Curs Panificatie DV

7/28/2019 Curs Panificatie DV

http://slidepdf.com/reader/full/curs-panificatie-dv 1/160

Tehnologie in industria panificatiei

Cuprins:

1. Aspecte introductive2. Materii prime si auxiliare3. Procesul tehnologic de fabricare a painii si produselor de panificatie4. Procesese tehnologice de fabricare a pastelor fainoase, biscuitilor, produselor fainoase

din foi, etc.

I. Aspecte introductive

Termenul produse făinoase este aplicat pe o scară largă produselor alimentare fabricate pe

baza unei reţete care include cantităţi semnnificative de făină de grâu sau din alte cereale camaterie primă principală, amestecate cu alte ingrediente, formate în forme distincte şi supusetratamentului termic în vederea eliminării umidităţii într-un cuptor situat într-o brutărie.

Scurt istoric

Fabricarea produselor făinoase are o instorie lungă, deşi momentul exact în timp cândoamenii au învăţat cum să prelucreze boabele de cereale nu este cunoscut. Se estimează că în

mezolitic (12000 î.e.n) omul începe să selecteze speciile de plante pentru consum şi să le sfărâme printr-o tehnică primitivă. Primele mori cu pietre apar în neolitic (3000 î.e.n.), antrenate iniţial cu braţele şi apoi, cu animale, simultan trecându-se de la consumul de boabe fierte la cel de turte coapte, preparate din cereale sfărâmate.

Popoarele din Orientul Mijlociu (asirienii, babilonieni, evreii şi egiptenii), în perioada 2500-2000 î.e.n., preparau un aluat de consistenţă redusă, frământat în cuve mari de pământ, fermentat saunefermentat şi uscat sub formă de turte la soare sau copt (mai târziu), în cuptoare.

Se presupune că babilonienii au transferat arta producerii pâinii vechilor egipteni, care la rândullor au dezvoltat primele brutării organizate, considerând brutăritul ca un meşteşug. În Egipt, în multe

cazuri, morile şi vasele în care se producea pâinea aveau forma animalelor sacre, sugerând astfel şi uncaracter religios al acestui meşteşug. Mai târziu, sporind comerţul cu grâu şi alte cereale între

popoarele antice, brutăritul s-a extins în diferite regiuni ale lumii antice, brutarii dezvoltându-şi propriul lor stil de pâine bazat fie pe convingerile lor culturale şi religioase, fie doar din simplul motivde a fi diferit de concurenţii lor. În funcţie de starea socială a consumatorilor se stabileau sorturile defăină folosite ca materie primă (şrotul de grâu pentru poporul de rând, făina cernută pentru stăpânii desclavi şi făina foarte fină, de cele mai multe ori îmbogăţită cu fructe (smochine, curmale), pentrufaraoni şi cler).

1



Mai târziu, grecii au perfecţionat tehnologia pâinii prin îmbunătăţirea calităţii şi lărgirea gameisortimentale (în izvoarele istorice se cunosc peste 72 sortimente, printre care pâine din secară, ovăz,fasole pentru populaţia săracă, pâine dietetică fabricată cu adaos de miere, lapte şi ulei pentru bogaţi,

pâine picantă pentru ospăţuri, frământată cu vin etc.), de unde s-a transmis apoi la romani, care autransformat fabricarea pâinii într-un proces complex, organizat pe mai multe faze (cumpărareagrâului, măcinarea cu cernerea făinii, prepararea, divizarea, modelarea şi coacerea aluatului şi

vinderea pâinii pe baza de cântărire şi control), introducându-se frământătoare de aluat de tip cuvă cuagitator antrenat cu forţa animală şi cuptoarele din zidărie. Acest mod meşteşugăresc nu a evoluat preamult în prima parte a evului mediu (evul mediu întunecat), deşi brutăritul a fost recunoscută ca omeserie în întreaga Europă, multe forme de pâine întâlnite în zilele noastre fiind produse încă dinaceea perioadă.

Apariţia industrializării, a aşezărilor omeneşti suprapopulate, rafinarea gusturilor în alimentaţie,a făcut, ca începând cu secolul XIX să se treacă la mecanizarea şi automatizarea avansată a proceselor din morărit şi panificaţie, la modificarea sistemelor şi principiilor tehnice folosite.

În România, primele unităţi de panificaţie de tip industrial au fost construite de către armată(manutanţele), la sfârşitul secolului XIX şi începutul secolului XX, iar după primul război mondial s-au fondat primele unităţi mari, dotate cu malaxoare şi cuptoare încălzite cu abur (Dampf).

Astfel, în România anului1935 funcţionau 36 de brutării mecanizate, cu un număr de 700salariaţi. O a l tă e tapă în dezvol t a rea indus t r ie i panif i ca ţ ie i în ţa ra noas t ră , oconstituie perioada imediat următoare celui de-al II-lea război mondial, aceastacaracterizându-se prin lărgirea capacităţii de producţie spre a se acoperi pe cale industrialăîntregul necesar de consum, mecanizarea tuturor operaţiilor grele, diversificare gameide sort imente,ajungându-se în prezent la automatizarea şi computerizarea întregului proces

tehnologic.

II. Materii prime i auxiliareș

2



1. FĂINA

Principala materie primă folosită în procesul de fabricare al produselor făinoase o reprezintă

făina de grâu, rezultată în urma procesului de măcinare al grâului în diferite variante de extrac ieț (extrac ia - cantitatea de făină rezultată din 100 kg de grâu). Gradul de extrac ie reprezintă razaț ț medie a bobului de grâu după care se realizează măcinarea, locul de pe sec iunea bobului în careț are loc atacul prin măcinare). Cu cât raza este mai mare, cu atât gradul de extrac ie este mai mare.ț

Astfel, se diferen iază:ț

- extrac ii simpleț , a căror limită inferioară pleacă de la 0, limita superioară fiind variabilă(ex. 0 - 30, 0 - 90, 0 - 100);

- extrac ii intermediareț , cu ambele limite variabile, limita inferioară fiind mai mare ca 0,iar limita superioară fiind mai mică decât 100 (ex. 30 - 85);

- extrac ii complementareț a căror limită inferioară este variabilă i mai mare decât 0,ș limita superioară fiind fixă i egală cu 100 (ex. 30 - 100, 75 - 100).ș

În func ie de gradul de extrac ie variază i cantitatea de cenu ă (substan e minerale) a făiniiț ț ș ș ț respective, care este direct propor ională cu procentajul de tărâ e care s-a pastrat în făină. La oț ț făină cu grad mare de extrac ie,ț con inutul de tărâ e în măcini ul respectiv este mai ridicat, pâineaț ț ș apropiindu-se de cea neagră i integrală, până la tipul graham (con inut integral de tărâ e).ș ț ț Acesteasunt făinuri de măcini mai mare, mai grosier, i prezintă avantajul nutri ional că păstrează unș ș ț

procent mai mare de vitamine. Făinurile cu un grad de extrac ie mai mic, deci cu un con inut maiț ț

scăzut de tărâ e, prezintă avantajul unei mai bune prelucrării tehnologice, permi ând fabricareaț ț păinii i a produselor de panifica ie pe linii cu mecanizare avansată.ș ț

În func ie de con inutul în cenusă, făina de grâu se clasifică în următoarele grupe:ț ț

a) făină albă, se fabrică în următoarele sortimente:

- făină albă 480, este făina cu un con inut de cenu ă de maximum 0,48%;ț ș

- făină albă superioară trei nule (000), este făina cu un con inut de cenu ă de maximumț ș 0,48% i cu un con inut de gluten umed egal sau mai mare de 28%;ș ț

- făină albă 550, este făina cu un con inut de cenu ă de maximum 0,55%;ț ș

- făină albă 650, este făina care are un con inut de cenu ă de maximum 0,65%.ț ș

b) făină semialbă, este făina care are un con inut de cenu ă cuprins între 0,66 i 0,9%.ț ș ș Aceasta se clasifică în:

- făină semialbă 800, făina cu un con inut de cenu ă de maximum 0,8%;ț ș

- făină semialbă 900, făina cu un con inut de cenu ă de maximum 0,9%.ț ș

3



c) făină neagră, este făina care are un con inut de cenu ă cuprins între 0,91 i 1,4%. Înț ș ș această categorie deosebim:

- făină neagră 1 250, făina cu un con inut de cenu ă de maximum 1,25%;ț ș

- făina neagră 1 350 ce are 1,35% cenu ă.ș

d) făina dietetică este făina care are un con inut de cenu ă 1,4 – 2,2%:ț ș

- făina dietetică 1750 ce con ine 1,75% procent maximum de cenu ă.ț ș

Cifrele care desemnează tipurile de făină reprezintă con inutul maxim de substan e mineraleț ț (cenu ă) ale făinii multiplicat cu 1000, sau mg cenu ă la 100 g făină, i define te gradul deș ș ș ș extrac ie.ț

Cum se ob in aceste cifre? În laborator, fiecare tip de făină (măcini ) se arde la temperaturiț ș înalte, după indica ii stabilite conform standardelor interna ionale (ISO 2171 i ICC 104/1). Cenu aț ț ș ș astfel rezultată reprezintă continu ul de substan e minerale al respectivului tip de făină.ț ț

Făina ob inută din bobul îț ntreg are o extrac ie de 100%, deci un con inut maxim de tărâ e. Cenu aț ț ț ș

ob inută din arderea ei se apropie, uneori chiar depă e te, de 2g la 100g de făină arsă.ș ș ș

Făina albă (cu grad de extrac ie de 50 – 60%) lasă doar vreo 0,4g de cenu ă la 100g făină.ț ș

Utilizări ale diverselor tipuri de făină:

Făina tip 550: făina din grâu dur, folosită în mod standard în re ete de prăjituri i foietaje;ț ș

Făină tip 450: făina din grâu obi nuit, mai moale, folosită in retete de patiserie;ș

Făină tip 650 – 1100: făinuri mai dure i mai închise la culoare, bune pentru re ete de pâine;ș ț

Făină de tip 1500 – 1750: făina integrală, pentru pâine integrală/graham.

1.1. Compoziţia chimică si biochimică a făinii

1.1.1. Proteinele.

Făina conţine în medie între 10 i 12% proteine, iar conţinutul minim pentru a fi panificabilăș este de 7%. Conţinutul de proteine al făinii depinde de soiul şi calitatea grâului din care provine, de

părţile anatomice care intră în formarea făinii şi de gradul de extracţie al acesteia.

Variaţia conţinutului de proteine al făinii cu gradul de extracţie se datorează repartizării

neuniforme a proteinelor în bob. Creşterea conţinutului total de proteine este aproape liniară pânăla extracţia simplă de 90% şi creşte brusc în intervalul 90 – 98%, datorită conţinutului mai mare de proteine din stratul aleuronic (fig. 2.1). Calitatea proteinelor făinii variază invers proporţional faţăde conţinutul lor (scade cu creşterea gradului de extracţie).

4



Fig. 2.1. Variaţia conţinutului de proteine cu extracţia făinii

Compoziţia proteinelor din grâu.

Proteinele grâului sunt formate din: proteine neglutenice (solubile) şi proteine glutenice.

1. Proteinele neglutenice (solubile) – reprezintă circa 15% din totalul proteinelor, şi între0,13 i 0,45% faţă de masa făinii. Sunt foarte eterogene şi cuprind albumine (3 – 5%), globuline (5ș

– 11%), proteine sub formă de complecşi cu lipidele şi glucidele, proteine coagulante, proteinespumante, enzime, peptide, aminoacizi.

Proteinele solubile au următoarele acţiuni (rol tehnologic):

- proteinele şi peptidele care conţin cisteină pot intra în reacţie cu oxidanţii şi în reacţiilede schimb sulfhidril – disulfuric influenţând astfel proprietăţile reologice ale aluatului;

- sub formă hidrolizată, ele pot fi utilizate drept sursă azotoasă de către microbiotaaluatului;

- alături de glucidele reducătoare, produsele lor de hidroliză pot intra în reacţii de tipMaillard, contribuind astfel la colorarea cojii şi formarea aromei.

2. Proteinele glutenice – reprezintă circa 85% din totalul proteinelor făinii şi constituie proteinele de rezervă ale endospermului. Deoarece sunt prezente numai în endosperm, conţinutulacestora în făinuri scade odată cu creşterea gradului de extracţie, mai pronunţat peste 70%.

Proteinele glutenice sunt formate din prolamine şi gluteline. Dintre prolamine în făina degrâu este prezentă gliadina, iar dintre gluteline, glutenina.

Gliadina – reprezintă proteina din grâu ( i din secară) solubilă în soluţii apoase de alcoolș 70%, şi este insolubilă în apă şi alcool absolut. Reprezintă cca. 35 – 45% din totalul proteinelor făinii şi între 4 i 6 % din masa bobului. Alte prolamine: hordeina orzului, avenina ovazului siș zeina porumbului

Glutenina (în grâu i secară) - este considerată principalul component al proteinelor ș glutenice i reprezintă proteina care rămâne după ce s-au extras albuminele, globulinele şiș gliadinele cu soluţie alcoolică 70%.

5



Glutenina reprezintă între 40 i 45% din totalul de proteine al făinii şi între 4 i 6 % din masaș ș totală a bobului. Este insolubilă în apă şi alcool absolut, dar este solubilă în soluţii diluate de acizii,

baze. Glutenina se caracterizează prin elasticitate mare şi extensibilitate mică.

Rolul tehnologic al proteinelor glutenice

Proteinele glutenice influenţează decisiv desfăşurarea procesului tehnologic şi calitatea

pâinii, intervenind în următoarele procese:- la frământare, unde leagă aproximativ jumătate din apa absorbită de făină;

- în urma hidratării şi acţiunii mecanice de frământare formează glutenul sub forma uneireţele de filme proteice de care depind în cea mai mare parte proprietăţile reologice ale aluatului,rezistenţa, extensibilitatea, elasticitatea, consistenţa;

- la fermentare, reţeaua glutenică reţine gazele de fermentare conducând la obţinerea produselor afânate;

- la coacere, în urma coagulării formează scheletul proteic al pâinii cu rol important în

fixarea formei şi volumului acesteia;

- produsele de hidroliză cu grupare amino liberă participă în reacţia Maillard de formare amelanoidinelor care intervin în colorarea cojii,

- intervin în formarea substanţelor de aromă;

- reduc viteza de învechire a pâinii.

1.1.2. Glucidele.

Glucidele reprezintă constituien ii principali ai făinii, depă ind 80%,ț ș conţinutul lor fiindinfluenţat de tipul de făină şi gradul de extracţie (mai ridicat la tipurile de făina albă, peste 82%).

Dintre glucide, amidonul este componentul cu ponderea cea mai mare în făinurile de grâu. Eleste prezent practic numai în endosperm şi de aceea conţinutul lui descreşte cu creşterea extracţieifăinii, mai accentuat pentru extracţii peste 70%. Pentru extracţie până la 70%, conţinutul deamidon variază între 75 şi 80 – 82%, iar peste aceste extracţii scade ajungând la circa 67% pentruextracţii de 90% (fig.2.2).

Amidonul este un poliglucid nefermentescibil format din două componente macromoleculare,

amiloza şi amilopectina. Amiloza constă din lanţuri liniare formate din resturi de glucoză legate α

(1,4), iar amilopectina din lanţuri ramificate, în care ramificaţiile sunt fixate pe lanţul principal prin

legături α (1,6).

6



Fig. 2.2. Variaţia conţinutului de amidon cu extracţia făinii

În făinuri, amidonul este prezent sub formă de granule de diferite forme, lenticulare şirotunde, de mărimi diferite şi cu diferite grade de deteriorare mecanică, în funcţie de soiul grâuluidin care s-au obţinut, de condiţiile climatice, de cultură şi de intensitatea măcinişului. Mărimea

granulei de amidon de grâu variază în limitele 1 – 30 µm. Din punct de vedere calitativ, în făinurisunt prezente granule de amidon intacte şi granule de amidon deteriorate, corodate. Cu cât acţiuneamecanică de măcinare este mai intensă şi sticlozitatea bobului mai mare, cu atât deteriorareagranulei este mai mare.

Rolul tehnologic al amidonului

Amidonul intervine în următoarele procese:

- la frământarea aluatului, participă la hidratarea făinii, un rol important în acest procesavându-l granulele de amidon deteriorate mecanic;

- în aluat, granulele de amidon fiind înconjurate de pelicule proteice, mărimea granuleiinfluenţează valoarea forţelor de interacţiune, deci însuşirile reologice ale aluatului;

- în timpul procesului de fermentare, în urma hidrolizei de către enzimele amiloliticeformează maltoza, principalul glucid fermentescibil din aluat. Acesta, în urma fermentării produsăde drojdie, formează dioxidul de carbon care afânează aluatul;

- în procesul de coacere, însuşirea amidonului de a gelatiniza are un rol deosebit, granulelede amidon preluând funcţii importante prin legarea apei eliberată de proteine în urma coagulării;

- maltoza formată în urma hidrolizei enzimatice a amidonului participă la formarea culorii

cojii şi a substanţelor de aromă;

- joacă rolul principal în învechirea pâinii.

Poliglucidele neamidonoase.

Se găsesc în pereţii celulelor şi în învelişul bobului, i se împart în trei grupe: celuloză,ș β-

glucani şi pentozani.

7



Celuloza – este prezentă în proporţie ridicată în straturile periferice ale bobului şi esteaproape absentă în endosperm. Din acest motiv, conţinutul în celuloză al făinurilor este mic pentruextracţii sub 70% şi creşte pentru extracţii peste 70%.

β - Glucanii – sunt prezenţi în cantită i mici în grâu.ț

Pentozanii – bobul de grâu conţine circa 7% pentozani, din care, cea mai mare parte a

acestora se găseşte în înveliş şi în stratul aleuronic şi foarte puţin în endosperm (1,2 – 2,3%). Înurma măcinării, partea principală a pentozanilor rămâne în tărâţe. În făină, conţinutul de pentozanieste de 1,2 – 4,2 %. Sunt mai bogate în pentozani făinurile de extracţie mare, acestea con inând şiț

părţi din straturile periferice ale bobului, contrar făinurilor cu grad de extrac ie mic.ț

După solubilitatea lor, pentozanii se împart în: pentozani solubili în apă şi pentozaniinsolubili în apă (60% din total).

Rolul pentozanilor în panificaţie

Pentozanii au proprietatea de a absorbi cantităţi mari de apă, din care cauză pot influenţa

distribuţia apei în aluat şi pâine. Pentozanii solubili absorb o cantitate mare de apă, de circa trei orimai mare decât masa lor (raportată la substanţă uscată), iar pentozanii insolubili de circa 10 ori maimare.

Pentozanii solubili în apă măresc consistenţa şi timpul de dezvoltare al aluatului şiîmbunătăţesc calitatea pâinii, în timp ce pentozanii insolubili măresc consistenţa aluatului, dar reduc timpul de frământare şi volumul pâinii.

Se apreciază că prezenţa în făină a pentozanilor solubili în apă este indispensabilă pentruobţinerea unei pâini cu volum normal.

Glucidele solubile în apă

Sunt formate din dextrine, zaharoză, maltoză, glucoză, fructoză şi mici cantităţi de rafinoză şitrifructozan. Conţinutul de glucide fermentescibile (în care zaharoza este predominantă - 80%) estede 1,1 – 1,8%, conţinutul crescând cu extracţia făinii.

1.1.3. Lipidele

Lipidele sunt prezente în cantită i mici în făinuri. Conţinutul lor creşte cu gradul de extracţieț al făinii, lipidele fiind localizate în principal în germene şi stratul aleuronic (sub formă de lipide de

rezervă) şi mai puţin în endosperm.

În făinuri, lipidele se găsesc sub formă de lipide simple (mono-,di- şi trigliceride, acizi graşiliberi) care sunt predominante şi lipide complexe (lecitina), în cantităţi mici. Trigliceridelereprezintă principalele lipide ale grâului şi făinurilor de grâu.

Din punct de vedere al extractibilităţii, lipidele făinii se împart în două grupe: lipideextractibile şi lipide neextractibile.

8



Lipidele extractibile sunt formate din lipide libere (∼ 60%), care se pot extrage cu eter de

petrol, i în care intră majoritatea trigliceridelor şi acizilor graşi, şi lipide legate (ș ∼ 40%), formate

din trigliceride, fosfolipide şi glicolipide. Cea mai mare parte a lipidelor legate sunt fixate de proteine (glutenina fixează circa 80% dintre acestea, iar gliadina circa 5%).

Lipidele neextractibile cuprind lipidele aderente la granula de amidon şi se extrag cu apă

saturată cu butanol la 90-100°C. Ele reprezintă aproximativ 0,6% faţă de total lipide i suntș formate din fosfolipide, glicolipide şi acizi graşi.

Rolul lipidelor în panificaţie.

Deşi sunt prezente în proporţie mică, lipidele făinii joacă un rol tehnologic important,formând complecşi cu proteinele şi amidonul, influenţând astfel proprietăţile reologice alealuatului, calitatea pâinii şi prospeţimea ei.

1.1.4. Sărurile minerale

Conţinutul de săruri minerale al făinurilor variază după curba lui Mohs (fig.2.3). Din curbărezultă că făinurile cu extracţie până la 50% au o variaţie mică a conţinutului mineral cu gradul deextracţie, în timp ce făinurile cu extracţii cuprinse între 50-94% prezintă o variaţie foarte mare aconţinutului mineral cu gradul de extracţie datorită conţinutului mineral mare al stratului aleuronic(7% din masa sa). La extracţii mai mari de 94% variaţia este mai mică, aceste făinuri conţinândmult înveliş (pericarpul conţine 3,5% substanţe minerale faţă de masa sa).

Făinurile conţin o serie de elemente minerale, fosfor, calciu, magneziu, fier, potasiu, sodiu,zinc ş.a.. Cele mai multe (fosforul, calciu, magneziu, fierul) sunt prezente sub formă de compuşiinsolubili a căror proporţie creşte cu gradul de extracţie.

1.1.5. Vitaminele

Făinurile conţin vitamine din grupul B (B1, B2, B6), vitamina PP, unele cantităţi de acid folicşi acid pantotenic precum şi vitamina E.

Datorită repartiţiei neuniforme în bob a vitaminelor conţinutul lor în făină creşte cu gradul deextracţie. Astfel, în făinurile de extracţii mici conţinutul de vitamine este mai scăzut, şi invers, uncoţinut mai ridicat de vitamine se găseşte in făanurile cu grade de extracţie mai mari.

Conţinutul de vitamine variază cu soiul grâului, şi într+o măsură ceva mai mică de condiţiileclimatice. Astfel, grâul tare este mai bogat în vitaminele B 1 şi PP, în timp ce grâul moale conţinemai mult vitaminele B6, acid folic, acid pantotenic. Prin măcinare o parte importantă de vitamineeste îndepărtată (de ex. din vitaminele complexului B se pierd aproximativ 65%).

9



Fig. 2.3 Variaţia conţinutului mineral al făinurilor de grâu cu gradul de extracţie (curba lui Mohs)

1.1.6. Pigmenţii

Făinurile conţin pigmenţi carotenoidici, xantofile şi flavone. Carotenii şi xantofilele segăsesc în endosperm, deci în făinurile albe, iar flavonele (în special tricina) în părţile periferice ale

bobului, deci în făinurile negre. În cantităţi mai mari, carotenii sunt prezenţi în germene.Conţinutul de pigmenţi carotenoidici ai făinii este cuprins între 0,1 şi 0,4 mg/100 g făină, din

care β-carotenul reprezintă 2 – 12%, iar xantofila şi esterii ei, 71 – 88%.

1.1.7. Enzime

Conţinutul de enzime al făinii depinde de gradul de extracţie, de condiţiile climatice din perioada de maturizare şi recoltare a grâului, gradul de maturizare biologică al bobului, eventualeledegradări pe care le suferă boabele înainte sau după recoltare (încolţire, atacul ploşniţei grâului

ş.a.), soiul grâului.În bobul de grâu enzimele sunt concentrate în cea mai mare parte în germene, la periferia

endospermului (stratul subaleuronic) şi stratul aleuronic. Din acest motiv, făinurile de extracţiemică au un conţinut mai mic de enzime decât făinurile de extracţie mare, acestea din urmăconţinând părţi periferice ale bobului în proporţie mai mare.

Enzimele prezente în făină fac parte din clasele hidrolaze, oxido-reductaze, transferaze, liaze,sintetaze, izomeraze. Cele mai importante pentru panificaţie sunt hidrolazele şi oxido-reductazele.

10



Hidrolazele

a. Enzimele amilolitice

Făinurile de grâu conţin α şi β-amilaza, fie în stare legată, inactivă, aproximativ 1/3 din total,fie în stare liberă, activă. Acţiunea pe care o exercită asupra amidonului constă în corodarea(sensibilizarea) granulei, lichefierea şi dextrinizarea în cazul α-amilazei, şi într-o acţiune de

zaharificare în cazul β-amilazei.Cele două amilaze se deosebesc nu numai prin acţiunea asupra granulei de amidon, ci şi prin

parametri optimi de activitate.

α-amilaza - este prezentă în cantităţi reduse (urme) în făinurile normale. Ea este absentă înfăinurile provenite din grâne sticloase sau cultivate şi recoltate în condiţii de climat secetos şi este

prezentă în cantităţi mari în făinurile provenite din grâu încolţit (creşte de aproximativ 100 ori).Este localizată în învelişul seminal al bobului matur, în stratul aleuronic şi foarte puţin înendosperm şi:

- atacă legăturile α(1,4) din structura amidonului cu formare iniţială de oligozaharide şi înfinal de maltoză şi glucoză

- macroscopic, se observă o corodare a amidonului (sensibilizare a granulei), o acţiune delichefiere şi dextrinizare (gelifică amidonul la 60 – 660C)

- este termorezistentă şi acidosensibilă. Activează optim la pH cuprins între 4,5 şi 5, şi înintervalul de temperatură 60 – 66°C; la 75°C este inactivată în proporţie de 50%, iar la 83°C estedistrusă complet. Aceste valori scad cu scăderea pH-ului. De asemenea, este activată şi de ionii deCa+2.

β-amilaza – se găseşte în cantităţi mai ridicate, fiind prezentă parţial în stare legată, inactivă(1/3 din total), iar restul în stare liberă, activă. Spre deosebire de α-amilază, β-amilaza este

localizată şi în endosperm şi germene şi:.

- hidrolizează legăturile (1,4) de la capetele ne-reducătoare ale amidonului cu formare demaltoză

- este activată la pH optim = 4,5 - 4,6, deci sunt mai rezistentă la aciditate decât α-amilaza

- este termosensibilă (temperatura optimă de activare între 48 şi 510C. La 600C esteinactivată în proporţie de 50%, iar la 70-750C este distrusă complet

- din punct de vedere macroscopic, β-amilaza manifestă o acţiune de zaharificareEnzimele amilolitice sunt cele mai importante enzime din punct de vedere tehnologic,

catalizând hidroliza amidonului, asigurand astfel aluatului necesarul de glucide fermentescibile.

b. Enzimele proteolitice (proteaze)

Proteazele sunt prezente în cantităţi mici în făinurile din grâu sănătos, în timp ce în făinuriledin grâu atacat de ploşniţa grâului, precum şi în cele provenite din grâu încolţit, se găsesc încantităţi semnificativ mai mari (de cca. 10 – 20 de ori).

11



Ca şi amilazele, proteazele sunt prezentate parţial în stare legată, inactivă (cca. 3/4 din total)şi parţial în stare liberă, activă. Enzima legată este complexată cu proteinele şi este stabilă termic la500C, faţă de enzima liberă, care este instabilă la aceeasi temperatură. La pH-ul din aluat de 5,8, un

procent relativ mic, cca. 10-25%, din enzimele proteolitice ale făinii sunt extractibile şi cedatealuatului.

Din punct de vedere al mecanismului de acţiune, enzimele proteolitice ale făinii se împart în :- proteinaze (predomină în făinuri), care acţionează în interiorul lanţului polipeptidic

(endopeptidaze) şi au o acţiune de înmuiere a aluatului.

- peptidaze, care acţionează la capetele lanţului polipeptidic (exopeptidaze) eliberândaminoacizi. Acestea se împart în carboxipeptidaze (hidrolizează legăturile peptidice aleaminoacizilor marginali cu grupare carboxilică liberă) şi aminopeptidaze (hidrolizează legăturile

peptidice ale aminoacizilor marginali cu grupare amino liberă).

Enzimele proteolitice, catalizând hidroliza proteinelor, sunt importante tehnologic pentru proprietăţile reologice ale aluatului şi pentru formarea de aminoacizi care participă la formareamelanoidinelor ce colorează coaja pâinii şi pentru formarea substanţelor de aromă.

c. Lipaza

Se găseşte în cantităţi mici în făinuri, conţinutul lor variind cu gradul de extracţie. Cele mai bogate în lipaze sunt făinurile de extracţii mari, iar cele mai sărace, făinurile de extracţii mici,deoarece în bob enzima este localizată mai ales, în germene, stratul aleuronic şi în cantităţi foartemici în endosperm.

Lipaza hidrolizează gliceridele din făină eliberând astfel acizi graşi şi glicerină. Lipazaactivează optim la un pH =7,4 şi temperatura de 38 0C. Umiditatea optimă a substratului este de

20%, dar ea poate ativa şi la umidităţi mai scăzute, până la 8%, nefiind inhibată în absenţa apeilibere. Acest lucru face ca lipaza să acţioneze în timpul maturizării grâului şi făinii. Acizii graşiastfel eliberaţi, între care acidul linoleic este preponderent, sunt substrat pentru lipoxigenază. Întimpul frământării şi fermentării aluatului activitatea lipazei făinii este foarte redusă.

d. Fitaza

Fitaza este o fosfatază care hidrolizează acidul fitic şi fitina (sarea dublă de calciu şimagneziu a acidului fitic) formând acid fosforic şi inozitol, respectiv fosfaţi acizi de calciu şimagneziu, acid fosforic şi inozitol.

Fitaza este puternic activată la încolţire (de circa 8 ori). Ea acţionează în aluat mărind gradulde asimilare a calciului şi fierului din pâine.

Activează optim la pH=5 şi temperatura de 550C. Este relativ termostabilă, astfel căacţionează în prima parte a coacerii; nu-şi pierde activitatea timp de 10 min la 800C, dar seinactivează rapid după 800C. Stabilitatea termică a enzimei este dependentă de pH; la un pH scăzuteste puţin stabilă.

e. Pentozanazele

12



Sunt grupate sub numele de pentozanaze sau hemicelulaze sau xilanaze, enzimele capabile săhidrolizeze arabinoxilanii prezenţi în făină.

Oxido-reductazele

Oxido-reductazele făinii pot fi împărţite în două grupe:

- enzime care necesită pentru activitatea lor oxigenul molecular (lipoxigenaza, polifenoloxidaza, ascorbat oxidaza, sulfhidril oxidaza);

- enzime care au ca substrat sau necesită prezenţa apei oxigenate (catalaza, peroxidaza).

a. Lipoxigenaza

Enzima catalizează oxidarea, în prezenţa oxigenului molecular, a acizilor graşi polinesaturaţi,1,4 pentadienici, forma cis, adică cei care au duble legături separate printr-o grupare metilen, în

poziţia ω8 (acizii linoleic şi linolenic), în stare liberă sau sub formă de monogliceride şi nu

oxidează acizii din structura trigliceridelor. Reacţia conduce la formarea hidroperoxizilor acizilor graşi.

Activează optim la pH 6 – 6,5 şi temperatura de 450C. La 650C prezintă numai urme deactivitate. În aluat are rol de albire şi de îmbunătăţire a proprietăţilor reologice ale acestuia, dar efectul este slab datorită conţinutului redus de lipoxigenaze din făinuri.

b. Polifenoloxidaza

Polifenoloxidaza realizează oxidarea compuşilor fenolici cu formare de chinone, care după oserie de reacţii, conduce la polimeri coloraţi în brun. Cea mai importantă polifenoloxidază estetirozinaza, care în prezenţa oxigenului catalizează oxidarea tirozinei (aminoacid) cu formarea demelanine, conducând la închiderea culorii miezului (deşi culoarea făinii este albă).

Activează optim la pH 4,7-5,2, această reacţie, însă, are loc numai când concentraţia de tirozinăliberă depăşeşte o anumită valoare, fapt ce apare numai în cazul când făina a fost fabricată din grâunecorespunzător (grâu recoltat înainte de maturizarea fiziologica, grâu atacat de ploşniţă, grâu dintr-orecoltă depozitată în condiţii necorespunzătoare.

c. Ascorbat oxidaza

Este o globulină care catalizează oxidarea acidului ascorbic la acid dehidroascorbic (DHA) în prezenţa oxigenului. Activează optim la pH = 6,3.

d. Dehidroascorbat reductaza

Enzimă care catalizează reducerea acidului dehidroascorbic la acid ascorbic.

e. Sulfhidril oxidaza

Enzimă care oxidează glutationul redus la glutation oxidat eliberând apă oxigenată. Astfel,dispar unele grupări tiol şi se formează apa oxigenată care facilitează activitatea enzimelor catalazaşi peroxidaza.

13



f. Catalaza

Conţinutul în catalază al făinurilor este influenţat de extracţia făinii şi soiul grâului. Uncon inut mai ridicat în această enzimă se găse te în făinurile de extracţii mari şi în cele proveniteț ș din grâne de primăvară, acestea din urmă conţinând de circa 5 ori mai multă enzimă decât cele detoamnă.

g. Peroxidaza

Enzimă care catalizează oxidarea, în prezen a apei oxigenate, a grupărilor fenolice şiț aminice. De asemenea, poate produce reticularea covalentă a proteinelor şi pentozanilor, analog cucea produsă de polifenoloxidaza.

Catalaza şi peroxidaza, prin gruparea lor hematinică, sunt capabile să oxideze lipidelenesaturate cu apariţia de radicali liberi, intermediari, provocând astfel reacţii similare celor catalizate de lipoxigenază.

Diferenţele existente în compoziţia chimică şi biochimică a făinurilor de diferite extracţii se

reflectă în calitatea pâinii. Pâinea obţinută din făinuri de extracţie mică are miezul mai bine afânatdecât cea obţinută din făinuri de extracţie mare. În schimb, pâinea obţinută din făinuri de extracţiemare, ca urmare a conţinutului mai mare de enzime prezintă o aromă mai pronunţată.

1.2. Încărcarea microbiologică a făinii (microbiota făinii)

Făina conţine o microbiotă foarte variată, concentraţia ei reprezentând 10 – 10 6 ufc/g făină(unităţi formatoare de colonii).

În făinurile normale, microbiota este formată în principal din bacterii (în general lactice, curol important în fermentarea lactică din aluat) şi, într-o proporţie mai mică, din drojdii şimucegaiuri. Conţinutul de drojdii al făinurilor este de 0-103 celule/g.

Nu este admisă prezenţa în făină a bacteriilor patogene.

1.3. Însuşirile organoleptice ale făinii

Culoarea

Culoarea făinii este dată de culoarea alb-gălbuie a particulelor provenite din endosperm, careconţine pigmenţi carotenoidici şi de culoarea închisă a tărâţelor prezente în făina, care conţine

pigmenţi flavonici. Deci, pe măsură ce creşte gradul de extracţie al făinii, culoarea acesteia seînchide.

14



De asemenea, culoarea făinii mai este influenţată şi de granulaţia acesteia. Făina mai finăeste mai deschisă la culoare, neexistând între particule goluri care dau senzaţia de umbră, a a cumș se întâmplă în cazul făinurilor mai grosiere, care prezintă o nuan ă mai închisă.ț

Culoarea făinurilor mai poate fi influenţată de prezenţa mălurii sau a altor particule străine.

Mirosul şi gustul

Făina de grâu sănătoasă are gust puţin dulceag şi miros plăcut specific, fără miros demucegai, de încins sau alt miros străin.

Mirosul şi gustul de iute, de rânced, de mucegai dovedesc alterarea făinii sau prezenţa unor seminţe de buruieni neîndepărtate în curăţătorie.

Gustul puternic dulceag este dat de germinarea grâului, iar gustul fad se întâlneşte la făinasupraîncălzită la măcinare.

Cel mai frecvent, mirosul anormal al făinii este dat de substanţele care se formează în făină înurma descompunerii unor componente ale acesteia, atunci când este depozitată în condiţii

necorespunzătoare. De asemenea, făina este sensibilă la mirosurile puternice din mediu. Ea poatesă preia mirosuri străine în timpul transportului sau al depozitării, dacă în apropiere se aflăsubstanţe cu miros puternic (ex. petrol, benzină, fenol).

Toate aceste făinuri sunt nepanificabile.

1.4. Însuşiri fizice

Granulozitatea (fineţea)Se referă la mărimea particulelor care o compun, respectiv la proporţia de particule mai mari

şi particule mai mici, i trebuie corelată,ș mai ales, cu procesele de prelucrare ulterioară (panificaţie, paste, biscuiţi, patiserie etc.).

Granulozitatea făinii este influenţată de intensitatea de măcinare, de gradul de extracţie şi desoiul grâului din care se obţine.

Conform standardului român de calitate pentru făină, în cazul făinurilor albe, particulele cu

mărimea sub 125 µm reprezintă 50 – 90%, iar cele mai mari de 180 µm nu trebuie să depăşească

10%. Pentru făinurile semialbe şi negre, particulele cu mărimea sub 180 µm reprezintă 50 – 90%,

iar cele mai mari de 0,5 mm nu trebuie să depăşească 6, respectiv 8%.

În ceea ce prive te influen a soiului grâului, făinurile provenite din grâne făinoase, moi auș ț particule mai mici comparativ cu făinurile provenite din grâne sticloase. Pentru făinurile provenite

din grâne moi, conţinutul de particule mai mari de 45 µm nu depăşeşte 10%, în timp ce pentru

făinurile provenite din grâne sticloase, acestea sunt în proporţie mult mai mare.

Granulozitatea făinii influenţează:

15



a. Capacitatea făinii de a absorbi apa.

Cu cât particulele de făină sunt mai mici, cu atât făina absoarbe mai multă apă. Cantitateamărită de apă absorbită de făină se datorează conţinutului mai mare de amidon deteriorat şisuprafeţei specifice mai mari a particulelor de făină.

b. Proprietăţile reologice ale aluatului (elasticitatea, vascozitatea, relaxarea si fluajul).

Aluaturile obţinute din făinuri cu granulozitate mare sunt mai fibroase, mai tenace, mairezistente, comparativ cu cele obţinute din făinuri de granulozitate mică, care expunând o suprafaţămare faţă de enzime, îşi reduc consistenţa mai pronunţat la fermentare. Pentru făinurile cugranulozitate fină formarea aluatului are loc mai repede.

c. Activitatea enzimelor amilolitice.

Cu cât granulozitatea făinii este mai mică, cu atât mai multe vor fi granulele de amidondeteriorate prin efectul mecanic de măcinare, şi deci mai atacabile la acţiunea β-amilazei.

La grânele sticloase, deşi dimensiunea particulelor de făină este mai mare, granulele de

amidon sunt deteriorate la măcinare mai mult decât în cazul grânelor moi, ca urmare sunt mai uşor atacabile de β-amilaza. Aceste făinuri au capacitate mai mare de a forma glucide fermentescibile.

d. Calitatea pâinii

Granulozitatea făinii influenţează volumul pâinii, porozitatea şi culoarea cojii. Pâineaobţinută din făină cu granulozitate mare are un volum mic, porozitate nedezvoltată şi o coajă

palidă, datorită capacităţii mici de formare a glucidelor fermentescibile. Pâinea obţinută din făinăcu granulozitate mică are volum mic, miez închis la culoare, datorită proteinelor uşor atacabile şiare coajă intens colorată, datorită capacităţii mari de a forma glucide fermentescibile.

Pâinea de cea mai bună calitate se obţine din făină cu particule de mărime optimă. Optimulde granulozitate al făinii depinde de calitatea ei (cu cât calitatea făinii este mai bună cu atât făinatrebuie să fie mai fină). Alegerea granulozită ii optime se face in func ie de sortimentul careț ț urmează a fi fabricat; astfel, în cazul produselor de panificaţie , se recomandă o granulaţiemijlocie, iar în cazul produselor de patiserie, o granulaţie mică (particulele sub 45u).

Din punct de vedere al însuşirilor de panificaţie este necesar ca făina să aibă particule cât maiomogene din punct de vedere al mărimii i formei.ș

e. Gradul de asimilare al pâinii

Creşterea mărimii particulelor de făină faţă de mărimea optimă reduce gradul de asimilare al pâinii.

f. Randamentul în pâine

De obicei, randamentul este cu atât mai mare cu cât făina este de granulaţie mai mică. La ofăină cu granulozitate mare, randamentul poate să scadă cu 2 – 3%.

16



1.5. Însuşirile chimice

Aciditatea

Făinurile şi toate produsele de măcinare ale cerealelor prezintă reacţie acidă.

Aciditatea făinurilor este dată de fosfaţii acizi de calciu şi magneziu rezultaţi prin hidrolizafitinei sub acţiunea fitazei. Sub acţiunea aceleaşi enzime, acidul fitic este hidrolizat cu formare deacid fosforic, care intră în compoziţia acizilor liberi din făinuri. Acidul fosforic mai poate apare

prin hidroliza parţială a mononucleotidelor sub acţiunea nucleofosfatazelor.

Aciditatea făinii mai este dată de acizii graşi liberi formaţi prin hidroliza trigliceridelor subacţiunea lipazei şi de aminoacizii rezultaţi prin hidroliza proteinelor, în componenţa cărora intră,în cantitate mare, acidul glutamic.

În făinurile provenite din grâne prost conservate, la umidită i şi temperaturi ridicate se potț dezvolta bacterii heterofermentative care conduc la formarea unor acizi (acid lactic, acetic,succinic, citric, etc) care măresc aciditatea făinii. O aciditate mare prezintă i făinurile vechi,ș

precum i cele provenite din grâu încolţit.ș

Aciditatea făinii variază cu gradul ei de extracţie; este cu atât mai mare cu cât extracţia făiniieste mai ridicată. Făinurile de extracţii mici, care provin din endosperm, prezintă un conţinutmineral (0,45%) şi de grăsimi (0,5%) scăzut, prin urmare, o aciditate mai redusă (2 – 2,2 grade),comparativ cu făinurile de extracţii mari, care, conţinând mai multe substanţe minerale (1,2%) şigrăsimi (1,3%), au aciditate mai mare (3 – 4 grade).

1.6. Însuşiri coloidale

Însuşirea de a forma gluten

Această însuşire este specifică făinii de grâu, grâul fiind singura cereală capabilă să formezegluten.

Substanţele proteice insolubile în apă, glutenina şi gliadina, posedă proprietăţile coloizilor hidrofili, în special proprietatea de a absorbi şi de a se umfla în apă. În această situaţie, lafrământarea aluatului cele două proteine absorb apa şi sub acţiunea mecanică de frământare seunesc şi formează o masă elastico-vâscoasă şi capabilă să se extindă, numită gluten.

Glutenul umed se obţine prin spălarea aluatului. El reprezintă un gel coloidal cu masămoleculară mare, numit şi gel de gluten, i este format dintr-o asociere de molecule neomogene.ș Conţine 200 – 250% apă faţă de substanţa sa uscată şi circa 70% faţă de masa umedă a glutenului.Substanţa uscată a glutenului este formată din 75 – 90% proteine glutenice, restul de 10 – 25%fiind formată din albumine şi globuline (3 – 4%), glucide (8 – 10%), lipide (2 – 4%) i substanţeș minerale cca. 0,7%. Conţinutul de substanţe neglutenice depinde de condiţiile de spălare a

17



aluatului, durata şi minuţiozitatea acesteia, prin spălare îndepărtându-se componentele solubile,amidonul şi tărâţele.

Prezenţa substanţelor neproteice în compoziţia glutenului se explică prin capacitatea proteinelor glutenice de a reţine prin adsorbţie aceşti compuşi şi de a interacţiona cu ei formândcomplecşi (cu lipidele şi glucidele).

Conţinutul de gluten umed al făinii variază în limite largi, în general între 15 i 50%. Pentruș ca o făină să fie panificabilă conţinutul minim de gluten trebuie săa fie de 22%, respectiv 7,0 %substanţe proteice.

Glutenul este caracterizat de proprietăţi reologice: elasticitate, extensibilitate, rezistenţă laîntindere, fluaj (capacitatea de a se deforma sub greutate constantă). Cu cât glutenul este maielastic şi mai rezistent la întindere, cu atât el este mai puternic şi, cu cât este mai extensibil şi sedeformează mai mult atunci când este lăsat în repaus (fluaj), cu atât este de calitate mai slabă.

1.7. Proprietăţile de panificaţie (tehnologice) ale făinii

Proprietăţile de panificaţie caracterizează comportarea tehnologică a făinii. Acestea sunt:

a. Capacitatea de hidratare

Capacitatea de hidratare a făinii reprezintă proprietatea acesteia de a absorbi apa la prepararea aluatului.

Se deosebesc:

- capacitatea de hidratare farinografică ;

- capacitatea de hidratare tehnologică (de panificaţie).

Capacitatea de hidratare farinografică (absorbţia farinografică) se defineşte ca numărul deml de apă absorbiţi de 100g făină pentru a forma un aluat de consistenţă standard. Se considerăconsistenţa standard, consistenţa de 500 U.F. (unităţi farinografice) sau 500 U.B. (unităţiBrabender), această valoare alegîndu-se pe baza experienţei practice, când s-a constatat cămajoritatea proceselor din aluat decurg optim la această consistenţă.

Capacitatea de hidratare tehnologică (absorbţia tehnologică sau de panificaţie) se defineşteca numărul de ml de apă absorbiţi de 100g făină la frământare pentru a forma un aluat cu cele mai

bune posibile proprietăţi reologice şi pâinea cea mai bună posibilă.

În unele cazuri, capacitatea de hidratare farinografică coincide cu capacitatea de hidrataretehnologică.

Capacitatea de hidratare a făinii depinde de hidratarea proteinelor şi a amidonului, rolul principal avându-l substan ele proteice, generatoare de gluten. Cu cât făina are un con inut maiț ț

18



mare de substan e proteice, i cu cât acestea sunt de calitate mai bună, cu atât făina va absorbi maiț ș multă apă la formarea aluatului .

Valoarea capacită ii de hidratare variază între :ț

- 54 – 64% pentru făinurile de larg consum

- 54 – 58% pentru făinuri semialbe

- 50 – 55% pentru făinurile albe

În cazul făinurilor negre, de extrac ie mare, i cu un con inut ridicat de tărâ e, capacitatea deț ș ț ț hidratare este maximă, dar aceasta nu înseamnă că făina respectivă este de calitate superioară, cimai slabă, deoarece o parte din apă este absorbită de tărâ e, acestea se umfla cu apă, dar o cedeazăț în faza de coacere.

b. Capacitatea de a forma gaze

Este caracterizată de cantitatea de gaze care se degajă într-un aluat preparat din făină, apă,

drojdie, i fermentat în anumite condiţii de timp şi temperatură. Se exprimă prin ml de COș

2 care seformează într-un aluat preparat din 100g făină, 60 ml apă şi 10g drojdie presată (exces), fermentat5 h la 300C.

Capacitatea făinii de a forma gaze este influenţată de:

- conţinutul în glucide proprii al făinii;

- capacitatea făinii de a forma glucide fermentescibile.

Conţinutul de glucide proprii ale făinii

Făinurile conţin cantităţi mici de glucide fermentescibile (1,1%, în făinurile albe, 1,5% înfăinurile semialbe, 1,8% în făinurile negre), formate în proporţie de 80% din zaharoză, iar restul de20%, din glucoză, fructoză i maltoză.ș

În procesul tehnologic aceste glucide sunt fermentate în primele 2–3 ore, astfel încât în fazelefinale ale acestuia, cantitatea de gaze formate pe seama glucidelor proprii este practic neînsemnată.Cu toate acestea, ele joacă un rol important în fermentarea aluatului, declanşând procesul defermentare.

Capacitatea făinii de a forma glucide fermentescibile

Reprezintă proprietatea aluatului preparat din făină şi apă de a forma la o anumitătemperatură şi într-un anumit interval de timp o cantitate de maltoză. Cantitatea de maltoză care seformează (prin hidroliza amidonului sub acţiunea enzimelor amilolitice) este condiţionată de:cantitatea de enzime amilolitice iș de gradul de deteriorare a granulei de amidon.

După metoda Ramsay, drept indice pentru capacitatea făinii de a forma glucide se considerăcantitatea de maltoză exprimată în mg, care se formează într-o suspensie de 10g făină şi 90 mlsoluţie tampon cu pH = 4,6–4,8 după o oră de infuzie la 270C.

19



Importanţa tehnologică a capacităţii făinii de a forma gaze

Capacitatea făinii de a forma gaze influenţează volumul şi porozitatea pâinii, precum şiculoarea cojii. Făinurile cu capacitate redusă de a forma gaze nu asigură o intensitate suficientă a

procesului de fermentare în fazele finale ale procesului, în consecin ă, pâinea se obţine cu volumț mic, nedezvoltat. În cazul făinurilor cu capacitate mare de formare a gazelor, volumul pâinii şi

porozitatea ei vor depinde de proprietăţile reologice ale aluatului şi de capacitatea lui de a reţinegazele. Creşterea volumului pâinii are loc până la un maxim, care corespunde capacităţii aluatuluide a reţine gazele.

Culoarea cojii se formează la coacere prin reac iile neenzimatice dintre dintre glucideleț reducătoare şi aminoacizi care conduc la formarea unor substanţe de culoare închisă (melanoidine).Pentru ca pâinea să aibă o coajă de culoare normală este necesar ca în momentul introducerii încuptor, aluatul să conţină minim 2–3% glucide nefermentate, raportat la substan a uscată. Dacăț această condiţie nu este satisfăcută, coaja se obţine de culoare palidă, chiar dacă se măresc durata şitemperatura de coacere. De aceea, în practică, făina cu capacitate mică de formare a glucidelor

fermentescibile se numeşte “tare la foc”. De obicei făinurile albe sunt tari la foc.c. Puterea făinii

Caracterizează capacitatea făinii de a forma un aluat care să aibă după frământare şi în cursulfermentării anumite proprietăţi reologice (consistenţă, stabilitate, elasticitate, înmuiere). Putereafăinii este o noţiune complexă, incluzând o serie de indici calitativi ai făinii ce se referă lacomportarea tehnologică a acesteia, respectiv obţinerea unui aluat care să-şi menţină forma şi săreţină gazele de fermentare, adică a unui aluat elastic şi în acelaşi timp extensibil, capabil să seextindă sub presiunea gazelor de fermentare. Puterea făinii este influenţată de cantitatea şi calitateasubstanţelor proteice,de activitatea enzimelor proteolitice şi a activatorilor proteolizei.

Puterea făinii se determină prin trasarea curbei farinografice şi exprimarea caracteristicilor acesteia printr-o singură valoare, în unităţi convenţionale, cu ajutorul riglei valorimetrice.

Clasificarea grânelor şi făinurilor după putere, se prezintă în tabelul 2.4.

Tabel 2.4 Clasificarea făinurilor după putere

Grâu CategoriaPuterea, U.C. (unităţiconvenţionale)

Calitatea făiniiProprietăţi reologice alealuatului

F A1 85-100 Foarte puterni

că

Rezistent

Tare A2 75-85 Puternică Rezistent, elastic şi puţinextensibil

Foarte bun B1 65-75 Foarte bună pentru panificaţie

Elastic şi extensibil

Bun B2 55-65 Bună pentru panificaţie

Elastic şi extensibil

Slab C1 35-55 Slabă Foarte extensibil,

20



rezistenţă şi elasticitatemici

Foarte slab C2 17-35 Foarte slabă Foarte extensibil, foarte puţin elastic

d. Capacitatea de închidere a culorii făinii în timpul procesului tehnologic

Culoarea miezului pâinii depinde în mod direct de culoarea făinii, în sensul că dintr-o făinăînchisă la culoare se obţine o pâine cu miez de culoare închisă, iar dintr-o făină de culoare deschisăse obţine pâine cu miez de culoare deschisă. Totu i, sunt cazuri când dintr-o făină de culoareș deschisă se obţine o pâine cu miez mai închis la culoare. Acest lucru se datorează închiderii culoriifăinii în timpul procesului tehnologic.

Proprietatea făinii de a-şi închide culoarea în timpul procesului tehnologic este condiţionatăde prezenţa enzimei tirozinaza şi a enzimelor proteolitice, care în urma hidrolizei proteinelor formează tirozina (aminoacid), substratul tirozinazei. Tirozina, în prezenţa oxigenului şi a

tirozinazei, este oxidată cu formarea ca produşi finali de melanine (culoare închisă) care realizeazăefectul de închidere a culorii făinii în timpul prelucrării acesteia. În general, tirozinaza este

prezentă în cantitate suficientă în făină, astfel că închiderea culorii făinii este dependentă decantitatea de tirozină, deci de activitatea enzimelor proteolitice. De aceea, mai ales făinurile decalitate slabă în care proteoliza în aluat este accentuată, se închid la culoare în timpul procesuluitehnologic.

1.8. Făinuri din alte cereale şi legume

Făinuri din alte cereale

Făinurile din cereale, altele decât grâul, se folosesc în special la prepararea pâiniimulticereale. În această categorie intră făinuri, fulgi, boabe mărunţite, tărâţe obţinute din secară,ovăz, orz, orez, porumb, mei, hrişcă.

Pentru prepararea pâinii de secară, datorită particularităţilor făinii de secară (amidon mai uşor hidrolizabil, prezenţa unei cantităţi mari de α-amilaza activă, gelatinizarea amidonului latemperaturi mai joase, proteine care nu formează gluten), regimul tehnologic se deosebeşte esenţialde cel al pâinii de grâu.

Caracteristica principală a procesului tehnologic de ob inere a pâinii de secară este aciditateaț mare, care este necesară frânării activităţii α-amilazei la coacere şi obţinerii unei peptizări optime a

proteinelor. Prin peptizarea unei părţi a proteinelor, proprietăţile reologice ale aluatului semodifică, acesta devenind capabil să reţină gazele şi să-şi menţină forma. Lipsa scheletuluiglutenic face ca aluatul de secară să aibă o capacitatea mică de menţinere a formei, motiv pentrucare acesta se coace, în general, în forme.

21



Aciditatea mare a aluatului de secară, de 10–12 grade se obţine prin cultivarea timpîndelungat a microbiotei proprii făinii.

Procesul tehnologic de preparare a aluatului de secară cuprinde două cicluri: unul decultivare, în mai multe trepte, unde se urmăreşte multiplicarea bacteriilor lactice ale făinii şiobţinerea acidităţii ridicate (până la 15 grade) şi un ciclu de producţie, care cuprinde prospătură,

maia, aluat.Datorită conţinutului mai mare de glucide reducătoare al făinii de secară (faţă de cea de

grâu), precum şi datorită formării pentozelor prin hidroliza pentozanilor, care intră uşor în reacţiade formare a melanoidinelor, pâinea se obţine cu gust şi aromă pronunţate şi coajă intens colorată.

Făinuri şi seminţe de leguminoase

Se folosesc la prepararea pâinii multicereale. În această categorie intră făina de soia sau demazăre, seminţe decorticate de floarea soarelui, seminţe întregi sau măcinate de in.

Făina de cartofi

Se foloseşte ca adaos la unele sortimente de pâine, doza obişnuită fiind de 1–2%.

Se obţine din pastă de cartofi uscată şi măcinată şi, în acest caz, are amidonul gelatinizat şicontribuie la creşterea capacităţii aluatului de a forma gaze (amidonul gelatinizat fiind mult maiuşor hidrolizat de amilaze), precum şi la prelungirea prospeţimii pâinii. Se mai poate obţine prinmăcinarea cartofilor uscaţi în prealabil, în acest caz, amidonul nu este gelatinizat, şi pentru a evitaobţinerea unei pâinii cu miez uscat, sfărâmicios, se recomandă opărirea ei înainte de introducereala frământarea aluatului.

2. APA TEHNOLOGICĂEste un component indispensabil aluatului, în prezenţa ei având loc hidratarea principalelelor

componente ale fainii. La o cantitate insuficientă de apă nu se asigură formarea completă aglutenului, ob inându-se un aluat de consisten ă mare, cu elasticitate redusă. Folosirea unei cantită iț ț ț mari de apă poate conduce la ob inerea unui aluat moale i cu rezisten ă slabă.ț ș ț

Indicatori de calitate pentru apa folosită în panifica ieț

În multe ţări ale lumii există reglementări foarte stricte legate de indicatorii de calitate ai apeifolosite în panificaţie.În general se adoptă pentru apa tehnologică condiţiile similare cu aprecierea

calităţii apei potabile. Astfel, se impun următoarele condiţii :- apa trebuie să fie incoloră, fără miros şi gust străin, limpede i cu un conţinut redus de săruriș de fier sau magneziu, deoarece aceste săruri determină închiderea culorii aluatului;

- apa nu trebuie să conţină bacteria coliforme, deoarece în procesul de panificaţie acestea nu pot fi distruse, în miez, temperatura atingând, în timpul coacerii, maxim 95–980C, insuficient pentrudistrugerea acestora;

- apa trebuie să con ină sub 20 germeni/ml;ț

22



- apa trebuie să respecte condiţiile de duritate impuse, adică maxim 18 grade de duritate (ungrad de duritate este egal cu 10 mg CaO şi 7,14 mg MgO la un litru de apă). Sărurile de calciu şimagneziu influenţează pozitiv proprietăţile reologice ale glutenului slab. Ele împiedicăsolubilizarea gliadinei şi a gluteninei, măresc elasticitatea şi rezistenţa glutenului la acţiuneaenzimelor. Efectul este explicat prin compactizarea macromoleculei proteice în prezenţa ionilor decalciu şi magneziu. În cazul făinurilor de calitate bună şi foarte bună, apele dure nu sunt dorite

deoarece întăresc excesiv glutenul. Apele de duritate excesivă, alcaline, au o acţiune nedorită înaluat. Ele neutralizează acizii din aluat, deplasând pH-ul la valori la care are loc peptizareaglutenului şi inhibarea drojdiei (în aceste cazuri se procedează la dedurizarea apei). Apa cu duritatemică conduce la obţinerea de aluaturi moi şi lipicioase;

- tempeatura apei trebuie să fie astfel potrivită, încât, temperatura aluatului rezultat să fie 27 – 30 0C (în general temperatura de la sursă să fie sub 15ºC); nu se va folosi apă fiartă şi răcită, deoarece,

prin fierbere apa elimină aerul şi, implicit, oxigenul foarte necesar activităţii drojdiilor.

3. SAREAÎn panificaţie, sarea se foloseşte la prepararea tuturor produselor, cu excepţia produselor

dietetice fără sare. Deoarece influenţează o serie de procese în aluat, este foarte important ca ea săfie complet dizolvată. Se introduce în faza de aluat sub formă de soluţii saturate sau concentrate,dar şi în stare nedizolvată.

Sarea ce conţine corpuri străine, care are gust, culoare i miros impropriu, sau o compozi ieș ț chimică diferită de cea standard, nu se utilizează în panifica ie.ț

Sarea este disponibilă sub formă granulară sau sub formă de fulgi.

Sarea granulară poate avea particule de dimensiuni diferite existând, de la sare grosieră pânăla sare fină şi cu diferite grade de puritate.

Sarea sub formă de fulgi, cunoscută şi ca sare compactă, se obţine din sarea granulară princomprimarea sub formă de agregate plate. Datorită suprafeţei sale relativ mari, ea se solubilizeazărepede.

Pentru panificaţie este economic să se utilizeze sarea de calitate inferioară, grosieră.Impurităţile şi substanţele insolubile în apă se reţin prin filtrarea soluţiei obţinute. Ideal este însăsă se utilizeze sarea de granulaţie fină şi cu puritate înaltă.

Deoarece sarea absoarbe cu uşurinţă umiditatea din mediu şi se aglomerează formând bulgări, producătorii tind să adauge sării substanţe care să împiedice acest fenomen. În acest scop suntfolosite ferocianura de sodiu (5–10 ppm), silicatul de calciu, fosfatul tricalcic şi silicoaluminatul desodiu.

Efectul tehnologic al sării

Sarea influenţează proprietăţile reologice, activitatea enzimelor şi a microbiotei aluatului .

Influenţa sării asupra proprietăţilor reologice ale aluatului23



Acţiunea tehnologică a sării constă, în special, în influenţa pe care o are asupra proprietăţilor reologice ale aluatului. Adaosul de sare determină reducerea capacităţii făinii de a absorbi apa şicreşterea timpului de formare şi a stabilităţii aluatului. Este un lucru ştiut că adaosul sării în aluatduce la prelungirea timpului de malaxare necesar pentru dezvoltarea completă a aluatului,motiv pentru care mulţi brutar i adaugă sarea mai târziu l a frământare.

Influenţa sării asupra enzimelor din aluat Adaosul de sare în aluat reduce activitatea enzimelor, atât a celor proteolitice, cât şi a celor

amilolitice, datorită, probabil, acţiunii sării asupra părţii proteice a enzimelor. În cazul enzimelor proteolitice, frânarea activităţii lor este sigur că are loc prin creşterea compactităţii proteinelor glutenice şi deci a rezistenţei lor faţă de enzime. Pentru enzimele amilolitice efectul de frânare alsării se manifestă numai în afara zonei de pH optim a acestora.

Influenţa sării asupra microbiotei aluatului

- Influenţa sării asupra drojdiei

Sarea influenţează atât înmulţire,a cât şi activitatea fermentativă a drojdiei. La concentraţiimici de sare (0,7 – 0,8 %), înmulţirea celulelor de drojdie este stimulată. Peste această concentraţie procesul este frânat în măsură cu atât mai mare, cu cât procentul de sare din aluat este mai mare. Odoză de sare de 1 % (sau chiar peste această valoare) faţă de masa făinii, frânează activitateafermentativă a drojdiei odată cu creşterea adaosului. Pentru un adaos de 1 %, cantitatea de gazeformate scade nesemnificativ cu 5%, pentru 3% adaos de sare, scade cu 50%, iar pentru 5% sareadaugată, fermentaţia practic se opreşte.

- Influenţa sării asupra bacteriilor lactice

Sarea este un inhibitor al bacteriilor lactice, cu cât conţinutul de sare este mai mare, cu atât

activitatea lor este mai slabă. La 4% adaos de sare în aluat, bacteriile lactice heterofermentative numai acţionează.

Influenţa sării asupra calităţii pâinii

Pâinea preparată din făină de calitate medie, fără adaos de sare, coaptă pe vatră se obţineaplatizată, ca urmare a înrăutăţirii proprietăţilor reologice ale aluatului. În plus, pâinea se obţine cucoajă palidă, deoarece în absenţa sării fermentaţia este mai energică, sunt consumate cantităţi maimari de glucide, iar în momentul introducerii în cuptor, aluatul nu mai conţine cantităţi suficientede glucide reducătoare pentru a se forma melanoidine în cantităţi suficiente, care să confere culoare

cojii. Pâinea preparată cu exces de sare se obţine cu gust sărat, volum redus, miez dens cu porozitate insuficient dezvoltată, coajă intens colorată. Defectele sunt datorate frânării de către sarea activităţii fermentative a drojdiei.

4. DROJDIA DE PANIFICA IEȚ

Drojdia se foloseşte în panificaţie ca agent de afânare biochimică a aluatului. Ea aparţinegenului Saccharomyces, specia Saccharomyces cerevisiae, de fermentaţie superioară.

24



Caracteristici fiziologice

Drojdia de panificaţie este facultativ anaerobă. În funcţie de condiţii poate metabolizaglucidele simple pe cale anaerobă, prin fermentaţie, cu producere de alcool etilic, dioxid de carbonşi produse secundare, sau pe cale aerobă, oxidativă, cu producere de dioxid de carbon şi apă. Prinambele căi se formează o cantitate de energie necesară creşterii, multiplicării şi menţinerii

funcţiilor vitale ale celulei, dar în cantităţi diferite, calea aerobă producând mai multă energie decâtcea anaerobă.

Componenţii chimici şi biochimici ai celulei de drojdie

Celula de drojdie conţine 70–80 % apă. Substanţă uscată este formată din proteine, glucide,lipide, săruri minerale i vitamine. Dintre substanţele cu caracter proteic conţinute de celula deș drojdie, pentru panificaţie interesează în mod deosebit glutationul. Acesta este un tripeptid, formatdin cisteină, glicocol şi acid glutamic şi poate fi prezent sub două forme, redusă şi oxidată, din carecauză joacă un rol important în procesele de oxido-reducere din aluat, forma redusă a acestuiaactivând proteoliza şi influenţând astfel proprietăţile reologice ale aluatului. Glucidele de rezervă

ale celulei de drojdie sunt glicogenul şi trehaloza (diglucid nereducător). Conţinutul de trehaloză încelulă ajunge până la 14% şi este importantă pentru durata de viaţă a celulei de drojdie.

Drojdia este bogată în vitamine din grupul B influenţând pozitiv conţinutul de vitamine al pâinii.

Din punct de vedere biochimic, drojdia conţine toate enzimele implicate în metabolizareaaerobă şi anaerobă a monoglucidelor. Mai conţine o invertază foarte activă. Majoritatea tulpinilor de drojdie nu conţin, sau conţin în cantităţi foarte mici, enzime implicate în fermentarea maltozei,maltopermeaza şi maltaza.

Drojdia nu poate metaboliza polimeri superiori ai glucozei, cu excepţia maltozei şimaltotriozei. Nu conţine amilaze şi de aceea nu poate beneficia în mod direct de prezenţaamidonului în aluat.

Caracteristici de nutriţie

Pentru dezvoltarea normală, drojdia necesită prezenţa în mediu a o serie de elemente, înurmătoarea succesiune a importanţei: apa, glucidele (sursă de energie), surse de azot, vitamine iș săruri minerale.

Drojdia de panificaţie fermentează hexozele sub forma lor dextrogiră, preferând în primul

rând, D-glucoza, D-fructoza, D-manoza, D-galactoza, apoi fermentează diglucidele. Dintrediglucide, drojdia fermentează zaharoza şi maltoza. De asemenea, mai fermentează i 1/3 dinș rafinoză, dar nu fermentează pentozele şi lactoza. Drojdia asimilează glucoza, zaharoza şi maltoza.

Drept sursă de azot drojdia utilizează sărurile de amoniu şi aminoacizii, primele fiind mai bine absorbite decât ultimii. Nu asimilează substanţele proteice cu molecule complexe,endopeptidazele drojdiei fiind intracelulare, difuzează greu în exteriorul celulei vii.

Dintre minerale, mai important este mai ales fosforul, dar şi S, Ca, Mg, Fe, Mn. Drojdiaabsoarbe fosfatul sub formă de anion monovalent H2PO4

- şi nu absoarbe fosfatul bivalent. Fosfatul25



monovalent provenit din KH2PO4 este absorbit mai bine decât cel provenit din NaH2PO4. Fosforul participă la transmiterea energiei în celule prin intermediul ATP şi ADP. Sulful, care intră încompoziţia aminoacizilor cu sulf ai celulei, este preluat de drojdie mai ales din sulfatul anorganic.

Pentru creştere, în afară de surse hidrocarbonate, azotate şi minerale, drojdia mai necesită şianumite substanţe oligodinamice, esenţiale pentru metabolismul ei, numite factori de creştere, din

care fac parte: biotina, acidul pantotenic, inozitolul, tiamina, acidul nicotinic, piridoxina iș riboflavina.

Parametri optimi de activitate ai drojdiei

Drojdia de panificaţie se dezvoltă optim la 25–30 0C şi fermentează optim la 35 0C. Sedezvoltă şi activează în limite largi de pH de la 4 la 6, având capacitatea de a se adapta la unelemodificări ale mediului.

Forme de utilizare ale drojdiei de panificaţie

Drojdia de panificaţie este disponibilă sub mai multe forme: drojdie comprimată (presată),

drojdie uscată şi drojdie lichidă. Drojdia presată şi cea uscată se obţin în fabrici specializate, iar drojdia lichidă se prepară în fabrica de pâine.

Drojdia comprimată

Se obţine prin cultivarea tulpinilor de drojdie pure cu capacitate mare de fermentare pe unmediu nutritiv format din melasă, hidrolizată în prealabil cu acid sulfuric diluat, şi săruri minerale,care asigură condiţii optime pentru formarea biomasei de calitate superioară.

Drojdia comprimată prezintă o umiditate cuprinsă între 70 i 75% umiditate, i con ineș ș ț 15,5% proteine şi 12–14,5% glucide. Principala sa caracteristică calitativă este puterea de creştere

(puterea de dospire). Un gram drojdie comprimată conţine între 7 i 9. 10ș

9

celule de drojdie. Drojdia uscată

Se fabrică sub mai multe forme: drojdie uscată activă, drojdie uscată activă protejată, drojdieuscată activă instant şi drojdie uscată cu proprietăţi reducătoare.

În general, drojdia uscată se ob ine prin uscarea în condi ii controlate a drojdiei comprimate.ț ț Pentru ob inerea unei drojdii uscate de bună calitate sunt esen iale atît calitatea drojdiei comprimateț ț de la care se pleacă, cât i procesul tehnologic de uscare.ș În vederea uscării drojdia presată estemodelată sub formă de granule sau fidea. Cel mai frecvent, uscarea drojdiei se face cu aer cald

având temperatura de 35- 40°C.

O importanţă mare pentru menţinerea puterii fermentative a drojdiei uscate o are umiditateaei, umiditatea optimă fiind 7,5–8,5%.

Drojdia lichidă

Drojdiile lichide reprezintă o cultură a drojdiilor existente în microbiota făinii de grâu/secarăsau a unei drojdii pure, sau tehnic pure, într-un mediu semifluid preparat din făină şi apă sub

protecţia bacteriilor lactice.

26



Microbiota drojdiilor lichide este formată din drojdii care produc fermentaţia alcoolică şi bacterii care produc fermentaţia acidă.

Drojdia lichidă se foloseşte ca afânător, având următoarele caracteristici: putere mare de cre tereș a aluatului; conferă aromă şi gust plăcut pâinii; determină, în timpul preparării, formarea de acid lacticîn proporţie de 0,3% (pe lângă îmbunătăţirea calităţilor organoleptice, acidul lactic are funcţia de

blocare a formării microorganismelor care degradează pâinea în lunile calde); creşte rezistenţaaluatului, care suportă mai uşor întârzierile la fermentaţie; determină obţinerea unei pâini cu volummare, miez elastic, pori uniformi, care îşi păstrează prospeţimea mai mult timp.

Aluaturile preparate cu drojdii lichide au aciditate mai mare faţă de cele preparate cu drojdie presată datorită aportului propriu de acizi şi/sau formării acidului lactic. Din acest motiv pH-ulaluatului preparat cu drojdie lichidă se apropie de 5, sau chiar mai mici (4,7–4,8), faţă de pH-ulaluatului preparat cu drojdie presată, care este de circa 5,7. Acest lucru este favorabil pentru

proprietăţile reologice ale aluatului, în special pentru cele provenite din făina slabă, respectiv pentru calitatea pâinii, care se obţine cu volum îmbunătăţit, miez elastic şi pori uniformi.

Drojdiile lichide se pot prepara :

- cu opăreală amară (făină opărită cu extract de hamei); are ca principiu de bază selecţionareamicroorganismelor din microbiota făinii sub acţiunea bactericidă a răşinilor de hamei şi cultivarea în continuare adrojdiei de panificaţie. Acţiunea bactericidă nu se manifestă şi asupra bacteriilor lactice, astfel încât acidul lactic format

poate proteja celulele de drojdie de microbiota nedorită

- cu opăreală dulce; principiul care stă la baza prepaprării drojdiei după această schemă se bazează pesuprimarea microorganismelor nedorite din microbita făinii sub acţiunea acidului lactic si cultivarea mai departe adrojdiei. În calitate de substrat pentru drojdie se foloseşte opăreală de făină, care probabil este macerată cu bacterii lacticetermofile. Acidul lactic care se formează şi se acumulează suprimă microbita nedorită din opăreală, permiţânddezvoltarea în continuare a drojdiei.

Defectele drojdiei

Un prim defect, la drojdia de panificaţie, este culoarea anormală, diferită de ceacenuşie deschisă, cu nuanţă gălbuie-crem. Drojdia de culoare albă, lipicioasă şi umedă la

pipă it, cu miros par ti cu la r, se întâlneşte atunci când , din cauza condiţ ii lor necorespunzătoare de păstrare, este infectată cu aşa numita „floare de vin" saumucegaiuri. Culoarea gălbuie închisă indică prezenţa drojdiei de bere, în timp ce coloraţia gri-albăstruie se datoreşte folosirii la prepararea drojdiei a apei feroase. Culoarea maroniu închis ,

este dată de existenţa unui strat de celule moarte, la suprafaţa calupului de drojdie,urmare a păstrării în condiţii improprii.

Drojdia presată trebuie să aibă o consistenţă semitare şi să prezinte o anumită elasticitate,astfel încât după apăsare uşoară să revină la forma iniţială. Drojdia nu trebuie să fielipicioasă sau vâscoasă, atunci când se frământă între degete. Dacă este vâscoasă sau lipicioasă,aceasta se datorează condiţiilor anormale de păstrare sau infectării cu alte bacterii. Mirosul de acru,indică infectarea drojdiei cu bacterii acetice. Mirosul neplăcut de putred, arată un început dealterare.27



Din punct de vedere al mirosului şi al gustului, nu se admite utilizarea în panificaţie adrojdiei cu miros de mucegai sau alte mirosuri străine, cu gust amar sau rânced. În cazul fo losiriiunei d rojdi i cu putere de creştere necorespunzătoare, se ob ţin produse necrescute, dense,necoapte, crăpate. În unele produse de panificaţie apar, după fabricaţie, goluri mari în miez,

principala cauză constând în folosirea drojdiei neemulsionate, ceea ce determină neuniformitateamaielei şi a aluatului.

5. MATERII AUXILIARE

În panifica ie, materiile auxiliare se împart în două categorii:ț

- materii auxiliare folosite pentru îmbunătă irea gustului i valorii nutritiveț ș

- materii auxiliare folosite pentru ameliorarea calită ii produsului (amelioratoriț ).

5.1. ZAHARURILE (ÎNDULCITORII)

În panificaţie se folosesc ca îndulcitori zahărul de sfeclă sau de trestie (zaharoza), siropuri deglucoză, mierea de albine, toate acestea introducându-se în faza de aluat.

Zahărul (zaharoza) este cel mai utilizat la prepararea produselor de panificaţie. Estehidrolizat încă din timpul frământării aluatului de către invertaza drojdiei, la glucoză şi fructoză,astfel că este uşor fermentat de microbiota aluatului, iar la coacere participă la reacţia Maillard deformare a culorii cojii.

Un sortiment de zahăr este zahărul brun. Acesta conţine unele cantităţi de melasă (în esenţă

fiind un zahăr parţial rafinat de trestie de zahăr) care contribuie la îmbunătăţirea gustului pâinii. Înacest scop se foloseşte la prepararea pâinii negre şi a pâinii multicereale, proporţia utilizată fiind6–10% faţă de făina prelucrată.

Glucoza este disponibilă sub două forme: solidă şi, mai ales, lichidă. Când este introdusă încantităţi mari ea tinde să cristalizeze în pâine, ceea ce conduce la întărirea miezului şi la apariţiade “pete de zahăr” în coajă.

Siropul de glucoză se obţine prin hidroliza amidonului de porumb. Este disponibil pentru panificaţie sub două forme: siropul de glucoză (normal) şi siropul cu conţinut ridicat de fructoză(izosiropul).

Mierea de albine se utilizează la prepararea pâinii din făină integrală pentru intensificareaaromei, fie singură, fie în combinaţie cu zahărul. Un efect perceptibil pentru aroma pâinii se obţine

pentru doza minimă de miere de 4% faţă de făina prelucrată.

Efectul tehnologic al zaharurilor (îndulcitorilor)

Zaharurile utilizate în panificaţie influenţează însuşirile reologice, ale aluatului, activitateadrojdiei şi calitatea produsului finit.

28



Efectul zaharurilor asupra proprietăţilor reologice ale aluatului

Zaharurile conduc la fluidificarea aluatului datorită acţiunii de deshidratare exercitată asupracomponentelor făinii. De acea, la folosirea adaosurilor de îndulcire, capacitatea de hidratare a făiniiscade. Se apreciază că în acest caz scăderea capacităţii de hidratare a făinii reprezintă circa 0,5%faţă de cantitatea de glucide introduse. Adaosul de zaharuri întârzie formarea aluatului.

Influenţa zaharurilor asupra activităţii drojdiei

Prin adaosul de îndulcitori în aluat se măreşte cantitatea de zaharuri fermentescibile. Caurmare, activitatea drojdiei se accelerează, procesul având loc la adaosuri de maxim 5%, peste careactivitatea drojdiei este inhibată. Inhibarea se datorează acţiunii de deshidratare a celulei în urmamigrării apei din celulă în vederea egalizării presiunilor osmotice, interioară şi exterioară.Plasmoliza se accentuează odată cu creşterea concentraţiei de zaharuri în aluat, şi se constată prinreducerea cantităţilor de gaze formate la fermentare.

Influenţa zaharurilor asupra calităţii pâinii

Zaharurile adăugate în aluat contribuie la îmbunătăţirea gustului şi aromei produsuluifinit, precum şi la intensificarea culorii cojii (datorită participării lor la reacţia Maillard). Deasemenea, se îmbunătăţesc porozitatea şi textura produsului, precum şi durata de prospeţime, caurmare a retenţiei apei de către zaharuri.

Deoarece drojdia conţine echipament enzimatic de fermentare a glucozei, fructozei şizaharozei, în aluatul preparat direct, ele sunt fermentate înaintea maltozei şi, pentru procedee scurtede preparare a aluatului, pot contribui esenţial la formarea volumului pâinii.

5.2. GRĂSIMILEÎn panificaţie se folosesc: uleiul de floarea-soarelui sau de soia, margarina, untul, untura,

shortening-uri. Grăsimile se adaugă în faza de aluat, o condi ie esen ială fiind realizarea unei buneț ț dispersii în aluat.

Uleiurile vegetale sunt preferate din punct de vedere nutriţional pentru conţinutul mare deacizi graşi polinesaturaţi şi pentru faptul că pot fi uşor dozate. Se utilizează la prepararea aluatului,dar şi pentru ungerea formelor şi a tăvilor de copt, ca atare, sau sub formă de emulsie.

Pentru proprietăţile reologice ale aluatului este important ca uleiurile vegetale să fie asociatecu unele cantităţi de grăsimi solide, în special cu cele cu punct de topire superior temperaturii

aluatului.

Efectul tehnologic al grăsimilor

Grăsimile influenţează proprietăţile reologice ale aluatului, activitatea drojdiei şi calitatea pâinii.

Influenţa grăsimilor asupra proprietăţilor reologice ale aluatului

29



La introducerea grăsimilor în aluat se reduce consistenţa acestuia dacă se menţine constantăcantitatea de apă. Acest lucru se datorează adsorbţiei grăsimilor la suprafaţa globulelor proteice şi agranulelor de amidon, care determină hidrofobizarea lor, însoţită de reducerea capacităţii de a legaapa şi încetinirea hidratării acestora.

Prezenţa unor cantităţi mari de grăsimi poate determina formarea incompletă a glutenului,

lipsa unei continuităţi a reţelei proteice în aluat şi, în consecin ă, o elasticitate mică a aluatului,ț cauzată de reducerea cantităţii de apă absorbită de proteine. Acest proces este influe at de tipul deț grăsime folosit (e mai pronun at în cazul grăsimilor lichide), precum i de calitatea făinii.ț ș

Aluatul preparat cu adaos de grăsimi este mai extensibil în comparaţie cu aluatul simplu. Ladoze egale, creşterea extensibilităţi aluatului este mai mare decât în cazul adăugării zahărului.

Adăugarea grăsimilor în aluat îmbunătăţeşte prelucrabilitatea lui mecanică prin reducereaaderenţei la organele de lucru ale maşinilor de prelucrat.

Influenţa grăsimilor asupra activităţii drojdiei

Adosuri de grăsimi mai mici 5% faţă de masa făinii nu influenţează procesul de fermentare.În prezenţa unor cantităţi mai mari, procesul de fermentare este frânat ca urmare a acoperirii parţiale a membranei celulei de drojdie cu o peliculă de grăsime care împiedică schimbul desubstanţe nutritive al celulei cu mediul aluat. Efectul este mai pronunţat la folosirea uleiuluivegetal şi al grăsimilor în stare topită.

Influenţa asupra calităţii produselor

Grăsimile adăugate în aluat în cantităţi care nu depăşesc 5% fa ă de masa făinii, acţioneazăț întotdeauna favorabil asupra calităţii produselor finite, acestea având un volum mai mare,

porozitate mai fină şi mai uniformă, coajă mai elastică, mai puţin sfărâmicioasă, miez cu

elasticitate îmbunătăţită faţă de produsele preparate fără adaos de grăsimi.

Grăsimile măresc durata de păstrare a prospeţimii pâinii şi îmbunătăţesc aroma pâinii, o seriede substanţe de aromă avându-şi originea în oxidarea grăsimilor.

5.3. LAPTELE I SUBPRODUSELE DE LAPTEȘ

Se folosesc laptele integral şi laptele degresat, iar dintre subproduse, zerul rezultat lafabricarea brânzeturilor şi zara rezultată la fabricarea untului.

Efectul tehnologic al laptelui şi al subproduselor de lapte în panificaţieAceste produse influenţează proprietăţile reologice ale aluatului, activitatea drojdiei şi

calitatea pâinii.

Influenţa asupra proprietăţilor reologice ale aluatului

Cazeina şi sărurile minerale (în special fosfaţii şi sărurile de calciu) ale laptelui influenţeazăfavorabil umflarea glutenului. Se obţine un aluat care, de obicei, este mai rezistent decât aluatul

preparat fără adaos de lapte. El necesită o durată mai mare de fermentare în cuvă, se prelucrează

30



mai uşor şi este stabil la dospire. Alături de cazeină şi sărurile minerale, pentru proprietăţilor reologice ale aluatului un rol important îl au şi grăsimile din lapte.

Datorită conţinutului în acid lactic, zerul şi zara îmbunătăţesc proprietăţile reologice alealuatului.

Influenţa asupra activităţii drojdiei

Laptele şi subprodusele sale constituie medii ideale pentru microorganisme şi de aceeaadaosul lor în aluat favorizează dezvoltarea drojdiilor.

Influenţa asupra calităţii pâinii

Adaosul de lapte şi subproduse de lapte în aluat conduce la îmbunătăţirea texturii miezului, aaromei pâinii, la intensificarea culoarii cojii şi la cre terea valoarii nutritive, în special a pâinii albe,ș

prin aportul în vitamine, săruri minerale i proteine.ș

Pâinea preparată cu lapte integral se obţine cu volum superior faţă de pâinea preparată cu apă,ca urmare a proprietăţii aluatului de a reţine mai bine gazele de fermentare. Porozitatea produsului

este fină şi uniformă, din care cauză miezul pare mai deschis la culoare.

Datorită prezenţei proteinelor şi a grăsimii din lapte, pâinea îşi păstrează mai bine prospeţimea şi gustul plăcut. Rezultate asemănătoare cu cele obţinute la folosirea laptelui integralse obţin cu lapte degresat, dacă în aluat se adaugă grăsimi.

Zerul adăugat în aluat conduce, de asemenea, la produse cu volum îmbunătăţit şi în general lao calitate superioară a pâinii.

5.4. OUĂLE

Se folosesc la prepararea unor produse speciale de panificaţie (cozonac, chec, etc.). Se potfolosi în stare proaspătă, congelată (melanj de ou) sau sub formă uscată (praf de ou).

Efectul tehnologic al ouălor în panificaţie

Ouăle adăugate în aluat măresc volumul produsului, îmbunătăţesc structura miezului, gustulşi culoarea. Influenţa pozitivă a ouălor asupra calităţii produsului se explică pe baza funcţiilor tehnologice pe care acestea le au.

5.5. FIBRELE ALIMENTAREFibrele alimentare se prezintă sub două forme: fibre insolubile şi fibre solubile. În categoria

fibrelor insolubile intră fibrele celulozice, tărâţele de cereale, fibrele din pereţii celulari din boabelede soia, de mazăre, din sfecla de zahăr, din citrice. Din categoria fibrelor solubile fac parte gumelevegetale.

5.6. CONDIMENTELE

31



Se folosesc numai pentru sortimentele speciale de pâine. În această categorie intră ceapa şichimenul. Ele se folosesc pentru gust. Ceapa se foloseşte la sortimentul de pâine cu ceapă subformă de fulgi de ceapă hidrataţi în prealabil la temperatura camerei timp de circa 30 min, folosind2,5–3 părţi de apă la 1 parte fulgi de ceapă. Chimenul se foloseşte în pâinea de secară şi la ceaobţinută din grâu şi secară.

5.7. SEMIN ELE DE OLEAGINOASEȚ

Aceste seminţe sunt presărate pe suprafaţa produsului. Cele mai utilizate sunt semin ele deț susan şi cele de mac, a căror aromă se dezvoltă în timpul coacerii prin prăjire. Incorporarea lor înaluat nu se recomandă decât dacă sunt prăjite în prealabil.

5.8. CONSERVAN IIȚ

Sunt aditivi folosiţi pentru combaterea mucegăirii şi a bolii întinderii la pâine. Din aceastăcategorie fac parte: acetaţii, propionaţii şi sorbaţii.

Dintre acetaţi se foloseşte mai ales oţetul (1–2%), dar şi acetatul de calciu, ambele avândacţiune antibacteriană.

Propionaţii sunt cei mai folosiţi în panificaţie. Dintre aceştia fac parte acidul propionic şi propionatul de calciu. Sunt activi la pH sub 5,5 şi au şi o acţiune de inhibare a drojdiei de panificaţie. Se folosesc în proporţie de 0,2–0,4 % şi au acţiune antibacteriană şi antifungică.Acidul propionic prezintă inconvenientul că înmoaie aluatul.

Acidul sorbic şi sorbatul de potasiu au acţiune antifungică. Sunt activi la pH sub 6. Ca şi propionaţii, sorbaţii inhibă şi activitatea drojdiei din aluat, din acest punct de vedere fiind preferatsorbatul de potasiu. Se introduc în aluat, dar se folosesc şi la stropirea produselor la ieşirea dincuptor pentru prevenirea mucegăirii.

5.9. AMELIORATORI

Amelioratorii sunt substanţe complexe ce corectează defectele de calitate ale făinurilor şi ajută la obţinerea unor produsede pâine şi produse de panificaţie de bună calitate cu durată de prospeţime mai mare de 24 de ore, volum crescut,

porozitate uniformă a miezului şi culoare plăcută acojii. Amelioratorii pot fi simpli sau complecşi; cei simpli duc laîmbunătăţirea unui singur parametru de calitate a pâinii ca volum, prospeţime, etc., iar cei complecşi acţionează pe tot

parcursul procesului tehnologic de fabricare al pâinii, obţinându-se produse de bună calitate cu toţi parametrii fizico-chimici şi organoleptici îmbunătăţiţi. Dozele amelioratorilor, în producţia de pâine, sunt foarte largi (0,2–1,5 kg/100kg făină) în funcţie de calitatea făinii, dotarea tehnică a brutăriilor, tipul amelioratorului (simplu sau complex) şi

procedeul de fabricare a pâinii. Doza optimă de ameliorator se stabileşte prin probe tehnologice comparative cu altameliorator cunoscut. Folosirea unui ameliorator nepotrivit cu calitatea făinii sau într-o doză incorect stabilită, poateduce la produse de slabă calitate ca: volum mic, culoare neuniformă a produselor. Pentru a alege amelioratorul

32



potrivit este obligatoriu să se cunoască calitatea făinii şi anume: cantitatea de gluten umed (% min) i indicele deș deformare al glutenului (mm).

Amelioratorii cuprind de obicei următoarele ingrediente de bază:

Agenţi oxidanţi

Ace tia au rolul de a întări aluatul i pot conduce la reducerea timpului de procesare alș ș aluatului, sau pot compensa calitatea slabă a proteinei din făină.

Oxidanţii acţionează asupra grupărilor sulfhidril (–SH) prin “tăierea” atomului de hidrogen,astfel încât atomul de sulf rămâne cu o valenţă liberă şi se poate lega de un alt atom de sulf pentrua forma legături -S-S-, adică punţile disulfidice, care au rolul de a întări reţeaua glutenică.

Primii oxidanţi folosiţi au fost bromatul de potasiu sau iodatul de potasiu care sunt foarteeficienţi, dar care se folosesc mai puţin astăzi deoarece se regăsesc şi ulterior în pâine, în cantităţimici (aceste cantităţi remanente de bromat sau de iodat fiind considerate potenţial carcinogene).Mult mai folosiţi astăzi sunt azodicarbonamida (ADA) şi L-acidul ascorbic. ADA acţionează foarte

rapid şi poate fi uşor supradozată, ducând la obţinerea unui aluat uscat care se prelucrează greu, iar pâinea rezultată nu are volum şi are suprafaţa crăpată. Acidul ascorbic acţionează mai lent; iar încazul în care se supradozează nu are efecte negative asupra aluatului şi a pâinii. În mod current, înEuropa este aprobată numai utilizarea acidului ascorbic ca oxidant.

Agenţi reducători

Ace tia au rolul de a ajuta la dezvoltarea glutenului, reducându-se astfel timpul de malaxareș şi diminuându-se totodată consumul de energie pentru malaxare.

Agenţii reducători au efect invers faţă de oxidanţi. Ei rup legăturile disulfidice (-S-S) dintre

moleculele proteice, slăbind structura acestora. Deoarece legăturile intramoleculare sunt mai rapidatacate, moleculele proteice se desfac cu uşurinţă, iar aluatul este malaxat mai puţin. Aceasta estede dorit mai ales în cazul fabricării biscuiţilor, sau se pot folosi în combinaţie cu un oxidant cuacţiune lentă pentru a reduce timpul de malaxare al aluatului de pâine. Oxidantul reconstruieştelegăturile bisulfitice dintre proteinele proaspăt desfăcute; în cazul în care nu s-ar folosi şi oxidantulaluatul ar deveni prea moale şi lipicios.

Cel mai folosit agent reducător este L-cisteina, care acţionează rapid. Alţi agenţi reducătorisunt sulfiţii, care însă pot da reacţii alergice şi glutationul redus sub forma drojdiei dezactivate.

Emulgatori

Ace tia au rolul de a întări aluatul, îmbunătăţesc toleranţa aluatului la malaxare şi laș manipulare, determină creşterea volumului pâinii, îmbunătăţesc calităţile de feliere ale produsuluifinit şi reduc efectul de învechire al pâinii.

Emulgatorii sunt molecule complexe în structura cărora există o porţiune solubilă în apă şi o porţiune solubilă în grăsimi.

Deşi există câteva teorii privind rolul emulgatorilor în aluat, acţiunea lor se cunoaşte destulde bine. Emulgatori cum ar fi esterii monogliceridelor cu acid diacetiltartric (DATEM) şi stearoil-

33



lactilaţii (SSL) întăresc glutenul şi îl fac mult mai extensibil. Efectul rezultat este un aluat capabilsă reţină un volum mai mare de gaze, se reduce timpul de dospire, iar pâinea obţinută este maimoale şi cu o textură mai bună. De asemenea, aluatul este mai tolerant la supramalaxare sau lamalaxare insuficientă.

Alţi emulgatori, cum ar fi monogliceridele saturate, prin combinare cu amidonul din făină,

contribuie la păstrarea prospeţimii pâinii mai mult timp.Lecitina, un emulgator obţinut din soia, îmbunătăţeşte capacitatea de reţinere a gazelor, dar

este mai puţin eficient decât DATEM sau SSL. Totu i, lecitina are efectul unic de obţinere a uneiș coji care-şi păstrează mai mult timp crocanţa, deşi uneori este mai densă şi mai groasă. Din acestmotiv este adeseori asociată în reţetele de amelioratori pentru baghete şi alte sortimente cu coajăcrocantă.

Enzime

Acestea au rolul de a îmbunătăţi formarea de gaze de fermentare în aluat de către drojdie şiajută la controlul mai eficient al consistenţei aluatului. În general, în panificaţie se folosesc treitipuri de enzime: amilaze, proteaze i lipoxigenaza.ș

Amilaza se găseşte în mod natural în făina din grâu încolţit sau în făina de malţ. Prinînmuierea cerealelor respective acestea încep să încolţească şi se produc diastaze. Cerealelemalţificate sunt apoi uscate şi măcinate, ob inându-se făină malţată.ș

Astăzi amilaza se produce în mod normal prin fermentaţie fungică sau bacteriană. Se adaugăîn aluat, unde transformă o parte din amidonul prezent în făină în zaharuri asimilabile de cătredrojdie, determinând producerea unui volum mai mare de gaze de fermentaţie. De asemenea,amilazele întârzie gelatinizarea amidonului în timpul coacerii, pâinea putând astfel să crească mai

mult în cuptor. Ambele acţiuni au ca rezultat creşterea volumului pâinii.Proteazele se adaugă cu mare atenţie, în anumite doze, deoarece acestea au ca efect slăbirea

ireversibilă a glutenului şi, din acest motiv, se folosesc pentru tratarea făinurilor foarte puternice. Nu se folosesc în mod obişnuit în Europa, iar în America de Nord sunt folosite într-o oarecaremăsură, deoarece făinurile respective au un conţinut proteic mare, iar calitatea proteinei estesuperioară.

Lipoxigenaza are rolul de oxidare a pigmenţilor care apar în mod natural în făină, rezultând o pâine mai albă. De asemenea, are rolul de a întări reţeaua glutenică (similar ADA sau aciduluiascorbic).

În reţeta unui ameliorator se mai pot folosi şi alte ingrediente care aduc aport de hrană pentrudrojdie, ajută la realizarea unui echilibru în cadrul aluatului privind aciditatea/alcalinitatea şicontribuie cu un aport suplimentar de ioni de calciu, care au rolul de a întări glutenul.

5.10. PREMIXURILE

34



Premixurile sunt amestecuri care conţin o parte sau toate ingredientele din reţetă, cu excepţialichidului de hidratare. Ele conţin făină, grăsimi, lapte praf, zahăr, ouă praf, agenţi de afânare,amelioratori de panificaţie, aromatizanţi, condimente, sare.

Se prezintă sub formă pulverulentă sau sub formă de pastă. Componentele lichide cum suntapa, uneori şi ouăle şi laptele, sunt adăugate în momentul preparării aluatului.

Premixurile sunt folosite la prepararea pâinii, a produselor de franzelărie şi de patiserie.Utilizarea premixurilor prezintă avantaje, care pot fi rezumate astfel:

- sunt mai practice: modul de folosire al premixurilor este mai simplu decât atunci când sefoloseşte reţeta clasică;

- se câştigă timp, deoarece cea mai mare parte a componentelor reţetei sunt dozate în premix;

- sunt mai sigure, în acest caz erorile de dozare a ingredientelor fiind evitate. În plus,fabricantul de premixuri are posibilitatea de a alege materiile prime care să conducă la obţinerea de

rezultate optime şi de a realiza formule bine echilibrate care să permită o toleranţă mare înexploatare;

- sunt economice: datorită simplităţii în utilizare se câştigă timp, deci se economisesc orede muncă.

35



III. Procesul tehnologic de fabricare a pâinii şi produselor de

panificaţie

Procesul tehnologic de fabricare a pâinii şi produselor de panificaţie presupune următoareleoperaţii:

1. Depozitarea materiilor prime i ș auxiliare este efectuată, astel încât, să nu apară degradări,deteriorări ale caracteristicilor tehnologice ale materiilor prime şi auxiliare, pierderi de materiale şi

blocări de fonduri. Dată fiind diversitatea itinerariilor tehnologice de prelucrare, în practică, nu există

un mod unic de rezolvare a problemei depozitării.2. Pregatirea materialelor prime i auxiliare şi aducerea lor la parametri necesari utilizării ș ,

prin aşa numita "condiţionare", care, similar depozitării se face în operaţii (modalităţi) diferite, înfuncţie de natura produsului şi a reţetei de fabricaţie. Astfel, făinurile maturizate se amestecă, seelimină corpurile străine prin cernere, hidrocicloane, câmp magnetic şi, eventual, se încălzesc la cca.20 0C. Apa se încălzeşte astfel încât aluatul să se obţină la temperature de 27–30 0C, drojdiile sesuspendă în apă şi se reactivează, iar sarea se dizolvă şi se filtrează. Grăsimile se topesc, fulgii decartofi se transformă în pastă, iar zahărul se solubilizează.

3. Dozarea, conform bilanţului de materiale stabilit prin reţeta de producţie, pentru diferite faze

(prospătură, maia aluat), cu utilaje specifice pentru făină, suspensii, soluţii, grăsimi topite etc. şi pentrualuaturi fluide sau consistente;

4. Prepararea aluatului, direct, în două faze (maia-aluat) sau în trei faze (prospătură-maia-aluat).

5. Prelucrarea bucăţilor de aluat , include operaţiile de divizare, premodelare, repaosintermediar (predospire), modelare şi fermentare finală (dospire). În acest caz, secvenţa operaţională a

prelucrării bucăţilor de aluat presupune diferite variante, în funcţie de sortiment şi reţetă. Astfel, lasortimentele de pâine formată din fitile împletite apar operaţii supplimentare, care presupun utilaje,manoperă şi spaţii suplimentare ale capacităţii productive.

6. Sectorul care include operaţiile aferente coacerii, include operaţii de pregătire a bucăţilor dealuat pentru coacere, coacerea şi finalizarea coacerii. Operaţiile de pregătire, în funcţie de sortimetul

produs şi de parametri mediului de coacere, pot include operaţii speciale de aşezare-încărcare,crestare, marcare, spoire etc. După coacere, pentru a reduce pierderile de umiditate la răcire, pentru aaccelera răcirea suprafeţelor produselor (cojii) şi pentru a împiedica umezirea cojii prin osmoză de laumiditatea miezului (încreţirea cojii), produsele se pulverizează cu apă.

7. Depozitarea si livrarea prod finite36



37



Schema generală a fluxului tehnologic din panificaţie

1. DEPOZITAREA, PREGĂTIREA ŞI DOZAREA MATERIILOR ALIMENTARE

1.1. DEPOZITAREA MATERIILOR ALIMENTARE

Pentru asigurarea continuităţii producţiei, independent de condiţiile de aprovizionare, înfabricile de pâine se creează stocuri de materii prime şi auxiliare. Acestea se depozitează înanumite condiţii (de temperatură, umiditate relativă a aerului şi lumină), care să le asigure păstrareacalităţii până la intrarea în procesul de fabricaţie.

DEPOZITAREA FĂINII

Depozitarea făinii se face în scopul:

- asigurării unui depozit tampon, care să preia oscilaţiile în aprovizionarea cu făină,cantitatea de făină depozitată depinzând de condiţiile locale, respectiv distanţa de la care seaprovizionează şi modul de transport. Depozitul are, în acest caz, o capacitate pentru circa 6 zile defabricaţie;

- asigurării maturizării făinii, atunci când moara furnizoare livrează făină nematurizată şi,

în acest caz, depozitul are o capacitate pentru circa 14 zile fabricaţie. Procese care au loc în timpul depozitării făinii

În făina proaspăt măcinată, supusă depozitării, are loc un complex de procese care-imodifică calitatea. În funcţie de proprietăţile iniţiale ale făinii, de durata şi de condiţiile de păstrare,calitatea făinii poate să se îmbunătăţească, sau să se înrăutăţească. Atunci când la depozitare

proprietăţile tehnologice ale făinii se îmbunătăţesc, procesul se numeşte maturizare.

Potrivit concepţiei actuale, maturizarea făinii este înţeleasă ca îmbunătăţirea proprietăţilor reologice ale glutenului şi aluatului, de care este legată îmbunătăţirea calităţii pâinii. Se acceptă

unanim că această îmbunătăţire se datorează oxidării grupărilor sulfhidril din structura proteinelor glutenice cu formarea de legături disulfidice. De asemenea, sunt oxidate grupările sulfhidril dinstructura activatorilor proteolizei (dintre care cel mai important este glutationul), şi din structuraenzimelor proteolitice sensibile la oxidare.

În maturizarea naturală a făinii rolul principal în acest proces de oxidare îl au acizii graşi polinesaturaţi liberi, rezultaţi prin hidroliza lipidelor făinii, care în prezenţa oxigenului din aer i aș lipoxigenazei din făină sunt oxidaţi la hidroperoxizi. În acest proces de peroxidare se formează,intermediar, radicali peroxidici liberi, foarte activi, care intervin în oxidarea grupărilor sulfhidril.

38



Aceşti radicali intervin, de asemenea, şi în oxidarea pigmenţilor făinii, determinând albireaacesteia.

Este posibil ca şi alte sisteme de oxido-reducere prezente în bobul de grâu şi în făină săintervină în acest proces de oxidare. În sprijinul acestei explicaţii vin observaţiile ce arată că înabsenţa oxigenului, făina nu-şi modifică culoarea şi proprietăţile tehnologice la depozitare, dar

aceste modificări se produc în prezenţa unor oxidanţi.Durata de maturizare naturală a făinii depinde de: calitatea iniţială a făinii, extracţia şi

umiditatea ei, temperatura din depozit, aerarea. Cu cât calitatea făinii este mai slabă, extracţia şiumiditatea mai mici şi temperatura din depozit mai scăzută, cu atât durata de maturizare este maimare. Păstrarea făinii, iarna, în depozite neîncălzite opreşte practic procesul de maturizare.Maturizarea făinii este accelerată la temperaturi de 25–450C.

Accesul aerului la făină accelerează maturizarea. Transportul pneumatic al făinii accelereazămaturizarea de 1–2 ori faţă de alte sisteme de transport. Recircularea făinii în celulele de siloz areun efect similar. Condiţiile optime pentru accelerarea maturizării sunt: recircularea timp de 6 ore

cu un consum specific de aer de 3 m3/t oră şi o temperatură de 26–270C.Făinurile de extracţie mică ating optimul proprietăţilor lor tehnologice după 1,5–2 luni, iar

cele de extracţii mari după 3–4 săptămâni. O depozitare a făinii, după măcinare, de 14–20 zile seconsideră acceptabilă.

Accelerarea maturizării făinii

Maturizarea naturală a făinii este un proces cu consum mare de timp şi spaţii de depozitare.Pentru scurtarea acestui proces s-au căutat căi şi mijloace pentru accelerarea lui. În acest scop s-aavut în vedere esenţa procesului de maturizare naturală a făinii, care constă în oxidarea grupărilor

sulfhidril din proteine, enzime proteolitice şi activatori ai proteolizei, pe care le trec în legăturidisulfidice, modificându-se astfel proprietăţile tehnologice ale făinii.

S-au conturat următoarele căi de accelerare a maturizării făinii:

- încălzirea aerului folosit la transportul pneumatic al făinii;

- tratarea făinii cu agenţi de oxidare, cel mai folosit în acest scop fiind azodicarbonamida(ADA) în proporţie de 5–20 ppm, în funcţie de calitatea şi extracţia făinii, doza maximă admisăfiind de 45 ppm.

Deoarece azodicarbonamida este activă numai în prezenţa apei, acţiunea ei se manifestă în

aluat. Acest lucru permite obţinerea efectelor maturizării fără a fi necesară depozitarea făinii.Azodicarbonamida nu are efect de albire, ea neacţionând asupra pigmenţilor făinii. Atunci când sedoreşte şi deschiderea culorii făinii, azodicarbonamida se asociază cu peroxidul de benzoil în

proporţie de 30–100 ppm. Efectul acestuia se manifestă lent, de aceea, în acest caz sunt necesare1–3 zile de păstrare a făinii, pentru ca peroxidul de benzoil să-şi exercite efectul.

Agenţii de albire nu au efect asupra pigmenţilor din tărâţe, astfel că făina de extracţie mare nu poate fi albită.

39



Metode de depozitare a făinii

Depozitarea făinii se face în saci şi în vrac. Depozitarea în saci se practică în secţiile decapacităţi mici şi mijlocii, iar depozitarea în vrac la secţiile de capacitate mare.

Depozitarea în saci se face în încăperi unde trebuiesc asigurate condiţii de temperatură şiumiditate relativă (temperatură de 10–20°C şi umiditate relativă de 50–60%). Sacii cu făină seaşează în stive pe grătare de lemn, care permit accesul aerului la făină. Stivele se formează dinacelaşi tip de făină, provenite din acelaşi măciniş, de la aceeaşi moară şi cu aceiaşi indici calitativi.Fiecare stivă se identifică prin fişa lotului, în care sunt trecute date privind provenienţa şi calitateafăinii.

Depozitarea în vrac se face în celule de siloz, care pot fi metalice sau din beton armat.Această variantă tehnologică reprezintă soluţia cea mai modernă, cu avantaje tehnologice şitehnico-economice deosebite. Avantajele metodei, respectiv aerisirea uniformă a făinii în toatămasa, amestecarea bună a făinurilor de diferite calităţi prin extragerea bine determinată a unor cantităţi de făină din diferite celule, în vederea amestecării ulterioare, reducerea cheltuielilor deexploatare şi a manoperei, compensează dezavantajul major al unei valori mari a investiţiei,eficienţa economică crescând în cazul folosirii şi a unor autovehicule sau vagoane specializate

pentru transportul făinii vrac.

DEPOZITAREA DROJDIEI

Depozitarea drojdiei presate

Drojdia presată este un produs uşor alterabil, principalii factori de care depinde stabilitatea la păstrare sunt calitatea ei şi temperatura de depozitare.

Drojdia presată (30% s.u., 9% azot la s.u.) se păstrează optim în condiţii de refrigerare, latemperaturi între 2 i 4°C (în camere sau dulapuri frigorifice). La păstrarea timp de 4 săptămâni laș temperatura de 4°C, drojdia presată reduce î i reduce activitatea cu 10%, iar la prelungirea durateiș de păstrare peste acest timp, activitatea ei scade accentuat.

Refrigerarea nu previne dezvoltarea mucegaiurilor la suprafaţa calupului de drojdie, dacă eaeste depozitată un timp mai lung.

Dacă temperaturile de depozitare scad sub 00C, prin îngheţarea apei din celulele de drojdie,

acestea se deteriorează prin spargereşa membrane. În aceste cazuri, drojdia va fi utilizată imediat,după menţinerea timp de 15–20 min. în apă caldă la 18–20 0C.

Depozitarea drojdiei uscate

Drojdia uscată nu reclamă spaţii refrigerate de păstrare, dar depozitarea la temperaturiscăzute şi păstrarea în pachete închise ermetic, sub vacuum sau în atmosferă de gaz inert, îi mărescstabilitatea. Scăderea activităţii drojdiei uscate este accelerată de temperaturi înalte şi de prezenţaoxigenului.

40



Depozitarea drojdiei lichide

Drojdia lichidă se păstrează în vase curate, în locuri răcoroase. Nu se recomandă păstrareadrojdiei lichide mai mult de 24 ore.

DEPOZITAREA SĂRII ŞI A ZAHĂRULUI

Sarea şi zahărul sunt produse higroscopice care absorb cu uşurinţă umiditatea din aer. De

aceea, se depozitează în spaţii închise, ferite de umezeală (ϕ =50–60%). Depozitarea se face în saci

aşezaţi pe grătare de lemn.

DEPOZITAREA ULEIULUI ŞI A GRĂSIMILOR

Uleiul se păstrează în bidoane, ferite de lumină şi în încăperi răcoroase. Grăsimile uşor alterabile (untul, margarina, ouăle ş.a.) se păstrează în spaţii frigorifice (dulapuri sau camere

frigorifice).

Calculul spaţiilor de depozitare

Pentru calculul mărimii spaţiilor de depozitare, se determină, mai întâi, cantităţile de materii prime ce urmează a fi stocate, Ci

unde:

Q- producţia zilnică a structurii productive, [t/24 h];

ci - consumul specific din materia primă i, [t/t], materie primă/produs;

n- numărul de zile de depozitare pentru stocurile necesare.

Suprafaţa totală necesară pentru depozitare, se calculează din relaţia:

41

.n,cQ.=C ii



Si- cantitatea de materie primă i, ce se poate depozita pe 1 m2;

Suprafeţele de depozitare se calculează separat pentru depozitul de la temperatura obişnuităşi separat pentru depozitul frigorific.

1. 2. PREGĂTIREA MATERIILOR ALIMENTARE

Operaţiile de pregătire au drept scop aducerea materiilor prime şi auxiliare într-o starefizică corespunzătoare pentru a fi introduse la prepararea aluatului. Ele sunt specifice fiecăreimaterii prime şi auxiliare.

1.2.1. Pregătirea făinii

Amestecarea

Scopul operaţiei este obţinerea unui lot de făină cu proprietăţi tehnologice omogene, caresă permită menţinerea parametrilor tehnologici cât mai mult timp şi obţinerea pâinii de calitateconstantă. Procesarea făinurilor de calităţi diferite impune modificarea parametrilor tehnologici,ceea ce nu este întotdeauna posibil, iar pâinea se obţine de calitate variabilă.

Amestecarea urmăreşte compensarea defectelor unei făini cu calităţile altei/altor făini şi se poate realiza pe mai multe criterii: cantitatea şi calitatea glutenului/proteinelor, capacitatea deformare a gazelor, capacitatea de închidere a culorii în timpul procesului tehnologic. Cel maifrecvent, amestecarea făinurilor se realizează pe baza cantităţii sau calităţiiglutenului/proteinelor. Proporţia amestecurilor se stabileşte pe baza analizelor de laborator şi arezultatelor probei de coacere folosind metoda mediei ponderate.

Cernerea

Cernerea făinii urmăreşte îndepărtarea impurităţilor grosiere ajunse accidental în făinădupă măcinare, în timpul transportului şi depozitării (sfori, bucăţi de hârtie, etc.). De asemenea, prin cernere se realizeaă i afânarea i aerisirea făinii.ș ș

Încălzirea

42

:unde ],m[ ,S

C

=S

2

i

in

=1i∑



Încălzirea făinii se face în timpul iernii şi urmăreşte aducerea ei la temperatura de 15– 20°C. Acest lucru permite prepararea aluatului cu temperatura optimă fără a fi necesară

încălzirea apei la temperaturi superioare valorii de 45°C, care ar conduce la denaturarea termică

a proteinelor glutenice, însoţită de pierderea proprietăţilor lor funcţionale.

În secţiile de capacităţi mici şi medii, încălzirea făinii se face prin menţinerea ei timp de16–24 ore în depozitul de zi, care este încălzit. În secţiile de capacitate mare, cu depozitarea învrac a făinii şi transportul ei prin fluidizare, încălzirea se realizează prin utilizarea aerului cald latransportul făinii.

1.2.2. Pregătirea apei

Pregătirea apei pentru prepararea aluatului constă în aducerea ei la temperatura necesară,astfel încât, la sfârşitul frământării, semifabricatele (prospătura, maiaua şi aluatul) să aibătemperatura optimă. Pregătirea apei constă în încălzirea sau, după caz, în răcirea ei.

Încălzirea apei se poate realiza pe două căi:

- prin amestecarea apei reci, de la reţeaua de alimentare, cu apa caldă adusă în prealabil

la temperatura de circa 60°C;

- prin barbotare de abur de joasă presiune în apa rece.

Temperatura apei ta, se determină din relaţia:

- tf , ts- temperatura iniţială a făinii, respectiv temperature cerută pentru semifabricat, 0C;

- mf , ma- cantităţile de făină, respectiv apă, folosite la frământare, kg;

- cf , ca- căldurile specifice pentru făină ( 0,4 j/kg.grad), respectiv apă;

- n- coeficient de corecţie a cărui valoare se ia 10C vara, 20C primăvara şi toamna şi 30C

iarna.

1.2.3. Pregătirea drojdiei

Pregătirea drojdiei presate constă în:

43

:undeC],[ n,+c.m

)t -t ( c.m

+t =t

0

aa

f s f f

sa



a. Suspensionarea drojdiei - urmăreşte repartizarea cât mai uniformă a celulelor de drojdieîn masa aluatului, pentru asigurarea unei fermentaţii omogene. Suspensionarea se realizează prin

amestecarea drojdiei cu apa caldă (30–35°C), în proporţii drojdie/apă de 1:3; 1:5; 1:10, sub

influenţa agitării timp de câteva minute.

b. Filtrarea suspensiei de drojdie se face utilizând un filtru grosier şi are ca scop reţinereaimpurităţilor ajunse accidental în suspensie (bucăţi de hârtie din ambalajul pachetelor dedrojdie).

c. Activarea drojdiei – are ca scop adaptarea ei la mediul aluat, unde condiţiile de viaţă alecelulei sunt diferite de cele din mediul de cultură din fabricile de drojdie.

Drojdia de panificaţie este cultivată în fabricile de drojdie în condiţii puternic aerobe, cândcelula de drojdie îşi procură energia necesară vieţii prin metabolizarea glucidelor pe cale aerobă, prin respiraţie. Introdusă în aluat, ea ajunge în condiţii aproape anaerobe în care principalulglucid fermentescibil este maltoza, ceea ce impune o reconstituire a echipamentului enzimatic,

iar consumul glucidelor se realizează pe cale glicolitică (fermentativă).Drojdia de panificaţie nu conţine sau con ine urme de maltază şi maltopermează. Dinț

această cauză ea are nevoie de un timp de adaptare care să-i permită sinteza acestor enzimeimplicate în fermentarea maltozei. Sinteza lor are loc în prezenţa substratului, a maltozei, iar furnizorul de energie este glucoza.

Studiul adaptării drojdiei la condiţiile mediului - aluat a arătat că adaptarea are loc în douăetape:

- prima etapă constă în adaptarea la mediul anaerob, când are loc trecerea de la procesulrespirator la cel fermentativ. Acest proces este foarte rapid şi are loc din momentul introduceriidrojdiei în apa pentru prepararea suspensiei, înainte ca ea să ajungă în aluat, lucru care sedatorează faptului că drojdia este facultativ anaerobă, astfel că, în funcţie de condiţii, ea îşi poateschimba metabolismul de la o cale oxidativă la una fermentativă şi invers (enzimele de respiraţieşi cele de fermentaţie sunt permanent sintetizate de celulă);

- a doua etapă constă în adaptarea drojdiei la fermentarea maltozei, proces care are odurată mare, de 2–4 ore.

Activarea prealabilă a drojdiei urmăreşte scurtarea acestei perioade de adaptare lafermentarea maltozei în scopul scurtării duratei de fermentare a aluatului.

În principiu, activarea se realizează prin introducerea drojdiei într-un mediu nutritiv fluid,optim din punct de vedere al compoziţiei pentru nutriţia drojdiei, şi menţinerea în acest mediu

30–90 min, sau chiar 2–3 ore, la temperatura de 30–35°C. Experimental s-a stabilit că mediul

nutritiv trebuie să conţină glucide fermentescibile, ca sursă de carbon, azot asimilabil, elementeminerale, în special azot şi fosfor, vitamine.

44



Pe lângă compoziţia mediului, pentru activarea drojdiei sunt importanţi şi o serie de parametri, i anume:ș

- concentraţia drojdiei în mediu; cu cât aceasta este mai mică, cu atât efectul de activareeste mai mare. În general, concentra ia trebuie să fie sub limita de concentraţie la care se inhibăț

înmulţirea drojdiei (2 %);- diluţia mediului; se consideră optimă pentru umiditatea de 75–78 %;

- pH-ul optim este de 4,4–5,7;

- temperatura optimă de 30–35°C;

- durata de menţinere a drojdiei în mediul de activare; în medie 2 ore.

Folosirea drojdiei activate în prealabil permite o reducere a consumului de drojdie cu 20– 25 %, o scurtare a duratei de fermentare a semifabricatelor i o îmbunătăţire a a calităţii pâinii.ș

Efectul activării este cu atât mai important cu cât drojdia este de calitate mai slabă şi cu câtdoza ei în aluat este mai mică. Se admite că, în timpul activării nu are loc procesul de înmulţire adrojdiei.

Instalaţii pentru prepararea suspensiei de drojdie

În principiu, instalaţiile de capacitate mică, constă dintr-un rezervor, de regulă de formă

cilindrică, unde se introduce apa cu temperatura de 30–35°C şi drojdia, şi se supun agitării.

Diferitele tipuri constructive diferă între ele prin construcţia sistemului de agitare. Rezervoarelemai sunt prevăzute cu o scală de nivel pe care se citeşte cantitatea de apă introdusă, termometrude control al temperaturii apei, racord pentru evacuarea suspensiei de drojdie (fig.3.1).

Rezervorul pentru suspensionarea drojdiei se confecţionează din material inoxidabil.

Fig. 3.1. Instalaţii de mică capacitate pentru suspensionarea drojdiei cu paletă agitatoare

45



1-rezervor; 2- paletă agitatoare; 3- racord de evacuare a suspensiei de drojdie; 4- scală de nivel;5- termometru; AC-apă caldă; AR – apă rece

1.2.4. Pregătirea sării

Pentru o distribuţie cât mai uniformă a sării în masa aluatului, aceasta este dizolvată în apă.Soluţia de sare se prepară fie ca soluţie concentrată, a cărei concentraţie este sub concentraţia desaturaţie, fie ca soluţie saturată.

Instalaţii pentru prepararea soluţiei de sare

Obţinerea soluţiei de sare se poate face prin două procedee: procedeul discontinuu cuagitare şi procedeul continuu cu coloană.

Instalaţie de preparare a soluţiei de sare prin procedeul discontinuu cu agitare.

Fig. 3.2. Instalaţie de preparare a soluţiei de sare cu agitare.

1- rezervor de dizolvare; 2- ax agitator; 3- scală de nivel; 4- filtru; 5- pompă; 6- conductăde recirculare; 7- rezervor tampon; 8- conductă de trimitere în producţie a soluţiei de sare

În principiu, instalaţia de preparare discontinuă a saramurii constă dintr-un recipient prevăzut cu ax agitator (fig. 3.2.) unde se prepară soluţia de sare, şi un rezervor tampon, unde

este depozitată soluţia preparată. Unele instalaţii mai sunt prevăzute cu o pompă care recirculăapa din recipientul de dizolvare, ajutând alături de agitare, la dizolvarea sării. De asemenea, ele pot fi prevăzute cu sisteme de ridicare a sării la înălţimea recipientului de dizolvare (şnecînclinat).

1.2.5. Pregătirea zahărului

46



Zahărul se introduce în aluat în stare dizolvată. Dizolvarea se face cu apă având

temperatura de 30°C şi sub agitare. Pentru îndepărtarea impurităţilor ajunse accidental în soluţie,

solu ia de zahăr se filtrează.ț

1.2.6. Pregătirea grăsimilor

Grăsimile lichide se folosesc ca atare, după caz, ele pot fi încălzite.

Grăsimile solide se aduc prin încălzire într-o stare plastică, care le asigură o repartizareuniformă în masa aluatului.

Grăsimile, în special uleiurile vegetale, pot fi introduse în aluat sub formă de emulsie. Seasigură astfel o distribuţie îmbunătăţită a grăsimii în aluat însoţită de creşterea volumului pâinii,de o structură superioară a porozităţii şi o culoare mai deschisă a miezului. Emulsia se obţine dinulei (45–50%), apă (40–50%) şi emulgator (5–7%). În calitate de emulgator se pot folosi lecitina

sau monogliceridele.Emulsiile de ulei în apă se folosesc şi pentru ungerea formelor şi a tăvilor de copt (emulsii

de desprindere). Pot fi folosite emulsii ce conţin 20–35% ulei, 4–7% emulgator, 63–75% apă.

Instalaţii pentru obţinerea emulsiei de grăsimi

Instalaţie cu agitator

În secţiile de mică capacitate, emulsia de grăsimi se poate obţine într-un rezervor prevăzutcu un ax cu palete, dizolvarea emulgatorului în ulei făcându-se separat (fig.3.3.). Foarteimportantă este respectarea ordinii de introducere a componentelor şi a turaţiei axului agitator

Fig. 3.3. Instalaţie cu agitator pentru obţinerea emulsiei de grăsimi

1- rezervor; 2- ax agitator

Pe acela i principiu pot funcţiona şi instalaţii de capacitate mare.ș

47



1.2.7. Pregătirea laptelui praf

Laptele praf se poate folosi ca atare, dar rezultate superioare se obţin dacă este dizolvat în

prealabil în apă cu temperatura de 40°C (1 parte lapte praf şi 3–4 părţi apă).

1.2.8. Pregătirea ouălor

Ouăle întregi proaspete se supun dezinfectării şi spălării în vederea reducerii încărcăriimicrobiene. Dezinfectarea se face cu o soluţie de clor 2% timp de 5–10 min şi cu soluţie sodată20%, urmată de spălare cu apă 5–6 min. Această opera ie se execută în bazine speciale. Ouăle seț introduc în aluat după o batere prealabilă, singure sau în amestec cu apa (raport 1:1).

Melanjul congelat înainte de utilizare se decongelează şi apoi se filtrează. În vedereaomogenizării în aluat se amestecă cu apă caldă în raport 1:1.

Praful de ouă se amestecă cu apă caldă având temperatura de 40–45°C (1 parte ouă praf - 3

părţi apă), se omogenizează prin agitare şi apoi se filtrează. Optim este ca hidratarea ouălor sădureze o oră.

1.3. Dozarea materiilor prime

Scopul operaţiei de dozare este obţinerea aluatului cu proprietăţi reologice optime şi a

compoziţiei corespunzătoare produsului.

1.3.1. Dozarea făinii

Este o operaţie simplă, dar se realizează greu datorită proprietăţilor făinii, în special proprietăţii de a se asocia şi de a adera la suprafaţa aparatelor de dozat, precum şi datorităvalorilor mari ale unghiurilor de taluz natural şi de frecare internă.

Există o mare varietate de sisteme pentru dozarea făinii, care se pot clasifica după metodade dozare (volumetrice, gravimetrice, sau mixte), în raport cu procesul tehnologic din fluxul de

panificaţie (dozatoare cu funcţionare continuă i cu funcţionare discontinuă) i în raport cuș ș nivelul de automatizare (dozatoare cu comandă manuală, comandate semiautomate i comandateș automat).

În practica actuală, cele mai utilizate sisteme pentru dozarea făinii pot lucra prin dozarevolumetrică sau prin dozare gravimetrică.

48



Pentru dozarea volumetrică se folosesc însăşi cuvele frământătoarelor, făina ocupând 40%din volum (pentru făina albă), respectiv 35% (făina semialbă) sau 30% (făina neagră).

Alte tipuri de dozatoare volumetrice sunt destinate, de obicei, pentru procesele de panificaţie care presupun funcţionarea continuă. Un tip bine cunoscut este dozatorul cu bandă,

alcătuit dintr-o bandă transportoare, antrenată de un motor electric de precizie şi unmotoreductor.

Capacitatea de lucru a benzii se calculează din relaţia:

]/[, skg bhvQ ρ = ,

unde:

b – lăţimea activă a benzii;

h – înălţimea stratului de făină de pe bandă, reglată cu ajutorul unui perete şibăr;

v – viteza benzii;

ρ – densitatea medie a făinii.

Practic dacă se consideră viteza benzii, densitatea făinii şi lăţimea activă a benzii constante,atunci variabila de reglare este înălţimea stratului de făină de pe bandă.

Există şi sisteme modern de dozare, la care variabila reglabilă este viteza benzii, antrenată

fie de un motor pas-cu-pas, fie alt tip de motor cu turaţia reglabilă, cu o precizie satisfăcătoare.

Fig. 3.4. Schema de principiu a dozatorului cu spiră

Un exemplu de astfel de sisteme de dozare este dozatorul cu spiră, de regulă, cu pasvariabil, a căror schemă de principiu se prezintă în figura 3.4. unde M- motor electric, V- variator de turaţie pentru reglarea debitului şi R - reductor de turaţie.

49



Folosirea spirei cu pas variabil (în condiţia p1>p2>p3), determină mărirea preciziei laaceste dozatoare, deoarece sistemul are funcţia unei pompe volumetrice, realizând o mai bunăuniformizare a densităţii făinii dozate.

Capacitatea de dozare pentru acest tip de sistem va fi:

]/[)(4

22 skg k k pnd DQ au ρ π

−=

unde:

D,d – diametrele exterior, respectiv interior al spirei

p – pasul spirei (pasul mediu, în cazul spirei cu pas variabil);

n – turaţia spirei;

ρ – densitatea medie a făinii;

k u – coeficient de umplere a carcasei spirei;k a – coeficient de avans axial al făinii.

Dacă parametri constructivi se menţin la valori constante, atunci reglarea dozatorului seface prin reglarea turaţiei spirei cu ajutorul variatorului de turaţie V.

Dozatoarele gravimetrice aparţin, de regulă, categoriei de dozatoare cu funcţionarediscontinuă, făina cântărindu-se în şarje.

Sub aspect principial, se compun, în general, dintr-un recipient suspendat pe cuţite tipcântar printr-un sistem de pârghii, care se poate echilibra cu ajutorul unui sistem de comparaţiecu braţ variabil sau cu unghi variabil (fig. 3.5.).

50



Fig. 3.5. Schema de principiu a dozatorului cu braţ variabil

Dacă,

- G1 este greutatea proprie a recipientului de făină,

- G2 este greutatea sistemului de comparare,

- Gf greutatea făinii din buncărul de cântărire, se poate scrie ecuaţia momentului decomparare, Mc:

,)( 112 LGG FL M f c +== (1)

de unde se poate calcula forţa F necesară a fi aplicată sistemului

.)(2

121 L

LGG F += (2)

Scriind ecuaţia de momente în raport cu articulaţia B, adică ecuaţia momentului indicat Mi:

,32 FL LG M i == (3)

rezultă relaţia de calcul a forţei F:

.3

2 L

LG F = (4)

Egalând expresiile forţei F din relaţiile (2), respectiv (4) se obţine relaţia pentru calcululgreutăţii de făină, Gf:

.131

22 G

L L LLGG f −= (5)

Se poate observa din relaţia (5) că, deoarece L1, L2, L3, G1 şi G2 sunt constante,

Gf =f(L), (6)

Adică greutatea făinii din buncărul de cântărire este determinată (reglată), de lungimea braţului greutăţii de comparaţie.

În mod analog se poate folosi pentru reglare în locul braţului de comparaţie un unghivariabil de comparaţie.

51



În cazul dozării gravimetrice, se utilizează i cântare tip basculă, îngropate la acelaşi nivelș cu platforma pe care se aduce cuva frământătorului, ansamblul basculă îngropată şi buncăr

pentru făină alcătuind aşa-numita"staţie de încărcare cu făină" (înunităţi cu mai multe sorturi de

făină, staţia de încărcare având buncăre separate pentru fiecaresortiment de făină).

Tot în acest caz, pentrustructuri productive mari şimedii, se folosesc cântarelesemiautomate cu buncăr, unexemplu fiind prezentat în figura3.6, alcătuit dintr-un buncăr 1,

sprijinit prin trei prisme pe unsistem de cântărire cu pârghii 2.În partea superioară se află untransportor elicoidal pentrualimentare, iar la parteainferioară registrul cu maneta 3 pentru evacuare. Făina adusă de

transportor intră în buncăr prin gura de încărcare 5, mărimea greutăţii buncărului transmiţându-sela indicatorul semiautomat 4, prevăzut cu cadran circular.

La atingerea valorii necesare de făină în buncăr, se întrerupe automat funcţionareatransportorului de către sistemul 7. Evacuarea făinii se face prin tubul de curgere 6, procesulrepetându-se la comandă umană.

1.3.2. Dozarea apei

Apa se introduce la prepararea aluatului într-o anumită cantitate şi cu o anumitătemperatură, determinate de calitatea făinii.

Dozatoare de apă

Sunt instalaţii cu care se măsoară cantitatea de apă introdusă la frământare şi, în multecazuri, realizează şi aducerea apei de dozat la temperatura dorită.

În funcţie de malaxorul pe care-l deservesc, dozatoarele de apă pot fi cu funcţionarecontinuă, sau cu funcţionare discontinuă, iar după principiul de dozare pot fi gravimetrice sauvolumetrice, cele mai utilizate fiind cele volumetrice.

52

Fig. 3.6. Schema funcţională a unui cântarsemiautomat



Dozatoarele cu func ionare discontinuă pot fi rezervoare-dozatoare (aparate sub forma unor ț rezervoare cu vizor gradat şi termometru, în care se amestecă, până la nivelul gradat şi

temperatura corespunzătoare, apa caldă şi rece) sau dozatoare automate.

În principiu, (figura 3.7.), un dozator automat are două reglaje simultane şi automate: detemperatura şi cantitate de apă.

Pentru reglarea temperaturii, iniţial dozatorul se alimentează cu apă caldă, ceea ce face camercurul din bara termometrică să se ridice, să ridice inelul 9 şi, implicit, pârghiile 1 şi 2, princare se închide accesul apei calde (prin supapa 3, respectiv electromagnetul 10) şi se deschideaccesul apei reci (supapa 4).

Când temperatura coboară sub cea fixată, mercurul coboară, electromagnetul se

decuplează, accesul apei reci se opreşte şi începe pătrunderea apei calde.Intervalul de reglare a temperaturii este de 20–50 0C, cu o precizie de ± 2 0C.

Cantitatea de apă se reglează cu tija filetată 5, pe care, la înălţimea care reprezintăcantitatea de apă ce urmează a se doza, se fixează inelul 6. La creşterea nivelului apei înrezervor, flotorul 7 se ridică până la atingerea inelului 6, când începe să se ridice şi tija 5, prinaceasta întrerupând circuitul curentului (limitatorul de cursa 8), electromagnetul opreşte

53

Fig. 3.7. Schema unui dozator automat de apă



alimentarea cu apă rece, iar inelul 9, pe cea cu apă caldă. Intervalul de lucru este de 30–100 l, cuo precizie de ± 0,5 %.

Dozatoarele cu acţiune continuă (figura 3.8), funcţionează pe principiul curgerii lichidelor printr-o secţiune variabilă la aceeaşi presiune.

Aparatul este alcătuit din două robinete reglabile 1 şi 5, legate la rezervoarele de apă caldăşi rece. Obturatoarele robinetelor primesc o mişcare pendulară de la mecanismul 2, prin care semodifică secţiunea de trecere. Mărimea secţiunii de trecere se reglează prin modificarea lungimii prestabilite a tijei 3 şi a razei manivelei din braţul 2. Gradul de deschidere al secţiunilor poate ficitit pe scala gradată 4.

O variantă modernă a dozatoarelor de apă cu funcţionare continuă o reprezintă dozatoarelecu pompe centrifugale, care refulează lichidul printr-o conductă pe care se află instalată orezistenţă variabilă reglabilă (drosel), care reglează debitul.

O astfel de instalaţie prezintă ca dezavantaj necesitatea unor verificări şi etalonări

periodice.

1.3.3. Dozarea drojdiei

54

Fig. 3.8. Schema dozatorului continuu de apă



Suspensia de drojdie se dozează în funcţie de cantitatea de drojdie ce trebuie introdusă înaluat şi de concentraţia ei. Dozatoarele primesc suspensia de drojdie de la instalaţia de prepararea suspensiei şi măsoară volumul ce trebuie dozat.

Se folosesc, în general, instalaţii de construcţie asemănătoare cu cele folosite la dozarea

apei: dozatoare tip rezervor (cu vase de măsură) pentru malaxoare cu funcţionare discontinuă şidozatoare continue (cu vas de nivel constant), pentru malaxoare cu funcţionare continuă.

1.3.4. Dozarea sării

Soluţia de sare se dozează în funcţie de cantitatea de sare ce trebuie introdusă în aluat şi deconcentraţia ei. Dozatoarele primesc soluţia de sare de la dizolvatorul de sare şi măsoară volumulnecesar pentru dozare. Se pot folosi instalaţiile de dozare pentru prepararea apei: dozatorul-rezervor (cu vas de măsură), pentru malaxoarele discontinui şi dozatoare cu vas de nivelconstant, pentru malaxoarele continui.

2. PREPARAREA ALUATULUI

Este o etapă hotărâtoare în procesul de panificaţie (mai ales, în ceea ce priveşteinfluenţarea calităţii), prepararea aluatului din făina de grâu se poate face prin două metode:

- metoda directă (monofazică)

- metoda indirectă (polifazică)

Metoda directă.

Constă în prepararea aluatului într-o singură fază, prin frământarea simultană a întregiicantităţi de făină, apă, drojdie, sare şi alte materii auxiliare. Este cea mai simplă şi mai rapidămetodă de preparare a aluatului. Se caracterizează printr-un consum mai mare de drojdie i oș durată mai scurtă de frământare.

Se cunosc două procedee de preparare a aluatului prin metoda directă:

- procedeul clasic, în care aluatul este frământat în malaxoare clasice, timp de 10–15

min, după care este fermentat 2–3 ore la temperatura de 30–32°C, utilizând 1,5–3% drojdie.

- procedeul rapid, în care aluatul este frământat la temperatura de 25–26°C în malaxoarecu turaţie mare a braţului de frământare (rapide, intensive sau ultrarapide), apoi fermentat untimp scurt, 10–20 min. Acest tip de frământare impune utilizarea substanţelor oxidante, cel maifrecvent acidul ascorbic (50–100 ppm), şi mărirea proporţiei de drojdie la 3–4% datorităscurtării timpului de fermentare.

55



Metoda directă de preparare a aluatului, chiar sub forma procedeului clasic, conduce la produse cu gust şi aromă slabe, iar miezul este sfărâmicios şi se învecheşte repede. Aluatul preparat direct conţine cantităţi mai mici de acizi, substanţe de aromă şi substanţe solubile decâtaluatul preparat indirect. Adaosul de aditivi poate ameliora textura miezului şi menţinerea prospeţimii. Aluatul frământat intensiv (procedeul rapid), cu fermentare redusă a aluatului

înainte de divizare prezintă precizie mai mare la divizare şi se prelucrează mecanic mai binedecât aluatul obţinut în procedeul clasic. Aceste aspecte, alături de scurtarea procesuluitehnologic şi volumul mai mare al pâinii reprezintă avantajele procedeului. Reducerea duratei defermentare a aluatului înainte de divizare are efect negativ pentru gustul, aroma şi fărâmiţareamiezului la tăiere. În ambele variante, maturizarea aluatului depinde de modul de conducere a preparării aluatului, de parametrii de proces.

Dintre ace tia, un rol important îl are temperatura. Astfel, temperaturi mai înalteș accelerează maturizarea şi scurtează durata de fermentare, în timp ce temperaturi mai joaseîncetinesc procesul de maturizare şi prelungesc timpul de fermentare. Aluaturile reci (22–25°C)

sunt ceva mai umede şi mai lipicioase, ceea ce îngreunează prelucrarea lor, faţă de aluaturile maicalde (26–27°C).

Timpul de fermentare este influenţat de cantitatea de drojdie utilizată. Cantităţi reduse dedrojdie prelungesc, iar cantităţi mărite scurtează timpul de maturizare, deoarece cantitatea dedioxid de carbon formată, influenţează mai mult sau mai puţin întinderea peliculelor de gluten.

Metoda indirectă

Această metodă presupune prepararea aluatului în două sau trei faze, prin realizarea iniţialăa unor semifabricate intermediare (prospătură şi maia), pentru ca apoi, să se obţină aluatul final.

Variantele metodei pot fi bifazice, sau trifazice. Această metodă se aplică în exclusivitate lafabricarea pâinii, procedeul trifazic utilizându-se în mod special în cazul prelucrării făinurilor deextracţie mare, a celor de calitate slabă şi hiperenzimatice

Fazele prealabile aluatului (maiaua şi prospătura) au drept scop:

- înmulţirea drojdiei pentru a se obţine un număr suficient de celule de drojdie necesare pentru a produce procesul de fermentare, şi adaptarea ei la mediul – aluat;

- mărirea timpului de acţiune al enzimelor în scopul creşterii cantităţii de substanţesolubile (glucide, peptone, peptide, aminoacizi), precum şi a timpului de acţiune a drojdiilor şi bacteriilor care formează substanţe ce condiţionează maturizarea aluatului, acizi (în principal

acid lactic) şi substanţe de gust şi aromă;

- modificarea reologică a proteinelor în scopul creşterii capacităţii aluatului de a reţinegazele de fermentare.

Condiţiile de preparare a maielei şi prospăturii trebuie să asigure realizarea acestor scopuri.

56



Metoda bifazică cuprinde două faze tehnologice: maiaua şi aluatul.

Maiaua se prepară din făină, apă şi drojdie. Cantitatea de drojdie utilizată reprezintă 0,6– 1,5% drojdie comprimată sau 20–25% drojdie lichidă. Pentru mărirea acidităţii iniţiale, la maiase poate adăuga o porţiune de maia matură fermentată, numită baş. Proporţia acestuia variază cu

calitatea şi extracţia făinii între 5 şi 20% în raport cu făina prelucrată; valorile inferioare sefolosesc pentru făinurile de extracţie mică şi de calitate bună, iar valorile superioare pentrufăinurile de extracţie mare şi calitate slabă. La prelucrarea făinurilor de calitate slabă se poateadăuga şi sare în maia în proporţie de circa 0,5% faţă de total făină prelucrată, pentru întărireaglutenului. Adaosul de sare se foloseşte şi pentru mărirea stabilităţii la fermentare a maielei înanotimpul călduros, sarea având proprietatea de a frâna activitatea fermentativă a drojdiilor şi bacteriilor.

Modul de conducere a maielei, respectiv mărimea, consistenţa, temperatura şi durata defermentare a acesteia influenţează întreg procesul tehnologic şi calitatea produsului finit. Toţiaceşti parametri se adoptă în funcţie de calitatea făinii.

După consistenţă maiaua poate fi consistentă, şi fluidă.

Maiaua consistentă are umiditatea de 41–44%, această umiditate asigurând hidratarea proteinelor şi formarea glutenului, activitatea enzimatică şi solubilizarea unei cantităţi suficientede substanţe nutritive pentru activitatea drojdiilor şi bacteriilor.

Mărimea maielei este dată de cantitatea de făină folosită la prepararea ei, aceastareprezentând 30–60% din cantitatea de făină prelucrată, în funcţie de calitatea făinii. La prelucrarea făinurilor normale, cu calităţi tehnologice bune şi foarte bune, la maia se foloseşte50% din cantitatea de făină prelucrată. Pentru făinurile de calitate slabă şi pentru făinurile

puternice, proporţia se modifică. Pentru făinurile de calitate slabă şi hiperenzimatice eareprezintă 30–40% (maia mică), iar pentru făinurile puternice 55–60% (maia mare).

Pentru obţinerea pâinii de calitate, se apreciază că propor ia de făina introdusă de maia înț aluat nu trebuie să fie mai mică de 25% fa ă de cantitatea de făină prelucrată. Făina adusă deț maia este fermentată şi cu cât aceasta este în cantitate mai mare, respectiv raportul maia/aluateste mai mare, cu atât aluatul se maturizează mai repede.

Consistenţa maielei variază în raport invers cu calitatea făinii, în timp ce temperatura şidurata de fermentare au o variaţie directă.

Consistenţa maielei este mai mare pentru făinurile de calitate slabă şi hiperenzimatice şi

mai mică pentru făinurile de calitate foarte bună şi puternice. Temperatura maielei variază între25 şi 29°C, iar durata de fermentare între 90 şi 180 min. Limitele inferioare a acestor parametrisunt folosite la prelucrarea făinurilor de calitate slabă şi hiperenzimatice, iar cele superioare la prelucrarea celor de calitate foarte bună sau puternice.

Prin alegerea parametrilor de proces pot fi dirijate procesele coloidale, biochimice şimicrobiologice care au loc în maia în timpul fermentării, astfel încât să se obţină pe lângă

57



proprietăţile reologice cele mai bune posibile şi înmulţirea drojdiei, precum şi formarea unor cantităţi suficiente de acizi şi de substanţe de gust şi aromă.

Maiaua fluidă are umiditatea de 63–75% şi conţine 30–40% din total făina prelucrată. Se prepară din făină, apă, drojdie şi baş. Cantitatea de apă poate reprezenta până la 80–82% din apa

calculată după capacitatea de hidratare. Cu cât calitatea făinii este mai bună, cu atât cantită ile deț făină şi apă adăugate la prepararea maielelor fluide sunt mai mari. Se poate adăuga şi sare,cantitatea acesteia reprezentând 0,7–1% faţă de total făină prelucrată, în scopul întăririiglutenului.

Maiaua fluidă se frământă 8–10 min, se prepară cu temperatura de 26–29°C şi fermentează3–4 ore, în funcţie de calitatea şi extracţia făinii. Valorile minime se aplică la prelucrareafăinurilor de calitate slabă, iar cele maxime la prelucrarea făinurilor puternice. Creştereatemperaturii maielei peste aceste valori (la 30 – 32°C), posibilă în cazul făinurilor de calitatefoarte bună şi a celor puternice, accelerează fermentaţia şi reduce durata operaţiei de fermentare.În maielele fluide procesul de maturizare este accelerat, înmulţirea drojdiei şi adaptarea ei lafermentarea maltozei au loc mai rapid.

Sfârşitul fermentării maielei se poate stabili organoleptic după spuma densă care seformează la suprafaţă.

Principalii parametri de preparare a maielelor de diferite consistenţe sunt prezentaţi întabelul 3.9.

Tabel 3.9. Parametri de preparare a maielelor de diferite consistenţeMaia consistent Parametru Maia fluidă

30-60 %41-45 %8-10 min1,5-3 h25-29 °C55%

FăinăUmiditateTimp frământareTimp fermentareTemperaturăApă

30-40 %63-75 %8-10 min3-4 h26-29 °C80-82%

Din punct de vedere al procedeului de frământare, maiaua, indiferent de consistenţa ei, poate fi frământată prin procedeul clasic sau procedeul rapid, intensiv sau ultrarapid.Experimental, s-a observat că frământarea maielei la turaţii mari accelerează maturizarea ei.

Maiaua introduce în aluat o parte de gluten format şi în acelaşi timp o cantitate de gaze defermentare care contribuie la creşterea numărului de pori ce se formează în aluat.

Aluatul se prepară din maia fermentată, restul de făină şi apă, sare şi materii auxiliare.Parametrii tehnologici ai aluatului, consistenţa, temperatura, durata de frământare şi fermentarese aleg în funcţie de calitatea făinii, după aceleaşi principii ca la prepararea maielei, utilizându-seconsistenţe mai mari, temperaturi, durate de frământare şi fermentare mai mici la prelucrareafăinurilor de calitate slabă şi consistenţe mai mici, temperaturi, durate de frământare şi

58



fermentare mai mari la prelucrarea făinurilor puternice. Aceste regimuri tehnologice urmăresc, protejarea proprietăţilor reologice ale aluatului, având în vedere că temperaturile mai mici şiconsistenţele mai mari reduc viteza proceselor din aluat, iar duratele de fermentare mai scurtereduc durata acestor procese, în timp ce duratele de frământare mai mici împiedică degradareamecanică a glutenului, toate acestea mărind stabilitatea aluaturilor preparate din făinuri slabe.

La prelucrarea făinurilor de calitate foarte bună şi a celor puternice este utilă folosirea detemperaturi ceva mai înalte, consistenţe mai mici, durate de frământare şi fermentare mai lungi, pentru a mări viteza proceselor din aluat, respectiv durata acestora şi timpul de aplicare a acţiuniimecanice, pentru a obţine o scădere a rezistenţei şi elasticităţii glutenului şi a creşteriiextensibilităţii lui, şi prin aceasta o creştere a capacităţii aluatului de a reţine gazele defermentare.

Limitele de variaţie a parametrilor de proces ai aluatului sunt: durata de frământare 8–15min, temperatura 25–32°C, durata de fermentare 10–60 min.

Metoda trifazicăMetoda cuprinde trei faze tehnologice: prospătura, maiaua şi aluatul.

Prospătura se prepară din 5–20% făină faţă de total făină prelucrată, apă, drojdie(aproximativ 0,1%) şi în unele cazuri şi baş (1%), pentru mărirea acidităţii iniţiale.

Prospătura reprezintă o cultură de drojdii şi bacterii lactice care se foloseşte pentru mărireaacidităţii iniţiale a maielei şi aluatului, necesară pentru întărirea glutenului şi limitarea degradăriilui enzimatice, precum şi pentru obţinerea de produse cu gust şi aromă plăcute.

Prospătura se frământă 6–8 min şi se fermentează 4–6 ore la temperatura de 27–28°C, în

funcţie de calitatea şi extracţia făinii. Datorită timpului ei lung de fermentare, prospătura se prepară de consistenţă mare, în scopul protejării proprietăţilor ei reologice şi obţinerii uneiacidităţi mari.

Maiaua se prepară din prospătură fermentată, făină, apă şi drojdie, iar după fermentare(90–120 min) se foloseşte la prepararea aluatului.

Aluatul se prepară din maiaua fermentată, făină, apă, sare şi materii auxiliare.

Prepararea prospăturii, maielei şi a aluatului prin metoda trifazică se face respectând principiile expuse la metoda bifazică, privind mărimea fazelor aluatului, consistenţa,temperatura, durata de frământare şi fermentare, pornind de la calitatea făinii prelucrate.

Cantitatea de făină introdusă în fazele prealabile aluatului, respective prospătură şi maia,variază în funcţie de calitatea făinii, între 40–50% din totalul făinii prelucrate, fără a depăşi 40%în cazul făinurilor de calitate slabă şi a celor hiperenzimatice.

În practică, de multe ori, metoda trifazică nu se aplică riguros exact. Se prepară o prospătură la începutul fiecărui schimb, cu care se prepară primele maiele, iar în restul timpuluise lucrează cu metoda bifazică cu baş.

59



Aprecierea comparativă a metodelor directă si indirectă de preparare a aluatului

Metoda directă de preparare a aluatului este astăzi larg folosită, în varianta clasică, dar maiales în varianta rapidă. Principalul avantaj al acestei metode constă în durata mai scurtă a procesului tehnologic. De asemenea, metoda necesită utilaje şi operaţii mai puţine decât metoda

indirectă. Din punct de vedere al calităţii pâinii, deşi volumul este mai mare, în special învarianta rapidă, miezul are proprietăţi fizice inferioare, se fărâmiţează la tăiere, iar gustul şiaroma sunt mai slabe decât ale pâinii obţinute prin procesul indirect. Este mai economicoasă,necesitând manoperă mai puţină şi înregistrând pierderi mai mici la fermentare.

Metoda indirectă are o durată mai mare şi este mai puţin economicoasă, ea necesitândoperaţii şi utilaje, în special cuve, mai multe (cu 25–40%) decât în metoda directă. De asemenea,datorită timpului mai lung de fermentare pierderile la fermentare sunt mai mari, iar randamentulîn pâine mai mic (cu aproximativ 0,5%).

Pe lângă aceste dezavantaje, metoda indirectă prezintă o serie de avantaje importante precum: pâinea se obţine de calitate superioară, cu o porozitate mai bună şi proprietăţi fizicesuperioare ale miezului, gust şi aromă mai plăcute; durată de prospeţime mai îndelungată; aluatulse maturizează mai repede şi mai complet; se foloseşte o cantitate mai mică de drojdie; prezintăflexibilitate tehnologică mare.

Indiferent de metoda aplicată, prepararea aluatului cuprinde următoarele faze, executate înmod discontinuu (de cele mai multe ori), sau continuu:

- frământarea

- fermentarea aluatului- refrământarea aluatului.

2.1. FRĂMÂNTAREA ALUATULUI

2.1.1. Scop

Operaţia de frământare are drept scop obţinerea unui amestec omogen, din materiile primeşi auxiliare şi, în acelaşi timp. obţinerea unui aluat cu structură şi proprietăţi vâsco-elasticespecifice. De asemenea, la frământare se include în aluat o cantitate de aer, foarte importantă pentru proprietăţile reologice ale aluatului şi pentru calitatea produsului finit. Ordinea deintroducere a ingredientelor este important, aceasta având rolul de a asigura o hidratare bună acomponenţilor aluatului, în principal a proteinelor din făină.

2.1.2. Procese care au loc la frământarea aluatului60



Formarea aluatului, cu structura şi proprietăţile sale reologice specific, se produce în urmaunor procese fizice, coloidale, biochimice, rolul principal avându-l procesele fizice şi coloidale.

Procesele fizice sunt legate de:

- acţiunea mecanică din timpul frământării şi refrământării;

- creşterea temperaturii aluatului.

Acţiunea mecanică de frământare

Procesul de frământare constă într-un proces de amestecare şi unul de frământare propriu- zis.

În timpul amestecării, particulele de făină absorb apa, se umflă şi formează mici aglomerăriumede. Datorită legării apei se degajă căldura de hidratare, aproximativ 113 J/g substanţă uscatăfăină, şi amestecul se încălzeşte uşor. La continuarea acţiunii braţului de frământare,aglomerările umede de făină suferă deplasări relative şi sub acţiunea gradienţilor de viteză careiau naştere în masa lor, acestea se lipesc între ele şi formează o masă compactă, omogenă. Astfel,începe de fapt procesul de frământare propriu-zis, care decurge în mai multe faze.

Masa omogenă astfel formată, supusă în continuare acţiunii mecanice de frământare,capătă însuşiri elastice, se dezlipeşte uşor de pe peretele cuvei, umiditatea de la suprafaţă dispareşi suprafaţa aluatului devine netedă şi lucioasă. Aceasta este a a numita fază de dezvoltare aș aluatului. Timpul necesar pentru obţinerea dezvoltării optime a aluatului este cuprins între 2 i 25ș minute, în funcţie de calitatea făinii, cantitatea de apă şi turaţia braţului frământător.

La continuarea frământării, datorită gradienţilor de viteză care iau naştere în masaaluatului, acesta este supus la deformări. În aceste condiţii, în funcţie de calitatea făinii, unanumit timp, aluatul îşi poate păstra proprietăţile reologice atinse la sfârşitul fazei de dezvoltare.Aceasta reprezintă a a numita fază de stabilitate.ș

Peste acest moment, continuarea frământării duce la modificări ale proprietăţilor reologiceale aluatului. Aluatul devine moale, puţin elastic şi foarte extensibil. Apoi îşi pierde coeziunea,devine lipicios şi chiar asemănător unui lichid vâscos. Aceasta reprezintă faza de înmuiere aaluatului.

Acţiunea mecanică are deci efect diferit asupra proprietăţilor aluatului în diferite stadii de

frământare. La început, când are loc amestecarea materiilor prime şi aglomerarea particulelor umflate de făină într-o masă compactă şi elastică de aluat, acţiunea mecanică este indispensabilă,ea condiţionând formarea aluatului. Încă un timp după aceasta, acţiunea mecanică poateîmbunătăţi proprietăţile reologice ale aluatului, accelerând hidratarea componenţilor făinii şiformarea scheletului glutenic. După acest moment, continuarea frământării duce la înrăutăţirea proprietăţilor reologice ale aluatului, datorită distrugerii mecanice a scheletului glutenic format,cu atât mai accentuat cu cât făina este de calitate mai slabă.

61



Creşterea temperaturii aluatului

În timpul frământării, temperatura aluatului creşte pe seama căldurii de hidratare şi atransformării unei părţi din energia mecanică de frământare în căldură.

Creşterea temperaturii aluatului accelerează formarea acestuia. Ea nu trebuie să fie prea

mare deoarece, odată cu creşterea temperaturii, activitatea enzimelor se intensifică şivâscozitatea aluatului scade, ceea ce are influen ează, de cele mai multe ori, negativ proprietăţileș reologice ale aluatului. La creşteri apreciabile ale temperaturii (care se poate întâmpla lafrământarea cu malaxoare cu turaţii mari a braţelor de frământare, dacă nu se iau măsuricorespunzătoare) pot apare chiar denaturări ale proteinelor.

Procesele coloidale constă în:

- hidratarea componenţilor făinii;

- formarea structurii glutenului şi aluatului;- peptizarea proteinelor.

Hidratarea făinii. Rolul apei .

Hidratarea făinii este un proces complex, componenţii acesteia legând apa în diversemoduri, în funcţie de modificarea stării coloidale a aluatului. Cei doi componenţi majori ai făinii, proteinele şi amidonul, leagă cea mai mare cantitate de apă în aluat, dar un rol important îl au şi pentozanii.

Substanţele proteice leagă apa în proporţie de 200–250% faţă de masa lor exprimată ca

substanţă uscată. Cea mai mare parte din apa legată de proteine, aproximativ 3/4, este legată prinosmoză (absorbţie), prin pătrunderea apei în şi între miceliile proteice, determinând umflarea lor.

Cantitatea de apă legată osmotic Wosm depinde de valoarea presiunii osmotice din interiorul particulei coloidale, a macromoleculei proteice Πint, şi din exteriorul ei Πext.

Wosm = f ( Πint - Πext )

Când Πint>Πext, apa legată osmotic Wosm>0 şi apa pătrunde în interiorul macromoleculei proteice, determinând creşterea volumului acestora. Cantitatea de gluten umed creşte, apa liberădin aluat scade, şi acesta devine legat, puternic. Când Π int<Πext, apa legată osmotic Wosm<0 şi apa pătrunsă iniţial în macromolecula proteică difuzează în exteriorul ei. În acest caz, cantitatea de

gluten umed scade, creşte conţinutul de apă liberă şi aluatul se diluează.

Restul de apă, aproximativ 1/4, este legată de proteine prin adsorbţie, prin intermediulgrupărilor hidrofile în jurul cărora se formează pelicule de hidratare.

Amidonul leagă apa în proporţie de 30–35% faţă de masa sa ca substanţă uscată. Spredeosebire de substanţele proteice, amidonul leagă cea mai mare parte din apă prin adsorbţie şi pecale mecanică, în microcapilare. Prin osmoză amidonul leagă o cantitate mică de apă şi se umflă

62



neînsemnat. Pătrunderea osmotică a apei are loc în zona amorfă a granulei. Zona cristalină,datorită structurii sale micelare foarte rezistente, nu permite pătrunderea moleculelor de apă.Legarea apei prin osmoză are loc în special la granulele deteriorate mecanic la măcinare, prin punctele în care acestea sunt deteriorate.

În aluat, amidonul este prezent mai ales sub formă de granule nedeteriorate, a căror suprafaţă se hidratează la frământare, dar suprafaţa expusă de acestea este relativ mică faţă demasa lor. Din această cauză, precum şi datorită modului diferit de legare a apei de către cei doicomponenţi ai făinii, apar diferenţe între cantităţile de apă legată de 100g substanţă uscată, 200– 250g pentru proteine şi 30–35g pentru amidon. Totuşi, datorită faptului că în făină amidonul segăseşte în cantităţi mult mai mari decât proteinele (de aproximativ 6 ori), cantităţile de apă legatede proteine şi amidon sunt sensibil apropiate.

Pentozanii au o capacitate mare de a lega apa. Pentozanii solubili leagă apa în proporţie de300% faţă de masa lor ca substanţă uscată, iar pentozanii insolubili, în proporţie de aproximativ1000% faţă de masa lor. Ei leagă circa 1/4-1/5 din apa absorbită de făină la frământare.

În legarea apei mai intervin particulele de înveliş (tărâţa) prezentă în făinurile de extracţiemare, ele reţinând apa prin intermediul capilarelor (mecanic).

Formarea structurii glutenului şi aluatului

Rolul proteinelor glutenice. Formarea glutenului în aluat

Glutenul se formează din proteinele glutenice, gliadina şi glutenina, care, în prezenţa apei,se umflă şi, sub influenţa acţiunii mecanice de frământare, se unesc între ele. Rezultă o structurăsub forma unei reţele de filme proteice vâsco-elastice, care înglobează granulele de amidon şicare determină obţinerea unui aluat coeziv, capabil să se extindă sub presiunea gazelor de

fermentare.

Procesul de formare a glutenului în aluat este unul complex şi are loc progresiv.

Potrivit cunoştinţelor actuale, se admite că proteinele glutenice în starea lor nativă auformă globulară, unde lanţurile polipeptidice sunt puternic înfăşurate spaţial şi nu expun lasuprafaţă aproape deloc grupări reactive, motiv pentru care, practic, nu există legături întrediferite molecule de proteină. Pentru a se forma structura caracteristică aluatului sunt necesarereacţii intermoleculare. Acest lucru este posibil la frământare, când, în urma hidratării şi umflării proteinelor în prezenţa apei şi a energiei transmise aluatului, are loc modificarea conformaţieimoleculei proteice. Această modificare se produce în urma ruperii unor legături intramolecularecare condiţionează forma globulară şi este însoţită de despachetarea spaţială a globulei proteiceşi de expunerea la suprafaţă a grupărilor reactive, care ulterior pot reacţiona între ele. Acest lucruse produce când moleculele de proteine, aflate în mişcare relativă unele faţă de altele, ajungsuficient de aproape unele de altele.

Natura grupărilor chimice din structura proteinelor conduce la formarea de legăturidisulfurice (legături covalente), legături de hidrogen, legături hidrofobe, legături ionice (legături

63



necovalente). Ca rezultat al interacţiilor dintre proteinele glutenice se formează glutenul. Rolul principal în formarea glutenului îl are glutenina, care datorită moleculei sale extinse, cu suprafaţămare, favorizează interacţii şi asocieri cu alte proteine şi cu alţi constituenţi ai făinii. Datoritămoleculei sale extinse, glutenina hidratată poate forma filme, iar când moleculele ei suntorientate, ceea ce se întâmplă la frământare, capacitatea ei de a interacţiona creşte. Gradul de

agregare al gluteninei şi asocierea ei cu gliadina şi alţi componenţi ai aluatului influenţează proprietăţile reologice ale aluatului.

Hidrofobicitatea gliadinelor este foarte importantă pentru interacţiile dintre proteineleglutenice. Gliadinele bogate în sulf, ale căror grupări sulfhidril sunt disponibile, sunt capabile săformeze legături disulfidice între ele sau cu glutenina, precum şi cu proteinele solubile, iar celesărace în sulf se asociază la reţeaua glutenică prin legături necovalente. Proteinele sărace în sulf (gliadine sărace în sulf, albumine, globuline) se asociază la glutenul în formare prin legături, în principal, de hidrogen şi hidrofobe.

În reţeaua glutenică mai intră unele cantităţi de amidon (8–10%) şi săruri minerale.Amidonul este reţinut în reţeaua glutenică prin legături de hidrogen, iar lipidele prin interacţiihidrofobe.

Pentru proprietăţile reologice ale glutenului, rolul principal se atribuie legăturilor disulfurice, un rol indiscutabil avându-l şi celelalte tipuri de legături, în special legăturile dehidrogen şi cele hidrofobe.

Pentru formarea legăturilor disulfurice intermoleculare este acceptată teoria lui Goldstein(1957), care a formulat mecanismul interschimbului disulfuric-sulfhidril. Potrivit acestuimecanism, atunci când o moleculă de proteină, ce are în structura sa o legătură disulfurică,

ajunge în apropierea unei alte molecule ce conţine o grupare sulfhidril, are loc, între cele douămolecule, o reacţie de schimb, care are drept rezultat transformarea legăturii disulfurice dinmolecula de proteină (intramoleculară), într-o legătură disulfurică situată între cele douămolecule de proteine (intermoleculară), în locul primei legături, formându-se o grupare sulfhidrilcapabilă la rândul ei să intre mai departe în acelaşi tip de reacţie (figura 3.10.).

În felul acesta, prin reacţii de interschimb disulfuric-sulfhidril, legăturile disulfurice dispar într-un punct şi apar în alt punct al aluatului. Dacă glutenul nu-şi modifică coeziunea, numărullegăturilor disulfurice care apar este egal cu cel al legăturilor care dispar.

Fig 3.10. Formarea legăturii disulfidice intermoleculare

P1-moleculă de proteină ce conţine o legătură disulfidică intramoleculară; P2- moleculă de proteină ce conţine o grupare sulfhidril (proteină glutenică sau neglutenică)

64



Se admite că, în timpul frământării, printre legăturile care se rup facilitând despachetareaspaţială a moleculei proteice fac parte şi unele legături disulfurice intramoleculare. Grupărilesulfhidril astfel eliberate pot să participe la reformarea punţilor disulfurice intramoleculare sau la

formarea de legături disulfurice intermoleculare.Ambele tipuri de legături disulfurice, intra şi intermoleculare, influenţează proprietăţile

reologice ale aluatului, optimul obţinându-se pentru un anumit raport al acestora, poziţia lor înreţeaua proteică fiind foarte importantă. Legăturile –S–S– intramoleculare sunt responsabile deelasticitatea aluatului. Într-un aluat suprafrământat sunt prezente, mai ales, legături disulfuriceintermoleculare.

Reacţia de schimb disulfuric-sulfdihril, cu formarea de legături disulfurice intermoleculare poate avea loc între două proteine glutenice şi în acest caz rezultă o structură elastică rezistentă,sau între o proteină glutenică ce conţine o legătură disulfurică intramoleculară şi o proteină

neglutenică ce conţine o grupare –SH, când rezultă o structură extensibilă, puţin elastică. Ambeletipuri de legături se formează în aluat, elasticitatea structurii rezultate fiind în funcţie de raportuldintre acestea.

Alături de punţile sulfurice –S–S–, toate celelalte tipuri de legături, hidrofobe, de hidrogen,ionice, contribuie la formarea glutenului cu structura şi proprietăţile lui caracteristice. Acestelegături luate individual sunt puţin rezistente, dar când acţionează colectiv au o contribuţiesemnificativă la structura aluatului. Mai mult, natura lor mobilă, împreună cu reacţiile deinterschimb disulfid-sulfhidril facilitează formarea aluatului.

Recent a fost pusă în evidenţă existenţa în gluten a legăturilor tirozină-tirozină, formate

între resturile aminoacidului tirozina aparţinând lanţurilor polipeptidice ale proteinelor.Legăturile se formează atât în cadrul aceluiaşi lanţ proteic, cât şi între lanţuri proteice diferite şiar putea juca un rol în structura glutenului.

Starea de agregare a gluteinei şi asocierea ei cu gliadina şi alte proteine, precum şi numărulşi rezistenţa legăturilor intermoleculare formate influenţează proprietăţile reologice aleglutenului. Legăturile disulfurice şi ionice măresc elasticitatea şi coeziunea, cele de hidrogen şihidrofobe măresc extensibilitatea şi plasticitatea.

Natura interacţiilor din structura glutenului influenţează comportarea la frământare a făinii.Timpul de formare al aluatului este influenţat de totalitatea forţelor de interacţiune dintre

proteine, în timp ce toleranţa la frământare pare a fi afectată de poziţia legăturilor necovalente.De aceea, un timp de formare lung nu trebuie asociat în mod necesar cu o toleranţă bună lafrământare, interacţiile hidrofobe putând explica, cel puţin parţial, diferenţele dintre timpul deformare şi toleranţa la frământare a făinurilor.

65



Numărul şi viteza de formare a legăturilor intermoleculare depind de intensitatea acţiuniide frământare, respectiv de cantitatea de energie transmisă aluatului, precum şi de viteza cu careaceasta este transmisă.

S-a constatat experimental că legăturile disulfurice şi legăturile de hidrogen se formează de

la începutul frământării, în timp ce interacţiile hidrofobe şi legăturile ionice se formează pedurata frământării.

În concluzie, formarea glutenului este rezultatul următoarelor procese:

- rearanjarea configuraţiei spaţiale a proteinelor;

- ruperea şi reformarea legăturilor disulfurice;

- formarea legăturilor necovalente între proteine şi între proteine şi alţi constituenţi aifăinii;

- apariţia unei reţele complexe formate din filme de proteine.

Funcţionalitatea glutenului în aluat

Glutenul formează în aluat o fază proteică continuă sub formă de pelicule/filme subţiri careacoperă granulele de amidon şi celelalte componente insolubile ale făinii. Această matrice proteică care ţine componenţii aluatului într-un tot unic constituie structura aluatului.

Pentru a se forma o structură rezistentă, coezivă a aluatului, peliculele de gluten trebuie săacopere întreaga suprafaţă a granulelor de amidon, a particulelor de tărâţe şi a altor componenţiinsolubili. De aceea, făina trebuie să conţină minim 7% proteine. La un conţinut mai mic,glutenul nu poate îngloba întreaga masă a granulelor de amidon şi nu formează un aluat legat.

La fermentare, peliculele de gluten sunt capabile să se extindă în prezenţa gazelor defermentare şi să le reţină, formând o structură poroasă. De asemenea, glutenul conferă aluatuluicoeziune şi capacitate de menţinere a formei.

Elasticitatea glutenului şi capacitatea lui de a se extinde sunt determinate de cele două proteine glutenice. Gliadinele controlează extensibilitatea glutenului şi volumul pâinii, iar gluteninele elasticitatea glutenului şi toleranţa la frământare a aluatului.

La coacere, proteinele glutenice coagulează formând scheletul proteic al pâinii. Acestareţine gazele şi comunică pâinii o structură poroasă, caracteristică.

Calitatea glutenului

S-a observat o relaţie pozitivă între raportul gliadină/glutenină şi calitatea făinii, făinurilede calitate slabă având cantităţi mai mari de gliadină decât cele de calitate bună. În făinurile decalitate bună s-a găsit un raport de gliadină/glutenină de 46,5/43,5, iar pentru făinurile de calitateslabă un raport de 54,5/45,5.

Mulţi cercetători au arătat existenţa unei relaţii între conţinutul de legături disulfurice şicalitatea proteinelor glutenice. Creşterea calităţii glutenului la creşterea numărului de legături

66



disulfurice este atribuită existenţei unor diferenţe în structura proteinelor glutenice, în special îngradul de agregare al gluteninei.

Raportul –S–S–/–SH poate fi, de asemenea, corelat cu calitatea proteinelor glutenice.

Interacţiunile proteinelor glutenice cu alte componente ale aluatului

În timpul frământării, în afara interacţiunilor dintre proteinele glutenice care au drepturmare formarea glutenului, proteinele glutenice interacţionează şi cu alţi componenţi aialuatului, respective lipidele şi glucidele, cu care formează complecşi.

Formarea complecşilor proteine-lipide. Rolul lipidelor .

Formarea complecşilor lipide-proteine are loc în urma hidratării proteinelor şi a acţiuniimecanice de frământare, şi este influenţată de intensitatea de frământare, de cantitatea de oxigenîncorporată în aluat, de cantitatea de sare, de pH-ul şi umiditatea aluatului. Raportul lipidelegate/lipide libere creşte odată cu creşterea pH- ului şi a umidităţii aluatului şi scade la creşterea

cantităţii de oxigen înglobat în aluat.Legarea lipidelor la frământare coincide cu formarea aluatului. Acest lucru sugerează că

lipidele participă direct la formarea glutenului prin complexarea cu proteinele glutenice. În aluat,lipidele se leagă în principal cu glutenina (aproximativ 80% din totalul lipidelor legate) şi foarte puţin cu gliadina (aproximativ 5% din totalul lipidelor legate). Glutenina formează complecşi culipidele nepolare şi cu lipidele polare, în timp ce gliadina leagă mai ales lipidele polare şi dintreacestea glicolipidele. Lipidele sunt legate de gliadine prin legături hidrofile, iar de glutenină prinlegături hidrofobe.

Lipidele nepolare (acizii graşi, di- şi trigliceridele) formează complecşi cu glutenina, iș

influenţează negativ proprietăţile reologice ale acesteia. În urma complexării, glutenina îşi pierdedin elasticitate, devine mai extensibilă şi mai puţin rezistentă.

Lipidele polare (glicolipide, fosfolipide) pot forma complecşi lipide-proteine, lipide- proteine-amidon. În aceşti complecşi gruparea hidrofilă a lipidelor se orientează spre amidon, iar gruparea hidrofobă spre glutenină (fig. 3.11.).

Fig. 3.11. Formarea complecşilor lipide polare- glutenină- amidon

67



Formarea complecşilor proteine-lipide polare este însoţită de apariţia unor legăturisuplimentare în aluat, creşte numărul de legături transversale, ceea ce duce la întărirea structuriireticulare şi îmbunătăţirea proprietăţilor reologice ale aluatului; cresc stabilitatea şi capacitatealui de a reţine gazele.

Comportarea diferită a lipidelor nepolare şi polare în formarea complecşilor cu proteineleexplică influenţa lor diferită asupra proprietăţilor reologice ale aluatului şi asupra calităţii pâinii.

Lipidele nepolare reduc rezistenţa şi elasticitatea aluatului şi respectiv volumul pâinii şiînrăutăţesc porozitatea, în timp ce lipidele polare, în special glicolipidele (şi dintre acestea maiales galactolipidele), dar şi fosfolipidele acide măresc rezistenţa şi elasticitatea glutenului,volumul pâinii şi îmbunătăţesc structura porozităţii.

La coacere are loc translocarea lipidelor. Datorită aportului de energie, care determinădenaturarea termică a proteinelor şi gelatinizarea amidonului, echilibrul relativ din aluat semodifică, ca urmare are loc o redistribuire a lipidelor între componenţii aluatului. La redistribuire

participă lipidele din granula de amidon, precum şi lipidele legate la frământare de proteine.Faptul că în aluat lipidele sunt legate de proteine, iar în pâine, în cea mai mare parte, se găsescsub formă de complecşi cu amidonul parţial gelatinizat, în special cu amiloza, dovedeşte călipidele legate la frământare de proteine sunt translocate şi legate de amidon în timpul coacerii.Proprietatea amilozei de a lega lipidele se datorează capacităţii ei de a forma în interiorul α-helixului un câmp hidrofob; complexul format are un rol mare în întârzierea învechirii pâinii.

Rolul amidonului în formarea aluatului.

Rolul amidonului în formarea aluatului este unul minor, fiind considerat doar ca uncomponent de diluţie al glutenului. Datorită proprietăţilor sale funcţionale (absorbţia apei şi

proprietăţile de suprafaţă), amidonul contribuie în mod indirect la consistenţa aluatului. Absorbţia oxigenului

În timpul frământării este inclusă în aluat o cantitate de aer. O parte se dizolvă în fazaapoasă, iar restul formează microbule de aer. Aceste bule de aer stau la baza formării porilor în produs.

Aerul inclus în aluat la frământare are următoarele influenţe tehnologice:

- stă la baza formării porilor în produs;

- oxigenul din aer participă la procese de oxidare în aluat.

Referitor la porozitate, potrivit teoriei actuale, gazele de fermentare formate în aluat nucreează noi pori, sau numărul lor este neglijabil, ci ele contribuie numai la creşterea porilor formaţi în aluat la frământare prin includerea aerului.

Capacitatea aluatului de a încorpora aer la frământare şi stabilitatea structurii obţinute lasfârşitul frământării influenţează capacitatea aluatului de a reţine gazele în timpul operaţiilor ulterioare. Referitor la procesele de oxidare se admite că, în prezenţa oxigenului din aer are loc

68



oxidarea a aproximativ 50% din grupările –SH din aluat, existente în proteinele glutenice şi înalţi componenţi ai aluatului (substanţe reducătoare, proteine solubile, enzime), pe care astfel lescoate din reacţiile de interschimb cu legăturile –S–S–, îmbunătăţind proprietăţile reologice alealuatului. Oxidarea grupărilor –SH poate avea loc direct sau prin intermediul sistemuluilipoxigenază-acizi graşi polinesaturaţi. Aşa se explică de ce aluatul frământat în atmosferă de

oxigen sau în aer are proprietăţi reologice superioare faţă de cel frământat în atmosferă de azot.

Cantitatea de aer absorbită la frământare depinde în mod direct de conţinutul în lipide alfăinii, iar mărimea şi dimensiunea porilor din aluat, de tipul de malaxor (închis/deschis, presiunea de lucru) şi de turaţia braţului de frământare.

Peptizarea proteinelor

În timpul frământării, pe lângă formarea glutenului, proteinele glutenice suferă şi un procesde depolimerizare care depinde de durata şi intensitatea frământării, precum şi de calitatea făinii.

Procese biochimiceÎn timpul frământării, în aluat sunt declanşate şi procesele biochimice, respectiv amiloliza,

proteoliza i activitatea lipoxigenazei.ș

Ca urmare a procesului de amiloliză, în timpul frământării cresc cantităţile de maltoză şidextrine în aluat. Acestea din urmă, în special β-dextrinele limită, contribuie la creştereavâscozităţii aluatului. Proteoliza are ca rezultat creşterea cantităţii de compuşi cu azot solubil înaluat. De asemenea, la frământare începe să acţioneze lipoxigenaza, care în prezenţa oxigenuluiînglobat în aluat oxidează acizii graşi liberi polinesaturaţi şi monogliceridele acestora. Cantitateade lipide oxidate creşte cu durata frământării şi cu cantitatea de energie transmisă aluatului.

Formarea de hidroperoxizi în urma oxidării acizilor graşi polinesaturaţi conduce la oxidareagrupărilor –SH şi a pigmenţilor carotenoidici ai făinii.

2.1.3. Factori care influenţează formarea aluatului

Formarea aluatului i propietătile acestuia sunt influenţate de următorii factori:ș

a. condiţiile de frământare, respectiv intensitatea de frământare, cantitatea de energietransmisă aluatului, durata de frământare, influenţează profund proprietăţile aluatului, putândconduce la o dezvoltare optimă, o dezvoltare incompletă sau la suprafrământare.

b. calitatea făinii. Aluatul obţinut din făină de calitate slabă diferă de cel preparat din făinăde calitate bună. În aluatul obţinut din făină slabă peliculele proteice se rup uşor, chiar înainte dedistribuirea lor uniformă în aluat. În aluatul obţinut din făină de bună calitate proteinele hidratatesunt elastice, iar la suprafrământare, peliculele proteice prezintă relativ puţine rupturi. Aceastăstabilitate la suprafrământare este una din cele mai importante caracteristici dorite ale făinurilor.

69



c. cantitatea de apă. Creşterea conţinutului de apă este însoţită de reducerea proprietăţilor elastice ale aluatului şi a vâscozităţii lui. O umiditate de 44–50% nu modifică structura aluatului,dar exercită un efect plasticizant. O umiditate sub 40% nu permite o formare optimă a glutenului;

d. electroliţii, în particular sarea (NaCl). Adiţia de săruri neutre modifică natura şi

intensitatea interacţiilor hidrofobe dintre proteinele glutenice. Creşterea forţei ionice în aluat, înurma introducerii sării, reduce capacitatea de reţinere a apei de către proteine.

2.1.4. Fazele aluatului

Din punct de vedere fizic aluatul constă în trei faze: solidă, lichidă şi gazoasă.

Faza solidă este formată din constituenţii nesolubilizaţi (proteine glutenice umflate limitat,granule de amidon, particule de tărâţe şi alte ingrediente solide) şi apa legată.

Faza lichidă este formată din acea parte a apei care nu este legată prin adsorbţie şi în care

sunt dizolvaţi constituenţii solubili ai aluatului: substanţe minerale, glucide simple, dextrine, proteine solubile în apă, polipeptide, aminoacizi. Ea se găseşte parţial sub forma unor filmesubţiri care înconjoară elementele fazei solide, iar cea mai mare parte este în stare dispersă,absorbită osmotic de către proteinele glutenice în procesul de umflare. Faza lichidă reprezintă 8– 37% din masa aluatului. O influenţă mare asupra fazei lichide a aluatului o au calitatea făinii şidurata de frământare. La o frământare normală, faza lichidă reprezintă aproximativ 20%, iar la ofrământare scurtă, aproximativ 11% din masa aluatului.

Faza gazoasă este formată din bulele de aer incluse în aluat la frământare. Ea se prezintăsub formă de emulsie de gaze în faza lichidă a aluatului, iar cea mai mare parte sub formă de

bule de aer incluse în proteinele glutenice care se umflă. La o frământare normală, faza gazoasăatinge 10% din volumul aluatului, iar la prelungirea frământării ea poate ajunge la 20%.

2.1.5. Propietă ile reologice ale aluatuluiț

Proprietăţile reologice exprimă deformarea în timp a aluatului sub acţiunea forţelor exterioare care se exercită asupra lui.

Aluatul preparat din făină de grâu este un corp vâscoelastic neliniar. El posedă proprietăţicare sunt caracteristice atât corpurilor solide, cât şi celor lichide, şi de aceea are un

comportament intermediar între corpurile solide ideale şi cele fluide: atunci când este supus lasolicitări, o parte din energie este disipată, iar altă parte este înmagazinată. După descărcare,deformaţia este parţial recuperată.

Proprietăţile reologice ale aluatului sunt elasticitatea, vâscozitatea, relaxarea i fluajul, eleș jucând un rol important în procesele de producţie, în care aluatul este supus acţiunii forţelor care provoacă apariţia de tensiuni şi-i determină deformarea.

70



Proprietăţile reologice ale aluatului sunt influenţate de o serie de factori: calitatea făinii,umiditatea aluatului, temperatura, prelucrarea mecanică, durata de fermentare, adaosuri.

2.1.6. Temperatura aluatului

Temperatura este un parametru foarte important în opera ia de frământare, influenţândț totalitatea proceselor care au loc în aluat: activitatea enzimelor, a microbiotei şi proprietăţilereologice.Temperatura diferitelor faze ale aluatului este de 26–32°C.

Influenţa temperaturii asupra activităţii enzimelor

Temperatura influenţează constanta vitezei de reacţie a enzimelor, ceea ce face ca odată cucreşterea temperaturii aluatului, până la atingerea temperaturii optime, activitatea enzimatică săcrească. Pentru amilaze, intensificarea activităţii cu creşterea temperaturii aluatului este benefică,dar în cazul proteazelor, cu excepţia aluaturilor preparate din făinuri puternice, nu este dorită.

Influenţa temperaturii asupra microbiotei aluatului Influenţa asupra drojdiei

Ţinând seama că temperatura optimă de înmulţire a drojdiei de panificaţie (25–26°C)diferă de temperatura optimă de fermentare (30–35°C), cu ajutorul temperaturii se poate reglaatât activitatea de înmulţire în fazele premergătoare aluatului, cât şi activitatea fermentativă.

Cantitatea de dioxid de carbon creşte cu creşterea temperaturii până la 35°C după care, peste acest prag, scade.

Influenţa asupra bacteriilor lactice

Cu cât temperatura maielei sau a aluatului este mai apropiată de 35–40°C, cu atât sunt maifavorabile condiţiile de temperatură pentru activitatea vitală a bacteriilor aluatului care-idetermină aciditatea. De aceea, creşterea temperaturii este însoţită de creşterea mai intensă aacidităţii aluatului.

Ţinând seama de influenţa temperaturii asupra activităţii enzimelor, activităţii microbioteişi asupra proprietăţilor reologice ale aluatului, este optim a se folosi o temperatură mai mare la prelucrarea făinurilor puternice şi o temperatură mai scăzută la prelucrarea făinurilor slabe.

Temperatura mai scăzută, recomandată la prelucrarea făinurilor slabe, întârzie hidratareacomponenţilor macromoleculari ai făinii, umflarea şi peptizarea proteinelor, reduce activitatea

enzimatică şi microbiologică, ceea ce asigură o mai mare stabilitate aluatului la fermentare şi încursul operaţiilor ulterioare. Rezultate bune la prelucrarea făinurilor slabe s-au obţinut pentrutemperaturi de 25–26°C şi chiar 21–23°C.

În cazul făinurilor puternice, o temperatură mai mare accelerează umflarea întârziată a proteinelor, intensifică activitatea enzimatică, inclusiv pe cea proteolitică, care conduce la

71



reducerea tenacităţii aluatului şi la creşterea extensibilităţii lui. Se intensifică, de asemenea,activitatea microbiotei.

De asemenea, cunoscând influenţa temperaturii asupra activităţii microbiotei şi asupra proprietăţilor reologice, fazele de preparare a aluatului vor avea temperaturi diferite.

Fazele premergătoare aluatului, prospătura şi maiaua, la care se urmăreşte înmulţireacelulelor de drojdie, vor avea temperaturi sub 30°C. Aceste temperaturi vor proteja, în acelaşitimp, proprietăţile lor reologice pe durata lungă de fermentare a acestora. În aluat şi în faza defermentare finală, temperaturile vor fi superioare valorii de 30°C, şi anume 31–33°C, sau chiar 35°C pentru fermentarea finală.

Se consideră că pentru maia temperatura optimă este de 28°C. Creşterea temperaturii pesteaceastă valoare accelerează procesele fermentative produse de drojdie şi bacterii, şi modificăgustul produsului. Temperaturi peste 30°C conduc la scăderea ratei de înmulţire a drojdiei şi la odiluare mai accentuată a maielei, ca urmare a slăbirii proprietăţilor ei reologice, ceea ce are ca

urmare obţinerea de produse cu porozitate grosieră. Aluatul preparat cu temperatură prea micăeste moale şi lipicios.

2.1.7. Durata de frământare

În frământarea clasică durata de frământare este de 6–12 min. Maiaua şi prospătura sefrământă 6–10 min, iar aluatul 8–12 min.

Durata de frământare a semifabricatelor, prospătură, maia, aluat este influenţată de o seriede factori:

a. calitatea făinii

Semifabricatele preparate din făină de calitate slabă se frământă un timp mai scurt decâtcele obţinute din făină de calitate medie. Optimul proprietăţilor reologice se obţine în acest cazfoarte repede. De obicei, frământarea trebuie să înceteze după obţinerea unei mase omogene.Prelungirea frământării peste momentul optim duce la înrăutăţirea proprietăţilor reologice şiaceasta, cu atât mai mult cu cât făina este mai slabă şi cu cât temperatura semifabricatelor estemai ridicată.

Aluatul preparat din făină puternică se formează mai lent, ceea ce impune un timp defrământare mai lung. Pentru obţinerea proprietăţilor reologice optime, un astfel de aluat se mai

frământă un timp oarecare şi după obţinerea unui amestec omogen.

Aluaturile preparate din făinuri cu granulozitate fină şi de extracţie mare sunt mai sensibilela frământare decât cele obţinute din făinuri de extracţie mică şi cu granulozitate mare.

b. cantitatea de apă

72



O cantitate mai mare sau mai mică decât apa necesară pentru atingerea consistenţeinormale prelungeşte durata de frământare. Aluaturile de consistenţă mică sunt foarte sensibile lasuprafrământare, spre deosebire de cele consistente, care au o toleranţă suficient de mare.

c. turaţia braţului de frământare

Durata de frământare scade cu creşterea turaţiei braţului de frământare.

Aprecierea sfârşitului frământării

Sfârşitul frământării se apreciază senzorial. Astfel, aluatul bine frământat trebuie să fieomogen, bine legat, consistent, elastic şi să se desprindă uşor de braţul malaxorului şi de peretelecuvei în care s-a frământat. La proba manuală, întins între degetul mare şi cel arătător, aluatultrebuie să se întindă într-o fâşie subţire, transparentă şi elastică fără să se rupă.

Aluatul insuficient frământat este omogen, dar este lipicios şi vâscos.

Aluatul frământat excesiv (suprafrământat) este foarte extensibil, fără tenacitate, la proba

manuală se rupe.

2.1.8. Frământătoare (Malaxoare)

Principii constructive

Frământarea aluatului presupune existenţa unor gradienţi de viteză care să deformeze masaomogenă de aluat obţinută prin lipirea aglomerărilor umede de făină rezultate în urma deplasăriilor relative.

Pentru realizarea gradienţilor de viteză este necesar să existe cel puţin două suprafeţe între

care să existe o anumită distanţă şi o anumită viteză relativă, adică o suprafaţă fixă şi una mobilă.Suprafaţa fixă aparţine de obicei cuvei şi poate fi formată din suprafeţe lise, striate sau muchii,iar suprafaţa mobilă este formată din palete, bare, role, de diferite secţiuni. Aceste suprafeţe se pot deplasa una în raport cu cealaltă, cu viteză constantă sau cu viteză variabilă. Dacă distanţadintre ele este variabilă, apar eforturi de comprimare şi de întindere.

Gradienţii de viteză care iau naştere în masa de aluat cuprinsă între cele două suprafeţedepind de diferenţa de viteză şi de distanţa dintre ele. De aceea cuva şi braţul de frământare suntelementele-perechi inseparabile oricărui frământător, iar formele lor constructive se influenţeazăreciproc.

Pentru realizarea frământării, aluatul trebuie să adere la cele două suprafeţe, a cuvei şi a braţului de frământare. Dacă acest lucru nu se realizează el va aluneca ca un solid rigid şifrământarea nu se va realiza. Dacă aluatul nu aderă la cuvă, întreaga masă de aluat seaglomerează pe braţul de frământare şi se mişcă odată cu acesta, nerealizându-se frământarea.Dacă aluatul aderă foarte puţin la braţ, atunci braţul va executa o tăiere, o forfecare a aluatului.

73



Pentru a evita acest lucru, constructorii au adoptat diferite tipuri şi forme de braţe defrământare şi cuve care să mărească reţinerea aluatului la suprafaţa acestora.

Calitatea aluatului obţinut la frământare şi durata de frământare depind de o serie defactori:

- cantitatea de aluat antrenată de braţul de frământare

Aceasta depinde de forma braţului, cu cât este prins mai puţin aluat de braţul defrământare, cu atât acesta va fi frământat şi întins mai bine, şi cu atât mai bine şi mai repede vaavea loc procesul de frământare. Totuşi, o cantitate excesiv de mică de aluat antrenată de braţulde frământare influenţează negativ eficacitatea frământării.

- turaţia braţului de frământare

Fiecărui contact al unuia din elementele braţului de frământare (palete, etc.) îi corespundeo cantitate de energie transmisă aluatului, astfel, durata de frământare şi calitatea aluatului sunt

influenţate de numărul de contacte realizate, deci de turaţia braţului de frământare. Cu cât aceastaeste mai mare, cu atât energia transmisă aluatului va fi şi ea mai mare, iar durata de frământareva fi mai scurtă şi aluatul mai complet format.

- viteza relativă cuvă/braţ

Pentru aceeaşi turaţie a braţului de frământare, viteza de rotaţie a cuvei determinăintensitatea procesului de frământare; cu cât cuva se roteşte mai repede, aluatul este frământatmai puţin şi invers. Acest lucru explică construcţia multor malaxoare cu cuvă având o mişcareliberă şi explică, cel puţin parţial, efectul de subfrământare (absenţa întinderii şi comprimareinsuficientă) sau de suprafrământare (exces de forfecare în cazul cuvei foarte lente).

- traiectoria braţului de frământare

Aceasta este determinată de forma cuvei şi influenţează efortul la care este supus aluatul(întindere, comprimare, forfecare).

Clasificarea frământătoarelor

Frământătoarele de aluat pot fi clasificate după mai multe criterii:

- după modul de funcţionare: frământătoare cu funcţionare discontinuă şi cu funcţionarecontinuă;

- după construcţia cuvei: frământătoare cu cuvă fixă şi frământătoare cu cuvă mobilă,acestea din urmă putând avea cuvă cu mişcare forţată sau cuvă cu mişcare liberă.

- după construcţia braţului de frământare: frământătoare cu axe orizontale, cu axe verticaleşi cu axe înclinate.

74



Frământătoare discontinue clasice - execută frământarea discontinuu, în şarje. Cele mairăspândite în industria panificaţiei sunt malaxoarele cu cuvă mobilă şi braţ înclinat sau vertical.

Frământătoare cu ax vertical

Sunt frământătoare la care braţele de frământare se rotesc excentric în cuvă, în jurul unui

ax vertical. Deoarece zona de acţiune a braţului de frământare nu ocupă întreg volumul cuvei, pentru aducerea aluatului în zonă s-au adoptat două sisteme:

- cuva se roteşte în jurul unui ax vertical şi aduce aluatul în zona de frământare fixă;

- cuva este fixă şi zona de frământare este mobilă, ea rotindu-se în interiorul cuvei în jurul unei axe verticale de simetrie, devenind zonă planetară (figura 3.12).

Frământătoare planetare

Malaxoarele au cuvă fixă şi unul sau mai multe braţe de frământare care acţioneazăexcentric în cuvă. Pentru realizarea de zone de frământare mobile ele sunt prevăzute cu sisteme

de acţionare planetare (figura 3.12).

Fig. 3.12. Frământătoare planetare

a –cu un singur braţ de frământare; b –cu două braţe de frământare

Malaxoarele sunt formate din cuva de frământare fixă 1 în interiorul căreia se rotescexcentric în cuvă, în jurul axelor x, braţele de frământare 2. Axele de rotaţie x ale acestora suntfixate în lagărele axial-radiale 3, care fac parte din carcasele 4. Carcasele împreună cu lagărele şi

axele x sunt puse în mişcare de rotaţie în jurul axelor x ′ prin sistemul melc-roată melcată 5.

75



Partea fixă a sistemelor de antrenare este constituită din roata cilindrică 6, şi respectiv coroana

dinţată cu dinţi interiori 6′. Braţele de frământare 2 sunt antrenate în mişcare de rotaţie în jurul

axelor x de roţile dinţate 7, care angrenează cu roţile dinţate 6, respectiv 6′. La rotirea carcaselor

4, roţile dinţate 7 se rotesc în jurul axelor x ′, astfel încât braţele de frământare se rotesc atât în

jurul axelor proprii x, cât şi în jurul axelor de simetrie x′, zonele de frământare devenind zonemobile care se plimbă în interiorul cuvei pe o traiectorie circulară. Distanţa de la braţ la cuvă estede minim 3 mm.

Braţele de frământare sunt detaşabile, de diferite forme, putându-se monta în funcţie dealuatul care se frământă. Forma acestora poate fi de: spirală, de bătător sau tel. Braţul spiral sefoloseşte pentru aluatul de pâine, de pizza, brioşe, croissant. Bătătorul se foloseşte pentru aluatulde foietaj, checuri ş.a.

Pentru detaşarea cuvelor, malaxoarele sunt prevăzute cu un sistem mecanic sau hidraulicde ridicare şi coborâre a cuvelor, astfel încât braţele de frământare să fie scoase, sau introduse, în

aluat.Malaxoarele planetare sunt cele mai potrivite pentru aluaturile de consistenţă mică.

Frământătoare continui clasice

Se bazează pe principiul dozării continui a făinii, apei, soluţiei de sare, suspensiei dedrojdie şi a celorlalte materiale auxiliare, care sunt aduse la capătul unei cuve, de unde suntantrenate de mecanismul de frământare, care, simultan, le transportă şi le frământă, la capătulopus al cuvei rezultând aluatul. În principiu, frământătoarele continue constă dintr-o cuvă de

formă cilindrică sau semicilindrică orizontală, în care se află braţele de frământare. Diferiteletipuri de malaxoare continui diferă între ele prin construcţia braţelor de frământare.

Frământătorul cu braţ cu palete HTR (figura 3.13)

Este unul din cele mai simple frământătoare continui cu ax orizontal.

76



Fig 3.13. Frământătorul continuu cu braţ cu palete HTR

Frământătorul (figura 3.13) este format din cuva semicilindrică fixă 1 în interiorul căreia seroteşte arborele cu braţe radiale 2, pe care sunt montate sub un unghi α, paletele 3, la distanţă ”d”

de peretele cuvei. Această mişcare a paletelor asigură înaintarea materialelor/aluatului sprecapătul opus. Cuva este împărţită în două compartimente de către peretele despărţitor 4 deînălţime H. În primul compartiment se amestecă şi se formează aluatul din materialele introduse,iar în compartimentul al doilea, aluatul format în primul compartiment, care trece peste pereteledespărţitor, este supus în continuare acţiunii mecanice, după care este evacuat. Pereteledespărţitor 4 are un rol tehnologic de a reţine din rotaţie aluatul prins de ax, mărind influenţa părţii fixe a frământătorului.

Frământătorul cu mecanism de frământare în formă de melc (fig. 3.14)

Acesta este alcătuit dintr-un cadru pe care se află cuva de frământare 1, în interiorul căreia

se află mecanismul de frământare 2. Alimentarea cu făină se face prin gura 3, iar evacuareaaluatului prin gura de evacuare 4. Cuva de frământare este închisă, cu pereţi dubli, prin carecirculă apa de răcire.

Mecanismul de frământare este format din două axe, fiecare având câte un melc scurt, o paletă elicoidală cu pas mare şi came excentrice. Făina este admisă pentru amestecare prin gura3, apa şi soluţia de sare printr-o ţeavă, iar maiaua printr-o deschidere specială. Braţele defrământare, în formă elicoidală, amestecă toate componentele şi împing aluatul înainte, paleteleelicoidale îl omogenizează, iar camele excentrice îl prelucrează.

.

Elemente de calcul tehnologic.

77

Fig. 3.14. Frământătorul continuu cu mecanism în formă de melc



Fiind utilizate mai frecvent, pentru frământătoarele cu funcţionare discontinuă, capacitateade încarcare cu aluat a unei cuve q, se determină din relaţia:

V- volumul cuvei frământătorului;

μ- coeficient de utilizare al capacităţii cuvei, ale cărui valori se dau în tabelul 3.16.

Capacitatea de lucru a frământătoarelor se calculează din relaţia:

tfr , taux- timpii de frământare, respectiv auxiliar, necesar pentru dozarea şi alimentarea cumaterii prime, aducerea şi scoaterea cuvei etc. (de regulă, 6–8 min), [min].

Numărul de frământătoare Nf, pentru o unitate de fabricaţie, cu capacitatea de producţie pe24 h, Q p, va fi:

e- indicele de echivalenţă al aluatului în pâine (se ia aprox. 0,85).

Utilaje de bază în panificaţie, frământătoarele impun o exploatare corespunzătoare,determinată, printre altele, de următoarele măsuri:

- verificarea, înaintea pornirii a stării maşinilor, transmisiilor, ungerii etc.;

- pornirea în gol, cu verificarea funcţionării normale (mers lin, zgomot normal etc.);- cuva trebuie să fie bine curăţată şi fixată cu dispozitivul de blocare;

- respectarea capacităţii maxime de încărcare şi a consistenţei aluatului;

- curăţirea întregului utilaj după fiecare folosire etc.

78

:unde[kg], ,.V.=q µ γ

:unde[kg/h], ,

t +t

60.q=Q

aux fr

:unde[buc], ,

24.Q.e

Q= N

p

f



Tabelul 3.15. Valori ale coeficientului de utilizare a capacităţii cuvei

Din făină 85%Din făină 75%Din făină 30%

0.65 0.600.65 0.540.65 0.47

1.101.101.10

40 4535 4530 45

2.2. FERMENTAREA ALUATULUI

2.2.1. Scopul tehnologic al fermentării

Procesul de fermentare începe din momentul frământării semifabricatelor şi continuă încursul tuturor operaţiilor tehnologice ulterioare şi în prima parte a coacerii. Totu i, în practică,ș prin fermentarea aluatului (în cuve, în vrac) se înţelege perioada de fermentare din momentulfrământării până la divizare. Ea are loc în cuva în care a fost frământat şi în tremia maşinii dedivizat.

Scopul fermentării semifabricatelor este maturizarea aluatului. Prin maturizarea aluatului seînţelege starea în care este adus acesta în urma proceselor care au loc în timpul fermentării şicare îl aduc optim pentru divizare şi coacere. Pentru maturizarea aluatului este caracteristicămodificarea proprietăţilor reologice ale coloizilor acestuia, şi în principal a substanţelor proteice.

La sfârşitul fermentării, aluatul trebuie să aibă următoarele proprietăţi:

a) Capacitate bună de reţinere a gazelor

Proprietăţile reologice obţinute la sfârşitul fermentării trebuie să permită aluatului oreţinere bună a gazelor de fermentare care continuă să se formeze la fermentarea finală şi în

prima parte a coacerii.Modificările proteinelor la fermentare fac ca proprietatea de reţinere a gazelor să se

modifice continuu. Aluatul obţinut imediat după frământare are elasticitate şi rezistenţă laîntindere mare şi nu reţine suficiente gaze, necesare obţinerii unui produs afânat. Transformărilesuferite de gluten în timpul fermentării conferă aluatului elasticitate mai redusă şi extensibilitate

79

Felul aluatului Coeficientul de utilizare, μPt.cuve în Pt.cuve încare se face care se facefrământarea frământarea

şi fermentarea

Greut. specif.γ,

[kg/m3]

Cantit.de făină la 100 lcapacitate, [kg]Pt.cuve Pt.cuvemobile fixe



mai mare şi, ca urmare, capacitatea de reţinere a gazelor creşte. Acesta este de fapt scopultehnologic principal al fermentării aluatului.

b) Capacitate mare de formare a gazelor

Aluatul matur trebuie să aibă capacitate mare de formare a gazelor, astfel încât, în perioada

de fermentare finală, aluatul să ajungă la volumul său final.

c) Să conţină substanţe formate în timpul fermentaţiilor alcoolice şi acide, carecondiţionează gustul şi aroma specifică pâinii. Afânarea aluatului, în vederea obţinerii unei pâinicrescute, cu miez poros rămâne în seama fermentării finale şi a primei perioade de coacere.

2.2.2. Procese care au loc la fermentarea aluatului

În timpul fermentării, în aluat şi, în general, în semifabricatele supuse fermentării, sedesfăşoară un complex de procese biochimice, microbiologice, coloidale, în urma cărora aluatul

se maturizează.Procese biochimice

Procesele biochimice sunt catalizate de enzimele din aluat (aduse în principal de făină),care acţionează asupra componentelor făinii.

În aluat acţionează enzime din clasa hidrolazelor şi din clasa oxido-reductazelor.Hidrolazele catalizează procesele de hidroliză ale componenţilor macromoleculari, respectivamidonul, proteinele, pentozanii, precum şi ale altor componenţi, cum sunt lipidele, compuşiifitinici. Ele sunt procese de degradare, de simplificare a componenţilor făinii şi sunt însoţite deformarea de produse mai simple. Oxido-reductazele catalizează procesele de oxidare/reducere acomponentelor făinii (proteinele, pigmenţii).

Amiloliza este procesul de hidroliză al amidonului sub acţiunea α- şi β-amilazei, care areca produşi finali, maltoza şi dextrinele. Ea asigură necesarul de glucide fermentescibile pentru procesele fermentative pe toată durata procesului tehnologic, inclusiv în fazele finale aleacestuia, respective dospirea şi coacerea, decisive pentru calitatea pâinii.

Glucidele fermentescibile proprii ale făinii sunt insuficiente pentru a susţine nevoileenergetice ale drojdiei în sistemul aluat. Prin hidroliza amidonului este completat necesarul deglucide fermentescibile, de aceea, amidonul este considerat sursa principală de glucide din aluat.

Amiloliza este o reacţie complexă, i este influenţată de o serie de factori precum:ș activitatea α-amilazei, starea suprafeţei granulei de amidon, gradul ei de deteriorare iș mobilitatea substratului, a enzimelor şi a produşilor de hidroliză.

În acţiunea comună a celor două amilaze, rolul principal I se atribuie α–amilazei, aceastafiind singura enzimă capabilă să iniţieze hidroliza granulei de amidon, să o corodeze şi să osensibilizeze faţă de β-amilaza. În condiţiile din aluat, la temperatura de 30…35°C, granula de

80



amidon crud, în stare nativă, este puţin hidratată şi umflată neînsemnat. În această stare, singura,α–amilaza, poate provoca o anumită dezorganizare a granulei, dar cu o viteză foarte mică.Acţiunea α-amilazei este limitantă pentru că ea creează prin hidroliza amidonului noi extremităţinereducătoare, care constituie substrat pentru β-amilaza. De aceea, activitatea α-amilazei estecontrolată în mod curent şi, unde este cazul, este corectată.

β-Amilaza este incapabilă să acţioneze asupra granulei de amidon intacte. Ea acţioneazănumai asupra granulelor de amidon deteriorate mecanic şi asupra celor atacate de α-amilaza,abilitatea amilazelor de a hidroliza amidonul depinzând de capacitatea lor de a penetra, de adifuza în interiorul granulei de amidon.

În făinurile sărace în α-amilaza, sau lipsite de această enzimă, factorul care limiteazăhidroliza amidonului este cantitatea de amidon deteriorat. Deteriorarea amidonului are loc lamăcinare i variază în limite largi. Alături de granule intacte de amidon, făina conţine granuleș total deteriorate sau cu diferite grade de deteriorare.

Deteriorarea amidonului este influenţată de intensitatea acţiunii mecanice din timpulmăcinării şi de gradul de compactizare a materilor în bob. Cu cât acţiunea mecanică de măcinareşi sticlozitatea grâului sunt mai mari, cu atât gradul de deteriorare este mai mare. De aceea,făinurile din grâne sticloase prezintă, în general, o capacitate bună de formare a glucidelor fermentescibile. Făinurile din grâne moi, făinoase, au amidon cu grad redus de deteriorare şi, înconsecinţă, prezintă o atacabilitate enzimatică mică. Făinurile din aceste grâne, care au şi grad deextracţie mic, mai sărace în α-amilaza, au capacitate redusă de a hidroliza amidonul. Pentru ogamă largă de soiuri de grâu pentru panificaţie, în făină s-a găsit un conţinut de amidondeteriorat de 6,7–10,5%, iar în făina din grâne moi, un conţinut de 2–4%. Pentru panificaţieoptim este o deteriorare a amidonului de 6–9%.

Proteoliza

Este procesul de hidroliză a proteinelor sub acţiunea enzimelor proteolitice, acesteahidrolizând legăturile peptidice din structura proteinelor, preferenţial la nivelul aminoacizilor încărcaţi pozitiv. Intensitatea proteolizei este în funcţie de conţinutul de enzime, dar mai ales decalitatea proteinelor, de accesibilitatea lor faţă de enzime.

La fermentare, atacabilitatea enzimatică a proteinelor şi activitatea enzimelor proteoliticecresc, datorită modificării potenţialului de oxido-reducere în urma activităţii drojdiei, în sensulcreşterii proprietăţilor reducătoare, şi datorită prezenţei reducătorilor (glutationul).

Făinurile de grâu au o activitate proteinazică, capabilă să producă înmuierea glutenului(endopeptidazică - hidrolizează legăturile peptidice din interiorul lanţului polipeptidic) şi oactivitate peptidazică, capabilă să producă azot solubil (exopeptidazică - hidrolizează legăturile peptidice de la capetele lanţurilor polipeptidice). Dintre acestea, în făina de grâu şi în aluaturileobţinute din aceasta, predomină activitatea proteinazică.

81



Datorită prezenţei în făină a enzimelor proteolitice de tip proteinazic şi de tip peptidazic, înaluat au loc două feluri de degradări biochimice ale substanţelor proteice. Una, care modifică proprietăţile reologice ale aluatului, elasticitatea, vâscozitatea, umflarea şi peptizarea, şi alta, careare ca rezultat formarea de aminoacizi.

Activitatea proteinazică, rupând legăturile peptidice îndepărtate de capetele lanţului proteic, modifică gradul de agregare, de complecsare al glutenului şi ca urmare acesta îşi slăbeşte proprietăţile reologice. Intensitatea acţiunii şi, deci, rezultatul final depind de starea de agregare aglutenului, de calitatea lui, de susceptibilitatea de a fi hidrolizat şi de activitatea enzimatică.

Activitatea peptidazică conduce la formarea de aminoacizi. Ea nu are efecte însemnateasupra proprietăţilor reologice ale aluatului, dar influenţează activitatea drojdiilor prin furnizareade compuşi cu azot asimilabili, formarea substanţelor de aromă şi culoarea cojii.

Problema rolului proteinazelor endogene, aduse de făină, rămâne controversat. Mulţicercetători consideră că ele au un rol minor în modificările suferite de proteinele glutenice la

prepararea aluatului. Datorită faptului că enzimele sunt prezente în stare activă în cantităţi mici,au pH-ul optim de 3,8, diferit de cel din aluat (5–5,7), iar la creşterea pH-ului peste aceastăvaloare activitatea lor scade rapid, cantitatea de gluten hidrolizată este mică. Este cert căscăderea consistenţei şi elasticităţii aluatului, precum şi creşterea extensibilităţii lui în timpulfermentării, se datorează, cel puţin parţial, proteolizei. S-a observat o relaţie liniară între scădereaconsistenţei aluatului şi activitatea proteolitică a aluatului.

Alături de enzimele proteolitice ale făinii, la proteoliza din aluat participă şi enzimele proteolotice ale bacteriilor lactice (peptidaze). Proteazele drojdiei sunt de tip endocelular şi nu joacă vreun rol în proteoliza din aluat.

Proteoliza mai este influenţată de temperatura şi conţinutul de sare al aluatului. Cucreşterea temperaturii aluatului proteoliza se accelerează, în timp ce prezenţa sării o diminuează,efectul ei fiind explicat prin acţiunea de întărire a glutenului.

De asemenea, proteoliza mai este influenţată de reducători şi oxidanţi. Reducătorii au proprietatea de a trece proteazele aflate în stare legată inactivă în stare activă. Aceste enzime suntfixate pe o proteină (E-S-S-Pr) şi în prezenţa reducătorilor, legătura enzimă/proteină se rupe,eliberând astfel enzima activă (E-SH). De asemenea, reducătorii trec proteinele din starea greuatacabilă (Pr-S-S-Pr) în stare uşor atacabilă (Pr-SH). Astfel reducătorii (glutationul, cisteina) suntactivatori ai proteolizei. În schimb, oxidanţii au acţiune inversă şi de aceea ei reduc proteoliza în

aluat, sunt inactivatori ai proteolizei. Activitatea oxidoreductazelor

Cea mai importantă dintre enzimele din clasa oxidoreductazelor prezente în aluat estelipoxigenaza. Se presupune că, cel puţin parţial, lipoxigenaza acţionează asupra complecşilor lipide-proteine formaţi la frământare, catalizând, în timpul fermentării, oxidarea lipidelor nesaturate. Lipidele legate oxidate pot afecta hidrofobicitatea gluteninei, ceea ce induce

82



modificări de conformaţie ale acesteia, însoţite de modificări ale proprietăţilor reologice alealuatului.

O altă enzimă din această clasă, catalaza, favorizează activitatea lipoxigenazei, prinac iunea de descompunere a apei oxigenate (inhibitor puternic al lipoxigenazei).ț

Procese microbiologice

Microbiota de fermentare a aluatului este formată din drojdii şi bacterii lactice, care provindin microbiota proprie a făinii, din cea de însămânţare, reprezentată în principal de drojdia de panificaţie, sau pot proveni i din culturi starter.ș

Din totalitatea microorganismelor introduse în aluat, activează acelea pentru care condiţiiledin aluat (consistenţă, temperatură, pH) permit desfăşurarea activităţii lor vitale.

Între celulele de drojdie şi cele ale bacteriilor lactice se pot stabili relaţii de concurenţă pentru glucidele fermentescibile, de metabioză şi simbioză. Capacitatea drojdiei de a asimilaacizii lactic şi acetic, formaţi în urma activităţii bacteriilor, poate fi considerat ca unul din factoriice condiţionează convieţuirea lor în aluat (metabioză). Relaţiile de simbioză constă în faptul cădrojdiile favorizează dezvoltarea bacteriilor prin punerea la dispoziţia acestora a vitaminelor,care sunt factori de creştere pentru ele, precum şi datorită faptului că drojdiile, în procesul derespiraţie, utilizează oxigenul, creând astfel condiţii favorabile pentru bacteriile lactice, care suntfacultativ anaerobe. La rândul lor, bacteriile lactice, produc acizi, care menţin în aluat un pHacid, favorizând desfăşurarea normală a fermentaţiei alcoolice.

Fermentaţia alcoolică Fermentaţia alcoolică este produsă de drojdia de panificaţie prin echipamentul său

enzimatic. Drojdia reprezintă o biomasă de celule vii din specia Saccharomyces cerevisiae,drojdie de fermentaţie superioară, capabilă să producă fermentarea glucidelor din aluat, cuformare de dioxid de carbon şi alcool etilic, ca produse principale, şi o serie de produsesecundare.

Drojdia de panificaţie fermentează toate glucidele fermentescibile din aluat: glucoza,fructoza, zaharoza, maltoza. Aceste glucide fermentescibile sunt formate din: glucidele propriiale făinii, maltoza formată amilolitic şi glucidele adăugate în aluat în calitate de îndulcitori (în

special zaharoza).

Sistemul enzimatic al drojdiei, care produce fermentaţia alcoolică, este de tip endocelular şi nu difuzează în mediu, rămânând în interiorul celulei. El este format dintr-un complex deenzime şi coenzime, care catalizează reacţiile de esterificare ale glucidelor, transferul de grupefosforice, oxidoreduceri, izomerizări, decarboxilări.

83



În acest proces, glucoza este transformată în acid piruvic pe cale glicolitică (EMP), dupăcare, prin decarboxilarea acestuia, rezultă dioxidul de carbon, iar prin reducerea aldehideiformate, rezultă alcoolul etilic.

Ecuaţia globală a fermentaţiei alcoolice este:

Dinamica fermentării glucidelor în aluat. Curbe de fermentare.

Dintre glucidele prezente în aluat după frământare, prima este fermentată glucoza, apoifructoza, cu o viteză mai mică decât glucoza, şi la urmă maltoza, deşi aceasta predomină(raportul maltoză/glucoză = 4/1 în prima oră de fermentare, şi 10/1 în cea de a doua oră defermentare).

După ce sunt fermentate monoglucidele, degajările de dioxid de carbon înregistrează unminim, după care începe să fermenteze maltoza, iar degajările de gaze cresc până când în mediuapare o insuficienţă de maltoza. Această observaţie a condus la concluzia că enzimele implicateîn transportul şi fermentarea glucozei şi fructozei sunt enzime constitutive ale celulei de drojdie,în timp ce, enzimele implicate în fermentarea maltozei sunt enzime induse. Pentru sinteza acestor enzime, drojdia are nevoie de un timp de adaptare, de inducţie. Aceste enzime sunt permeazamaltozei, care facilitează pătrunderea maltozei în celula de drojdie şi maltaza, enzimă carehidrolizează maltoza cu formarea a două molecule de glucoză. În sinteza acestor enzime, glucozaeste furnizorul de energie. Enzimele se sintetizează numai în prezenţa substratului, adică amaltozei, şi dispar apoi, dacă substratul dispare, ele nu mai fiind necesare. Minimul degajărilor

de gaze, care corespunde epuizării glucidelor direct fermentescibile preexistente şi trecerii lafermentarea maltozei, este cunoscut sub numele de pauză de maltoză. Acest minim este maimult, sau mai puţin accentuat, în funcţie de cantitatea de drojdie, puterea ei fermentativă şitemperatura de fermentare.

În cazul tulpinilor de drojdie, care conţin o maltopermează şi o maltază constitutive,minimul degajărilor de dioxid de carbon este puţin vizibil, adaptarea la fermentarea maltozeifăcându-se rapid, spre deosebire de cele care nu conţin aceste enzime, care se adaptează mai lent.

Alura curbei degajărilor de dioxid de carbon în aluatul preparat direct o are şi curbadegajărilor în prospătură, sau în maiaua preparată fără prospătură (figura 3.16.)

În maiaua preparată cu prospătură, curba degajărilor de dioxid de carbon înregistrează unminim, dar mai puţin accentuat decât la prospătură, pentru că drojdia adusă de prospătură estedeja adaptată la fermentarea maltozei, rămânând ca în faza de maia să se adapteze drojdiaintrodusă în această fază. În aluat, deşi făina introdusă la prepararea acestuia aduce noi cantităţide monoglucide şi tot aici se introduc şi glucidele de îndulcire, deoarece maiaua aduce drojdie

84

C6H12O6 → 2CO2 + 2 C2H5OH + 117 kj



adaptată la fermentarea maltozei, toate glucidele din aluat fermentează concomitent, fără să seînregistreze vreun minim în formarea gazelor.

Fig 3.16. Curba degajărilor de gaze în prospătură, maia, aluat

A-minimul degajărilor

În drojdiile lichide, sau în prefermenţii cu făină, drojdia se adaptează la fermentareamaltozei, astfel că, în aluatul sau maiaua preparate cu acestea, degajările de gaze au loc fără aînregistra vreun minim.

Când drojdia este în cantitate suficientă, formarea gazelor este limitată de maltoza formatăamilolitic. Astfel, maltoza constituie factorul cel mai important în formarea gazelor în aluat,glucidele preexistente în făină fiind consumate în prima parte a procesului de fermentare.

Drojdia de panificaţie mai fermentează mici cantităţi de polimeri inferiori ai glucozei,izomaltoză şi maltotrioză, dar nu beneficiază de prezenţa dextrinelor şi a amidonului, deoarecenu le poate hidroliza pentru a forma monoglucide.

Variaţia de volumÎn timpul fermentării, semifabricatele îşi măresc volumul pe seama formării şi reţinerii

gazelor de fermentare. Acestea sunt formate, aproape exclusive, din dioxidul de carbon, care seformează în procesul de fermentaţie alcoolică. Mici cantităţi de gaze se formează şi înfermentaţia heterolactică, dar ele au un rol minor în afânarea aluatului..

Produse secundare formate la fermentare

În fermentaţia alcoolică a glucidelor, în aluat, pe lângă alcool şi dioxid de carbon, care sunt produsele principale ale fermentaţiei, se mai formează o serie de produse secundare: alcoolisuperiori, acizi (lactic, acetic, succinic, citric), combinaţii carbonilice (aldehidă acetică, etc.).

Aceste produse intră în buchetul de aromă, specific pâinii obţinute din aluat fermentat.

Factori care influenţează fermentaţia alcoolică în aluat

a. Temperatura - temperatura optimă pentru activitatea fermentativă a drojdiei este 35°C,de aceea aluatul pentru pâine se prepară cu temperatura de 30–35°C.

85



b. pH - Reacţia acidă a mediului, corespunzătoare pH-ului de 4–6 este optimă, atât pentrufermentare, cât şi pentru respiraţia drojdiei, ceea ce înseamnă că aluatul, al cărui pH în timpulfermentării se deplasează de obicei de la pH = 5,8 la pH = 5, oferă condiţii optime din acest punct de vedere pentru drojdie.

c. Conţinutul de sare - la concentraţii obişnuite pentru panificaţie, sarea are un efect deinhibare al fermentaţiei alcoolice. Pentru concentraţii sub 1,5% în raport cu făina, efectul deinhibare este mic, dar el creşte vizibil pentru concentraţii mai mari.

d. Conţinutul de zahăr - la concentraţii mici de glucide, până la 3-4%, fermentaţiaalcoolică în aluat este stimulată.

e. Consistenţa semifabricatelor - în maiele consistente şi aluaturile provenite din acestea sedegajă o cantitate mai mare de gaze comparativ cu cea din maiele fluide si aluaturile lor.

f. Vitamine - activitatea fermentativă a drojdiei este stimulată de vitaminele din grupul B,

în special vitamina B6 (piridoxina) şi vitamina PP (niacina).

g. Compuşi cu azot asimilabili - azotul aminic care se acumulează în aluat, ca urmare aacţiunii peptidazelor asupra proteinelor, serveşte ca sursă de nutriţie azotoasă pentru drojdie.Aceasta se găseşte în cantitate suficientă în aluaturile preparate din făinuri de extracţie mare.Dintre aminoacizii prezenţi în mediul aluat sunt metabolizaţi de drojdie, în special, aminoaciziiaromatici, hidroxilici, leucina, izoleucina, valina.

h. Substanţe minerale - pentru activitatea drojdiei în aluat sunt necesari ioni de K, Mn, NH4, sulfat, fosfat. Deosebit de importanţi sunt fosfaţii (prelua i din făină i apă), ace tiaț ș ș

participând la formarea esterilor glucozei. Într-o serie de ţări se prepară aşa-numita "hrană pentrudrojdie" care se adaugă în aluat. Hrana pentru drojdie se obţine în mai multe variante, dar, în principiu, constă dintr-un amestec de săruri minerale cum sunt: clorura de amoniu, sulfatul deamoniu, sulfatul de calciu, fosfatul monocalcic.

i. Cantitatea de drojdie - între cantitatea de drojdie din aluat şi cantitatea de gaze formateexistă o anumită proporţionalitate. Cu cât cantitatea de drojdie este mai mare, cu atât viteza deformare a gazelor creşte, şi momentul degajărilor maxime se atinge mai repede.

Înmulţirea drojdiei

Procesul de înmulţire al drojdiei are loc, în mod practic, în fazele prealabile aluatului,respectiv, prospătură şi maia, şi într-o mai mică măsură în faza de aluat, datorită timpului scurtde fermentare al acestuia.

Creşterea numărului de celule de drojdie accelerează viteza de fermentare şi creează premizele reducerii consumului de drojdie.

86



În aluatul preparat direct are loc o creştere mică a numărului de celule înmugurite, dar ladospire numărul lor creşte până la aproape 40%, în timp ce în aluatul cu zahăr, care conţine 6%drojdie, numărul de celule înmugurite practic nu se modifică. Acest lucru se datorează, întrealtele, concentraţiei mari de drojdie în aluat.

Înmulţirea celulelor de drojdie în mediu-aluat este influenţată de o serie de factori:conţinutul iniţial de drojdie în semifabricat; temperatura şi consistenţa semifabricatului; gradulde aerare i durata de fermentare.ș

Fermentaţia lactică

Fermentaţia lactică este produsă în aluat de bacteriile lactice datorită echipamentului lor enzimatic. Bacteriile din maia şi aluat sunt sub formă de bacili şi sub formă de coci. Bacteriilesub formă de bacili sunt preponderente şi aparţin genului Lactobacillus ( L. plantarum, L. brevis, L. fermenti, L. casei, L. delbrüecki ). Bacteriile sub formă de coci aparţin genurilor Leuconostoc( L. mezenteroides), Pediococcus (P.lactiacidi ), Streptococcus (S.cremoris), Lactococcus.

Bacteriile lactice fermentează anaerob toate glucidele fermentescibile din aluat cuformarea, ca produs principal, al acidului lactic. Ele fermentează pentozele (arabinoza, xiloza,)hexozele (glucoza, fructoza, galactoza, manoza) şi dizaharidele (zaharoza, lactoza, maltoza).Pentozele sunt fermentate de bacteriile heterofermentative şi, mai rar, de cele homofermentative.Monoglucidele sunt fermentate direct, iar diglucidele numai după hidroliza lor prealabilă lamonoglucide. Lactoza, care nu este fermentată de drojdia de panificaţie, este fermentată demajoritatea bacteriilor lactice din aluat.

După sistemul lor enzimatic, bacteriile lactice din aluat se împart în:

−bacterii homofermentative (bacterii lactice adevărate), care fermentează monoglucidele,aproape complet, la acid lactic (aproximativ 90%) şi mici cantităţi de acizi volatili (acid acetic şiacid formic). Ele produc fermentaţia pe calea glicolitică (Embden-Mayerhof-Parnas) până la acid piruvic, după care, datorită faptului că nu conţin enzima decarboxilază, acidul piruvic este redusenzimatic (cu participarea enzimei lactatdehidrogenaza) la acid lactic.

Ecuaţia globală a fermentaţiei homolactice este:

C6H12O6→ 2CH3- CHOH-COOH + 75 Kj

glucoză acid lactic

Pentru a fi fermentate, glucidele pătrund în celula bacteriană printr-un sistem activ,enzimele implicate în proces fiind de tip endocelular.

Bacteriile homolactice reprezintă circa 55% din microbiota bacteriană a maielelor. Dintreacestea fac parte: L. plantarum, L. casei, L. acidophilus, L. delbruecki.

87



− bacterii heterofermentative (pseudobacterii lactice), care fermentează monoglucidele pe

calea pentoz-fosfatului formând acid lactic, acizi volatili, alcool şi gaze, în special dioxid decarbon.

Bacteriile lactice heterofermentative reprezintă aproximativ 45% din bacteriile lactice ale

maielei şi sunt formate din L. brevis, L. fermenti iș L. büchneri.Produşii finali ai fermentaţiei heterolactice depind de specia de bacterii care acţionează.

Ecuaţia generală a fermentaţiei heterolactice este:

- pentru Lactobacillus brevis

C6H12O6 → CH3-CHOH- COOH + CH3-COOH + CO2

glucoză acid lactic acid acetic dioxid de carbon

- pentru Leuconostoc mesenteroides

C6H12O6 → CH3-CHOH- COOH + CH3-CH2OH + CO2

glucoză acid lactic alcool etilic dioxid de carbon

După temperatura optimă de activitate, bacteriile din maia şi aluat se împart în: mezofile şitermofile.

Bacteriile mezofile au optimul de activitate la temperatura de 25–35°C şi formează parteadominantă a bacteriilor aluatului, iar bacteriile termofile au optimul de activitate la 48–54°C şicuprind bacteriile L. delbruecki. Dintre bacteriile mezofile fac parte: L. plantarum, L. casei, L. fermenti, L. brevis, L. acidophilus.

La temperatura de preparare a aluatului, de 25–32°C, rolul principal în formarea acidităţiiîn semifabricate îl au bacteriile mezofile. Bacteriile termofile, de tipul L. delrüecki, care auoptimul de temperatură pentru activitatea lor la 48–54°C, nu pot juca un rol important latemperatura obişnuită a maielei şi aluatului.

În aluatul preparat cu drojdie comprimată, acidul lactic reprezintă aproximativ 2/3 dinaciditatea formată, acizii volatili, acetic şi formic (din care 86% acid acetic şi 14% acid formic)reprezintă aproape 1/3 din aciditatea totală, iar ceilalţi acizi apar în proporţie de aproximativ 10%(acizii citric, malic, succinic).

Datorită formării şi acumulării acizilor în semifabricatele de panificaţie, aciditatea acestora

creşte, iar pH-ul se deplasează spre valori mai acide (de exemplu, în aluatul preparat din făinăalbă pH-ul scade de la 6 la 5).

Curbe de fermentare

Studiul variaţiei acidităţii în semifabricate a condus la obţinerea curbelor din figura 3.17.

88



Fig. 3.17. Variaţia acidităţii semifabricatelor la fermentare

În prospătură, aciditatea creşte, la început lent, apoi, pe măsură ce bacteriile acidogenedevin active, viteza de formare a acidităţii creşte, iar către sfârşit se reduce din cauzaautoinhibării.

În maia, datorită folosirii prospăturii, aciditatea iniţială este mai mare decât aciditateainiţială a prospăturii. De asemenea, deoarece prospătura introduce în maia bacterii acidogeneactive, viteza de creştere a acidităţii acesteia este mai constantă decât în prospătură. Timpul defermentare al maielei fiind mai scurt decât al prospăturii, aciditatea finală a maielei va fi maimică decât aciditatea finală a prospăturii.

În aluat, aciditatea iniţială a acestuia este mai mică decât aciditatea finală a maielei,datorită diluării acesteia prin introducerea de noi cantităţi de făină şi apă, dar mai mare decâtaciditatea iniţială a maielei. Din cauza timpului de fermentare scurt, aciditatea finală a aluatuluieste mai mică decât aciditatea finală a maielei.

Valorile iniţiale şi finale ale acidităţii semifabricatelor se găsesc în următoarea relaţie:

ai prospăt < ai maia < ai aluat ai – aciditate iniţială

af prospăt > af maia >af aluat af – aciditate finală

Valorile iniţiale şi finale ale acidităţii diferitelor faze de preparare ale aluatului depind deextracţia făinii, de raportul prospătură/maia şi maia/aluat, de timpul şi temperatura de fermentare.Creşterea raportului prospătură/maia şi maia/aluat, a temperaturii şi duratei de fermentareaccelerează formarea acidităţii. Experimental s-a constatat că în aluatul preparat cu maia,conţinutul de acid lactic este de 2–3 ori mai mare decât în aluatul preparat direct, şi ajunge la

0,4%.Modificarea pH-ului la modificarea acidităţii semifabricatelor este influenţată de extracţia

făinii (tabel 3.18) şi de natura acizilor formaţi la fermentare. Făinurile de extracţii mari conţincantităţi mai mari de substanţe minerale şi compuşi cu fosfor, precum şi proteine solubile, careexercită o acţiune de tamponare a pH-ului, din care cauză dau aluaturi în care pH-ul variază înmai mică măsură cu aciditatea decât în aluaturile preparate din făinuri de extracţii mici, care

89



conţin cantităţi mai mici de săruri minerale şi proteine solubile şi, deci, au capacitate detamponare mai mică. Aşa se explică de ce aluaturile preparate din făinuri negre, pentru aceeaşiaciditate, au un pH mai mare decât aluaturile provenite din făinuri albe.

Tabel 3.18. Variaţia pH-ului cu aciditatea în aluaturi preparate din făinuri de extracţii diferite

Semifabricatpreparat din:

Aciditate,grade

pH

Făina albă 2,5

3,0

5,65

5,60

Făină semialbă 4,5

5,5

5,51

5,31Făină neagră 5,5

6,5

5,52

5,38

De asemenea, făinurile de extracţii diferite pot avea o componenţă diferită a microbiotei bacteriene, ceea ce poate influenţa natura acizilor formaţi la fermentare. Aceasta din urmă maidepinde de parametri tehnologici, consistenţă şi temperatură.

Factori care influenţează fermentaţia lactică în aluat

Temperatura. Cu cât temperatura semifabricatelor este mai apropiată de 35°C, cu atâtcondiţiile de temperatură sunt mai favorabile pentru activitatea bacteriilor lactice şi aciditateacreşte mai repede. Variind temperaturilr maielei şi aluatului, ţinând seama de calitatea făinii, se poate interveni pentru a mări sau micşora viteza de fermentaţie.

Pe lângă dezvoltarea bacteriilor, temperatura influenţează şi corelaţia dintre speciile de bacterii ce acţionează în aluat. Experimente efectuate pe maiele din făină de secară au arătat că la34°C predomină L. casei şi L. fermenti, în timp ce la 30°C predomină L. plantarum şi L. brevis.La temperaturi mai joase, de 26–27°C, L. casei şi L. fermenti se dezvoltă slab şi predomină L. plantarum. Acest lucru face, ca la modificarea temperaturii, să se modifice raportul acid

lactic/acid acetic. Astfel, la creşterea temperaturii, de la 25 la 35°, creşte i cantitatea de acidș lactic, în timp ce cantitatea de acid acetic rămâne aproape constantă.

Extracţia făinii. Influenţează aciditatea iniţială şi finală a semifabricatelor şi viteza decreştere a acesteia. Cu cât făina este de extracţie mai mare, cu atât aciditatea iniţială este maimare şi viteza de acumulare a acidităţii, precum şi aciditatea finală sunt mai mari, ca urmare aunui conţinut mai mare de bacterii acidogene şi de substanţe nutritive.

90



Conţinutul de sare. Sarea este un inhibitor al bacteriilor producătoare de aciditate. Cu câtconţinutul de sare este mai mare, cu atât activitatea lor este mai slabă. La o doză de adios de 4%sare, bacteriile heterofermentative sunt inhibate complet.

Importanţa fermentaţiei lactice

Produşii fermentaţiei lactice sunt metaboliţi necesari pentru maturizarea aluatului şi pentruobţinerea gustului, aromei şi texturii produselor.

Natura şi raportul cantitativ între produsele principale ale fermentaţiei lactice în aluat suntinfluenţate de bacteriile care activează, natura glucidului fermentat i deș condiţiile de preparare a aluatului.

Acizii formaţi în semifabricate la fermentare influenţează procesele coloidale, umflarea şi peptizarea proteinelo,r care se accelerează odată cu mărirea acidităţii, procesele biochimice, care,în general, sunt frânate de aciditate, gustul şi aroma pâinii. Din acest motiv, aciditatea finală amaielei şi aluatului este un indice al gradului de maturizare al acestora.

Acidul lactic, care este principalul component al acidităţii semifabricatelor, are acţiunefavorabilă asupra proprietăţilor reologice ale aluatului, activează drojdiile şi le apără de pseudo- bacteriile lactice, influenţează gustul şi aroma produsului.

Pierderi la fermentare

Produsele formate prin fermentaţia alcoolică a glucidelor, respective dioxidul de carbon şialcoolul etilic, precum şi unii acizi rezultaţi în fermentaţia lactică (acizii volatili) se pierd, în proporţii importante, în cursul următoarelor operaţii tehnologice de preparare a pâinii. De aceea,acest consum de glucide este considerat ca fiind pierderi la fermentare.

Înmulţirea bacteriilor lacticeÎn maia şi aluat, bacteriile lactice suferă şi un proces de multiplicare, pentru care, în funcţie

de tulpina bacteriei, temperatura optimă variază în limitele 30 – 40°C. Timpul de generaţie scadecu creşterea temperaturii şi este minim, pentru multe dintre bacteriile aluatului, la temperatura de35°C.

Procese coloidale

Procesele coloidale din timpul fermentării au ca efect modificarea proprietăţilor reologice

ale aluatului. Aceste modificări sunt legate de transformările pe care le suferă glutenul, şi ele sereferă la:

− continuarea procesului de formare a structurii glutenului şi relaxarea aluatului;

- peptizarea proteinelor.

91



Continuarea procesului de formare a structurii glutenului , desăvârşirea structurii lui esterezultatul acţiunii mecanice exercitate de dioxidul de carbon format în procesele fermentative.Acesta măreşte volumul bulelor formate în aluat la frământare, în urma includerii aerului, ducândla creşterea suprafeţei de separare a fazelor aluatului şi a presiunii exercitate asupra peliculelor proteice. Ca urmare, acestea se extind, se deformează, iar moleculele proteice suferă modificări

de conformaţie, ceea ce face posibilă continuarea interschimbului disulfid-sulfhidril întrelegăturile disulfidice intramoleculare tensionate şi grupările sulfhidril ale proteinelor, care devinastfel responsabile pentru această reacţie. Urmarea acestor reacţii de interschimb estedesăvârşirea structurii glutenului şi relaxarea aluatului şi, proporţional, creşterea elasticităţii şirezistenţei lui.

Mărirea suprafeţei interne a aluatului, extinderea şi deformarea peliculelor de gluten, presupun un consum de energie, din care cauză fermentarea aluatului se consideră că reprezintăun aport de energie, care complectează energia transmisă aluatului la frământare. Din acest motivexistă o relaţie între aceste două surse de energie, în sensul că frământarea lentă impune o durată

mai lungă de fermentare, comparative cu frământarea rapidă sau intensivă. Peptizarea glutenului are loc concomitent cu procesul de formare al acestuia.

Datorită proceselor biochimice şi microbiologice care sunt însoţite de acumulare desubstanţe solubile (maltoza, ş.a.) şi acizi, presiunea osmotică intermicelară din aluat creşte, iar pH-ul coboară. Creşterea acidităţii şi coborârea pH-ului măresc solubilitatea proteinelor, peptizarea lor, care la rândul lor măresc presiunea osmotică intermicelară. Ca urmare, scadecantitatea de apă legată osmotic de proteine (capacitatea de hidratare a glutenului scade de la 250la 170% s.u.), se reduce, în consecinţă, cantitatea de gluten umed în aluat, dar el devine maicompact, mai rezistent.

Deşi proprietăţile reologice ale glutenului se îmbunătăţesc, aluatul în general se diluează,scad vâscozitatea şi efortul de forfecare. Modificările proteinelor la fermentare conduc lamodificarea continuă a celei mai importante proprietăţi reologice a aluatului de pâine, i anume,ș capacitatea de reţinere a gazelor.

Parametri de fermentare

Durata de fermentare este diferită pentru diferitele faze ale aluatului, prospătură, maia iș aluat şi variază cu tipul şi calitatea făinii, temperatura, consistenţa şi compoziţia aluatului, cu

metoda de preparare a acestuia şi cantitatea de drojdie.Astfel, prospătura fermentează cel mai mult 4–6 ore, maiaua 90–180 min, iar aluatul 10–50

min.

Calitatea făinii are influenţa cea mai mare asupra duratei de fermentare. Pentru făinurile decalitate slabă, durata de fermentare se micşorează în scopul reducerii duratei de acţiune aenzimelor proteolitice care degradează glutenul. Dimpotrivă, în cazul făinurilor foarte bune,

92



timpul de fermentare se prelungeşte în scopul reducerii tenacităţii aluatului, a elasticităţii lui şimăririi extensibilităţii şi, în consecinţă, a creşterii capacităţii aluatului de a reţine gazele.

Tipul făinii - cu creşterea tipului făinii, durata de fermentare scade.

Consistenţa şi compoziţia aluatului - aluaturile cu consistenţă mare şi cele cu adaosuri mari

de îndulcitori (zahăr, ş.a.) şi grăsimi (peste 5%) fermentează mai mult decât aluaturile simple preparate în condiţii normale de temperatură şi consistenţă.

Procedeul de preparare a aluatului - durata totală de fermentare pentru aluatul preparatindirect este mai mare decât pentru aluatul preparat direct, iar pentru acesta este mai mare încazul frământării clasice, faţă de cel frământat intensiv.

Cantitatea de drojdie - creşterea cantităţii de drojdie în aluat scurtează durata defermentare.

Temperatura de fermentare - datorită faptului că temperatura influenţează constanta vitezei

proceselor biochimice, microbiologice şi de umflare osmotică a proteinelor, temperatura defermentare a semifabricatelor va influenţa durata de fermentare şi proprietăţile reologice alealuatului. Astfel, temperaturi de 28–32°C sunt considerate valori normale pentru tehnologiaclasică şi făinuri cu proprietăţi tehnologice foarte bune. Pentru făinurile slabe şi hiperenzimaticese utilizează temperaturi mai scăzute, 23–27°C, care reduc intensitatea reacţiilor enzimatice şi aactivităţii fermentative a microbiotei şi măresc stabilitatea reologică a aluatului. Pentrutehnologia cu frământare intensivă şi rapidă temperatura optimă este 25–26°C.

În timpul operaţiei de fermentare, aluatul se termostatează astfel ca pierderile de căldură înmediul înconjurător să fie minime. Se admite o diferenţă de temperatură de 4–8°C între aluat şimediul camerei de fermentare. Datorită proceselor exoterme (fermentaţia lactică şi fermentaţia

alcoolică), temperatura semifabricatelor în timpul fermentării creşte cu 1–2°C.

Aciditatea semifabricatelor în timpul fermentării creşte pe seama acizilor formaţi înfermentaţia provocată de bacteriile lactice aduse de făină (circa 70% din aciditatea formată) şi înfermentaţia provocată de bacteriile care impurifică drojdia de panificaţie (circa 30% dinaciditatea formată) (tabel 3.19.) La aciditatea semifabricatelor, alături de aciditatea formată,contribuie aciditatea proprie a făinii, care este în funcţie de extracţia ei şi care formeazăaciditatea iniţială. Mărimea acidităţii indică modul în care a decurs procesul de fermentare subaspectul condiţiilor de timp şi temperatură.

Tabel 3.19. Aciditatea finală a semifabricatelor în tehnologia clasică

FăinaAciditatea semifabricatelor, [grade aciditate]

Prospătură Maia Aluat

Făinaneagră

8-9 6-7 5-6

93



Făina semialbă

Făina albă

6-7

4,5-5

4,5-5,5

3,5-4,5

3,5-4,5

2-3,5

Controlul procesului de fermentare. Aprecierea sfârşitului fermentării

Sfârşitul fermentării se stabileşte pe cale organoleptică şi prin determinarea acidităţii.

Senzorial - se apreciază volumul, aspectul suprafeţei, structura în ruptură şi mirosul.Prospătura şi maiaua bine fermentate au volum mare (volumul lor creşte de 2–3 ori în timpulfermentării), suprafaţa, care iniţial este bombată datorită reţinerii gazelor de fermentare, începesă se lase, devenind plană şi apoi concavă, în urma pierderii unei părţi din dioxidul de carbonformat. Ele nu mai reţin gazele şi, de aceea, când suprafaţa semifabricatelor fermentate începe săse lase, se consideră că fermentaţia a atins optimul. În ruptură, ele au o structură poroasă, fărăaspect de umed (apă vizibilă) şi miros puternic de dioxid de carbon şi alcool. Aluatul bine

fermentat, în ruptură, se întinde în fibre paralele, este elastic şi nelipicios. Aciditatea - se determină titrimetric într-o suspensie de semifabricat în apă. Se exprimă în

grade aciditate pentru 100g semifabricat. Un grad aciditate reprezintă aciditatea titrată de 1mlsoluţie hidroxid de sodiu 1n.

Instalaţii de fermentare

Parametrii spaţiului de fermentare

În spaţiile de fermentare se asigură condiţii optime de temperatură şi umiditate relativă

pentru desfăşurarea procesului de fermentare, i anume: temperatura de 28–32°C şi φ= 75–85%.ș De asemenea, spaţiul de fermentare trebuie să fie lipsit de curenţi de aer pentru a se evita/reduce pierderile de umiditate de la suprafaţa semifabricatelor, precum şi pierderea căldurii din masaacestuia.

Instalaţii de fermentare

După modul cum are loc procesul de preparare a aluatului, instalaţiile de fermentare pot fi:

− instalaţii de fermentare discontinue;

− instalaţii de fermentare continue.

Instalaţiile de fermentare discontinue pot fi cu deplasare manuală şi cu deplasaremecanizată a cuvelor.

Instalaţii de fermentare discontinue

În sistemul clasic, discontinuu, aluatul este preparat în şarje. Acest lucru imprimă şi procesului de fermentare un caracter discontinuu, fermentarea semifabricatelor realizându-se încuvele în care au fost frământate.

94



a). Instalaţii de fermentare cu deplasare manuală a cuvelor.

În brutăriile de mică capacitate (sub 5 tone/zi) nu se creează spaţii speciale pentrufermentare, spaţiul destinat procesului tehnologic şi numărul de cuve fiind mici. Cuvele cusemifabricate supuse fermentării se aşează în spaţii calde, cel mai adesea în apropierea

cuptorului. Pentru evitarea sau reducerea pierderilor de umiditate de la suprafaţasemifabricatelor, acestea se presară cu făină (2–3mm) sau se acoperă cu o pânză curată, care nu permite schimbul de umiditate cu mediul ambiant.

În brutăriile cu capacitate mai mare (10 –30 tone/zi) există spaţii speciale pentrufermentare. Încălzirea acestora se face cu ajutorul aerului cald colectat de deasupra cuptoarelor,care este adus în spaţiul de fermentare pe la partea inferioară sau, dacă fabrica are centralătermică, încălzirea şi umidificarea se fac prin introducerea în spaţiul de fermentare, printr-oconductă perforată, a aburului de joasă presiune.

Pentru fabrici de capacitate mare (peste 60 tone/zi) camerele de fermentare sunt dotate cu

instalaţii proprii de condiţionare a aerului, cu reglare automată.Sistemele de fermentare continui - realizează fermentarea aluatului în flux continuu, fie

prin fragmentarea lui în mai multe compartimente ale unor buncăre, de unde, cu ajutorul unor registre rotative, este evacuat prin scurgerea continuă (liberă sau forţată), prin secţiuni calibrate.În al doilea caz, sunt cunoscute cuvele de fermentare cu melci (la care, un transportor elicoidalcu turaţie foarte mică împinge încet aluatul printr-o secţiune, astfel încât, se asigură pe diferitezone, diferite faze de fermentare ale aluatului), respectiv cuvele cu grătare şi curgere liberă,gravitaţională a aluatului printr-o secţiune dreptunghiulară, aluatul fiind depozitat în mai multe buncăre terminate cu un fund piramidal prevazut cu o vană cu cremalieră.

2.3. REFRĂMÂNTAREA ALUATULUI

Refrământarea aluatului este frământarea de scurtă durată care se execută asupra aluatuluiîn timpul fermentării acestuia. Scopul refrământării este înlesnirea umflării osmotice a proteinelor glutenice şi accelerarea procesului de umflare limitată, cu desăvârşirea structuriiglutenului. Efectul refrământării este în funcţie de calitatea făinii. La aluaturile provenite din

făinuri puternice, ea contribuie la accelerarea umflării întârziate a proteinelor, îmbunătăţind proprietăţile lui reologice. La aluaturile provenite din făină de calitate slabă, refrământareaaccelerează umflarea nelimitată şi peptizarea proteinelor, datorită slăbirii suplimentare ascheletului glutenic, ceea ce înrăutăţeşte proprietăţile reologice ale aluatului. De aceea, aluaturile provenite din făinuri de calitate slabă nu se refrământă.

Prin refrământare, în aluat se înglobează noi cantităţi de aer, care măresc numărul porilor în aluat şi, prin oxigenul pe care-l conţine, participă la reacţiile de oxidare din aluat, cu efect

95



benefic pentru proprietăţile reologice ale aluatului. Bulele de gaze existente în aluat, prinrefrământare, sunt fragmentate, ceea ce, de asemenea, măreşte numărul porilor în aluat şi, înconsecinţă, capacitatea acestuia de reţinere a gazelor.

Refrământarea are o durată de 1–3 min. Numărul şi durata refrământărilor depind de

calitatea şi extracţia făinii şi de durata de fermentare. Aluaturile din făinuri puternice serefrământă, de obicei, de două ori, în timp ce aluaturile din făinuri slabe nu se refrământă. Cucreşterea gradului de extracţie al făinii, durata şi numărul refrământărilor scade, iar cu creştereaduratei de fermentare numărul refrământărilor creşte. Când se fac mai multe refrământări, ultimaeste bine să se facă cu minimum 20 minute înainte de divizarea aluatului.

3. PRELUCRAREA ALUATULUI

Prin prelucrarea aluatului se înţeleg operaţiile la care este supus aluatul din momentulgolirii din cuvă până la introducerea în cuptor, iș anume: divizare, premodelare, repaosintermediar/fermentare intermediară, modelare finală, fermentare finală.

RĂSTURNAREA ALUATULUI DIN CUVE

În vederea trecerii la prelucrare, aluatul se scoate din cuvele în care a fost frământat şifermentat. În procedeele discontinue, în secţiile mici cu prelucrare manuală a aluatului, aceastăoperaţie se face manual, iar în secţiile mari, cu prelucrare mecanică a aluatului, se realizează cuajutorul răsturnătoarelor de cuve.

Răsturnătoare de cuve (maşini de golit cuve)

În funcţie de poziţia secţiilor de frământare-fermentare faţă de secţia de divizare-modelare,răsturnătoarele de cuve pot fi:

- răsturnătoare simple, care rabat cuva în vederea golirii de aluat, utilizate în cazul încare secţia de frământare-fermentare este situată la un etaj superior faţă de secţia de divizare;

- răsturnătoare–ridicătoare, care ridică cuva la o anumită înălţime şi apoi o rabat pentru golire, utilizate în cazul în care secţiile de frământare-fermentare sunt situate la acelaşinivel.

96



Jgheaburi şi buncăre pentru aluat

Jgheaburile şi buncărele sunt destinate preluării aluatului din cuvă în momentul răsturnăriiei. Ele sunt amplasate între răsturnător şi maşina de divizat şi asigură transferul treptat alaluatului în tremia maşinii de divizat, astfel ca, în tremie, nivelul aluatului să se menţină

constant, cerinţă obligatorie pentru precizia maşinii de divizat. Jgheaburile de aluat sunt folosite în fluxul pe verticală, când secţia de frământare-

fermentare este situată la nivel superior faţă de secţia de divizare-modelare. Jgheaburile seconfecţionează din tablă inoxidabilă de 2,5–3 mm grosime şi sunt prevăzute la partea inferioarăcu şubere. Scurgerea aluatului prin jgheaburi se face liber, sub propria greutate. Pentru aceasta, jgheaburile se construiesc cu o înclinare faţă de orizontală de minimum 45°. Dirijarea aluatuluiîn jgheaburi se face prin intermediul unei pâlnii.

Jgheaburile pentru aluat se construiesc de diferite forme şi dimensiuni. Dimensiunile lor sealeg astfel încât volumul să corespundă pentru aproximativ 1,5 cuve de aluat. În cazul unui

volum mai mare aluatul fermentează în jgheaburi, lucru nedorit pentru că se pot forma curenţiascendenţi de aluat şi pot avea loc localizări de aluat pe jgheab.

Buncărele de aluat se folosesc în fluxul pe orizontală al procesului tehnologic. Seconfecţionează din tablă inoxidabilă şi sunt prevăzute cu şubere, care pot fi verticale, orizontalesau înclinate. Prin deschiderea acestora, aluatul curge liber în tremia maşinii de divizat.

Se construiesc de diferite forme şi dimensiuni. Volumul lor se alege astfel ca aluatul să nufermenteze în buncăr.

3.1 DIVIZAREA ALUATULUI

Consideraţii tehnologice

Divizarea este operaţia prin care aluatul matur este tăiat în bucăţi de masă dorită. Masa dealuat se stabileşte în funcţie de masa pe care trebuie să o aibă produsul finit şi de pierderiletehnologice care intervin în operaţiile următoare, dospire, coacere, răcire.

Divizarea aluatului se poate face manual, metodă folosită în secţiile de mică capacitate, saumecanic, cu ajutorul maşinilor de divizat.

Maşini de divizat

Condiţii generale

Maşinile de divizat realizează tăierea continuă din masa de aluat a bucăţilor de masă egală,sau divizarea unei bucăţi de aluat mare, cântărită în prealabil, în mai multe bucăţi de masă egală.

97



Sunt sisteme tehnice prevăzute cu subansambluri care să realizeze următoarele funcţii:

- alimentarea constantă cu aluat;

- trecerea aluatului, în mod uniform, în camera de presare;

- măsurarea bucăţilor de aluat la un anumit volum sau greutate;

- tăierea bucăţilor de aluat măsurat, pentru separare de restul masei;

- împingerea bucăţilor de aluat în afara camerei de măsurare şi evacuarea lor din maşină.

Maşinile de divizat trebuie să îndeplinească o serie de condiţii:

Precizie de divizare - depinde de tipul maşinii, de gradul de uzură, condiţiile de exploatare,de aluatul cu care se alimentează;

Acţiunea mecanică - la alegerea maşinii de divizat trebuie să se ţină seama de aluatul de

divizat şi de acţiunea mecanică exercitată de maşină asupra aluatului;

Elasticitate tehnologică - maşina de divizat trebuie să permită reglarea în limite largi aritmului de divizare exprimat în bucăţi/minut;

Reglarea masei bucăţii de aluat - maşina de divizat trebuie să permită reglarea în limitelargi a masei bucăţii de aluat şi corectarea preciziei de divizare pentru acelaşi sortiment.

Precizia maşinii de divizat se verifică periodic prin cântărirea bucăţii de aluat divizate cuajutorul unei balanţe.

Forme constructive ale maşinilor de divizat

În funcţie de principiul de divizare, maşinile de divizat sunt gravimetrice şi volumetrice(cel mai frecvent folosite - taie bucăţi de volume egale). Tăierea aluatului în bucăţi de volumeegale se face:

- prin decuparea unui cilindru de aluat în bucăţi de lungimi egale;

- prin tăierea unei benzi de aluat în bucăţi de lungimi egale;

- prin introducerea aluatului în cavităţi cu volum determinat

Din punct de vedere constructiv, maşinile de divizat aluat presupun o cameră de presare,care asigură omogenizarea aluatului, de unde aluatul este dirijat, printr-un orificiu calibrat, spreun dispozitiv de tăiere, care decupează bucata de aluat de restul aluatului, în raport cu criteriulfuncţional impus pentru separare şi comandat de un sistem aferent (fie în funcţie de greutate - cusenzori gravimetrici, fie în funcţie de volumul prestabilit pentru porţia de aluat divizată). Pentrutrecerea aluatului, sub formă de cilindru sau foaie, sau pentru introducerea în diferite cavităţi,maşinile de divizat utilizează presiuni care, fie că se obţin din afara sistemului (aer comprimat,

98



pistoane), fie se creează prin transformarea energiei mecanice în presiune, prin intermediulaluatului.

În raport cu criteriul constructiv, relativ la organul activ de presare, maşinile de divizat potfi :

- cu melci care presează aluatul în camera de divizare,

- cu valţuri pentru presarea aluatului spre camera de presare sau/şi orificiul de evacuare,

- cu pistoane,

- cu buzunare, etc.

Alte criterii de clasificare folosite se raportează la gradul de mecanizare şi automatizare almaşinilor de divizat sau la alte principii ale sistemelor (subansamblelor) din construcţia maşinii

Tipuri de ma ini de divizat ș

Dintre cele mai folosite tipuri, se prezintă, în continuare câteva variante constructive demaşini de divizat aluat.

Maşina de divizat aluat cu melc (figura 3.20), este alcătuită dintr-o pâlnie de alimentare 1,camera melcului 2, melcul (melcii) de presare 3, mecanismul cuţitului de tăiere 4, cu dispozitivul pentru măsurarea lungimii bucăţii de aluat 8, transportorul 5 pentru bucăţile de aluat divizate şisistemul de acţionare (independent pentru melc şi sistem de tăiere sau comun). Aluatul din pâlniade alimentare este împins cu ajutorul celor doi melci (sau unul), prin ajutalul cotit 6 şi iese prinmatriţa 7 sub forma unui sul care rămâne suspendat. Când lungimea sulului de aluat atinge

valoarea necesară reglată, acesta se aşează pe rola 8 a unei pârghii, care declanşează, prinintermediul unui cuplaj (cu gheare, saboţi, etc.), mecanismul de tăiere 4. Bucăţile divizate cad petransportorul 5, care le transportă, după caz, la predospire sau modelare. Astfel de maşinidivizează bucăţi de mărimi cuprinse între 0,5–2 kg, la o capacitate de 1600–2000 buc/min.

Dezavantajul major la astfel de maşini constă în frământarea energică a aluatului de cătremelci, fapt ce duce la alterarea structurii de rezistenţă a glutenului.

99



Maşina de divizat cu valţuri(figura 3.21) este alcatuită din şase valţuri de alimentare cu aluat 1, de formă tronconică, ce serotesc fiecare în jurul axei proprii "n" şi, simultan cu întregul ansamblu de şase, în jurul axei

100

Fig. 3.20. Schema maşinii de divizat cu melc

Fig. 3.21. Schema de principiu a maşinii de divizat cu

valţuri



centrale a maşinii "m" (care coincide cu direcţia de curgere a aluatului), modelând astfel aluatulsub formă de sul. Sulul de aluat este modelat apoi cu secţiune pătrată de cele patru role 2, aşezateîn cruce, iar în continuare de rolele 3 şi 4, care îl lăţesc, fiind tăiat în final în bucăţi de lungimecorespunzătoare greutăţii stabilite de către un mecanism asemănător celui de la maşina de divizatcu melc.

Maşina de divizat cu piston (figura 3.22) are următorul proces de lucru: aluatul din buncărele de alimentare 1 ajunge, prin cădere liberă, la grupul de cilindri 2, care, împreună cucilindrul 3 aşezat cu axa perpendiculară pe axele cilindrilor 2 (în plan orizontal), îl dirijează spresertarul 4, care îl împinge în camera cilindrică de măsurare 5. Datorită presiunii aluatului pistonul 6 se retrage, creând, totodată, o depresiune care permite aluatului să umple completcilindrul. În continuare, sistemul piston-cilindru al sertarului execută şi o mişcare circulară subun unghi de 750, timp în care dispozitivul 7 închide orificiul de evacuare a aluatului. La sfârşitulcursei, pistonul este pus în mişcare prin intermediul unei pârghii şi împinge bucăţile de aluat înafara cilindrului, pe banda transportoare 8, care duce bucăţile la prelucrarea ulterioară. În

continuarea ciclului de lucru, sistemul cilindru-piston revine la poziţia iniţială şi ciclul se repetă

Greutatea bucăţii de aluat se reglează prin manevrarea unui dispozitiv, care, prinintermediul unei şaibe profilate, modifică cursa pistonului şi, deci, volumul aluatului din cilindru.

Această maşină are o acţiune pozitivă asupra structurii aluaului, păstrându-se aproapeintegral scheletul de gluten iniţial, datorită unei acţiuni mecanice reduse aproape la minim.Domeniul dimensional al fragmentelor de aluat este cuprins între 0,5–2 kg/buc, capacitatea delucru fiind influenţată (limitată) de caracteristicile de vâscozitate ale aluaturilor. Vteza toretică de

101

Fig. 3.22. Schema de principiu a maşinii de divizat cu piston



divizare este de 20 buc/min, valorile practice, pentru evitarea degradării aluatului şi o umplerecompletă a camerei de divizare, fiind de 15–16 buc/min.

Maşina de divizat în bucăţi mici, acţionată manual , (figura 3.23), numită şi presă dedivizare, se utilizează pentru împărţiea aluatului în bucăţi mici, la fabricarea cornurilor chiflelor,

etc. Este alcatuită din placa 1, cuţitul în formă de rozetă 2, capacul 3 şi camera de divizare 4,ansamblul fiind fixat pe un schelet metalic 5.

Procesul de divizare începe cu rotirea pârghiei 6, care coboară placa şi cuţitul rozetă. Înspaţiul astfel creat în cilindrul de divizare se introduce o bucată de aluat, după ce aceasta a fost,în prealabil, aplatizată. După coborârea şi zăvorârea capacului maşinii cu un clichet, prinacţionarea pârghiei 6 în sens invers sensului de coborâre, capul de presare se ridică şi împingealuatul, repartizându-l uniform în camera de divizare. Apasând în continuare pârghia 7, cuţitulrozetă pătrunde în masa de aluat, divizând-o în volume egale, de aceeaşi greutate. După divizare,se coboară cuţitul, se ridică capacul, iar apoi se împinge cu pârghia 7 capul de presare, carescoate aluatul din camera de divizare.

Maşina divizează simultan 30–50 buc/ciclu, în greutăţi de 25–100 g/buc, operaţia durând15 s/ciclu.

102

Fig. 3.23. Schema de principiu a presei manuale de divizat în bucăţi mici



Tot pentru divizarea aluatului în bucăţi mici, se mai utilizează maşini combinate de divizatşi modelat (figura 3,24), complet automatizate, care au principiul de funcţionare asemănător cucel prezentat anterior, acţionarea făcându-se mechanic. După divizare bucăţile de aluat sunt

rotunjite între o planşetă, capul de presare şi pereţii cuţitului rozetă. Păr ile component ale acesteiț ma ini sunt: 1-pâlnia de alimentare; 2-valţuri pereche pentru modelarea aluatului sub formă deș bandă; 3-valţ de presare; 4-tambur cu patru canale; 5-cuţit decupare; 6-presărător făină; 7-tambur cu alveole de modelare; 8,9-benzi trasportoare; 10-întinzător cu contragreutate.

Dat fiind faptul că majoritatea maşinilor de divizat au la bază divizarea volumică, preciziadivizării, ca parametru tehnologic esenţial al procesului de lucru, este influenţată decisiv deconstanţa densităţii aluatului, care poate varia în limite destul de largi, în funcţie de gradul defermentare, presiunea la care este supus aluatul în camera de divizare, viteza operaţională asistemelor de măsurare volumică, respectarea reţetei de fabricaţie, etc.

2.2. PREMODELAREA (ROTUNJIREA) ALUATULUI

Scop tehnologic

103

Fig. 3.24.Schema de principiu a maşinii combinate de divizat şi modelat



Premodelarea se aplică în scopul îmbunătăţirii structurii porozităţii pâinii. Din punct devedere al acţiunii mecanice, premodelarea echivalează cu o refrământare. Prin această operaţie seînchid secţiunile poroase rezultate la divizare şi se elimină o parte a gazelor prezente în aluat,astfel că, peliculele de gluten se lipesc între ele şi în operaţiile ulterioare se reia procesul deformare a unei structuri poroase, ceea ce favorizează obţinerea de produse cu structură fină şi

uniformă a porozităţii. De asemenea, prin premodelare se modifică poziţia celulelor de drojdie,care părăsesc spaţiile sărăcite în substanţe nutritive şi saturate cu produse de fermentare şi ajungîn puncte care le oferă condiţii mai bune de activitate. Premodelarea comunică bucăţii de aluat oformă de bază, ceea ce elimină o cauză a defectelor de formă.

Premodelarea se execută manual în secţiile de mică capacitate şi mecanizat, cu maşini derotunjit, în secţiile de capacitate mare.

Maşini de modelat rotund

Din punct de vedere tehnologic, maşinile de rotunjit sunt folosite pentru premodelare, pentru toate sortimentele de pâine, dar şi pentru modelarea finală sub formă rotundă. Diferenţaîntre cele două operaţii constă în intensitatea acţiunii mecanice exercitate asupra aluatului, la premodelare această acţiune fiind mai slabă faţă de modelarea finală.

Din punct de vedere constructiv, aceste maşini se împart în:

- maşini de rotunjit cu suprafaţă purtătoare tronconică;

- maşini de rotunjit cu suprafaţă purtătoare plană;

- maşini de rotunjit cu suprafaţă purtătoare sub formă de jgheab format din două

benzi.

Maşini de modelat rotund cu suprafaţa purtătoare tronconică

Acestea, sunt numite astfel deoarece suprafaţa în mişcare are forma tronconică 3 (fig.3.25). Această suprafa ă în mi care se roteşte în jurul unui ax central şi este dispusă vertical, fieț ș pe baza mare, fie pe baza mică. Pentru a mări frecarea cu bucăţile de aluat, suprafaţa tronconicăeste prevăzută cu striuri dispuse vertical.

În ambele cazuri, o parte fixă formată dintr-un jgheab metalic 4 ,sub formă de spirală, se

înfăşoară tangenţial începând de la baza trunchiului de con. Dacă baza mare este dispusă la partea inferioară, jgheabul metalic este plasat la exteriorul suprafeţei tronconice, iar dacă bazamică este dispusă la partea inferioară, jgheabul metalic este plasat în interiorul suprafeţeitronconice. În ambele cazuri jgheabul este susţinut de un cadru fix 5.

Bucăţile de aluat sunt aduse în spaţiul de modelare, prin gura de alimentare 1, de la untransportor de alimentare, între suprafaţa mobilă şi jgheab. Datorită frecării cu suprafaţa

104



Repausul intermediar are rolul de relaxare şi refacere a structurii aluatului. Datorităacţiunii mecanice exercitate în timpul operaţiilor de divizare şi premodelare, în aluat iau naşteretensiuni interne şi se distrug parţial unele verigi ale scheletului structural al glutenului. În timpulrepausului intermediar se resorb aceste tensiuni din aluat, pe baza autodeformării bucăţii dealuat. Acesta este fenomenul numit relaxare, iar verigile distruse din structura aluatului se refac,

în parte, fenomen numit tixotropie. Ca urmare, proprietăţile reologice şi structura aluatului seîmbunătăţesc, iar pâinea se obţine cu porozitate uniformă şi volum crescut.

Premodelarea, urmată imediat de modelarea finală, care exercită o acţiune mecanică foarteintensă asupra aluatului, poate conduce la înrăutăţirea proprietăţilor reologice ale aluatului şi,deci, la un produs de slabă calitate.

Durata repausului intermediar este de 30 sec până la 6–8 min., variind în func ie deț calitatea făinii prelucrate şi modul de obţinere şi prelucrare al aluatului. Astfel, aluaturile deconsistenţă mică şi cele provenite din făinuri de calitate slabă necesită durate de repaus mici, întimp ce aluaturile de consistenţă mare şi cele obţinute din făinuri puternice solicită durate derepaus mai mari. De asemenea, o influenţă importantă asupra duratei repausului intermediar oare intensitatea acţiunii mecanice la care este supus aluatul în timpul premodelării. O premodelare intensă trebuie să fie urmată de un repaos mai lung, pe când o premodelare slabă,care supune aluatul la tensionări mici, va fi urmată de un repaos mai scurt. În acest caz, însă, produsul va avea porozitate neuniformă.

Premodelarea şi repausul intermediar nu sunt necesare în cazul aluatului de secară şi alaluatului mixt, obţinut din făină de grâu şi făină de secară, unde conţinutul de făină de grâu estemai mic de 70%.

În timpul repausului intermediar, procesele biochimice şi microbiologice continuă, dar,datorită duratei scurte a acestuia, aceste procese nu prezintă o importanţă practică. De aceea, pentru această operaţie nu se creează condiţii speciale de temperatură şi umiditate relativă aaerului. Zvântarea suprafeţei bucăţilor de aluat în timpul repausului intermediar este chiar dorită,deoarece aceasta înlesneşte trecerea lor prin maşina de modelat final.

Fermentaţia intermediară are rolul de a completa fermentarea aluatului. Ea se aplică procedeelor scurte de preparare ale aluatului, cu durate reduse de fermentare, în cuvele acestuia.În acest caz, durata operaţiei este de 15 min., sau chiar mai mult. Pe lângă relaxarea aluatului şirefacerea structurii glutenului, este important procesul de fermentare. De aceea, pentrufermentarea intermediară, în instalaţia în care are loc operaţia sunt create condiţii de temperatură

şi umiditate relativă pentru desfăşurarea optimă a proceselor microbiologice în aluat

Instalaţii pentru repausul intermediar şi fermentarea intermediară

În principiu, aceste instalaţii sunt formate din suprafeţe mobile pe care se aşează bucăţilede aluat. Ele pot consta din benzi transportoare, orizontale sau înclinate, sau leagăne. În funcţie

106



de scopul în care sunt folosite, repaus intermediar sau fermentare intermediară, sunt sau nuclimatizate.

Instalaţia pentru repausul intermediar cu benzi suprapuse (figura 3.26)

Fig. 3.26. Instalaţie pentru repaus intermediar cu benzi suprapuse

Lungimea totală a benzii necesară realizării repausului intermediar se fragmentează în maimulte benzi, care se aşează suprapus, şi care sunt parcurse pe rând de către bucăţile de aluat,ob inându-se astfel o reducere a lungimii instalaţiei. Benzile 1,ț pe care se execută repausulintermediary, sunt închise într-o carcasă 2, care se suspendă de planşeu la o înălţime de 1,8 –2 m

de pardosea, astfel încât spaţiul de sub aceasta să poată fi utilizat, de obicei pentru amplasareamaşinii de modelat final.

Pentru ridicarea bucăţilor de aluat la înălţimea benzilor, instalaţia este prevăzută cu unelevator 3 cu cupe îmbrăcate în pânză. El este alimentat cu bucăţi de aluat premodelate prinintermediul dispozitivului de sincronizare 4. Bucăţile de aluat pot fi aşezate câte una pe lăţimea benzii, sau câte două, dispuse în şah. În acest ultim caz instalaţia este dotată şi cu un dispozitivde aşezare a bucăţilor de aluat pe două şiruri 5. Prin această aşezare se scurtează lungimea totalăa benzii instalaţiei, deoarece această lungime este proporţională cu pasul bucăţii de aluat, care, prin aşezare pe două rânduri, se reduce la jumătate. În consecinţă, se reduce în aceeaşi proporţie

i lungimea totală a benzii . Bucăţile de aluat trec de pe o bandă pe alta până când, de pe ultimaș bandă, sunt evacuate, pe rând, prin jgheabul 6 la maşina de modelat final.

Instalaţia prezintă posibilitatea de reglare uşoară şi în limite largi a duratei repausuluiintermediary, prin reglarea numărului de benzi utile. Prin rostogolire de pe o bandă pe alta, bucăţile de aluat se zvântă pe toate feţele, evitându-se astfel lipirea lor de organele de lucru alemaşinii de modelat final.

107



Forma ordonată pe care o obţine bucata de aluat la modelarea finală creează condiţii pentruca ea să se dezvolte uniform la fermentarea finală şi în prima parte a coacerii. Dacă modelarea nueste bine executată, respectiv o acţiune mecanică slabă, sau o cantitate mare de făină folosită lamodelarea manuală, încheietura de modelare se desface în timpul coacerii şi gazele defermentare, substanţele de aromă şi vaporii de apă ies din bucata de aluat. Se obţin astfel produse

neestetice, aplatizate, cu miez neelastic, cu aromă slabă.

Efectul tehnologic al modelării este influenţat de gradul de maturizare al aluatului.Aluaturile mature prezintă condiţii mai bune pentru modelare şi pentru creşterea numărului porilor decât aluaturile insuficient maturizate (tinere), sau excesiv de mature (trecute).

Modelarea se poate efectua fie manual, fie mecanic, cu ajutorul maşinilor de modelat.

Maşini de modelat final

Modelarea în formă rotundă se execută cu maşini de rotunjit, care funcţionează pe acelaşi principiu ca şi la premodelare, cu deosebirea că acţiunea de modelare este mai intensă şi dedurată mai mare.

Modelarea în format lung

După principiul de modelare, maşinile de modelat lung pot fi maşini de modelat lung prinrostogolire i maşini de modelat lung prin înfăşurare.ș

Maşini de modelat lung prin înfăşurare

Aceste maşini exercită o acţiune mai intensă asupra bucăţii de aluat. În principiu,

modelarea finală se realizează prin trei operaţii: laminare, înfăşurare şi stabilizarea formeiînfăşurate.

Laminarea aluatului se realizează cu ajutorul valţurilor, care pot fi una sau două perechi. Înzona de prindere a aluatului se creează gradienţi de viteză foarte mari şi o parte din gazele dinaluat se elimină. Foaia de aluat rezultată prin laminare se înfăşoară în spirală, iar pentru lipireastraturilor se aplică forţe laterale, în condiţii identice ca la maşinile de modelat prin rostogolire.

Există mai multe tipuri constructive de maşini de modelat care funcţionează pe acest principiu.

Maşina de modelat cu bandă şi plan fix

109



Fig. 3.27. Schema de principiu a maşinii de modelat cu bandă şi plan fix

Maşina de modelat (figura 3.27) este formată din banda transportoare 1, care reprezintăsuprafaţa purtătoare, perechea de valţuri 2, care realizează laminarea bucăţii de aluat, distanţadintre ei fiind reglabilă prin deplasarea unuia dintre valţuri care este mobil, plasa metalicăflexibilă 3 şi planul fix 4.

Foaia de aluat obţinută în zona de laminare cade pe banda transportoare 1 şi capătul foiiîntâlneşte plasa metalică 3, care este întinsă pe lăţimea benzii, fiind fixată pe un suport. Aceasta,datorită forţelor de frecare pe care le introduce, frânează capătul foii de aluat, care începe să seînfăşoare, iar suprafaţa inferioară este deplasată pe banda transportoare 1, situaţie care face caaceasta să înceapă să se înfăşoare. După ce a depăşit plasa metalică, bucata de aluat ajunge sub planul fix 4, unde îşi definitivează forma. Aici continuă înfăşurarea foii de aluat, diametrulspiralei creşte şi datorită presiunilor exercitate de bandă şi planul fix, straturile de aluat se lipescîntre ele.

3.5. FERMENTAREA FINALĂ

Scop tehnologic

În timpul operaţiilor de divizare şi modelare, o parte importantă din dioxidul de carbonacumulat în aluat este eliminată. Dacă bucata de aluat modelată este introdusă imediat la coacere, pâinea se obţine cu un volum redus, miez compact, foarte puţin afânat, greu asimilabilă şi o coajăcu crăpături şi rupturi.

Scopul principal al fermentării finale este afânarea bucăţii de aluat prin acumulareadioxidului de carbon care se formează în fermentaţia alcoolică produsă de drojdie. Dioxidul decarbon format dislocă miceliile de gluten lipite la modelare şi formează o structură poroasă.

Afânarea aluatului

Volumul şi structura porozităţii pâinii depind direct de dioxidul de carbon acumulat întimpul fermentării (dospirii) finale şi în primele minute de coacere, când procesul de afânare

110



continuă. Aceste caracteristici ale pâinii sunt condiţionate de cantitatea de dioxid de carbonformată, de dinamica formării lui şi de capacitatea aluatului de a reţine gazele formate.

Formarea gazelor trebuie să crească treptat pe parcursul fermentării finale şi să atingămaximul în momentul introducerii aluatului în cuptor. Scăderea intensităţii de formare a gazelor

la sfârşitul dospirii conduce la obţinerea produselor de calitate inferioară.Dinamica şi intensitatea formării gazelor sunt influenţate de proprietăţile de panificaţie ale

făinii, compoziţia aluatului, procedeul tehnologic de preparare a aluatului, parametri spaţiului dedospire.

Capacitatea de reţinere a gazelor depinde de proprietăţile reologice ale aluatului,vâscozitatea şi extensibilitatea lui. Aluaturile de panificaţie au o capacitate limitată de reţinere agazelor de fermentare. La începutul fermentării, întreaga cantitate de gaze formată este reţinută şi bucata de aluat îşi măreşte volumul proporţional cu cantitatea de gaze formate şi presiunea lacare acestea sunt reţinute. Pe măsura înaintării procesului de fermentare, creşterea volumului

aluatului devine mai lentă, până când, atingând un maxim, aluatul nu-şi mai modifică volumul.În acest timp se formează noi cantităţi de gaze, dar numai o parte este reţinută de aluat, restul se pierde în atmosferă. Este momentul în care presiunea gazelor din pori depăşeşte limita decurgere, de rezistenţă a aluatului şi pereţii porilor se rup.

Cantităţile de gaze reţinute, volumul maxim atins de aluat şi viteza de atingere a acestuimaxim depind de proprietăţile reologice ale aluatului, care la rândul lor depind de calitatea făiniişi de regimul tehnologic adoptat. Acestea sunt cu atât mai mari cu cât făina este de calitate mai bună.

Pe măsura creşterii volumului bulelor de gaz şi a solicitărilor asupra pereţilor porilor,

aceştia se rup în lanţ şi se formează microcanale prin care gazele se pierd, determinând scădereavolumului bucăţii de aluat.

Pe lângă fermentaţia alcoolică, în aluat continuă şi fermentaţia lactică, conducând lacre terea acidită ii bucăţii de aluat.ș ț

Ca urmare a proceselor microbiologice, în bucata de aluat se acumulează şi o serie desubstanţe organice care intră în buchetul de aromă al pâinii, aldehide, esteri, alcooli superiori,acizi.

De asemenea, continuă i procesele biochimice şi coloidale ce determină creştereaș cantităţii de substanţe solubile, respectiv glucide i aminoacizi, care interacţionează la coacereș formând melanoidine (colorează coaja).

111



Efectul de formă al fermentării finale

În timpul fermentării finale, în mod normal, bucăţile de aluat suferă un proces de lăţire.Acesta, alături de procesul de acumulare a de gazelor, modifică forma bucăţii de aluat, exprimată

prin indicele de formă h/d .

În funcţie de proprietăţile reologice ale aluatului, lăţirea bucăţii de aluat poate avea loc întrei moduri:

- lăţire cu variaţia înălţimii pozitivă (Δh >0);

- lăţire cu variaţia înălţimii constantă (Δh=0);

- lăţire cu variaţia înălţimii negativă (Δh<0).

Toate operaţiile anterioare fermentării finale, respectiv de cultivare a drojdiilor, de creare aunui anumit pH şi a unor proprietăţi reologice ale aluatului au avut drept scop crearea condiţiilor pentru desfăşurarea în cele mai bune condiţii a acestei operaţii, decisivă pentru calitatea pâinii(capacitate bună de formare şi reţinere a gazelor şi de păstrare a formei).

Parametrii operaţiei de fermentare finală

Aceşti parametri se referă la parametri spaţiului de fermentare finală (temperatura iș umiditatea relativă a mediului) şi la durata operaţiei.

Temperatura spaţiului de fermentare finală se alege astfel încât să se asigure o intensitatesuficientă a fermentaţiei alcoolice şi, în acelaşi timp, să se protejeze proprietăţile reologice ale

aluatului, de care depind capacitatea de reţinere a gazelor şi deformarea în timpul operaţiei,temperatura influenţând constanta vitezei tuturor proceselor din bucata de aluat.

Datorită schimbului de căldură cu spaţiul de fermentare finală, bucata de aluat îşi modificătemperatura de la valoarea pe care o are la intrarea la operaţia respectivă, până la o temperaturăde echilibru. Pentru bucăţile de aluat cu proprietăţi reologice normale, obţinute din făinuri decalitate bună şi foarte bună şi prelucrate corespunzător, temperatura spaţiului de fermentarefinală este de 30–35°C. Această temperatură este necesară pentru a asigura, în timpul operaţiei, ointensitate ridicată a procesului de fermentaţie în vederea afânării aluatului. La o temperatură sub30°C, intensitatea fermentaţiei alcoolice este relativ mică, iar produsul se obţine cu volum mic şi

porozitate necorespunzătoare. De asemenea, datorită faptului că la temperaturi sub 30°C drojdiilese mai înmulţesc încă, pâinea capătă gust particular de drojdie. Temperaturi sub 30°C suntindicate la fermentarea finală a bucăţilor de aluat cu proprietăţi reologice slabe, obţinute dinfăinuri de calitate slabă sau din aluaturi suprafermentate în fazele anterioare ale procesuluitehnologic. Temperaturi peste 35°C, de 37....40°C, pot fi folosite la fermentarea finală a bucăţilor de aluat provenite din făinuri puternice, ob inându-se, astfel, o scurtare a duratei operaţiei cuț aproximativ 15%.

112



Umiditatea relativă a aerului din spaţiul de fermentare finală trebuie să aibă valori care săevite uscarea sau umectarea suprafeţei exterioare a bucăţii de aluat. Pentru aceasta, valoareaoptimă a acestui parametru este de 70–85%. Pentru a garanta acelaşi efect al umidităţii relativeasupra suprafeţei bucăţii de aluat, la mărirea temperaturii mediului cu 5°C, umiditatea relativătrebuie redusă cu 10%.

Fermentarea finală în mediu cu umiditatea relativă mică (sub 55%) conduce la formarea pesuprafaţa bucăţii de aluat a unei pojghiţe uscate, care, în urma creşterii volumului bucăţii de aluatla dospire şi coacere, datorită solicitărilor la întindere, se rupe, conducând la apariţia crăpăturilor şi rupturilor pe suprafaţa produsului. Umiditatea relativă a aerului peste 90% umecteazăsuprafaţa bucăţilor de aluat, ceea ce accentuează lăţirea acestora şi lipirea lor de pânza panacoadelor sau de casetele leagănelor, precum şi apariţia de defecte cum sunt rumenireaneuniformă sau băşicile sub coajă.

Durata operaţiei de fermentare finală

Durata de fermentare finală a bucăţilor de aluat variază în limite foarte largi, de la 15 la90 minute, în funcţie de o serie de factori, cu ar fi: masa bucăţii de aluat, calitateafăinii, compoziţia şi consistenţa aluatului, gradul de fermentare a aluatului în cuve iș tehnologia de preparare a aluatului. Produsele de masă mică, la care durata de coacereeste scurtă şi deci drojdiile sunt distruse termic repede, ne mai având timp pentruformarea unei cantităţi suficiente de dioxid de carbon pentru afânarea aluatului, audurată de fermentare finală mai mare. Produsele de masă mare, care la coacere seîncălzesc mai greu şi ca urmare şi temperatura de distrugere termică a drojdiilor seatinge mai greu, procesul de fermentaţie alcoolică continuând un timp mai îndelungatdupă introducerea în cuptor, au durată de fermentare mai scurtă (tabel 3.28.).

Tabel 3.28. - Durata operaţiei de fermentare finală

Produs Masa, kg Durata fermentării finale, min. Durata coacerii, min.

Chifle, cornuri0,05-0,20

60-65 5-15

Pâine format lung(franzelă)

0,50

0,75

1,00

50-60

45-50

40-45

18-20

25-28

30-40

Pâine rotundă

1,00

2,00

3-4

~35

~20

10-15

~35

50-70

120-140

113



Relaţia între durata de fermentare finală şi durata de coacere se explică prin faptul căfermentarea finală reprezintă numai prima etapă de afânare a aluatului, etapa a doua având loc în prima parte a procesului de coacere. Cu cât durata acesteia din urmă este mai mică, cu atât duratafermentării finale trebuie să fie mai mare.

Durata fermentării finale creşte în cazul prelucrării făinurilor puternice, atunci când aluatulîn cuvă nu a fermentat suficient, când are consistenţă mare, la adăugarea unor cantităţi însemnatede zahăr şi grăsimi (peste 10–15%), în cazul aluatului congelat. Durata fermentării finale estemai mică decât cea normală la prelucrarea făinurilor de calitate slabă şi a aluaturilor cuconsistenţă mică (aluaturi moi), care au capacitate mică de reţinere a gazelor şi de menţinere aformei.

Între durata de fermentare finală şi temperatura la care aceasta are loc există, în general, orelaţie inversă, în sensul că pentru acelaşi aluat, optimul fermentării finale se atinge cu atât mairepede cu cât temperatura este mai mare.

Nerealizarea duratei optime de fermentare finală conduce la produse de slabă calitate. Lascurtarea duratei operaţiei, volumul pâinii poate scade cu până la 30%, porii rămânând mici,insuficient dezvoltaţi. Prelungirea fermentării finale peste momentul optim conduce, deasemenea, la produse cu volum mic, aplatizate. Defectul apare, în acest caz, datorită scăderiicapacităţii aluatului de a reţine gazele de fermentare şi a capacităţii de menţinere a formei înurma înrăutăţirii proprietăţilor lui reologice. Consumul mărit de glucide în proceselefermentative face ca pâinea obţinută din aluat fermentat final un timp excesiv să aibă coajăinsuficient colorată şi aromă slabă.

Stabilirea duratei optime a fermentării finaleDurata optimă a dospirii finale se stabileşte organoleptic pe baza modificării volumului,

formei şi proprietăţilor fizice ale bucăţii de aluat.

Gradul de fermentare finală se stabileşte astfel:

Fermentarea finală incompletă se recunoaşte după volumul insuficient dezvoltat al bucăţiide aluat, elasticitatea mare a aluatului, care la apăsarea uşoară cu degetul revine imediat la formainiţială după înlăturarea apăsării, şi faptul că nu este moale şi pufoasă. De asemenea, în acest caz, bucata de aluat are în secţiune o formă rotundă, apropiată de forma obţinută la modelare, iar poriisunt mici i nedezvoltaţi. Prin coacerea unui astfel de aluat, forma rotundă a secţiunii seș accentuează, porii rămân insuficient dezvoltaţi şi orientaţi cu axa mare pe verticală. Pâineacoaptă în formă are coaja superioară bombată şi este desprinsă de peretele formei.

Fermentarea finală optimă corespunde momentului când bucata de aluat are volumul binedezvoltat, la apăsare uşoară cu degetul revine relativ lent la forma iniţială după înlăturareaapăsării, este moale şi pufoasă la palpare, iar în secţiune prezintă o oarecare lăţire. Porii au formă

ovală şi sunt înclinaţi cu axa mare la un unghi de aproximativ 45–50° faţă de orizontală.

114



Fermentarea finală depăşită se recunoaşte după forma aplatizată a bucăţii de aluat, pierderea elasticităţii aluatului, care la apăsare uşoară cu degetul revine foarte greu, sau deloc, laforma iniţială după înlăturarea apăsării, porii sunt alungiţi, cu axa mare în poziţie orizontală iș deformaţi, datorită greutăţii proprii a aluatului.

Instalaţii pentru operaţia de fermentare finală

În principiu, instalaţiile pentru fermentarea finală constă din suprafeţe suport fixe saumobile, pe care se aşează bucăţile de aluat, şi a căror mărime este în funcţie de mărimea bucăţii

de aluat, respectiv suprafaţa ocupată de o bucată de aluat ∆s, numărul de bucăţi de aluat

prelucrate în unitatea de timp N0 şi durata de fermentare finală τFf.

pentru ∆s şi N0 constanţi, S=f(τFf )

După modul de funcţionare, instalaţiile pentru fermentare finală (dospitoare) pot fi cufuncţionare discontinuă i cu funcţionare continuă.ș

Instalaţii pentru fermentarea finală discontinue

Aceste instalaţii constă din dulapuri mobile i se folosesc în secţiile de mică capacitate,ș putând deservi cuptoare cu funcţionare discontinuă sau continuă.

Instalaţii de fermentare finală continue

Aceste instalaţii sunt utilizate în fabrici mari, mecanizate, cu cuptoare continue. Din punct de vedere constructiv pot fi dospitoare cu leagăne i dospitoare cu benzi (tunelș

Dospitoare cu bandă (tunel)

În principiu, aceste dospitoare sunt formate dintr-un tunel termoizolat prin care circulă o bandă transportoare. Pe această bandă se aşează bucăţile de aluat supuse dospirii. Ele se încarcă pe la unul din capetele benzii şi se descarcă pe la capătul opus. Timpul cât bucăţile de aluat

parcurg dospitorul reprezintă timpul de fermentare finală.

Dospitoarele cu bandă deservesc cuptoarele tunel. Pentru ca transferul aluatului dindospitor în cuptor să se facă cu uşurinţă, se recomandă ca cele două benzi să aibă aceeaşi lăţimeşi aceeaşi viteză de deplasare.

Din punct de vedere constructiv, dospitoarele tunel pot fi cu o bandă sau cu mai multe benzi.

115

Ff N s f S τ ,, 0∆=



Dospitorul tunel cu o singură bandă - format dintr-o bandă transportoare care străbatecamera de fermentare sub formă de tunel. Transferul aluatului în cuptor se face simplu,dar prezintă dezavantajul că necesită o suprafaţă foarte mare de construcţie şi nu se poate varia timpul de dospire decât dacă se modifică şi timpul de coacere şi capacitatealiniei. Dospitoarele cu o singură bandă au un gabarit mare şi nu permit modificarea

timpului de dospire decât dacă se modifică şi timpul de coacere care atrage după sinemodificarea debitului.

Condiţia de funcţionare a dospitorului cu bandă este:

vc=vd şi pc=pd;

unde: vc – viteza benzii cuptorului; vd – viteza benzii dospitorului; pc – pasul bucăţilor dealuat pe banda cuptorului; pd – pasul bucăţilor de aluat pe banda dospitorului

Lungimea benzii dospitorului se calculează pentru timpul maxim de dospire.

Dospitorul cu două benzi suprapuseÎn acest caz, lungimea totală a spaţiului benzii de dospire se împarte în două. Astfel, se

scurtează lungimea tunelului de dospire şi se poate regla durata de fermentare finală în limiteletimpului maxim de dospire şi jumătatea acestuia (timpul minim de dospire).

Dospitorul constă din două camere de fermentare suprapuse 1 şi 1 ′, în care se găsesc

benzile transportoare orizontale 2 şi 2′, prevăzute cu sistemele de întindere 3 şi 3′ şi sistemele de

acţionare independente 4 şi 4′ (figura 3.29). Ramurile active ale benzilor se sprijină pe suprafeţe

suport. Pe aceste benzi se încarcă bucăţile de aluat supuse dospirii.

Fig. 3.29. Schema dospitorului final cu două benzi suprapuseDacă se încarcă şi se descarcă o singură bandă a dospitorului se realizează timpul minim de

dospire. Dacă se încarcă alternativ ambele benzi, atunci banda care se încarcă se deplasează, iar cealaltă staţionează. În cazul în care timpul de staţionare a fiecăreia dintre cele două benzi esteegal cu timpul minim de dospire, se realizează timpul maxim de dospire. Pentru un timpintermediar de dospire, situat între timpul minim şi timpul maxim de dospire, ambele benzi

116



funcţionează, dar ele sunt încărcate incomplet, numai pe o anumită lungime a lor, iar timpul destaţionare este inferior timpului minim de dospire.

Banda auxiliară 5 funcţionează tot timpul pentru a prelua bucăţile de aluat de pe banda 2

sau 2′ şi a le transfera pe banda cuptorului.

Forma celor două benzi ale dospitorului este diferită şi astfel aleasă încât să fie uşuratămunca operatorului la încărcarea cu bucăţi de aluat şi pentru a se putea racorda la banda auxiliarăde descărcare.

Camerele de fermentare ale dospitorului sunt climatizate.

3.6. CONDIŢIONAREA ALUATULUI ÎNAINTE DE COACERE

Înainte de coacere, aluatul este supus unor operaţii prealabile, de condiţionare, care constăîn crestare şi spoire.

Crestarea bucăţilor de aluat se execută pentru a se evita apariţia crăpăturilor pe suprafaţacojii în timpul coacerii. În locurile crestate se creează locuri de minimă rezistenţă, prin caregazele care se mai formează în prima parte a coacerii şi, care, datorită încălzirii se dilată, ies fărăa produce crăpături inestetice. Numărul şi poziţia crestăturilor depind de produs. Ele pot avea poziţie oblică, transversală sau longitudinală, corect executate, simetrice. Poziţia crestăturiiinfluenţează forma produsului, aluatul având tendinţa de a se deforma pe direcţia transversalădirecţiei în care este executată crestătura. Adâncimea crestăturilor este de 2–3 cm şi depinde de proprietăţile reologice ale aluatului şi de gradul de fermentare finală.

Bucăţile de aluat provenite din făinuri slabe, hiperenzimatice, sau dospite un timp preaîndelungat, nu se crestează deoarece, în acest caz, se accentuează gradul de lăţire. Bucăţile dealuat provenite din făinuri puternice şi insuficient dospite se crestează mai adânc pentru a permite mai uşor ieşirea gazelor de fermentare. Pentru unele sortimente de panificaţie crestarease execută şi din motive estetice.

Crestarea se execută printr-o mişcare rapidă cu un cuţit bine ascuţit şi uşor umezit în apă,sau cu ajutorul unor mecanisme speciale, prevăzute cu lame de crestare.

Umectarea (spoirea) suprafeţei bucăţii de aluat înainte de coacere se face cu scopul de a

întârzia rigidizarea cojii şi a permite, astfel, creşterea volumului aluatului în prima perioadă decoacere. De asemenea, spoirea se face şi pentru a se obţine o coajă lucioasă şi colorată plăcut.

Umectarea (spoirea) bucăţilor de aluat trebuie să se facă uniform şi pe întreaga suprafaţă.Dacă suprafaţa bucăţilor de aluat nu este bine spoită, pâinea se obţine cu coajă mată şi aspectfăinos.

117



Spoirea se face cu apă sau cu suspensie făină–apă, pentru produsele simple, şi cu sirop dezahăr, ouă, ş.a., pentru produsele de franzelărie sau produsele speciale. Operaţia se executămanual cu o perie din păr moale.

În cazul cuptoarelor moderne, umectarea suprafeţei bucăţilor de aluat se face în primele 2–

3 minute de la introducerea în cuptor, prin crearea, în cuptor, a unei atmosfere umede de vapori.Aceştia, dând de suprafaţa relativ rece a aluatului, condensează pe suprafaţa lui, umectând-o.Atmosfera umedă de vapori se creează prin introducerea în camera de coacere a aburului saturatumed de joasă presiune.

Apa de spoire şi/sau umectare favorizează gelatinizarea amidonului din stratul superficial.Gelul astfel format, care conţine şi dextrine dizolvate, se întinde într-un strat subţire pe suprafaţaaluatului, acoperind porii şi asperităţile acestia, iar apoi, prin deshidratare, formează o pojghiţălucioasă, care comunică produsului aspect plăcut.

4. COACEREA

Coacerea pâinii este un proces hidrotermic complex, desfăşurat, în funcţie de sortiment, latemperature cuprinse între 210 i 280ș

0C, determinat de mecanismul deplasării căldurii şiumidităţii în aluatul supus coacerii, concomitent cu un complex de transformări fizico-chimice,coloidale, biochimice şi microbiologice, în urma cărora aluatul devine un produs asimilabil şi

hrănitor.

4.1. Procese care au loc în timpul coacerii

Procese fizice

Încălzirea aluatului

Încălzirea bucăţii de aluat are loc datorită transmiterii căldurii de la camera de coacere la

straturile exterioare ale aluatului şi apoi în interiorul bucăţii de aluat.Transmiterea căldurii de la camera de coacere la bucata de aluat

Aluatul relativ rece (t ≈ 30°C), introdus în camera de coacere cu temperatura de 210–

280°C, datorită diferenţei de temperatură, primeşte o cantitate de căldură de la camera de

coacere, încălzindu-se.

În cuptoarele clasice, transmiterea căldurii de la camera de coacere la aluat se realizează :118



- prin conducţie, de la vatra cuptorului la suprafaţa inferioară a bucăţii de aluat (Qλ );

- prin radiaţie, de la bolta şi pereţii laterali ai camerei de coacere (parţial şi de la vatră) şide la amestecul încălzit abur-aer din camera de coacere, la suprafeţele superioară şi laterale ale bucăţii de aluat (QR );

- prin convecţie, cu ajutorul amestecului abur-aer care se deplasează în interiorul camereide coacere şi care înconjoară suprafaţa aluatului, cedându-i o parte din căldură (QC);

- prin condensarea vaporilor de apă introduşi în camera de coacere în primele minute decoacere pe suprafaţa aluatului, cedându-i căldura de vaporizare (QWcond).

Cantitatea totală de căldură QE primită de aluat în camera de coacere va fi suma acestor cantităţi de căldură :

QE = Qλ+ QR + Qc+ QWcond

Aportul fiecărui mod de transmitere al căldurii la bucata de aluat depinde de

particularităţile constructive şi de regimul camerei de coacere.

Transferul de căldură în interiorul bucăţii de aluat

Căldura primită de la camera de coacere se transmite de la suprafaţa exterioară a aluatului,care recepţionează căldura, spre straturile interioare ale acestuia, determinând încălzirea întregii bucăţi de aluat. Încălzirea are loc de la exterior la interior în mod treptat. Căldura primită de lacamera de coacere se transmite straturilor interioare prin intermediul fazei solide a aluatului şi prin intermediul umidităţii lui.

Transferul de căldură prin intermediul fazei solide se face prin conducţie (q λ), şi are rolul principal în încălzirea aluatului.

Transferul de căldură prin intermediul umidităţii are loc în urma creşterii energiei cineticeşi, deci, a mobilităţii moleculelor de apă din straturile încălzite ale aluatului, din care cauză ele sedeplasează spre straturile vecine, mai reci, plasate mai spre interiorul bucăţii de aluat, ducând cuele o cantitate de căldură (qw), şi realizează astfel încălzirea lor. Deplasarea umidităţii se facesub formă de flux de umiditate, care are o anumită densitate (i w) şi o anumită entalpie (hw), apa putând fi în stare lichidă sau în stare de vapori.

Transferul de căldură în interiorul bucăţii de aluat este astfel însoţit de un transfer de

umiditate, de masă.Mai intervin, transferul de căldură prin convecţie, prin pori, unde se găsesc gaze şi

umiditate qc şi transferul prin radiaţie, între pereţii porilor qR , dar cu rol mic.

Fluxul de căldură dirijat din exteriorul în interiorul aluatului qi, va avea expresia:

qi = qλ + qw + qc + qR = KΔt + hw . iw [w/m2]

119



b. Straturile de miez (curbele 6, 7, 8, 9) se încălzesc treptat până la valori ce nu depăşesc

100°C la sfârşitul coacerii, centrul miezului (curba 9) apropiindu-se de această valoare, fără să o

depăşească. Temperatura straturilor centrale ale miezului la sfârşitul coacerii este de 93- 97°C

Fig. 3.30. Modificarea temperaturii diferitelor straturi ale aluatului în timpul coacerii

(câmpul de temperatură).

Variaţia temperaturii diferitelor straturi ale bucăţii de aluat în procesul coacerii se explică prin modul de transmitere al căldurii în interiorul aluatului şi prin procesul de evaporare a apeidin aluat.

Straturile superficiale ale cojii (curba 1) se încălzesc rapid pe seama căldurii primite de lacamera de coacere qe , prin radiaţie qR şi convecţie qc . Încălzindu-se, între ele şi straturile

vecine, apare o diferenţă de temperatură Δt, care determină transferul de căldură prin conducţieq λ spre interior. Din acelaşi motiv (Δt) apare un flux de umiditate tot spre interior, sub formălichidă, datorită creşterii energiei cinetice a moleculelor de apă, care transportă o cantitate decăldură qW (figura 3.31).

121



Fig. 3.31. Reprezentarea schematică a transmiterii căldurii în interiorul bucăţii de aluat

Încălzirea rapidă a straturilor superficiale până la temperatura de 100°C arată că fluxul de

temperatură primit de la camera de coacere qe este mai mare decât fluxul de temperatură dirijatspre interiorul bucăţii de aluat qi.

qe >qi sau qR +qc> qλ + qW

qeI = qR +qc , qiI = qλ + qW

Datorită diferenţelor mari de temperatură existente între mediul camerei de coacere şistraturile exterioare ale aluatului, precum şi între acestea şi straturile interioare, schimbul decăldură în această perioadă este intens (atât qe, cât şi qi ).

La atingerea temperaturii de 100°C de către straturile superficiale, în aceste straturi începe

evaporarea apei. Datorită unei cantităţi mari de căldură primită de la camera de coacere, după 1– 2 minute, aceste straturi pierd aproape toată umiditatea; se atinge umiditatea de echilibruhigrometric, corespunzătoare parametrilor camerei de coacere (t, φ), care este foarte mică. Dinacest moment evaporarea apei din aceste straturi încetează. De asemenea, încetează fluxul deumiditate spre interior. Încetează astfel consumul de căldură în procesul de evaporare şi fluxul decăldură spre interior prin intermediul apei qW din stratul superficial. Continuând să primeascăcăldură de la camera de coacere, straturile superficiale se încălzesc şi spre sfârşitul coacerii atingo temperatură apropiată de cea a camerei de coacere. Prin creşterea temperaturii straturilor exterioare ale aluatului se reduce Δt dintre camera de coacere şi aceste straturi, ceea ce determinăreducerea schimbului de căldură dintre mediul camerei de coacere şi bucata de aluat supusă

122



coacerii. Astfel, cantitatea de căldură cedată de mediul camerei de coacere bucăţii de aluat estemai mare la începutul coacerii decât după deshidratarea straturilor superficiale, qeI > qeII.

Inflexiunea curbelor straturilor interioare ale cojii (curbele 2,3,4) la temperatura de 100°C

arată că, după deshidratarea straturilor superficiale, evaporarea apei, proces care menţine

temperatura la 100°C, are loc treptat din straturi aşezate din ce în ce mai spre interior.Evaporarea apei are loc până când aceste straturi ating umiditatea de echilibru higrometric, dupăcare, ele continuă să se încălzească, transformându-se în coajă. Ele sunt astfel, temporar, zonă deevaporare a apei.

Staţionarea curbei 5 la temperatura de 100°C, până la sfârşitul coacerii, demonstrează că

evaporarea apei are loc în acest strat. Deci, zona de evaporare se adânceşte treptat pe măsuraîncălzirii aluatului, a îngroşării cojii, rămânând situată până la sfârşitul coacerii între coajă şimiez.

Cea mai mare parte a vaporilor de apă formaţi în zona de evaporare trece, prin coajă, în

camera de coacere, q'Wev dar o parte din aceştia se îndreaptă spre interior, transportând cu ei ocantitate de căldură qW ev , pe care o cedează straturilor interioare mai reci, unde condensează.

Deci încălzirea straturilor miezului (curbele 6, 7, 8, 9) are loc prin transmiterea căldurii dela straturile exterioare, prin conducţie qλ, prin deplasarea umidităţii (sub formă lichidă) în direcţiafluxului de căldură qW, ambele determinate de existenţa diferenţei de temperatură Δt, şi prindeplasarea vaporilor de apă din zona de evaporare qW ev .

Fluxul intern de căldură va avea expresia:

qi II = qλ + qW + qW ev

Acest flux de căldură este dirijat spre interior, atât de la coaja superioară, cât şi de la coajainferioară, care primeşte căldură de la vatră prin conducţie.

Încălzirea straturilor miezului până la temperatura de 50–60°C are loc lent. După depăşirea

acestui interval de temperatură, încălzirea se accelerează şi temperatura lor tinde asimptotic spre

temperatura zonei de evaporare. Încălzirea miezului după atingerea temperaturii de 50–60°C este

condiţionată, în principal, de adâncirea zonei de evaporare. Prin adâncirea zonei de evaporare, prin apropierea ei de centrul miezului, temperatura straturilor miezului creşte şi, prin aceasta,diferenţa de temperatură dintre temperatura zonei de evaporare şi temperatura miezului scade. Caurmare scad fluxul de căldură prin conducţie qλ şi fluxul datorat deplasării umidităţii qW şi, deci,

fluxul total de căldură dirijat spre centrul miezului q i. Spre sfârşitul coacerii, când temperaturacentrului miezului este foarte apropiată de temperatura zonei de evaporare, qλ şi qW devinneglijabile şi fluxul de căldură dirijat de la straturile exterioare ale pâinii, receptoare de căldură,spre interior, se consumă numai pentru evaporarea apei din zona de evaporare, proces carecontinuă până la sfârşitul coacerii, iar spre centrul miezului transferul de căldură va fi dat numaide qW ev (tabel 3.32). Încălzirea centrului miezului va avea loc, deci, numai pe seama căldurii

123



Fig 3.33. Dispunerea suprafeţelor izoterme în pâine în timpul coacerii

Concluzii practice

1. Fluxurile de căldură recepţionate de la camera de coacere şi cele transmise în interiorulaluatusaslui sunt mai mari în prima perioadă a coacerii, când există diferenţe mari de temperaturăîntre camera de coacere şi straturile superficiale ale aluatului care recepţionează căldură, precumşi între straturile exterioare şi straturile interioare ale aluatului, după care acestea scad. Din punctde vedere practic, aceasta impune o variaţie în acelaşi sens a temperaturii camerei de coacere,respectiv o temperatură mai mare în prima perioadă de coacere şi o temperatură mai scăzută în

perioada a doua.2. Din studiul câmpului de temperatură, rezultă că, deoarece temperatura centrului

miezului ajunge numai la sfârşitul coacerii la o valoare apropiată temperaturii zonei de

evaporare, şi anume, la temperatura de 93–97°C, se poate stabili cu precizie sfârşitul coacerii

măsurând temperatura centrului miezului.

Factori care influenţează încălzirea bucăţii de aluat

Încălzirea aluatului, în timpul coacerii, este influenţată de parametri camerei de coacere(temperatura şi umiditatea relativă a aerului) şi caracteristicile produsului (mărime, formă,

umiditate i compoziţie).ș

Temperatura camerei de coacere - schimbul de căldură dintre bucata de aluat şi camera decoacere este influenţat direct de temperatura vetrei şi a mediului camerei de coacere, deoareceaceste temperaturi influenţează diferenţa de temperatură dintre aluat şi camera de coacere. Cu câtaceste temperaturi sunt mai mari, cu atât diferenţa de temperatură Δt va fi mai mare şi, deci,schimbul de căldură va fi mai intens. Ca urmare, încălzirea aluatului va fi mai rapidă, în specialîn prima perioadă de coacere, când straturile superficiale ale aluatului au temperatură relativmică.

În cea de a doua perioadă, straturile exterioare au însă o temperatură înaltă, ceea ce reduce

diferenţa de temperatură Δt şi, deci, fluxul de temperatură recepţionat de la camera de coacere qe.De asemenea, în această perioadă a coacerii, fluxul intern de căldură(qi) scade datorită încălzirii straturilor interioare, deci, a scăderii diferenţei de temperatură Δt. Deaceea, în această perioadă, temperatura camerei de coacere are o influenţă mai mică asupraîncălzirii straturilor interioare ale aluatului. Experienţele au arătat că temperatura centruluimiezului variază analog la temperatură constantă şi la temperatură descrescândă a camerei de

125



coacere. În plus, o temperatură înaltă a camerei de coacere, spre sfârşitul procesului, poate ducela carbonizarea cojii.

Deci, atât din punct de vedere al încălzirii straturilor interioare ale miezului, cât şi din punct de vedere al încălzirii cojii, în cea de a doua perioadă de coacere este raţională o

temperatură mai scăzută a camerei de coacere faţă de prima perioadă.Umiditatea relativă a camerei de coacere

Din motive tehnologice, în primele minute de coacere, în camera de coacere se creează oatmosferă umedă prin introducere de abur. Acesta condensează pe suprafaţa aluatului, cedândcăldura sa de vaporizare. De aceea, în cazul camerei de coacere umectate, pe suprafaţasuperioară a produsului apare un flux suplimentar de căldură qWcond şi fluxul de căldurărecepţionat, pentru primele minute de coacere, devine:

qe' = qR +qc +qwcond , unde qR , qc <<<< qw cond

O parte din aburul creat în camera de coacere pătrunde, prin procesul de sorbţie, prin poriialuatului în straturile din apropierea cojii pe o adâncime de câţiva mm., unde condensează,cedând căldura de vaporizare. Această căldură, q'wcond, se adaugă fluxului intern de căldură,accelerând încălzirea straturilor interne ale aluatului. Fluxul intern de căldură în primele minutede coacere va fi:

qI' = qλ + qw + q' wcond

În figura 3.34 se observă că la umectarea camerei de coacere încălzirea straturilor aluatuluise accelerează. Centrul miezului ajunge într-un timp mai scurt la temperatura finală, ceea ceînseamnă că, pentru temperatura constantă a camerei de coacere, se poate reduce durata de

coacere.

126



Fig 3.34. Curbe de temperatură la coacerea pâinii cu şi fără umectarea camerei de coacere în primele minute de coacere

Masa bucăţii de aluat

Cu cât masa bucăţii de aluat este mai mare, (pentru acelaşi format) cu atât distanţa de lasuprafaţa ei, care recepţionează căldură, la centrul miezului (centrul termic) este mai mare şidurata de coacere este şi ea mai mare.

Forma pâinii Pentru aceeaşi masă a bucăţii de aluat, cea de format lung se coace mai repede decât cea de

format rotund, datorită distanţei mai mici până la centrul termic.

Umiditatea aluatului

Aluatul cu umiditate mai mare se încălzeşte mai repede şi, deci, coacerea este mai scurtă,deoarece creşte fluxul de căldură transportat de umiditate spre interiorul bucăţii de aluat (qw).

Gradul de afânare a aluatului

Aluatul afânat se încălzeşte mai repede decât cel neafânat, deoarece prin pori se deplasează

umiditatea sub formă de vapori. De aceea, mărimea porilor, grosimea şi elasticitatea pereţilor lor influenţează viteza de încălzire a aluatului.

Modificarea umidităţii aluatului

Umiditatea aluatului se modifică datorită schimbului de umiditate a acestuia cu mediulcamerei de coacere şi datorită deplasării interioare a umidităţii.

127



În cazul neumectării camerei de coacere, evaporarea apei începe imediat după introduceaaluatului în cuptor, având loc o scădere a masei produsului din primele minute de coacere(curba 2 , figura 3.35).

Procesul de evaporare a apei are loc, în ambele cazuri, numai în straturile de la suprafaţa

bucăţii de aluat, care se transformă în coajă.Pierderea de umiditate nu are loc cu aceeaşi intensitate pe toată durata coacerii. În prima

parte (până la τc2), pierderea de umiditate este lentă şi umiditatea produsului se modifică puţin;deshidratarea cojii are loc nu numai prin evaporare, ci şi datorită deplasării interioare aumidităţii. În partea a doua (după τc 1), pierderea de umiditate este maximă şi se datoreazămigrării în exterior a vaporilor formaţi în zona de evaporare.

Deplasarea umidităţii în interiorul bucăţii de aluat

În interiorul bucăţii de aluat, umiditatea se deplasează prin două mecanisme:- prin difuzie, datorită diferenţei de umiditate Δw existentă între două straturi vecine, şi

are loc de la stratul cu umiditate mai mare la stratul cu umiditate mai mică;

- prin termodifuzie, datorită diferenţei de temperatură Δt existentă între două straturivecine, şi are loc de la stratul cu temperatură mai mare la stratul cu temperatură mai mică.

Deplasarea umidităţii prin difuzie şi termodifuzie are loc în stare de vapori şi în starelichidă şi este însoţită de un transfer de căldură. Fluxul de căldură qw are loc în sensul fluxului deumiditate, iar valoarea lui este funcţie de densitatea fluxului de umiditate iw şi entalpia lui hw (qw

= iw hw).

Între deplasarea interioară a umidităţii şi încălzirea interioară a bucăţii de aluat există o

strânsă interdependenţă. În prima perioadă de coacere (t1< 100°C), datorită încălzirii mai

puternice a straturilor exterioare ale aluatului, între acestea şi straturile interioare iau naşterediferenţe mari de temperatură. Datorită acestor diferenţe, umiditatea se deplasează printermodifuzie de la exteriorul spre interiorul bucăţii de aluat, sub formă lichidă (figura 3.36).

Fig. 3.36 - Reprezentareaschematică a deplasării

interioare a umidităţii în bucata de aluat supusă coacerii.

129



Dacă mediul camerei de coacere este umectat, atunci, datorită condensării aburului pesuprafaţa aluatului, straturile exterioare devin mai umede decât cele interioare; apare astfel odiferenţă de umiditate Δw sub acţiunea căreia umiditatea se deplasează, de asemenea, de la

exterior spre interior. Astfel, în această primă parte a coacerii, sub influenţa diferenţelor detemperatură Δt şi de umiditate Δw, umiditatea se deplasează spre interiorul bucăţii de aluat,contribuind la încălzirea straturilor ei interioare şi la mărirea umidităţii lor. Acest lucru face ca lasfârşitul coacerii umiditatea miezului să fie mai mare decât umiditatea iniţială a aluatului (cu1,5–2,5%). Modul principal prin care se deplasează umiditatea, în această perioadă, estetemodifuzia. Apoi, straturile superficiale, încălzindu-se, condensarea încetează şi încep să piardăapă prin evaporare. În această perioadă evaporarea este, însă, redusă.

În perioada a doua (t1 ≥100°C), straturile exterioare ale aluatului, continuând să se

încălzească, încep să piardă intens umiditate prin evaporare. Ele ajung repede la umiditatea de

echilibru higrometric, transformându-se în coajă. Din acest moment coaja nu mai pierdeumiditate.

Odată cu înaintarea procesului de coacere, straturi aşezate din ce în ce mai spre interior devin zone de evaporare. Acestea fiind mai umede decât straturile exterioare ale cojii, umiditatease deplasează, prin difuzie, din interior spre exterior. Fiind şi mai calde decât straturile vecineinterioare, o parte din vaporii formaţi în zona de evaporare se îndreaptă spre interiorul aluatului.Aici întâlnind straturi de aluat mai reci condensează şi formează zone interioare de condensare.

Se consideră că procesul de condensare al vaporilor îndreptaţi din zona de evaporare spreinterior are loc numai parţial în straturile de aluat învecinate cu zona de evaporare, restul

vaporilor pătrund ca atare spre centrul aluatului. Deplasarea vaporilor de apă spre interiorulaluatului intensifică încălzirea lui şi măreşte umiditatea straturilor interioare. Odată cu adâncireazonei de evaporare are loc şi adâncirea zonei de condensare interioară.

Datorită faptului că în această perioadă diferenţele de temperatură sunt mici, efectultermodifuziei scade (la sfârşitul coacerii termodifuzia este nulă) şi devine practic egal cu efectuldifuziei (deplasarea umidităţii din exterior în interior devine egală cu deplasarea de la interior laexterior), din care cauză umiditatea miezului rămâne practic constantă. Ca urmare a evaporării şi

a deplasării interioare a umidităţii, înaluatul supus coacerii umiditateadiferitelor straturi se modifică.

Câmpul de umiditate al bucăţiide aluat coapte la temperaturăconstantă şi fără umectarea camerei decoacere este prezentat în figura 3.37.

130



Fig. 3.37 - Modificarea umidităţii diferitelor straturi ale aluatului în timpul coacerii

Umiditatea stratului superficial (curba 1) scade foarte repede până la umiditatea deechilibru higrometric we. Umiditatea straturilor interioare ale cojii (curbele 2, 3, 4), care seformează mai târziu, creşte la începutul coacerii (pe seama deplasării interioare a umidităţii din prima perioadă de coacere) şi apoi scade până la umiditatea de echilibru higrometric. Stratul carela sfârşitul coacerii este zonă de evaporare (curba 5), fiind situat între coajă (care are umiditateawe) şi miez (cu umiditatea w0 +Δw), va avea la sfârşitul coacerii o umiditate intermediară acestor valori. Umiditatea straturilor de miez (curbele 6, 7, 8, 9) creşte treptat pe măsura încălzirii şi

transformării lor în zonă de condensare. Umiditatea stratului central (curba 9) creşte încet pe tot parcursul coacerii, în timp ce umiditatea stratului exterior al miezului (curba 6) creşte mai repedela început, iar apoi scade datorită termodifuziei umidităţii.

Umiditatea stratului de miez rămâne până la sfârşitul coacerii mai mare decât umiditateainiţială a aluatului.

Formarea cojii

În timpul coacerii, straturile exterioare ale aluatului ating temperatura de 150–160 °C. Ele

pierd apa, se deshidratează şi se transformă în coajă. Formarea cojii nu decurge cu vitezăconstantă pe toată durata coacerii. La început, când umiditatea din straturile exterioare sedeplasează spre interior, datorită diferenţelor de temperatură şi de umiditate, grosimea cojiicreşte curbiliniu (parabolic), apoi, cu începerea evaporării apei din aceste straturi în mediulcamerei de coacere, grosimea cojii creşte liniar (figura 3.38).

131



Fig. 3.38. - Formarea cojii în timpul coacerii

Procese coloidale

La coacere au loc în bucata de aluat concomitent, două procese coloidale: coagularea proteinelor şi gelatinizarea amidonului.

Coagularea proteinelor

Substanţele proteice, la frământarea aluatului la temperatura de 30°C, absorb apa, se umflă

şi formează glutenul. La coacere, odată cu creşterea temperaturii bucăţii de aluat, ele îşi reduc

capacitatea de a lega apa, se hidrofobizează şi, la aproximativ 60°C, încep să coagulezeeliminând o cantitate însemnată din apa absorbită la frământare. Coagularea (denaturareatermică) începe foarte lent şi continuă apoi foarte rapid. S-a constatat experimental că,

denaturarea foarte rapidă are loc între 60 şi 70°C; la încălzirea în continuare a aluatului,

denaturarea termică a proteinelor se accentuează.

Faptul că începutul formării miezului are loc în jurul temperaturii de 70°C, temperatură

care coincide cu coagularea maximă a proteinelor, dovedeşte rolul acestui proces în formareamiezului. Coagularea proteinelor la încălzirea aluatului se consideră că are loc în urma ruperiiunor legături din structura secundară şi terţiară a proteinelor, însoţită de modificări de

conformaţie a moleculei proteice. Se rup, în special, legăturile disulfurice şi legăturile dehidrogen şi nu sunt rupte legăturile peptidice, deci, structura primară a proteinelor nu esteafectată.

Modificarea hidrofobicităţii proteinelor începe la temperatura de 45°C. Odată cu creşterea

temperaturii apar modificări de conformaţie, care, la 65°C rămân moderate, dar se accentuează

132



cu mărirea în continuare a temperaturii. Astfel, la 90°C solubilitatea proteinelor (în acid acetic)

este puternic afectată, ceea ce demonstrează modificări importante ale conformaţiei moleculei.

În urma modificării de configuraţie a proteinei (are loc desfăşurarea lanţurilor polipeptidiceîmpachetate în spaţiu şi formarea unui ghem dezordonat), la suprafaţa moleculei ajung grupările

hidrofobe. Ca urmare, proteina îşi reduce capacitatea de a reţine apa şi apare posibilitateaformării de legături hidrofobe intermoleculare, în urma interacţiunii grupărilor hidrofobe, ajunsela suprafaţă, ale moleculelor vecine, rezultând astfel agregate mai insolubile. De asemenea, seconsideră că modificarea solubilităţii proteinelor în urma acţiunii căldurii se datorează formării

legăturilor disulfurice interpolipeptidice. Acestea încep să se formeze la 50°C în glutenine şi la

75°C şi în gliadine.

În urma coagulării, proteinele îşi modifică atacabilitatea la acţiunea enzimelor. Ele devinmai uşor atacabile de către enzimele proteolitice din aluat şi enzimele digestive ale omului,devenind, astfel, mai uşor asimilabile.

Gelatinizarea amidonului

La frământarea aluatului, amidonul absoarbe o cantitate mică de apă şi se umflăneînsemnat. La coacere, datorită încălzirii şi în prezenţa apei pusă în libertate de proteinele carecoagulează, amidonul gelatinizează.

Gelatinizarea amidonului, caree constă în umflarea granulei şi solubilizarea componentelor sale, decurge în două etape :

- umflarea limitată a granulei de amidon (60–65°C);

- umflarea granulei şi solubilizarea macromoleculelor de amidon (85°C).

Datorită încălzirii aluatului, mobilitatea moleculelor de apă creşte şi acestea pătrund îngranulă, producând umflarea ei. Procesul este însoţit de ruperea legăturilor de hidrogen, pierderea birefringenţei şi a cristalinităţii granulei.

La creşterea în continuare a temperaturii aluatului, legăturile de hidrogen, care menţinunitatea structurală a granulei, continuă să se rupă, iar moleculele de apă se ataşează de grupările –OH eliberate, favorizând umflarea maximă a granulei şi creşterea solubilităţii ei. Componenteleamidonului care se hidratează complet, preferenţial amiloza cu lanţuri scurte, se separă dinreţeaua micelară a granulei şi difuzează în mediul apos. Vâscozitatea creşte prin formarea uneidispersii coloidale. Rezultă un clei de amidon format din granulele umflate, fragmente de granuleumflate, macromolecule de amiloză dispersate, în proporţii variabile, in funcţie de condiţiile detemperatură, de gradul de hidratare şi de durata coacerii. Structura granulară a amidonului esteatfel distrusă.

Prezenţa glutenului poate reduce difuzia apei spre interiorul granulei de amidon,constituind astfel un obstacol pentru gelatinizarea ei.

133



Gelatinizarea este incompletă deoarece conţinutul de apă din aluat este insuficient pentruo gelatinizare completă (în 100g aluat cu 50% umiditate se găsesc circa 35 g amidon substanţăuscată, adică la 35 părţi amidon corespund 50 părţi apă, iar pentru gelatinizarea completă suntnecesare minim 10 părţi apă la o parte amidon). În aluat gelatinizează majoritatea granulelor deamidon (92–94%), dar gelatinizarea are loc numai în straturile periferice ale granulei. Această

gelatinizare nu este uniformă în toată masa aluatului-pâinii. Amidonul existent în straturile periferice ale miezului gelatinizează în măsură mai mare decât cel din straturile centrale, caurmare a conţinutului de apă liberă şi a condiţiilor de încălzire diferite.

Gelatinizarea nu se produce în acelaşi timp în toată masa aluatului, ci în mod treptat, de lastraturile periferice la cele centrale, pe măsura încălzirii lor. Ea decurge rapid în intervalul de

temperatură de 57–79°C şi se încheie la 93–99°C, adică la sfârşitul coacerii (figura 3.39).

În urma gelatinizării creşte atacabilitatea enzimatică a amidonului.

Fig. 3.39 - Modificarea în timpul coacerii a conţinutului de granule de amidon cu membranadistrusă

În coajă, granulele de amidon nu gelatinizează complet, ele îşi păstrează, în cea mai mare

parte, forma, uneori puţin deformată. Granulele mici sunt mai afectate decât cele mari. Spaţiileintergranulare sunt umplute cu un amestec de clei de amidon (amidon gelatinizat) şi de proteinecomplet denaturate termic.

Crocanţa, care corespunde forţei necesare pentru a rupe coaja, pare a depinde de prezenţaacestui amestec de clei de amidon şi proteine denaturate, care înconjoară granulele mari deamidon puţin modificate. Coaja pâinii obţinută din făinuri sărace în granule mici de amidon saula care are loc o gelatinizare slabă a granulelor mici, este puţin crocantă şi fragilă.

134



Straturile interioare ale cojii conţin granule de amidon şi proteine, care sunt prezente într-ostare intermediară, cuprinsă între cea din coajă şi cea din miez. Pentru ca ele să unească coaja demiez, trebuie să conţină, în apropierea cojii exterioare, granule de amidon gelatinizate şi proteinecoagulate.

Factori care influenţează gelatinizarea amidonului la coacerePrincipalii factori care influenţează gelatinizare sunt: umiditatea aluatului, durata şi

temperatura de coacere. Umidităţi mari ale aluatului, durate lungi de coacere şi temperaturi înalteale camerei de coacere, fiecare în parte, favorizează procesul de gelatinizare.

Asupra gelatinizării mai influenţează: gradul de deteriorare al granulelor de amidon,conţinutul de enzime amilolitice, zahărul, sarea, acizii, în special acidul lactic. Cu cât gradul dedeteriorare al amidonului şi conţinutul de enzime amilolitice sunt mai mari, cu atât gelatinizareaeste mai completă; în primul caz, datorită cantităţii mai mari de apă absorbită de făină lafrământare (granulele de amidon absorb apa în cantităţi de trei ori mai mari decât cele

nedeteriorate), iar în al doilea caz, datorită unei hidrolize mai puternice a amidonului la coacere,în urma căreia amidonul nehidrolizat, care gelatinizează, este în cantitate mai mică. Sarea,zaharurile, în concentraţii mari (peste 16%), acizii, măresc temperatura de gelatinizarea aamidonului.

Gradul de gelatinizare al amidonului influenţează însuşirile miezului şi durata de prospeţime a pâinii. Cu cât gelatinizarea amidonului este mai avansată, cu atât miezul este maifraged, mai pufos, mai puţin sfărâmicios şi se menţine mai mult timp proaspăt. Pâinea cu masămare, care se coace un timp mai îndelungat, are amidonul mai mult gelatinizat şi se învecheştemai greu.

Modificarea proprietăţilor reologice ale aluatului în timpul coacerii

În timpul coacerii proprietăţile reologice ale aluatului se modifică continuu. Urmărindu-sevariaţia consistenţei aluatului, s-a constatat că, la început ea scade, atinge valoarea minimă la

57°C, şi apoi creşte. Scăderea consistenţei (figura 3.40) se datorează încălzirii aluatului, apariţiei

apei libere, ca urmare a modificării capacităţii proteinelor de a lega apa, şi activării proteazelor.

Apoi, începând cu 60°C, temperatură la care începe gelatinizarea amidonului, apa liberă dispare,

fiind legată de amidon prin procesul degelatinizare, şi consistenţa creşte.

135



Fig. 3.40 - Variaţia consistenţei aluatului – pâine în funcţie de temperatură(determinată farinografic)

Deoarece încălzirea aluatului are loc treptat, de la exterior la interior, înmuierea aluatului şitransformarea lui în miez au loc, de asemenea, treptat de la exterior la interior, în straturiconcentrice.

Începând cu 60°C, elasticitatea aluatului–pâine creşte şi scade compresibilitatea lui. Cum la

această temperatură sunt declanşate procesele coloidale, rezultă că între acestea şi proprietăţilefizice ale miezului există o strânsă legătură.

Procese biochimice

În timpul coacerii, procesele biochimice iniţiate în aluat încă de la frământare continuă(proteoliza şi amiloliza). Datorită încălzirii aluatului intensitatea lor se modifică, în primul rânddatorită influenţei directe a temperaturii asupra enzimelor, şi în al doilea rând, datoritătransformărilor suferite de substrat, sub acţiunea căldurii, care îi modifică atacabilitateaenzimatică.

Proteoliza decurge cu viteză maximă la coacere, când are loc încălzirea aluatului.Intensificarea proteolizei se datorează activităţii proteazelor, care ating temperatura optimă de

activitate în timpul coacerii (top= 45°C), şi creşterii atacabilităţii proteinelor în urma coagulării

lor. După atingerea temperaturii optime de activitate, la creşterea în continuare a temperaturii

bucăţii de aluat, activitatea proteazelor scade, iar la 80–85°C încetează complet, datorită

denaturării termice a părţii proteice a enzimei.

Deoarece coagularea proteinelor, care începe la 50–60°C, decurge cu viteză maximă la 60–

70°C, şi proteoliza decurge cu viteză maximă la această temperatură. S-a stabilit că temperatura

la care proteoliza decurge cu viteză maximă este influenţată de umiditatea şi viteza de încălzire aaluatului. Cu cât umiditatea este mai mare şi cu cât încălzirea decurge mai lent, cu atât este maimică temperatura maximului de proteoliză. În aluatul, preparat din făină de grâu, cu umiditatea

de 48% şi pH= 5,85, proteoliza decurge optim la 60°C, pentru un timp de coacere de 30 minute,

şi la 70°C, pentru un timp de coacere de 15 minute. La creşterea umidităţii aluatului la 70 °C,

optimul de proteoliză este atins la 50°C.

136



Amiloliza, ca şi proteoliza, decurge cu viteză maximă la coacere. Intensificarea amilolizeiare loc datorită activării amilazelor, care ating temperatura optimă de activitate la coacere, şicreşterii atacabilităţii enzimatice a amidonului, în urma gelatinizării lui. Amidonul, chiar parţialgelatinizat, este mult mai uşor hidrolizat de β–amilază decât amidonul crud. După atingereatemperaturii optime de activitate a enzimelor, la creşterea în continuare a temperaturii bucăţii de

aluat, activitatea lor scade şi la un moment dat, odată cu atingerea temperaturii de inactivare, seopreşte complet.

În momentul gelatinizării amidonului, β–amilaza este distrusă în mare parte (figura 3.41),durata ei de acţiune asupra amidonului gelatinizat fiind de numai 2–3 minute.

α–Amilaza este distrusă termic la o temperatură mai mare decât β-amilaza, de aceea durataei de acţiune asupra amidonului gelatinizat este mai mare (circa 4 minute). Din acest motiv, dupăinactivarea β-amilazei, se acumulează în aluat o cantitate de dextrine, aceasta variind cuactivitatea α-amilazei din aluat şi cu durata de acţiune a acesteia, dependentă la rândul ei deviteza de încălzire a aluatului.

Fig. 3.41 - Distrugerea termică a amilazelor pe măsura încălzirii aluatului

1, 2-temperatura centrului miezului pentru bucăţi de aluat de mase diferite

În aluatul obţinut din făinuri sănătoase, activitatea α-amilazei este mică, cantitatea dedextrine acumulată este şi ea mică (creşte doar cu maxim 15%), iar miezul pâinii are proprietăţifizice normale. În aluatul preparat din făinuri degradate, cu activitate α-amilazică mare (făinuridin boabe încolţite), cantitatea de dextrine formată este mare (creşte cu mai bine de două ori), iar miezul pâinii este lipicios, neelastic i cu gust dulceag.ș

137



coaptă are aciditatea mai mică decât aluatul din care s-a obţinut. Scăderea acidităţii în timpulcoacerii se datorează pierderii prin volatilizare a unei părţi a dioxidului de carbon şi acizilor volatili. Ea este influenţată de natura produselor acide acumulate în procesul de fermentaţie, deviteza de încălzire a bucăţii de aluat, de mărimea şi forma ei. De asemenea, scade conţinutul dealcool, datorită evaporării, cu 50–80 %.

Modificarea volumului aluatului în timpul coacerii

La introducerea aluatului în cuptor, aluatul îşi măreşte imediat volumul, după care,creşterea volumului este mai lentă, iar la un moment dat se opreşte. Volumul şi forma pâiniiobţinute până în acest moment se păstrează neschimbate până la sfârşitul coacerii. În unele cazuri poate avea loc, la sfârşitul coacerii, o oarecare scădere a volumului pâinii, datorită contractăriicojii, care se produce în urma deshidratării ei (figura 3.42).

Din punct de vedere al modificării volumului aluatului, procesul de coacere poate fi

împărţit în două perioade :

I – perioada volumului variabil, de la τ0 la τc, şi

II – perioada volumului constant, de la τc la τfinal.

Creşterea volumului aluatului în prima perioadă este condiţionată de doi factori: volumul şi presiunea gazelor din aluat, pe de o parte, şi capacitatea aluatului de reţinere a gazelor, pe de altă parte.

Fig. 3.42 - Modificareavolumului aluatului în timpul coacerii

Volumul şi presiunea gazelor din aluat cresc în timpul coacerii pe seama formăriidioxidului de carbon, în prima perioadă de coacere, până la inactivarea termică a drojdiei, adilatării termice a aerului şi a dioxidului de carbon prezenţi în aluat în momentul introducerii

140



acestuia în cuptor, a trecerii în stare gazoasă a alcoolului şi a dioxidului de carbon existenţi înstare dizolvată în aluat.

Datorită creşterii volumului şi presiunii gazelor, acestea vor exercita asupra cojii tensiunide întindere, care vor putea fi preluate şi coaja va rezulta fără crăpături, dacă ea va fi suficient de

extensibilă. Pentru menţinerea extensibilităţii cojii, în perioada creşterii volumului aluatului, încamera de coacere, în primele minute de coacere, se creează o atmosferă umedă de vapori.Aceştia vor condensa pe suprafaţa bucăţii de aluat, mult mai rece decât vaporii de apă, şi astfelva fi întârziată deshidratarea cojii însoţită de rigidizarea ei şi, deci, va fi întârziată pierdereaextensibilităţii.

Capacitatea aluatului de reţinere a gazelor depinde de proprietăţile de panificaţie ale făiniidin care s-a obţinut şi de modul în care a fost prelucrat aluatul până în acest moment.

Creşterea volumului aluatului sub presiunea gazelor din interior, este posibilă în prima parte a coacerii, deoarece aluatul are o structură nestabilizată, nerigidizată. Încetinirea şi apoi

oprirea creşterii volumului aluatului odată cu creşterea temperaturii acestuia, se datoreazărigidizării cojii şi formării unui strat de miez cu structură rezistentă sub coajă. Experimental, s-astabilit că oprirea creşterii volumului aluatului are loc când coaja atinge grosimea de 0,8–1 mm şi

temperatura de 110–112°C, iar stratul de miez de sub coajă are grosimea de 1,8–2,5 cm. Acest

moment coincide cu atingerea în centrul miezului a temperaturii de circa 60 °C, când încep

gelatinizarea amidonului şi coagularea proteinelor, procese prin care aluatul trece în miez custructură stabilizată.

Din acest moment (după τc), creşterea volumului nu mai este posibilă, atât datorită formăriicojii rezistente i rigide, cât şi transformării aluatului în miez cu structură stabilă.ș

Durata perioadei volumului variabil (Lisovenko, 1976) este circa 0,4 din durata totală decoacere. O durată prea scurtă a acestei perioade conduce la produse cu volum mic. O durată preamare a volumului variabil şi o fixare prea înceată a volumului şi formei pâinii, pot duce la lăţirea pâinii coapte pe vatră şi la reducerea volumului ei datorită înrăutăţirii proprietăţilor reologice alealuatului sub influenţa căldurii.

Temperatura înaltă a camerei de coacere şi masa mică a produsului reduc durata perioadeivolumului variabil. În aceste cazuri, încălzirea aluatului este accelerată, iar procesele degelatinizare ale amidonului şi de coagulare ale proteinelor încep devreme, ceea ce reduce duratacreşterii volumului produsului.

Încălzirea aluatului de la vatră, în prima perioadă de coacere, influenţează creşterea învolum a aluatului. Temperatura optimă a vetrei pentru volumul pâinii este 200°C. Până la această

temperatură creşterea volumului este mai pronunţată la temperaturi mai înalte ale vetrei.

Creşterea în volum a diferitelor straturi ale bucăţii de aluat este diferită. Ea este cu atât maimare, cu cât stratul de aluat este situat mai sus. Straturile inferioare, care suportă presiuneastraturilor superioare, cresc în volum mai puţin decât acestea. Ca urmare, porozitatea pâinii nu

141



Prima perioadă cuprinde perioada de coacere până la atingerea în centrul bucăţii de aluat a

temperaturii de 50–60°C. Aceasta coincide cu perioada volumului variabil al produsului şi se

subîmparte în două părţi :

a. prima parte a acestei perioade de coacere are o durată de 2–3 minute şi decurge într-o

atmosferă umedă, cu umiditatea relativă de 70–80% şi la o temperatură relativ scăzută amediului camerei de coacere 110–120°C, dar cu un aflux de căldură intens de la vatră

(temperatura vetrei este de circa 200°C).

Scopul acestei prime părţi a coacerii este condensarea maximă a vaporilor de apă introduşiîn camera de coacere pe suprafaţa bucăţii de aluat. Condensarea aburului are rolul:

- să evite formarea timpurie a cojii şi să o menţină în stare extensibilă pentru a permitecreşterea maximă în volum a aluatului;

- facilitează gelatinizarea amidonulu, însoţită de apariţia unui aspect lucios al cojii;

- limitează pierderile la coacere.

Vaporii de apă introduşi în camera de coacere, întâlnind suprafaţa relativ rece a aluatului,

condensează. Prin condensare, vaporii cedează bucăţii de aluat căldura de vaporizare. Cantitateade căldură cedată aluatului prin condensarea aburului atinge valori mari (q =2000–3000W/m2

suprafaţă aluat). Din acest motiv, suprafaţa aluatului se încălzeşte rapid şi numai după 100–180secunde depăşeşte temperatura punctului de rouă, la această temperatură condensarea umidităţiiîncetând. Pentru a evita accelerarea încălzirii aluatului până la temperatura punctului de rouă şi,deci, pentru a evita scurtarea duratei de condensare a aburului la suprafaţa aluatului, temperatura

camerei de coacere în această fază trebuie să fie relativ scăzută (110–120°C).

În condiţii optime, pe 1m2 suprafaţă de aluat condensează 0,14–0,16 kg abur. De cantitateade abur condensată este legat luciul cojii produsului, care se formează datorită gelatinizăriiamidonului din straturile de la suprafaţa aluatului.

Bucata de aluat continuând să se încălzească, suprafaţa ei atinge temperaturatermometrului umed şi, din acest moment, începe procesul de evaporare al apei, proces care seaccelerează o dată cu atingerea de către suprafaţa aluatului a temperaturii de evaporare a apei.Prelungirea mai departe a prelucrării hidrotermice nu este raţională, deoarece condensarea numai are loc şi începe procesul de evaporare. Durata aceste porţiuni se modifică neînsemnat cu

însuşirile aluatului şi sortul produsului.Mărirea umidităţii relative în camera de coacere peste 80% are o influenţă mică asupra

procesului. Scăderea ei, însă, în zona prelucrării hidrotermice scade temperatura punctului derouă şi, ca urmare, scad durata prelucrării hidrotermice şi cantitatea de umiditate condensată pesuprafaţa aluatului. Produsul se obţine cu volum redus, coajă mată şi crăpată.

143



Încălzirea bucăţii de aluat în această fază a procesului de coacere se face la parteasuperioară, în principal pe seama căldurii de condensare a aburului, şi la partea inferioară princonducţie. Încălzirea prin radiaţie trebuie redusă la minim pentru a se evita creşterea temperaturiistratului superficial al aluatului şi supraîncălzirea vaporilor de apă, care reduc procesul decondensare.

Pentru asigurarea unui transfer de căldură prin conducţie optim, este necesar ca

temperatura vetrei în această fază să fie de circa 200°C. Încălzirea intensă la partea inferioară

favorizează obţinerea produselor de calitate; încălzirea insuficientă întârzie formarea structuriimiezului şi produsele se obţin aplatizate.

Umiditatea relativă de 70–80% a camerei de coacere se poate realiza prin introducereadirectă a apei în camera de coacere încălzită, unde se evaporă (cuptorul Dampf), sau prinintroducerea aburului saturat de joasă presiune 104 – 2.104 Pa (cuptoarele tunel, cuptorul cu vetresuprapuse). Creşterea presiunii aburului peste aceste valori este însoţită de creşterea temperaturii

şi, respectiv, creşterea căldurii cedată aluatului prin condensare, având drept urmare încălzirearapidă a suprafeţei aluatului şi, deci, scăderea cantităţii de abur condensat.

Gradul de umectare al mediului camerei de coacere în prima fază şi intensitateacondensării aburului pe suprafaţa bucăţii de aluat influenţează în mare măsură desfăşurarea procesului de coacere.

b. partea a doua a primei perioade de coacere durează de la sfârşitul prelucrării

hidrotermice până la atingerea în centrul bucăţii de aluat a temperaturii de 50–60°C. Ea are loc în

absenţa aburului şi la o temperatură mare a camerei de coacere, 220–280°C. Această temperatură

este necesară pentru a asigura o diferenţă mare de temperatură între camera de coacere şi bucata

de aluat şi, respectiv, un transfer maxim de căldură aluatului supus coacerii. În această fazăaburul nu mai este necesar din punct de vedere tehnologic, în plus, prezenţa lui ar diminuatransferul de căldură prin radiaţie şi, deci, formarea cojii.

Încălzirea bucăţii de aluat are loc prin conducţie de la vatră, prin suprafaţa inferioară, şi prin radiaţie şi convecţie, prin suprafaţa superioară.

Datorită încălzirii puternice, deplasarea umidităţii în bucata de aluat se face, în principal, prin termodifuzie.

La sfârşitul acestei perioade produsul are forma şi volum stabilizate. Temperatura mare acamerei de coacere favorizează şi formarea cojii, importantă pentru păstrarea formei produsuluişi pentru acumularea substanţelor de aromă.

Temperatura camerei de coacere, în această perioadă, variază în limitele 220–280°C, în

funcţie de gradul de încărcare al vetrei, însuşirile aluatului, masa şi forma bucăţii de aluat.

Relaţia grad de încărcare al vetrei-temperatura cameră de coacere constă în realizarea unuiechilibru între aportul de căldură în spaţiul de coacere şi consumul de căldură de către bucăţile de

144



aluat supuse coacerii. De aceea, la creşterea încărcării vetrei se măreşte temperatura camerei decoacere şi invers. La coacerea aluatului preparat din făină slabă, a aluatului suprafermentat saucu consistenţă mică, se recomandă folosirea unor temperaturi mai mari în camera de coacere, înscopul fixării mai rapide a formei produsului şi evitarea aplatizării lui.

La stabilirea temperaturii camerei de coacere trebuie să se ţină seama şi de masa şi forma produsului, cunoscând că produsele de masă mare şi formă rotundă se încălzesc mai lent decât produsele de masă mică şi format lung.

Perioada a doua de coacere are rolul să desăvârşească procesul de coacere, de formare şicolorare a cojii. În consecinţă, aportul de căldură nu trebuie să fie prea mare, iar umiditatearelativă din camera de coacere să fie cât mai mică.

Temperatura optimă pentru această perioadă de terminare a coacerii este de 180–200°C.

Diferenţa de temperatură dintre camera de coacere şi coaja produsului este mică

(temperatura cojii 170–180°C) şi cantitatea de căldură recepţionată de produs este mică. De

asemenea, diferenţele de temperatură din interiorul produsului supus coacerii sunt mici şi deaceea fluxul intern de căldură este mic. Creşterea temperaturii camerei de coacere, în aceastăfază de coacere, ar accelera foarte puţin încălzirea straturilor centrale ale miezului. Ea conduce,însă, la adâncirea zonei de evaporare, respectiv la îngroşarea cojii şi creşterea nejustificată a pierderilor la coacere. Poate avea loc şi supraîncălzirea stratului superficial al cojii, însoţită decolorarea excesivă şi formarea compuşilor cu gust amar.

4.3. Durata coacerii

Durata de coacere este un parametru important al regimului tehnologic, aceasta stabilindu-se prin probe de coacere şi se înscrie în reţeta de fabricaţie a produsului.

Durata de coacere influenţează calitatea produsului, pierderile la coacere şi, deci,randamentul în pâine, productivitatea cuptorului şi consumul de combustibil. Durate scurte decoacere conduc la produse cu coajă palidă şi, chiar, produse necoapte ce nu pot fi consumate, iar durate lungi de coacere, la produse cu coajă groasă, pierderi mărite la coacere, consum mărit decombustibil (energie), productivitate scăzută a cuptorului.

Durata de coacere variază în limite mari, în funcţie de următorii factori:

- masa şi forma produsului;

- proprietăţile şi compoziţia aluatului supus coacerii;

- modul de coacere (pe vatră sau în formă);

- încărcarea vetrei;

145



- caracteristicile cuptorului şi regimul de coacere.

Produsele cu masă mică au suprafaţa specifică mai mare, deci suprafaţă receptoare decăldură mai mare şi distanţa până la centru termic mai mică decât cele cu masă mare, din carecauză ele se coc mai repede decât acestea. Din aceleaşi motive, pâinea de format lung se coace

un timp ceva mai scurt decât pâinea de format rotund.Aluaturile provenite din făinuri slabe, cele de consistenţă mică, sau suprafermentate, se coc

un timp mai scurt şi la temperaturi ceva mai înalte decât aluaturile normale, în scopul scurtării perioadei de acţiune a căldurii (premergătoare coagulării) asupra glutenului, care îi înrăutăţeşte proprietăţile reologice.

Produsele preparate cu adaos de grăsimi, lapte, zahăr, ş.a. se coc un timp mai mare faţă de produsele simple, de aceeaşi masă. De asemenea, coacerea în forme prelungeşte durata decoacere faţă de coacerea pe vatră. Mărirea încărcării vetrei cuptorului prelungeşte durata decoacere, iar creşterea temperaturii cuptorului şi umectarea camerei de coacere, în faza iniţială a

coacerii, accelerează încălzirea şi reduc timpul de coacere. Determinarea sfârşitului coacerii

Determinarea sfârşitului coacerii se poate face prin metode subiective, pe caleorganoleptică şi prin metode obiective.

Metoda organoleptică constă în aprecierea gradului de coacere al pâinii după indiciorganoleptici, şi anume :

- culoarea cojii şi masa relativă a pâinii - pâinea coaptă are coaja rumenă şi, prin balansare în mână, pare uşoară în raport cu volumul ei;

- sunetul produs prin ciocănirea cojii de vatră - dacă sunetul este clar, deschis (sec), pâinea este bine coaptă;

- elasticitatea miezului - prin apăsarea rapidă şi uşoară cu degetul a miezului, acestatrebuie să revină la starea iniţială. În acest scop, pâinea trebuie ruptă, iar o apreciere foarte bunăse poate face numai după răcirea ei, ceea ce nu asigură o operativitate în controlul procesului decoacere.

Culoarea cojii nu este concludentă pentru aprecierea sfârşitului coacerii deoarece pâinea poate avea coaja normală chiar dacă nu este bine coaptă, atunci când coacerea s-a făcut latemperatură ridicată, sau în cazul preparării aluatului din făină cu capacitate mare de formare aglucidelor reducătoare (făină din boabe încolţite). La fel de adevărat, pâinea poate fi coaptă şi săaibă coajă palidă, când coacerea s-a făcut la temperatură scăzută, sau în cazul folosirii unei făinicu capacitate mică de formare a glucidelor reducătoare (făină tare la foc).

Metoda obiectivă - determinarea temperaturii centrului miezului. Dintre metodele obiective propuse pentru determinarea sfârşitului coacerii în producţie se foloseşte exclusiv metoda bazată pe determinarea temperaturii centrului miezului.

146



La această metodă s-a ajuns în urma studiului cineticii încălzirii bucăţii de aluat în procesul

de coacere, când, s-a observat că partea centrală a aluatului se atinge temperatura de 93–97 °C

numai la sfârşitul coacerii, şi nu se depăşeşte această valoare. Pe baza acestei observaţii s-a ajunsla concluzia că se poate determina sfârşitul coacerii prin măsurarea temperaturii centruluimiezului.

În acest scop s-au construit termometre speciale prevăzute cu ace (se pot folosi şitermometre obişnuite, tip baghetă). Pentru evitarea răcirii miezului şi învingerea inerţiei termice,

termometrul este în prealabil încălzit la o temperatură cu 5-7°C mai joasă decât temperatura

presupusă din pâine. Pentru măsurarea temperaturii, termometrul trebuie să fie introdus în centrulmiezului, din partea laterală a cojii, paralel cu cea inferioară, la jumătatea înălţimii, astfel carezervorul termometrului să ajungă în mijlocul bucăţiii de pâine. Temperatura din centrul pâinii,

pentru o pâine bine coaptă, este de 93–97°C în funcţie de masa pâinii, regimul termic de coacere,

caracteristicile cuptorului.

4.4. Pierderi de masă la coacere

În timpul coaceri, pâinea pierde din masa sa, aceste pierderi fiibd pierderi de umiditate şide substanţă uscată. Pierderile de umiditate reprezintă 95–96 % din pierderile totale la coacere şirezultă din apa care se evaporă din straturile exterioare ale aluatului care se transformă în coajă.Pierderile de substanţă uscată au o pondere mică, 4–5% din pierderile totale, şi rezultă din pierderile de alcool, dioxid de carbon şi alte substanţe volatile existente în aluat, rezultate prinfermentarea glucidelor, care se pierd în spaţiul de coacere.

Pierderile la coacere sunt inevitabile. Ele reprezintă ponderea pierderilor tehnologice la prepararea pâinii.

Pierderile totale, Pc , se calculează ca diferenţă între masa aluatului introdus la coacere M al

şi masa pâinii rezultate M p.

Pc = Mal – M p

Ele rezultă din bilanţul de materiale al procesului de coacere:

Mal = M p + Pc

Pierderile relative, pc (%), se exprimă în procente faţă de masa aluatului intrat la coacere iș se calculează după formula:

100⋅

−

=

al

pal

c M

M M p

Aceste pierderi relative au valori de 6–22%, şi anume 6–13 % pentru pâine, şi 17–22 %, pentru produsele mărunte de franzelărie. Aceste valori variază cu o serie de factori: masa şi

147



forma produsului, modul de coacere (pe vatră sau în formă), umiditatea aluatului, temperatura şiumiditatea relativă a camerei de coacere i durata de coacere.ș

Produsele de masă mare şi de format rotund pierd mai puţin la coacere decât produsele demasă mică şi cele de format lung, deoarece, în primul caz, suprafaţa specifică a produselor,

respectiv suprafaţa de pierdere a umidităţii, este mai mică decât în cel de-al doilea caz. Dinaceleaşi motive, pâinea coaptă pe vatră pierde mai mult la coacere decât pâinea coaptă în formăde aceeaşi masă.

Creşterea umidităţii aluatului şi a grosimii cojii măresc pierderile de umiditate şi, respectiv, pierderile totale.

O mare influenţă asupra pierderilor o are regimul de coacere. Pierderile sunt cu atât maimari, cu cât temperatura camerei de coacere este mai mare. Pentru reducerea lor, ultima parte acoacerii trebuie să decurgă la temperaturi care depăşesc numai cu puţin temperatura suprafeţei

cojii (180–200°C). Umiditatea relativă mare din camera de coacere în primele 2–3 minute de

coacere reduce pierderile, iar prelungirea duratei de coacere le măreşte.

4.5. Consumul de căldură pentru coacerea pâinii

Căldura absorbită de aluat la coacere, Qcp, se consumă pentru transformarea aluatului în pâine, adică pentru formarea miezului Qm şi a cojii Qc, pentru evaporarea apei şi supraîncălzireaaburului rezultat Qwev.

Qcp = Qm +Qc + Qwev

Qm = Mm.c m (tm-tal)

Qc = Mc.cc (tc-tal)

Qwev= Wev(h”-h)

unde: Mm, Mc – reprezintă masa miezului şi masa cojii, kg;

cm, cc – capacitatea termică masică a miezului şi respectiv a cojii, kJ/kg.K;

tm, tc – temperatura miezului şi temperatura cojii, °C;

tal – temperatura aluatului, °C;

Wev – apa evaporată, kg;

h”, h – entalpia aburului supraîncălzit, respectiv entalpia apei din aluat, în Jj/kg.

Experimental, s-a observat că consumul de căldură pentru formarea miezului şi cojii esteaproape constant, indiferent de condiţiile de coacere, şi egal cu circa 180 KJ/kg produs, variaţiileconsumului de căldură fiind determinate de variaţia cantităţii de căldură consumată pentruevaporarea apei, QWev. Pentru fiecare procent de umiditate pierdută, consumul de căldură creşte

148



cu circa 34 KJ/kg produs. În consecinţă, cu cât pierderile de umiditate la coacere vor fi mai mari,cu atât va fi mai mare consumul total de căldură (figura 3.43)

Formarea cojii presupune evaporarea unei cantităţi de apă, deci, un consum de căldură pentru evaporare şi supraîncălzirea vaporilor formaţi corespunzător camerei de coacere. Procesul

de evaporare şi, deci, consumul de căldură corespunzător sunt inevitabile. Consumul minim decăldură pentru coacere corespunde formării cojii cu grosime normală. Creşterea grosimii cojiimăreşte cantitatea de apă evaporată şi respectiv consumul de căldură.

Fig. 3.43 - Variaţia consumului de căldură la coacere în funcţie de pierderile de umiditate

Reducerea consumului de căldură pentru coacere va fi deci posibilă prin obţinerea produselor cu coajă de grosime normală, produsele cu coajă groasă consumând la coacere ocantitate mai mare de căldură.

4.6. Cuptoare

Coacerea pâinii se realizează în cuptoare de construcţie specială. Părţile principale ale unuicuptor sunt: camera de coacere, sistemul de încălzire, instalaţia de aburire, carcasa cuptorului,aparatura de măsură şi control.

Camera de coacere este formată din vatră, boltă, pereţi laterali, spaţiul de coacere,deschideri pentru încărcare şi descărcare. Aici are loc coacerea aluatului şi, în acest scop, secreează condiţii de temperatură şi umiditate relativă necesare desfăşurării procesului de coacere.

149



Sistemul de încălzire realizează arderea combustibilului şi transmiterea căldurii rezultate încamera de coacere. Este format din focar, unde are loc arderea combustibilului, şi sistemul detransmitere al căldurii în camera de coacere, care poate fi format din ţevi de apă-abur, sau canalede gaze. În cazul cuptoarelor electrice, sistemul de încălzire constă în rezistenţe electrice aşezatedeasupra şi sub vatră.

Instalaţia de aburire are rolul de a crea în spaţiul de coacere o atmosferă umedă de vaporinecesară primelor minute de coacere. Aceasta constă în ţevi perforate alimentate cu abur de joasă presiune sau cu apă. Pentru evitarea supraîncălzirii aburului şi accelerării încălzirii suprafeţei bucăţii de aluat, care ar reduce cantitatea de abur ce condensează pe suprafaţa aluatului, în zonade aburire, încălzirea camerei de coacere la partea superioară trebuie să lipsească.

Carcasa cuptorului estec din zidărie sau metalică cu izolaţie termică.

Aparatura de măsură şi control constă, în general, din termocupluri care măsoarătemperatura din camera de coacere şi transmite informaţia la tabloul de comandă al arzătorului

sau la tabloul de control.Clasificare cuptoarelor - se face după mai multe criterii :

- după modul de funcţionare, cuptoarele pot fi: cu funcţionare discontinuă sau cufuncţionare continuă;

- după construcţia vetrei: cuptoare cu vatră fixă şi cuptoare cu vatră mobilă;

- după modul de încălzire: cuptoare cu încălzire directă şi cuptoare cu încălzireindirectă.

La cuptoarele cu încălzire directă a camerei de coacere, camera de coacere funcţionează şi

ca focar, coacerea alternând cu încălzirea. La cuptoarele cu încălzire indirectă a camerei decoacere, camera de coacere este diferită de focar. După agentul de încălzire folosit, acestecuptoare pot fi:

- cuptoare încălzite cu abur saturat de înaltă presiune;

- cuptoare încălzite cu gaze de ardere fierbinţi;

- cuptoare încălzite cu recircularea gazelor uzate;

- cuptoare încălzite mixt, cu abur saturat de înaltă presiune şi gaze de ardere;

- cuptoare încălzite electric cu rezistenţe.Cuptoare încălzite cu recirculare de gaze uzate

Cuptorul cu vetre suprapuse

Este un cuptor metalic, uşor cu 2….5 camere de coacere aşezate suprapus, pe verticală(figura 3.44). Cuptorul are carcasa 1, confecţionată din oţel inoxidabil, căptuşită cu vată de sticlă

150



pentru izolare termică. În interior, ea închide camerele de coacere 2. Fiecare cameră de coacereare vatra 3, confecţionată din plăci refractare, iar la boltă are grila 4.

Încălzirea camerelor de coacere se face cu amestec de gaze primare şi gaze recirculate, carecirculă printr-o serie de canale dispuse deasupra şi sub fiecare cameră de coacere, încălzindu-le.

Focarul 5 este aşezat în partea inferioară a cuptorului. Tot aici se află ventilatorul radial 6,care asigură circulaţia agentului de încălzire în jurul camerelor de coacere. Gazele de ardererezultate în focar în amestec cu gazele recirculate sunt aspirate de ventilator şi dirijate în canalulmagistral 7, de unde ajung în canalele de încălzire 8, situate deasupra şi sub fiecare cameră decoacere.

Fig. 3.44 - Cuptor cu vetre suprapuse

Debitul de gaze de încălzire, se reglează cu ajutorul clapetelor 9. După ce străbat canalelede încălzire, unde cedează cea mai mare parte din căldura lor, gazele uzate sunt colectate încanalul magistral 10, de unde o parte se amestecă cu gazele fierbinţi, iar altă parte este dirijată înatmosferă prin racordul 11.

Pentru umectarea camerelor de coacere, în primele minute ale procesului, în apropiereafocarului este plasat generatorul de aburi 12, care este scăldat de gazele fierbinţi rezultate înfocar prin arderea combustibilului. Cuptorul este prevăzut cu boilerul 13 pentru încălzirea apei.

Cuptoare cu rezistenţe electrice

151



S-au construit cuptoare de diferite tipuri, cu leagăne, tunel, cu încălzire electrică.Cuptoarele au aceeaşi formă constructivă cu cele încălzite cu gaze. Deosebirea constă în faptulcă locul canalelor de gaze este luat de elementele de încălzire electrică, care se montează pelăţimea camerei, deasupra şi sub vatră. Elementele de încălzire se repartizează în camera decoacere, pe zone de coacere, potrivit nevoilor procesului de coacere, analog cu canalele de

încălzire.

Cuptorul BN – 25 cu încălzire electrică

Acest cuptor (figura 3.45) constă din camera de coacere de tip tunel 1 în care se deplasează banda – vatră 2.

Fig. 3.45 - Cuptorul BN – 25 cu încălzire cu rezistenţe electrice

Încălzirea cuptorului se realizează cu ajutorul elementelor de încălzire electrică, în carerezistenţa sub formă de spirală este introdusă în discuri de ceramică cu orificii.

Cuptorul are patru zone de încălzire în care elementele de încălzire electrică 3 sunt aşezatedeasupra şi sub bandă. În zona de alimentare cu aluat sunt instalate elemente de încălzireelectrică 4 pentru preîncălzirea benzii, acestea outând fi cuplate manual sau mecanic.

Umectarea camerei de coacere se realizează prin patru ţevi perforate 5 alimentate cu abur de joasă presiune şi acoperite cu clopotul 6. La acest cuptor, în zona de aburire lipsescelementele de încălzire de la partea superioară, ceea ce îmbunătăţeşte condiţiile de condensareale aburului pe suprafaţa bucăţii de aluat, reducându-se astfel consumul de abur. Îndepărtareaamestecului de abur-aer din camera de coacere se face prin hotele 7 şi canalul 8 racordate laventilatorul 9. Cuptorul are carcasă metalică şi izolaţie din vată minerală.

Avantajele cuptoarelor electrice

152



Cuptoarele electrice prezintă o serie de avantaje faţă de celelalte tipuri de cuptoare, iș anume:

- nu au pierderi de energie cu gazele evacuate şi pierderile de căldură în mediulînconjurător sunt mai mici, deoarece, având o construcţie mult mai simplă, fără focar şi canale,

au o izolaţie mai omogenă. Ca urmare, randamentul termic al acestor cuptoare este superior celorlalte tipuri de cuptoare;

- absenţa focarului, a elementelor de transmiterea căldurii, a ventilatorului etc. permiteo construcţie uşoară care poate fi amplasată la orice etaj;

- permit realizarea mai bună a condiţiilor de igienă;

- au o elasticitatea tehnologică mare, putând realiza o gamă mare de regimuri decoacere;

- permit automatizarea procesului de coacere.

În evaluarea economiei de energie realizată de cuptorul electric trebuie să se ţină seama şide randamentul staţiei electrice de alimentare. De aceea, ele sunt eficace economic atunci cândsunt situate în apropierea producătorilor de energie electrică (centrale sau hidrocentrale).

Cuptoare încălzite cu aer cald

Principiul de încălzire - agentul de încălzire este aerul cald, supraîncălzit, care circulă în jurul bucăţilor de aluat supuse coacerii. Transferul de căldură de la agentul termic la bucăţile dealuat se realizează prin convecţie forţată şi radiaţie. Pentru a realiza o intensitate suficientă a

transferului de căldură, aerul cald are o temperatură de 270 – 300°C.Încălzirea aerului se face cu rezistenţe electrice sau cu gaze de ardere prin intermediul unui

schimbător de căldură tubular. Aerul este pus în mişcare de un ventilator. Aerul încălzit estesuflat în camera de coacere şi apoi este recirculat.

Cuptoare cu cărucior

Există două tipuri de cuptoare cu cărucior :

- cuptoare cu cărucior fix;

- cuptoare cu cărucior mobil.

Cuptorul are o carcasă metalică, termoizolată, care închide camera de coacere şi sistemulde încălzire. Suprafaţa de coacere este formată din tăvi sau ţesătură metalică/teflon

termorezistent aşezate pe un cărucior. Căruciorul, pe ale cărui rafturi se aşează bucăţile de aluat pentru coacere, se introduce în camera de coacere pe toată durata coacerii.

153



Fig. 3.46 - Cuptorul cu cărucior fix încălzit electric Weiner – Pfleiderer

1 – cameră metalică termoizolată; 2 – cameră de coacere; 3 – pereţi cu orificii; 4 – ventilator; 5 – rezistenţe electrice; 6 , 6’ – clapete care-şi modifică alternativ poziţia.

În cazul cuptorului cu cărucior fix (figura 3.46), pentru o coacere uniformă, aerul cald este

introdus alternativ prin părţile laterale ale camerei de coacere prin orificiile practicate în pereţiilaterali ai acesteia. În cazul căruciorului rotativ (mobil), coacerea uniformă se realizează datoritărotirii căruciorului.

Aburul necesar primelor minute de coacere este produs prin evaporarea apei, care curge în jgheaburi/plăci metalice încălzite electric.

Cuptorul are inerţie termică mică.

5. DEPOZITAREA PÂINII

După coacere, produsele sunt trecute în depozitul de pâine. Scopul depozitării este răcirea pâinii în condiţii optime şi păstrarea calităţii ei pe durata depozitării.

154



5.1. RĂCIREA PÂINII

Pâinea fierbinte scoasă din cuptor, trecută în spaţiul de depozitare, începe să se răcească. Întimpul răcirii pâinea cedează mediului ambiant căldură şi umiditate. Datorită cedării umidităţii,în timpul răcirii au loc pierderi care influenţează randamentul în pâine. În plus degajările de

căldură şi umiditate modifică parametrii spaţiului de depozitare, ceea ce face necesarăcondiţionarea acestuia.

Schimbul de căldură

În timpul procesului de răcire pâinea cedează mediului înconjurător căldura acumulată întimpul coacerii. Cedarea căldurii are loc prin radiaţie şi convecţie. Răcirea pâinii, de la

temperatura pentru care o are la ieşirea din camera de coacere, 120–160°C în coajă şi aproape

100°C în miez, până la temperatura depozitului, de 18–25°C, începe de la exterior şi continuă la

interior.

Coaja, datorită diferenţei mari de temperatură dintre aceasta şi mediu (110–130°C), precum

şi dintre aceasta şi miez (20–40°C), se răceşte repede până la o temperatură apropiată de

temperatura depozitului. La începutul procesului de răcire, ca urmare a diferenţelor detemperatură, în coaja pâinii se instalează un flux termic cu dublu sens: un flux îndreptat spreexterior şi altul, îndreptat spre interior, către miez. Fluxul termic îndreptat spre miez face ca

miezul pâinii să se încălzească (cu circa 5–8°C), această încălzire având loc până în momentul în

care temperatura cojii în răcire devine egală cu temperatura miezului. Din acest moment în pâinese instalează un flux termic îndreptat într-un singur sens, spre exterior, pâinea răcindu-se.

Straturile de miez se răcesc mai lent decât straturile exterioare, fapt care conduce la apariţia

de diferenţe de temperatură între acestea, diferenţe ce pot lua valori apreciabile (Δt= 13 °C). Pemăsura răcirii, valoarea diferenţelor de temperatură scade. Răcirea are un caracter nestaţionar.

Schimbul de umiditate

Datorită diferenţelor de temperatură care iau naştere între straturile pâinii în timpul răcirii, precum şi datorită diferenţelor de umiditate existente la scoaterea pâinii din cuptor (coaja practicare umiditatea 0, în timp ce miezul are umiditatea medie egală cu a aluatului din care a provenit),umiditatea se deplasează din miez spre coajă, prin difuzie şi termodifuzie. Deci, fluxul deumiditate este dirijat, ca şi fluxul de căldură, din interior spre exterior. Între schimbul de căldurăşi cel de umiditate există o strânsă interdependenţă. Schimbul de umiditate, ca şi cel de căldură,

are un caracter nestaţionar.Ca urmare a deplasării umidităţii din interior spre exterior, umiditatea cojii creşte, la

aceasta contribuind şi umiditatea primită de la mediu. Umiditatea cojii creşte repede până laaproximativ 12%, după care se menţine constantă, această valoare reprezentând umiditatea deechilibru higrometric. Datorită deplasării umidităţii din miez spre coajă, miezul suferă pierderi înmasa sa, aceste pierderi fiind strâns legate de variaţia temperaturii miezului.

155



Umiditatea ajunsă din miez în coajă, este cedată mediului exterior prin aşa numita difuzieexterioară, determinând pierderi în masa întregii pâinii, acestea depinzând viteza difuzieiexterioare. Pierderile la răcire au valori de 2,5 – 3,5%.

Pierderile la răcire sunt influenţate de :

- temperatura şi umiditatea relativă din depozit; cu cât temperatura este mai scăzută, cuatât răcirea este mai rapidă şi pierderile sunt mai mici. Umiditatea relativă influenţează difuziaexterioară, în special în perioada a doua de răcire.

- mărimea şi forma produsului; produsele de masă mică şi alungite se răcesc mairepede decât cele de masă mare şi format rotund şi, de aceea, suferă pierderi mai mici ;

- umiditatea pâinii; cu cât aceasta este mai mare, cu atât pierderile la răcire sunt maimari. Pâinea coaptă în formă are pierderi mai mari decât pâinea coaptă pe vatră.

- spoirea suprafeţei produsului la scoaterea din cuptor reduce pierderile la răcire; este

accelerată, în acest caz, răcirea pâinii, datorită consumului unei cantităţi de căldură din pâine pentru evaporarea apei de spoire, precum şi datorită faptului că, prin spoire, dextrinele din coajăsunt solubilizate şi acoperă porii acesteia, reducând astfel evaporarea apei din pâine.

- modul de depozitare; depozitarea pâinii în navete deschise cu pereţi cu goluri sau înrastele reduce pierderile la răcire în comparaţie cu depozitarea în lădiţe cu pereţi plini.

Modificarea calităţii pâinii

Din punct de vedere al calităţii pâinii, procesul de răcire este considerat un proces dematurizare, iar transformările care au loc sunt considerate pozitive, pentru că pâinea receeste optimă pentru consum. În timpul răcirii elasticitatea pâinii creşte, atingând valoareamaximă când pâinea ajunge la temperatura mediului ambiant. Aroma însă scade ca urmare avolatilizării substanţelor de aromă volatile din coajă.

5.2. ÎNVECHIREA PÂINII

La păstrarea pâinii timp mai îndelungat, după răcirea ei, pâinea se învecheşte. Primelesemne de învechire apar după 10–12 ore de păstrare a pâinii şi se intensifică odată cu prelungireaduratei de păstrare, învechirea fiind inevitabilă.

Pâinea învechită se recunoaşte după modificările însuşirilor sale organoleptice. Miezul

pufos, elastic, nesfărâmicios al pâinii proaspete, devine rigid, aspru neelastic, sfărâmicios. Coajanetedă, lucioasă, crocantă, devine prin învechire mată, moale, cu aspect cauciucos, şi cu timpulse întăreşte. Aroma şi gustul de pâine proaspătă dispar treptat şi pâinea capătă gust fad, stătut.Unele dintre aceste modificări sunt reversibile, prin încălzire obţinându-se o pâine aparent proaspătă, care se învecheşte mult mai repede decât pâinea scoasă din cuptor. Experimental s-astabilit că modificarea însuşirilor cojii se datorează modificării umidităţii, în timp ce miezul seînvecheşte şi în condiţii ce nu-i modifică umiditatea. Pierderea aromei specifice pâinii proaspete

156



se atribuie parţial volatilizării şi oxidării substanţelor de aromă şi parţial formării de cătrecompuşii de aromă cu masa moleculară mică a unor complecşi cu proteinele şi amiloza,devenind astfel insolubili şi imperceptibili la gust. Acest ultim proces este reversibil.

În mod convenţional, prin învechire se înţeleg numai modificările proprietăţilor miezului şi

procesele care provoacă aceste modificări.

Factori şi adaosuri care influenţează învechirea

Temperatura

Învechirea pâinii are loc la temperaturi cuprinse între -7°C şi 60 °C. Viteza maximă de

învechire este atinsă la temperaturi cuprinse între +5° şi -3°C, în acest interval, mişcarea

moleculelor este slabă, iar forţele de legare ale apei de către grupările hidrofile sunt mari.

Temperaturi peste 60°C menţin mobilitatea moleculelor la un nivel care nu mai permite

agregarea lanţurilor de amiloză şi amilopectină şi pâinea nu se învecheşte. La temperaturi sub-7°C mobilitatea moleculelor se poate neglija. O parte din apa conţinută în pâine îngheaţă şi

formarea legăturilor transversale decurge lent. Învechirea pâinii este inhibată, dar fără să fieoprită complet.

Observaţiile privind influenţa temperaturii asupra învechirii pâinii au condus la concluziacă păstrarea prospeţimii se poate face la temperaturi scăzute, prin congelarea pâinii, şi la

temperaturi peste 60°C. Pâinea păstrată în stare congelată îşi păstrează mult timp însuşirile

iniţiale: aromă, gust, frăgezime, aspect.

Durata de depozitare a pâinii congelate depinde de temperatura de depozitare şi este

limitată pentru temperatura de depozitare de -18°C la 10–12 zile, de apariţia unor defecte, cum ar

fi:

- în miezul pâinii congelate, imediat după coajă, apar zone opace, albicioase,determinate de deplasarea umidităţii prin sublimare, şi difuzarea ei din interiorul miezului sprezonele de lângă coajă, cu o umiditate mai mică. Acest defect se poate evita prin reducereatemperaturii de păstrare şi evitarea fluctuaţiei temperaturii;

- detaşarea crustei de miez, care este frecventă la produsele cu adaos de grăsime sau încazul depozitării la temperaturi mai ridicate, şi mai rară la produsele cu adaos de zahăr.Acest

defect se datorează deshidratării zonelor de miez din vecinătatea cojii, proces care este însoţit deo contractare a miezului.

Durata de păstrare a produselor de panificaţie prin frig este variabilă, în funcţie desortiment şi poate fi de la câteva zile până la un an.

Păstrarea pâinii la temperaturi înalte (60°C) modifică însuşirile iniţiale ale pâinii: miezul şi

coaja se colorează în brun, gustul şi aroma se pierd. Durata de păstrare este limitată la 2 zile.

157



Ambele metode sunt legate de consum mare de energie

Ambalarea

Ambalarea pâinii în ambalaj impermeabil încetineşte pierderea prospeţimii prinîmpiedicarea pierderii umidităţii şi substanţelor de aromă. Pentru ambalare se folosesc mai ales

materialele plastic, opace, acestea fiind preferate materialelor transparente deoarece ele evită pierderea vitaminei B2. Rezultate bune dau polietilena şi polipropilena.

Momentul optim pentru ambalare se consideră la 3–4 ore după scoaterea pâinii din cuptor.Ambalarea pâinii în stare fierbinte reduce stabilitatea la păstrare, deoarece, în acest caz, îninteriorul ambalajului apar condiţii favorabile pentru dezvoltarea bacteriilor şi mucegaiurilor.Experimental, s-a constatat că mucegaiurile din mediu contaminează pâinea la 10 minute dupăcoacere.

Pentru evitarea îmbolnăvirii pâinii ambalate (boala întinderii sau mucegăirea) şi pentr prelungirea duratei de păstrare se folosesc substanţe conservante care se introduc fie direct în

aluat, fie se utilizează la impregnarea ambalajelor. În calitate de conservant, cel mai frecventfolosi i sunt acetatul de calciu şi acetatul de potasiu, propionatul de calciu, sorbatul de potasiu,ț anhidrida mixtă a acidului sorbic. Acetaţii au un efect bactereostatic, împiedicând dezvoltarea bacteriilor care produc boala întinderii, acidul propionic şi propionaţii au efect bacteriostatic şifungistatic, iar sorbaţii au un efect fungistatic.

Acţiunea bacteriostatică şi fungistatică a acestor compuşi se datorează legăturilor ireversibile pe care le formează cu enzimele microorganismelor, care anulează activitateaenzimatică a acestora. Acţiunea acizilor este legată de deplasarea pH-ului la valori ce stânjenescactivitatea microorganismelor şi de acţiunea directă a lor asupra bacteriilor şi mucegaiurilor.

Drept conservant se mai pot folosi şi uleiul de muştar (alil), pentru impregnareaambalajelor, sau praful de muştar, care se introduce în interiorul ambalajului.

Pentru prelungirea duratei de depozitare a pâinii s-a încercat sterilizarea termică asuprafeţei şi sterilizarea cu alcool 96%. Durata de păstrare creşte de la 1–3 zile în cazul pâiniinetratate la 3–6 luni la pâinea tratată.

Ambalarea pâinii asigură, pe lângă prelungirea prospeţimii, şi condiţii de igienă mai bune pentru produs.

Procesul tehnologic

Procesele tehnologice indirecte, cu durate mari de fermentare, şi cele cu semifabricatefluide sau maiele mari, conduc la învechirea mai lentă a pâinii. Acţiunea se datorează, probabil,creşterii proprietăţilor hidrofile ale componentelor făinii în urma activităţii enzimelor, favorizatăde duratele mari de fermentare şi consistenţele reduse ale semifabricatelor, sau cantităţii mari defăină introdusă în faza de maia.

158



De asemenea, aluaturile de consistenţă mică favorizează gelatinizarea în condiţii mai bunea amidonului, iar miezul cu umiditatea mai mare se usucă mai greu, ceea ce întârzieretrogradarea amidonului.

Coacerea un timp mai îndelungat la temperatură mai scăzută favorizează gelatinizarea mai

uniformă a granulelor de amidon, prelungind durata de menţinere a prospeţimii. De aceea, pâineade masă mare, cu umiditate mare a miezului (48–50%) şi care se coace un timp mai îndelungat semenţine mai mult timp proaspătă decât pâinea de masă mică. Pâinea coaptă în forme îşi păstreazămai mult timp şi mai uniform umiditatea şi, deci, prospeţimea comparative cu pâinea coaptă pevatră. La pâinea în forme, suprafaţa şi grosimea cojii sunt mai mici faţă de pâinea coaptă pe vatrăşi corespunzător efectul ei asupra deplasării umidităţii din miez în coajă şi, deci, pierdereaumidităţii este mai mică.

Adaosuri

În scopul prelungirii prospeţimii pâinii se pot introduce la prepararea aluatului unele

produse care frânează retrogradarea amidonului, sau măresc elasticitatea iniţială a miezului,întârziind rigidizarea acestuia.

Grăsimile şi emulgatorii - măresc elasticitatea iniţială a miezului şi reduc viteza deînvechire a pâinii. Reducerea vitezei de învechire se atribuie formării în timpul coacerii a unor complecşi insolubili ai amilozei cu grăsimile, respectiv cu emulgatorii. Din acest motiv, întimpul coacerii, amiloza difuzează în măsură mai mică în exteriorul granulei şi, prin aceasta, sereduce posibilitatea de asociere a lanţurilor de amiloză în exteriorul granulei şi a lanţurilor deamilopectină în interiorul ei şi, deci, învechirea pâinii.

Dintre emulgatori se folosesc: lecitina, mono- şi digliceridele acizii graşi superiori, esterii

mono- şi digliceridelor. Se folosesc în proporţie de 0,1–0,5%. Pâinea preparată cu 0,1%emulgator (raportat la făina prelucrată) este după 24 de ore foarte proaspătă, iar după 48 de ore puţin învechită. Creşterea dozei de emulgator de la 0,1% la 0,5% prelungeşte durata de prospeţime (8 ore).

Dintre monogliceride se foloseşte în special monostearatul de glicerină, dar şimonopalmitatele şi monoleatele.

Preparate enzimatice – au influenţă asupra învechirii preparatele α-amilazice şi, dintreacestea, în special preparatele bacteriene obţinute din Bacillus subtilis. α-Amilaza bacteriană estetermostabilă, nu este distrusă în totalitate în timpul coacerii şi continuă să acţioneze asupra

amidonului şi în timpul depozitării. Ea rupe lanţurile amilacee în zonele amorfe şi separă astfelzonele cristaline unele de altele, împiedicând formarea unei reţele cristaline continue. Ca urmare,miezul pâinii se menţine mai elastic, mai compresibil decât al martorului. Enzima nu inhibăformarea zonelor cristaline, sau inhibarea este neînsemnată.

159



Se foloseşte în acest scop α-amilaza obţinută dintr-o tulpină de B. subtilis modificatăgenetic, care este o enzimă maltogenică. Ea prelungeşte prospeţimea pâinii fără să afectezeînsuşirile fizice ale miezului.

Amilaza de malţ şi amilaza fungică măresc elasticitatea iniţială a miezului şi întârzie doar

într-o mică măsură învechirea. Dextrinele, piureul de cartofi - măresc hidratarea aluatului şi prelungesc prospeţimea

pâinii. Pulpa şi zeama unor legume şi fructe, cum sunt dovleacul, vişinile, zmeura, ş.a. au efect pozitiv asupra prospeţimii. Acest efect este legat de conţinutul lor în glucide, acizi organici, pentozani i vitamina C.ș

Laptele şi subprodusele industriei laptelui - au efect de întârziere a învechirii pâiniidatorită conţinutului lor în grăsimi, proteine şi glucide. În cazul laptelui praf degresat efectulapare la adaosuri de peste 3%.

Făina cu conţinutul ridicat de proteine şi amidon deteriorat - absoarbe o cantitate mare de

apă la frământare, infuenţănd pozitiv gelatinizarea amidonului.

Aldehidele - pot bloca parţial grupările –OH ale glucozei, împiedicând astfel formarealegăturilor de hidrogen şi, deci, retrogradarea amidonului. În acest scop se pot folosi benzaldehida, fenilaldehida şi, în special, butanalul.

Curs Panificatie DV

Documents

Transcript of Curs Panificatie DV