scarica

Processi biotecnologici coinvolti nella produzione derivati di cereali.
Come
si
ottengono
semola…….?????
Come
si
conservano
semilavorati……??????
farina
e
questi
Come si trasformano questi semilavorati
in prodotti lievitati……?????
Come si conservano i prodotti finiti per
ottenere una elevata shelf-life…….??
La composizione chimica della cariosside di frumento
Barbetta
Perisperma
Pericarpo, spermoderma, perisperma
circa il 7 – 8,6% (Crusca);
Endosperma (strato aleuronico e
Endosperma
Crusca
endosperma amilifero) circa il 87 –
89%;
Embrione circa il 2 – 3%.
Germe
La crusca
Pericarpo
Epicarpo propriamente detto
Rappresenta il 3 – 4% in peso
Cellule intermedie
Cellule incrociate
Cellule tubolari
Spermoderma
Due strati di cellule morte
Rappresenta il 2 – 3 % in peso
Il secondo di colore scuro (prov. A)
Perisperma
Separazione tra le zone esterne e
quelle dell’endosperma.
Endosperma
…..questa è la parte più importante della cariosside…..
Strato Aleuronico
Proteine
Endosperma amilifero
Granuli di amido
Grassi
Sostanze minerali
Da 8 – 10 micron fino a
28-40 micron
Vitamine
Circa 80 – 85 % in peso
della cariosside
zuccheri
Circa il 9 % del peso della
cariosside
Purtroppo è uno strato che
perdiamo durante la macinazione
Germe
Barbetta
Rappresnta la nuova piantina
che si svilupperà….
Perisperma
Endosperma
Germe è costituito da:
Asse embrionale
Rivestimento esterno
Lipidi
Tiamina
Riboflavina
Proteine
Ac. Pantotenico
niacina
Crusca
Germe
Riassuntiva composizione chimica
Acqua
Da 8% al 17% (in media 10-12%)
Glucidi
Il 72% circa
Proteine
Da 7 al 18% (in media 10-13%)
Lipidi
1,5 – 2%
Sali minerali
1,5% - 2% (Na, P, Mg, Ca 38 mg, Fe 4mg)
Vitamine
Tiamina o vit B1; riboflavina o vit B12;
niacina o vit PP
Enzimi
Diastasi (alfa,beta-amlasi); Invertasi;
Maltasi; Proteasi; Ossidasi (laccasi).
In particolare……..……………….
Gli zuccheri totali (72%) sono
formati da:
Amilosio 19-26%
Amido 60 - 68%
Pentosani 6,5%
Cellulosa 2,0 – 2,5%
Zuccheri riducenti 1,5%
Amilopectina 56 – 60%
Molto importante, da un punto
di vista tecnologico, è la
presenza di zuccheri semplici
quali destrine e maltosio
La composizione chimica delle proteine
della
cariosside
Quanti tipi di proteine esistono nella cariosside di frumento………???
Albumine
Leucocina (circa il 12% delle proteine totali)
Globulina
Circa il 4% del totale
Prolammina
La gliadina (il 44% circa delle proteine totali)
Glutelina
Glutenina (il 40% circa del totale)
Solubili in
soluz. saline
La gliadina è povera di lisina e metionina
La glutenina mostra valori intermedi (1,67mg/100g)
Valori superiori si trovano in albumine e e globuline
Solubili in
acqua e
soluz. saline
Solubili in
alcool
Solubili in
soluzioni
acidi e basi
Le proteine insolubili in acqua : gliadine e
gluteline conferiscono………..
Attitutidine
panificatoria
e pastificatoria
Formazione di glutine dopo
essere state a contatto
con acqua
Le caratteristiche reologiche importanti per i processi biotecnologici sono:
Tenacità;
Elasticità;
Stabilità durante l’impastamento;
Capacità di mantenere la forma durante la cottura.
Formazione di ponti S-S tra i residui di cisteina;
Legami idrogeno;
Legami elettrostatici;
Interazioni idrofobiche;
Da cosa sono
conferite queste
proprietà…???
Le gliadine e le gluteline non conferiscono le stesse proprietà
Le gliadine sono poco resistenti all’estensione e perciò sono
responsabili dell’elasticità del glutine.
Le gluteline sono molto resistenti all’estensione e perciò
sono responsabili della tenacità del glutine.
Il
glutine
mostra
una
capacità di assorbire acqua
pari al 200% del suo peso
Gli aspetti della qualità del frumento
E’ IDENTIFICABILE CON LA RESA
MOLITORIA
CIOE’
CON
LA
QUANTITA’ DI SFARINATI CHE
SI POSSONO OTTENERE DALLA
MOLITURA DI UNA QUANTITA’
UNITARIA DI GRANO.
QUALITA’ VARIETALE
QUALITA’ DI STOCCAGGIO
(e stratificazione)
QUALITA’ MOLITORIA
E’ l’attitudine della materia
prima a subire un determinato
processo
di
trasformazione
(attitudine
panificatoria
e
pastificatoria).
QUALITA’ TECNOLOGICA
QUALITA’
NUTRIZIONALE
ORGANOLETTICA
ED
QUALITA’ MOLITORIA
È influenzata da fattori intrinseci ed estrinseci alla materia prima
Fattori intrinseci alla materia
prima: % ceneri, impurità, peso
ettolitrico, pregerminazione e/o
slavatura,
bianconatura,
volpatura, cariossidi spezzate.
Fattori
estrinseci
rendimento molitorio.
alla
materia
prima:
Classificazione dei tipi di sfarinati ammessi in
commercio
Farina tipo 00, ceneri max 0.50%, cellulosa <0.20%
Farina tipo 0, ceneri max 0.65%, cellulosa <0.20%
Farina tipo I, ceneri max 0.80%, cellulosa <0.30%
Farina tipo II, ceneri max 0.95%, cellulosa <0.50%
Farina integrale, ceneri (min 1,4% ; max 1,6%)
cellulosa max 1,6 %.
Semole
Semola, ceneri (min 0.70 ; max 0.90%); cellulosa (min
0.20% ; max 0.50 %).
Semolato, ceneri (min 0.90%; max 1.20%); cellulosa
max 0.85%.
La qualità tecnologica
Per il grano tenero può essere sintetizzata dalle seguenti
caratteristiche:
a) capacità di assorbire acqua;
b) velocità di fermentazione;
c) capacità di rigonfiamento dell’impasto;
d) stabilità durante lavorazione;
e) stabilità durante cottura.
b) è funzione dell’attività enzimatica.
a) c) d) e) sono funzione della quantità e qualità del glutine
Come è possibile conoscere le differenti
attitudini tecnologiche dell’impasto…???
Pane (differenti tipi di pane)…..?
Ricevimento materia
prima
Panettone…..?
Crakers……?
Cosa (quali indici) dobbiamo conoscere per effettuare la nostra
scelta…..?
Come dobbiamo misurare questi indici…..?
Come dobbiamo interpretare questi indici……..???
Farinografo Brabender
Alveografo
Amilografo
ALVEOGRAFO
Fornisce informazioni riguardanti le caratteristiche reologiche dell’impasto
Preparazione dell’impasto
(acqua, farina e sale)
Lievitazione per un
tempo di 20’
Impastamento per 6
– 8 minuti
Procede all’analisi
Preparazione di campioni
(dischi)
p
• P: pressione massima necessaria alla deformazione del campione
(tenacità);
• L: lunghezza della curva (estensibilità);
• W: superficie della curva di registrazione dipendente dall’energia
necessaria alla deformazione del campione (forza);
• P/L: configurazione della curva;
• p: misura della pressione al punto di rottura (tolleranza).
Caratteristici valori alveografici per differenti tipi di prodotti da forno
F
R
I
A
B
I
L
I
T
A
T
E
N
A
C
I
T
A
Tipo di
utilizzazione
Tenore
proteico
(N * 5.7)
Indici alveografici
W
P/L
Indice di
caduta (F.N.)
Merendine,
panettoni,
Brioches
> 14.5
> 300
< 1.0
> 250
Pane tipo
michetta
> 13.5
220-330
0.4 – 0.6
> 220
Pane
comune, Pan
carrè, Fette
biscottate
> 11.5
> 160220
0.4 – 0.6
>220
Biscotti
> 10.5
< 120
0.3 – 0.5
>220
IL FARINOGRAFO di Brabender
Misura alcune caratteristiche fisiche durante la fase di impastamento
Introduzione della farina
Sforzo (U.B)
E’ una misura della resistenza dell’impasto alla miscelazione
Miscelazione alla T=30°C ed
una velocità di 63giri/minuto
Tempo
Introduzione progressiva di
acqua e registrazione dei dati
A) L’assorbimento dell’acqua (500 U.B.)
B) Il tempo di sviluppo dell’impasto
C) D - La stabilità dell’impasto
D) E - La velocità di degradazione (il grado di rammollimento)
(D10 – D20)
F) Indice di tolleranza
Attitudine di una farina
alla panificazione
• Grado di sfibramento tra 0 e 30 UB, stabilità > 10’
(Qualità ottima);
• Grado di sfibramento tra 30 e 50 UB, stabilità > 7’
(Qualità buona);
• Grado di sfibramento tra 50 e 70 UB, stabilità > 5’
(Qualità discreta);
• Grado di sfibramento tra 70 e 130 UB, stabilità > 3’
(Qualità mediocre);
• Grado di sfibramento >130 UB, stabilità < 2’
(Qualità scadente).
L’AMILOGRAFO
FORNISCE
INFORMAZIONI
RELATIVE
ALLE
CARATTERITISCHE QUALI-QUANTITATIVE DELLE DIASTASI
Preparazione dell’impasto
(80g di farina e 450ml di
acqua)
Miscelazione continua a
75giri/min e registrazione
dei valori di viscosità
Riscaldamento dello
stesso da 25 a 96°C
Misurazione delle attività delle alfa e beta amilasi presenti
Alfa amilasi sono
attive tra fino a 5580°C
Gelatinizzazione dell’amido
avviene tra 50 e 70°C
beta amilasi sono
attive tra 25 e 40°C
Amilogramma troppo alto
Amilogramma troppo basso
Bassa attività enzimatica
Elevata attività enzimatica
Poche destrine e maltosio
Troppe destrine e maltosio
Prodotto umido ed
Prodotto asciutto e secco
appiccicoso
Colore troppo intenso
Le condizioni di conservazione delle
farine
Appena dopo la molitura le farine non hanno delle buone
attitudini panificatorie…..
Ma una conservazione in opportune condizioni ne migliore le
caratteristiche
Umidità relativa
dell’ambiente
Umidità della
farina
34
7
40
9,1
48,5
10,8
Ossidazione
56
12,4
Aumento della temperatura
64
13,7
70
14,8
71
15
77,5
16
81
16,5
83,5
17,1
Modificazione delle proteine
Modificazione dell’amido
Conservazione a temperatura
opt. di 15°C (max 27°C)
Gli ingredienti dell’impasto e la loro influenza sulla qualita’ finale dei
prodotti lievitati
Quanta acqua…???
La quantità di acqua
aggiunta è di circa 60kg
per 100kg di farina
Le sue caratteristiche
chimico, fisiche,
microbiologiche
Sali di calcio e di magnesio
NH3
Dipende dal tipo di farina
(farine deboli o farine di
forza)
Nitriti
Sostanze organiche
Cloruri
Carbonato di calcio = 8-230mg/L
Solfato di calcio = 10 – 300 mg/L
Cloruro di magnesio = 2 -100mg/L
Inquinamento microbiologico
pH (leggermente acida 5 – 6)
Il cloruro di sodio
E’ tradizionalmente aggiunto all’impasto per conferire sapidità, ma………..
Influenza le caratteristiche meccaniche del glutine
Influenza la conservabilità del prodotto finito
Ha un’azione antisettica nei confronti di fermentazioni indesiderate
La quantità di sale aggiunto è di
circa 1kg per quintale di farina
Gli zuccheri presenti nell’impasto
• Gli zuccheri fermentescibili (circa 0,6%)
• Maltosio;
Naturalmente presenti
nella farina
• Lattosio (non fermentescibile) (ammesso per la produzione di pani speciali)
• Zuccheri aggiunti
100
C6H12O6 + Lievito
Glucosio
Fruttosio
2CO2 + 2C2H5OH
48,9
51,1
Saccarosio per azione dell’enzima invertasi
Maltosio per azione della maltasi
Gli zuccheri influenzano il
colore del prodotto finale ed
anche la conservabilità
L’effetto dei lipidi sulle caratteristiche dei lievitati da
forno
Sono presenti solo in piccole quantità nella farina (1,5 – 2%)
Problemi di ossidazione dei lipidi durante la conservazione della
farina
E’ noto però che la loro aggiunta migliora le caratteristiche dei
lievitati e ne aumenta la loro conservabilità
Formazione di clatrati
Influenza la degradazione
dell’amido
Effetto emulsionante
all’interfaccia amido-glutine
Influenza le caratteristiche
del glutine
Interazioni dei lipidi con
l’amido
Interazione dei lipidi con le
proteine
L’effetto dei lipidi sulle caratteristiche dei lievitati da forno
Molte sostanze lipidiche sono aggiunte per la preparazione
di torte, di biscotti e di derivati di cereali non lievitati,
creme per riempimento, ecc…
Scelta del tipo di grasso in base a:
Temperatura di fusione
Solido a Temperatura ambiente
Liquido a T°C dell’interno del palato
Indice di dilatazione
La quantità di grasso allo stato
solido
ad
una
determinata
temperatura
Burro di
cacao
33 – 35°C
Olio di palma
37 – 39°C
Olio di
palmista
27 – 29°C
Olio di
arachidi
< 5°C
L’aggiunta dei miglioranti e le loro interazioni con le proprieta’ degli impasti e
dei prodotti finiti
Il glutine è una struttura formata da residui di gliadine e
glutenine tenuti assieme da differenti tipi di legami
Esistono due principali tipi di legami:
Ponti disolfuro tra residui di cisteina
Legami di tipo salino tra lisina e acido glutammico
Le sostanze ossidanti
I legami di tipo salino dipendono dal pH dell’impasto
I ponti disolfuro dipendono dalla un processo ossidativo
quindi….
Le sostanze ossidanti sono i principali tipi di miglioranti aggiunti
all’impasto
L’acido ascorbico è una sostanza antiossidante (riducente)…..ma è
tradizionalmente aggiunta agli impasti come migliorante della
struttura e tenacità
Acido L-Ascorbico + ½ 02
Acido Deidroascorbico
Ac. Ascorbico
ossidasi
+ 2RSH
Acido Deidroascorbico
Ac.
Acido L-Ascorbico
deidroascorbicoreduttasi
+ RSSR
Residui di cisteina
Cistina
La possibile aggiunta di enzimi miglioranti
QUALI SONO LE CARATTERISTICHE DELLE DIASTASI…???
Alfa-amilasi
ENDOAMILA
SI
Producono Destrine
Beta-amilasi
ESOAMILASI
Producono Maltosio
Scindono i legami a 1,4 - Glicosidici
La loro azione è influenzata
dalla temperatura e dal pH
In quale posizione della
catena attaccano….????????
Possibilità di aggiungere amilasi di
origine batterica, fungina, per
migliorare le caratteristiche
Fonti
pH ottimale
T°C ottimale
T°C
inattivazione
Pancreatica
6,9
46
55
Fungina
5,0
55
82
Malto
5,0
60
80
Batterica
7,0
70
93
quali sono le migliori amilasi che possono essere scelte ed
aggiunte agli impasti………..…..?
Glucoamilasi come enzimi diastasici
Aggiunta di farine e derivati di malto
Gli effetti dell’aggiunta di farine e derivati di malto
E’ sempre necessario bilanciare la
quantità di farina o derivati di malto
presenti
La quantità di zuccheri necessari ai
lieviti
e
quelli
disponibili
dovrebbero essere bilanciati
Infatti elevate quantità di
malto
Pane poco sviluppato;
Troppo scuro;
Molto pesante;
Troppi zuccheri disponibili in breve tempo = fermentazione
tumultuosa
Inoltre gli estratti e derivati di malto contengono proteasi
Riassumendo:
Troppi zuccheri a pronta disponibilità;
Troppo elevata attività proteasica;
Utilizzare molto o poco estratto di malto….?????
Un 50% della farina da panificare
Aggiungere l’acqua
1 – 1,5% di estratto di malto
Lasciare riposare per 15 – 20’
Aggiunte finali di farina acqua
La possibile aggiunta di esteri acetici, lattici, tartarici, mono e digliceridi, ecc.
Le proteine assorbono acqua per circa il 200% in peso
L’amido invece, per circa 1/3 del loro peso
Il glutine è formata da:
Struttura primaria, secondaria e terziaria
La tensione
superficiale
elevata
La riduzione della tensione superficiale migliore la
lavorabilità, l’estensibilità, la capacità di rigonfiamento
Qualche cenno sugli addensanti utilizzati nei prodotti da forno
Cosa sono….?
Che tipo di molecole sono…???
Per cosa sono utilizzati……??
Pectine;
Carragenine;
Farina di guar
alginati
Sono molecole capaci di assorbire una
grande quantità di acqua;
Sono tradizionalemente dei polissaccaridi
Sono utilizzati per la viscosità dei ripieni e
delle glasse;
Riducono la cristallizzazione dell’amido.
La possibile aggiunta di enzimi miglioranti
Ipotesi:
Ricevimento di farina di forza con un P/L = 0.85
Tipo di prodotto = Biscotti
Che tipo di problema esiste……….????
Come è possibile risolverlo………..????
Il lay-out di flusso relativo alla produzione di pane
Ricevimento ed analisi materie prime
Miscelazione degli ingredienti
impastamento
formatura
lievitazione
cottura
confezionamento
La preparazione dell’impasto
Acqua
Generalmente 50-60kg su 100kg
Farina
NaCl
Lievito
Circa 1kg su 100kg
0,5 – 1%
Lenta miscelazione degli ingredienti
Idratazione e rigonfiamento dei granuli di amido (33% del loro peso)
Idratazione delle proteine (circa il 200% il loro peso)
Idratazione finale dell’impasto di circa il 60%
La quantità di acqua da aggiungere dovrà essere
calcolata con precisione in funzione di…..
Umidità iniziale della
farina
Della consistenza finale
desiderata (pezzature grandi
o piccole)
E’ fondamentale ricordare che la quantità di acqua determina
la resa dell’impasto
Resa = (peso dell’impasto/peso della farina)*100
Attenzione a controllare e gestire la temperatura dell’acqua
Quale è la giusta temperatura dell’acqua
Tfarina + Tacqua + Tambiente = 3*Tdesiderata
Topt = 23°C
Tacqua = 69 – (Tfarina + Tambiente)
Cosa avviene durante
l’impastamento…????
Quali sono i metodi di
impastamento…..???
Processi chimico-fisici durante la fase di
impastamento
Idratazione dell’amido e delle proteine
Interazione tra le proteine e formazione del glutine
Ossidazione con formazione dei gruppi RSSR
Formazione di legami salini tra residui di amminoacidi
Legami ionici tra residui proteici per la presenza del NaCl
Interazione con i lipidi e formazione di complessi lipo-proteici
La fase di lievitazione
Lievitazione biologica
Lievitazione chimica
Lievitazione fisica
……??????????????
Lievitazione chimica e fisica
La lievitazione chimica è ottenuta per liberazione della
CO2 da bicarbonato di sodio o di potassio o di ammonio
In questo caso è necessaria l’aggiunta di acidi organici
per garantire la liberazione della CO2 gassosa.
Utilizzo di polveri lievitanti che garantiscono una
produzione di CO2 disponibile almeno del 12%
Per garantire il 12% di CO2 la polvere lievitante deve contenere circa il
23% di bicarbonato di sodio
La lievitazione fisica è ottenuta per insufflamento della
chiara d’uovo montata a spuma ed incorporata
La lievitazione biologica
Metodi di impastamento:
Metodo diretto
E’ basato sulla miscelazione contemporanea di tutti
gli ingredienti
Sono normalmente alternate delle fasi di impastamento a
delle fasi riposo
Le fasi di riposo permettono
il riequilibrarsi dell’umidità
interna
10 t
La durata dipende
dall’impastatrice (circa
16 – 18 minuti)
impastamento
riposo
impastamento
Impastatrici ad alta velocità o ad velocità crescente
fase
Metodi di impastamento:
Metodo diretto
Impastamento intensificato
Quantità di energia impiegata = 5 – 8 volte quella
dell’impasto normale
Farina 116kg
Acqua 72 litri
Sale 2,2kg
Lievito 2,9kg (2,5%)
Acido ascorbico (0,4%)
Lipidi (0,7% circa)
Più acqua
Più sale
Più lievito
Più agente ossidante
Con Tfusione elevate
Metodi di impastamento:
Metodo diretto
vantaggi
Velocità di produzione: si ottiene pane anche in 1h
30’ dal momento della miscelazione
La possibilità di utilizzare farine deboli;
Alcuni produttori affermano che il pane ha minore
caratteristiche organolettiche (sapore e colore)…..
Effetti relativi alla velocità di impastamento
Imp. lento
45 s
Imp. Veloce - intensificato
Il lievito si è sciolto ed i due impasti hanno una struttura analoga
13 minuti
Liscia,
secca,
elastica, duttile
Fine impastamento
Bianca,
collosa,
poco elastica
Aggiunta del
sale
Rassodamento
dell’impasto
Dopo 3 ore di fermentazione
l’impasto è pronto per la
formatura
Dopo 1 ora di fermentazione
l’impasto è pronto per la
formatura
Rete
alveolata
molto eterogenea
Alveoli piccoli, fini ed
omogenei (distribuzione)
Metodi di impastamento
Metodo indiretto
E’ basato sulla miscelazione di una parte degli
ingredienti alternata a fasi di lievitazione
Impasto lievito
Miscela liquida di farina
ed acqua (1:1)
fermentazione
Aggiunta
della restante
parte di acqua, farina e sale
Seconda lievitazione
Impasto naturale
Utilizzo
di
un
impasto
fermentato
del
giorno
precedente particolarmente
ricco di microorganismi
Impasto
naturale:
utilizzo del
lievito pasta
Impasto
naturale:
sistema a biga
Quantità di
lievito
di
circa 12 -15
g per ogni
chilo
di
farina
per
fermentazion
e di circa 3
ore
Quali sono i vantaggi e gli svantaggi dei metodi
diretti ed indiretti di panificazione……????
Utilizzo di lievito industriale o lievito naturale……..
Lievito compresso
Lievito madre o lievito naturale
Lievito secco attivo
Colture pure di S.
cerevisiae
Purezza, colore, sapore, acidità, attività enzimatica (zimasi),
umidità, temperatura di conservazione,
conservabilità di 15g se: t°C = 4°C ed RH% = 80 – 85%
Precauzioni durante il suo utilizzo
Temperatura dell’acqua
Scioglierlo in acqua, per facilitare la sua dispersione, ad
una temperatura di c.a. 30°C (mai > 50°C)
Lievito secco attivo
Umidità < 8%
Maggiore vantaggio è correlato ad una
maggiore conservabilita’
Perde solo il 6,5% della sua attività in
15g di conservazione a 4°C
Preparazione del lievito madre
La madre, una parte di impasto del giorno precedente, viene RIPRESA
più volte fino alla formazione dell’impasto usato come “trascinatore
fermentativo”
Base
Peso
Nuova
coltura
Volume
acqua
Peso farina
Peso
impasto
--------
--------
--------
Durata
lievitazione
Madre
1kg
---------
7-9 ore
Madre
1kg
Rinfresco
2l
4kg
7kg
6-8 ore
Rinfresco
7kg
Lievito finale
7l
14kg
28kg
5-6 ore
Lievito finale
28kg
Impasto
54l
86kg
168kg
60 min
la presenza di contaminanti presenti
nell’aria, sulle superfici di lavoro, sugli utensili ed
impianti
Principale aspetto:
Fermentazioni parallele con formazione di:
Ac. Lattico, ac.acetico,
acetaldeide, ecc.
ac.butirrico,
CO2,
etanolo,
Ottimale rapporto lattico/acetico = 3/1
Aspetti correlati
Fermentazione notevolmente più lunga;
Maggiore attività proteolitica;
Maggiore attività amilolitica;
Prolungata conservazione;
Alveolatura più regolare ed omogenea;
Caratteristiche
sapore);
organolettiche
spiccate
(colore
e
Processo più appropriato per l’utilizzo di farine di
Processi biochimici correlati alla lievitazione
la fermentazione operata dai lieviti comporta:
La formazione di anidride carbonica per il rigonfiamento
La produzione di sostanze aromatiche
La maturazione dell’impasto
(modifica
delle
proprieta’
strutturali)
Tutto ciò avviene per produzione di sostanze chimiche da
parte dei lieviti per l’effetto del metabolismo
fermentativo
Come avviene la formazione degli alveoli….?
La pressione necessaria
a far rigonfiare un alveolo
p  1/ r
La miscelazione iniziale comporta l’inglobamento di N2 e la
formazione degli alveoli principali che poi si ingrandiranno
La CO2 prodotta dai S.Cerevisiae prima satura l’acqua
presente nell’impasto e poi rigonfia gli alveoli.
Quali composti sono prodotti durante la fermentazione
alcolica da parte dei lieviti………???
100
C6H12O6 + Lievito
pH opt. = 5
Glucosio
Fruttosio
2CO2 + 2C2H5OH
48,9
Inoltre sono normalmente prodotti:
Glicerina;
Acetaldeide;
Ac.succinico;
Ac. Lattico; (tracce)
Ac. Acetico. (per ossidazione della acetaldeide)
E’ fondamentale l’acidità dell’impasto
Il pH dell’impasto appena formato è tra 5,8 – 6,2
51,1
pH
=6
Presenza di batteri lattici sulla farina (contaminazione naturale)
Produzione di acido lattico e riduzione del pH
Fermentazione
desiderata
Vengono create le ottimali condizioni per lo sviluppo dei lieviti
Presenza di batteri butirrici sulla farina
(contaminazione naturale)
Produzione di acido butirrico
Fermentazione
indesiderata
Fortunatamente le Topt (butirrici) = 40°C
per i lattici di 35°C (ma crescono a T<30°C
Non dimentichiamo che l’acido lattico ed acetico
influenzano le caratteristiche del glutine
L’ac. Lattico aumenta l’elasticità
L’ac. acetico riduce la maglia glutinica
Rapporto ottimale
Lattico/Acetico = 3/1
I fenomeni chimici e biochimici durante la cottura del pane
Obiettivo della cottura
Migliorare e stabilizzare la forma e la struttura dell’impasto levitato;
Migliorare le caratteristiche organolettiche;
Migliorare la digeribilità;
La temperatura dei forni è
compresa tra 220 – 275°C
Con quali metodi il calore
si diffonde al nostro
impasto……..????
Quale e’ l’andamento
della temperatura del
nostro impasto…….????
100°C
Temperatura interna
Quando la T superficiale raggiunge i 100°C si ha
evaporazione di acqua e formazione di un gradiente di
concentrazione tra l’interno e la superficie stessa
Riduzione dell’umidità
H2O
Intanto numerosi processi chimici,
fisici e biochimici stanno avvenendo
all’interno dell’impasto
MoDIFICAZIONI BIOCHIMICHE DURANTE LA
COTTURA DELL’IMPASTO
30°C – Attività enzimatica e fermentativa;
40 – 50°C – Riduzione attività dei saccaromiceti, intensa attività
enzimatica (diastasi);
50 – 60°C – Inizio gelatinizzazione amido, intensa attività a-amilasi;
60 – 80°C – Fine gelatinizzazione e riduzione att. amilasica;
100°C – Evaporazione di acqua, rigonfiamento impasto;
110 – 120°C – Rallentamento evaporazione di acqua e inizio
Maillard;
120–130°C;Caramellizzazione zuccheri, formazione melanoidine e
composti aromatici;
Problematiche connesse alla
conservazione dei lievitati da forno
Cosa si intende per raffermimento del pane……???
Può essere inteso come un processo di degradazione del
pane che avviene durante la conservazione, il quale
comporta la riduzione delle caratteristiche organolettiche
Crosta da fragile a cuoiosa e poi dura
Un indurimento della mollica (perdita di sofficità)
(tendenza a sbriciolarsi)
Da quali fenomeni dipendo questi due processi??
Dalla retrogradazione dell’amido
E dalla transizione vetrosa delle proteine superficiali
Riarrangiamento
configurazione strutturale
Migrazione dell’acqua
Migrazione
di
acqua
dall’interno verso l’esterno
ed un assorbimento della
crosta
H2O
Si va in transizione vetrosa
quando la RH = 16%
Cosa è possibile fare per limitare
il danno…????
Attenzione a non confezionare il prodotto prima del
raffreddamento
Aggiunta di lipidi polari (Emulsionanti)
Utilizzo di amilasi batterica (Termoresistenti)
La riduzione della temperatura aumenta progressivamente la
velocità di retrodegradazione (tra 50 e -5°C)