Procesul Tehnologic de Fabricare ale Pastelor Fainoase

INTRODUCERE

Glutenul denumește proteinele conținute în grău, orz, ovăz, secară. Din păcate, în ultimii ani au arătat că un număr tot mai mare de oameni uferă de intolerantă la gluten. Intoleranta la gluten se manifestă sub forma unei boli care se numește boala celiacă. La persoanele afectate, consumul de produse care conțin gluten provoacă o deteriorare a mucoasei intestinale. Acest lucru determină o slaba absorbție la nivelul intestinului a elementelor nutritive din alimente, ceea ce duce la deteriorarea stării de sănătate. Astfel pe lângă simptomele digestive: balonare, meteorism, crampe abdominale, dureri reduse de stomac, scaun anormal, pot aparea și stări de fatigabilitate, crampe musculare, dureri osoase, erupții pe piele. În timpul alimentației lipsite de gluten, mucoasa intestinală se reface. Atâta timp cât dieta este mentinută o viață intreagă, persoanele afectate pot trăii fără să se plângă. Etichetarea alimentelor de larg consum din comerțul alimentar obligă producătorii alimentari să declare existența glutenului. Alimentele fără gluten sunt recunoscute prin semnul “fără gluten”, spicul tăiat.Acest semn valabil internațional este înregistrat și protejat, și poate fi utilizat numai cu acordul asociației specifice din țara respectivă.În țara nostră, problema pe care o întâmpină persoanele sensibile este că sunt puține produse fără gluten.Acestea se găsesc în special la magazinele naturiste. Cum printre cei care suferă de boala celiacă sunt mulți copii, este nevoie de o atenție sporită și organizarea activității în familie de asa natură încât anumite produse fără gluten să fie preparare chiar în casă. Aceste tipuri de făinuri speciale se găsesc în magazinele naturiste, la anumite mori, sau pe internet. Aceste feluri de făină au nevoie de mai mult timp pentru a asimila apa și au alte caracteristici. De asemenea ar trebui să se folosească doar agenți de afânare sau de legare fără gluten, ca de exemplu: praful de copt cu tartar, drojdia, maiaua din mălai sau făina de orez, fermenți pe bază de porumb sau agenți de legare ca făina de guar, pectina, amidon. [http://www.ziare.com/viata-sanatoasa/alimente/intolerant-la-gluten-cum-se-manifesta-si-cum-ne-protejam-1146125]

În jurul pastelor făinoase s-au creeat mai multe mituri. Unele susțin că e bine să le introducem în dietă, pentru că sunt benefice sănătății, altele susțin excluderea lor, pe motiv că sunt sursă de carbohidrați. O dietă sănătoasă trebuie însă să conțină și carbohidrați, pentru că aceștia ne furnizează energie, iar pastele făinoase, dacă sunt alese și preparate corect te pot ajuta să-ți menții greutatea. În plus, sunt o importantă sursă de proteine vegetale, de vitamine (B, F) și fibre. [http://www.viaverde.ro/db/paste-fainoase.html]

Pastele aglutenice sunt destinate persoanelor care nu pot metaboliza glutenul din făina de grâu, care suferă de boala numită celiachie și deci nu pot consuma nici un fel de tip de pâine sau produs făinos obținut din făina de grâu. Celiachia este cea mai răspândita boală genetică din Europa. Studiile epidemiologice arată că sindromul intestinului iritabil – boala celiacă atinge între 2%-15% din populația globului, cu variații în funcție de zonă, mai frecventă în Europa și mai scăzută în SUA și Asia. [NUME_REDACTAT] și Italia, statisticile cele mai recente, din 2007, arătând ca s-a ajuns la o frecvență a bolii de 1 la 300 în Franța, respectiv de 1 la 91, în Italia. Țara cu cei mai mulți celiaci este Ungaria, unde se înregistrează un procent de un celiac la 85 de persoane. [NUME_REDACTAT], statisticile evidențiază faptul că trei români dintr-o sută se nasc cu această boală. Datorită spectrului larg de simptome, celiachia este dificil de diagnosticat. Singurul tratament pentru boala celiacă este o dietă strictă, evitarea tuturor produselor care conțin gluten. S-a constatat că dacă un bolnav de celiachie continuă să mănânce alimente cu gluten, șansele de apariție ale cancerului gastrointestinal sunt cu circa 40% mai mari decât în cazul persoanelor sănătoase. Produsele cerealiere și alimentele făinoase destinate acestui segment de populație sunt obținute din cereale a căror proteine nu sunt generatoare de gluten, în special din mei, porumb și orez. [http://www.viaverde.ro/db/paste-fainoase/paste-aglutenice.html?limit=15]

Pastele fainoase traditionale, precum fideaua sau taiteii, si pastele fainoase lungi, ca spaghetele sau macaroanele, sunt cele mai cumparate sortimente de paste. Aproximativ 60% dintre respondenti au declarat ca achizitioneaza si paste in diferite forme (scoici, stelute, melci, etc.). In orice caz, pe fondul obiceiurilor gastronomice ale romanilor, pastele fainoase marunte si cele umplute sunt printre cele mai putin cumparate.Dintre cei 18% participanti la studiu care declara ca nu cumpara niciodata paste fainoase traditionale, un procent semnificativ (62%) mentioneaza ca acestea sunt preparate in gospodarie. Raportat la intregul esantion de respondenti, procentul celor care prepara paste fainoase traditionale acasa este de 11%. [http://www.magazinulprogresiv.ro/articol/2575/Pentru_7_din_10_consumatori_de_paste_conteaza_pretul.html]

Această lucrare presupune fabricarea pastelor făinoase aglutenice, recomandate persoanelor cu intoleranță la gluten dar și persoanelor care adoptă de un stil de viata sanatos.

Scopul acestui studiu a constat în prepararea si aprecierea calitatii pastelor fainoase aglutenice prin determinarea unor parametrii fizico-chimici.

Obiectivele cercetării au constat în:

prepararea a 3 rețete de paste făinoase fără gluten utilizând ca materie primă făina de orez, mei și linte, iar ca înlocuitor de gluten s-a folosit amidonul de porumb;

analiza aluatului pentru paste în timpul procesului de uscare prin determinarea umidității și a acidității, elasticitatea nu s-a putut determina din cauza lipsei structurii glutenice din compoziția aluatului;

analiza pastelor făinoase prin determinarea: acidității, umidității, cenușii și a variațiilor de volum.

Primul capitol al acestei lucrării descrie caracteristicile materiilor prime și auxiliare care au fost folosite la prepararea pastelor făinoase, continuând cu al doilea capitol în care este prezentat fluxul tehnologic și utilajele folosite în procesul de fabricație a pastelor.

Al 3-lea capitol cuprinde implementarea sistemului HACCP aplicat industriei produselor făinoase, cel de-al 4-lea capitol al lucrării prezintă contribuția autorului, fiind cuprinse elementele de inginerie tehnologică și anume calculul bilanțului de materiale, respectiv cantitățiile de materii prime folosite în 24 ore la obținerea 3000 pachete, având un gramaj de 500 g/buc. Capitolul 5 implica metodele experimentale folosite, iar în ultimul capitol sunt prezentate interpretarea rezultatelor obținute în urma analizelor efectuate.

Pastele fainoase aglutenice au prezentat caracteristici fizico-chimice corespunzatoare, iar din punct de vedere senzorial, cele preparate din faina de linte s-au lipit si au format conglomerate in urma fierberii.

CAPITOLUL 1. Caracteristicile materiilor prime și auxiliare

Pentru fabricarea produselor făinoase și de patiserie se utilizează ca materii prime și auxiliare: făină, amidon, apă, substanțe afânătoare, condimente, arome, etc. Pentru folosirea corespunzătoare a materiilor prime și auxiliare este necesar să se cunoască atât compoziția fizică și chimică, cât și comportarea lor tehnologică, pentru ca la introducerea în producție să se aplice rețetele și regimul tehnologic optim.

Materiile prime și auxiliare trebuie să satisfacă anumite condiții fizico-chimice și organoleptice, pentru a asigura obținerea unor produse de bună calitate.[N. I. Niculescu, 1965 ]

1.1.Făina de grâu

1.1.1.Compoziția chimică a făinii

Componenții chimici principali ai făinii sunt: hidrații de carbon, substanțele albuminoase, substanțele minerale, substanțele grase și vitaminele.

Hidrații de carbon din făină sunt reprezentați prin amidon – constituentul – principal al făinii – zaharoză, glucoză, maltoză, fructoză și dextrine. Amidonul se gasește în făină în proporție de 66-83%, în funcție de gradul de extracție.

Substanțele albuminoase (proteinele) ce se găsesc în făină sunt în principal gliadina și glutenina, care împreună cu apa formează glutenul; acesta se prezintă sub forma unei mase vâscoase și elastice. Datorită glutenului aluatul este elastic și are însușirea de a reține și de a forma o structură spongioasă și consistentă atunci când este încălzit în cuptor.

Conținutul de gluten și calitatea lui sunt indici calitativi importanți pentru comportarea făinii în procesul de fabricare.Importanța tehnologică a glutenului se datorește faptului că proprietățile lui elastice sunt transmise și aluatului, iar aceasta influențează într-o mare măsură calitatea produselor care trebuie să aibă o anumită elasticitate (de ex. Pastele făinoase, grisinele și biscuiții glutenoși).

La fabricarea produselor făinoase și de patiserie, condiția de calitate sub aspectul puterii făinii este diferită în funcție de grupa de produse, astfel:

făinurile cu putere redusă sunt utilizate la fabricarea biscuiților și a pișcoturilor;

făinurile cu putere mare se folosesc la fabricarea pastelor făinoase, vafelelor, turtei dulce, grisinelor, stiksurilor etc.

În special pentru fabricarea pastelor se selecționează făinuri cu putere foarte bună, având gluten în cantitate mare (peste 28%) și foarte elastic. Acestă cerință este impusă de procesul tehnologic, care necesită ca aluatul să aibă o elasticitate bună pentru ca forma căpătată la modelare să se păstreze și în timpul uscării. [N. I. Niculescu, 1965 ]

Substanțele minerale se găsesc în făină în cantități mici, în funcție de gradul de extracție. În unele țări se utilizează clasificarea pe sorturi a făinurilor, pe baza conținutului în cenușă. Făinurile utilizate în industria noastră pentru fabricarea produselor făinoase și de patiserie au un conținut maxim de cenușă, raportat în substanță uscată, de 0,48% pentru făină albă, 0,60% făină albă de paste și 0,78% pentru făină semialbă. [N. I. Niculescu, 1965 ]

Substanțele minerale prezintă un interes deosebit atât din punct de vedere alimentar cât și pentru practica industriei de panificație. Cantitatea de cenușă este indicele principal pe care se bazează întregul control tehnologic al fabricării făinii. Dintre elementele minerale în făină se găsesc în cantitatea cea mai mare fosforul,apoi potasiul și magneziul, în cantități mici calciul și sodiul, iar în cantități foarte mici, fierul, clorul și sulful. Ele se găsesc în făină ca în toate organismele vegetale, sub formă de combinații chimice de natură organică sau anorganică. Prin ardere, elementele minerale din combinațiile organice trec ăn formă de săruri anorganice. Dintre elementele minerale, un rol esențial pentru funcționarea normală a organismului îl au fosforul, calciul și fierul. [Marinescu R., 1963]

Substanțele grase in făină sunt în proporție de 1-2%, iar datprită modului de repartizare a lor în bob, cantitatea variază în funcție de gradul de extracție.(N. I. Niculescu;V.Bejenaru, 1965 )

Ca și în cazul celorlalte componente chimice, cantitatea de substanțe grase diferă după natura cerealei: în bobul de grâu și secară, are valoarea medie de 2-3%. În procesul de măcinare, cantitatea de substanțe grase se împarte neuniform: calitățile superioare de făină au o cantitate mai mică decât cele inferioare, iar în tărîte conținutul ajunge la 4%. Grăsimile cerealelor sunt formate în cea mai mare parte, 90%, din gliceridele acizilor nesaturați, în special ale acidului oleic, iar restul din gliceridele acizilor saturați, stearic și palmitic, și o cantitate mică de acizi grași liberi (oleinic și linoleic). [Marinescu R. , 1963]

Vitaminele ce se găsesc în făină sunt B1, B2, PP și E, în timp ce vitaminele A, C, D și B6 lipsesc sau se găsesc în cantități mici. Conținutul în vitamine al făinii este cu atât mai mare cu cât crește gradul de extracție. [N. I. Niculescu, 1965 ]

Conținutul în vitanmine prezintă o deosebită importanță, deoarece pâinea ca aliment principal aduce organismului o mai mare cantitate din necesarul de citamine. În făină sunt prezente vitaminele B1, B2, PP și E și lipsesc sau se găsesc doar în urme vitaminele A, C, D și B6. În ceea ce priveste repartiția vitaminelor în bob, cea mai mare cantitate e concentrată în embrion (vitamina B1, B2 și E) și în stratul aleuronic (vitamina PP), iar în endosperm conținutul în toate vitaminele este foarte redus. [Marinescu R. , 1963]

Conținutul în pigmenți .

Făinurile conțin pigmenți carotenoidici, xantofile și flavone. Carotenii și xantofilele (hidroxi – carotenul) se găsesc în endosperm și deci în făinurile albe, iar flavonele în părțile periferice ale bobului și de aceea sunt prezenți în făinurile negre. În cantități mai mari, carotenii sunt prezenți în germene. [Bordei, 2004]

Conținutul de pigmenți carotenoidici ai făinii este de 0,1-0,4 mg/ 100 g făină, în cantități mai mari în făinurile obținute din grâu dur și în cantități mai mici, în cele din grâu moale. Dintre aceștia, -carotenul reprezintă numai 2-12%, principalii pigmenți fiind xantofila și esterii săi (71-88%).

Dintre flavone este prezentă tricina (trihidroxi, dimetoxi flavona). Mai sunt prezenți produși de descompunere ai clorofilei de culoare galben-brună. [Bordei, 2004]

1.1.2 Compoziția biochimică a făinii

Enzimele constituie o clasă de substanțe care catalizează procesele biochimice ce au loc în făină în timpul păstrării și prelucrării.

Principalele enzime pe care le conține făina sunt: amilazele, proteazele, lipazele, fosfatazele, oxidazele și peroxidazele. Enzimele, sunt localizate, de regulă, în embrionul bobului, la periferia endospermului și în stratul aleuronic. Această distribuție neuniformă în diferitele părți anatomice a bobului, face ca, făinurile de extracție ridicată să aibă un conținut mai mare de enzime decât cele de extracție redusă. [Leonte, 2003]

Activitatea enzimelor amilolitice.

Enzimele amilolitice existente în făină sunt constituite din -amilază, numită și dextrinamilază, care scindează amidonul în dextrine cu prioritate, și într-o măsură mai mică, în maltoză, și -amilaza, numită și amilaza-zaharogenă, ce transformă amidonul cu formare de maltoză și într-o mai mică măsură, de dextrine. [Leonte, 2003]

Amilazele acționează pe substraturile constituite din amiloză și amilopectină, cele două componente ale amidonului, și din produsele de degradare ale acestora.

-Amilaza, întrucât atacă legăturile din interiorul macromoleculelor, se consideră ca endo-enzimă. Prin acțiunea acestei enzime, asupra legăturilor 1,4–glucozidice din moleculele de amiloză și amilopectină, rezultă dextrine din clasa: amilodextrine, eritrodextrine, acrodextrine și maltodextrine. La acțiunea prelungită și în concentrație mare a -amilazei, amiloza este hidrolizată complet, cu formare de maltoză 87% și glucoză 13%, iar amilopectina este scindată complet în maltoză 73%, izomaltoză 8% și glucoză 19%.

Prin încălzire la peste 85 C enzima devine inactivă. Activitatea enzimei este determinată, în afară de temperatură, și de alți factori, printre care, mai importanți sunt starea și mărimea granulei de amidon, calitatea grâului din care s-a obținut făina, cantitatea de amidon, aciditatea mediului, activitatea enzimelor proteolitice.

Granulele de amidon degradate mecanic, hidrotermic sau enzimatic sunt atacate cu intensitate de -amilază.

Cantitatea de dextrine și maltoză formată de -amilază crește în urma activității enzimelor proteolitice, care eliberează enzima din structuri inactive. [Leonte, 2003]

-Amilaza, numită zaharogen-amilaza, acționează asupra amilozei și amilopectinei, formând direct maltoză, fără a mai trece prin stadiul de dextrine. În concentrații mari, -amilaza, scindează complet amiloza în maltoză, iar amilopectina, numai în proporție de 60%, restul macromoleculei fiind o dextrină limită, care cu iodul, se colorează în roșu-violet. [Leonte, 2003]

-Amilaza atacă amiloza de la periferie către centru, scindând hidrolitic legăturile 1,4–glicozidice cu formare de maltoză ce este eliberată, până la consumarea lanțului macromolecular.

Asupra amilopectinei, -amilaza acționează în mod asemănător, scindând hidrolitic numai legăturile 1,4–glucozidice prin atacarea substratului de la periferie către centru, cu eliberarea maltozei, moleculă cu moleculă, până la întâlnirea unei legături 1,6–glucozidice, când acțiunea ei încetează, ceea ce explică scindarea incompletă a amilopectinei. Întrucât -amilaza acționează de la periferie către centru se numește exoamilază, iar pentru faptul că scindează numai molecule de maltoză se numește amilază zaharogenă, -maltoza care se formează, se deosebește de -maltoză prin valoarea unghiului și sensului rotației optice.

Odată cu scindarea amilozei și amilopectinei, datorită faptului că legăturile sunt -glicozidice, are loc și o inversiune de tip Walden. La temperatura de peste 80 C devine complet inactivă.

Maltoza rezultată prin scindarea amidonului, sub acțiunea enzimelor amilolitice, este descompusă de maltaza din drojdii în două molecule de -gluco-piranoză. În procesul fermentației alcoolice, glucoza este scindată, cu formare de dioxid de carbon, ce are rol de afânare a aluatului.

-Amilaza este activată de prezența substanțelor care conțin gruparea –SH și este inhibată de combinațiile care oxidează această grupare.

Alături de și -amilază, în făina de grâu sunt active și 1,6-amilaze. 1,6-Amilazele scindează legăturile 1,6–glucozidice din molecula dextrinelor limită. Ele pot acționa, atât asupra amidonului, cât și asupra legăturilor 1,6–glucozidice din izomaltoză. [Leonte, 2000]

Activitatea enzimelor proteolitice.

În făina de grâu, din complexul enzimelor proteolitice se întâlnesc proteinaze, proteaze, polipeptidaze, dipeptidaze, care scindează proteinele până la aminoacizi. [Leonte, 2000]

Enzimele proteolitice se găsesc în scutellum, axul embrionar și la limita dintre stratul aleuronic și endosperm. Datorită acestei distribuții, activitatea proteinazelor în diferite părți anatomice ale bobului de grâu este de 4,8-6,9 în stratul aleuronic, 0,8-1,3 în germeni și 0,1 în endosperm.

Endopeptidazele din făina de grâu scindează hidrolitic legăturile peptidice cu formarea de polipeptide, în aluatul din făina de grâu conduce la înrăutățirea caracteristicilor vâsco-elastice ale acestuia fără o acumulare însemnată de grupări carboxilice și aminice. Din acest motiv, aprecierea activității proteolitice, prin determinarea vitezei de acumulare a grupărilor carboxilice și aminice, nu este una din cele mai bune metode.

Activitatea enzimelor proteolitice este influențată de o serie de factori printre care, mai importanți sunt: temperatura și aciditatea mediului, starea boabelor din care s-a obținut făina, din punct de vedere al atacului de insecte și al gradului de germinație, de natura substratului, adică de structura proteinelor glutenice și de forma acestora, de prezența unor grupări chimice din macromolecula proteică, temperatura de 45-47 C, activitatea proteolitică într-o suspensie de făină în apă este foarte intensă.

Activitatea enzimelor proteolitice depinde de structura proteinelor glutenice și de forma acestora. În cazul formei apropiate de cea sferică, datorită grupărilor hidrofile ale catenelor laterale, care acoperă legăturile peptidice, proteinele sunt mai greu scindate. Când proteina este de formă întinsă, datorită legăturilor peptidice din catenele principale, care sunt descoperite, este facilitat accesul enzimelor. Cercetările întreprinse au arătat că, activitatea de scindare hidrolitică a proteinelor glutenice de către enzimele proteolitice depinde de prezența grupărilor sulfhidrice, aminice, oxi. Enzimele proteolitice sunt activate de o serie de substanțe care conțin gruparea activă sulfhidril ca: glutationul sub forma redusă G-SH și cisteina.

Glutationul se găsește în cantități mai mari în drojdiile vechi, în embrion și stratul aleuronic. De aceea, în făinurile de extracție ridicată datorită procentului mai mare de glutation, și activarea enzimelor proteolitice este mai accentuată. Glutationul activează enzimele proteolitice care, prin scindarea hidrolitică a proteinelor generatoare de gluten, duc la întinderea aluatului, la înrăutățirea însușirilor de panificație. [Leonte, 2000]

Activitatea lipazelor în făina de grâu.

Lipazele sunt repartizate neuniform în diferitele părți anatomice ale bobului. Deși părerile sunt încă diferite, se consideră totuși, că lipazele se întâlnesc în mod deosebit în embrion, înveliș și mai puțin în endosperm. De altfel, activitatea lipolitică din produsele de măciniș se corelează bine cu conținutul lor în substanțe minerale. [Leonte, 2003]

Activitatea lipazelor din făina de grâu este determinată de temperatura, aciditatea și umiditatea mediului, de prezența unor substanțe activatoare, de gradul de finețe și de extracție al făinurilor.

Rezultatul activității lipazelor îl constituie creșterea cantității de acizi grași liberi, cu influențe din punct de vedere tehnologic asupra calității făinii. Activitatea lipazelor se măsoară prin cantitatea de glicerină eliberată dintr-o emulsie de monogliceridă la pH 7,4 și temperatură de 30 C, timp de 60 minute. [Leonte,2003]

Activitatea tirozinazei în făina de grâu

Prin hidroliza substanțelor proteice rezultă o serie de aminoacizi printre care și tirozina. Enzima tirozinază, în prezența oxigenului din aer, transformă tirozina în substanțe de culoare închisă, numite melanine, proces ce presupune mai multe faze, care implică structuri chinoidice. Închiderea la culoare a miezului pâinii, ca urmare a conținutului ridicat de tirozină liberă, are loc în cazul utilizării unor făinuri obținute din grâne care nu au ajuns la maturitate fiziologică sau atacate de ploșnița grâului. Cantitatea mai mare de tirozină este rezultatul unei activități intense a enzimelor proteolitice. [Leonte, 2000]

Activitatea oxidoreductazelor în făina de grâu.

Dintre enzimele oxidoreductaze, de importanță deosebită din punct de vedere tehnologic, este lipoxigenaza sau lipoxidaza care catalizează oxidarea acizilor grași polinesaturați, numiți esențiali ca: acidul linoleic, linolenic și arahidonic. Lipoxigenaza atacă numai formele cis-cis ale acizilor grași menționați, gliceridele sau esterii lor metilici, cu formarea următoarelor produse de oxidare: peroxizi, aldehide, cetone, oxiacizi, acizi cu catenă scurtă. Formele trans-trans și cis-trans nu pot fi atacate de lipoxigenază, acestea putând avea chiar rol de inhibitor pentru enzimă. Activitatea lipoxigenazei este influențată de starea structurii celulare a substratului, de temperatură, umiditate și aciditate. Efectele mai importante ale acțiunii acestei enzime sunt: râncezirea, distrugerea vitaminei A, decolorarea pigmenților și apariția gustului specific de vechi. Cei mai puternici inhibitori ai lipoxigenazei sunt antioxidanții lipidelor, din care fac parte și tocoferolii.

Cercetările recente au permis descoperirea în făina de grâu și a următoarelor enzime oxidoreducătoare: ascorbat-oxidaza, citocromoxidaza, oxidaza acidului indolilacetic, polifenol-oxidaza și catalaza. [Leonte, 2000]

Activitatea fosfatazelor în făina de grâu.

Enzimele fosfatazice, care au fost separate din făina de grâu sunt: fitaza, hexozodifosfataza, pirofosfataza, tiamin-monofosfataza, disodium-fenilfosfataza, și -glicerofataza, adenozin-trifosfataza. [Leonte, 2000]

Cea mai importantă este fitaza, datorită conținutului de metale divalente sub formă asimilabilă, care conferă valoare nutritivă produselor de panificație, și faptului că aceasta hidrolizează sărurile insolubile de calciu și magneziu ale acizilor inozitol-hexa, -penta și tetrafosforic. Cea mai mare cantitate de fitază se găsește în țesutul aleuronic 39,5% și în endosperm 34,1%.

Făina de grâu conține 50-60% din cantitatea totală de fitază din bobul de grâu, restul ajungând în tărâță și celelalte subproduse. Temperatura optimă de acțiune a fitazei este de 55 C și aciditatea optimă corespunzătoare pH-ului 5,15. Ionii ce calciu și magneziu activează fitaza, iar ionii de zinc și mangan o inactivează. Inactivarea parțială a fitazei o realizează fluorurile și cianurile. [Leonte, 2000]

Activitatea pentozanazelor și celulazelor în făina de grâu.

În făina de grâu se găsesc 0,8 unități/g pentozanaze și 0,4 unități/g carboximetilcelulaza. Kulp a verificat efectele tehnologice ale acestor enzime asupra amilodextrinelor din endosperm, constatând o reducere a capacității de hidratare ca urmare a depolimerizării pentozanelor prin enzimoliză. Prin reducerea capacității de hidratare a pentozanelor ca urmare a efectului ameliorator al pentozanazelor, o cantitate mai mare de apă poate fi absorbită de gluten și celelalte componente ale făinii, conducând la îmbunătățirea însușirilor aluatului.

Datorită acestor efecte favorabile, în panificația modernă se utilizează pentozanazele obținute din speciile Aspergillus, ca amelioratori.

Temperatura optimă de acțiune este de 47-53 C pentru pentozanaze și 60 C pentru carboximetilcelulază, iar aciditatea optimă corespunde unui pH de 4,0-5,0. [Leonte, 2000]

Activitatea peroxidazelor și catalazelor în făina de grâu

Peroxidazele sunt heminenzime care au o grupare prostetică ce conține fier trivalent, respectiv fier-porfirină. Activitatea peroxidazică se determină în prezența pirogalolului și a perhidrolului care formează un precipitat de purpurogalină galbenă.

Catalazele sunt heminezime ce conțin fier sub formă ferică (Fe+++) în proporție de 0,09%, la atomul de fier fiind legată o grupare –OH. Activitatea catalazei se exprimă prin cantitatea de H2O2 dozată după un timp de contact impus. [Leonte, 2000]

1.1.3 Însușirile senzoriale, fizice și chimice ale făinii

Însușiri senzoriale și fizice

Culoarea făinurilor de grâu variază în funcție de sortul (tipul) respectiv. Referitor la sorturile standardizate, culoarea este albă-gălbuie, fără urme de tărâțe pentru făina albă (extracție 0-30), cenușie deschis, fără particule vizibile de tărâțe pentru făina semialbă (extracție 0-75) și cenușie deschis, cu paticule vizibile de tărâțe pentru făinurile negre (extracție 0-85 sau 30-80).

Culoarea făinurilor variază în timp, producându-se o înălbirea lor în funcție de durata și condițiile de maturizare, datorită fenomenelor chimice ce au loc în timpul maturizării. [Marinescu R. , 1963]

Asupra culorii influențează și finețea făinii; astfel cu cât făina este mai grișată, cu atât între particulele ei se creează mai multe goluri umbrite, culoarea făinii devenind mai închisă. Culoarea făinii poate fi influențată și de prezența corpurilor străine aflate în cereale (mălură, neghină, măzăriche etc.) care nefiind îndepărtate înainte de măciniș pătrund în făină și îi modifică culoarea.

Culoarea făinii care se transmite produselor are mare importanță pentru calitatea produselor făinoase și în special a pastelor. Din acest motiv înainte de a se introduce în fabricație se va determina culoarea în stare uscată și în stare umedă. [N. I. Niculescu, 1965 ]

Gustul făinurilor sănătoase este plăcut, dulceag, nici amar, nici acru, fără scrâșnet la mestecare, care s-ar datora impurităților minerale. Gusturile de rânced, amar, acru sau orice alt gust străin indică o alterare a făinii datorită provenienței (grâu bolnav) a unei depozitări necorespunzătoare, sau unui atac masiv al dăunătorilor făinii (infestare). [Marinescu R., 1963]

Gustul făinii se determină prin amestecarea unei cantități mici fe făină, verificându-se totodată și eventuala prezență a unor impurități minerale, care produc la mestecare între dinți un scrâșnet caracteristic. [N. I. Niculescu, 1965 ]

Mirosul făinii trebuie să fie specific și plăcut. Păstrarea făinii în condiții necorespunzătoare produce alterarea ei, ceea ce îi provoacă miros de mucegai, încins sau stătut. Dacă este depozitată în aproprierea unor produse puternic mirositoare (petrol, benzină etc) făina capătă miros neplăcut. Făinurile cu mirosuri stăine nu se folosesc, deoarece transmit produselor mirosuri.

Pentru determinarea mirosului făinii se procedează astfel: se ia în palmă o cantitate de făină, se freacă, se suflă asupra ei pentru a o încălzii și apoi se miroase. Un contol mai precis al mirosului făinii se face prin introducerea a circa 10 g făină într-un vas cu apă la temperatura de aproximativ 60 ̊ C și se acoperă cu o sticlă de ceas. După 5 mnute se descoperă paharul, se varsă apa și se determină imediat mirosul făinii încălzite. [N. I. Niculescu, 1965 ]

Impurități. Nu se admit impurități feroase sub formă de aschii sau granule; se admite doar prezența unor pulberi feroase în proporție de 0,01 mg/kg făină. Infestarea cu dăunători nu este admisă sub nici o formă, neadmițâmdu-se nici prezența cadavrelor de dăunători.[Marinescu R. , 1963]

Umiditatea făinii este o caracteristică ce determină într-o mare măsură comportarea făinii în timpul depozitării și în procesul tehnologic. În fabricile de produse făinoase și patiserie pentru depozitarea obișnuită pe timp de 10-15 zile, se recomandă ca făina să aibă o umiditate cuprinsă între 13,5 și 14,5 %. [N. I. Niculescu, 1965 ]

Finețea făinii.Această proprietate este determinată de mărimea particulelor de făină obținute în urma măcinișului.

Finețea are importanță pentru operația de preparare a aluatului, întrucât granulozitatea influențează în mare măsură modul cum se desfășoară în aluat procesele fizico-chimice, biochimice și coloidale, precum și proprietățile fizice ale aluatului, calitatea și randamentul.

În cazul fabricării pastelor făinoase, în urma unor experiențe îndelungate s-a stabilit că sortimentele de calitate superioară, -rezistente sticloase, cu suprafață netedă, lucioasă, de culoarea chilimbarului- se pot obține numai din făină grișată.

Finețea (granulația) făinii este caracterizată în normele în vigoare, prin procentele de „cernut“ și „refuz“ obținute pe două site cu anumite dimensiuni ale ochiurilor. [N. I. Niculescu, 1965 ]

1.2. Făinuri dietetice

Făina de [NUME_REDACTAT] este o alta cereala pentru cei care suferă de boala celiacă deoarece nu conține gluten. Este foarte prețuit de naturiști, iar medicul american [NUME_REDACTAT] il descrie ca pe ”cereala cu cele mai multe substanțe nutritive din lume, un aliment minunat și complet, bogat în proteine și cu un conținut scăzut de amidon, simplu e digerat și care nu provoacă gaze sau fermentări în stomac.”

Meiul este bogat în siliciu, care este vital pentru sanatatea părului, a pielii, a dințiilor și a unghiilor. Lipsa acestui mineral poate duce la deformarea țesutului conjunctiv. Și deoarece meiul nu este niciodată procesat foarte mult, acesta păstrează toate substanțele nutritive esențiale.

Principali constituenți: lipide, protide, acizi aminați indispensabili; acid salicilic; fosfor; magneziu; fier; vitamina A.

Proprietății:

nutritiv;

revitalizant;

echilibrant nervos;

Indicații: astenie fizică și intelectuală, convalescente; sarcina; imflamații cutanate; eczeme; hipertensiune arterială; diaree; enterită; afecțiunii renale; anorexie; obezitate; rahitism; anemie; stres; ingrijirea tenului și a pielii.

Considerat vreme îndelungată ca având importanță alimentară comparabilă cu a grâului, meiul este cultivat in [NUME_REDACTAT] și constitue un aliment de bază pentru numeroase popoare.[http://vegis.ro/faina-integrala-de-mei-500gr-SOL5028—p486709.html]

Acțiuni: antidiuretic, analeptic, antiinflamator, antiscorbutic, astringent, carminativ, emolient, dietetic, hipotensor, regenerator, energizant, nutritiv.

Valoare energetica: 119% kcal (503% kj)
Proteine: 3.5%
Carbohidrati: 23.7%
Lipide: 1%
Fibre: 1.3%
Vitamine: a, K, B3, B9
Minerale: P, K, Mg, Ca. [http://www.naturame.ro/1411~faina-bio-de-mei]

Făina de linte

[http://www.bioterapi.ro/vegetale/index_vegetale_leguminoase_lintea.html]

Făina de orez

Conținut:  VITAMINE (B1, B2, B3, B5, B6, B8, B9, E), aminoacizi, acizi grași, carbohidrați, minerale (sodiu, potasiu, magneziu, calciu, mangan, fier, cobalt, cupru, zinc, molibden, fosfor, fluor,iod,bor).
Acțiuni: antidiuretic, analeptic, antiinflamator, antiscorbutic, astringent, carminativ, emolient, dietetic,hipotensor,regenarator,energizant,nutritiv.
Indicații: inflamații cutanate, eczeme, hipertensiune arterială, diaree, afte bucale, enterită, afecțiuni renale, uremie, meteorism, angină, anorexie, cancer, obezitate, rahitism, anemie, creștere, convalescență, stres, îngrijirea tenului și a pielii.[http://www.magazin-naturist.ro/faina-ecologica/faina-integrala-de-orez-500gr-solaris—3957]

Usurinta asimilarii orezului este data de prezenta scazuta a lipidelor (numai 0.4%) si de prezenta minima a substantelor nedigerabile. Proteinele orezului, fiind recunoscute ca hipoalergice, datorita biodisponibilitatii lor, reduc aparitia senzatiilor de disconfort (intolerante alimentare) sau altor situatii patologice mai grave (alergii alimentare). Produs fara gluten, faina de orez, este un aliment complet deoarece conține toate elementele nutritive indispensabile unei diete echilibrate. PRODUS CERTIFICAT FĂRĂ GLUTEN.

[http://www.clubafaceri.ro/38214/faina-bio-de-orez-%28fara-gluten%29-3552336.html]

.1.3. [NUME_REDACTAT] prepararea aluatului pentru fabricarea produselor făinoase și de patiserie se folosește apă potabilă. Pentru a fi utilizată, apa trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

Să nu aibă miros, gust și culoare particulară, să fie limpede; apa care prezintă diferite colorații-datorită impurităților pe care le conține-le transmite produselor, și în săecial pastelor făinoase;

Să aibă o duritate de 5-20 grade germane;

Să nu conțină bacterii peste procentul admis de normele sanitare de maximum 10 germeni coli/l.

Duritatea apei se datorește sărurilor de calciu și de magneziu dizolvate în apă. Duritatea totală a apei este alcătuită din duritatea temporară care dispare prin fierbere (datorită bicarbonaților) și duritatea permanentă (datorită sulfaților,clorurilor și altor săruri de calciu și magneziu).

Din punct de vedere tehnologic interesează duritatea totală a apei, care se exprimă în grade germane (un grad reprezintă 10 mg CaO sau 7,14 mg-MgO la 1 litru de apă). Sărurile conținute de apă – duritatea – modifică puterea făinii. Un conținut mai mare de săruri influențează favorabil calitatea aluatului, întărindu-l și îmbunătățindu-i elasticitatea.Datorită acestei însușiri se folosește calitatea apei pentru corectarea puterii făinii, astfel :

Pentru prepararea aluaturilor elastice, se utilizează apă dură (10-20 grade) și foarte dură (20-40 grade) ;

Pentru prepararea aluaturilor sfărmicioase se folosește apă „moale“ (0-5 grade) și „semidură“ (5-10 grade).[N. I. Niculescu, 1965 ]

Apa este un component chimic important de care depind atât valoarea nutritivă cât si posibilitatea de conservare a făinii. Ea este legată de substanțele organice si anorganice care intră în compoziția făinurilor, în diferite feluri (apă higroscopică, apă retinută prin absorție etc.).

Conținutul real de apă din făină, ca din orice produs vegetal, este foarte greu de stabilit, deoarece nu întreaga cantitate poate fi îndepărtată la fel de ușor. O anumită cantitate este foarte puternic reținută și îndepărtarea ei duce la descompunerea materialului. De aceea, în practică interesează nu atât conținutul real în apă cât conținutul în umiditate, întelegând prin aceasta cantitatea de apă slab reținută care poate fi îndepărtată ușor.

Din cauza diverselor forme sub care este reținută apa, uscând făina, la diferitele temperaturi se obtin diferite valori ale conținutului de apă; se ajunge foarte greu la o valoare care să ramână constantă. Pentru a elimina acest neajuns si pentru a putea obține rezultate comparabile, determinarea umiditătii trebuie să se facă respectând întotdeauna cu strictețe aceleași condiții de uscare.

Făina se consideră uscată când valoarea conținutului în umiditate nu depășește 15%. Numai în aceste condiții ea se comportă bine la prelucrare–nu se lipește și nu se întinde-, și mai ales, la păstrare. Se știe că umiditatea joacă rolul principal în problema păstrării cerealelor și făinurilor. O umiditate mai ridicată de 16% duce la accelerarea proceselor biochimice de respirație și fermentație cum și la dezvoltarea microflorii. Toate acestea au ca rezultat autoîncălzirea făinurilor si creșterea aciditătii lor. [Marinescu R., 1963

1.4. [NUME_REDACTAT] de bucătărie (clorura de sodiu) se întrebuințează sub formă de soluție la prepararea aluatului sau sub formă de cristale, cu care se presară unele produse, pentru îmbunătățirea gustului unor sortimente. [N. I. Niculescu, 1965 ]

Sarea folosită în industria de patiserie se livrează în saci de 40-50 kg. Sortul cel mai indicat este sarea fină și extrafină. Se va păstra în depozite curate, aerisite, bine închise și ferite de umezeală, la temperatura max de 25 ̊ C. Atât în încăperea unde se păstrează sarea, cât și în sălile de lucru, sarea se va păstra pe grătare din lemn, evitându-se așezarea ei direct pe pardoseală. Atât în încăpere unde se păstrează sarea, cât și în sala de lucru, nu este permis să vină în contact cu produse având miros pătrunzător.[TR. Zaharia, 1978]

Mirosul se apreciază asupra unei probe de circa 20 g de sare frecată într-un mojar și expusă în prealabil 12 ore la aer liber. Sarea corespunzătoare din punct de vedere calitativ nu trebuie să aibă miros.

Culoarea se apreciază prin examinarea, atât la lumina difuză cât și la lumina directă a zilei, a unei probe de 20 g de sare întinsă într-un strat de circa 0,5 cm grosime. Culoarea sării de bună calitate trebuie să fie albă; se admit nuanțe cenușii și puncte negre.

Puritatea se verifică prin încălzirea într-un creuzet de porțelan a unei cantități de circa 10 g de sare, timp de 8-10 min, la 180 C. Întunecarea culorii sării indică prezența substanțelor organice. [Moldoveanu, 1963]

Fig.1.1.Dizolvator cu agitator [Moldoveanu, 1993]

1 – vas pentru dizolvare

2 – agitator mechanic

3 – motor electric

4 – conducta

5 – robinet

6 – vas de colectare

7 – pompa

8 – transportor melc

Dizolvatorul cu agitator reprezinta o construcție alcatuită din doua vase, unul pentru dizolvare (1) și aluatul colector (6), care comunica între ele printr-o conducta (4) cu robinet (5). În vasul de dizolvare se afla agitatorul mecanic (2), acționat de la motorul electric (3). Pentru filtrarea soluției, conducta de legatura a celor doua vase dispune de filtre. Sarea impreuna cu apa la temperature de 20 grade C se introduc în vasul de dizolvare, și prin agitare mecanica în timpul corespunzator se obține soluția, care apoi se trece în vasul colector, de unde se consuma la prepararea aluatului, fiind debitata cu pompa (7). Pentru alimentarea cu sare se foloseste transportorul – melc (8). [Moldoveanu, 1993]

CAPITOLUL 2 Descrierea fluxului tehnologic și alegerea utilajelor

2.1. Schema tehnologică

p1= 0,5%

p2= 1 %

p3= 2 %

p4= 2 %

p5= 15 %

p6= 3 %

2.2. Obținerea aluatului pentru paste făinoase

Prepararea aluatului destinat fabricării pastelor făinoase se face prin dozarea și amestecarea materiilor prime și auxiliare ce intră în compoziția lui (făină, apă, ouă etc) până la omogenizare și formarea aluatului, fără a fi supus fermentării.

La stabilirea regimului tehnologic pentru prepararea aluatului se urmărește realizarea condițiilor optime de umiditate și temperatură a aluatului precum și respectarea duratei și intensității frământării, în vederea obținerii unor produse de bună calitate.

Aluatul pentru fabricarea pastelor făinoase trebuie să fie foarte consistent, pentru a-și păstra forma căpătată în urma modelării și a se usca ușor. Consistența aluatului se obține prin adăugarea unei cantități minime de apă la frământare.

Umiditatea aluatului este de 28-34 %, deci foarte redusă, iar pentru preparare se adaugă aproximativ jumătate din cantitatea de apă pe care o poate absorbii făina. Datorită cantității insuficiente de apă, chiar după frământare îndelungată aluatul se prezintă sub formă de granule (cocoloașe) de mărime mai mare sau mai mică, sau chiar sub formă de firimituri.

Aluatul astfel preparat se transformă într-o masă compactă prin vălțuire sau prin presare cu melci în instalațiile de modelare.

Cantitatea de apă ce se adaugă la frământarea aluatului trebuie să fie stabilită cu multă atenție, deoarece o depășire a umidității optime a aluatului cu numai 0,5% influențează mult asupra desfășurării fabricației, modificând viteza de trecere a aluatului prin orificiile matriței și calitatea aluatului modelat (aspectul exterior, starea suprafeței și gradul de lipire în cursul așezării și uscării).

După conținutul de apă și consistență, aluaturile se pot împărții în următoarele tipuri:

aluaturi consistente (tari), cu umiditate între 28-29% care se prezintă sub formă fărâmicioasă; la prelucrare aceste aluaturi necesită presiuni mari și reduc în mod simțitor productivitatea preselor; ele se prepară în cazul fabricării pastelor făinoase cu forme complicate și a tăițeilor, pentru a evita după modelare deformarea produselor;

aluaturi de consistență medie, având umiditate între 29 și 31%; sunt folosite cel mai mult în cazul fabricării diferitelor tipuri de paste făinoase modelate prin presare;

aluaturi de consistență redusă (moi), având 31-32% umiditate; acestea nu sunt indicate, deoarece produsele obținute se lipesc, se deformează ușor și se uscă greu.

Temperatura aluatului depinde de temperatura făinii și a apei, raportul dintre făină și apă, umiditatea făinii, durata și intensitatea prelucrării aluatului în mașina de frământat și temperatura mediului înconjurător. [N. I. Niculescu, 1965 ]

Durata și intensitatea frământării determină într-o mare măsură calitatea aluatului. Frământarea aluatului pentru paste făinoase durează relativ mult și anume 15-20 min, datorită cantității mici de apă, care pentru a umezii uniform masa de făină și a forma peliculele de gluten necesită un timp mai îndelungat.

Durata frământării depinde de calitatea făinii, consistența și temperatura aluatului. Aluaturile preparate din făinuri grișate,obținute din grâne dure, necesită o durată de frământare mai mare. În schimb durata frământării se reduce în cazul aluaturilor preparate din făinuri albe, cu temperatură ridicată sau cu consistență redusă. Intensitatea frământării depinde de viteza unghiulară a brațelor frământătorului și se caracterizează prin cantitatea de energie ce se consumă prin frământare. [N. I. Niculescu, 1965 ]

Fig 2.1. Malaxor cu cuva dubla [Moldoveanu, 1993]

1 – brate

2 – cuva

3 – capac

4 – tablou comanda

5 – carcasa

6 – support

7 – bolturi

8 – manometru

9 – 10 – 14 – suporti lagare

11 – 12 – manete

13 – 15 – capace

16 – furtun

Aluatul frămantat trebuie sa aiba 28 – 32 % umiditate ( mai redusa la pastele scurte ) și temperatura de 35 – 40 grade C. Durata frământării este de 15 – 20 minute, pentru umezirea completa a granulelor de făina. Pentru frământarea aluatului deosebim doua tipuri de instalații și anume :

– cu cuvă de framântare cu presiune normala, la care nu se face o etanșare a spațiului de frământare, el fiind cel mai adesea deschis;

– cu cuvă de frământare sub vid, care are un capac etanș și transparent pentru a supraveghea procesul.

Prin intermediul unei pompe, în cuvă se realizeaza o reducere a presiunii de la 700 la 500 mm coloana de apă.

Avantajele calitative pe care le asigura frământarea sub vid se datorează reducerii tendinței aluatului de a îngloba cantități mici de aer, care determină aspectul faimos. Aluatul obținut în vid este mai compact, se previne oxidarea substanțelor colorate (carotinoizi) din faină, iar dupa uscare produsul are o structură mai apropiată de cea a bobului de grâu.

Modul de circulație a semifabricatelor și construcția cuvei diferențiază instalațiile de frământare în :

– instalații cu o singura cuvă de frământare, care primește materiile prime pe la un capăt și debitează aluat pe la celalalt capăt;

– instalații cu doua cuve de frământare paralele, care trebuie să acopere debitul mare de aluat necesitate de linia de fabricație în care sunt montate;

– instalații cu doua cuve de frământare suprapuse, la care semifabricatele din prima cuvă trec în cea de-a doua cuvă prelungind și intensificând în acest mod operația de amestecare a componentelor și de umezire a făinii. Cele mai răspândite sunt instalațiile de frământare cu o cuvă sau cu două suprapuse.

Malaxor aluat 66 Litr

2.3. Vălțuirea aluatului

Este o operație premergătoare modelării prin tăiere/ștanțare, care urmărește obținerea unei foi de aluat compacte, omogene, cu o anumită grosime și lățime. Metoda de aplică în cazul aluaturilor alcătuite din aglomerări mari de făină, care datorită umidității scăzute, nu s-au putut omogeniza și care vor fi supuse ulterior modelării prin ștanțare/presare. Prin vălțuire, particulele de făină se lipesc între ele și formează aluatul cu caracteristici vâsco-elastice specifice aluatului de paste făinoase. Scheletul glutenic preexistent va îngloba granulele de amidon și va rezulta o masă omogenă, uniformă și continuă de aluat. De asemenea, pe parcursul vălțuirii și a presării, va avea loc și procesul de evacuare a aerului din masa de aluat, evitându-se astfel desfășurarea proceselor oxidative enzimatice care înrăutățesc caracteristicile aluatului. La vălțuire, aluatul este trecut printr-unul sau mai multe seturi de valțuri (role metalice, care prin presare îl compactează și îl ajustează la grosimea dorită.

Prima variantă prevede existența a două șuruburi de extruziune, cu diametru mare, care alimentează direct rolele.

A doua variantă implică obținerea unei foi de aluat intermediare, prin trecerea aluatului prin două role aflate la o distanță mai mare, urmată de trecerea printr-o secțiune rectangulară (în formă trunchi de piramidă, cu o secțiune mai redusă). Viteza rolelor este variabilă, ceea ce permite adaptarea la tipuri diferite de aluaturi. Ca dezavantaje ale acestei metode, se menționează încălzirea aluatului (deteriorarea rețelei glutenice și denaturarea proteinelor) și lipsa de compactitate a acestuia (defectele ale pastelor făinoase).

A treia variantă combină două foi obținute în urma trecerii aluatului prin două role cilindrice cu rotație inversă, fiecare comprimând aluatul de o suprafață plană fixă. Ca dezavantaj se menționează încălzirea excesivă a foilor de aluat, ceea ce implică existența unui sistem de răcire.

A patra variantă este cel mai des utilizată, având la bază mai multe perechi de role, care laminează succesiv aluatul. Rolele au suprafețe profilate și sunt asamblate în așa fel încât dinții unei role să închidă adâncitura dinților celeilalte role, ceea ce asigură a presare uniformă a întregii foi de aluat. De asemenea, pe parcursul laminării, foaia de aluat se rotește cu 90oC, tot pentru asigurarea unei presiuni uniforme pe toate direcțiile.

În urma vălțuirii, aluatul trebuie să să posede caracteristicile:

● elasticitate

● uniformitate

● culoare

● temperatură scăzută

● să fie igienic (necontaminat de la piesele cu care vine în contact). [Mihaly-Cozmuța A., 2008]

Figura 2.3. Vălțuirea aluatului de paste făinoase [Mihaly-Cozmuța A., 2008]

2.4. MODELAREA PASTELOR FĂINOASE

Aluatul de paste care ajunge la modelare trebuie să fie omogen, cu umiditate și temperatură constante, fără resturi de făină sau adaosuri neamestecate, fără cocoloașe, să fie vâsco-elastic. El se poate modela pentru obținerea pastelor făinoase utilizând trei metode:

􀀩 extrudare (presare): în urma presiunii exercitate asupra lui, aluatul este obligat să treacă prin orificiile unei matrițe;

􀀩 ștanțare: cu ajutorul unor forme specifice se decupează din foaia de aluat, bucăți de diferite forme și mărimi;

􀀩 tăiere: foaia de aluat este tăiată în fâșii de o anumită lățime și lungime.[Mihaly-Cozmuța A., 2008]

A. MODELAREA PRIN PRESARE (EXTRUDARE) A PASTELOR FĂINOASE

Ingredientele necesare preparării aluatului sunt introduse în cuva 2 și amestecate până la obținerea unui aluat omogen, care este împins în cilindrul metalic melcat 4, care îl transportă la capătul terminal cu o matriță cu orificii (o matriță poate avea 500-700 orificii pentru macaroane, respectiv 11.000 – 15.000 orificii pentru fidea), prin care este forțat să treacă ( aproximativ 150 Kgf/cm2). La trecerea prin matriță, aluatul va lua forma orificiilor acesteia, astăzi fiind cunoscute peste 250 de forme. Lungimea pastelor obținute este reglată prin tăiere mecanică cu ajutorul unui sistem de tăiere, amplasat la ieșirea din matriță, viteza lui de rotație fiind corelată cu dimensiunea dorită a se obține. O viteză mică de rotație asigură obținerea unor paste mai lungi, în timp ce o viteză mare de rotație conduce la obținerea pastelor scurte.

Presarea aluatului pentru a trece prin orificiile matriței se poate realiza prin [Leonte, 200]:

● cilindru cu piston acționat mecanic sau hidraulic

● unul sau mai multe perechi de melci paraleli de presare

● o pereche de valțuri de refulare

● pompă rotativă cu excentric

● pompă cu roți dințate

● două șuruburi elicoidale dublate în angrenare

Presiunea care se creează în matriță depinde de o serie de factori [Leonte, 2005]:

● rezistența orificiilor de modelare ale matriței

● consistența aluatului

● configurația, respectiv profilul orificiilor de modelare

● caracterul mișcării aluatului prin orificiile de modelare ale

matriței (curgerea vâscoasă sau prin alunecare).

Forma pastelor făinoase este imprimată de secțiunea transversală a orificiilor matriței. Dacă aceste orificii sunt libere, pastele vor fi filiforme. Dacă secțiunea transversală este prevăzută cu forme constructive (tuburi, miezuri, știfturi, etc.) se obțin paste cu forme mai complicate. Asupra aluatului care intră în contact cu orificiile matriței, se manifestă două forțe:

● forța de coeziune existentă între particulele de aluat;

● forța de adeziune care se manifestă între aluat și suprafața cu care acesta vine în contact (pereții dispozitivului de transport în matriță, orificiile matriței). Atunci când forța de coeziune dintre particulele aluatului este mai mică decât forța de adeziune a particulelor de aluat la suprafața matriței, se produce curgerea aluatului. Regimul de curgere este specific lichidelor

vâsco-elastice: primul strat de aluat, se lipește foarte strâns de suprafețele cu care vine în contact și rămâne nemișcat, deoarece în acest caz forța de adeziune este mai mare decât cea de coeziune. Începând cu al doilea strat, fiecare nou strat de aluat se va deplasa pe anteriorul, forțele de coeziune fiind învinse de forțele de adeziune. Straturile se vor deplasa cu viteze diferite, crescatoare dinspre periferia orificiului spre centru ei. Forma curgerii în secțiune depinde de consistența aluatului. Un aluat cu consistență mai ridicată (umiditate redusă) va avea in secțiune

o formă parabolică, în timp ce un aluat cu consistență mai redusă (umiditate mai ridicată) va avea în secțiune o curgere mai omogenă datorită alunecării mai rapide pe suprafață.

În urma presării, aluatul se încălzește datorită faptului că învingerea forțelor de coeziune și deplasarea particulelor constituente ale aluatului necesită un consum energetic ridicat. Această energie, furnizată de către dispozitivul de presare, se transformă în căldură, cea mai mare parte fiind preluată de către aluat iar restul de către organele mașinii. Dacă presiunea exercitată asupra aluatului este prea mare, suprafața pastelor va prezenta aperități și bavuri (marginile zimțate).

Consistența aluatului influențează deasemenea calitatea pastelor. În cazul unui aluat elastic, cu o curgere bună, nu este necesară exercitarea unei presiuni foarte mari, pastele obținute având suprafața netedă, fără asperități și rupturi vizibile.

În cazul unui aluat mai consistent, stratul de aluat evacuat prin orificiile matriței prezintă asperități sau chiar rupturi, ca urmare a gradientului mare de viteză care există între două straturi de aluat succesive. Atunci când rupturile dintr-un strat pătrund și în straturile adiacente, la suprafața pastelor vor apărea asperități grosiere, cu bavuri drepte sau încovoiate în direcția opusă curgerii aluatului. Reducerea vitezei de curgere a aluatului pentru evitarea rupturilor implică o scădere a producției. Curățarea suprafețelor metalice ale matriței după fiecare proces de extrudare, de asemenea nu este posibilă. Soluția pentru evitarea rugozității suprafețelor/rupturii pastelor constă în împiedicarea lipirii aluatului de pereții matriței [Leonte, 2005], prin aplicarea

următoarele metode:

● ungerea suprafețelor cu care aluatul vine în contact (orificiile de modelare, suprafața matriței, etc.) cu substanțe care împiedică aderarea aluatului (apă, grăsimi alimentare);

● tratamente speciale aplicate orificiilor matriței (lăcuirea, acoperirea cu pelicule metalice la care aluatul aderă mai greu – Sn);

● confecționarea matrițelor din materiale speciale (teflon, rășini sintetice, mase plastice vinilice, etc.) față de care aderența aluatului este redusă;

● elaborarea unor profiluri mai complicate ale matrițelor la care aluatul aderă mai greu (un astfel de orificiu are forma unui con, cu diametrul lărgit treptat spre ieșire, ceea ce ușurează desprinderea șuvițelor aluatului presat de orificii);

● introducerea în aluat a unor substanțe care împiedică aderarea lui (grăsimi vegetale și animale, lecinită, etc.);

● ridicarea temperaturii orificiilor de modelare ale matrițelor (temperaturi de peste 110oC) conduce la ieșirea bruscă a aluatului prin orificiile matriței, iar pastele obținute au o suprafață netedă și lucioasă; creșterea temperaturii la 110oC favorizează formarea pe pereții matriței a unei cămăși de abur care favorizează alunecarea și evacuarea rapidă; pentru evitarea arderii aluatului, încălzirea matriței se face periodic;

● folosirea unor metode fizico-chimice împotriva aderării aluatului la suprafețele cu care vine în contact; ca exemplu putem menționa folosirea curentului electric, a cărui acțiune asupra aderenței aluatului are la bază efectul electroosmozei (introducerea în aluat –sistem coloidal- a doi electrozi de semne diferite, conduce la deplasarea spre catod (electrodul negativ) a fazei lichide, care va juca rolul unui lubrifiant micșorând aderența acestuia;

● folosirea unor sortimente speciale de produse de morărit la prepararea aluatului de paste: făina grifică sau grișurile cu particule mari 0,3 – 0,5 mm, creează în aluat o structură similară unei armături elastice în mediul plastic al aluatului; aceste particule determină o mișcare

uniformă a aluatului, cu viteze relativ apropiate sau egale ale straturilor, împiedicând formarea unui număr mare de straturi de aluat subțiri în curgere; se evită astfel profilul de curgere ascuțit, așa cum apare în cazul aluatului din făină fină; nu se recomandă folosirea unor particule cu granulometrie mai ridicată, deoarece se vor forma asperități pe coaja pastelor (pavaj în cazul macaroanelor și noduri în cazul fidelei). În construirea unei matrițe pentru extrudarea pastelor trebuie să se țină cont de o serie de factori:

Materialul din care se confecționează matrița, ținând cont de producțiile zilnice mari care se obțin în fabricile de paste făinoase, trebuie să fie suficient de rezistent la coroziunea mecanică și termică determinate de curgerea aluatului. De asemenea, el se corelează la rândul lui, cu producția matriței și metoda de ambalare. O producție prea mare în raport cu volumul pastelor conduce la obținerea multor paste sfărâmate, aspect observat în special în cazul produselor tubulare. În cazul pastelor cu o formă mai complicată, apar modificări în structura acestora. De exemplu, pastele în formă de scoică tind să aibă o curbură prea avansată, ca urmare a faptului că există tendința aluatului de a curge cu viteză mai mare spre centru și cu viteză mai redusă spre exterior. Matrițele sunt confecționate din materiale diferite, natura materialului și gradul lor de finisare jucând un rol esențial în imprimarea texturii pastelor făinoase ([NUME_REDACTAT] of [NUME_REDACTAT], 1993). Într-un sens mai larg, matrițele pentru extrudare pot fi confecționate din metal sau plastic. La începutul industrializării, acestea erau confecționate manual, din cupru, deoarece proprietățile fizicochimice ale acestuia îi permiteau prelucrarea manuală. Orificiile erau făcute de asemenea manual, cu o grosime de maximum 2,5 cm. În timp, confecționarea matrițelor a început să se facă automatizat. Producătorii de paste au observat că realizarea unei presiuni mai ridicate asupra aluatului din extruder asigură o productivitate mai mare și au înlocuit cuprul, care se deforma la o presiune mai ridicată, cu oțelul inoxidabil, dar acesta prezintă ca principal dezavantaj conductivitatea termică scăzută. Pe parcursul timpului s-au impus aliajele pe bază de bronz și din teflon, capabile să suporte, fără deformare, presiuni foarte ridicate. În plus, suprafața matrițelor nu este degradată mecanic de către cuțitul folosit pentru tăierea pastelor la ieșirea din extruder. Matrițele din bronz neșlefuite, imprimă suprafeței pastelor o textură rugoasă, ceea ce asigură o mai bună reținere a sosurilor. De asemenea, cu ajutorul matrițelor de bronz se pot extruda și aluaturi făcute din făină de porumb. Matrițele confecționate din teflon crează o suprafață netedă, translucidă. În cazul matrițelor cu orificii de modelare pentru produse tubulare, trebuie ca matrița și tuburile să se execute din același metal, pentru a evita formarea aburului galvanic în contact cu aluatul umed, sau cu ocazia umectării matriței cu apă de spălare și curățare după funcționare. Dacă metalele ar fi diferite, curenții galvanici care ar apărea ar accelera coroziunea matriței. [Mihaly-Cozmuța A., 2008]

Dimensiunea și profilul orificiilor matriței determină formele finale ale pastelor făinoase. Orificiile rotunde, ovale, tronconice cu presare constantă și continuă, tronconice evazate, cu două trunchiuri de con sau mixte cu porțiuni cilindrice tronconice conduc la obținerea pastelor cu secțiune rotundă, găurite (de tipul macaroanelor). Pentru conferirea formelor complicate, curbate, se folosesc orificiile cu secțiuni în care curgerea aluatului este inegală. Profilurile orificiilor matrițelor se pot grupa în trei categorii [Leonte M., 2005] :

Sunt cele mai simple orificii, având secțiunea transversală circulară, cu un punct de strangulare maximă a curgerii, cu secțiune longitudinală variată. Se pot împărți în categoriile:

● cilindrice drepte, cu secțiune constantă pe toată lungimea

● cilindrice în trepte, cu secțiune variabilă pe lungimea canalului

● conice simple, cu vârful conului orientat în direcția mișcării aluatului, care se evacuează în partea de evacuare a canalului, sau cu vârful conului în direcția opusă mișcării aluatului, care se lărgește spre partea de evacuare a aluatului

● combinate, din două trunchiuri de con unite prin vârfurile lor

Orificiile de modelare pentru obținerea pastelor făinoase sub formă de tuburi (macaroane) sunt de două tipuri:

● orificii de modelare cu tel

● orificii de modelare fără tel

Prin orificiul de modelare, aluatul intră în spațiul cilindric superior cu diametrul mai mare, curge în jurul umerilor telului și se împarte în trei șuvițe care se deplasează prin canalul de trecere, se contopesc, se comprimă, formând un tub de aluat compact, bine încheiat. Acesta intră în capătul inferior cilindric al canalului inelar, unde capătă diametrul interior și exterior al produsului. Se folosesc pentru obținerea pastelor făinoase scurte cu diferite forme (scoici, etc.). Metoda are la bază realizarea curgerii aluatului cu viteze diferite după zona de presare, ceea ce conduce la îndoirea lui în direcția stratului care are o viteză de presare mai mică. Această viteză diferită se obține prin lățimea inegală a deschiderii de modelare și prin schimbarea înălțimii deschiderii de modelare.

Presiunea și viteza de presare a aluatului depind de doi factori: consistența (plasticitatea aluatului) și rezistența la presare a aluatului. La presele cu melc, viteza de presare poate ajunge la 25-35 mm/s iar presiunea la 65-75 Kgf/cm2. Viteze și presiuni mai mari se folosesc în cazul fidelei, tăițeilor, iar valorile acestora sunt mai mici în cazul produselor tubulare.

Curățarea și păstrarea matrițelor joacă deasemenea un rol important în obținerea unor produse de calitate, o curățare/păstrare improprie generând probleme serioase. De exemplu, prezența pe matriță a unei cruste subțiri de aluat va afecta atât productivitatea cât și calitatea produselor, ca urmare a reducerii presiunii care se manifestă asupra aluatului la extrudare, situație în care se vor modifica forma și grosimea produselor extrudate, în special a celor care au formă curbă. Zgârieturi ale orificiilor înseamnă anularea orificiilor respective. După spălare cu jet puternic de apă, matrițele se zvântă și se păstrează, ferite de praf și umezeală, pe rafturi confecționate din materiale cu densitate mai mică decât cea a materialului din care este confecționată matrița.

Caracteristicile aluatului supus extrudării influențează calitatea pastelor obținute.

Umiditatea aluatului influențează vâscozitatea acestuia, aluaturile cu umiditate mai mare curg mai ușor și sunt extrudate mai ușor, comparativ cu aluaturile cu umiditate mai scăzută. Nu se recomandă o umiditate prea ridicată a aluatului, datorită tendinței de lipire de suprafețele cu care vine în contact și prelungirii perioadei de uscare a pastelor. Aluatul umed conduce la obținerea pastelor cu suprafață netedă, de culoare gălbuie și sticloase, dar o umiditate prea mare îngreunează și încetinește procesul de uscare, mărind pericolul mucegăirii pastelor în uscătoare. Pentru obținerea unor paste cu caracteristici organoleptice optime, se recomandă următoarele valori ale umidității:

● 30-30,5% pentru paste scurte;

● 28-30% pentru aluatul care se modelează prin tăiere și ștanțare;

Granulozitatea prea fină a făinii înrăutățește calitățile reologice ale aluaturilor, pastele obținute având suprafața rugoasă și culoare deschisă. Granulația făinii pentru paste este cuprinsă în intervalul 150-500 μm, în funcție de tipul de paste. Pentru pastele scurte se recomandă folosirea făinii cu granulație mică, iar pentru pastele lungi, făina cu granulație mai mare.

Conținutul de gluten umed influențează caracteristicile reologice ale aluatului. Aluatul obținut din făină cu gluten calitativ și cantitativ bun (35-40%) este elastic, consistent și se modelează ușor, în timp ce aluatul obținut din făină cu conținut redus de gluten și slab calitativ, deși se modelează ușor, nu îți menține forma, iar la uscare și manipulare se deformează și se rupe. Un conținut de gluten umed peste 40-45%, conferă aluatului elasticitate prea mare, ceea ce îngreunează modelarea.

Temperatura aluatului la extrudare crește, ca urmare a presiunii exercitate asupra lui. Până la o temperatură de aproximativ 50-55oC, vâscozitatea aluatului scade cu creșterea temperaturii, având efect favorabil asupra extrudării. La temperaturi superioare, începe gelatinizarea amidonului, denaturarea substanțelor proteice și aluatul își pierde elasticitatea și plasticitatea, se întărește iar modelarea se face foarte greu, pastele rezultate având suprafața rugoasă și prezentând crăpături. [Mihaly-Cozmuța A., 2008]

Fig 2.4. Agregatul de framantare – modelare la presiune normala [ Moldoveanu, 1993]

Agregatul de framantare – modelare la presiune normala este compus din:

          1 – banda dozatoare pentru faina

          2 – dispozitivele de alimentare cu alte materii

          3 – distribuitor de lichide prin pulverizare

          4 – cuva de framantare

          5 – palete de amestecare

          6 – ax

          7 – capatul cuvei

          8 – orificiu

          9 – cilindru de presare

10 – melc de presare

          11 – camera de omogenizare

          12 –

          13 – distribuitor

          14 – ventilator

          15 – motor electric

          16 – motor electric

In interiorul cuvei de framantare se afla paletele de amestecare (5) dispuse elicoidal pe axul (6). Datorita miscarii axului, paletele amesteca materiile introducandu-le in cuva si in acelasi timp, le deplaseaza treptat spre capatul (7) al cuvei, de unde, prin orificiul (8), ajung in cilindrul de presare (9). Melcul de presare (10) transporta, compactizeaza si preseaza aluatul in camera de omogenizare a presiunii (11), de unde este distribuit uniform pe suprafata matritei, este usor zvantat cu ajutorul unui jet de aer directionat de distribuitorul (13) si primit de la ventilatorul (14). Actionarea se face prin motoarele electrice (15) si (16). Instalatiile de modelare cu matrita cilindrica folosesc mese de taiere a pastelor medii si lungi. Ele sunt formate dintr-un stativ fix (1), pe care in partea superioara, sunt montate doua bare de alunecare (2) prevazute la capete cu limitatoarele de deplasare (3). Pe barele de alunecareeste amplasata masa mobila (4), sprijinita la capete pe doua axe cu roti (5) pe care sunt montati cate un tambur ce se misca liber, iar deasupra este asezat jgheabul (6) pe care, la distante egale, se afla casetele cu spatii libere pentru taiere. Grupul de fire de aluat modelat (7), ce se formeaza la iesirea din matrita, ramane atarnat in cavitate cu adancimea de 0,7 – 1 m creata in pardosea. Cand firele de aluat au ajuns la lungimea necesara, se deplaseaza masa mobila, si grupul de fire de aluat modelate se aseaza in jgheabul cu casete (6), se taie firele de aluat in vecinatatea matritei si apoi in dreptul spatiilor libere dintre casete. Casetele sunt scoase de pe masa mobila si se trec la celelalte operatii tehnologice, fiind inlocuite cu alte casete goale. Masa se deplaseaza in sens opus si se incarca din nou cu aluat pentru un nou ciclu de operatii. .[ Moldoveanu, 1993]

Figura 2.5. Ansamblul folosit pentru extrudare [Mihaly-Cozmuța A., 2008]

B. MODELAREA PRIN TĂIERE A PASTELOR FĂINOASE se face cu ajutorul unor lame tăioase care acționează asupra foii de aluat alimentată de pe un cilindru , distanțate astfel încât să se obțină lățimea dorită. Tăierea se poate face drept sau oblic. Metoda se aplică pentru obținerea pastelor lungi și subțiri (tăițeilor) și deoarece necesită un volum mare de muncă, se preferă obținerea lor și prin extrudare.

C. MODELAREA PRIN ȘTANȚARE A PASTELOR FĂINOASE se realizează pe ștanțe plane, prevăzute cu casete care conțin modelul. Metoda se aplică la obținerea pastelor făinoase de formă complicată.

Pastele făinoase rezultate în urma modelării trebuie să îndeplinească o serie de calități:

􀀩 să aibă suprafața netedă, fără asperități, cocoloașe, rupturi sau defecte de modelare (dungi, solzi), să fie omogenă, mată;

􀀩 culoarea să fie plăcută, omogenă (acceași intensitate pe toată suprafața), fără pete brune de la contactul cu utilajele;

􀀩 să își păstreze forma obținută la modelare, să nu se rupă la tăiere sau așezare în casete (o bună elasticitate);

􀀩 suprafața să aibă un aspect sticlos;

􀀩 la uscare să nu se înmoaie, să nu se lipească între ele sau de suprafața cu care sunt în contact, iar după uscare să nu se desfacă;

􀀩 să nu prezinte urme de uscare excesivă, sub formă de fisuri sau crăpături;

􀀩caracteristicile organoleptice și vâsco-elastice să corespundă sortimentului din care fac parte;

􀀩 sortimentele modelate prin presare (macaroanele) să suporte greutatea proprie a firului de 1,5 – 2 mm fără să se rupă sau să se alungească vizibil;

􀀩 când tubul de macaroane se strânge între două degete până la apropierea suprafețelor interioare nu trebuie să se rupă sau să se lipeasca, iar după încetarea forței trebuie să revină la forma ințială.

Figura 2.6 Casete pentru ștanțarea pastelor făinoase [Mihaly-Cozmuța A., 2008]

2.5 Pregătirea pastelor pentru uscare

Premergător uscării pastelor făinoase trebuie să se desfășoare o serie de operații pregătitoare.

Umplerea pastelor făinoase

Este o operație aleatorie, care are ca scop îmbunătățirea caracteristicilor organoleptice și nutriționale ale pastelor făinoase prin umplerea lor cu carne, brânză, ciuperci, fructe (afine), legume (spanac, roșii, dovleac etc.) sau ierburi aromate (alge albastre –verzi). Umplerea pastelor se realizează prin una din următoarele variante:

● amplasarea umpluturii dozate între două foi de aluat rezultate de la laminare și unirea lor prin presare și decuparea formelor;

● amplasarea umpluturii dozate pe o foaie de aluat, unirea marginilor acesteia și decuparea formelor (pătrate, rectangulare, triunghiulare);

Deșeurile de aluat rezultate de la decupare se refolosesc. Pastele umplute se pot comercializa proaspete, uscate sau congelate. [Mihaly-Cozmuța A., 2008]

B.Așezarea pastelor făinoase în vedera uscării

În funcție de forma lor, pastele făinoase sunt pregătite în mod diferit pentru uscare.

Pastele făinoase scurte sunt așezate stratificat în casete, asigurându-se o distribuire uniformă a acestora și grosime nu prea mare a straturilor, pentru a asigura o uscare eficientă. Între straturi se așează hârtie cerată pentru a împiedica lipirea produselor. Casetele se introduc în uscătoare de tip dulap.

Pastele medii (fidea, tăieței) se așează în gheme simple, putând fi împletite sub formă de păpuși pentru accelerarea uscării.

Pastele făinoase lungi sunt uscate atârnând pe vergele. Dacă sunt obținute prin extrudare, pastele făinoase se taie la lungimi mai mari decât cea necesară, iar după așezare pe vergele se ajustează lungimea lor, în funcție de sortiment. Dacă pastele făinoase sunt așezate direct pe vergele în urma obținerii prin tăiere, nu mai este necesară ajustarea lor, ci se taie direct la dimensiunea dorită. [Mihaly-Cozmuța A., 2008]

Figura 2.7. Așezarea pastelor făinoase lungi pentru uscare [Mihaly-Cozmuța A., 2008]

2.6. USCAREA PASTELOR FĂINOASE

Uscarea elimină excesul de apă din aluat, având ca scop creșterea conservabilității pastelor făinoase pe o lungă perioadă de timp, evitânduse astfel efectele fermentației care, la o temperatură favorabilă, determină degradarea produsului. În condiții normale, pastele uscate se

păstrează fără să fie nevoie de asigurarea unor condiții speciale. Odată ieșite din extruder, pastele au o umiditate de 31-32% (depinzând de tipul aluatului și de forma lor). Ele se consideră a fi uscate atunci când umiditatea lor internă scade sub 12,5% și se află în echilibru higrometric cu mediul înconjurător, ceea ce implică păstrarea uniformității umidității în anumite condiții externe de temperatură și umiditate. Umiditatea de 32% pe care o posedă pastele la ieșire din extruder corespunde stării plastice, implicând deformarea lor sub acțiunea unei forțe exterioare (presiunea din extruder) și păstrarea formei rezultate la deformare. Odată cu scăderea umidității, ca urmare a procesului de uscare, pastele trec din stare plastică în stare elastică, ceea ce implică o comportare total diferită: deformare sub acțiunea unei forțe și revenire la forma inițială după încetarea acțiunii forței. Ca urmare, în interiorul pastelor se pot acumula tensiuni, care neechilibrate, pot provoca distrugerea acestora.

Trecerea de la starea plastică la cea elastică implică cunoașterea următoarelor aspecte:

1. Pastele tind să se deformeze ca urmare a eliminării apei;

2. Apa extrasă din paste la uscare produce contracția lor, proces care poate fi inversat doar în urma absorbției de apă, acțiune care nu poate avea loc, scopul uscării fiind eliminarea și nu absorbția apei;

3. Apa din paste trebuie extrasă astfel încât să nu genereze tensiuni interne mai mari decât limita de elasticitate a pastelor, în caz contrar acestea putând fi distruse (crăpături, fisuri, etc.);

4. Deoarece apa se extrage preponderent din straturile de la suprafață, acestea vor avea o umiditate mai scăzută decât straturile interne, dezechilibru care provoacă tensiuni interne care trebuie reabsorbite pentru prevenirea deteriorării pastelor.

Datorită consecințelor negative care pot apărea (fisuri, rupturi, îmbrunări ale pastelor etc. Uscarea prea rapidă conduce la produse care se rup foarte ușor, în timp ce uscarea prea înceată favorizează desășurarea proceselor fermentative de degradare și scade productivitatea instalațiilor.

Practica experimentală arată că desfășurarea uscării în două etape (pre-uscare și uscare), conduce la caracteristici organoleptice foarte bune ale pastelor făinoase.

Pre-uscarea este etapa în care se realizează cea mai mare viteză de evaporare a apei din întregul proces, ca urmare a menținerii unui intens proces de evaporare al apei de la suprafața pastelor, ceea ce implică asigurarea condițiilor necesare (aport termic ridicat, îndepărtarea continuă a apei evaporate). Datorită regimurilor termice diferite ale celor două etape (pre-uscarea și uscarea propriu-zisă), zonele în care se desfășoară acestea sunt separate una de alta. Parametrii tehnologici ai pre-uscării trebuie astfel reglați încât să asigure desfășurarea simultană optimă a două procese de transfer: căldura și umiditatea.

1. Transferul căldurii spre paste pentru încălzirea acestora, realizat cu un flux de agent termic (aer) continuu și fierbinte

2. Transferul umidității, tot sub forma unui flux, de la suprafața pastelor și preluarea ei de către agentul termic.

Asigurarea simultană a acestor două procese complexe de transfer necesită asigurarea anumitor parametrii tehnologici ai agentului de uscare. Acesta trebuie să fie fierbinte și uscat. Odată intrat în contact cu pastele făinoase, temperatura lui scade și umiditatea lui crește, ceea ce

implică readucerea la parametrii inițiali ai uscării, prin reîncălzire și dezumidificarea. Dez-umidificarea se poate realiza prin trecerea agentului printr-o baterie de condensatoare, unde, în urma răcirii, apa condesează. Aerul rece va trece printr-un schimbător de căldură și va fi încălzit până la nivelul termic necesar pre-uscării. Transferul termic se poate face prin convecție (de la agentul termic spre suprafața pastelor) și prin conducție (de la suprafața pastelor spre interiorul lor).

Din punct de vedere practic, aceste două mecanisme se manifestă prin viteze diferite de transfer ale căldurii. Transferul umidității depinde deasemenea de mecanismele de transfer: apa evaporată de la suprafața pastelor este rapid îndepărtată de către fluxul de agent termic uscat, care îi asigură căldura necesară evaporării. Deplasarea fluxului de umiditate în interiorul pastelor se face mult mai încet, ceea ce implică un timp mai îndelungat, în raport cu tipul pastelor (componență, formă, lungime, etc.). Preuscarea pastelor implică o scădere a umidității de la 30-32% la 18-17%, respectiv eliminarea a proximativ 22 Kg apă pentru fiecare 100 Kg produs final. Factorul determinat al preuscării este temperatura. Creșterea temperaturii peste 75oC mărește viteza de eliminare a apei și aduce o serie de avantaje. Evaporarea rapidă a apei de la suprafața pastelor implică o migrare uniformă a moleculelor de apă din interior spre exterior. Primul proces de transfer al apei decurge la formarea glutenului, când aproximativ 1/5 din apă este adsorbită de către proteinele glutenice iar restul migrează spre amidon. Deoarece glutenul este elastic, tinde să urmeze moleculele de apă, migrând spre zonele mai umede, ceea ce determină o redistribuire a lui în interiorul aluatului (Güler S. et. all., 2002). Datorită faptului că aluatul de paste se usucă la temperaturi inferioare temperaturii de gelificare a amidonului, calitatea pastelor este influențată de proprietățile pe care le posedă glutenul după uscare.

Preuscarea pastelor asigură:

1.Blocarea parțială a activității unor enzime (amilazele, lipoxigenaza, peroxidaza, fenoloxidaza) și blocarea totală a proceselor fermentative, asigurând siguranța alimentară a pastelor, deoarece ouăle insectelor sunt ușor distruse și foarte puține microorganisme rămân active la temperaturi de 75oC. Inactivarea fenoloxidazei conduce și la distrugerea tirozinei, care, catalizată de oxigen, se transformă în melanine, producând închiderea culorii pastelor.

2. Distribuție uniformă a glutenului, ceea ce asigură o utilizare la maxim a glutenului de a reține toate particulele de amidon (capacitate îmbunătățită de preparare a pastelor și reducerea rigidității).

3. Scăderea vitezei de oxidare a pigmenților galbeni care există în făină de porumb și o culoare mai strălucitoare a produselor uscate.

4. O mai bună stabilitate a formei pastelor.

5. Menținerea capilarității pastelor, esențială pentru redistribuirea particulelor de apă pe parcursul fazelor următoare ale procesului. [Mihaly-Cozmuța A., 2008]

[NUME_REDACTAT], trebuie să asigure alternanța dintre evaporarea apei de la suprafață și redistribuirea apei din interiorul pastelor. În această etapă, temperatura și umiditatea mediului scad, în strânsă corelația cu temperatura și umiditatea pastelor. Viteza acestei etape este mai scăzută decât cea a procesului de pre-uscare, datorită structurii pastelor (care au trecut de faza elastică), care au devenit mai rigide, forțele capilare au scăzut ca și migrația moleculelor remanente de apă din interiorul pastelor spre exterior. Etapa este destul de sensibilă, deoarece pe de o parte, trebuie să se prevină uscarea prea rapidă, pentru a evita închiderea bruscă a capilarelor din interiorul pastelor (cu efecte dezastruoase asupra calitații pastelor), iar pe de altă parte trbuie corelată viteza de uscare cu performanțele tehnologiei existente. Pe parcursul uscării se crează un gradient de umiditate foarte puternic între interiorul și exteriorul pastelor, deasemenea, în interiorul pastelor existând zone cu umidități diferite, ceea ce indică o ne-omogenitate a procesului de uscare a pastelor, cu consecințe negative asupra păstrării formei acestora. Astfel, viteza cea mai mare de îndepărtare a umidității se înregistrează la suprafața pastelor, ceea ce conduce la o tendință de contractare a pastelor mai accentuată decât în interiorul lor. Pe măsură ce are loc îndepărtarea rapidă a apei din stratul exterior al pastelor, are loc solidificarea din ce în ce mai accentuată a aluatului, crusta uscată care se formează împiedicând circulația fluxului de umiditate dinspre exterior spre interior și implicit contractarea pastelor. Diferențele de volum care apar între exteriorul și interiorul pastelor, provoacă acumularea de tensiuni interne, conducând la deteriorarea pastelor.

Apariția tensiunilor la uscare sunt inevitabile, de aceea procesul trebuie condus cu foarte mare grijă:

1. Verificarea nivelului de uscare a produselor, prin monitorizarea periodică a parametrilor uscării: temperatură/umiditate, succesiunea corectă a secvențelor și intensității ventilației.

2. Alternarea rațională a fazelor de uscare cu cele de odihnă și stabilirea corectă a duratei lor.

3. Extinderea la maxim posibil a stării plastice a pastelor, perioadă în care tensiunile interne se pot relaxa și absorbi intern.

În mod obișnuit, perioada de uscare a pastelor este de 6-8 ori mai lungă decât perioada de pre-uscare, incluzând etapa de redistribuire a apei. Nerespectarea acestor recomandări, conduce la apariția unor defecte ale pastelor. [Mihaly-Cozmuța A., 2008]

[NUME_REDACTAT] o etapă de repaos al pastelor, care poate fi amplasată înaintea uscării finale sau la finalul acesteia, și care are ca scop repartiția uniformă a umidității în interiorul acestora. Datorită gradientului mare de temperatură între exteriorul și interiorul pastelor, care favorizează o

evaporare a apei doar la suprafață, pastele rezultate la pre-uscare, au o umiditate mai ridicată în interior, în timp ce suprafața exterioară este uscată. Diferența de umiditate conduce la apariția unor contractări neomogene ale diferitelor zone, respectiv la acumularea de tensiuni interne, având ca și consecințe apariția fisurilor, crăpăturilor sau chiar a rupturilor pastelor. Evitarea acestor defecte se face prin asigurarea unei perioade de repaos a pastelor, în care se oprește aportul agentului termic (se oprește evaporarea apei) și se asigură contactul acestora cu mediu umed. În acest fel, suprafața exterioară a pastelor absoarbe apă și se realizează a uniformizare a umidității. Durata stabilizării depinde de tipul pastelor și de gradul de preuscare. Sfârșitul preuscării se determină organoleptic: prin pipăire, pastele trebuie să fie umede și elastice. În urma stabilizării, se realizează absobția tensiunilor interne apărute la pre-uscare, iar pastele devin rezistente la acțiuni mecanice exterioare și sunt trimise în următoarea fază tehnologică (uscarea/prelucrate termică, ambalare). [Mihaly-Cozmuța A., 2008]

Figura 2.8. Uscator periodic pentru uscarea pe vergele a pastelor lungi [ Moldoveanu, 1993]

1 – camera

2 – vergele cu aluat

3 – rastel mobil

4 – canal cu sectiune reglabila

5 – ventilator

6 – perete intermediar

7 – canal orizontal

8 – canale verticale

9 – gura de evacuare

Utilajele pentru uscarea pastelor făinoase sunt compuse dintr-un spațiu închis, izolat de mediul ambiant, un sistem de distribuție uniformă a semifabricatelor în spațiul de uscare, instalație de condiționare și vehiculare a aerului și dispozitive de control și reglare a funcționării (termometre, higrometre, etc). Utilajele pentru uscarea pastelor lungi sunt pentru uscarea în casete și pentru uscarea pe vergele, acestea din urma fiind periodice și continue.

Uscătoarele cu casete se aseamănă cu uscătoarele periodice pentru paste scurte, cu diferența că circulația aerului se dirijează pentru a înfășura longitudinal semifabricatul.

Uscătoarele continue pentru pastele lungi realizează deplasarea mecanizată a vergelelor pe un traseu bine determinat și colerat cu viteză și parametrii aerului de uscare.

Uscătoarele periodice pentru uscarea pe vergele sunt formate din camera (1), în care vergelele cu aluat (2) sunt aranjate pe rastelul mobil (3). Aerul de uscare se preia din mediul ambiant prin canalul (4) cu secțiune reglabilă, datorită efectului ventilatorului (5), care îl împinge peste masa de semifabricate. Dupa ce parcurge masa de aluat, aerul este colectat pe zona laterala formată de pastele intermediare (6), respective prin canalul orizontal (7) și cele verticale (8) fiind evacuate prin (9). [ Moldoveanu, 1993]

2.7. PRELUCRAREA TERMICĂ A PASTELOR FĂINOASE

Odată uscate, pastele făinoase pot fi trimise direct la ambalare, sau pot fi întâi prelucrate termic (refrigerate/congelate sau fierte) și apoi ambalate.

Refrigerarea/congelarea pastelor făinoase are ca scop creșterea perioadei de păstrare, ca urmare a scăderii rapide a vitezelor reacțiilor biochimice și enzimatice de degradare sub acțiunea temperaturilor scăzute. Procesul se face prin așezarea pastelor pe o bandă transportoare care traversează un tunel de congelare. Temperatura de refrigerare este în domeniul +4..0oC, în timp ce la congelare se atinge aproximativ -18oC, permițându-se o toleranță de 3 grade în plus pentru etapele de transport și expunere pentru vânzare.

Factorul esențial în etapa de congelare, este reprezentat de viteza de congelare, care condiționează structura cristalelor de gheață care se formează în produs. La o congelare rapidă, se obțin cristale mici de gheață, care nu distrug structura rețelei glutenice și textura aluatului, după dezghețare, produsul regăsindu-și proprietățile organoleptice. În schimb, o congelare lentă, permite formarea unor cristale mari de gheață, ascuțite, care deteriorează structura aluatului, dezghețarea produsului fiind însoțită de eliminarea unei cantități mari de apă având drept consecință pierderea elasticității, fermității și caracteristicilor organoleptice ale produsului. Pornind de la aceste aspecte, viteza de trecere a benzii transportoare prin tunelul de congelare, temperatura agentului de congelare, tipul și producția pastelor făinoase (simple, complexe) sunt astfel corelate încât să asigure o congelare rapidă a produselor. Ca agenți de congelare se pot folosi azotul, dioxidul de carbon sau aerul.

Figura 2.9. Pasteurizarea pastelor scurte [Mihaly-Cozmuța A., 2008]

Fierberea în abur (pasteurizarea) se aplică atât pastelor lungi cât și celor scurte, având ca rezultat reducerea încărcăturii microbiene și conferirea luciului suprafețelor.

Vergelele pe care sunt atârnate pastele lungi sunt trecute (aproximativ 5 minute) printr-un tunel alimentat cu abur (temperatura 100oC), apoi sunt răcite, tăiate, porționate și așezate în cupe. [Mihaly-Cozmuța A., 2008]

2.8. RĂCIREA ȘI AMBALAREA PASTELOR FĂINOASE

Procesul de uscare al pastelor poate fi definit ca fiind complet atunci când umiditatea lor scade sub valoarea admisă (12,5%), dar atingerea acestei valori nu este concluzivă. Pastele făinoase uscate sunt trimise la silozurile pentru depozitare temporară și apoi supuse procesului de ambalare, etapele de transport și depozitare temporară implicând simultan și răcirea pastelor.

Depozitarea temporară a pastelor se face în cazurile în care nu se realizează ambalarea imediată a produselor (producția schimburilor de noapte, defecțiuni tehnice ale echipamentelor de ambalat, etc.). Sistemele de depozitare temporară trebuie să îndeplinească o serie de cerințe:

● păstrarea producției de paste fără deteriorarea lor;

● să asigure flexibilitate în încărcarea /descărcarea tancurilor de depozitare, respectiv a mașinilor de ambalat;

● să garanteze siguranță în încărcarea /descărcarea pastelor;

● să asigure igiena pastelor.

Odată evacuate de pe linia de uscare, pastele făinoase sunt așezate pe o bandă transportoare și trimise spre silozurile de depozitare, pe parcursul traseului realizându-se și răcirea lor. În functie de productivitatea secției, silozurile sunt dimensionate pentru o producție de cel puțin 24h și sunt prevăzute în interior cu un transportor melcat cu ajutorul căruia pastele sunt preluate și trimise spre mașina de ambalat. Alegerea sistemului de ambalare pentru pastele făinoase depinde de o serie de factori, cum ar fi costul operației, tipul pastelor supuse ambalării, precizia de dozare a pastelor în ambalaj, tipul ambalajului, greutatea fiecărui ambalaj, producția și flexibilitatea sistemului de ambalare. Industria actuală a pastelor făinoase folosește o varietate de ambalaje: pungi de plastic/celofan, caserole, cutii de carton/plastic/metalizate, etc., de forme, dimensiuni și culori variate. [Mihaly-Cozmuța A., 2008]

Figura 2.10. Mașină de ambalat paste scurte Mașină de ambalat paste lungi

[Mihaly-Cozmuța A., 2008]

Capitolul 3. Sistemul HACCP aplicat industriei produselor făinoase

 Schema unui „Arbore decizional” propusa de [NUME_REDACTAT] pentru punctele critice de control (CCP)

Evaluarea punctelor critice de control.

Aplicarea planului HACCP la obtinerea pastelor fainoase lungi.[Leote, 2006] 

Capitolul 4. Elemente de inginerie tehnologică. Calculul bilanțului de materiale

Calculul bilanțului de materiale

Bilanțul de materiale reprezintă calculul prin care va rezulta cantitatea de materii prime și auxiliare utilizate în procesul tehnologic.

În lucrarea de față se va face calculul unei secții de producție a pastelor făinoase fără gluten cu o capacitate de 3000 pachete /24 h, fiecare bucată având un gramaj de 500 g.

Rețeta de fabricație a pastelor făinoase fără gluten este următoarea:

– 200 g făină dietetică

– 100 g amidon

– 0,50 g ou

– 50 ml (g) H2O

Tabel 4.1. Notații utilizate în bilanțul de materiale

În timpul procesului tehnologic au loc pierderi în masa de aluat care se transformă în paste. Aceste pierderi sunt:

Tabel 4.2. Notațiile și valorile pierderilor din proces

În cadrul bilanțului de materiale vom raporta toate cantitățile de materii prime și auxiliare la cantitatea de făină dietetică și vom folosi și cantitățile din rețetă.

Astfel:

Vom nota cantitatea de făină dietetică care intră în procesul tehnologic cu fd:

200 g fd…………100 g am…………0,50 g o…………………..50 g ap

fd……………….. am……………………o………………………….ap

am = 100·fd /200 → am = 0,5 fd

o = 0,5· fd /200→o = 0,0025 fd

ap = 50· fd /200 →ap = 0,25 fd

1) Recepția calitativă și cantitativă, pregătirea și dozarea

a) Făină dietetică

fd

p1 =0,5 %

fdr

fd = fdr + p1 ·fd

fdr = fd – 0,5 ·fd/100

fdr = 0,995 fd

b) Amidon

am

p1 =0,5 %

amr

am = amr + p1 ·am

amr = am – 0,5 ·am/100 → amr = 0,995 am

am = 0,5 fd →amr = 0,497 fd

c) Ou

o

p1 =0,5 %

or

o = or + p1 ·o

or = o – 0,5 ·o/100 → or = 0,995 o

o =0,0025 fd →or = 0,0024 fd

d) Apă

ap

p1 =0,5 %

apr

ap = apr + p1 ·ap

apr = ap – 0,5 ·ap/100 → apr = 0,995 ap

ap = 0,25· fd →apr = 0,248 fd

2) Prepararea aluatului

fdr apr amr o

p2=1%

aprep

fdr + apr + amr + or = aprep + p2 ( fdr + apr + amr + or )

aprep = (fdr + apr + amr + or) – 0,01 (fdr + apr + amr + or)

aprep = (1- 0,01) fdr + apr + amr + or

aprep = 1,725 fd

3) Laminarea aluatului

aprep

p3 = 2 %

alam

apre = alam + p4· aprep

alam = aprep – 2· aprep /100

alam = (1- 0,02) aprep

alam = 1,691 fd

4) Ștanțarea în forme

alam

p4 = 2 %

astan

alam = astan + p4· alam

astan = alam – 2· alam /100

astan= (1- 0,02) alam

astan = 1,657 fd

5) Uscarea pastelor

astan

p5 = 15 %

Pu

astan = Pu + p4· astan

Pu = astan – 15· astan /100

Pu= (1- 0,15) astan

Pu = 1,4085 fd

6) Ambalarea pastelor

Pu

p6 = 3 %

[NUME_REDACTAT] = Pa + p4· [NUME_REDACTAT] = Pu – 3· Pu /100

Pa= (1- 0,03) [NUME_REDACTAT] = 1,3662 fd

7) Depozitare / [NUME_REDACTAT]

p7 = 1 %

pf

Pa = pf + p7· Pa

pf = Pa – 1· Pa /100

pf = (1- 0,01) Pa

pf = 1,352 fd

Cantitatea de paste care rezultă din procesul de fabricație este cunoscută. Deoarece se fabrică 3000 pachete de paste a câte 500 g fiecare pachet atunci:

pf =3000/24 h·500 g → pf =1500 kg/24 h paste

pf = 1,352 · fd → fd = 46 kg/24 h

Dacă fd = 46 kg/24 h → am = 22,86 kg/24h

o = 0,11 kg /24 h

ap = 11,44 kg /24 h

Aceste cantități sunt pentru 24 h.

Pentru 1 oră cantitățile sunt următoarele:

fd = 1,91 kg

am = 0,95 kg

o = 0,004 kg

ap = 0,47 kg

Tabel 4.3. Centralizarea materiilor prime și auxiliare

Vom calcula eroarea:

ɛ = 0,12 %

Capitolul 5. Activitatea experimentală. Studiul parametrilor fizico-chimici pentru pastele făinoase fără gluten

5.1. Scopul si obiectivele lucrarii

Scopul acestui studiu a constat în prepararea și aprecierea calității pastelor făinoase aglutenice prin determinarea unor parametrii fizico-chimici.

Obiectivele cercetării au constat în:

prepararea a 3 rețete de paste făinoase fără gluten utilizând ca materie primă făina de orez, mei și linte, iar ca înlocuitor de gluten s-a folosit amidonul de porumb;

analiza aluatului pentru paste în timpul procesului de uscare prin determinarea umidității și a acidității, elasticitatea nu s-a putut determina din cauza lipsei structurii glutenice din compoziția aluatului;

analiza pastelor făinoase prin determinarea: acidității, umidității, cenușii și a variațiilor de volum.

5.1. Rețete de fabricație

Rețeta I:

– 200 g făină orez

– 100 g amidon porumb

– 1 ou

– apă

Rețeta II:

– 200 g făină mei

– 100 g amidon porumb

– 1 ou

– apă

Rețeta III:

– 200 g făină linte

– 100 g amidon porumb

– 1 ou

– apă

5.2. Metode experimentale

Materialul a constat in 3 tipuri de paste:

– reteta 1: paste aglutenice obtinute din faina de orez si amidon de porumb (R1);

– reteta 2: paste aglutenice obtinute din faina de mei si amidon de porumb (R2);

– reteta 3: paste aglutenice obtinute din faina de linte si amidon de porumb (R3).

5.2.1. Determinarea acidității în timpul uscării pastelor făinoase

Principiul metodei

Metoda are la bază extracția acizilor din aluat și titrarea lor cu soluție de NaOH până la neutralizare completă.

Cunoașterea acidității făinii poate servi drept indiciu a stării de prospețime. O făină proaspătă luată chiar de la valț are reacție acidă față de fenoftaleină. Aciditatea se datorește proteinelor și sărurilor acide mai ales fosfaților acizi de potasiu și de calciu.

În timpul depozitării făinii sub influența fosfatazei se descompun fosfatidele punând în libertate acidul fosforic, iar sub acțiunea fitazei se descompune fitina cu formarea acidului fosforic. Grăsimile din făină sub acțiunea lipazei se scindează în glicerină și acizi grași. Hidrații de carbon sunt descompuși de amilaze în dextrină, maltoză și glucoză. Glucoza sub acțiunea bacteriilor lactice dă acidul lactic din care se pot forma acizii propionic și butiric. În făină sau găsit acizii: acetic, formic și citric. Unii dintre acizi sunt solubili în apă, (fosfații acizi, acidul lactic, propionic, acetic cum și o parte din proteine), alții sunt insolubili în apă (acizii grași, unele proteine) dar solubili în alcool, iar alții se dizolvă numai după tratare cu alcalii.

În mod curent se folosesc trei metode de determinare a acidității: din suspensia în apă, din extractul apos sau din extractul alcoolic.

În cazul titrării unei suspensii în apă o parte din alcaliile folosite la titrare sunt reținute parțial de proteine și de amidon ceea ce face ca rezultatele să fie mai mari decât la titrarea acidității în extractul apos.

Materiale necesare :

Probe de aluat

Balanță analitică

Hidroxid de sodiu 0,1 n;

Fenoftaleină soluție alcoolică 1%.

Instalație de titrare

Mod de lucru

Se cântăresc 5 g probă și se introduc într-un vas conic de 250 ml. Se adaugă 50 mL apă și se omogenizează bine prin agitare. Se adaugă 3 picături de fenoftaleină și se titrează cu NaOH 0,1 N până la apariția colorației roz deschis, care persistă 30s.

Se fac două determinări în paralel. Ca rezultat se ia media aritmetică a celor două determinări.

Calculul rezultatelor

Grade de aciditate = 2V

unde :

V – volumul de NaOH 0,1 n întrebuințat la titrarea acidității, în ml.

1 grad de aciditate reprezintă aciditatea din 100 g făină, care se neutralizează cu 1 ml NaOH 0,1n.

Reteta 1

Reteta 2

Reteta 3

5.2.2.Determinarea umidității în timpul procesului de uscare a pastelor făinoase

Principiul metodei

Metoda are la bază uscarea unei cantități cunoscute de produs până la masă constantă.

Materiale necesare

– Fiole de cântărire

– Etuvă

– Exicator

– Balanță tehnică

Mod de lucru

Se cântăresc câte 5 g probă, se fărâmițează mărunt. Se introduc fărâmiturile în două fiole cu capac, uscate și cântărite în prealabil. Se țin apoi fiolele cu proba în etuvă încălzită la 50-60o C, timp de o oră, apoi se usucă timp de 5 ore la 105o C; se răcesc în exicator și se cântăresc.

Uscarea și cântărirea se repetă până la greutate constantă. Cântăririle se fac la o balanță tehnică.

Calculul rezultatelor

% Umiditate=

în care: M1-greutatea bucății înainte de uscare, g;

M2- greutatea bucății după uscare, g;

5.2.3. Determinarea acidității pastelor făinoase uscate

Materiale necesare

Probe de paste

Balanță analitică

Hidroxid de sodiu 0,1 n;

Fenoftaleină soluție alcoolică 1%.

– Instalație de titrare

Mod de lucru

Se cântăresc 5 g făină de paste și se introduc într-un vas conic de 250 mL. Se adaugă 50 mL apă și se omogenizează bine prin agitare. Se adaugă 3 picături de fenoftaleină și se titrează cu NaOH 0,1 N până la apariția colorației roz deschis, care persistă 30s.

Se fac două determinări în paralel. Ca rezultat se ia media aritmetică a celor două determinări.

Calculul rezultatelor

Grade de aciditate = 2V

unde :

V – volumul de NaOH 0,1 n întrebuințat la titrarea acidității, în ml.

1 grad de aciditate reprezintă aciditatea din 100 g făină, care se neutralizează cu 1 ml NaOH 0,1n.

5.2.4. Determinarea umidității pastelor făinoase uscate

Principiul metodei

Metoda are la bază uscarea unei cantități cunoscute de produs până la masă constantă.

Materiale necesare

Fiole de cântărire

[NUME_REDACTAT]

– Balanță tehnică

Mod de lucru

Se cântăresc 5 g făină de paste, se introduc într-o fiolă cu capac, uscată și cântărită în prealabil. Se ține fiola cu proba în etuvă încălzită la 50-60o C, timp de o oră, apoi se usucă timp de 5 ore la 105o C; se răcesc în exicator și se cântăresc.

Uscarea și cântărirea se repetă până la greutate constantă. Cântăririle se fac la o balanță tehnică.

Calculul rezultatelor

% Umiditate=

în care:

M1-greutatea bucății înainte de uscare, g;

M2- greutatea bucății după uscare, g;

5.2.5. Determinarea cenușii pastelor făinoase

Principiul metodei

Metoda se bazează pe calcinarea unei mase cunoscute de făină de paste până la greutate constantă.

Cenușa este caracteristica fundamentală care determină sortul făinii. După această caracteristică se poate aprecia și modul de funcționare a morii. Trebuie să se facă o deosebire între substanțele minerale din cereale și făină și substanțele care provin din impurificare cu pământ, nisip, pietriș,etc. Cu cât o făină conține mai multe tărâțe, cu atât mai mare va fi procentul ei de cenușă. Boabele de grâu conțin 1,7-2,2% substanțe minerale.

Materiale necesare

Probe de paste

Cuptor de calcinare

Balanță analitică

Creuzeți de calcinare

Exicator

HCl 10%

[NUME_REDACTAT] cu dimensiunea ochiurilor de 1 mm

Mod de lucru

Metoda I.

Într-un creuzet de porțelan se introduc circa 10 g nisip fin, purificat. Nisipul va fi în prealabil spălat cu HCl 10% și cu apă, apoi uscat, calcinat și cernut prin sita cu ochiuri de 1 mm.

Se calcinează creuzetul cu conținutul lui timp de 15-20 min în mufa de calcinare, apoi se răcește în exicator și se cântărește.

Se adaugă circa 5 g făină din probă, se amestecă bine cu nisipul și se cântărește din nou.

Se menține cu un clește creuzetul la gura cuptorului cu mufă, până se arde făina, apoi se introduce în cuptor și se calcinează până la alb-cenușiu (circa 45 min în cazul făinii albe sau semialbe și 60 min în cazul făinii negre). În timpul calcinării se amestecă o singură dată cenușa pentru a dizloca aglomeratul de cărbune format. Se răcește în exicator creuzetul acoperit cu capac și se cântărește.

Calculul rezultatelor

% Cenușă =

în care:

M1-masa creuzetului, cu capac și nisip, g

M2-masa creuzetului cu capac, nisip și făină de paste luată pentru determinare, g

M3- masa creuzetului cu capac, nisip și cenușă, g

U – umiditatea pastelor, %.

Metoda II.

La o balanță analitică se cântăresc 3-4 g făină, se carbonizează și după răcire se adaugă 3-4 picături de perhidrol. Apoi se calcinează în mufă la roșu.Se răcește în exicator și după circa 30 min se cântărește.

% Cenușă=

în care: M1-masa făinii supusă calcinării, g

M2-masa cenușei, g

U – umiditatea făinii, %.

5.2.6. Determinarea acidității făinii

Principiul metodei

Metoda are la bază extracția acizilor din aluat și titrarea lor cu soluție de NaOH până la neutralizare completă.

Cunoașterea acidității făinii poate servi drept indiciu a stării de prospețime. O făină proaspătă luată chiar de la valț are reacție acidă față de fenoftaleină. Aciditatea se datorește proteinelor și sărurilor acide mai ales fosfaților acizi de potasiu și de calciu.

În timpul depozitării făinii sub influența fosfatazei se descompun fosfatidele punând în libertate acidul fosforic, iar sub acțiunea fitazei se descompune fitina cu formarea acidului fosforic. Grăsimile din făină sub acțiunea lipazei se scindează în glicerină și acizi grași. Hidrații de carbon sunt descompuși de amilaze în dextrină, maltoză și glucoză. Glucoza sub acțiunea bacteriilor lactice dă acidul lactic din care se pot forma acizii propionic și butiric. În făină sau găsit acizii: acetic, formic și citric. Unii dintre acizi sunt solubili în apă, (fosfații acizi, acidul lactic, propionic, acetic cum și o parte din proteine), alții sunt insolubili în apă (acizii grași, unele proteine) dar solubili în alcool, iar alții se dizolvă numai după tratare cu alcalii.

În mod curent se folosesc trei metode de determinare a acidității: din suspensia în apă, din extractul apos sau din extractul alcoolic.

În cazul titrării unei suspensii în apă o parte din alcaliile folosite la titrare sunt reținute parțial de proteine și de amidon ceea ce face ca rezultatele să fie mai mari decât la titrarea acidității în extractul apos.

Materiale necesare

Probe de aluat

Balanță analitică

Hidroxid de sodiu 0,1 n;

Fenoftaleină soluție alcoolică 1%.

– Instalație de titrare

Mod de lucru

Se cântăresc 5 g probă și se introduc într-un vas conic de 250 ml. Se adaugă 50 mL apă și se omogenizează bine prin agitare. Se adaugă 3 picături de fenoftaleină și se titrează cu NaOH 0,1 N până la apariția colorației roz deschis, care persistă 30s.

Se fac două determinări în paralel. Ca rezultat se ia media aritmetică a celor două determinări.

Calculul rezultatelor

Grade de aciditate = 2V

unde :

V – volumul de NaOH 0,1 n întrebuințat la titrarea acidității, în ml.

1 grad de aciditate reprezintă aciditatea din 100 g făină, care se neutralizează cu 1 ml NaOH 0,1n.

5.2.7. Determinarea umidității făinii

Principiul metodei

Metoda are la bază uscarea unei cantități cunoscute de produs până la masă constantă.

Materiale necesare

– Fiole de cântărire

– Etuvă

– Exicator

– Balanță tehnică

Mod de lucru

Se cântăresc câte 5 g probă, se fărâmițează mărunt. Se introduc fărâmiturile în două fiole cu capac, uscate și cântărite în prealabil. Se țin apoi fiolele cu proba în etuvă încălzită la 50-60o C, timp de o oră, apoi se usucă timp de 5 ore la 105o C; se răcesc în exicator și se cântăresc.

Uscarea și cântărirea se repetă până la greutate constantă. Cântăririle se fac la o balanță tehnică.

Calculul rezultatelor

% Umiditate=

în care: M1-greutatea bucății înainte de uscare, g;

M2- greutatea bucății după uscare, g;

5.2.8. Determinarea cenușii făinii

Principiul metodei

Metoda se bazează pe calcinarea unei mase cunoscute de făină de paste până la greutate constantă.

Cenușa este caracteristica fundamentală care determină sortul făinii. După această caracteristică se poate aprecia și modul de funcționare a morii. Trebuie să se facă o deosebire între substanțele minerale din cereale și făină și substanțele care provin din impurificare cu pământ, nisip, pietriș,etc. Cu cât o făină conține mai multe tărâțe, cu atât mai mare va fi procentul ei de cenușă. Boabele de grâu conțin 1,7-2,2% substanțe minerale.

Materiale necesare

Probe de paste

Cuptor de calcinare

Balanță analitică

Creuzeți de calcinare

Exicator

HCl 10%

[NUME_REDACTAT] cu dimensiunea ochiurilor de 1 mm

Mod de lucru

Metoda I.

Într-un creuzet de porțelan se introduc circa 10 g nisip fin, purificat. Nisipul va fi în prealabil spălat cu HCl 10% și cu apă, apoi uscat, calcinat și cernut prin sita cu ochiuri de 1 mm.

Se calcinează creuzetul cu conținutul lui timp de 15-20 min în mufa de calcinare, apoi se răcește în exicator și se cântărește.

Se adaugă circa 5 g făină din probă, se amestecă bine cu nisipul și se cântărește din nou.

Se menține cu un clește creuzetul la gura cuptorului cu mufă, până se arde făina, apoi se introduce în cuptor și se calcinează până la alb-cenușiu (circa 45 min în cazul făinii albe sau semialbe și 60 min în cazul făinii negre). În timpul calcinării se amestecă o singură dată cenușa pentru a dizloca aglomeratul de cărbune format. Se răcește în exicator creuzetul acoperit cu capac și se cântărește.

Calculul rezultatelor

% Cenușă =

în care:

M1-masa creuzetului, cu capac și nisip, g

M2-masa creuzetului cu capac, nisip și făină de paste luată pentru determinare, g

M3- masa creuzetului cu capac, nisip și cenușă, g

U – umiditatea pastelor, %.

Metoda II.

La o balanță analitică se cântăresc 3-4 g făină, se carbonizează și după răcire se adaugă 3-4 picături de perhidrol. Apoi se calcinează în mufă la roșu.Se răcește în exicator și după circa 30 min se cântărește.

% Cenușă=

în care: M1-masa făinii supusă calcinării, g

M2-masa cenușei, g

U – umiditatea făinii, %.

5.2.9. Determinarea variațiilor de volum și a comportării pastelor făioase la fierbere

Principiul metodei:

Metoda se bazează pe determinarea volumului de lichid dislocuit de o cantitate cunoscută de paste, înainte și după fierbere.

Materiale necesare:

– cilindru gradat 500 ml

– balanță tehnică

– sursă de încălzire

– vas pentru fierbere

Mod de lucru :

Într-un cilindru gradat de 500 ml umplut cu apă de 15-20 ̊ C pâna la un anumit nivel se introduc 30 g paste făinoase. Se îndepărtează bulele de aer prin agitare și se notează nivelul la care s-a ridicat lichidul.

Se varsă apa din cilindru, iar pastele se introduc într-un vas de circa 600 ml cu apă clocotită și se fierb maxim 20 minute până ce pastele devin moi.

După determinarea firberii se scurg pastele făinoase pe o strecurătoare și li se determină din nou volumul după metoda descrisă.

Calculul rezultatelor:

Raportul creșterii de volum se calculează după formula:

Raportul creșterii de volum = v2 / v1

în care : v1 – volumul pastelor făinoase înainte de fierbere, ml

v2 – volumul pastelor făinoase după fierbere, ml

Capitolul 6. Interpretarea rezultatelor

6.1. Analza făinii pentru paste

Determinarea aciditatii

Fig.6.1. Valorile aciditatii pt. cele 3 sortimente de faina

Dintre tipurile de faina utilizate la prepararea pastelor, faina de linte a prezentat reactia cea mai acidă.

Determinarea umiditatii

Fig. 6.2. Valorile continutului de umiditate pt. cele 3 sortimente de faina

Faina de linte a prezentat valorile cele mai ridicate ale aciditatii si umiditatii, iar faina de orez valorile cele mai scazute, fiind cea mai stabila la depozitare.

Determinarea continutului de substante minerale

Fig.6.3. Valorile continutului de substante minerale pt. cele 3 sortimente de faina

Faina de linte prezinta o valoare nutritiva mai ridicata, comparativ cu faina de orez si mei, dar este mai putin stabila la depozitare datorita continutului mai ridicat al umiditatii si aciditatii.

6.2. Analiza aluatului pentru paste

Determinarea aciditatii aluatului pt. paste

S-a urmarit variatia aciditatii celor 3 tipuri de aluat in raport cu timpul de uscare (50-60oC), la intervale de 30 minute.

Fig.6.4. Variatia aciditatii aluatului pt. paste in raport cu timpul de uscare

S-a constatat ca aciditatea aluatului pt. paste are o variatie neregulata, prezentand o evolutie crescatoare in primele 120 minute de uscare, apoi o descrestere datorata inactivarii enzimelor si blocarii proceselor fermentative.

Determinarea umiditatii aluatului pt. paste

Se face prin uscarea la etuva, la 103±2oC, a unei probe de 5 g, pana la masa constanta.

Fig.6.5. Variatia umiditatii aluatului pt. paste in raport cu timpul de uscare

Dupa preparare, aluatul pt. paste a prezentat un continut de umiditate de 26,7% pt. R1, 29,76% pt R2 si 31,82 % pt. R3. S-a constatat o viteza de evaporare a apei mai mare in primele 90 minute de uscare, umiditatea ajungand la valorile de 13,36% pt. R1, 14,42% pt. R2 si 15,79% pt. R3, iar pana la minutul 180 are loc o descrestere mai lenta.

6.3. Analiza pastelor

Determinarea aciditatii pastelor fainoase

Aciditatea reprezinta suma acizilor si a combinatiilor cu reactie acida care  se afla in produsul de analizat.

Fig.6.6. Valorile aciditatii pt. diferite sortimente de paste fainoase aglutenice

Valorile aciditatii s-au incadrat in limita maxima admisa de STAS 756-55 de 3,5 grade, reactie mai acida prezentand preparate din faina de linte.

Determinarea umiditatii pastelor fainoase

Se face prin uscarea la etuva, la 130±2oC, a unei probe de 3 g, pana la masa constanta.

Fig.6.7. Valorile umiditatii pt. diferite sortimente de paste fainoase aglutenice

Dupa asigurarea unei perioade de repaos pentru paste, in care se la in contact cu mediul umed, se realizeaza o uniformizare a umiditatii, ajungand la valorile indicate in fig. 7.

Valorile umiditatii s-au incadrat in limita maxima admisa de STAS de 12%, stabilitate mai mare la depozitare prezentand R1 si R2.

Determinarea continutului de substante minerale

Cenusa reprezinta reziduul obtinut dupa calcinarea probei de analizat la 525±25oC, pana la masa constanta.

Fig.6.8. Valorile continutului de substante minerale pt. diferite sortimente de paste fainoase aglutenice.

R3 a prezentat valoarea cea mai ridicata a cenusii, aducand un aport important de substante minerale de 2,3, respectiv 1,75 ori mai mare fata de R1 si R2.

Determinarea variatiilor de volum si a comportarii pastelor fainoase la fierbere

Metoda se bazeaza pe determinarea volumului de lichid dislocuit de o cantitate cunoscuta de paste, inainte si dupa fierbere.

Fig.6.9. Valorile variatiilor de volum pt. diferite sortimente de paste fainoase aglutenice

Precum se observa in fig.9, in urma fierberii o crestere mai accentuata a volumului pastelor are loc in cazul R1 si R2.

CONCLUZII

Pastele făinoase aglutenice au prezentat caracteristici fizico-chimice corespunzatoare, iar din punct de vedere senzorial, cele preparate din făina de linte s-au lipit și au format conglomerate în urma fierberii;

Cresterea în volum a pastelor la fierbere este mai mica în comparație cu pastele care conțin gluten;

Lipsa glutenului determina dificultăți în obținerea unui produs corespunzător;

Procesul de fabricare a pastelor trebuie adaptat, iar rețeta de fabricație trebuie stabilită cu ingrediente care să compenseze lipsa glutenului.

Se impune o continuare a cercetării în acest domeniu, în direcția stabilirii unei incidențe a bolii, a dezvoltării de manuale de prezentare de produse aglutenice și recomandări dietetice, de programe de educație dietetică a persoanelor cu intoleranță la gluten.