Suport de cursSuport de curs

Centrul Universitar Nord din Baia Mare

Prof.dr.ing. Anca Mihaly Cozmuţa

IPA III

OBIECTIVE ALE CURSULUIOBIECTIVE ALE CURSULUI

Însuşirea noţiunilor teoretice şi Însuşirea noţiunilor teoretice şi practice legate de structura practice legate de structura materiilor prime şi auxiliare folosite materiilor prime şi auxiliare folosite în procesul de panificaţie, a în procesul de panificaţie, a proceselor specifice panificaţiei, a proceselor specifice panificaţiei, a principalelor produse şi a defectelor principalelor produse şi a defectelor lor. lor.

CUPRINSCUPRINSCAPITOLUL 1. ASPECTE INTRODUCTIVECAPITOLUL 1. ASPECTE INTRODUCTIVE

CAPITOLUL 2. MATERII PRIME ŞI AUXILIARE FOLOSITE ÎN INDUSTRIA CAPITOLUL 2. MATERII PRIME ŞI AUXILIARE FOLOSITE ÎN INDUSTRIA PANIFICAŢIEI ŞI A PRODUSELOR FĂINOASE PANIFICAŢIEI ŞI A PRODUSELOR FĂINOASE

2.1 Descrierea materiilor prime şi a materiilor auxiliare 2.1 Descrierea materiilor prime şi a materiilor auxiliare

2.2 Recepţia materiilor prime şi auxiliare 2.2 Recepţia materiilor prime şi auxiliare

2.3 Depozitarea materiilor prime şi auxiliare 2.3 Depozitarea materiilor prime şi auxiliare 2.4 Pregătirea şi dozarea materiilor prime şi auxiliare 2.4 Pregătirea şi dozarea materiilor prime şi auxiliare

CAPITOLUL 3. TEHNOLOGIA PANIFICAŢIEICAPITOLUL 3. TEHNOLOGIA PANIFICAŢIEI 3.1 Schema generală de operaţii a procesului tehnologic3.1 Schema generală de operaţii a procesului tehnologic

3.2 Metode de preparare a aluatului 3.2 Metode de preparare a aluatului

3.3 Fermentarea aluatului 3.3 Fermentarea aluatului

3.4 Pregătirea aluatului pentru coacere 3.4 Pregătirea aluatului pentru coacere

3.5 Coacerea aluatului 3.5 Coacerea aluatului

3.6 Depozitarea pâinii 3.6 Depozitarea pâinii

3.7 Defecte ale pâinii 3.7 Defecte ale pâinii

BIBLIOGRAFIE BIBLIOGRAFIE

CAPITOLUL 1. ASPECTE INTRODUCTIVECAPITOLUL 1. ASPECTE INTRODUCTIVE

Deşi pâinea şi produsele făinoase sunt alimente milenare, industria alimentară este orientată tot mai mult spre lărgirea gamei sortimentale. Astfel, pe lângă tehnologiile noi de obţinere a produselor făinoase, asistăm la apariţia şi dezvoltarea unor tehnologii noi, adaptate cerinţelor internaţionale de producere a alimentelor pe bază de cereale integrale, a produselor expandate, alimente semi sau gata fabricate, alimente congelate.

CAPITOLUL 2. MATERII PRIME ŞI MATERII AUXILIARE CAPITOLUL 2. MATERII PRIME ŞI MATERII AUXILIARE FOLOSITE ÎN INDUSTRIA DE PANIFICAŢIE ŞI A FOLOSITE ÎN INDUSTRIA DE PANIFICAŢIE ŞI A

PRODUSELOR FĂINOASEPRODUSELOR FĂINOASE

1. 1. FĂINA DE GRÂUFĂINA DE GRÂU

Germenede grâu

Endosperm

Tărâţe

Extracţie mică

Extracţie mare

A.ProteineA.Proteine

Proteinele gluteniceProteinele glutenice gliadina glutenina glutengliadina glutenina gluten

B. Glucide simpleB. Glucide simple

C. Poliglucide C. Poliglucide Are ponderea cea mai mare dintre glucide, fiind localizat Are ponderea cea mai mare dintre glucide, fiind localizat

preponderent în endosperm şi de aceea, conţinutul lui în făină preponderent în endosperm şi de aceea, conţinutul lui în făină scade cu creşterea extracţiei. Este un scade cu creşterea extracţiei. Este un poliglucid poliglucid nefermentescibilnefermentescibil, sintetizat de plantă ca o matrice semi-, sintetizat de plantă ca o matrice semi-cristalină, cristalină, la suprafaţa granulei fiind prezente cantităţi reduse la suprafaţa granulei fiind prezente cantităţi reduse de lipide, proteine şi mineralede lipide, proteine şi minerale. .

În structura amidonului, În structura amidonului, intră două componente: intră două componente: aamilozmilozaa şişi amilopectinamilopectinaa

AmilozaAmiloza este formată din resturi de glucoză unite în poziţiile este formată din resturi de glucoză unite în poziţiile (1, (1, 4), este solubilă în apă rece cu care formează un gel coloidal. 4), este solubilă în apă rece cu care formează un gel coloidal. Structura primară a amilozei este liniarăStructura primară a amilozei este liniară iar cea secundara sub iar cea secundara sub forma de helix..forma de helix..

Cristale de amiloza Cristale de amiloza

Structura secundară (helix) a amilozei (wps.prenhall.com/ .../Text_Images/FG22_03.JPG).

Structura primară a amilozei (www.biorama.ch/... /b35bchem/ b10kh/img/kh400.gif)

AmilopectinaAmilopectina este formată din resturi de este formată din resturi de - glucoză unite în - glucoză unite în poziţiile (1, 4) şi (1, 6) poziţiile (1, 4) şi (1, 6) ((www.theses.ulaval.ca/www.theses.ulaval.ca/ 2005/23027/23027008.jpg 2005/23027/23027008.jpg) şi este ) şi este insolubilă în apă, formând cu aceasta un clei, a cărui insolubilă în apă, formând cu aceasta un clei, a cărui consistenţă depinde de cantitatea folosită. consistenţă depinde de cantitatea folosită. AApare sub forma pare sub forma unor elice duble dispuse în lamele între care se intercalează unor elice duble dispuse în lamele între care se intercalează lamele amorfe legate în poziţiile 1-6 formate din amiloză lamele amorfe legate în poziţiile 1-6 formate din amiloză

Cristale ramificate de amilopectină

Structura primară a moleculei de amilopectină

D. ENZIMED. ENZIMESunt compuşi activi care catalizează transformările chimice ale Sunt compuşi activi care catalizează transformările chimice ale

substanţelor.În bobul de grâu, enzimele sunt concentrate în substanţelor.În bobul de grâu, enzimele sunt concentrate în mare parte în germene, la periferia endospermului în stratul mare parte în germene, la periferia endospermului în stratul subaleuronic) şi stratul aleuronic. subaleuronic) şi stratul aleuronic.

Mecanismul de actiune al unei enzimeMecanismul de actiune al unei enzimewww.universe-review.ca/I11-05-emzyme.jpgwww.universe-review.ca/I11-05-emzyme.jpg

■ ■ -Amilaza-Amilaza: : se găseşte în cantităţi reduse în făina de grâu obişnuită, se găseşte în cantităţi reduse în făina de grâu obişnuită, cantitatea fiind mai ridicată în făina obţinută din grâu încolţit. Ea cantitatea fiind mai ridicată în făina obţinută din grâu încolţit. Ea este localizată în învelişul seminal al bobului matur, în stratul este localizată în învelişul seminal al bobului matur, în stratul aleuronic şi foarte puţin în endosperm. aleuronic şi foarte puţin în endosperm.

◄◄ atacă legăturile (1,4) (atacă legăturile (1,4) (nu şi cele 1,6nu şi cele 1,6) din structura amidonului ) din structura amidonului cu cu

formare iniţială de oligozaharide şi în final de maltoză şi glucoză formare iniţială de oligozaharide şi în final de maltoză şi glucoză ◄ ◄ macroscopic, se observă o macroscopic, se observă o corodare corodare aa amidonului (sensibilizare amidonului (sensibilizare

a a granulei), o acţiune de lichefiere şi dextrinizaregranulei), o acţiune de lichefiere şi dextrinizare ◄◄ este termorezistentă (este termorezistentă (ttemperaturemperatura optimă de activare a optimă de activare 60-60-

66oC66oC ■■ -Amilaza-Amilaza apare în cantităţi mai ridicate, fiind prezentă parţial în apare în cantităţi mai ridicate, fiind prezentă parţial în

stare legată-inactivă (1/3 din total) şi restul în stare liberă – activă. stare legată-inactivă (1/3 din total) şi restul în stare liberă – activă. Spre deosebire de Spre deosebire de -amilază, -amilază, -amilaza este localizată şi în -amilaza este localizată şi în endosperm şi germene. endosperm şi germene.

◄◄ hidrolizează legăturile (1,4) de la capetele ne-reducătoare alehidrolizează legăturile (1,4) de la capetele ne-reducătoare aleamidonului cu formare de maltozăamidonului cu formare de maltoză ◄◄ este activată la este activată la pH pH optim optim = 4,= 4,5 - 4,65 - 4,6 ◄◄ este termosensibilă (temperatura optimă de activare 48...51oC este termosensibilă (temperatura optimă de activare 48...51oC ◄ ◄ din punct de vedere macroscopic, din punct de vedere macroscopic, β-amilaza manifestă o acţiune β-amilaza manifestă o acţiune de zaharificarede zaharificare

Modul de actiune al Modul de actiune al

Modul de actiune al -Amilazei

E. INCARCATURA MICROBIOLOGICA E. INCARCATURA MICROBIOLOGICA a făinii este reprezentată a făinii este reprezentată preponderent de către bacterii (în general lactice) şi în proporţie preponderent de către bacterii (în general lactice) şi în proporţie mai mică de drojdii şi mucegaiuri mai mică de drojdii şi mucegaiuri

bacterii lactice drojdiibacterii lactice drojdii

2. APA TEHNOLOGICA: 2. APA TEHNOLOGICA: este un component indispensabil este un component indispensabil aluatuluialuatului; i; in prezenţa ei au loc următoarele procese:n prezenţa ei au loc următoarele procese:

proteinele glutenice se hidratează şi formează glutenul; proteinele glutenice se hidratează şi formează glutenul; pentozanii şi amidonul absorb apă contribuind la pentozanii şi amidonul absorb apă contribuind la

construirea scheletului glucidic al pâinii;construirea scheletului glucidic al pâinii; nivelul de hidratare al aluatului influenţează decisiv nivelul de hidratare al aluatului influenţează decisiv

structura aluatului şi implicit caracteristicile pâiniistructura aluatului şi implicit caracteristicile pâinii

3. 3. AFÂNĂTORIIAFÂNĂTORII BIOCHIMICI BIOCHIMICI

Sunt rSunt reprezentaţi de drojdia de panificaţieeprezentaţi de drojdia de panificaţie: : aparţine speciei aparţine speciei Sacchromyces cerevisiaeSacchromyces cerevisiae, de fermentaţie superioară, putând , de fermentaţie superioară, putând fermenta glucoza, maltoza şi fructoza, cu formare de alcool etilic fermenta glucoza, maltoza şi fructoza, cu formare de alcool etilic şi dioxid de carbon, ca produse principale, la care se adaugă şi şi dioxid de carbon, ca produse principale, la care se adaugă şi produse secundare (alcooli superiori, acizi carbonilici, aldehice, produse secundare (alcooli superiori, acizi carbonilici, aldehice, cetone, etc).cetone, etc).

Tipuri de drojdieTipuri de drojdie::

Drojdie comprimată (calup sau fărâmiţată)Drojdie comprimată (calup sau fărâmiţată)

Drojdie uscată Drojdie uscată

Drojdie uscată activă protejatăDrojdie uscată activă protejată

Drojdie uscată activă instant Drojdie uscată activă instant

Drojdie lichidăDrojdie lichidă

4. SAREA4. SAREA

● ● Sare dură (granulometrie mare) Sare dură (granulometrie mare)

● ● Sare fină (granulometrie redusăSare fină (granulometrie redusă))

● ● Sare neagră (conţinut şi aromă de sulf)Sare neagră (conţinut şi aromă de sulf)

● ● Sare de mare (conţinut ridicat de săruri de Ca, Mg şi Sare de mare (conţinut ridicat de săruri de Ca, Mg şi II))

● ● Sare Hawaiană (bogată în oxizi de fier) Sare Hawaiană (bogată în oxizi de fier)

● ● Sarea pentru covrigiSarea pentru covrigi

5. GRASIMILE5. GRASIMILE: s: sunt materii auxiliare care se adaugă în faza de unt materii auxiliare care se adaugă în faza de aluat şi ale căror roluri sunt:aluat şi ale căror roluri sunt:

cresc valoarea nutritivă a produsuluicresc valoarea nutritivă a produsului adăugate în cantităţi optime, îmbunătăţesc calităţile adăugate în cantităţi optime, îmbunătăţesc calităţile

reologice ale aluatului.reologice ale aluatului.

● ● MargarinaMargarina

● ● Uleiurile vegetale lichideUleiurile vegetale lichide

● ● Untura de porcUntura de porc

● ● Shortening-urileShortening-urile ((amestecuri de grăsimi, amestecuri de grăsimi, formate dintr-o bază de uleiuri parţial hidrogenate formate dintr-o bază de uleiuri parţial hidrogenate şi o grăsime tare, complet hidrogenatăşi o grăsime tare, complet hidrogenată;; opţional opţional putând conţine şi emulgatori, antioxidanţiputând conţine şi emulgatori, antioxidanţi))

6. Alte ingrediente6. Alte ingrediente

●● Oua Oua

● ● LLaptele si produsele lactate aptele si produsele lactate

● ● Fibrele alimentare Fibrele alimentare

●● IndulcitoriIndulcitori

●● AmelioratoriAmelioratori

● ● Condimentele şi seminţele Condimentele şi seminţele

I. FRAMANTAREAI. FRAMANTAREA

ScopScop:: obţineobţinerearea un unuiui aluat omogen, cu structură şi proprietăţi aluat omogen, cu structură şi proprietăţi vâscoelastice specifice, cavâscoelastice specifice, ca

urmare a amestecării profunde a urmare a amestecării profunde a ccomponentelor folosite omponentelor folosite

A. A. Legarea apei prin adsorbţieLegarea apei prin adsorbţie: : Moleculele polare ale apei Moleculele polare ale apei reacţionează numai cu grupările polarereacţionează numai cu grupările polare ale componenţilor făinii. ale componenţilor făinii. In jurul acestor grupări se formează pelicule de hidratare, In jurul acestor grupări se formează pelicule de hidratare, menţinute prin legături de hidrogen (o peliculă de hidratare este menţinute prin legături de hidrogen (o peliculă de hidratare este formată din 1-2 straturi de molecule de apă adsorbite). formată din 1-2 straturi de molecule de apă adsorbite).

B. Legarea apei prin osmozăB. Legarea apei prin osmoză: : principalul mecanism prin care apa principalul mecanism prin care apa este legată în aluateste legată în aluat: : apa pătrunde în interiorul micelei şi apa pătrunde în interiorul micelei şi determină creşterea în volum a acesteia.determină creşterea în volum a acesteia.

C. Legarea apei mecanicC. Legarea apei mecanic: : apa reţinută în micro şi macro-capilare apa reţinută în micro şi macro-capilare

şi apa de umectare.şi apa de umectare.

A. A. PROCESE FIZICEPROCESE FIZICE LA FRAMANTARE LA FRAMANTARE

1.1. ACŢIUNEA MECANICĂACŢIUNEA MECANICĂ

●● Faza de adsorbtie a apei cu formare de Faza de adsorbtie a apei cu formare de mici mici aglomerări umede aglomerări umede

● ● FFaza de dezvoltare a aluatului aza de dezvoltare a aluatului

● ● Faza de stabilitate Faza de stabilitate

●● Faza de înmuiere Faza de înmuiere

B.B. PROCESE COLOIDALE PROCESE COLOIDALE

hidratarea componenţilor făiniihidratarea componenţilor făinii formarea structurii glutenului şi aluatuluiformarea structurii glutenului şi aluatului peptizarea proteinelorpeptizarea proteinelor

Gliadina Glutenina

Gluten

C.C.PROCESE BIOCHIMICEPROCESE BIOCHIMICE

Se declanseaza:Se declanseaza:

AmilolizaAmiloliza:: cresc cantităţile de maltoză şi dextrine (în special cresc cantităţile de maltoză şi dextrine (în special beta-dextrinele limită beta-dextrinele limită

PProteolizaroteoliza:: creşterea compuşilor cu azot solubil în aluat creşterea compuşilor cu azot solubil în aluat

AActivitatea lipooxigenazeictivitatea lipooxigenazei:: oxidează, în prezenţa oxigenului oxidează, în prezenţa oxigenului înglobat în aluat, acizii graşi liberi polinesaturaţi şi înglobat în aluat, acizii graşi liberi polinesaturaţi şi monogliceridele acestoramonogliceridele acestora; ; se formează hidroperoxizi se formează hidroperoxizi

II. II. FERMENTAREA ALUATULUIFERMENTAREA ALUATULUI

EEste operaţia cuprinsă între sfârşitul operaţiei de frământare şi ste operaţia cuprinsă între sfârşitul operaţiei de frământare şi operaţia de divizare, pe parcursul căreia în urma unor procese operaţia de divizare, pe parcursul căreia în urma unor procese biochimice, microbiologice, coloidale şi fizice se obţine un aluat biochimice, microbiologice, coloidale şi fizice se obţine un aluat cu o serie de caracteristici: cu o serie de caracteristici:

capacitate ridicată de reţinere a gazelorcapacitate ridicată de reţinere a gazelor capacitate mare de formare a gazelorcapacitate mare de formare a gazelor volum mare, extensibil şi rezistent. volum mare, extensibil şi rezistent.

A. A. PROCESE BIOCHIMICEPROCESE BIOCHIMICE

SSunt catalizate de enzimele din aluat (provenite în principal din unt catalizate de enzimele din aluat (provenite în principal din făină), care acţionează asupra componentelor făinii.făină), care acţionează asupra componentelor făinii.

AMILOLIZAAMILOLIZA este procesul de hidroliză a amidonului sub acţiunea este procesul de hidroliză a amidonului sub acţiunea enzimelor amilolitice (α - şi β – amilaza), care conduce la enzimelor amilolitice (α - şi β – amilaza), care conduce la acumularea în aluat a maltozei şi dextrineiacumularea în aluat a maltozei şi dextrinei

Molecula de enzimă

Molecula de amidon

Complexul enzimă-amidon

Ruperea legăturilor α – 1,4 glucozidice

Compuşi solubili în apă a amidonului descompus

Molecula de enzimă gata pentru un nou atac asupra moleculei de amidon

Etape ale amilolizei

PROTEOLIZAPROTEOLIZA Sub acţiunea enzimelor proteolitice are loc degradarea Sub acţiunea enzimelor proteolitice are loc degradarea

proteinelor din structura aluatului, un rol important având proteinelor din structura aluatului, un rol important având degradarea proteinelor glutenice care constituie glutenul şi care degradarea proteinelor glutenice care constituie glutenul şi care determină modificarea caracteristicilor reologice ale aluatului determină modificarea caracteristicilor reologice ale aluatului

B.B. PROCESE MICROBIOLOGICEPROCESE MICROBIOLOGICE

SSe desfăşoară sub acţiunea microbiotei existente în aluat şi e desfăşoară sub acţiunea microbiotei existente în aluat şi sunt în general procese fermentative care conduc la formarea, sunt în general procese fermentative care conduc la formarea, în principal, a CO2, a alcoolilor şi a energiei.în principal, a CO2, a alcoolilor şi a energiei.

Amilaza din făină

Drojdie

Fermentaţia alcoolică

maltoza glucoza

III. III. PREGĂTIREA ALUATULUI PENTRU COACEREPREGĂTIREA ALUATULUI PENTRU COACERE

Divizarea aluatului Divizarea aluatului PremodelareaPremodelarea Repaosul intermediar Repaosul intermediar Modelarea finală Modelarea finală Dospirea finală Dospirea finală Condiţionarea aluatului înainte de coacereCondiţionarea aluatului înainte de coacere - - Spoirea (umezirea) aluatuluiSpoirea (umezirea) aluatului

- Înţepăturile/crestarea- Înţepăturile/crestarea

IV.COACEREA ALUATULUIIV.COACEREA ALUATULUI

Este operaţia de transformare a aluatului în produs finit sub Este operaţia de transformare a aluatului în produs finit sub influenţa căldurii, în urma căruia se formează miezul şi coaja influenţa căldurii, în urma căruia se formează miezul şi coaja pâinii şi creşte volumul acesteia pâinii şi creşte volumul acesteia

A. PROCESE FIZICE A. PROCESE FIZICE

încălzirea aluatuluiîncălzirea aluatului modificarea umidităţii aluatuluimodificarea umidităţii aluatului creşterea în volum a bucăţii de aluatcreşterea în volum a bucăţii de aluat

B. PROCESE COLOIDALEB. PROCESE COLOIDALE

Condiţionează transformarea aluatului în miez de pâine şi modifică Condiţionează transformarea aluatului în miez de pâine şi modifică starea de legare a apei, astfel încât miezul, deşi are o umiditate starea de legare a apei, astfel încât miezul, deşi are o umiditate mai mare decât umiditatea iniţială a aluatului, pare uscat mai mare decât umiditatea iniţială a aluatului, pare uscat datorită modificărilor hidrofilice pe cale termică.datorită modificărilor hidrofilice pe cale termică.

coagularea (denaturarea) termică a proteinelorcoagularea (denaturarea) termică a proteinelor gelificarea amidonuluigelificarea amidonului

Granulă de amidon intactă Absorbţia iniţială de apă

Granulă gelatinizată şi amiloză deversată în mediu apos exterior

Granulă de amidon dezmembrată şi lanţuri de amiloză şi amilopectină eliminate în soluţia exterioară

C.C. PROCESE BIOCHIMICEPROCESE BIOCHIMICE

Procesele biochimice se datorează continuării activităţii enzimatice Procesele biochimice se datorează continuării activităţii enzimatice începute în faza de frământare şi în principal sunt de natură începute în faza de frământare şi în principal sunt de natură hidrolitică. hidrolitică.

Desfăşurarea acestor procese este favorizată de doi factori:Desfăşurarea acestor procese este favorizată de doi factori: efect accelerator exercitat de către aportul termicefect accelerator exercitat de către aportul termic creşte atacabilitatea substratului (amidon, proteine) ca creşte atacabilitatea substratului (amidon, proteine) ca

urmare a modificărilor pe care le-au suferit (gelatinizarea urmare a modificărilor pe care le-au suferit (gelatinizarea amidonului, denaturarea termică a proteinelor).amidonului, denaturarea termică a proteinelor).

D. D. PROCESE MICROBIOLOGICEPROCESE MICROBIOLOGICE

Pe parcursul coacerii, continuă procesele microbiologice Pe parcursul coacerii, continuă procesele microbiologice începute în etapa de fermentare începute în etapa de fermentare

V. DEFECTE ALE PAINIIV. DEFECTE ALE PAINII

Găuri în pâine Găuri în pâine

Absenţa volumuluiAbsenţa volumului

Pâine mucegăită Pâine mucegăită

Coajă arsă Coajă arsă