot fi dependente de poziția temperaturii de depozitare față de Tg.

Pâinea prezintă o comportare vâscoelastică, similară cu cea a polimerilor sintetici. Pentru temperaturi sub – 15°C pâinea este sticloasă și fragilă (valori foarte mari ale modulului de compresie). Cu creșterea temperaturii, (sau a conținutului de umiditate) în regiunea tranziției sticloase modulul de compresie scade brusc, iar apoi el devine mai puțin sensibil la creșterea temperaturii (sau a conținutului de umiditate), rămânând practic constant la temperaturi peste 5°C. Vâscoelasticitatea este o proprietate a alimentelor solide, care manifestă proprietăți elastice (acumulează energie în cursul compresiei, pe care o eliberează după încetarea compresiei), dar concomitent manifestă, local, proprietăți vâscoase, caracteristice lichidelor (disipă energie în cursul deformării, fără posibilitatea recuperării ei).

Miezul de pâine poate fi considerat ca un material asemănător cauciucului, care conține după îmbătrânire cristale de amidon, pe când coaja de pâine, având un conținut redus de apă, este asemănătoare unui material sticlos.

Miezul de pâine se deshidratează treptat până când devine sticlos, părând relativ stabil în cursul depozitării (dacă rămâne în starea sticloasă). De îndată ce miezul de pâine este la temperaturi superioare temperaturii tranziției sticloase, pot avea loc reorganizări structurale, cum ar fi retrogradarea amidonului sau îmbătrânirea pâinii. Recristalizarea amidonului este un fenomen mediat de apă. Inițial din cauza transferului apei între regiunile amorfe și cristaline este de așteptat ca transferul să fie însoțit de retrogradarea amidonului, iar apoi din cauză că apa este plastifiantul ce promovează mobilitatea apei pentru reorganizari structurale. Prin urmare apa controlează aspectul moale al pâinii sau al miezului printr-un efect direct asupra recristalizării amidonului și probabil prin plastifierea regiunilor amorfe ale pâinii. În cursul depozitării pâinii, transferul umidității poate avea loc:

între pâine și mediul înconjurător;

de la miez la coajă;

între regiuni amorfe și cristaline

VII.1.2. Reologia aluatului

Dependența sigmoidală a tensiunii de compresie în raport cu deformarea specifică liniară este o caracteristică a multor spume și alte solide celulare. Printre ele sunt incluse și produsele spongioase de brutărie. Prima parte a curbei sigmoidale ce corespunde valorilor mici ale deformării corespunde deformării structurii intacte, iar partea mediană a curbei poate fi corelată cu zona în care începe ruptura peretelui celular.

Matricea structural solidă a pâinii este alcătuită din polimeri, care sunt fie complet arnorfi (gluten) fie parțial cristalini (amidon). Prin încălzire granulele mari de amidon gelatinizează. Ca o consecință, matricea solidă a pâinii este formată din două structuri continue – gluten și amidon gelatinizat – în care sunt scufundate granule de amidon negelifiate și amidonul cristalizat.

Vâscoelasticitatea este o caracteristică a sistemelor complexe, aluatul
fiind un bun exemplu. Caracteristicile reologice ale materialelor vâscoelastice se pot obține prin teste statice (teste de relaxare a tensiunii și de fluaj) sau teste dinamice.

Testele de relaxare a tensiunii constau în aplicarea bruscă a unei deformări și păstrarea în timp a acestei deformări urmărindu-se modul cum variază în timp tensiunea (sau forța) necesară menținerii acestei deformări. Dacă materialul ar avea proprietăți perfect elastice tensiunea necesară menținerii deformării rămâne constantă în timp. Dacă materialul este perfect vâscos tensiunea de relaxare scade brusc la 0. Materialele vâscoelastice prezintă în același timp atât proprietăți elastice cât și proprietăti vâscoase la acțiunea unei tensiuni sau unei deformări exterioare. Pâinea fiind un aliment complex, iar vâscoelasticitatea fiind o caracteristică a sistemelor complexe miezul de pâine ar trebui să aibă proprietăți vâscoelastice.

Testele de fluaj constau în aplicarea bruscă a unei tensiuni de deformare urmărindu-se în timp deformarea indusă în probă. Pentru materialele vâscoelastice scăderea în timp a curbei de relaxare a tensiunii trebuie să fie neliniară. Un model al unei curbe de relaxare a tensiunii este prezentat în următoarea figură.

timp relaxare

Fig.VII.1 Model al unei curbe de relaxare a tensiunii caracteristică unui
material vâscoelastic

Pentru materialele perfect elastice deformarea se produce instantaneu
sub acțiunea forței, iar pentru lichidele perfect vâscoase deformarea se produce cu întârziere și crește liniar în timp cât timp acționeaza tensiunea de deformare. În cazul materialelor vâscoelastice creșterea deformării este neliniară. În cursul coacerii, textura aluatului devine spongioasă (similară cu a unui burete) iar pâinea pare a prezenta mai mult proprietăți elastice decât proprietăți vâscoelastice, în special în cazul deformărilor mici.

VII.1.3 Teste de compresie

Prin comprimarea unei probe cilindrice secționată dintr-un aliment, se poate obține o curbă forță – deformare sau tensiune – deformare specifică liniară, a cărei formă ideală este cea din figura VI.2. Menționăm ca în locul forței poate fi reprezentată tensiunea, iar în locul deformării poate fi deformarea specifică liniară, termeni definiți prin relațiile 1 – 3:

(1)

(2)

x = v . t (3)

unde:

tensiunea (Pa)

F – forța de compresie (N)

S – suprafața pistonului ce realizează compresia (m2)

x – deformarea probei, produsă de piston (m) (figura VI.3)

xo – înălțimea inițială a probei (m)

deformarea specifică liniară (adimensională)

v – viteza (constantă) cu care coboară pistonul, sau viteza cu care este comprimată proba (m/s)

t – timpul măsurat în cursul compresiei (s)

Fig. VII.2 Curbă de compresie generalizată pentru un material biologic

Curba din figura VI.2 este o tipică pentru alimentele solide. Porțiunea inițială a curbei (A-B) este liniară, din panta ei putându-se calcula modulul lui Young. Panta porțiunii inițiale poate constitui un indiciu al rigidității. Punctul de bioînmuiere este legat de o ruptură în microstructura materialului asociată cu o distrugere inițială a structurii celulare. Punctul de rupere, D, este corelat cu apariția unor rupturi macroscopice. Punctelor de bioînmuiere și de rupere le corespund forțele FC, respectiv FD și deformările xC, respectiv xD din figură. Cu cât produsul este mai fragil, punctul de rupere poate fi situat mai aproape de punctul de bioînmuiere. În schimb ele pot fi mult separate în materialele cu rezistență mai mare.

Elementele de calcul a deformării specifice liniare sunt sugerate în figura VI.3.

Fig. VII.3 Mărimi caracteristice ale probei, măsurate la testul de compresie, utilizate în relația 2 pentru calculul deformării specifice liniare

Modul grafic de calcul al modulului de compresie și a coordonatelor punctului de rupere (D), dintr-o curbă experimentală de compresie a unei probe cilindrice decupate din miezul de pâine este prezentat în figura VI.4.

Fig. VII.4 Curba de compresie, modul de calcul al modulului de compresie E, si de determinare a coordonatelor punctului de rupere D, pentru o probă de pâine (r – tensiunea de rupere, r – deformarea specifică liniară de rupere)

În figurile VI.5a și VI.5b sunt prezentate fotografii ale miezului de pâine supus compresiei, la momentul inițial (a) și in timpul compresiei (b)

Fig. VII.5 – Imagini ale miezului de paine in timpul compresiei

VII.1.4 Teste de relaxare a tensiunii

În testul de relaxare a tensiunii, unei probe i se aplică o deformare instantanee și se masoară tensiunea necesară pentru a menține deformarea ca și o funcție de timp. Acest experiment este cunoscut ca și un test de relaxare a tensiunuii și poate fi realizat prin forfecare, tensiune uniaxială sau comprimare uniaxială. Datele de relaxare a tensiunii mai pot fi obținute prin supunerea unui fluid la o viteză constantă de deformare (de ex: într-un vâscozimetru cu cilindrii concentrici), iar apoi oprind brusc deformarea, se observa variatia in timp a tensiunii.

Un domeniu larg de comportare poate fi observat in testele de relaxare a tensiunii, figura VI.6

Timp

Fig. VII.6 Curbe de relaxare a tensiunii

Nu va fi observată nici o relaxare în materialele ideal elastice, în timp ce substanțele ideal vâscoase se vor relaxa instantaneu. Materialele vâsco-elastice se vor relaxa treptat, având punctul final dependent de structura moleculară a materialului ce a fost testat: tensiunea în solidele vâsco-elastice va scădea până la o tensiune de echilibru (e0), iar tensiunea reziduală în lichidele vâsco-elastice va fi egal cu 0.

Datele de relaxare a tensiunii sunt de obicei prezentate in termenii unui modul de relaxare a tensiunii (G este acest modul. El este echivalent modulului lui Young):

6.1

Dacă un material este perfect elastic modulul de relaxare este egal cu modulul de forfecare definit de: G. G(t) este tot un modul, dar dependent de timp, determinat cantitativ din datele experimentale. Daca datele sunt colectate din regiunea in care materialul se comporta liniar vâsco-elastic, curbele date de modulul de relaxare a tensiunii în funcție de timp, generate la diferite nivele de deformare, se suprapun. Funcții înrudite (Ferry, 1980) pot fi găsite in tensiune (E(t)) si in compresia volumică (K(t)).

Modelul Maxwell, cel ce conține un resort Hookean in serie cu un amortizor Newtonian (adică un resort ideal si un amortizor ideal sunt legate in serie, si aceasta asociere se numește modelul Maxwell. El este un model mecanic, care permite interpretarea curbelor de relaxare a tensiunii) a fost des utilizat pentru interpretarea datelor de relaxare a tensiunii pentru lichidele vâsco-elastice, si in special pentru lichidele polimere. Deformarea totala prin forfecare intr-un element Maxwell, fig. VI.7, este egala cu suma deformărilor resortului si a amortizorului:

resort amortizor 6.2

Diferențiind în raport cu timpul ecuația 6.2 se obține:

6.3

sau:

6.4

unde „timpul de relaxare” (λrel) (de asemenea denumit si „timp caracteristic” unui fluid Maxwell) este definit ca:

6.5

Chiar daca o definiție exacta a λrel este dificila, el poate fi gândit ca si timpul necesar unei macromolecule pentru a se alungi când este deformata.

Ecuațiile de mai sus sunt prezentate în termenii deformării prin forfecare. Daca testul de relaxare este realizate prin alungire sau compresie uniaxială, atunci timpul de relaxare poate fi gândit in termenii unei vâscozități extensionale (in cazul alungirii uniaxiale) (ηE) sau modulului lui Young (E) (in cazul compresiei uniaxiale).

Modelul Maxwell este de ajutor în înțelegerea datelor de relaxare a tensiunii. Sa consideram un experiment de relaxare a tensiunii unde se aplica brusc o deformare prin forfecare, constanta, γo. Când deformarea este constanta, viteza de forfecare este egala cu 0 () iar ecuația 6.4 devine:

6.6

Aceasta ecuație poate fi integrata utilizând condiția inițiala: σ = σo la timpul t = 0:

6.7

sau după integrare:

6.8

Ecuația 6.8 descrie relaxarea treptata a tensiunii (de la σ0 la 0) după aplicarea unei deformări bruște. Relația furnizează un mijloc de a determina timpul de relaxare: λrel este timpul necesar tensiunii pentru a scădea cu 1/e (aproximativ 36.8%) din valoarea ei inițială.

Datele experimentale arata ca modelul Maxwell nu poate fi utilizat pentru comportarea în testul de relaxare a tensiunii pentru multe materiale vâsco-elastice, deoarece nu include si o tensiune de echilibru (σe). Aceasta problema poate fi pusa pentru numeroase alimente, prin construirea unui model ce are un singur element Maxwell legat in paralel cu un resort; ecuația relaxării tensiunii descrisa de acest model mecanic este:

6.9

cu resortul liber (pentru care σe = γoGo) justificând tensiunea de echilibru (Fig. VI.7). Timpul de relaxare este definit in termenii porțiunii Maxwell standard ai modelului: .

Fig. VII.7 Elementele Maxwell în paralel cu un resort:

un element Maxwell și un resort liber

VII.2 Partea practică

VII.2.1. Cunoștințe teoretice

Experimental, s-a obținut pentru compresie dependența F = f(t). Pentru a calcula caracteristicile reologice ale miezului de pâine, această dependență s-a transformat în =f(ε).

Γ- reprezintă tensiunea necesară compresiei (Pa) și se calculează cu relația:

În care: F – forța necesară compresiei (N)

S – suprafața secțiunii transversale a probei (m2)ε

ε – deformarea specifică liniară a miezului de pâine (adimensional)

– ε se calculează cu relația:

În care: v – viteza de compresie(v = 0,1 mm/s)

T – timpul de compresie (s)

ho – înălțimea inițială a probei (mm)

Dependența grafică=f(ε) este o dependență neliniară, dar în domeniul deformărilor mici, dependența este liniară, iar din panta ei s-a calculat modulul de compresie.

Deoarece în timpul relaxării s-a observat atingerea unei forțe de echilibru, pentru studiul relaxării se poate utiliza relația:

(1) scrisă sub forma:

Se ajunge la această relație, amplificând relația (1) cu secțiunea transversală a probei. Deoarece forța inițială a fost diferită pentru probele studiate, s-a ajuns la valori diferite pentru forța de echilibru, care nu puteau fi comparate. Pentru a evita aceste diferențe, relația precedentă s-a normalizat, împărțind fiecare valoare experimentală a forței de relaxare normalizată de forma:

Valorile pentru λ, A1 și Ye s-au obținut cu programul Origini 7.0. prin fitarea exponențială de ordinul 1.

VII.2.2. Partea experimentală

VII.2.2.1 Rețeta de fabricație

Pentru obținerea pâinii s-a folosit următoarea rețetă:

făină – albă – 293,26g

neagră – 146,7g

apă – 250g (55,55%)

drojdie – 7g (1,59%)

sare – 8.8g (2%)

nuci uscate măcinate

Adaosul de nucă s-a făcut în 3 concentrații diferite: 5% (22g), 10% (44g) și 15% (66g).

Similar, s-a efectuat o probă de pâine martor, fără adaos de nucă.

VII.2.2.2. Modul de lucru

Pentru întregul proces de obținere a pâinii s-a folosit aparatul ALASKA BM 2000. Parametrii procesului tehnologic sunt:

malaxare 30 minute,

fermentare 130 minute,

coacere 50 minute.

Fig.VII.8 aparatul de pâine ALASKA BM 2000

Din pâinea astfel obținută, s-a secționat o felie cu grosimea de ~3 cm. Felia a fost tăiată după două ore, timp în care pâinea a stat la temperatura camerei. Din această felie, s-au luat probe cu ajutorul unui cilindru cu lungimea de 3 cm și diametrul de 2 cm. În continuare s-au efectuat teste de compresie și relaxare.

La ficare pâine s-au făcut 3 teste respectiv 3 probe.

Pentru studiul experimental, s-a utilizat un aparat de compresie JTL Janz.

Fig. VII.9. aparatul de compresie JTL Jans

Probele astfel obținute s-au comprimat cu viteză constantă până la 120 secunde, citindu-se forța de compresie din 5 în 5 secunde. După cele 120 de secude s-a oprit compresia și a început citirea forței de relaxare a miezului de pâine, tot din 5 în 5 secunde până când valoarea s-a repetat de 3 ori consecutiv. La a 3 citire consecutivă începe citirea din 10 în 10 secunde până la repetarea valorii de trei ori.

Datele obținute au fost interpretate în programul Origin 7.0.

VII.2.2.3. Rezultate și discuții

S-a constatat că miezul de pâine este neuniform. De aceea, caracteristicile reologice obținute din curba de compresie, (modulul de compresie și lucrul mecanic necesar compresiei cu 12 mm) sunt diferite. Grafic, este prezentată curba de compresie pentru proba martor în figura VII.10. Valorile obținute pentru E și L pentru toate cele 3 probe cât și valorile medii sunt prezentate în tabelul VII.1. Curba de relaxare a forței este prezentată grafic în figura VII.11.

Figura VII.10. – Curba de compresie pentru proba de paine martor (o). Solid line – curba de regresie liniara pentru deformari mici

Proba martor

Figura VII.11.. – Curba de relaxare a fortei, pentru proba de paine martor (o). Solid line – curba de relaxare calculata

Figura VII.12.– Modul de calcul al lucrului mecanic necesar deformarii probei de pâine martor, cu 12 mm

Martor 2: E = 9125 Pa

Equation: y = A1*exp(-x/t1) + y0

R^2 = 0.99158

y0 0.74162 ±0.00438

A1 0.24766 ±0.00515

t1 38.76224 ±2.1948

Tabelul VII.1. – Caracteristici reologice ale miezului de paine din proba martor, calculate din curbele de compresie, respectiv relaxare

Datele calculate prin fitarea experimentală de ordinul 1 pentru cele 3 probe martor, sunt prezentate tot în tabelu VII.1.. Se observă din tabel că valorile pentru E și L sunt foarte diferite din cauza neomogenității miezului de pâine. În schimb, valorile obținute pentru forța de echilibru normalizată (Fe) sunt apropiate și reprezintă cam 77% din forța inițială. În schimb, timpul de relaxare (λ) și diferența dintre forța inițială și forța de echilibru (A1) sunt diferite.

Proba cu conținut de Nuca 5%

Proba cu 5% nucă

Tabelul VII.2.- Caracteristici reologice ale miezului de paine din proba cu 5% nucă, calculate din curbele de compresie, respectiv relaxare

Figura VII.13. – Curba de compresie pentru proba 1 de pâine cu 5% nucă (o). Solid line – curba de regresie liniara pentru deformari mici

Figura VII.14. – Curba de relaxare a fortei, pentru proba 1 de paine cu 5% nucă (o). Solid line – curba de relaxare calculata

Proba cu conținut de Nuca 10%

Proba cu 10% nucă

Figura VII.15. – Curba de compresie pentru proba 2 de pâine cu 10% nucă (o). Solid line – curba de regresie liniara pentru deformari mici

Figura VII.16.– Curba de relaxare a fortei, pentru proba 1 de pâine cu 10% nucă (o). Solid line – curba de relaxare calculata

Tabelul VII.3. – Caracteristici reologice ale miezului de paine din proba cu 10% nuca, calculate din curbele de compresie, respectiv relaxare

Proba cu conținut de Nuca 15%

Proba cu 15% nucă

Tabelul VII.4. – Caracteristici reologice ale miezului de paine din proba cu 15% nuca, calculate din curbele de compresie, respectiv relaxare

Figura VII.17. – Curba de compresie pentru proba 1 de paine cu 15% nuca (o). Solid line – curba de regresie liniara pentru deformari mici

Figura VII.18.– Curba de relaxare a fortei, pentru proba 1 de paine cu 15% nuca (o). Solid line – curba de relaxare calculate

Figura VII.19..– Influenta continutului de nuca asupra modulului de compresie a miezului de paine

Figura VII.20. – Corelare intre modulul de compresie si lucrul mecanic necesar compresiei miezului de paine cu 12 mm.

Tabelul VII.5. Influența conținutului de nucă asupra caracteristicilor reologice studiate pentru miezul de pâine cu conținut de nucă

În tabelul VII.5. sunt prezentate centralizat valorile medii ale tuturor caracteristicilor reologice obținute la diferite concentrații ale conținutului de nucă din pâine. Se observă influența pe care o are conținutul de nucă asupra tuturor caracteristicilor reologice studiate. Se mai poate constata același tip de evoluție pentru E, L și Fe adică acestea scad odată cu creșterea concentrației de nucă în pâine. În schimb, A1 (diferența dintre forța inițială și forța de echilibru) crește cu creșterea concentrației de nucă, și timpul de relaxare variind.

Dependența grafică dintre modulul de compresie și conținutul de nucă din Fig VII.19. scoate în evidență că un conținut de 10% nucă și de 15 % nucă asigură cea mai bună elasticitate pentru miezul de pâine. De asemenea din tabelul VII.3. și tabelul VII..4. reiese că acest conținut de 10% și 15% nucă este cel mai potrivit pentru a obține o pâine cu nucă care să aibă bune caracteristici reologice. Deoarece evoluția modulului de compresie și lucrului mecanic este aceeași (tabelul VII.5.), s-a prezentat grafic corelația dintre aceste două mărimi ( fig. VII.20.). Reiese din figură o corelare liniară relativ bună, factorul de corelare liniară R= 0,9743.

VIII. PROBLEME DE MEDIU

VIII.1. Protecția mediului

Protecția mediului este o condiție esențială a progresului și a bunei stări a tuturor națiunilor și activităților lor, constituie un vast domeniu de cooperare internațională. Organizația Națiunilor Unite, prin organizațiile sale specializate se preocupă de realizarea unor programe de cooperare internaționale menite să furnizeze informații necesare pentru asigurarea în prezent și în perspectivă a sănătății și securității omului și pentru gospodărirea rațională a resurselor mediului ambiant.

În cazul protecției mediului una din problemele importante este aceea de stabilire a unor criterii și limite pentru indicatorii de calitate caracteristici. Pentru protecția calității apei, acești indicatori de calitate se pot referi, fie la resursele de apă, fie la efluenții de ape uzate, care poluează aceste resurse.

Pentru protecția mediului s-au stabilit standarde și norme referitoare la condițiile de utilizarea apelor în industria alimentară pentru fiecare industrie și proces tehnologic stabilindu-se cantitatea de substanțe chimice pe care trebuie să o conțină apele reziduale deversate în râuri sau ape stătătoare.

VIII.2. Apa în industria alimantară

VIII.2.1. Alimentarea cu apă

Sistemul de alimentare cu apă cuprinde: instalații pentru captarea apei din surse naturale, tratarea pentru corectarea caracteristicilor apei, înmagazinarea și distribuția apei, cât și construcțiile aferente. Instalațiile de captare și stațiile de pompare se amplasează în vecinătatea sursei de apă în urma studierii atente a condițiilor hidrogeologice, hidrochimice și hidrobiologice.

În cazul apelor de suprafața, o bună localizare a locului de captare este într-un golf sau un loc în care cursul apei este liniștit, dar suficient de adânc pentru ca posibilitatea de sedimentare să fie mică.

Apa captată este transportată gravitațional prin conducte sau canale din beton către stația de pompare, de unde este trimisă către stația de tratare, apoi către fabrică. Aceste conducte sunt, de obicei, montate în pământ pentru a preveni înghețarea apei pe timp de iarnă. Pompele din stația de pompare pot avea capacități de pompare diferite, de exemplu câțiva m3/h la câteva mii de m3/h, fiind determinată de mărimea și capacitatea de prelucrare a fabricii. Pierderea de presiune poate și ea varia între câțiva mCA și câteva sute de mCA, fiind în funcție de înălțimea diferită dintre cele două puncte, distanța dintre fabrică și stația de pompare, diametrul conductelor, pierderile de presiune prin frecare etc. Instalațiile (conducte, armături, aparate de masură și control) și materiale din care acestea sunt confecționate depind calitatea care trebuie asigurată apei folosite într-un anumit proces tehnologic.

VIII.2.2. Condiții speciale pentru apa folosită în industria alimentară

Deoarece vine în contact cu materiile prime prelucrate sau reprezintă o materie prima de bază pentru obținerea unor produse alimentare, apa utilizată în industria alimentară trebuie să corespundă standardului de calitate pentru apa potabilă.

Cu toate acestea, în fiecare sector al industriei alimentare există
reglementări specifice referitoare la calitatea apei întrebuințate. De obicei, apa necesară industriei alimentare provine de la uzinele de apă, care asigură apa potabilă. Acolo unde este posibil acest lucru, trebuie folosită fie apa subterană, fie de suprafață, care însă, trebuie verificată din punct de vedere sanitar și tratată înainte de utilizare.

VIII.2.3. Apa folosită pentru răcire, pentru încălzire și pentru producerea aburului

Apa folosită ca agent termic de răcire, încălzire, vaporizare, necesară în anumite faze ale prelucrării produselor alimentare trebuie să respecte, la rândul său, anumite condiții de calitate.

Apa de răcire – este folosită în operații de răcire sau condensare în schimbătoare de caldură, condensatoare (condensare vapori), mașini de spălat, reactoare.

Temperatura sa variază în funcție de sursa de proveniență, anotimp și
regimul de temperatură necesar în procesul tehnologic. Se recomandă ca în
timpul verii să fie cât mai scazută posibil (10…15°C ). Această apă poate fi
recirculată cu sau fară recuperare de caldură.

Apa folosită pentru răcire nu trebuie să conțină particule grosiere (nisip) sau cantități mari de materii în suspensie, pentru ca acestea să nu se depună în țevile schimbătoarelor de caldură sau pe pereții aparatelor de schimb termic. De asemenea, ea trebuie să aibă duritatea temporară redusă, întrucât la depășirea unei temperaturi limită se produce precipitarea carbonaților.

VIII.2.4. Indicatori de calitate ai apei folosite pentru răcire

Tabel nr. VIII..1. Indicatori de calitate ai apei

Apa de încălzire și pentru producerea aburului – crusta depusă pe
cazanele de abur are conductivitatea termica mai mica decât oțelul, astfel că
diminuează transferul de caldură. De asemenea, mărirea grosimii crustei pe suprafețele de transfer termic determină mărirea pierderilor de căldură în instalațiile de producere a apei calde și a aburului, ceea ce conduce la consumuri mai mari de cobustibil pentru a asigura producerea acestora la parametrii necesari.

Una dintre principalele cauze ale depunerilor este creșterea concentrației substanțelor dizolvante pe masură ce apa se vaporizează. Depunerile depind de compoziția sărurilor din apa caldă și abur: depuneri carbonatate, depuneri sulfat, depuneri silicice. Toate aceste tipuri de depuneri diferă între ele prin duritate, porozitate și caracteristici specifice transferului termic. Astfel, depunerile poroase, îmbibate cu uleiuri sau conținând cantități mari de silicați, conduc mai greu caldura. Depunerile pe pereții cazanelor, conducte, produc înrăutățirea transferului termic de apă. Supraâncălzirea conductelor conduce la pierderea duritații materialului și adesea la accidente.

Alimentarea cu apă a cazanelor pentru apa caldă și abur trebuie să
asigure o funcționare corectă, fară depuneri de crustă, namol și coroziunea
materialului.

VIII.2.5. Apa pentru stingerea incendiilor

La proiectarea și construirea fabricilor de prelucreare a produselor alimentare trebuie avută în vedere și asigurarea de cantități de apă necesare pentru prevenire sau pentru stingerea incendiilor. De obicei apa folosită în acest scop provine din sistemul de furnizare a apei deja existent, dar există și posibilitatea amplasarii în stațiile de pompare a unor pompe speciale, capabile să funcționeze la presiuni ridicate.

VIII.2.6. Dezinfecția apei

Omul nu poate să existe fără apă. Apele subterane sunt mai bune ca apele de suprafață, dar ele pot conține Fe și Mn. Nu toate apele necesită un ciclu complet de pretratare si tratare. De exemplu pentru apele de suprafață este suficient ciclul din fig. VII.1.

Procesul de filtrare reduce numărul de bacterii conținute în apă, făra însă a aduce apa în limite de potabilitate din punct de vedere bacteriologic, în special în cazul filtrelor rapide. De asemenea, apa se poate uneori infecta și datorită unor mici neetanșeitați, inerte în rețeaua de distribuție a apei. Pentru preîntâmpinarea acestora și menținerea apei la gradul de puritate cerut de normele igenico – sanitare, se efectuează dezinfecția apei.

Metodele folosite sunt :

fizice: caldura , electricitate , raze ultraviolete;

chimice: clorinare, ozonizare, tratare, cu permanganat, de potasiu;

biologice: membrana filtrelor lente;

oligodinamice: ionii metalelor grele, argint, cupru.

VIII.2.7. Poluarea apei în industria alimentară

Pornind de la definiția apelor reziduale ca fiind acele ape care prin folosire și-au modificat proprietățile inițiale, rezultă că orice reintroducere a unor asemenea ape în circuitul apelor naturale conduce la impurificarea acestora.

Agenții impurificatori sau poluanții sunt reprezentați de un amestec complex de materii minerale și organice dizolvate sau în suspensie, de forme de energie și de organisme vii, microorganisme banale sau patogene.

Apele reziduale din industria alimentară constau din ape de transport și spălarea materiei prime, ape tehnologice, ape de condens sau de răcire, ape de la spălarea și dezinfecția sălilor de fabricație, a utilajelor și ambalajelor, ape de la instalațiile sanitare. Ele conțin cantitați importante de reziduuri solide, compuse din resturi de materie primă, produse finite rebutate, resturi neutilizabile din produse, etc. Datorită varietații provenienței, și compoziția apelor reziduale se caracterizează printr-o mare fluctuație a proprietaților fizico-chimice și microbiologice.

Principalul efect asupra apelor receptoare constă în impurificarea cu

materie organică degradabilă care implică reducerea conținutului oxigenului dizolvat din apă. Ca urmare, îmbogațirea apei cu materii nutritive introduse sub formă minerală, sau ca rezultat al mineralizării materiilor organice, determină o formă indirectă de poluare – eutrofizarea. Aceasta se manifestă printr-o producție crescută de alge și de alte plante acvatice, cu influență nefastă asupra celorlalte viețuitoare din ape și deteriorarea generală a calitații apei.

VIII.2.8. Indicatori de apreciere a poluării apei

Poluarea apelor reziduale poate fi de origine minerală, organică sau microbiologică. Dintre poluanții minerali cel mai mare efect îl au nisipul,
particulele de pământ, sărurile minerale și acizii și bazele dizolvate. Poluarea organică este de natură vegetală sau animală. Cea mai frecventă poluare de natură organică a apelor reziduale din industria alimentară este cea vegetală, dată de resturi de plante, fructe, legume, textile, hârtie, uleiuri vegetale, ale căror element de bază este carbonul. Poluarea organică de origine animală este dată de resturi de țesuturi animale, acizi organici, excremente etc. al caror principal indicator este azotul.

Poluarea microbiologica este produsă în special de microorganisme vii cum sunt drojdiile, mucegaiurile și diferite bacterii, având ca proveniența fie microflora epifită a materiilor prime, fie cea rezultată prin materiile de dejecție ale organismelor vii.

Gradul de poluare al unei ape reziduale se urmărește înainte și după
epurare prin determinarea următoarelor caracteristici:

pH – ul conform SR ISO 10523 – 1997; suspensiile solide fixe și volatile conform STAS 6953 – 1981; CBO5 – ul , consumul biochimic de oxigen la 5 zile , în mg/l , necesar pentru oxidarea biochimică a materiiior organice la o temperatură de 200˚C și în condiții de întuneric conform STAS 6560 – 1982; CCO – uf , consumul chimic de oxigen, în mg/I, pentru oxidarea sărurilor minerale oxidative și a substanțelor organice, determinat prin metoda cu permanganat de potasiu ( STAS 9887 – 1974 ) sau cu bicromat de potasiu (STAS 9888 – 1974). Între cei doi indicatori există următoarele corecții :

CCO = CBOzi

CCO=1,46*CBOs
iar pentru prezența în apă a substanțelor nebiodegradabile CCO > CBOzi.
– Prezența azotului (STAS 7312 – 1983), întâlnit sub formă de amoniac liber (STAS 8683 – 1970), azot organic, nitrați (STAS 8900/1 – 1971) și nitriți (STAS 8900/2-1971).

Prezența sărurilor: sulfiți (STAS 7661 – 1989), sulfați (STAS 8601 – 1970), cloruri (STAS 8663 – 1970).

Prezența metalelor: cupru (STAS 7795 – 1980), crom (STAS 7884 – 1991), nichel (STAS 7987 – 1967), mercur (STAS 8045 – 1979), argint (STAS 8190 – 1968), cobalt (STAS 9375 – 1973), zinc (STAS 8314 – 1987), sodiu și potasiu (STAS 8295 – 1969), siliciu (STAS 9375 – 1973), aluminiu (STAS 9411 – 1983), cadmiu (STAS 7852 – 1980)etc:

Prezența substanțelor organice greu biodegradabile: cianuri (STAS 7685 – 1979), toluen (STAS 8484 – 1969), anilina (STAS 8507 – 1970), benzen (STAS 8508 – 1970), naftalina (STAS 8562 – 1970), furfural (STAS 8565-1970), chinoleina (STAS 8716 – 1970), compuși hidroxiaromatici (STAS 8891 – 1971) etc.

Prezența microorganismelor de diverse tipuri, unele contribuind la procesul de epurare, iar altele la îmbolnăvirea oamenilor și animalelor; prezența acestora impune necesitatea dezinfectării apei la ieșirea din stația de epurare (STAS 3001-1991).

IX. NORME IGIENICO-SANITARE, DE TEHNICĂ SECURITĂȚII MUNCII ȘI DE PREVENIRE ȘI STINGERE A INCENDIILOR

IX.1. Norme igienico-sanitare

Alimentația deține un loc important în complexul de factori de care
depinde starea de sănatate a populației. Orice aliment poate să constituie sursa de îmbolnăvire, prezența germenilor patogeni depinzând în mare masură de igienă procesului tehnologic, a utilajelor și spațiilor de lucru, precum și de igiena personală a muncitorilor.

În cadrul produselor de panificație și a celor făinoase, respectarea măsurilor igienico-sanitare este mai strictă decât a oricăror produse alimentare, întrucât, înainte de a fi consumate, ele nu mai sunt supuse operației de pregătire (spălare, opărire) care să înlăture bacteriile eventual conținute de acestea.

IX.2. Igiena procesului tehnologic, a utilajelor și a spațiilor de lucru

În procesul de fabricație trebuie să se respecte, cu strictețe, condițiile
igienico-sanitare la fiecare fază tehnologică, până la livrarea produselor.

Materiile prime și auxiliare utilizate trebuie să corespundă prescripțiilor sanitare prevăzute de normativele în vigoare, pentru care, la primire, concomitent cu verificarea calității se face și controlul stării de igienă, insistându-se asupra prezenței impurităților (corpuri străine, insecte, rozătoare etc) sau a mirosurilor provenite de la eventualele tratări prealabile cu insecto-fungicide sau germicide.

Depozitarea materiilor prime și auxiliare se face luându-se toate măsurile pentru evitarea impurificării și alterării lor, în care scop se folosesc spații special destinate acestui scop.

Pregătirea materiilor prime și auxiliare în vederea fabricației se va efectua, de regulă, în încăperi separate, cu respectarea următoarelor reguli igienico-sanitare:

sacii vor fi periați la exterior pentru îndepărtarea impurităților înainte de golire și vor fi scuturați pe ambele fețe după golire;

materiile pulverulente vor fi supuse cernerii, iar cele sub formă lichidă vor fi obligatoriu strecurate;

ouăle vor fi pregatite în camere separate, amplasate în afara sălilor de fabricație sau de pregătire a celorlalte materii, pentru asigurarea unor condiții speciale de igienă și prevenirea oricăror posibilități de contaminare cu germeni.

Operațiile tehnologice care se desfașoară în sălile de fabricație propriu-zise se vor efectua cu respectarea următoarelor condiții igienico-sanitare:

eliminarea depunerilor de praf rezultate din procesul tehnologic, prin folosirea instalațiilor de aspirație montate la punctele de formare a prafului;

eliminarea stagnării semifabricatelor și produselor în utilaje și mijloace de transport, pentru evitarea formării unor zone prielnice infectării și infestării;

prevenirea alterării produselor, prin aplicarea măsurilor tehnice și tehnologice corespunzătoare;

asigurarea materialelor de protecție sanitară pentru semifabricate (capace din pânză pentru cuvele cu aluat, pânze pentru dospitoare etc);

eliminarea permanentă a deșeurilor neigienice rezultate în procesul de fabricație (măturatura de făină, resturi de aluat și produse finite degradate), pentru a nu se forma focare de infecție și infestare datorită stagnarilor;

colectarea rebuturilor recuperabile, trierea acestora în vederea valorificării și depozitării lor în condiții igienice, în funcție de destinație.

Intreținerea igienică a utilajelor și a spațiilor de lucru necesită grija
permanentă din partea lucrătorilor direct productivi. Curent, la sfârșitul fiecărui schimb și la întreruperea lucrului se efectuează următoarele operații:

îndepartarea reziduurilor și deșeurilor de pe utilajele și instalațiile care nu comportă oprirea fabricației;

curațirea utilajelor fixe, în măsura în care permit acest lucru, prin periere, ștergere cu cârpe ude sau prin operații specifice indicate în cărțile tehnice (curățirea sitelor la cernătoare, a matrițelor de la presele pentru paste făinoase și de la cuptoarele de vafe, etc.);

curațirea și spălarea cuvelor, tăvilor, cărucioarelor și a altor utilaje transportabile și demontabile, în spațiile destinate igienizării;

curățirea vaselor pentru ouă, lapte, ulei, extract de malț, zer, zara etc., prin îndepărtarea resturilor, spălarea cu soluție caldă (la 45-50°C) de sodă calcinată urmata de clătirea și opărirea cu apă la 70°C;

curățirea pardoselilor în jurul locurilor de muncă și a spațiilor de depozitare.

Săptămânal se va efectua, obligatoriu, în toate unitățile de producție prin întreruperea lucrului, curațenie generală, constând în:

curățirea de praf și paienjeni a pereților, ușilor, ferestrelor, luminatoarelor, gurilor de ventilație, radiatoarelor, cu peria sau carpa udă;

spălarea pereților faianțați sau « uleiați »  și a pardoselilor, folosind apa caldă la 45 – 50°C cu 1-1.5% sodă calcinată sau 1-2% detergenți anionici (de tip Alba, Dero), după care se va face clătirea cu jeturi de apă și ștergerea cu cârpe;

curățirea instalațiilor de cernere, transport interfazic și depozitarea temporară a făinii, prin desfacerea, scuturarea și periere în vederea eliminării posibilităților de infestare cu daunători;

curățirea utilajelor și ustensilelor din lemn care vin în contact cu aluatul (panacoade, rafturi, planșete, mese etc.), prin răzuire și opărire cu soluție de sodă calcinată (1-1,5%), iar în cazul ca se constată semne de mucegăire, prin rașchetarea și tratarea cu o soluție de soda calcinată (2%) la temperatura de 50-60°C;

îndepărtarea impurităților și spălarea instalațiilor pentru prepararea soluției de sare și a suspensiei de drojdie cu soluție caldă de sodă calcinată (1-1,5%);

spălarea dulapurilor frigorifice cu soluție de detergenți anionici (1-2%) la temperatura de 35-40°C și dezinfectarea cu soluție de bicarbonat (1%), apoi uscarea suprafețelor respective;

spălarea și schimbarea echipamentului de protecție sanitară a semifabricatelor (pânze pentru cuve, panacoade, dospitoare etc);

spălarea tăvilor și formelor pentru coacerea produselor cu soluție de sodă calcinată (1-1,5%) la temperatura de 45-50°C și termostatarea prin ardere în cuptor.

Menținerea stării de igienă presupune și unele operații legate de văruirea pereților din sălile de fabricație și depozite (ori de câte ori este nevoie sau cel puțin de două ori pe an), combaterea mucegaiului de pe pereți și plafoane utilizând produse fungistatice (la terminarea sau după oprirea producției, evacuarea produselor și asigurarea protecției utilajelor), repararea localului atunci când situația o impune ( cu condiția de a se izola complet locul unde se executa, spre a evita impurificarea produselor, atunci când lucrările se efectuează fără oprirea producției).

Pentru menținerea la nivelul corespunzător a stării de igienă din spațiile de lucru, în sălile de fabricație și depozite sunt interzise: fumatul (care prezintă pericol și de incendiu), consumarea de alimente, păstrarea obiectelor sau îmbrăcamintei personale, a inventarului și uneltelor care nu au legatură cu procesul tehnologic, precum și accesul animalelor.

Ambalajele și mijioacele specializate pentru transportul produselor trebuie întreținute, de asemenea, în cea mai bună stare de igiena. În această privință normele prevăd, printre altele, următoarele:

este interzisă utilizarea ambalajelor în stare murdară sau deteriorată, igienizarea acestora făcându-se obligatoriu la fiecare ciclu de folosire;

ambalajele recuperabile care nu se pretează la curățirea prin spălare, cum sunt sacii pentru făină, zahăr, cacao, cutiile din carton pentru lapte praf, sau praf de ouă, ladițele din lemn pentru biscuiți, paste făinoase etc. se vor întreține în stare perfect curată prin triere, recondiționare, periere, scuturare (și gazare în cazul sacilor) și depozitare în condiții corespunzătoare;

bidoanele, borcanele și alte recipiente similare vor fi spălate cu soluție caldă (45-50°C) de sodă calcinată (1-1,5%), după care se limpezesc cu apă rece;

navetele din material plastic se vor spăla fie manual, prin frecare cu peria, utilizând soluție de sodă calcinată 1-1,5% și apoi clătirea cu jet de apă până la eliminarea totală a detergentului, prin înmuierea în soluție caldă (35°C) de soda calcinată (5%), spălarea în soluție caldă (45-50°C) de sodă calcinată (10%), clatirea cu apă caldă și limpezirea cu apă rece;

autodubele se vor curața în interior (rafturi, grătare, podea, pereți), după fiecare transport, folosind o mătură curată, special destinată acestui scop și păstrată în vehicul, iar la exterior se vor curața zilnic de praf și se vor spăla în cazul în care sunt murdare, cu apă fierbinte (circa 70°C) și apă rece.

IX.3. Igiena personală a muncitorilor

Personalul din unitățile de producție are îndatorirea de a se supune unor reguli de ordin sanitar obligatorii, în scopul asigurării condițiilor igienice de fabricare a produselor alimentare și de a evita răspândirea bolilor molipsitoare, și îndeosebi a toxiinfecțiilor alimentare. În acest scop, personalul angajat trebuie să aibă avizul medical favorabil și să se prezinte la examenele medicale și de laborator periodice stabilite de instrucțiunile sanitare.

Personalul din unitățile de panificație și produse făinoase care
manipulează, prepară, ambalează sau vine în contact cu utilajele tehnologice
este obligat să respecte următoarele măsuri de igienă individuală pentru protecția sanitară a produselor:

depunerea, la intrarea în producție, a hainelor de stradă, al vestiarele special amenajate în acest scop și îmbrăcarea echipamentului de protecție sanitară a alimentului (halat, boneta etc.);

trecerea prin baie sau dușuri, sau cel puțin spălarea mâinilor cu apă și săpun, urmată de dezinfecția cu apă clorinată 0,1 %;

tăierea unghiilor scurt și strângerea părului sub boneta sau basma albă;

spălarea mâinilor cu apă și săpun la chiuvetele instalate în acest scop, după folosirea grupului sanitar, după orice întrerupere a muncii, sau în caz de murdărie accidentală.

Personalul de producție va fi controlat zilnic de către seful formației de lucru, la intrarea în schimburi, privind: starea de curațenie a echipamentului de protecție, starea de curațenie a mâinilor și îndeosebi a unghiilor, lipsa unor leziuni ale pielii la nivelul fetei, mâinilor, brațelor, care pot contamina produsele. Acest personal nu poate fi folosit în alte munci, și în special la curațenie, decât după terminarea lucrului sau a schimbului respectiv.

Echipamentul sanitar de protecție va fi purtat în exclusivitate la locurile de muncă, fiind strict interzisă utilizarea lui în afara acestora. Spălarea echipamentului se face în locuri anume stabilite pentru aceasta operatie, separat de echipamentul de protecție al semifabricatelor (pânze pentru cuve etc.), iar schimbarea lui se va face de două ori pe săptămână și ori de câte ori este nevoie.

Spațiile social-sanitare destinate personalului productiv se curață în fiecare schimb de lucru, mobilierul vestiarelor se spală cu apă caldă
(45-50°C) și săpun și se dezinfectează de câte ori este nevoie sau minimum o dată pe lună, iar băile, dușurile și spălatoarele se întrețin în permanență curate și echipate cu cele necesare utilizării lor (săpun, prosoape, grătare etc.)

În vederea însușirii cât mai temeinice a tuturor regulilor de igienă de către personalul productiv, în sensul dobândirii unei educații sanitare care sa se reflecte în respectarea și aplicarea conștientă a normelor sanitare, se organizează în unităti, în colaborare cu organele competente, cursuri speciale privind igiena produselor alimentare. Tot în acest scop se desfășoara o amplă propagandă prin mijloace vizuale și educative.

IX.4. Măsuri de tehnica securitații muncii

Pentru ca muncitorii să-și desfășoare din plin activitatea și să-și pună în scopul producției întreaga lor capacitate de lucru, trebuie să aibă condiții corespunzatoare, astfel încât să fie prevenite accidentele și îmbolnăvirile profesionale. În vederea asigurării unor astfel de condiții, s-au stabilit norme specifice procesului tehnologic, respectiv fiecărui loc de muncă. Aceste norme sunt în concordanță cu acțiunea globală de perfecționare a tehnologiilor și introducerea progresului tehnic în industria alimentară.

La depozitarea și pregătirea materiilor, normele prevăd următoarele:

Așezarea in stive a materiilor prime și auxiliare ambalate se va face
respectând înalțimea care asigură stabilitatea stivelor și nu necesită eforturi deosebite pentru manipulare. Astfel, sacii cu făina se vor așeza în stive cu înălțime de cel mult 10 saci, corespunzator unei suprafețe a bazei de 10 saci așezați pe cel puțin două rânduri simultan (paralele).

Depozitarea, în ordine, a tuturor materiilor, decongestionarea căilor de acces, cât și rezervarea culoarelor de lățime corespunzatoare pentru efectuarea manipulărilor în condiții de strictă securitate a muncii.

Carucioarele-liză trebuie să funcționeze ușor, fără zgomot și să nu
necesite eforturi mari din partea muncitorilor, pentru care roțile vor fi prevăzute cu rulmenți și bandaje din cauciuc.

Elevatorul de saci va fi deservit numai de muncitori instruiți temeinic în acest scop. Înainte de folosire se verifică dacă toate organele în mișcare sunt protejate cu aparatori și grilaje la punctele de încărcare-descarcare și dacă la pornirea în gol nu apar zgomote suspecte.

Instalația pneumatică pentru făină va avea tubulatura legata la Centura de împământare pentru scurgerea electricitații statice. Pornirea și oprirea instalației se execută numai de personal de specialitate, în colaborare cu maistrul de tură, după ce s-a reglat instalația.

Timocul-amestecator de făină va avea capacul închis ermetic, iar pentru controlul funcționării va fi montat un podeț de acces cu scara de metal bine consolidată și prevăzută cu balustrada de protecție.

Cernătoarele se vor supraveghea cu atenție, iar atunci cand se produc
degajări mari de praf de făină se opresc și se remediază defecțiunea. La cernătoarele verticale nu se îndepărtează grătarul de protecție din pâlnia de alimentare, nu se vor folosi în locuri umede, deplasarea de la un loc la altul se va face după scoaterea cordonului electric din priză, iar la capatul încăperilor pavate cu dale de fontă, muncitorul care le deservește trebuie să stea pe un grătar de lemn uscat sau pe un covor de cauciuc izolant.

Scuturătoarele de saci se instaleaza în camere separate, bine ventilate,
ventilatoarele pentru aspirarea prafului de făină trebuie să funcționeze corect. Scuturatorul cu bătătoare va avea grătar de protecție la gura de introducere a sacului.

Instalațiile pentru dizolvarea sarii și formarea suspensiei de drojdie vor fi scoase de sub tensiune atunci cand necesită a fi curațate și desfundate, iar în jurul lor pardoseala se va pastra în permanenta curate și uscată.

La coacerea și uscarea produselor se vor respecta urmatoarele norme:

Arzătoarele și focarele, elemente ale cuptorului care, în cazul exploatării incorecte, pot conduce la accidente de muncă trebuie folosite cu cea mai mare atenție.

Cuptoarele vor fi reparate numai atunci când temperatura părților componente a coborât sub 30-40°C. Pentru curățirea canalelor de turn sau a celor din cuptor, focul va fi stins cu cel putin 6 ore înainte de începerea curățirii, iar șurubul de la coș va fi deschis.

Uscătoarele continue pentru paste făinoase vor avea conductele de abur izolate termic și revăzute la îmbinările flanșelor cu manșoane de protectie. În timpul funcționării acestor uscatoare se interzice introducerea mâinii sub grilajul de protecție.

Uscătoarele clasice se vor pune în funcțiune, prin pornirea ventilatoarelor, numai după ce au fost încărcate și închise, iar deschiderea lor în timpul funcționării, acolo unde ventilatoarele sunt montate în cabinete de uscare sau unde nu sunt montate șubere, este interzisă.

La depozitarea și livrarea produselor sunt stabilite urmatoarele norme specifice:

Așezarea produselor în navete se va face astfel încat să nu depașească
marginile acestora, iar stivuirea navetelor va asigura stabilitatea lor atât în stare de repaus, cât mai ales pe timpul manipulării.

Ambalarea mecanizată a produselor (biscuiți, paste etc.) se va face astfel încât să se evite blocarea spațiului din jurul mașinii cu ambalaje, produse ori alte obiecte. Muncitorii vor purta halatele și bluzele încheiate complet.

Ambalarea produselor în lăzi de lemn pentru transport se va face prin
folosirea lăzilor nedeteriorate și cu cuiele bătute.

Cărucioarele pentru manipularea navetelor sau a lăzilor cu produse vor fi complete, cu dispozitiv de blocare în stare de funcționare și vor fi încărcate numai cât permite platforma acestora.

Transportoarele cu benzi pentru produse, lăzi, pachete se vor pune în
funcțiune respectându-se condițiile impuse de fluxul tehnologic, luându-se, în prealabil, toate măsurile pentru primirea materialului transportat la locul de descărcare.

Locurile de livrare a produselor vor fi prevăzute cu uși glisante, fie cu uși pivotante, ambele tipuri dotate cu sisteme de blocare acționate numai din
interiorul depozitului.

IX.5. Norme de prevenire și stingere a incendiilor

Pe lângă normele de igienă și tehnica securității muncii, prin care se
asigură condițiile necesare bunei desfășurări a activității de producție, în unitățile de fabricație sunt obligatorii normele de prevenire și stingere a incendiilor, prin aplicarea cărora se evită implicațiile sociale și materiale. Aceste norme prevăd în principal, următoarele:

toate clădirile de producție vor fi prevăzute cu hidranți de incendiu, interiori și exteriori, având în dotare materialele și mijloacele de prevenire și stingere a incendiilor, conform normativelor în vigoare;

unitatea va dispune de o instalație de apă pentru stingerea incendiilor, separată de cea potabilă și industrială și va avea în permanență asigurată o rezervă suficientă pentru cazurile de întrerupere a alimentării cu apă;

curtea interioară va fi nivelată și împărțită în mod corespunzator, pentru a se lăsa gura un acces ușor la clădiri și interveni rapid, în caz de incendiu, la mijloacele de prevenire și stingere;

se interzice fumatul sau introducerea de țigări, chibrituri, brichete, materiale sau produse care ar putea provoca incendiu sau explozii;

silozurile de făină vor avea inscripționări de interdicție și avertizare privind pericolul de explozii, aplicate direct, scrise cu roșu, a căror înălțime va fi de 0,8m.

personalul muncitor folosit la prevenirea și stingerea incendiilor trebuie să cunoască și să aplice întocmai normele, să întrețină în stare perfectă de funcționare toate mijloacele de stingere și să nu foloseasca în alt scop, să mențină libere, curate și în bună stare căile de acces, culoarele, scările, etc., și să intervină imediat și eficient la stingerea eventualelor incendii.

Legea nr 90/1996, legea protecției muncii, republicată în 2001, publicată în M.Of. nr. 47/29.01.2001. Protecția muncii constituie un ansamblu de activități instituționalizate având ca scop asigurarea celor mai bune condiții în desfășurarea procesului de muncă, apărarea vieții, integrității corporale și sănătății salariaților și a altor persoane participante la procesul de muncă.

Normele de protecție a muncii stabilite prin prezenta lege reprezintă un sistem unitar de măsuri și reguli aplicabile tuturor participanților la procesul de muncă.

Activitatea de protecție a muncii asigură aplicarea criteriilor ergonomice pentru îmbunătățirea condițiilor de muncă și pentru reducerea efortului fizic, precum și măsuri adecvate pentru munca femeilor și a tinerilor.

X. CALCULUL EFICIENȚEI ECONOMICE

Realizarea producției agroalimentare, sporirea ei continuă, reducerea cheltuielilor pe unitatea de produs și creșterea profitului, nu se poate realiza organizând producția în mod întâmplător ci, în procesul managerial este necesar să se realizeze între factorii de producție folosiți pentru sporirea nivelelor de producție o anumită relație funcțională care tinde spre relația optimă.

Un manager care se ocupă cu organizarea producției agroalimentare are de întâmpinat un număr mare de probleme, create de faptul că economia se dezvoltă în condiții naturale date, cu material biologic și mijloace de producție (capital), prin care omul intervine pentru a realiza o producție mai mare.

Analiza tehnico-economică reprezintă un instrument de bază în afara tuturor funcțiilor conducerii, în mod deosebit în cadrul funcției de previziune-planificare, precum și în afara funcțiilor întreprinderii, în cadrul funcțiilor de cercetare-dezvoltare, de producție, financiar-contabile și comercială.

Analiza tehnico-economică are ca obiect de studiu întreaga activitate desfășurată în întreprindere, atât sub aspectul rezultatelor obținute, cât și al modului în care au fost utilizați diverșii factori de producție în realizarea obiectivelor pe care întreprinderea și le- a propus.

Pentru caracterizarea evoluției fenomenelor și proceselor care fac obiectul analizelor tehnico-materiale se folosește un sistem de indicatori și indici.

Indicatorul reprezintă expresia numerică a diferitelor fenomene și procese analizate, fie în mărimi absolute, de regulă, fie în mărimi relative.

Indicatorii se concretizează fie în mărimi minime, care trebuie realizate sau chiar depășite (producția totală, netă, marfă, profitul), fie sub formă de platforme, care nu trebuie depășite (cheltuieli totale sau de structură, costul unitar, cheltuieli la 1.000 lei producție marfă), iar după gradul lor de prelucrare, indicatorii pot fi primari sau analitici și sintetici sau derivați.

Calculul indicatorilor analitici ai producției agroalimentare se bazează, în principal, pe urmărirea cheltuielilor ce se execută în vederea obținerii producției. Indicatorii analitici ai cheltuielilor se referă, în principal, la consumul unitar și total al factorilor de producție, ce sunt necesari realizării producției urmărite.

În cadrul producției agroalimentare, principalii indicatori analitici ai cheltuielilor sunt:

cheltuieli cu materia primă;

cheltuieli cu amortizarea clădirilor și utilajelor;

cheltuieli cu energia;

cheltuieli cu munca;

cheltuieli suportate din venituri.

Din totalul indicatorilor analitici ai eficienței economice privind cheltuielile totale, unele categorii de cheltuieli fac parte din cheltuielile fixe, iar celelalte din cheltuielile variabile.

Cheltuielile fixe sunt acele cheltuieli care se efectuează pe parcursul procesului de producție, indiferent de cantitatea produsă, din această categorie făcând parte: amortizarea clădirilor și utilajelor, cheltuieli cu forța de muncă, celelalte cheltuieli suportate din venituri.

Cheltuielile variabile sunt acele cheltuieli care-și modifică cantitatea și valoarea în funcție de produsul obținut: cheltuieli cu materia primă, cu materialele auxiliare și cu energia.

Indicatorii care reprezintă, în cea mai fidelă măsură, eficiența economică a procesului tehnologic sunt cele care se referă la cheltuielile totale și la costul de producție a produsului finit.

Cheltuielile totale reprezintă o categorie economică care se obține în urma însumării tuturor cheltuielilor parțiale efectuate în vederea obținerii produsului finit, motiv pentru care reprezintă doar o valoare orientativă, dar nu suficient de sintetică, în vederea comparării cu alte rezultate sintetice, într-un alt proces tehnologic sau în altă perioadă de producție, în cadrul comparației în timp și spațiu. Pentru a avea un astfel de indicator este necesar ca acest indicator analitic, care reprezintă cheltuielile totale, să fie împărțit la cantitatea totală de produs obținută în cadrul procesului tehnologic, rezultând un indicator sintetic – cost de producție – ce are deja avantajul de a putea fi comparat cu un alt indicator similar.

Având nevoie de un sistem de indicatori care să permită compararea a două sau mai multe procese tehnologice și a avantajelor ce decurg din aceste procese și din compararea lor, se recurge la reprezentarea indicatorilor sintetici ai eficienței economice.

Indicatorii sintetici cei mai des utilizați în practica economică sunt cei care se referă la costul producției, venitul și prețul produsului, profitul și rata profitului și productivitatea muncii.

Având în vedere că prețul de valorificare a produselor, în general, depinde de cei doi factori ai pieței libere – cererea și oferta – în cazul în care noi, ca producători, nu avem posibilitatea și pârghiile necesare de a interveni decisiv, rămânem la concluzia că cel mai reprezentativ indicator sintetic al eficienței economice este costul de producție care, în raport cu prețul și venitul realizat pe piața liberă, ne dă măsura productivității procesului de producție de care depindem. Confruntarea pe piața liberă a prețurilor de valorificare a diferitelor procese de producție ne dă măsura rentabilității ei, dependentă fiind de costul de producție. Acest cost de producție, în cazul în care este sub limita de valorificare a produsului respectiv, ne permite realizarea unui profit net care, la rândul sau, ne permite acumulări de valori ce duc la dezvoltarea și menținerea întreprinderii în topul producătorilor. Dacă costul realizat este peste prețul de valorificare a produselor, unitate înregistrează pierderi, nu se pot face acumulări, cu timpul nu se pot face nici cheltuieli curente, procesul de producție stagnează iar întreprinderea se închide.

Indicatorul sintetic cel mai reprezentativ al eficienței economice este rata profitului, care exprimă procentual eficiența economică a procesului de producție propriu-zis, arătând cu cât un produs reușește să acumuleze mai mult decât un alt produs, cu aceeași cheltuială.

Un alt indicator sintetic foarte des utilizat și foarte valoros este cel care se referă la productivitatea muncii. În țările dezvoltate acest indicator este considerat indicatorul motor al procesului tehnologic, deoarece majorându-l pe acesta se scade forța de muncă, cheltuielile pe unitatea de produs, se majorează veniturile și profitul pe unitatea de produs.

La noi, indicatorul productivitatea muncii se calculează raportând valoarea producției obținute la numărul total de personal muncitor din unitate, în țările dezvoltate mergându-se mai departe, raportând valoarea producției obținute doar la persoanele active din unitatea respectivă.

Un alt indicator sintetic se referă la profitul realizat pe o mie de lei cheltuiți, reprezentând profitul pe care unitatea îl obține față de cheltuielile efectuate.

Profit

P = V – Cht

P – profit (lei)

V – venituri (lei)

Cht – cheltuieli totale (lei)

Rata profitului

RP = x 100

RP – rata profitului (%)

P – profitul (lei)

Cht – cheltuieli totale (lei)

Productivitatea muncii

W =

W – productivitatea muncii (lei/persoană)

V – venituri (lei)

Profit la o mie lei cheltuiți

P1000 = x 1000

P1000 – profit la o mie lei cheltuiți

P – profit

Cht – cheltuieli totale

Profit la numărul de angajați

=

P – profit (lei)

Profit la o mie lei investiți

P/1000 lei investiți =

P – profit (lei)

Investiție = Valoare totală construcții + Valoare totală utilaje

Costul producției

CP =

CP – costul producției (lei/kg)

Cht – cheltuieli totale (lei)

Cant. produsă – cantitatea produsă (kg)

8. Profit pe unitatea de măsură

P/U.M. = Pr. – CP

Pr – preț (lei)

CP – costul producției (lei/kg)

EFICIENȚA ECONOMICĂ ÎN INDUSTRIA PANIFICAȚIEI

1. Volumul și structura cheltuielilor

1.1. Cheltuieli cu materia primă

Unitatea fabrică 1.500 pâini/zi cu greutatea de 1 kg bucata.

1.500 pâini/zi x 241 zile lucrătoare = 361.500 pâini/an

Făina de grâu se achiziționează cu 1.4 ron/kg.

Dintr-un kg de făină se obțin 3 pâini.

361.500 pâini/an : 3 = 120.500 kg făină/an

120.500 kg făină/an x 1.4 ron/kg = 168700 ron cheltuiți pentru făina de grâu

Anual, unitatea cheltuiește, deci, 168700 lei cu materia primă.

1.2. Cheltuieli cu materialele auxiliare

În industria panificației sunt necesare următoarele materiale auxiliare: drojdia de panificație, sare, amelioratori, apă și alte materiale (detergenți).

drojdie: 4.050 kg/an x 7 ron/kg = 28350 ron/an;

sare: 3.750 kg/an x 1 ron/kg = 3750 ron/an;

apă: 100 m3/an x 6 ron/ m3 = 600 ron/an;

amelioratori: 1.500 kg/an x 35 ron/kg = 52500 ron/an;

alte materiale: 5000 ron/an.

Total cheltuieli cu materialele auxiliare: 90200 ron/an.

1.3. Cheltuieli cu amortizarea clădirilor

Unitatea dispune de un total de 3.272 m2 construiți, din care 2.700 m2 – spațiu depozitare grâu.

Valoarea unui metru pătrat spațiu de producție este de 300 ron, a unui metru pătrat construit 450 ron, iar perioada de amortizare a clădirilor este de 100 ani.

2.700 m2 x 300 ron/m2 = 810000 ron/100 ani = 8100 ron/an

572 m2 x 450 ron/m2 = 257400 ron/100 ani = 2574 ron/an

Amortizarea clădirilor este 10674 ron/an

1.4. Cheltuieli cu amortizarea utilajelor

Unitatea dispune de următoarele utilaje, valoarea inițială a utilajelor fiind redată în tabelul de mai jos, perioada de recuperare a investiției variind între 10 – 25 ani.

1.5. Cheltuieli cu energia

Pentru prelucrarea grâului consumul de utilități este următorul:

Total cheltuieli cu energia pe an: 55430 ron.

La energie calculul s-a făcut pentru 241 zile lucrătoare pe an.

1.6. Cheltuieli cu forța de muncă

Unitatea dispune de următorul personal:

1.7. Cheltuieli indirecte cu salariile

Cheltuielile indirecte cu salariile reprezintă 36 % din cheltuielile cu forța de muncă. În cei 36% intră:

25% asigurări (C.A.S.);

5% Ministerul Sănătății;

5% contribuții la fondul de șomaj;

1% fond de ajutorare handicapați;

Salarii indirecte = 36% x salarii directe (cheltuieli cu forța de muncă)

Salarii indirecte = 36/100 x 87000 = 31320 ron/an

1.8. Cheltuieli cu dobânda

Cheltuielile cu dobânda constituie o cheltuială indirectă și pot reprezenta chiar mai mult decât cheltuiala directă.

Aceste cheltuieli reprezintă 40% din cheltuielile cu materia primă, energie, forța de muncă și materialele auxiliare.

Dobânda = 40%(168700 + 90200 + 55430 + 87000 ) = 0,4 x 401330= 16053 ron/an

1.9. Alte cheltuieli

Reprezintă cheltuieli cu birotica, informatica și constituie 10% din cheltuielile cu materia primă, materialele auxiliare, amortizarea clădirilor și utilajelor, energie și salarii.

10%(168700 + 90200 + 55430 + 10674 + 4874 + 87000) = 0,1 x 416878 = 41687,8 ron/an

1.10. Total cheltuieli

Cheltuielile totale reprezintă suma tuturor cheltuielilor anuale.

Cheltuieli totale = 168700+ 90200 + 55430 + 10674 + 4874 + 87000 + 31320 + 16053 + 41687,8 = 4.248.177.832,6 ron/an

Cheltuielile totale ale unității într-un an reprezintă 505938,8 ron/an.

2. Volumul și structura veniturilor

În urma procentului tehnologic se obține pâine albă de grâu care va fi vândută la prețul de 2,5 ron bucata.

Rezultă că se obțin 361.500 pâini/an.

Venituri totale = 361.500 pâini/an x 2.5 ron/buc.= 903750 ron/an.

3. Indicatorii sintetici ai eficienței economice

3.1. Profit

Profit = Venituri – Cheltuieli

Profit = 903750 – 505938,8 = 397811,2 ron/an

3.2. Rata profitului

Rp = (Profit/Cheltuieli totale) x 100 = (397811,2/505938,8) x 100 = 78,62 %

3.3. Productivitatea muncii

W = Venituri/număr persoane = 903750 / 13 = 69519,23 ron/persoană

3.4. Profit la o mie lei cheltuiți

P1.000= (Profit/Cheltuieli totale) x 1.000 = (397811,2/505938,8) x 1.000 = 786,283 ron

3.5. Profit la numărul de angajați

P/angajat = Profit/nr. persoane = 397811,2 / 13 = 30600,84 ron/angajat

Investițiile sau valoarea totală a investițiilor este egală cu valoarea totală a construcțiilor și valoarea totală a utilajelor.

Investiții = valoare totală construcții + valoare totală utilaje

Investiții = 10674 + 4874 = 15548 ron

Profit la o mie lei investiți

Profit/1.000 lei investiți = Profit/(Investiție x 1.000) = 397811,2 /(15548 x 1.000) = 0,02558 ron

Costul producției

Cp = Cheltuieli totale/Cantitatea produsă

Cpf = 505938,8 / 361.500 = 1,399 ron/kg

Profit/U.M. = Preț – Costul producției = 2,5 ron/kg –1,399 ron/kg = 1,101 lei/kg

XI. CONCLUZII

Pâinea este unul din alimentele de bază ale omului, fiind indispensabilă în alimentația zilnică, datorită atât proprietăților nutritive cât și conținutului în substanțe producătoare de energie.

Acest aliment important a constituit și constituie o preocupare permanentă a oamenilor din cele mai vechi timpuri.

Prin pâine, în prezent, se înțelege produsul obținut prin coacerea unui aluat fermentat biologic. Din însăși această definiție rezultă că pâinea este un produs a cărui obținere presupune o lungă evoluție a modului de utilizare a cerealelor ca aliment.

Din pâine organismul omenesc primește o însemnată cantitate de substanțe proteice, care sunt strict necesare desfășurării activității vitale. S-a constatat că rația zilnică de pâine acoperă circa 40 % din necesarul de proteine al unui bărbat. Componența substanțelor proteice din pâine este însă nesatisfăcătoare, deoarece, în primul rând, acoperă necesarul organismului omenesc doar în proporție de 24%.

Substanțele minerale și vitaminele din pâine au, de asemenea, un rol important în dezvoltarea organismului omenesc.

În pâine se găsesc : fosfor, fier și, în mai mică măsură, calciu, cantitatea acestora fiind cu atât mai mare, cu cât făina din care provine pâinea este de un grad de extracție mai mare.

Vitaminele din pâine, în special vitaminele B1, B2, PP, care se găsesc în cantitate cu atât mai mare cu cât făina este de extracție mai mare, acoperă în proporție de 18-26% necesarul zilnic al omului. Pâinea neagră conține o cantitate suficientă necesarului zilnic de vitamine B1 și PP, iar pâinea albă are un conținut insuficient; toate sorturile de pâine conțin o cantitate insuficientă de vitamina B2.

Pâinea este cel mai obișnuit dintre alimentele tradiționale din întreaga lume, cu costuri relativ mici. Am adăugat în pâinea normală nucă, pentru a îmbunătății voloarea nutrițiională a acesteia. Nuca fiind considerată un superaliment datorita continutului sau nutritiv bogat in proteine, grasimi sanatoase (nesaturate), vitamine si minerale.

Prin partea experimentală am dorit să obținem o pâine cât mai naturală, fără conservanți, fără coloranți și fără amelioratori.

Miezul de nuca uscat dezvolta o energie echivalenta de circa 700 de calorii, care sunt produse in special de cantitatea mare de ulei pe care o contine. Substantele zaharoase nu produc decat o mica parte din energie. Miezul de nuca este bogat in saruri de potasiu, de fosfor, fier, in saruri de cupru si zinc. Mai contine vitaminele A, B si C.

Din partea experimentală făcută am găsit că conținutul de nucă de 10% și respectiv 15% sunt cele mai bune de folosit în procesare, concluzie trasă din datele obținute din testele de compresie și relaxare a tuturor probelor, iar din aceste 2 conținuturi de nucă l-am ales pe cel de 10% din puct de vedere al porozității pâinii, al aromei de nucă și al elasticității.

Nuca a fost ca și un înlocuitor pentru substanțele amelioratoare și pentru colorantul folosit în panificație (extractul de malț prăjit).

BIBLIOGRAFIE

Aksenov, S.I., Golovina, E.A., Admission and distribution of water in wheat seeds during swelling, Fiziol. Rast., 1986

Banu C., Manualul inginerului de industrie alimentară, Editura Tehnică, București, 1998

Banu C., Biotehnologii în industria alimentară, Editura Tehnică, București, 2001

Boldor O., Rainu Trifu ,M., Fiziologia plantelor – Lucrări practice, Editura Didactică și Pedagogică, București,1998

Câmpeanu Gh., Enuța Iorga, Utilizarea enzimelor în panificație, Institutul de Bioresurse Alimentare, București, 1998

Chiriac V., Ghederim Veturia, Epurarea apelor uzate și valorificarea reziduurilor din industria alimentară și zootehnie, Editura Ceres, București, , 1997

Csosz I, Economia industriei agroalimentare, Editura Agroprint, Timișoara., 1997

Greenwood C.T., Milne E.A. , Starch degrading and sintetizing enzymes; a discusion of their properties and action pattern, Adv. in Carboh. Chem., 1968

Iliescu Gh. M. și Vasile Cornelia, Constante termofizice ale principalelor produse alimentare, Editura Tehnică, București, 1982

Kirk O. , Encyclopedia of chemical technology, Ediția 4, vol. 12, Wilez Intersci. Publ., John Wiley and Sons, 1993

Meste M., Simatos D., Gervais P., Interaction of water with food components, capitol 4 în Ingredient Interactions, Effect on Food Quality, Ed. Anilkumar G. Gaonkar, Marcel Dekker, Inc. , 1995

M. G. Scanlon, M. C. Zghal, Bread properties and crumb structure, Food Res. Int., , 2001

M. Peleg, E.W. Bagley, editors, Physical properties of foods, Avi Publishing Company, Inc., Westport, Connecticut, USA, 1986

Mac Leod A. M., Palmer G. H., 1966, The embrio of Barley in relation to modification of endosperm, J. Inst. Brew., 580 – 589, 1988

Moraru C., Tehnologii moderne în industria morăritului, Ed. Dunărea de Jos, Galați, 1985

Muntean L.S., Borcean I., Axinte M., Roman Gh., Fitotehnie, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1995

Pavlov C. F, Pocese și aparate în ingineria chimică, Editura Tehnică, București., 1981

Popescu S, Biochimia cerealelor, făinurilor și conservarea lor, Editura Didactică și Pedagogică, București Procedee moderne folosite la controlul producției tehnologice în industria morăritului și panificației, BCA, ., 1984

Roos Yrjo J., Karel M., Kokini J.L., Glass transition in low moisture and frozen foods: effects on shelf life and quality, Food Tchnology, 50(11), , 1996

Sahlstrom S., Brathen E, Effects of enzyme preparations for baking, mixing time and resting time on breadquality and bread staling, vol. 58, Norvegia, 1997

Swyngedau S., Nussinovitch A., Roy I., Peleg M., V. Huang, Compression of fover models for the compressibility of breads and plastic foams, J. Food Sci, 56 (3), 756 – 759, 1991

Simatos D., Blond G., Perez J., Food preservation by moisture control; fundamentals and applications, Editori Barbosa-Canovas G.V., Welti-Chanes J., Basic physical aspects of glass transition, ISOPOW Pract. II, 3 – 31 , 1995

Steffe, J. F, Rheological methods in food process engineering, Ediția a II-a, Freeman Press, East Lansing, MI, USA, 1996

Stein E.A., Hsiu J., Fisher E.H. , Alpha-amylasa as Calcium-matalloenzyme, Biochemistry, 3, 55 – 66, 1964

Teodorescu I., Antoniu R., Evacuarea și epurarea apelor uzate din industria alimentară, Editura Tehnică, București, 242 – 243, 1987

Tucu D., Sisteme și structuri productive, Editura Orizontului Universitare, Timișoara, 1997

Voicu Gh, Procese și utilaje pentru panificație, Editura Bren, București, 1999

Zounis S., Quail K. J., , Predecting Test Bakery Requirements from Laboratory mixing tests, Journal of Cereal Science 25, 185 – 196, Australia, 1997