USAPEEC y USDA

Presentan:

“Proceso y Equipo para produccion Tecnologica de Pre-Mezclas”

Luis Navarro: AIB (American Institute of Baking)lunama9@hotmail.com

Octubre 30, 2008Mexico D.F.

Funcionalidad de ingredientes en Operaciones de

Pre-Mezclado

Luis Navarro

Octubre 30, 2008

Mexico D.F.

Serving the Food Industry Since 1919

PRE-MEZCLAS MODERNAS

• Batidos y Masas (Pasteles y Panes)• Coverturas• Productos Especializados• Pizzas• Muffins• Tortillas• Galletas• Otros

Ingredientes Basicos en Pre-Mezclas

• Harina• Polvo de Hornear• Almidones• Hidrocoloides• Huevo en Polvo• Otros…

Ingredientes BasicosHarina, Levadura, Polvo de hornear, Almidones,

Hidrocoloides, Sal

Ingredientes IdentificadoresHarinas Especiales, Edulcorantes, Mantecas y Aceites,

Lacteos, Huevos, Pasas, Cereales y Papa, etc.

Ingredientes OpcionalesGluten Vital de Trigo, Emulsificantes: (Acondicionadores

de Masa, Fortalecedores de Masa y Suavizadores de Miga), Alimentos para Levadura, Oxidantes, Agentes Reductores, Conservadores, Blanqueadores de Miga,

Secadores de Masa, Enzimas, Enriquecimiento

Porcentage (%) de Panificacion(Cuando los ingredientes en una formula

estan basados sobre el % del peso de Harina)

• Usado para calcular y comparar formulas

• El peso de la harina siempre es igual a 100%

Peso del Ingrediente x 100 = % de PanificacionPeso de Harina

Ejemplo: 8 lbs. Sal = 0.02 x 100 = 2% Sal400 lbs. Harina

Puntos Criticos

Tipos de TrigoGrados de HarinaProteina – Cantidad vs CalidadEspecificaciones

Harinas

Tipos de Trigo

• Invierno– Duro Rojo de Invierno– Duro Blanco de Invierno– Suave Rojo de Invierno– Suave Blanco de Invierno

• Primavera– Duro Rojo de Primavera– Durum

Trigo y Harina

• El Cereal mas esencial del Mundo

• El harina de trigo es lo que le da estructura al Pan

• La Proteina de Trigo mas Agua forman el Gluten

• Gluten es la substacia elastica que mantiene el Gas – CO2 de la Levadura

– Aire incorporado durante el mezclado

Harina• Harinas mas comunes:

– Tipo Fuerte – MTI de 20• 12 – 14% de Proteina• Tiempo de Mezclado: 15 –17 minutos

– Harina para Pan – MTI de 35• 11.2 – 11.9% de Proteina• Tiempo de Mezclado: 9 – 11 minutos

– Tipo Suave – MTI de 40 -45• Tiempo de Mezclado: 8 – 10 minutos

Tratamientos de Harina en el Molino

• Blanqueamiento – Benzyl Peroxide

• Maduracion – Oxidacion: ADA, AA, KBr

• Malteado – Agregar Enzimas de Amilasa

• Enriquecimiento – Adicion de Vitaminas y Minerales

• Clorinacion – Harina para Pasteles tratada con gas de Cloro para modificar sus propiedades de gelatinizacion de almidones.

Analisis tipico de Harina – Humedad: 14%– Proteina: 11.5%– Ceniza: 0.52%

Farinograph:– Absorcion 60.8%– Tiempo de Desarrollo: 7 Min.– MTI 30– Indice de Malta:

• Falling # 250 +25 • Amylograph # 500 – 600 B.U.

Harina Fuerte

Harina Suave

MTI = Indice de Tolerancia al Mezclado

• Medido con un Farinografo• Indica lo rapido que una harina se quebrara

despues de haber llegado a su desarrollo completo.

• Un bajo MTI indica una harina Fuerte– Aumentar fermentacion y tiempo de mezclado

• Un alto MTI indica una Harina Suave– Reducir fermentacion y tiempo de mezclado

Leudado

• Fuente del Gas (CO2) que resulta en el levante del Batido o Masa

• Agente que ayuda e aerear el Batido o Masa resultando en una textura ligera y porosa

Funciones del Leudado

• Aumenta el volumen• Mejora la palatabilidad

– Cambia la miga (estructura de la miga)– Cambia la estructura (Percepcion) del producto

final• Controla el color de la miga (pH)• Mejora la Vida de Anaquel

Accion de Leudado

• Durante el mezclado• Entre el mezclado y el horno• En el horno

LevaduraEs un organismo unicelular (planta?)

• Convierte azucar en Dioxido de Carbon y Alcohol• El gas Dioxido de Carbon produce Leudacion• El alcohol y otros ingredientes de fermentacion son

muy importantes en el desarrollo de la masa y del sabor.

Presentaciones mas comunes de la LevaduraComprimida

Fresca Bloque y Desmoronado (bolsa/granel)Crema (liquida a granel)

Instantanea Seca Activa

Manejo de la LevaduraFresca

Temperatura de Almacen – 32 a 40 F / 0 a 4 C.Implementar una Rotacion Apropiada (primero la mas vieja)Mejores resultados si se utiliza en la primera semana

ComprimidaMantener en el area de trabajo nada mas lo suficiente para

una hora de produccion.Siempre cierren las bolsas para reducir el aire, humedad y

condensacion sobre la levaduraHasta 2 o 3 semanas de vida utilContiene 70% de agua

CremaVida util – 10 diasContiene 80% de agua

Levadura Seca – No necesita refrigeracionLevadura Instantanea• Empacada al vacio (vida util hasta de 24 meses)• Si el Empaque es suave antes de abrirse, NO SE

USE!• Despes de abrirse, se debe de usar lo mas pronto

posible• No necesita pre-hidratacion

Levadura Seca Activa• Debe de pre-hidratarse en agua a 110 F/43 C • El agua debe de ser al 4:1 peso Levadura SecaHidratacion debe de empezar de 10 a 15 minutos

antes de usarse

Control de la Actividad de la Levadura

1. Temperatura2. pH (4 a 6)3. Fuentes de Alimentos4. Fuente de Agua

Alimento para Levadura• Combinacion de ingredientes como:

– Acondicionador de AguaSales de Calcio y Magnesio

– Acondicionador para LevaduraSales de amoniaco

– Acondicionador para MasaOxidantes (ADA, A. Ascorbico, Bromatos)

• Tipo Acido – Monocalcio de Fosfato• Opciones: Tipo Acido Modificado, buffers

para el Brew, Alimento para Levadura

LEUDACIÓN QUIMICA

Bicarbonato de Sodio

• NaHCO3

• Principal material Alcalino en Polvos de Hornear

• Reacciona con varios ingredientes ácidos para producir el gas de leudación– Necesita un ambiente húmedo – Reacciona con calor

Polvo de Hornear

• Método controlado de Leudado• Combinación de Bicarbonato de Sodio y

1 o más ácidos estandarizados de grado alimenticio

• Acidos fuertes reaccionan más rápido– Gas es producido durante el mezclado

• Acidos débiles reaccionan más lentamente– se seleccionan por su tiempo de reacción

POLVO DE HORNEAR

Acción Sencilla: a) Rápida

b) Lenta

Doble Acción = Rápida y Lenta

Fig. 3. CFW 41:118-122, 124-126 (March 1996). Barbara Heidolph

Dough rate of reaction chart. 3 min mix time at 27°C (81°F) simple biscuit mix

Tamaño de Particula

• Granulacion gruesa del Bicarbonato y de los Acidos aumenta la Vida Util del Polvo de Hornear

• Granulacion MUY Gruesa puede causar manchas obscuras en la Corteza y/o Miga del producto terminado

Encapsulacion

• Acidos y/o Bicarbonato pueden ser Encapsulados– Reaccion Controlada o Gradual

• Generalmente encapsulados con Grasas– Alta Temperatura de Fusion

Consideraciones al elegir Agentes de Leudacion Quimica

• Liberacion del Gas (Etapa en el Proceso)• Cantidad de Gas deseada• Impacto en otros Ingredientes

Huevos• Estructura: Clara (Proteina) (Albumen)• Suavizante: Lecitina (Yema)• Humedecedor: Agua en emulsion• Accion Leudante: Incorporacion de aire• Saborizante• Color• Valor Nutricional: Proteinas, Minerales,

Grasas y Vitaminas

Huevos• Frescos y/o Congelados

Enteros: 25% solidos + 75% agua Clara: 12% ” + 88%

” Yema: 50% ” + 50% ”

• Azucarados: 10% de azucar• Enteros Fortificados: 30% Solidos + 70% agua • En Polvo: Enteros: 95% solidos + 5% agua

Clara: 92% solidos + 8% agua Yema: 95% solidos + 5% agua

Leche en Polvo (NFDM)

• Fortalecedor: Forma enlazes con Proteinas• Saborizante• Color: Caramelizacion y reaccion de Maillard• Retiene Humedad• Nutricional: Calcio y Proteina

Leche y Productos de Suero

• Productos – NFDM (Leche Descremada en Polvo)

36% proteina / ≤ 1% grasa– Combinaciones de Soya y Suero

49% harina de soya desgrasada, 49% suero dulce y 2% de Carbonato de calcio

– Suero dulce lacteo - 11% proteina• Funcion

– Nutricion, color de corteza, sabor y como agente buffer

*Puntos Claves1. Mas Azucar . . . Menos Manteca2. Mas azucar y Manteca . . . Alto nivel de Huevos3. Huevos > Manteca (H = Manteca x 1.1)4. Azucar > Harina . . . Usen manteca

pastelera emulsificada.

REGLAS PARA EL BALANCE DE FORMULAS

Almidones• Trigo• Maiz• Tapioca• Arroz• Compuestos de dos fracciones distintas

»Amylose y Amylopectin• Varian en Viscosidad y propiedades de

Gelificacion

FUNCION de ALMIDONES

• Suavizar: Permite que un Batido aguante mas Agua y ayuda a diluir la Proteina del Harina

• Secar: (Pre-Gelatinizado) Modifica la Viscosidad del Batido

* Aumenta la Vida Util del producto terminado* Dosificacion tipica: 2-6% en Pasteles

Almidones Modificados Ayudan a Mejorar:

Estabilidad en Altas Temperaturas, Acidez y Friccion de MezcladoEstabilidad bajo Congelacion / DescongelacionEstabilidad en su Vida UtilCaracteristicas Sensoriales (Textura, Suevidad)Controles en Proceso

Hidrocoloides (Gomas)

• Definicion– Polisacaridos de Alto Peso Molecular– Solubles en Agua– Diferentes propiedades de Viscosidad y

Gelificacion

FUNCION de Las Gomas

Suavizar: Permite que el Batido (o masas) aguanten mas Agua (Aumentan la Viscosidad del Batido)

Extension de Vida Util: Aumentan la retencion del Agua en los Productos Terminados

Aumentan la Estabilidad del Sistema

– Reducen Migracion y Perdida de Humedad– Estabilizan Batidos (Espumas) (emulsificacion)– Reducen Syneresis– Reducen la formacion de Cristales de Hielo– Reducen la Cristalizacion de Azucar

Hidrocoloides

Hidrocoloides

Xanthana 0.1 - 0.25% *

Guar 0.1 - 0.30% *

CMC 0.1 - 0.30% *

* % en Base a Peso total del Batido

Azucar• Tipos

– Sucrosa (caña o betabel)– Dextrosa (maiz)– Jarabes de Alta Fructosa (maiz)

• Formas– Granular– Liquida - bombeable

• Funciones– Alimento para Levadura– Dulzura / Contribuye al sabor del Pan– Color de la Corteza– Ayuda en suavidad y vida util

• Sucrosa – 100% solidos, Rango de Dulzura: 100

• Dextrosa – 92% solidos / 8% agua Rango de Dulzura: 70

• Detxrosa Liquida – 67% solidos / 33% agua• 42 HFCS – 71% solidos / 29% agua

Rango de Dulzura: 100

• 55 HFCS – 77% solidos / 23% agua Rango de Dulzura: 100

Dosificaciones tipicas: 6 – 10% en pan

10 – 14% en bolleria

Sal• Funcion principal – Sabor

– Tambien reduce la actividad de la levadura– Fortaleze el Gluten, refuerza las paredes del pan.

• Dosificacion promedio:2 – 2.25% - pan y bollos

• Dilatar la incorporacion de la Sal: Algunas veces se usa para reducir el tiempo de mezclado y asi ayudar a controlar la temperatura de la masa

• Esponja y Masa – agregar la sal en la masa• Sistema de fermentacion en Liquido: Algunas veces una

porcion de la sal se agrega para controlar la actividad de la Levadura

Acondicionadores de Masa (Emulsificantes)

• Fortalecedores de Masa y Suavizadores de Miga– Calcium Stearoyl-2-Lactylate (CSL) Verv®

– Sodium Stearoyl Lactylate (SSL) Emplex ®– Monogliceridos Etoxilados (EMG)

Elasdo 70, Xpando Powder– Polisorbato– Diacetyl tartaric acid esters of mono and diglycerides

(DATEM) Lamingin ®– Mono y Digliceridos

GMS 90, GMS 90 Double Fuerza

Aplicación de Emulsificantes(Consideraciones Generales)

• Cantidad y tipo de accion mecanica• Tiempo para Hidratacion• Que temperaturas se requieren o desean?• Se desean enlazes con los Almidones?• Se desean enlazes con las Proteinas?

Fortalecedores de Masa• Beneficios:

– Mejora la tolerancia al sobre / bajo mezclado– Mejora el formado – Mejora la retencion de gas / aumenta volumen– Fortaleza adicional en el Horno / menos colapses– Mejor simetria– Mejora el rebanado (menos perdidas)– Miga mas fina– Mayor vida util

Dosificaciones Tipicas ≈ 0.25 – 0.5%,

para varios productos -5% maximo ( F.D.A.)

Suavizadores de Miga• Beneficios:

– Mejoran la suavidad de la Miga – Aumentan vida util

• Formas:– Hidratos Regulares ≈ 20% alpha mono

– 2% dosificacion– Hidratos D/S ≈ 44-46% alpha mono

– 1% dosificacion– Polvos ≈ 88-92% alpha mono

– 0.5-0.625% dosificacion

Dosificacion es G.R.A.S.

Factores que Afectan Suavidad

• Fermentacion• Absorcion• Mezclado• Tiempo y Temp. de Horneo• Temp. de Enfriado y Empacado• Uso de Suavizadores de Miga• Enzimas

Enzimas• Enzimas son Catalizadores Biologicos que aceleran los

descenlaces de substancias organicas especificas como proteinas, almidones, grasas, etc.

– La velocidad de sus reacciones puede ser afectada por: Temperatura, Agua libre y pH

– La reaccion se detiene con las altas temperaturas del horno

• Cuatro usos principales en Panificacion:1. Ayuda en Fermentacion2. Reduce tiempo de mezclado / Mejor expansion en

el molde3. Aumenta la vida util del producto 4. Blanqueador de Miga

Alpha-Amilasa• Convierte Almidones en Azucar,

resultando en:– Mas alimento para Levadura, (>fermentacion) – Mejor expansion en el Horno– Mejor color de corteza– Mejor expansion en el Molde– Mejor sabor

• Exceso de alpha-amilasa resulta en: – Masa Humeda y Pegajosa durante el formado– Mala Retencion de Gas – Producto con Bajo Volumen

Proteasa• Reduce Proteinas de larga cadena

molecular a unidades mas cortas, debilitando la estructura del Gluten

• Su uso correcto resulta en:–Reduccion de tiempos de mezclado–Mejor expansion en Molde–Reduce Elasticidad, Mejora Laminacion–Mejora la Retencion de gas

Exceso de Proteasa

• Masa:– Se Debilita– Aumenta su extensibilidad– Aumenta Suavidad y pagagosidad– Proceso dificil

• Pan– Miga no uniforme– Poco volumen – Corteza debil– Mala simetria

Lipoxidasa• Ayuda el el blanqueo de la Miga

destuyendo los pigmentos naturales de la harina.

• Aumenta la fortaleza de la masa• Fuente principal: Harina de Soya con

Enzima Activa• Dosificacion Maxima: 0.5% peso harina

Suavizadores Enzimaticos (Aumentan Vida Util)

• Alpha Amilasa y Amilasa Maltogenica (Fungal y Bacterial)

• Posible adicion de enzima Xilanasa para romper la cadenas de Celulosa

• Caras pero efectivas• Suave y Pegagosa vs. Suave y Seca• Sensible a Temperaturas:

– Durante el Horneo– Almacenage y Transporte

Tipos de Sistemas con Enzimas Suavizantes

1. Bacterianas y Fungales– Mejor Miga & Suavidad en su 1er dia, algo de gomosidad

2. Bacteriana, Fungal and Maltogenica– Mas Suavidad que con Bacteriana y Fungal, menos

gomosidad

3. Maltogenica y Fungal– Caras, mejor suavidad, sin gomosidad, algo seca

4. Maltogenica– La mas cara, excelente suavidad pero mas seca

Efecto de α & β Amilasas sobre el Almidon Gelatinizado

ß-amylase

α-amylase

α-amylase

ß-amylase

α-amylase

Comportamiento del Almidon en el Pan(Schoch & French, 1947)

Masa

Horneo

Pan Fresco

Recalentado

Envejecimiento

Horno

Pan Viejo

Enfriado

Almidon

FRESCO

Fibras de Proteina

VIEJO

Almidon

Interaction del Almidon y Proteina(Hoseney et al, 1991)

Hoseney. AIB Tech Bulletin June 1998.

Agentes Oxidantes• Fortalecedores de Masa, mejoran la tolerancia al

mezclado y aumentan la retencion de gas formando enlaces entre las proteinas.

• Agentes Oxidantes mas comunes:– Bromato – Actua tarde mejorando la expansion en el horno

• 15 ppm para Bollos y 30 ppm para Pan (75 ppm max.)ADA (Azodicarbonamide) – Mejor cuando incorporado en la

masa. 45 ppm max.– Iodato – Rapido, mejor cuando incorporado en la masa

• 75 ppm max. – AA (Acido Ascorbico (vitamina C)) Mejor cuando incorporado

en la masa• No tiene limite de uso, afirma la masa

– Sistemas de Oxidacion – Combinaciones de Oxidantes, Acondicionadores de Masa y Enzimas

ConservadoresPara retardar el crecimiento del Hongo y

extender la vida util del producto Naturales

– Vinagre (200 grano) 0.25 a 0.5%, Jugo de Pasas 1% (pan obscuro unicamente), Suero Fermentado y Productos de Harina (% varia)

Artificiales– Propionato de Calcio y de Sodio

0.125 - 0.35% (Invierno vs. Verano), – Sorbato de Potasio Encapsulado y Acido Sorbico

(Su uso depende de las condiciones climaticas y de su legislacion en el mercado)

Inhibidores de hongo reducen la actividad de la Levadura

Propionato de Calcio

Agentes Blanqueadores y SecadoresGeneralmente contienen harina de soya, harina de

soya con actividad enzimatica y/o Peroxido de

Calcio

• Harina de Soya es 50% proteina y tiene un efecto de absorcion (nutricion, vida util, color de la corteza y abilidad de tostarse)

• Harina de Soya con Actividad Enzimaticablanquea los pigmentos de la harina y da fortaleza a la masa (0.5% max.)

• Peroxido de Calcio actua como secador de masa, reduce pegajosidad y aumenta absorcion.

Gluten Vital de Trigo• Proteina extraida de la Harina , Calidad variada• La adicion de 1% de gluten aumenta el nivel de Proteina

en la Harina un 0.6% y absorcion de 1 a 1.5%• La incorporacion del Gluten es mejor en la Esponja• Gluten protegido (modificado): Es Gluten cubierto con

mono’s, SSL, EMG, Polysorbato, o Datem. (MG-S, MG-F, MG-60)

• Gluten MejoradoEl gluten cubierto fue desarrollado para mejorar su dispersion y su funcionalidad

Enriquecimiento• La adicion de vitaminas y minerales (riboflavina, niacina,

thiamina, acido folico y hierro, calcio es opcional) al harina y productos de Panificacion.

• Standards de Identidad para “Pan Enriquecido, Bollos, Panecitos y Harinas” establecido por la F.D.A. (Food and Drug Administration), requiere que ciertos niveles de enriquecimiento se cumplan.

• Forma:– Agregandolos al harina en el Molino– Agregandolos en las panaderias en forma de: tabletas, polvos

o paquetes

PUNTOS de CONTROL CRITICO

• Buenas Practicas de Panificacion no han cambiado mucho en su historia

• Control de Calidad– Un resultado directo de los supervisores

trabajando con sus operadores para asegurarse de que cada paso en produccion se siga como determinado por la Administracion.

– Buena constancia en produccion se lograra unicamente cuando todos trabajan para conseguir los mismos resultados.

• Controles de Tiempo y Temperatura