MATERII ALIMENTARE UTILIZATE IN PANIFICATIE

1.1. Faina de grau

Faina de grau este principala materie alimentara care se utilizeaza in industria panificatiei. Ea rezulta prin macinarea graului in diferite variante de extractie.

Compozitia chimica si biochimica a fainii

Faina de grau are o compozitie chimica variabila (tabel 1.1.) care depinde de soiul graului, conditiile climatice si agrotehnice de cultura, gradul de maturizare biologica, tehnologia de macinare si gradul de extractie.

Variatia compozitiei fainii cu gradul de extractie(% faina din 100grau) este determinata de repartizarea neuniforma in bobul de grau a componentelor sale chimice si biochimice.

Faina de grau este formata din apa, care reprezinta 13-15% din masa sa, si substanta uscata, care contine proteine, glucide, lipide, substante minerale, vitamine, pigmenti si enzime.

Natura constituentilor, proportia in care sunt prezenti si calitatea lor influenteaza calitatea fainii.

Tabel 1.1.Compozitia chimica generala a fainii de grau (pentru 100 g faina)

tipul fainii reprezinta continutul mineral (cenusa) exprimat in % la 100 substanta uscata

Compozitia chimica a fainii

Proteinele. Faina contine in medie 10-12% proteine iar continutul minim pentru a fi panificabila este de 7,0%.

Continutul de proteine al fainii depinde de soiul si calitatea graului din care provine, de partile anatomice care intra in formarea fainii si de gradul de extractie al acesteia.

Variatia continutului de proteine al fainii cu gradul de extractie se datoreaza repartizarii neuniforme a proteinelor in bob. Cresterea continutului total de proteine este aproape liniara pana la extractia simpla de 90% si creste brusc in intervalul 90-98%, datorita continutului mai mare de proteine din stratul aleuronic (fig. 1.1.)

Fig. 1.1. Variatia continutului de proteine cu extractia fainii

Calitatea proteinelor fainii are o variatie invers proportionala fata de continutul lor. Ea scade odata cu cresterea gradului de extractie.

Compozitia proteinelor din grau

Proteinele graului sunt formate din: proteine neglutenice(solubile) si proteine glutenice.

Proteinele neglutenice (solubile) reprezinta circa 15% din totalul proteinelor, si 0,13 - 0,45% fata de masa fainii. Sunt foarte eterogene si cuprind albumine (3-5%), globuline (5-11%), proteine sub forma de complecsi cu lipidele si glucidele, proteine coagulante, proteine spumante, enzime, peptide, aminoacizi.

Rolul tehnologic al proteinelor solubile

Proteinele solubile au urmatoarele actiuni:

-proteinele si peptidele care contin cisteina pot intra in reactie cu oxidantii si in reactiile de

schimb sulfhidril - disulfuric influentand proprietatile reologice ale aluatului;

-sub forma hidrolizata pot fi utilizate drept sursa azotoasa de catre microbiota aluatului;

-alaturi de glucidele reducatoare, produsele lor de hidroliza pot intra in reactia Maillard

contribuind la colorarea cojii si formarea aromei.

Proteinele glutenice reprezinta circa. 85% din totalul proteinelor fainii si constituie proteinele de rezerva ale endospermului. Deoarece sunt prezente numai in endosperm, continutul acestora in fainuri scade odata cu cresterea gradului de extractie, mai pronuntat peste 70%.

Proteinele glutenice sunt formate din prolamine si gluteline.

Dintre prolamine in faina de grau este prezenta gliadina iar dintre gluteline, glutenina.

Structura proteinelor glutenice

Structura primara este determinata de tipul, numarul si succesiunea aminoacizilor in lantul polipeptidic.Ea se realizeaza prin intermediul legaturilor peptidice.

Structura secundara se realizeaza prin intermediul legaturilor de hidrogen intre gruparea carbonilica a unui aminoacid si gruparea aminica a aminoacidului vecin. Aceste interactiuni sunt cauza aranjarii speciale a lanturilor polipeptidice intr-o structura elicoidala ordonata numita a-helix (circa 20% din totalul lanturilor) si sub forma de b- turn (spirala cu pas si diametru variabili).

Natura si succesiunea aminoacizilor din lanturile polipeptidice determina formarea intre diferitele zone ale aceluiasi lant polipeptidic, partial spiralat, a unui numar mare de legaturi, covalente (legaturi disulfurice) si necovalente (legaturi de hidrogen, hidrofobe, ionice) care determina impachetarea lor spatiala, realizand structura tertiara a proteinelor.

Impachetarea spatiala, tridimensionala a lanturilor polipeptidice are loc astfel incat nivelul energetic atins este minim.

Molecula astfel obtinuta, avand structura tertiara, poarta numele de subunitate proteica, protomer sau monomer.

Lanturile proteice cu structura tertiara (subunitati proteice, protomeri sau monomeri) pot interactiona intre ele printr-o serie de legaturi covalente si necovalente, rezultand o molecula cu structura cuaternara numita oligomer. Aceasta structura este definita de natura si numarul monomerilor, precum si de legaturile stabilite intre acestea. De asemenea, se refera la asezarea spatiala a monomerilor in cadrul moleculei.

Dintre proteinele glutenice, gliadina este o proteina monomera, cu structura tertiara, iar glutenina o proteina polimer formata din mai multi oligomeri cu structura cuaternara..

Gliadina reprezinta proteina din grau solubila in solutii apoase de alcool 70%, si este insolubila in apa si alcool absolut. Reprezinta 35-45% din totalul proteinelor fainii si 4-6 % din masa bobului.

Gliadinele sunt proteine monomere a caror conformatie este stabilizata de legaturi de hidrogen, in principal, interactii hidrofobe si legaturi disulfurice intramoleculare. Gliadinele a b g in structura secundara au lanturile spiralate sub forma de a- helix, iar w- gliadinele sub forma de b- turn.

Masa moleculara a majoritatii gliadinelor este de 30000-40000.

Glutenina reprezinta proteina care ramane dupa ce   s-au extras albuminele, globulinele si gliadinele cu solutie alcoolica 70%.

Glutenina reprezinta 40-45% din totalul de proteine al fainii si 4-6 % din masa bobului. Continutul ei in faina creste odata cu cresterea cantitatii de proteine. Este insolubila in apa si alcool absolut, dar este solubila in solutii diluate de acizii, baze, uree, surfactanti.

Glutenina a carei masa moleculara variaza de la 80 000 Da la 1-3 mil. Da, este considerata a fi un polimer cu grad mare de agregare. Pentru structura sa, pe baza elementelor de structura identificate, au fost formulate mai multe modele. Unul dintre acestea, care se coreleaza cu insusirile ei functionale, considera ca glutenina este formata din oligomeri legati intre ei prin legaturi disulfurice intermoleculare, stabilite intre resturile de cisteina din zonele terminale ale subunitatilor proteice (fig.1.2.). Astfel glutenina, spre deosebire de gliadina, unde sunt prezente numai legaturi disulfurice intramoleculare, are in structura sa atat legaturi disulfurice intramoleculare cat si legaturi disulfurice intermoleculare. Acestea din urma sunt considerate legaturi reologic efective fata de cele intramoleculare care sunt considerate reologic neefective.

Fig. 1.2. Modelul ipotetic al structurii gluteninei

b-conformatia subunitatilor HMW de glutenina; b- structura macromoleculei de glutenina

- subunitate proteica;

1- legaturi disulfurice reologic efective; 2- legaturi disulfurice reologic neefective;

Glutenina se caracterizeaza prin elasticitate mare si extensibilitate mica. Ea este considerata principalul component al proteinelor glutenice

Rolul tehnologic al proteinelor glutenice

Proteinele glutenice influenteaza decisiv desfasurarea procesului tehnologic si calitatea painii. Ele intervin in urmatoarele procese:

- la framantare, leaga aproximativ jumatate din apa absorbita de faina;

- in urma hidratarii si actiunii mecanice de framantare formeaza glutenul sub forma unei retele de filme proteice de care depind in cea mai mare parte proprietatile reologice ale aluatului, rezistenta, extensibilitatea, elasticitatea, consistenta ;

- la fermentare, reteaua glutenica retine gazele de fermentare conducand la obtinerea produselor afanate;

- la coacere, in urma coagularii formeaza scheletul proteic al painii cu rol important in fixarea formei si volumului acesteia;

- produsele de hidroliza cu grupare amino libera participa in reactia Maillard de formare a melanoidinelor care intervin in colorarea cojii,

- intervin in formarea substantelor de aroma;

- reduc viteza de invechire a painii.

Sintetic, principalele proteine ale fainii de grau si caracteristicile lor sunt prezentate in figura 1.4.

Fig 1.4. Principalele proteine ale fainii de grau

Hidratii de carbon (glucidele). Ocupa proportia cea mai mare in compozitia fainurilor depasind in fainurile de extractie mica 82% .

Dintre glucide, amidonul este componentul cu ponderea cea mai mare in fainurile de grau. El este prezent practic numai in endosperm si de aceea continutul lui descreste cu cresterea extractiei fainii, mai accentuat pentru extractii peste 70%. Pentru extractie pana la 70%, continutul de amidon variaza intre 75 si 80-82%, iar peste aceste extractii scade ajungand la circa 67% pentru extractii de 90% (fig.1.4.).

Amidonul este un poliglucid nefermentescibil format din doua componente macromoleculare, amiloza si amilopectina. Amiloza consta din lanturi liniare formate din resturi de glucoza legate a (1,4), iar amilopectina din lanturi ramificate, in care ramificatiile sunt fixate pe lantul principal prin legaturi a

Fig. 1.4. Variatia continutului de amidon cu extractia fainii

In fainuri, amidonul este prezent sub forma de granule de diferite forme, lenticulare si rotunde, de marimi diferite si cu diferite grade de deteriorare mecanica, in functie de soiul graului din care s-au obtinut, de conditiile climatice, de cultura si de intensitatea macinisului.

Marimea granulei de amidon de grau variaza in limitele 1-30 mm. Din punct de vedere calitativ, in fainuri sunt prezente granule de amidon intacte si granule de amidon deteriorate, corodate. Cu cat actiunea mecanica de macinare este mai intensa si sticlozitatea bobului mai mare, cu atat deteriorarea granulei este mai mare.

Structura granulei de amidon

Amidonul nativ de grau este birefringent in lumina polarizata cu o structura partial cristalina. Cristalinitatea este atribuita amilopectinei. In zonele cristaline amilopectina formeaza helixuri duble aranjate intr-o structura ordonata, unde un rol important il au legaturile de hidrogen.

Dintre granule, cele mici au grad de cristalinitate mai mare decat granulele mari. Gradul de cristalinitate al amidonului este estimat la 0-60%.

Pe baza datelor acumulate, se admite pentru granula de amidon de grau o structura in straturi, care se deosebesc prin indici de refractie, densitate, cristalinitate si rezistenta la atacul enzimatic.Rezistenta diferita fata de enzime a acestor straturi este evidentiata de faptul ca hidroliza granulei are loc prin canale radiale "in dinte de fierastrau". Straturile amorfe si cristaline inconjoara o regiune centrala (hilum) care prezinta rezistenta mare la actiunea enzimelor.

Moleculele de amidon se orienteaza radial, respectiv perpendicular pe inelele cristaline/ amorfe si pe suprafata granulei. La suprafata granulei de amidon sunt prezente cantitati mici de lipide , proteine si minerale.

Rolul tehnologic al amidonului

Amidonul intervine in urmatoarele procese:

la framantarea aluatului, participa la hidratarea fainii, un rol important in acest proces avandu-l granulele de amidon deteriorate mecanic;

in aluat, granulele de amidon fiind inconjurate de pelicule proteice, marimea granulei influenteaza valoarea fortelor de interactiune si deci insusirile reologice ale aluatului;

in timpul procesului de fermentare, in urma hidrolizei de catre enzimele amilolitice formeaza maltoza, principalul glucid fermentescibil din aluat. Acesta, in urma fermentarii produsa de drojdie, formeaza dioxidul de carbon care afaneaza aluatul;

in procesul de coacere, insusirea amidonului de a gelatiniza are un rol deosebit, granulele de amidon preluand functii importante prin legarea apei eliberata de proteine in urma coagularii;

maltoza formata in urma hidrolizei enzimatice a amidonului participa la formarea culorii cojii si a substantelor de aroma;

joaca rolul principal in invechirea painii.

Poliglucidele neamidonoase. Se gasesc in peretii celulelor si in invelisul bobului. Se impart in trei grupe: celuloza, b- glucani si pentozani. Intre acestia predomina poliglucidele necelulozice.

Celuloza. Este prezenta in proportie insemnata in straturile periferice ale bobului si aproape absenta in endosperm. De aceea continutul in celuloza al fainurilor este mic pentru extractii sub 70% si creste pentru extractii peste 70%.

b- Glucanii sunt prezenti in cantitate mica in grau.

Pentozanii. Bobul de grau contine circa 7% pentozani. Cea mai mare parte a acestora se gaseste in invelis si stratul aleuronic si foarte putin in endosperm (1,27-2,33%).

In urma macinarii, partea principala a pentozanilor ramane in tarate. In faina, continutul de pentozani este de 1,2-4,2%. Sunt mai bogate in pentozani fainurile de extractie mare, care contin si parti din straturile periferice ale bobului, fata de cele de extractii mici.

Dupa solubilitatea lor, pentozanii se impart in: pentozani solubili in apa si pentozani insolubili in apa (60% din total).

Rolul pentozanilor in panificatie

Pentozanii au proprietatea de a absorbi cantitati mari de apa, din care cauza pot influenta distributia apei in aluat si paine. Pentozanii solubili absorb o cantitate mare de apa, de circa trei ori mai mare decat masa lor (raportata la substanta uscata), iar pentozanii insolubili de 10 ori mai mare.

Pentozanii solubili in apa maresc consistenta si timpul de dezvoltare a aluatului si imbunatatesc calitatea painii, in timp ce pentozanii insolubili in apa maresc consistenta aluatului dar reduc timpul de framantare si volumul painii.

Se apreciaza ca prezenta in faina a pentozanilor solubili in apa este indispensabila pentru obtinerea painii cu volum normal.

Glucidele solubile in apa Sunt formate din dextrine, zaharoza, maltoza, glucoza, fructoza si mici cantitati de rafinoza si trifructozan. Continutul de glucide fermentescibile, zaharoza, glucoza, fructoza, maltoza in care zaharoza este predominanta (80%) este de 1,1-1,8%, continutul lor crescand cu extractia fainii .

Lipidele. Sunt prezente in cantitate mica in fainuri. Continutul lor creste cu gradul de extractie al fainii, ele fiind localizate in principal in germene si stratul aleuronic (sub forma de lipide de rezerva) si mai putin in endosperm .

In fainuri, lipidele se gasesc sub forma de lipide simple (mono-,di- si trigliceride, acizi grasi liberi) care sunt predominante si lipide complexe (lecitina), in cantitati mici.

Trigliceridele reprezinta principalele lipide ale graului si fainurilor de grau.

Dupa polaritate, lipidele din faina se impart in lipide nepolare (gliceride, acizi grasi liberi) reprezentand 59% din totalul de lipide si lipide polare, fosfolipide (26%) si glicolipide (15%).

Din punct de vedere al extractibilitatii, lipidele fainii se impart in doua grupe: lipide extractibile si lipide neextractibile (fig. 1.5.).

Lipidele extractibile sunt formate din lipide libere ( 60%) care se pot extrage cu eter de petrol, in care intra majoritatea trigliceridelor si acizilor grasi, si lipide legate(40%), formate din trigliceride(1/3)si fosfolipide si glicolipide(2/3).

Fig.1.5. Clasificarea lipidelor din faina

Cea mai mare parte a lipidelor legate sunt fixate de proteine. Glutenina contine circa 80% dintre acestea, iar gliadina 5%. Lipidele legate de glutenina sunt lipide polare si nepolare, iar lipidele legate de gliadina si albumine sunt mai ales nepolare.

Lipidele neextractibile cuprind lipidele aderente la granula de amidon (SL) si se extrag cu apa saturata cu butanol (WSB) la 90-100°C. Ele reprezinta aproximativ 0,6% fata de total lipide. Sunt formate din fosfolipide, glicolipide si acizi grasi.

Rolul lipidelor in panificatie Desi sunt prezente in proportie mica, lipidele fainii joaca un rol tehnologic important deoarece in aluat ele formeaza complecsi cu proteinele si amidonul influentand proprietatile reologice ale aluatului, calitatea painii si prospetimea ei.

Sarurile minerale. Continutul de saruri minerale al fainurilor variaza dupa curba lui Mohs (fig.1.6.) Din curba rezulta ca fainurile cu extractie pana la 50% au o variatie mica a continutului mineral cu gradul de extractie, fainurile cu extractie de 50-94% au o variatie foarte mare a continutului mineral cu gradul de extractie datorita continutului mineral mare al stratului aleuronic (7% din masa sa), prezent in aceste fainuri, pentru ca la extractii mai mari de 94% variatia sa fie mai mica, aceste fainuri continand mult invelis (pericarpul contine 3,5% substante minerale fata de masa sa).

Fainurile contin o serie de elemente minerale, fosfor, calciu, magneziu, fier, potasiu,

sodiu, zinc, clor s.a.. Cele mai multe (fosforul, calciu, magneziu, fierul) sunt prezente sub forma de compusi insolubili a caror proportie creste cu gradul de extractie.

Fig. 1.6. Variatia continutului mineral al fainurilor de grau cu gradul de extractie (curba lui Mohs)

Vitaminele. Fainurile contin vitamine din grupul B- B₁, B₂, B₆, vitamina PP, unele cantitati de acid folic si acid pantotenic precum si vitamina E.

Datorita repartitiei neuniforme in bob a vitaminelor continutul lor in faina creste cu gradul de extractie. Fainurile de extractii mici sunt sarace in vitamine, iar cele de extractii mari au un continut apreciabil.

Continutul de vitamine variaza cu soiul graului. Graul tare este mai bogat in vitaminele B₁ si PP, in timp ce graul moale contine mai mult vitaminele B₆, acid folic, acid pantotenic. Conditiile climatice influenteaza putin continutul de vitamine. Prin macinare o parte importanta de vitamine este indepartata, din vitaminele complexului B pierzandu-se aproximativ 65%.

Pigmentii. Fainurile contin pigmenti carotenoidici, xantofile si flavone. Carotenii si xantofilele (hidroxi α- carotenul) se gasesc in endosperm si deci in fainurile albe, iar flavonele (si dintre acestea tricina) in partile periferice ale bobului si de aceea sunt prezenti in fainurile negre. In cantitati mai mari, carotenii sunt prezenti in germene.

Continutul de pigmenti carotenoidici ai fainii este de 0,1-0,4 mg/100 g faina, din care β-carotenul reprezinta 2-12%, iar xantofila si esterii ei 71- 88%.

Dintre flavone este prezenta tricina (trihidroxi, dimetoxi flavona). Mai sunt prezenti produsi de descompunere a clorofilei de coloare galben-bruna.

Compozitia biochimica a fainii

Continutul de enzime al fainii depinde de gradul de extractie, de conditiile climatice din perioada de maturizare si recoltare, gradul de maturizare biologica a bobului, eventualele degradari pe care le sufera boabele inainte sau dupa recoltare (incoltire, atacul plosnitei graului s.a.), soiul graului.

In bobul de grau enzimele sunt concentrate in cea mai mare parte in germene, la periferia endospermului (stratul subaleuronic) si stratul aleuronic. De aceea fainurile de extractie mica au un continut mai mic de enzime decat fainurile de extractie mare, care contin parti periferice ale bobului in proportie mai mare.

Enzimele prezente in faina fac parte din clasele hidrolaze, oxido-reductaze, transferaze, liaze, sintetaze, izomeraze.

Pentru panificatie cele mai importante sunt hidrolazele si oxidoreductazele.

hidrolaze: enzime amilolitice, enzime proteolitice, lipaze, pentozanaze, fitaza;

oxido-reductaze: lipoxigenaza, catalaza, peroxidaza, asorbat-oxidaza, dehidroascorbat reductaza, protein sulfhidril reductaza

Hidrolazele

Enzimele amilolitice Fainurile de grau contin α si β- amilaza. Ele hidrolizeaza legaturile α(1,4) din structura poliglucidelor.

α- Amilaza, in fainurile normale, este prezenta sub forma de urme. Ea este absenta in fainurile provenite din grane sticloase sau cultivate si recoltate in conditii de climat secetos si este prezenta in cantitati mari in fainurile provenite din grau incoltit (creste de aproximativ 100 ori).

β-Amilaza este prezenta in cantitati suficiente pentru sistemul aluat.

Amilazele sunt prezente in fainuri (ca si in bob) partial in stare legata, inactiva, aproximativ 1/3 din total si partial in stare libera, activa.

Actiunea pe care o produc asupra amidonului consta intr-o actiune de corodare (de sensibilizare a granulei), actiune de lichefiere si actiune de dextrinizare pentru α-amilaza si intr-o actiune de zaharificare pentru β- amilaza.

Cele doua amilaze se deosebesc nu numai prin actiunea asupra granulei de amidon, ci si prin parametri optimi de activitate.

α- Amilaza este termorezistenta si acidosensibila. Activeaza optim la pH 4,5-5 si la temperatura de 60-66°C; la 75°C este inactivata in proportie de 50%, iar la 83°C este distrusa complet. Aceste valori scad cu scaderea pH-ului. Este activata de ionii de Ca⁺².

β- Amilaza este mai sensibila la temperatura si mai rezistenta la aciditate decat α- amilaza. Activeaza optim la pH de 4,6 -5 si la temperatura de 48-51⁰C, la 60⁰C este inactivata in proportie de 50%, iar la 70-75⁰C este distrusa complet. Contine grupari -SH in centrul sau activ, esentiale pentru activitatea enzimei. Temperaturile optime si de inactivare ale amilazelor sunt influentate de pH.

La pH-ul de 2,5 si temperatura de 30⁰C sunt inactivate ambele enzime.

Enzimele amilolitice sunt din punct de vedere tehnologic cele mai importante enzime. Catalizand hidroliza amidonului, ele asigura aluatului necesarul de glucide fermentescibile.

Enzimele proteolitice (proteaze) sunt prezente in cantitate mica in fainurile din grau sanatos, dar sunt in cantitati mari in fainurile din grau atacat de plosnita graului si in cea provenita din grau incoltit (creste de 10- 20 de ori).

Ca si amilazele , proteazele sunt prezentate partial in stare legata, inactiva, aproximativ ¾ din total si partial in stare libera activa. Enzima legata este complexata cu proteinele si este stabila termic la 50⁰C, fata de enzima libera care este instabila la 50⁰C.

La pH-ul din aluat de 5,8 numai 10-25% din enzimele proteolitice ale fainii sunt extractibile si cedate aluatului.

Din punct de vedere al mecanismului de actiune, enzimele proteolitice ale fainii se impart in :

proteinaze, care actioneaza in interiorul lantului polipeptidic (sunt endopeptidaze) si au actiune de inmuiere a aluatului. Au fost studiate pe azocazeina si edestina;

peptidaze, care actioneaza la capetele lantului polipeptidic (sunt exopeptidaze) eliberand aminoacizi (N solubil). Au fost studiate pe hemoglobina. Se impart in carboxipeptidaze, care hidrolizeaza legaturile peptidice ale aminoacizilor marginali cu grupare carboxilica libera si aminopeptidaze, care hidrolizeaza legaturile peptidice ale aminoacizilor marginali cu grupare amino libera.

In fainuri predomina proteinazele (enzime de inmuiere).

Enzimele proteolitice, catalizand hidroliza proteinelor, sunt importante tehnologic pentru proprietatile reologice ale aluatului si pentru formarea de aminoacizi care participa la formarea melanoidinelor ce coloreaza coaja painii si pentru formarea substantelor de aroma.

Lipaza se gaseste in cantitati mici in fainuri (2-3 u.L/g). Cele mai bogate sunt fainurile de extractie mari si cele mai sarace fainurile de extractii mici, deoarece in bob enzima este localizata mai ales, in germene, stratul aleuronic si in cantitati foarte mici in endosperm.

Lipaza hidrolizeaza gliceridele din faina eliberand acizi grasi si glicerina. Hidroliza are loc in trepte, eliberand, in primul rand, acizii grasi din pozitiile 1 si 3. Activeaza optim la pH 7,4 si temperatura de 38⁰C. Umiditatea optima a substratului este de 20%, dar ea activeaza si la umiditati mai scazute, pana la 8%, nefiind inhibata in absenta apei libere. Acest lucru face ca lipaza sa actioneze in timpul maturizarii graului si fainii. Acizii grasi eliberati, intre care acidul linoleic este preponderent, sunt substrat pentru lipoxigenaza.

In timpul framantarii si fermentarii activitatea lipazei fainii este foarte redusa.

Fitaza este o fosfataza care hidrolizeaza acidul fitic si fitina (sarea dubla de calciu si magneziu a acidului fitic) formand acid fosforic si inozitol, respectiv fosfati acizi de calciu si magneziu, acid fosforic si inozitol.

Fitaza este puternic activata la incoltire (de circa 8 ori). Ea actioneaza in aluat marind gradul de asimilare a calciului si fierului din paine.

Activeaza optim la pH 5 si temperatura de 55⁰C. Este relativ termostabila, astfel ca actioneaza in prima parte a coacerii. Enzima nu-si pierde activitatea timp de 10 min la 80⁰C, dar se inactiveaza rapid dupa 80⁰C. Stabilitatea termica a enzimei este dependenta de pH; la pH scazut este putin stabila, cere pentru activitate Mg²⁺.

Este importanta din punct de vedere nutritional.

Pentozanazele Sunt grupate sub numele de pentozanaze sau hemicelulaze sau xilanaze, enzime capabile sa hidrolizeze arabinoxilanii prezenti in faina.

Oxido-reductazele

Oxido-reductazele fainii pot fi impartite in doua grupe:

enzime care necesita pentru activitatea lor oxigenul molecular : lipoxigenaza, polifenoloxidaza, ascorbat oxidaza, sulfhidril oxidaza;

enzime care au ca substrat sau necesita prezenta apei oxigenate: catalaza, peroxidaza.

Lipoxigenaza

Enzima catalizeaza oxidarea in prezenta oxigenului molecular a acizilor grasi polinesaturati, 1,4 pentadienici, forma cis, adica cei care au duble legaturi separate printr-o grupare metilen, in pozitia w (acizii linoleic si linolenic), in stare libera sau sub forma de monogliceride si nu oxideaza acizii din structura trigliceridelor.

Reactia conduce la formarea hidroperoxizilor acizilor grasi.

Activeaza optim la pH 6-6,5 si temperatura de 45⁰C. La 65⁰C prezinta numai urme de activitate.

In aluat are rol de albire si de imbunatatire a proprietatilor reologice ale aluatului. Efectul este slab datorita continutului redus de enzima in fainuri.

Polifenoloxidaza oxideaza compusii fenolici formand chinone, care dupa o serie de reactii, conduce la polimeri colorati in brun.

Tirozinaza este o fenoloxidaza. In prezenta oxigenului ea catalizeaza oxidarea tirozinei cu formarea de melanine conducand la inchiderea culorii miezului.Activeaza optim la pH 4,7-5,2.

Ascorbat oxidaza este o globulina. Catalizeaza oxidarea acidului ascorbic la acid dehidroascorbic (DHA) in prezenta oxigenului. Activeaza optim la pH 6,3.

Dehidroascorbat reductaza catalizeaza reducerea acidului dehidroascorbic la acid ascorbic.

Sulfhidril oxidaza oxideaza glutationul redus la glutation oxidat eliberand apa oxigenata. Dispar astfel unele grupari tiol si se formeaza apa oxigenata care faciliteaza activitatea enzimelor catalaza si peroxidaza.

Catalaza Continutul in catalaza al fainurilor este influentat de extractia fainii si soiul graului. Cele mai bogate sunt fainurile de extractii mari si cele provenite din grane de primavara, care contin de circa 5 ori mai multa enzima decat cele de toamna.

Peroxidaza catalizeaza oxidarea, cu ajutorul apei oxigenate, a gruparilor fenolice si aminice. Ea poate, de asemenea, sa produca reticularea covalenta a proteinelor si pentozanilor analog cu cea produsa de polifenoloxidaza.

Catalaza si peroxidaza, prin gruparea lor hematinica, sunt capabile sa oxideze lipidele nesaturate cu aparitia de radicali liberi, intermediari, provocand deci reactii similare cu cele catalizate de lipoxigenaza.

Diferentele existente in compozitia chimica si biochimica a fainurilor de diferite extractii se reflecta in calitatea painii. Painea obtinuta din fainuri de extractie mica are miezul mai bine afanat decat cea obtinuta din fainuri de extractie mare. In schimb, painea obtinuta din fainuri de extractie mare, ca urmare a continutului mai mare de enzime are aroma mai pronuntata.

Incarcarea microbiologica a fainii

Faina contine o microbiota foarte variata. Concentratia ei reprezinta 10-10⁶ ufc/g faina (unitati formatoare de colonii).

In fainurile normale, microbiota este formata in principal din bacterii si in proportie mai mica din drojdii si mucegaiuri.

Continutul de drojdii al fainurilor este de 0-10³ celule/g.

Bacteriile prezente in faina joaca un rol important in fermentatia lactica din aluat.

Nu este admisa prezenta in faina a bacteriilor patogene

Insusiri organoleptice, fizice, chimice si coloidale ale fainii

Insusirile organoleptice ale fainii sunt: culoarea, gustul, mirosul.

Culoarea fainii este data de culoarea alb- galbena a particulelor provenite din endosperm, care contine pigmenti carotenoidici si de culoarea inchisa a taratelor prezente in faina, care contine pigmenti flavonici. Pe masura ce creste gradul de extractie creste proportia de tarate si culoarea fainii se inchide .

Culoarea mai este influentata si de marimea particulelor. Particulele mari arunca umbra pe suprafata fainii, astfel ca nuanta acesteia este mai inchisa. Micsorarea granulozitatii fainii prin macinare conduce la deschiderea culorii fainii.

Culoarea fainurilor mai poate fi influentata de prezenta malurii sau a altor particule straine.

Mirosul si gustul Faina de grau sanatoasa are gust putin dulceag si miros placut, specific. Mirosul si gustul de iute, de ranced, de mucegai dovedesc alterarea fainii sau prezenta unor seminte de buruieni neindepartate in curatatorie.

Gustul puternic dulceag este dat de germinarea graului, iar gustul fad se intalneste la faina supraincalzita la macinare.

Faina este sensibila la mirosurile puternice din mediu. Ea poate sa preia mirosuri straine in timpul transportului sau a depozitarii, daca in apropiere se afla substante cu miros puternic (ex. petrol, benzina, fenol).

Cel mai frecvent, mirosul anormal al fainii este dat de substantele care se formeaza in faina in urma descompunerii unor componente ale acesteia, atunci cand este depozitata in conditii necorespunzatoare.

Toate aceste fainuri sunt nepanificabile.

Aspectul general se refera la prezenta impuritatilor mari, vizibile cu ochiul si la infestare.

Insusiri fizice

Granulozitatea (finetea) Se refera la marimea particulelor care o compun, respectiv la proportia de particule mai mari si particule mai mici.

Granulozitatea fainii este influentata de intensitatea de macinare, de gradul de extractie si de soiul graului din care se obtine.

Conform standard-ului roman de faina, pentru faina alba particulele cu marimea sub 125 mm reprezinta 50 -90%, iar cele mai mari de 180 mm nu trebuie sa depaseasca 10%. Pentru fainurile semialbe si negre, particulele cu marimea sub 180 mm reprezinta 50-90%, iar cele mai mari de 0,5 mm nu trebuie sa depaseasca 6 respectiv 8%.

Soiul graului: fainurile provenite din grane fainoase, moi au particule mai mici fata de fainurile provenite din grane sticloase. Pentru fainurile provenite din grane moi, continutul de particule mai mari de 45mm nu depaseste 10%, in timp ce pentru fainurile provenite din grane sticloase acestea sunt in proportie mult mai mare.

Granulozitatea fainii influenteaza :

Capacitatea fainii de a absorbi apa. Cu cat particulele de faina sunt mai mici, cu atat faina absoarbe mai multa apa. Cantitatea marita de apa absorbita de faina se datoreaza continutului mai mare de amidon deteriorat si suprafetei specifice mai mari a particulelor de faina. Intre continutul de granule de amidon deteriorat si cantitatea de apa absorbita exista o relatie directa. De asemenea umflarea particulelor de faina decurge mai repede.

Proprietatile reologice ale aluatului Aluaturile obtinute din fainuri cu granulozitate mare sunt mai fibroase, mai tenace, mai rezistente, fata de cele obtinute din fainuri de granulozitate mica, care expunand o suprafata mare fata de enzime isi reduc consistenta mai pronuntat la fermentare. Pentru fainurile cu granulozitate fina formarea aluatului are loc mai repede.

Activitatea enzimelor amilolitice Cu cat particulele de faina sunt mai mici, cu atat mai multe vor fi granulele de amidon deteriorate prin efectul mecanic de macinare si deci mai atacabile la actiunea β- amilazei.

La granele sticloase, desi dimensiunea particulelor de faina este mai mare, granulele de amidon sunt deteriorate la macinare mai mult decat in cazul granelor moi si ca urmare sunt mai usor atacabile de β- amilaza . Aceste fainuri au capacitate mare de a forma glucide fermentescibile.

Calitatea painii Granulozitatea fainii influenteaza volumul painii, porozitatea si culoarea cojii.

Painea obtinuta din faina cu granulozitate mare are volum mic, porozitate nedezvoltata si coaja palida, datorita capacitatii mici de formare a glucidelor fermentescibile.

Painea obtinuta din faina cu granulozitate mica are volum mic, miez inchis la culoare, datorita proteinelor usor atacabile si are coaja intens colorata, datorita capacitatii mari de a forma glucide fermentescibile.

Painea de cea mai buna calitate se obtine din faina cu particule de marime optima. Optimul de granulozitate al fainii depinde de calitatea ei. Cu cat calitatea fainii este mai buna cu atat faina trebuie sa fie mai fina.

Din punct de vedere al insusirilor de panificatie este necesar ca faina sa aiba particule cat mai omogene.

Gradul de asimilare al painii Cresterea marimii particulelor de faina fata de marimea optima reduce gradul de asimilare al painii.

Randamentul in paine este de obicei cu atat mai mare cu cat faina este de granulatie mai mica. La o faina cu granulozitate mare randamentul poate sa scada cu 2-3%.

Insusirile chimice

Aciditatea Fainurile si toate produsele de macinare ale cerealelor prezinta reactie acida.

Aciditatea fainurilor este data de fosfatii acizi de calciu si magneziu rezultati prin hidroliza fitinei sub actiunea enzimei fitaza. Sub actiunea aceleasi enzime acidul fitic este hidrolizat cu formare de acid fosforic care intra in compozitia acizilor liberi din fainuri. Acidul fosforic mai poate apare prin hidroliza partiala a mononucleotidelor sub actiunea nucleofosfatazelor.

Aciditatea fainii mai este data de acizii grasi liberi formati prin hidroliza trigliceridelor sub actiunea enzimei lipaza si de aminoacizii rezultati prin hidroliza proteinelor, in componenta carora intra in cantitate mare acidul glutamic.

In fainurile provenite din grane prost conservate, la umiditate si temperaturi ridicate se pot dezvolta bacterii (heterofermentative)cu formarea unor acizi : acid lactic, acetic, succinic, citric, malic etc care maresc aciditatea fainii.

Aciditate mare are si faina veche si cea obtinuta din grau incoltit datorita activitatii lipazei.

Aciditatea fainii variaza cu extractia ei . Ea este cu atat mai mare cu cat extractia fainii este mai ridicata. Fainurile de extractii mici, care provin din endosperm, au deci continut mineral (0,45%) si grasimi (0,5%) in cantitati mici, au aciditate mai redusa (2-2,2 grade) decat fainurile de extractii mari care continand mai multe substante minerale (1,2%) si grasimi (1,3%) au aciditate mai mare (3-4 grade).

Insusiri coloidale

Insusirea de a forma gluten Aceasta insusire este specifica fainii de grau, graul fiind singura cereala capabila sa formeze gluten.

Substantele proteice insolubile in apa, glutenina si gliadina, poseda proprietatile coloizilor hidrofili, in special proprietatea de a absorbi si de a se umfla in apa. In aceasta situatie, la framantarea aluatului cele doua proteine absorb apa si sub actiunea mecanica de framantare se unesc si formeaza o masa elastica si capabila sa se extinda numita gluten.

Glutenul umed se obtine prin spalarea aluatului. El reprezinta un gel coloidal cu masa moleculara mare, numit si gel de gluten. Este format dintr-o asociere de molecule neomogene. Contine 200-250 % apa fata de substanta sa uscata si circa 70% fata de masa umeda a glutenului. Substanta uscata a glutenului este formata din 75-90% proteine glutenice, restul de 25-10% fiind formata din lipide 2-4%, albumine si globuline 3-4 %, glucide (inclusiv amidon) 8-10%, substante minerale 0,7%. Continutul de substante neglutenice depinde de conditiile de spalare a aluatului, durata si minutiozitatea acesteia, prin spalare indepartandu-se componentele solubile, amidonul si taratele.

Prezenta substantelor neproteice in compozitia glutenului se explica prin capacitatea proteinelor glutenice de a retine prin adsorbtie acesti compusi si de a interactiona cu ei formand complecsi (cu lipidele si glucidele).

Continutul de gluten umed al fainii variaza in limite largi, 15-50%. Pentru o faina panificabila continutul minim de gluten este de 22%, respectiv 7,0 % substante proteice.

Glutenul este caracterizat de proprietati reologice: elasticitate, extensibilitate, rezistenta la intindere, fluaj (capacitatea de a se deforma sub greutate constanta). Cu cat glutenul este mai elastic si mai rezistent la intindere, cu atat el este mai puternic si cu cat este mai extensibil si se deformeaza mai mult atunci cand este lasat in repaus (fluaj), cu atat este de calitate mai slaba.

Proprietatile de panificatie (tehnologice) ale fainii

Proprietatile de panificatie caracterizeaza comportarea tehnologica a fainii. Acestea sunt:

capacitatea de hidratare;

capacitatea de a forma gaze;

puterea fainii;

capacitatea de inchidere a culorii.

1. Capacitatea de hidratare

Capacitatea de hidratare reprezinta proprietatea fainii de a absorbi apa atunci cand    vine in contact cu ea la prepararea aluatului.

Se deosebesc:

- capacitatea de hidratare farinografica ;

- capacitatea de hidratare tehnologica (de panificatie).

Capacitatea de hidratare farinografica (absorbtia farinografica) se defineste prin numarul de ml de apa absorbiti de 100 g faina pentru a forma un aluat de consistenta standard. Se considera consistenta standard, consistenta de 0,5 kgf.m. sau 500 U.F. (unitati farinografice) sau 500 U.B. (unitati Brabender).Aceasta valoare s-a ales pe baza experientei practice, cand s-a constatat ca majoritatea proceselor din aluat decurg optim la aceasta consistenta.

Capacitatea de hidratare tehnologica (absorbtia tehnologica sau de panificatie) se defineste prin numarul de ml de apa absorbiti de 100 g faina la framantare pentru a forma un aluat cu cele mai bune posibile proprietati reologice si painea cea mai buna posibila.

Capacitatea de hidratare farinografica, in unele cazuri, coincide cu capacitatea de hidratare tehnologica. Sunt cazuri, insa, cand in functie de calitatea si de tehnologia aplicata ele difera intre ele .

Capacitatea de hidratare a fainii depinde de hidratarea proteinelor si amidonului si de extractia si umiditatea fainii.

Valorile normale ale capacitatii de hidratare, pentru fainurile de extractii diferite sunt:

faina neagra 58-64%;

faina semialba 54-58% ;

faina alba 50-55%.

2. Capacitatea de a forma gaze Este caracterizata de cantitatea de gaze care se degaja intr-un aluat preparat din faina, apa, drojdie, fermentat in anumite conditii de timp si temperatura. Se exprima prin ml de dioxid de carbon care se formeaza intr-un aluat preparat din 100g faina, 60 ml apa si 10g drojdie presata (exces), fermentat 5 h la 30⁰C.

Capacitatea fainii de a forma gaze este influentata de:

- continutul in glucide proprii ale fainii;

- capacitatea fainii de a forma glucide fermentescibile.

Continutul de glucide proprii ale fainii Fainurile contin cantitati mici de glucide fermentescibile (1,1%, in fainurile albe, 1,5% in fainurile semialbe, 1,8% in fainurile negre).

Ele sunt formate in proportie de 80% din zaharoza, iar restul de 20%, din glucoza, fructoza, maltoza

In procesul tehnologic aceste glucide sunt fermentate in primele 2-3 ore, astfel incat in fazele finale ale acestuia, cantitatea de gaze formate pe seama glucidelor proprii este practic neinsemnata.

Cu toate acestea, ele joaca un rol important in fermentarea aluatului deoarece declanseaza procesul de fermentare.

Capacitatea fainii de a forma glucide fermentescibile este proprietatea aluatului preparat din faina si apa de a forma la o anumita temperatura si intr-un anumit interval de timp o cantitate de maltoza.

Dupa metoda Ramsay, drept indice pentru capacitatea fainii de a forma glucide se considera cantitatea de maltoza exprimata in mg, care se formeaza intr-o suspensie de 10g faina si 90 ml solutie tampon cu pH 4,6-4,8 dupa o ora de infuzie la 27⁰C.

Maltoza se formeaza in aluat prin hidroliza amidonului sub actiunea enzimelor amilolitice. Ca urmare, cantitatea de maltoza care se formeaza este conditionata de doi factori:

- cantitatea de enzime amilolitice;

- gradul de deteriorare a granulei de amidon.

Importanta tehnologica a capacitatii fainii de a forma gaze

Capacitatea fainii de a forma gaze influenteaza volumul si porozitatea painii si culoarea cojii.Prin cunoasterea acestei proprietati a fainii se poate prevedea intensitatea procesului de fermentare in diferite stadii ale procesului tehnologic, foarte importante fiind fazele de dospire finala si coacere. Fainurile cu capacitate redusa de a forma gaze nu asigura o intensitate suficienta a procesului de fermentare in fazele finale ale procesului tehnologic si ca urmare painea se obtine cu volum mic, nedezvoltat. In cazul fainurilor cu capacitate mare de formare a gazelor volumul painii si porozitatea ei vor depinde de proprietatile reologice ale aluatuluide si de capacitatea lui de a retine gazele . Cresterea volumului painii are loc pana la o valoare maxima, care corespunde capacitatii aluatului de a retine gazele.

Culoarea cojii se formeaza la coacere prin interactiunea dintre glucidele reducatoare si aminoacizi. Reactia este neenzimatica si conduce la formarea unor substante de culoare inchisa numite melanoidine. Pentru ca painea sa aiba o coaja de culoare normala este necesar ca in momentul introducerii in cuptor, aluatul sa contina minim 2-3 % la s.u. glucide nefermentate. Daca aceasta conditie nu este satisfacuta coaja se obtine de culoare palida, chiar daca se maresc durata si temperatura de coacere. De aceea, in practica, faina cu capacitate mica de formare a glucidelor fermentescibile se numeste "tare la foc". De obicei fainurile albe sunt tari la foc.

3. Puterea fainii Caracterizeaza capacitatea fainii de a forma un aluat care sa aiba dupa framantare si in cursul fermentarii si dospirii anumite proprietati reologice (consistenta, stabilitate, elasticitate, inmuiere).

Puterea fainii este o notiune complexa. Ea include o serie de indici calitativi ai fainii care se refera la comportarea tehnologica a acesteia, respectiv obtinerea unui aluat care sa-si mentina forma si sa retina gazele de fermentare, adica a unui aluat care sa fie elastic si in acelasi timp extensibil, capabil sa se extinda sub presiunea gazelor de fermentare.

Puterea fainii se determina prin trasarea curbei farinografice si exprimarea caracteristicilor acesteia printr-o singura valoare, in unitati conventionale, cu ajutorul riglei valorimetrice.

Clasificarea granelor si fainurilor dupa putere, se prezinta in tabelul 1.2

Tabel 1.2. Clasificarea fainurilor dupa putere

Factorii care influenteaza puterea fainii:

Puterea fainii este influentata de cantitatea si calitatea substantelor proteice,de activitatea enzimelor proteolitice si a activatorilor proteolizei.

4. Capacitatea de inchidere a culorii fainii in timpul procesului tehnologic

Culoarea miezului painii depinde in mod direct de culoarea fainii, in sensul ca dintr-o faina inchisa la culoare se obtine paine cu miez de culoare inchisa, iar dintr-o faina de culoare deschisa se obtine paine cu miez de culoare deschisa.Sunt cazuri insa cand dintr-o faina de culoare deschisa se obtine paine cu miez corespunzator mai inchis la culoare.Acest lucru se datoreaza inchiderii culorii fainii in timpul procesului tehnologic.

Proprietatea fainii de a-si inchide culoarea in timpul procesului tehnologic este conditionata de prezenta enzimei tirozinaza (fenoloxidaza) si a enzimelor proteolitice, care in urma hidrolizei proteinelor formeaza aminoacidul tirozina, substratul enzimei tirozinaza. Tirozina in prezenta oxigenului si a enzimei tirozinaza este oxidata cu formarea ca produsi finali a melaninelor, produsi de culoare inchisa, care realizeaza efectul de inchidere a culorii fainii in timpul prelucrarii ei.In general, tirozinaza este prezenta in cantitate suficienta in faina, astfel ca, inchiderea culorii fainii este dependenta de cantitatea de tirozina, deci de activitatea enzimelor proteolitice.De aceea, mai ales fainurile de calitate slaba in care proteoliza in aluat este accentuata, se inchid la culoare in timpul procesului tehnologic.

1. 2. Fainuri din alte cereale si legume

Fainuri din alte cereale

Fainurile din cereale, altele decat graul, se folosesc in special la prepararea painii multicereale. In aceasta categorie intra fainuri, fulgi, boabe maruntite, tarate obtinute din secara, ovaz, orz, orez, porumb, mei, hrisca.

Pentru prepararea painii de secara , datorita particularitatilor fainii de secara (amidon mai usor hidrolizabil de amilaze, prezenta unei cantitati mari de α-amilaza activa, gelatinizarea amidonului la temperaturi mai joase, proteine care nu formeaza gluten) regimul tehnologic se deosebeste esential de cel al painii de grau.

Caracteristica lui principala este aciditatea mare, care este necesara franarii activitatii α - amilazei la coacere si obtinerii unei peptizari optime a proteinelor. Prin peptizarea unei parti a proteinelor proprietatile reologice ale aluatului se modifica, acesta devenind capabil sa retina gazele si sa-si mentina forma. Lipsa scheletului glutenic face ca aluatul de secara sa aiba capacitatea mica de mentinere a formei, motiv pentru care acesta se coace, in general, in forme.

Aciditatea mare a aluatului de secara, de 10-12 grade se obtine prin cultivarea timp indelungat a microbiotei proprii, spontane a fainii.

Procesul tehnologic de preparare a aluatului de secara cuprinde doua cicluri: unul de cultivare, in mai multe trepte, unde se urmareste multiplicarea bacteriilor lactice ale fainii si obtinerea aciditatii ridicate (pana la 15 grade) si un ciclu de productie, care cuprinde prospatura, maia, aluat.

Datorita continutului mai mare de glucide reducatoare al fainii de secara (fata de cea de grau), precum si datorita formarii pentozelor prin hidroliza pentozanilor, care intra usor in reactia de formare a melanoidinelor, painea se obtine cu gust si aroma pronuntate si coaja intens colorata.

Fainuri si seminte de leguminoase

Se folosesc la prepararea painii multicereale. In aceasta categorie intra faina de soia sau de mazare, seminte decorticate de floarea soarelui, seminte intregi sau macinate de in.

Faina de cartofi

Se foloseste ca adaos la unele sortimente de paine. Se obtine din pasta de cartofi uscata si macinata si in acest caz are amidonul gelatinizat si contribuie la cresterea capacitatii aluatului de a forma gaze, amidonul gelatinizat fiind mult mai usor hidrolizat de amilaze, precum si la prelungirea prospetimii painii, sau se obtine prin macinarea cartofilor uscati in prealabil. In acest ultim caz, amidonul nu este gelatinizat si pentru a evita obtinerea painii cu miez uscat, sfaramicios, se recomanda oparirea ei inainte de introducerea la framantarea aluatului. Doza obisnuita este de 1-2%.

1. 3. Apa

Apa este un component indispensabil al aluatului. In prezenta ei particulele de faina si componentii ei macromoleculari se hidrateaza. Hidratarea proteinelor conditioneaza formarea glutenului.

De asemenea, apa joaca un rol important in toate tipurile de procese, biochimice, microbiologice, coloidale care au loc in aluat.

Apa folosita in panificatie trebuie sa corespunda anumitor conditii. Ea trebuie sa fie potabila, incolora si cu o temperatura initiala la sursa sub 15⁰C.

Din punct de vedere microbiologic, apa trebuie sa corespunda normelor sanitare, deoarece in timpul fermentarii aluatului microorganismele din apa se pot dezvolta. Apa nu trebuie sa contina spori in cantitate mare, deoarece temperatura miezului painii nu depaseste 93-97⁰C si multi spori nu sunt distrusi la aceasta temperatura.

Conform STAS apa potabila trebuie sa contina sub 20 germeni/ml iar bacteriile coliforme sa fie absente.

Din punct de vedere al continutului de saruri, apa nu trebuie sa contina saruri de fier deoarece acestea transmit miezului painii o culoare rosiatica, mai ales painii albe.

Sarurile de calciu si magneziu, care alcatuiesc duritatea apei, sunt dorite in apa. Ele influenteaza proprietatile aluatului si procesul tehnologic. Sunt preferate apele cu duritate medie (5-10 grade) si cele cu duritate mare (10-20 grade).

Sarurile de calciu si magneziu influenteaza pozitiv proprietatile reologice ale glutenului slab. Ele impiedica solubilizarea gliadinei si a gluteninei, maresc elasticitatea si rezistenta glutenului la actiunea enzimelor. Efectul este explicat prin compactizarea macromoleculei proteice in prezenta ionilor de calciu si magneziu.

In cazul fainurilor de calitate buna si foarte buna apele dure nu sunt dorite deoarece intaresc excesiv glutenul.

Apele de duritate excesiva, alcaline, au actiune nedorita in aluat. Ele neutralizeaza acizii din aluat deplasand pH-ul la valori la care are loc peptizarea glutenului si inhibarea drojdiei . In aceste cazuri se procedeaza la dedurizarea apei.

Apa cu duritate mica duce la obtinerea de aluaturi moi si lipicioase.

1. 4. Drojdia de panificatie

Drojdia se foloseste in panificatie ca agent de afanare biochimica a aluatului. Ea apartine genului Saccharomyces, specia Saccharomyces cerevisiae, de fermentatie superioara.

Caracteristici fiziologice Drojdia de panificatie este facultativ anaeroba. In functie de conditii poate metaboliza glucidele simple pe cale anaeroba, prin fermentatie, cu producere de alcool etilic, dioxid de carbon si produse secundare sau pe cale aeroba, oxidativa, cu producere de dioxid de carbon si apa. Prin ambele cai se formeaza o cantitate de energie necesara cresterii, multiplicarii si mentinerii functiilor vitale ale celulei dar in cantitati diferite, calea aeroba producand mai multa energie decat cea anaeroba.

Componentii chimici si biochimici ai celulei de drojdie

Celula de drojdie contine 70-80% apa. Substanta uscata este formata din proteine, glucide, lipide, saruri minerale, vitamine.Dintre substantele cu caracter proteic continute de celula de drojdie, pentru panificatie intereseaza in mod deosebit glutationul. Acesta este un tripeptid, format din cisteina, glicocol si acid glutamic si poate fi prezent sub doua forme, redusa si oxidata, din care cauza joaca un rol important in procesele de oxido-reducere din aluat, forma redusa a acestuia activand proteoliza si influentand astfel proprietatile reologice ale aluatului.Glucidele de rezerva ale celulei de drojdie sunt glicogenul si trehaloza (diglucid nereducator). Continutul de trehaloza in celula ajunge pana la 14% si este importanta pentru durata de viata a drojdiei.

Drojdia este bogata in vitamine din grupul B influentand pozitiv continutul de vitamine al painii.

Din punct de vedere biochimic, drojdia contine toate enzimele implicate in metabolizarea aeroba si anaeroba a monoglucidelor. Mai contine o invertaza foarte activa. Majoritatea tulpinilor de drojdie nu contin sau contin in cantitati foarte mici enzime implicate in fermentarea maltozei, maltopermeaza si maltaza.

Drojdia nu poate metaboliza polimeri superiori ai glucozei, cu exceptia maltozei si maltotriozei. Nu contine amilaze si de aceea nu poate beneficia in mod direct de prezenta amidonului in aluat

Caracteristici de nutritie

Pentru dezvoltarea normala, drojdia necesita prezenta in mediu a o serie de elemente, in urmatoarea succesiune a importantei: apa, glucidele drept sursa de energie, surse de azot, vitamine, saruri minerale.

Drojdia de panificatie fermenteaza hexozele sub forma lor dextrogira, preferand D-glucoza, D-fructoza, D-manoza, D-galactoza in primul rand, apoi fermenteaza diglucidele. Dintre diglucide fermenteaza zaharoza si maltoza. Mai fermenteaza 1/3 din rafinoza. Nu fermenteaza pentozele si lactoza.

Asimileaza glucoza, zaharoza si maltoza.

Drept sursa de azot drojdia utilizeaza sarurile de amoniu si aminoacizii , primele fiind mai bine absorbite decat ultimii. Nu asimileaza substantele proteice cu molecule complexe, endopeptidazele drojdiei fiind intracelulare care difuzeaza greu in exteriorul celulei vii.

Dintre minerale, mai important este mai ales fosforul, dar si S, Ca, Mg, Fe, Mn. Drojdia absoarbe fosfatul sub forma de anion monovalent H₂PO₄^- si nu absoarbe fosfatul bivalent. Fosfatul monovalent provenit din KH₂PO₄ este absorbit mai bine decat cel provenit din NaH₂PO₄. Fosforul participa la transmiterea energiei in celule prin intermediul ATP si ADP.

Sulful, care intra in compozitia aminoacizilor cu sulf ai celulei, este preluat de drojdie mai ales din sulfatul anorganic.

Pentru crestere, in afara de surse hidrocarbonate, azotate si minerale, drojdia mai necesita si anumite substante oligodinamice, esentiale pentru metabolismul ei, numite factori de crestere, din care fac part: biotina, acidul pantotenic, inozitolul, tiamina, acidul nicotinic, piridoxina, riboflavina.

Parametri optimi de activitate

Drojdia de panificatie se dezvolta optim la 25-30⁰C si fermenteaza optim la 35⁰C.

Se dezvolta si activeaza in limite largi de pH de la 4 la 6 avand capacitatea de a se adapta la unele modificari ale mediului.

Forme de utilizare a drojdiei de panificatie

Drojdia de panificatie este disponibila sub mai multe forme: drojdie comprimata (presata), drojdie uscata si drojdie lichida. Drojdia presata si uscata se obtin in fabrici specializate, iar drojdia lichida se prepara in fabrica de paine.

Drojdia comprimata Se obtine prin cultivarea tulpinilor de drojdie pure cu capacitate mare de fermentare pe un mediu nutritiv format din melasa hidrolizata in prealabil cu acid sulfuric diluat, si saruri minerale, care asigura conditii optime pentru formarea biomasei de calitate superioara.

Drojdia comprimata (sub forma de calup sau sub forma faramitata) contine 70-75% umiditate, 15,5% proteine si 12- 14,5% glucide. Principala sa caracteristica calitativa este   puterea de crestere (puterea de dospire).

Un gram drojdie comprimata contine 7-9. 10⁹ celule de drojdie.

Drojdia uscata Se fabrica sub mai multe forme: drojdie uscata activa, drojdie uscata activa protejata, drojdie uscata activa instant si drojdie uscata cu proprietati reducatoare.

Drojdia uscata activa Se obtine prin uscarea drojdiei comprimate. Pentru obtinerea drojdiei uscate de buna calitate esentiale sunt: calitatea drojdiei comprimate de la care se pleaca, respectiv tulpina de drojdie folosita initial, si procesul tehnologic de uscare .

In vederea uscarii drojdia presata este modelata sub forma de granule sau fidea. Cel mai frecvent, uscarea drojdiei se face cu aer cald avand temperatura de 35- 40 C.

Importanta mare pentru mentinerea puterii de crestere a drojdiei uscate are umiditatea ei. Umiditatea optima este de 7,5-8,5%, conditii in care drojdia are o putere de crestere buna

Drojdia lichida Drojdiile lichide reprezinta o cultura a drojdiilor existente in microbiota fainii de grau/secara sau a unei drojdii pure sau tehnic pure intr-un mediu semifluid preparat din faina si apa sub protectia bacteriilor lactice.

Microbiota drojdiilor lichide este formata din drojdii care produc fermentatia alcoolica si bacterii care produc fermentatia acida. 

Aluaturile preparate cu drojdii lichide au aciditate mai mare fata de cele preparate cu drojdie presata datorita aportului propriu de acizi si/sau formarii mai puternice a acizilor in aluat sub influenta bacteriilor aduse de acestea. Din acest motiv pH-ul aluatului preparat cu drojdie lichida se apropie de 5 sau chiar sub acesta (4,7-4,8), fata de pH-ul aluatului cu drojdie presata care este de circa 5,7. Acest lucru este favorabil pentru proprietatile reologice ale aluatului, in special pentru cele provenite din faina slaba, respectiv pentru calitatea painii, care se obtine cu volum imbunatatit, miez elastic si pori uniformi. De asemenea, painea are gust si aroma mai bune si durata de prospetime mai mare.

Drojdiile lichide se pot prepara :

cu opareala amara (faina oparita cu extract de hamei);

cu opareala dulce.

1. 5. Sarea

In panificatie, sarea se foloseste la prepararea tuturor produselor, cu exceptia produselor dietetice fara sare. Se foloseste pentru gust si cu scop tehnologic. Deoarece influenteaza o serie de procese in aluat, este foarte important ca ea sa fie complet dizolvata.

Se introduce in faza de aluat sub forma de solutii saturate sau concentrate, dar si in stare nedizolvata.

Sarea este disponibila sub forma granulara sau sub forma de fulgi.

Sarea granulara poate avea particule de dimensiuni diferite existand sare grosiera pana la sare fina si cu diferite grade de puritate.

Sarea sub forma de fulgi, cunoscuta si ca sare compacta, se obtine din sarea granulara prin comprimarea sub forma de agregate plate. Datorita suprafetei sale relativ mari, ea se solubilizeaza repede.

Pentru panificatie este economic sa se utilizeze sarea de calitate inferioara, grosiera. Impuritatile si substantele insolubile in apa se retin prin filtrarea solutiei obtinute. Ideal este insa sa se utilizeze sarea de granulatie fina si cu puritate inalta.

Deoarece sarea absoarbe cu usurinta umiditatea din mediu si se aglomereaza formand bulgari, producatorii tind sa adauge sarii substante care sa impiedice acest fenomen. In acest scop sunt folosite ferocianura de sodiu (5-10ppm), silicatul de calciu, fosfatul tricalcic si silicoaluminatul de sodiu.

Efectul tehnologic al sarii

Sarea influenteaza proprietatile reologice, activitatea enzimelor si a microbiotei aluatului

Influenta sarii asupra proprietatilor reologice ale aluatului

Actiunea tehnologica a sarii consta in special, in influenta pe care o are asupra proprietatilor reologice ale aluatului. Adaosul de sare determina reducerea capacitatii fainii de a absorbi apa si cresterea timpului de formare si a stabilitatii aluatului

Influenta sarii asupra enzimelor din aluat

Adaosul de sare in aluat reduce activitatea enzimelor atat a celor proteolitice cat si a celor amilolitice, datorita probabil actiunii sarii asupra partii proteice a enzimelor. In cazul enzimelor proteolitice, franarea activitatii lor este sigur ca are loc prin cresterea compactitatii proteinelor glutenice si deci a rezistentei lor fata de enzime.Pentru enzimele amilolitice efectul de franare al sarii se manifesta numai in afara zonei de pH optim a acestora.

Influenta sarii asupra microbiotei aluatului

Influenta sarii asupra drojdiei

Sarea influenteaza atat inmultirea cat si activitatea fermentativa a drojdiei.

La concentratii mici de sare, de 0,7-0,8%, inmultirea celulelor de drojdie este stimulata. Peste aceasta concentratie procesul este franat in masura cu atat mai mare cu cat procentul de sare din aluat este mai mare.

Asupra activitatii fermentative, doza de sare de 1% si peste aceasta valoare, fata de masa fainii, franeaza activitatea fermentativa a drojdiei odata cu cresterea adaosului de sare. Pentru un adaos de 1% sare cantitatea de gaze formate scade nesemnificativ, cu 5%, pentru 3% sare cu 50%, iar pentru 5% sare fermentatia practic se opreste.

Influenta sarii asupra bacteriilor.

Sarea este un inhibitor al bacteriilor lactice. Cu cat continutul de sare este mai mare, cu atat activitatea lor este mai slaba. La 4% sare in aluat, bacteriile lactice heterofermentative nu mai actioneaza.

Influenta sarii asupra calitatii painii

Painea preparata din faina de calitate medie, fara sare, coapta pe vatra se obtine aplatizata, ca urmare a inrautatirii proprietatilor reologice ale aluatului in lipsa sarii. In plus, painea se obtine cu coaja palida, deoarece in absenta sarii fermentatia este mai energica, sunt consumate cantitati mai mari de glucide, iar in momentul introducerii in cuptor aluatul nu mai contine cantitati suficiente de glucide reducatoare pentru a se forma melanoidine in cantitati suficiente, care sa confere culoare cojii. Painea preparata cu exces de sare se obtine cu gust sarat, volum redus, miez dens cu porozitate insuficient dezvoltata, coaja intens colorata. Defectele sunt datorate franarii de catre sare a activitatii fermentative a drojdiei.

1. 6. Zaharurile (indulcitorii)

In panificatie se folosesc: zaharul de sfecla sau de trestie (zaharoza), siropuri de glucoza, mierea de albine. Se introduc in faza de aluat.

Zaharul (zaharoza) este cel mai utilizat la prepararea produselor de panificatie. Este hidrolizat inca din timpul framantarii aluatului de catre invertaza drojdiei, la glucoza si fructoza, astfel ca este usor fermentat de microbiota aluatului, iar la coacere participa la reactia Maillard de formare a culorii cojii.

Un sortiment de zahar este zaharul brun. El contine unele cantitati de melasa (in esenta este un zahar partial rafinat de trestie de zahar) care contribuie la imbunatatirea gustului painii. In acest scop se foloseste la prepararea painii negre si a painii multicereale. Proportia utilizata este 6-10% fata de faina prelucrata.

Glucoza este disponibila sub doua forme: solida si lichida. In panificatie este folosita mai ales sub forma lichida. Cand este introdusa in cantitati mari ea tinde sa cristalizeze in paine, ceea ce conduce la intarirea miezului si la aparitia de "pete de zahar" in coaja.

Siropul de glucoza se obtine prin hidroliza amidonului de porumb. Este disponibil pentru panificatie sub doua forme : siropul de glucoza (normal) si siropul cu continut ridicat de fructoza (izosiropul).

Siropurile de glucoza (normale) sunt caracterizate de echivalentul de dextroza DE. Siropul obisnuit are DE de 42.

Siropurile cu continut ridicat de fructoza se obtin din siropurile de glucoza avand DE 95 prin izomerizare enzimatica. Se obtine izosiropul, care contine 42% fructoza, restul fiind glucoza.

Mierea de albine se utilizeaza la prepararea painii din faina integrala pentru intensificarea aromei, fie singura, fie in combinatie cu zaharul. Un efect perceptibil pentru aroma painii se obtine pentru doza minima de miere de 4% fata de faina prelucrata.

Efectul tehnologic al zaharurilor (indulcitorilor)

Zaharurile utilizate in panificatie influenteaza insusirile reologice, ale aluatului, activitatea drojdiei si calitatea produsului finit.

Efectul zaharurilor asupra proprietatilor reologice ale aluatului

Introduse in aluat, zaharurile conduc la fluidificarea aluatului, datorita actiunii de deshidratare exercitata asupra componentelor fainii. De acea, la folosirea adaosurilor de indulcire capacitatea de hidratare a fainii scade. Se apreciaza ca in acest caz scaderea capacitatii de hidratare reprezinta circa 0,5% fata de cantitatea de glucide introduse.

Adaosul de zaharuri intarzie formarea aluatului.

Influenta zaharurilor asupra activitatii drojdiei

Prin adaosul de indulcitori in aluat se mareste cantitatea de zaharuri fermentescibile. Ca urmare activitatea drojdiei se accelereaza. Procesul are loc la adaosuri de maxim 5% peste care activitatea drojdiei este inhibata. Inhibarea se datoreaza actiunii de deshidratare a celulei in urma migrarii apei din celula in vederea egalizarii presiunilor osmotice interioara si exterioara.

Plasmoliza se accentueaza odata cu cresterea concentratiei de zaharuri in aluat si se constata prin reducerea cantitatilor de gaze formate la fermentare.

Influenta zaharurilor asupra calitatii painii

Zaharurile adaugate in aluat contribuie la imbunatatirea gustului si aromei produsului, precum si la intensificarea culorii cojii datorita participarii lor la reactia Maillard, prin care se formeaza melanoidine, care coloreaza coaja.

Deoarece drojdia contine echipament enzimatic de fermentare a glucozei, fructozei si zaharozei, in aluatul preparat direct ele sunt fermentate inaintea maltozei si pentru procedee scurte de preparare a aluatului pot contribui esential la formarea volumului painii.

De asemenea, se imbunatatesc porozitatea si textura produsului, precum si durata de prospetime, ca urmare a retentiei apei de catre zaharuri.

1.7. Grasimile

In panificatie se folosesc: uleiul de floarea-soarelui sau de soia, margarina, untul, untura, shortening-uri. Se adauga in faza de aluat.

Uleiurile vegetale sunt preferate din punct de vedere nutritional pentru continutul mare de acizi grasi polinesaturati si pentru faptul ca pot fi usor dozate.

Se utilizeaza la prepararea aluatului, dar si pentru ungerea formelor si a tavilor de copt, ca atare sau sub forma de emulsie.

Pentru proprietatile reologice ale aluatului este important ca uleiurile vegetale sa fie asociate cu unele cantitati de grasimi solide, mai ales cu punct de topire superior temperaturii aluatului.

In panificatie sunt preferate grasimile cu punct de topire superior temperaturii aluatului. La folosirea grasimilor lichide rezultate superioare se obtin atunci cand ele se asociaza cu grasimi solide.

Grasimile se adauga in faza de aluat. O conditie esentiala este ca ele sa fie dispersate in aluat.

Efectul tehnologic al grasimilor

Grasimile influenteaza proprietatile reologice ale aluatului, activitatea drojdiei si calitatea painii.

Influenta grasimilor asupra proprietatilor reologice ale aluatului

La introducerea grasimilor in aluat se reduce consistenta acestuia daca se mentine constanta cantitatea de apa. Acest lucru se datoreaza adsorbtiei grasimilor la suprafata globulelor proteice si a granulelor de amidon, care determina hidrofobizarea lor, insotita de reducerea capacitatii de a lega apa si incetinirea hidratarii acestora.

Prezenta unor cantitati mari de grasimi poate determina formarea incompleta a glutenului, lipsa unei continuitati a retelei proteice in aluat si ca urmare o elasticitate mica a aluatului, cauzata de reducerea cantitatii de apa absorbita de proteine.

Natura grasimii utilizate si calitatea fainii influenteaza acest proces. El este mai pronuntat pentru grasimile lichide.

Aluatul preparat cu adaos de grasimi este mai extensibil in comparatie cu aluatul simplu. La doze egale, cresterea extensibilitati aluatului este mai mare decat in cazul adaugarii zaharului.

Adaugarea grasimilor in aluat imbunatateste prelucrabilitatea lui mecanica prin reducerea aderentei la organele de lucru ale masinilor de prelucrat.

Influenta grasimilor asupra activitatii drojdiei

Cantitati de grasimi sub 5% fata de masa fainii nu influenteaza procesul de fermentare. In prezenta unor cantitati mai mari insa procesul de fermentare este franat ca urmare a acoperirii partiale a membranei celulei de drojdie cu o pelicula de grasime care impiedica schimbul de substante nutritive al celulei cu mediul -aluat.

Efectul este mai pronuntat la folosirea uleiului vegetal si a grasimilor in stare topita. Cand sunt folosite in cantitati mari, procesul de fermentare este oprit aproape complet.

Influenta asupra calitatii produselor

Grasimile adaugate in aluat in cantitati care nu depasesc 5% din masa fainii, actioneaza intotdeauna favorabil asupra calitatii produselor.

Acestea au volum mai mare, porozitate mai fina si mai uniforma, coaja mai elastica, mai putin sfaramicioasa, miez cu elasticitate imbunatatita fata de produsele fara grasimi.

Grasimile maresc durata de pastrare a prospetimii painii si imbunatatesc aroma painii, o serie de substante de aroma avandu-si originea in oxidarea grasimilor.

1. 8. Laptele si subprodusele de lapte

Se folosesc laptele integral si laptele degresat, iar dintre subproduse zerul rezultat la fabricarea branzeturilor si zara rezultata la fabricarea untului.

Efectul laptelui si a subproduselor de lapte in panificatie

Aceste produse influenteaza proprietatile reologice ale aluatului, activitatea drojdiei si calitatea painii.

Influenta asupra proprietatilor reologice ale aluatului

Cazeina si sarurile minerale (in special fosfatii si sarurile de calciu) ale laptelui influenteaza favorabil umflarea glutenului. Se obtine un aluat care este, de obicei, mai rezistent decat aluatul preparat fara lapte. El necesita o durata mai mare de fermentare in cuva, se prelucreaza usor si este stabil la dospire. Alaturi de cazeina si sarurile minerale, pentru proprietatilor reologice ale aluatului un rol important il au si grasimile din lapte.

Datorita continutului in acid lactic, zerul si zara imbunatatesc proprietatile reologice ale aluatului.

Influenta asupra activitatii drojdiei

Laptele si subprodusele sale constituie medii ideale pentru microorganisme si de aceea adaosul lor in aluat favorizeaza dezvoltarea drojdiilor.

Influenta asupra calitatii painii

Adaosul de lapte si subproduse de lapte in aluat imbunatateste textura miezului, aroma produsului, intensifica culoarea cojii si mareste valoarea nutritiva, in special a painii albe, prin aportul in vitamine, saruri minerale, proteine.

Porozitatea produsului este fina si uniforma din care cauza miezul pare mai deschis la culoare.

Painea preparata cu lapte integral se obtine cu volum superior fata de painea preparata cu apa, ca urmare a proprietatii aluatului de a retine mai bine gazele de fermentarePorozitatea produsului este fina si uniforma din care cauza miezul pare mai deschis la culoare.

Datorita prezentei proteinelor si a grasimii din lapte, painea isi pastreaza mai bine prospetimea si gustul placut. Rezultate asemanatoare cu cele obtinute la folosirea laptelui integral se obtin cu lapte degresat daca in aluat se adauga grasimi.

Zerul adaugat in aluat conduce, de asemenea, la produse cu volum imbunatatit si in general calitate superioara a painii.

1. 9. Ouale

Se folosesc la prepararea unor produse speciale de panificatie (cozonac, chec s.a.). Se pot folosi in stare proaspata, congelata (melanj de ou) sau sub forma uscata (praf).

Efectul oualor in panificatie

Ouale adaugate in aluat maresc volumul produsului, imbunatatesc structura miezului, gustul si culoarea. Influenta pozitiva a oualor asupra calitatii produsului se explica pe baza functiilor tehnologice pe care acestea le au.

1. 10. Fibrele alimentare

Fibrele alimentare se prezinta sub doua forme: fibre insolubile si fibre solubile.

In categoria fibrelor insolubile intra fibrele celulozice, taratele de cereale, fibrele din peretii celulari din boabele de soia, de mazare, din sfecla de zahar, din citrice.

Din fibrele solubile fac parte gumele, care pot fi vegetale, microbiene, marine.

1. 11. Condimentele

Se folosesc numai pentru sortimentele speciale de paine. In aceasta categorie intra ceapa si chimenul. Ele se folosesc pentru gust. Ceapa se foloseste la sortimentul de paine cu ceapa sub forma de fulgi de ceapa hidratati in prealabil la temperatura camerei timp de circa 30 min, folosind 2,5-3 parti de apa la 1 parte fulgi de ceapa.

Chimenul se foloseste in painea de secara si cea obtinuta din grau si secara.

1. 12. Semintele uleioase

Aceste seminte sunt presarate pe suprafata produsului.Cele mai utilizate sunt cele de susan si de mac, a caror aroma se dezvolta in timpul coacerii prin prajire. Incorporarea lor in aluat nu se recomanda decat daca sunt prajite in prealabil.

1. 13. Conservantii

Sunt aditivi folositi pentru combaterea mucegairii si a bolii intinderii a painii. Din aceasta categorie fac parte: acetatii, propionatii si sorbatii.

Dintre acetati se foloseste mai ales otetul (1-2%), dar si acetatul de calciu. Au actiune antibacteriana.

Propionatii sunt cei mai folositi in panificatie. Dintre acestia fac parte acidul propionic si propionatul de calciu. Sunt activi la pH sub 5,5 si au si o actiune de inhibare a drojdiei de panificatie. Se folosesc in proportie de 0,2 -0,4 % si au actiune antibacteriana si antifungica. Acidul propionic prezinta inconvenientul ca inmoaie aluatul.

Sorbatii, acidul sorbic si sorbatul de potasiu au actiune antifungica. Sunt activi la pH sub 6. Ca si propionatii, sorbatii inhiba si activitatea drojdiei din aluat, din acest punct de vedere fiind preferat sorbatul de potasiu. Se introduc in aluat, dar se folosesc si la stropirea produselor la iesirea din cuptor pentru prevenirea mucegairii.

Premixurile

Premixurile sunt amestecuri care contin o parte sau toate ingredientele din reteta, cu exceptia lichidului de hidratare. Ele contin faina, grasimi, lapte praf, zahar, oua praf, agenti de afanare, amelioratori de panificatie, aromatizanti, condimente, sare.

Se prezinta sub forma pulverulenta sau sub forma de pasta. Componentele lichide cum sunt apa, uneori si ouale si laptele sunt adaugate in momentul prepararii aluatului.

Premixurile sunt folosite la prepararea painii, a produselor de franzelarie si de patiserie.

Avantajele utilizarii premixurilor

Utilizarea premixurilor prezinta avantaje, care pot fi rezumate astfel:

sunt mai practice: modul de folosire al premixurilor este mai simplu decat atunci cand se foloseste reteta clasica;

se castiga timp, deoarece cea mai mare parte a componentelor retetei sunt dozate in premix;

sunt mai sigure, in acest caz erorile de dozare a ingredientelor fiind evitate. In plus, fabricantul de premixuri are posibilitatea de a alege materiile prime care sa conduca la obtinerea de rezultate optime si de a realiza formule bine echilibrate care sa permita toleranta mare in exploatare;

sunt economice: datorita simplitatii in utilizare se castiga timp, deci se economisesc ore de munca.

1. 15. CONTROLUL CALITATII MATERIILOR ALIMENTARE

Controlul calitatii fainii

Calitatea fainii se controleaza prin examen organoleptic, fizico-chimic si tehnologic.

Organoleptic se controleaza culoarea, gustul, mirosul, prezenta impuritatilor minerale (nisip, praf), infestarea.

Culoarea se apreciaza prin metoda Pekar, prin comparare cu o proba etalon, pe cale uscata si umeda.

Gustul si prezenta impuritatilor minerale se determina prin mestecarea in gura a unei cantitati mici de faina (circa 1g). Prezenta scrasnetului in dinti indica prezenta in faina a impuritatilor minerale.

Mirosul se stabileste asupra unei cantitati mici de faina, care dupa ce se freaca intre palme, se miroase.

Infestarea se pune in evidenta prin examinarea cu lupa a refuzului de pe sita 4xxx, obtinut in urma cernerii fainii.

Controlul fizico-chimic consta in determinarea indicilor de calitate de care depind principalele proprietati tehnologice ale fainii, puterea si capacitatea de formare a gazelor, cum sunt : continutul de proteine/ gluten umed, calitatea acestora , indicele de maltoza, continutul de α- amilaza.

Continutul de proteine (N.5,7)Pentru obtinerea painii de calitate, continutul de proteine al fainii trebuie sa fie min. 10,5%, iar pentru ca sa fie panificabila, faina trebuie sa contina minim 7% proteine.

In unele tari , in special in Europa, in locul continutului de proteine se foloseste continutul de gluten umed.

Conform standardului de faina, continutului minim de proteine al fainurilor romanesti este de 10,5% s.u., iar cantitatea de gluten umed format este min 24% pentru faina neagra, min 25% pentru faina semialba si min 26% pentru faina alba.

Calitatea proteinelor se stabileste pe baza proprietatilor reologice ale aluatului si /sau ale glutenului.

Pentru determinarea proprietatilor reologice ale aluatului sunt larg folosite metodele empirice, cum sunt metodele farinografica, extensografica, mixografica, alveografica. Pe baza datelor furnizate de aceste metode se pot obtine informatii asupra calitatii proteinelor glutenice si se pot stabili corelatii cu volumul painii.

Deformarea glutenului Determinarea se bazeaza pe relatia dintre calitatea glutenului si capacitatea lui de a se deforma atunci cand este lasat in repaus, glutenul deformandu-se cu atat mai mult cu cat este de calitate mai slaba. Pentru fainurile panificabile deformarea i_d are valori de 0-25 mm.

Dupa valorile deformarii glutenului fainurile se clasifica astfel:

i_d 0-5 mm fainuri foarte puternice sau provenite din grau ars;

< i_d 10 mm fainuri foarte bune pentru panificatie;

< i_d 15 mm fainuri bune pentru panificatie;

< i_d 20 mm fainuri satisfacatoare;

< i_d 25 mm fainuri nesatisfacatoare;

i_d > 25 mm fainuri nepanificabile.

Extensibilitatea glutenului. Metoda se bazeaza pe relatia dintre calitatea glutenului si capacitatea lui de a se intinde. Cu cat glutenul este mai rezistent, mai elastic, cu atat extensibilitatea lui este mai mica.

Clasificarea fainurilor dupa extensibilitatea glutenului este:

<15 cm faina puternica;

15- 20 cm faina foarte buna pentru panificatie;

20- 35 cm faina buna pentru panificatie;

35-45 cm faina satisfacatoare;

>45 cm faina de calitate slaba.

Indexul glutenic Metoda se bazeaza pe relatia dintre calitatea glutenului si proprietatea lui de a trece printr-o sita standardizata, in conditii de centrifugare determinate. In functie de calitatea glutenului cantitatea acestuia ramasa pe sita va fi diferita. Va fi foarte mica sau chiar zero pentru glutenul de calitate foarte slaba si va ramane in intregime pe sita pentru glutenul puternic.

Indexul glutenic are valori de 0-100% si se calculeaza cu relatia:

Fainurile pentru panificatie au valori ale indexului glutenic de 65-85%. Fainurile slabe au valori < 60%, iar cele puternice peste 80%.

Indexul glutenic nu se coreleaza cu indicele de deformare a glutenului, dar se coreleaza cu presiunea maxima P masurata la alveograf (r= 0,69), cu energia alveografica w(r= 0,67) si cu suprafata extensogramei (r= 0,73).

Indicele de sedimentare Zeleny Se bazeaza pe umflarea diferita in solutie de alcool izopropilic si acid lactic a fainii in functie de cantitatea si calitatea proteinelor.

Clasificarea fainurilor dupa acest indice se face astfel:

60 faina foarte puternica;

59-40 faina puternica;

39-20 faina de calitate buna pentru panificatie;

<20 faina de calitate slaba.

Intre indicii de calitate ai glutenului si volumul painii exista corelatii bune, exprimate prin indicele de corelatie r, astfel:

deformarea glutenului/volum paine, r =-0,731;

extensibilitatea glutenului/volum paine, r = -0,750;

grad de inmuiere a aluatului (farinograf)/volum paine, r = -0,824;

rezistenta aluatului (extensograf)/ volum paine, r = 0, 738;

suprafata extensogramei/ volum paine, r = 0,866.

Capacitatea fainii de a forma glucide fermentescibile Se exprima cu ajutorul indicelui de maltoza (i_m).

i_m = 2-2,5% faina cu capacitate buna de a forma glucide fermentescibile;

i_m<1,5% faina cu capacitate mica de a forma glucide fermentescibile;

i_m>2,5 % faina cu capacitate mare de a forma glucide fermentescibile.

Cifra de cadere (Falling number) Da indicatii asupra activitatii a- amilazei din faina. Determinarea se bazeaza pe reducerea vscozitatii gelului de faina cu atat mai mult cu cat activitatea a- amilazei din faina este mai mare si respectiv reducerea timpului de cadere a unei tije metalice in gelul preparat in conditii strict reglementate. Se exprima in secunde.

Valoarea acestui indice clasifica fainurile astfel:

i_c< 160 s fainuri bogate in a- amilaza;

i_c = 220-280 s fainuri cu continut normal de α - amilaza;

i_c>300 s faina saraca in a- amilaza.

Standardele ISO nu admit grane cu i_c< 160 s.

Maximul de vascozitate determinat amilografic Metoda se bazeaza pe masurarea vascozitatii maxime a unui gel obtinut dintr-o suspensie de faina si apa incalzita in conditii controlate. Maximul de vascozitate este functie de capacitatea de gelatinizare a amidonului si de activitatea a- amilazei din faina . Se exprima in unitati amilografice (U.A.).

Valoarea acestui indice clasifica fainurile astfel:

h_max< 200 U.A.faina bogata in a- amilaza, painea se obtine cu miez umed, neelastic.

h_max = 200-500 U.A. faina normala

h_max> 500 U.A. faina saraca in a-amilaza, painea se obtine cu miez uscat

Controlul tehnologic Se realizeaza prin proba de coacere. Este metoda cea mai sigura si cea mai completa de determinare a proprietatilor tehnologice ale fainii. Aprecierea calitatii fainii prin aceasta metoda se face pe baza calitatii painii obtinute. Calitatea painii se determina organoleptic si pe baza unor indicatori fizici, cei mai importanti fiind randamentul volumetric(volumul painii, in cm³, obtinuta din 100 g faina), raportul inaltime / diametru(h/d) pentru painea rotunda coapta pe vatra, porozitatea si structura porozitatii.

Calitatea fainii de secara caracterizata prin lipsa capacitatii de a forma gluten si prin activitatea a-amilazica mare, se face pe baza indicatorilor care exprima activitatea a-amilazei, cifra de cadere si maximul de vascozitate amilografic, precum si prin proba de coacere.

Cifra de cadere (Falling number)

Dupa valoarea acestui indice, faina de secara se clasifica astfel:

i_c< 70s faina cu continut excesiv de a- amilaza;

i_c = 100-120s   faina cu continut normal de a- amilaza;

i_c> 150s   faina saraca in a-amilaza.

Maximul de vascozitate determinat amilografic

Dupa valoarea acestui indice, faina de secara se clasifica astfel:

h_max < 250 U.A   faina nesatisfacatoare (exces de a-amilaza);

h_max = 250- 600 U.A faina satisfacatoare, buna;

h_max > 600 U.A   faina foarte buna.

Proba de coacere Ca si la faina de grau, valoarea de prelucrare a fainii de secara se stabileste cel mai bine prin proba de coacere. Metoda folosita in acest caz se deosebeste esential de cea folosita la faina de grau, caracteristica principala fiind durata mare a procesului tehnologic, impusa de necesitatea atingerii unor valori mari de aciditate.

Pentru paine si produsele de panificatie continutul de proteine este unul dintre cei mai importanti indici calitativi ai fainii .

Continutul optim de proteine al fainii variaza cu tehnologia de preparare a aluatului si cu produsul care se fabrica. Pentru painea obisnuita acesta este de 10-13%, pentru sortimentele de paine preparate cu aluat refrigerat sau congelat, pentru painea mixta (amestec de faina de grau si faina de secara), painea multicereale, painea cu fibre si produsele cu adaosuri de materii auxiliare, acest continut este mai mare (tab. 1.3.).

Pentru paine si produsele de panificatie continutul de proteine este unul dintre cei mai importanti indici calitativi ai fainii.

Tabel 1.3. Limite optime pentru indici de calitate ai fainii destinata fabricarii painii si produselor de panificatie

Continutul optim de amidon deteriorat din faina pentru paine si produse de franzelarie este de 5,5-8,5%. El creste pentru faina destinata prepararii cozonacului si scade pentru aluaturile congelate. O variatie inversa o are cifra de cadere. Are valori mai mici in faina pentru paine si valori mai mari in faina pentru cozonac, aluaturi congelate si refrigerate, painea multicereale, specialitati.

Controlul calitatii apei

In industria panificatiei asupra apei se face numai un control sumar, bazat pe caracterele organoleptice. Se determina culoarea, aspectul, transparenta, mirosul, gustul si impuritatile vizibile. Apa pentru panificatie trebuie sa fie perfect transparenta, incolora, fara sediment, iar gustul si mirosul se admit sa fie foarte slabe si cel mult perceptibile de o persoana experimentata.

Mirosul se determina asupra unei probe de apa (100-150ml)incalzita intr-un vas inchis pana la 40-50⁰C. Gustul se determina la o proba incalzita la 30⁰C.

Controlul calitatii drojdiei

Calitatea drojdiei comprimate se apreciaza prin examen organoleptic privind aspectul, culoarea, consistenta, mirosul si gustul si prin determinarea puterii de crestere (de dospire conform STAS) si uneori si a umiditatii (tabel 1.4.).

Puterea de crestere este principala caracteristica calitativa a drojdiei. Ea se defineste prin timpul de ridicare a unui aluat pana la inaltimea de 7 cm intr-o forma de dimensiuni date (metoda STAS), sau prin timpul de ridicare la suprafata apei a unei bile de aluat introdusa intr-un pahar cu apa (metoda bilei).

In ambele cazuri aluatul se prepara si se termostateaza in conditii stabilite de metoda.

Calitatea drojdiei lichide se controleaza organoleptic si prin determinarea aciditatii si puterii de crestere.

Tabel 1.4. Aprecierea calitatii drojdiei pe baza puterii de crestere (dospire)

Controlul calitatii sarii

Calitatea sarii se stabileste prin control organoleptic privind gustul, mirosul, culoarea, corpurile straine.

Controlul calitatii zaharului, grasimilor, laptelui si oualor

Zaharul, grasimile, laptele se controleaza organoleptic apreciindu-se aspectul, culoarea, gustul, mirosul, pentru grasimile solide si consistenta iar pentru oua si mirosul. Pentru oua se mai controleaza la ovoscop caracteristicile interioare, camera de aer, aspectul galbenusului si al albusului.

1.16.Test de autoevaluare

1. Care este compozitia chimica a fainii de grau.

2. Descrieti compozitia si structura proteinelor din grau.

3. Care sunt lipidele fainii.

4. Care este compozitia biochimica a fainii.

5. Care sunt insusirile fizice,chimice si coloidale ale fainii.

6. Care sunt proprietatile de panificatie ale fainii.

7. Ce stiti despre drojdia de panificatie.

8. Enumerati indicii de calitate ai fainii.