Tehnologia prelucrarii cerealelor

Insusirile boabelor de cereale• Cerealele şi produsele derivate ale acestora prezintă o deosebită

importanţă economică şi socială, apreciindu-se că pentru alimentaţia umană, asigură circa 65% din necesarul zilnic de calorii şi 45% din cel al proteinelor. La aceste elemente nutritive de primă importanţă se adaugă şi un aport semnificativ de glucide, vitamine (mai ales din grupa B) şi minerale (P, K, Mg etc.).

• Boabele de cereale au un potenţial tehnologic şi nutritiv ridicat, putînd fi prelucrate într-o gamă diversificată de produse: crupe, făină, paste făinoase, produse de panificaţie, concentrate alimentare etc.

• Grupa cerealelor cuprinde un număr mare de specii, cel mai frecvent cultivate şi utilizate în consum fiind: grîul, secara, orzul, ovăzul, porumbul şi orezul.

Structura şi compoziţia chimică a boabelor de cereale

• Bobul cerealelor este constituit din trei părţi principale: învelişul, endospermul şi embrionul.

• Proporţia acestor formaţiuni anatomice de bază, structura şi compoziţia lor diferă în funcţie de specie, soi, varietate şi calitatea tehnologiilor de cultivare şi recoltare utilizate.

• Învelişul bobului este o formaţiune stratificată situată la suprafaţa bobului şi alcătuită din celule dense, lignificate, bogate în celuloză, hemiceluloze şi substanţe minerale; această compoziţie permite o bună protecţie a endospermului şi embrionului faţă de acţiunea unor factori de natură externă, mecanici sau chimici. În procesul de măcinare şi cernere învelişul se separă sub formă de tărîţe.

• Endospermul este partea cea mai reprezentativă a bobului, atît din punct de vedere cantitativ (circa 85% din masa bobului), cît şi calitativ. Se compune din celule mari, cu pereţi groşi umplute cu amidon (circa 80%), substanţe proteice (12-15%), zaharuri (1,5-2%), grăsimi (0,6-0,7%), minerale (0,3-0,4%), celuloză (0,1-0,2%); datorită acestei compoziţii are un rol foarte important în panificaţie.

Embrionul este partea bobului din care prin încolţire se formează o nouă plantă; este bogat în proteine, grăsimi şi vitamine, substanţe care susţin

germinarea şi dezvoltarea plantei tinere. Embrionul se separă în procesele de prelucrare deoarece lipidele şi enzimele din compoziţia sa pot grăbi

procesele de alterare din masa cerealelor.

• Cerealele includ în compoziţia lor aproape toate substanţele nutritive importante pentru alimentaţia umană: glucide (reprezentate în cea mai mare parte de amidon şi în cantităţi mai reduse de glucoză, maltoză, rafinoză) hemiceluloze, substanţe proteice (albumine, globuline, gluteline, prolamine), lipide (lecitine, gliceride, steroli), substanţe minerale (calciu, magneziu, fosfor, potasiu, fier etc.), vitamine (B1, B2, B6, E, PP, D2), enzime, pigmenţi.

Tehnologia fabricarii fainii din grau sau secara

• Grîul (Triticum vulgare) este cereala cu cea mai mare importanţă economică, atît datorită compoziţiei chimice, cît mai ales, datorită capacităţii făinii sale de a forma în prezenţa apei glutenul, component cu rol deosebit în panificaţie. În industria alimentară se utilizează două tipuri de grîu şi anume grîul comun pentru panificaţie şi grîul dur pentru obţinerea pastelor făinoase. Loturile de grîu depreciate calitativ (cu boabe încolţite, atacate de dăunători, etc.) sunt excluse de la industrializare.

• Secara (Secale cereale) are o importanţă economică mai redusă pentru ţara noastră. Făina de secară nu are capacitatea de a forma gluten, motiv pentru care este utilizată în panificaţie în amestec cu făina de grîu.

Făina

• Făina reprezintă la rândul ei o materie principală utilizată la obţinerea pâinii, a produselor de patiserie şi a produselor făinoase. La unele sortimente se poate adăuga ca şi adaos, adică la făina de secară. Făina se obţine prin măcinarea boabelor de grâu, astfelîncât, masa rezultată reprezintă un complex de componente chimice şi biochimice asemănătoare miezului de grâu. Fiecare dintre componentele care alcătuiesc masa de făină are o anumită influenţă asupra însuşirilor fizice şi chimice ale acestuia, ca în final,aceste însuşiri să se manifeste în procesul de panificaţie.

• La fabricarea produselor de panificaţie se utilizează trei sortimente de făină stabilite, în funcţie de culoarea şi aspectul fiecărui sortiment.

• Fiecare sortiment corespunde unui anumit tip (reprezentând conţinutul maxim în cenuşă, respectiv substanţele minerale ale făinii multiplicat cu 1000) şi se poate defini ca fiind gradul de extracţie.Conform standardului asocierea dintre sortimentul de făină şi tipul făinii este următoarea:

Faina Faina Faina

Tipul fainii: Alba Semialba Neagra

480 780 1300

• Făina de secară este de tipul 1200. Extracţiile corespunzătoare acestor făinuri se realizează în diverse variante de măciniş, pe unul sau mai multe sortimente. Făina desecară se realizează de regulă pe un singur sortiment.De menţionat este faptul că utilizarea pe cale industrială a făinurilor de un tip mairedus, ori de extracţie mai mică, respectiv un conţinut inferior în tărâţe, asigură obţinerea produselor de calitate superioară, mai ales în cazul fabricării pe linii cu mecanizare avansată.

• De menţionat este faptul că utilizarea pe cale industrială a făinurilor de un tip mai redus, ori de extracţie mai mică, respectiv un conţinut inferior în tărâţe, asigură obţinerea produselor de calitate superioară, mai ales în cazul fabricării pe linii cu mecanizare avansată.

• Principalele caracteristici fizice şi senzoriale ale făinii care interesează în procesul tehnologic, sunt culoarea, aspectul şi granulaţia (fineţea). Aceste caracteristici secompletează cu mirosul, gustul şi starea sanitară (infestarea).Produsele de panificaţie de calitate superioară se obţin din făinuri de extracţiemică ce provine din grâu comun (Triticum aestivum). Pastele făinoase de cea mai bună calitate se fabrică din făină provenita prin măcinarea grâului dur (Triticum durum).

• Culoarea• este însuşirea care diferenţiază sortimentele de făină între ele, precum

şinatura lor (făina de grâu, de secară). Ea este dată de culoarea alb-gălbuie a particulelor provenite din endosperm, datorită prezenţei pigmenţilor flavonici.

• Gradul de extracţie al făinii influenţează culoarea acesteia, astfel, cu cât acesta creşte, culoarea făinii se închide.Culoarea făinurilor de extracţie mică este uniformă în comparaţie cu cea afăinurilor de extracţii mari, deoarece, unele cantităţi de tărâţe au culoarea neomogenă.

Culoarea făinii se datorează atât• pigmenţilor carotinoizi , de culoare albă-gălbuie,a părţilor provenite din corpul făinos, cât şi• pigmenţii flavonici , de culoare închisă, ai tărâţelor provenite din făină.

• Neomogenitatea se datorează:• - părţilor deschise din endosperm• - particulelor din înveliş şi stratul aleuronic• ● Făinurile de extracţie redusă au culoare albă cu nuanţă gălbuie●

Făinurile de extracţie mai mare au culoarea albă cu nuanţă cenuşie sau culoarecenuşie-deschis, deoarece în componenţa lor intră şi părţi din învelişul bobului (tărâţe).

• ● Făina de secară are culoare albă-cenuşie până la cenuşie-închisă.• Cu cât proporţia de tărâţe care se găsesc în făină este mai mare gradul de

extracţie este mai avansat, iar culoarea făinii este mai închisă.Culoarea mai este influenţată şi de mărimea particulelor, astfel, particulele mari aruncă umbre pe suprafaţa făinii, determinând nuanţa mai închisă a acesteia. Dacă particulele rezultate la măcinare sunt mici, culoarea făinii este deschisă. De asemeni,această însuşire mai este influenţată şi de prezenţa malurii sau a impurităţilor.Culoarea făinii utilizată la fabricarea pâinii, influenţează aspectul produsului finit,dându-i chiar denumirea pâinii - albă, semialbă şi neagră

• Fineţea• (granulozitatea) este un indice de calitate important care se referă

lamărimea particulelor care compun masa de făină, respectiv, la proporţia de particule maimari şi particule mai mici.

• Tipurile de făină în funcţie de fineţe pot fi: -fina -Grisata Când predomină particulele mici, făina este fină („netedă” sau „moale”)Când predomină particulele mari, făina este grişată („aspră”)

La fabricarea produselor de panificaţie, granulozitatea făinii are o importanţă deosebită influenţând viteza proceselor coloidale şi biochimice din aluat, proprietăţile lui reologice şi, în consecinţă, calitatea produselor finite.

• Făina fină• – absoarbe mai multă apă• – durata formării aluatului scade• – durata fermentării scade• Făina grişată• – absoarbe mai puţină apă • – aluatul obţinut este mai tenace• Calitatea produselor de panificatie este influenţată astfel:• Făină prea fină-formează imediat un aluat consistent, care se înmoaie

repede fapt ceduce la aplatizarea pâinii, iar volumul de miez este mic, culoarea acestuia e închisă, porozitatea redusă şi coaja intens colorată.

• Făina cu granulaţie mare formează anevoie aluatul şi se umflă încet fapt ce duce lanedezvoltarea pâinii, la apariţia unui miez aspru şi sfărâmicios, cu porozitate grosieră şi coajă palidă.

Însuşirile tehnologice ale făiniii

• Caracteristicile fizice şi chimice ale făinii determină doar o parte din calitatea ei,deoarece făina posedă şi alte tipuri de însuşiri, şi anume însuşiri de panificaţie.Însuşirile tehnologice (numite şi însuşiri de panificaţie) ale făinii utilizate laobţinerea produselor de panificaţie oferă o imagine asupra comportării acesteia în procesul de fabricaţie.Aceste însuşiri se referă la:

• capacitatea de hidratare• (de a absorbi apă) pentru formarea aluatului deconsistenţă normală-• puterea făinii• (însuşirea de a forma aluat cu anumite proprietăţi reologice, adicăelastico-

plastice)-• capacitatea de a forma şi de a reţine gazele de fermentaţie

Compoziţia chimică a făinii

• Principalii componenţi chimici ai făinii sunt: glucidele, protidele, lipidele,substanţele minerale, vitaminele şi enzimele (fermenţii). Compoziţia chimică a făinii este în strânsă corelaţie cu gradul ei de extracţie, cantitatea unor componenţi scăzând, iar a altora crescând pe măsură ce făina conţine mai multe părţi de la exteriorul bobului, deci când are extracţie mai mare şi culoarea mai închisă. Ca urmare, compoziţia chimică imprimă făinii însuşiri tehnologice proprii, de acestea depinzând rezultatele ce se obţin lafabricarea produselor.

Care sunt diferențele dintre făina de secară și făina de grâu?

• Diferenţa fundamentală între făina de grâu şi cea de secară este aceea că proteinele din grâu prin amestecare cu apă formează glutenul, în timp ce proteinele din făina de secară nu pot forma glutenul necesar pentru structura pâinii. Absenţa proteinelor formatoare de gluten din făina de secară duce la limitarea cantităţii de făină de secară ce poate fi introdusă în aluat fără a determina scăderea volumului pâinii. Este imposibil de obţinut o pâine aerată, cu volum normal, numai din făină de secară, deoarece aluatul obţinut nu are nici elasticitate, nici capacitate de reţinere a gazelor.

Fabricarea painii si a pastelor fainoase

Cum se fabrică pâinea de secară? • Malaxarea• Malaxarea aluatului de secară diferă de malaxarea aluatului de făină de

grâu. În general, aluaturile din făina de secară se malaxează la viteză mică şi timp mai îndelungat. Totuşi, aluatul din făina de secară se poate malaxa şi la viteze mari cu bune rezultate. Regimul de malaxare depinde în principal de tipul şi de cantitatea de făină de secară folosită în reţetă, precum şi de puterea făinii de grâu. În practica de zi cu zi, cu cât se foloseşte o cantitate mai mare de făină de secară şi cu cât aceasta este mai închisă la culoare, cu atât malaxarea se face la viteză mai mică şi cu atât scade timpul de malaxare. Temperatura aluatului este de circa 25 – 28°C.

• 2. Fermentarea• În timp ce pentru aluaturile din făină de grâu domeniul de pH în care

pâinea este complet fermentată este de 5,0 – 5,3, pH-ul optim pentru fermentarea aluaturilor din făină de secară variază între 3,5 – 4,5. Valoarea optimă de pH se poate atinge dacă se foloseşte o maia acidă care oferă cele mai bune condiţii pentru dezvoltarea lactobacililor homo- şi heterofermentativi. De asemenea, acest pH optim poate fi obţinut prin introducerea în aluat fie a laptelui acru, culturilor de zer, sau doar a zerului simplu. Obţinerea pâinii cu maiele acide necesită timp lung de producţie pentru obţinerea unei arome, miez şi durată de păstrare superioare. Timpul de fermentare depinde de tipurile de făină de grâu şi de secară folosite şi dacă se foloseşte sau nu maia acidă.

• 3. Modelarea• În principiu, nu trebuie să apară probleme deosebite la modelarea

mecanică a aluaturilor de secară bine fermentate, mai ales dacă aluatul conţine mai puţin de 50% făină de secară intermediară. Utilajele care se folosesc la modelarea aluatului din făină de grâu (divizoare obişnuite şi maşini de rotunjit) se pot folosi fără probleme la modelarea aluatului de secară. Aluaturile obţinute prin metoda bifazică, fiind mai uscate şi cu un conţinut de gaze mai mic decât aluaturile directe, se vor adapta mult mai uşor modelării mecanice. Astfel, aceste aluaturi vor trece mai uşor prin maşina de divizat, fără tensiuni deosebite, dozarea fiind mult mai exactă, iar la maşina de modelat rotund nu va fi nevoie de făină de presărat în exces. Pâinea de secară se coace în tăvi individuale, tăvi mari sau direct pe vatră.

• 4. Dospirea• Dospirea bucăţilor de aluat modelate se face la temperaturi de circa 33 –

35°C şi la o umiditate relativă de 85%. În general, timpul mediu de dospire de 35 – 45 minute este suficient pentru toate sortimentele de secară. Gradul corect de dospire este determinat în mare măsură de modul în care aluatul este manipulat înainte şi după dospire şi se determină practic prin experimentare şi prin observaţie. Câteva reguli foarte generale pentru dospirea pâinii de secară sunt următoarele: cu cât aluatul este mai închis la culoare, cu atât timpul de dospire trebuie să fie mai scurt; de asemenea, cu cât conţinutul de făină de secară este mai mare, cu atât scade timpul de dospire. Aluaturile cu 2% drojdie necesită o dospire mai scurtă decât aluaturile cu adaos mai mic de drojdie.

• 5. Spoirea bucăților de aluat• Pentru a obţine o pâine cu coajă crocantă, lucioasă, bucăţile de aluat se

spoiesc (se ung) cu apă înainte de a fi crestate. Această operaţie devine inutilă dacă bucăţile de aluat sunt lăsate să se usuce înainte de a le introduce în cuptor. Ungerea se poate face cu apă simplă, ouă (ouă întregi amestecate cu apă în proporţie de 50/50), sau o soluţie slabă de amidon gelatinizat (20 g amidon de grâu sau de porumb se adaugă într-un litru de apă la fierbere). Ultimul produs duce la obţinerea unei coji foarte lucioase şi este mult mai eficient dacă se aplică pe pâine imediat după ce este scoasă din cuptor. Dacă pâinea este lăsată să se răcească puţin şi abia apoi se aplică soluţia de amidon, nu mai are acelaşi efect. În cazul în care instalaţia de aburire a cuptorului funcţionează bine, se poate renunţa la spoirea bucăţilor de aluat înainte de a le introduce în cuptor, cu excepţia cazului în care, datorită condiţiilor improprii (umiditate relativă mică) din dospitor s-a format coajă.

• 6. Crestarea• Sortimentele de pâine de secară cu conţinut mare de făină de secară

trebuie înţepate cu un beţişor ascuţit. Sortimentele cu conţinut mai mic de secară trebuie crestate: o singură crestătură pe suprafaţa pâinii. Pentru a determina adâncimea crestăturii este necesară experienţă practică. În cazul bucăţilor de aluat dospite un timp mai scurt, crestătura trebuie să fie mai adâncă decât în cazul bucăţilor dospite mai mult. Crestarea trebuie să se facă imediat înainte de a introduce bucăţile de aluat în cuptor.

• 7. Coacerea• Calitatea pâinii şi în special aroma pâinii sunt influenţate de procesul de

coacere. Temperatura şi durata optimă de coacere depinde de gramajul bucăţilor de aluat şi de forma acestora. Ambii parametri determină viteza de transfer termic spre centrul bucăţii de aluat. În general, pâinea de secară se coace la temperaturi cuprinse între 245 – 260°C. Aluaturile în care nu se introduc lapte şi zahăr necesită temperaturi de coacere mai mari, la fel şi aluaturile care conţin făinuri albe de secară. Aluaturile din făină neagră de secară au tendinţa de a se închide mai repede la culoare datorită activităţii enzimatice mai intense şi de aceea se recomandă să se coacă la temperaturi mai mici.Cuptorul trebuie reglat în aşa fel încât aluatul să se coacă uniform atât la vatră cât şi la partea superioară. Trebuie evitate diferenţele mari de temperatură între vatră şi partea superioară a bucăţii de aluat. Temperaturi prea mari la vatră determină creşterea prea rapidă în cuptor a bucăţii de aluat, ceea ce duce la apariţia de crăpături.

• Temperaturi prea mici la vatră determină insuficienta creştere a aluatului în cuptor ceea ce duce la apariţia unei pâini necrescute.Se recomandă ca înainte de introducerea pâinii în cuptor cu câteva minute să se injecteze abur de presiune scăzută şi oprit la câteva minute după ce cuptorul a fost încărcat. La încărcarea cuptorului, în cazul în care pâinea se coace direct pe vatră se recomandă ca bucăţile de aluat să fie aşezate distanţat, astfel încât să nu se lipească între ele. În cazul în care bucăţile de aluat sunt prea apropiate vor apare rupturi şi crăpături în coajă.

Pastele făinoase

• Pastele făinoase sunt produse care se obţin pe bază de aluat crud, nefermentat şi uscat pînă la o umiditate de 12-13%.

• Făina destinată obţinerii pastelor făinoase provine în special din soiuri superioare de grîu tare (Triticum durum) şi soiuri de grîu comun (Triticum vulgare) cu sticlozitate mare. Se utilizează făina grişată (grifică) cu granule omogene şi cu un grad de extracţie recomandat de 30%.

• Pastele făinoase se clasifică după două criterii:• după particularităţile reţetei de fabricaţie: -paste făinoase simple (obişnuite), în alcătuirea cărora intră doar făina şi apa; -paste făinoase cu adaos (ouă, spanac, brînzeturi etc.).

• După particularităţile modelării:• macaroane (cu formă tubulară);• fidea şi spaghete (cu formă filiformă);• tăiţei şi lazane (cu formă de panglică, lazanele au o lăţime mai mare).• figuri diferite (litere, steluţe, inele etc.).• Compoziţia chimică a pastelor este determinată de materia primă utilizată

pentru obţinerea lor (făină şi după caz, diferite adaosuri), predominînd glucidele reprezentate în cea mai mare proporţie de amidon; conţin deasemenea preteine (gluten, albumine, globuline şi prolamine), vitamine (B1, B2, PP) şi substanţe minerale (calciu, fosfor, fier).

• Prin verificarea calitativă se apreciază însuşiri precum:• aspectul : suprafaţă să fie netedă, mată, iar la lumină difuză să fie

translucide;• culoarea: alb-gălbui iar la cele cu adaos specifică diferitelor produselor

adăugate;• miros şi gust specifice, fără urme de viciere;• umiditate maximă 13%;• aciditate maximă 3,5 grade;• rezistenţă mecanică bună, apreciată prin rezistenţa la încovoiere;• friabilitate redusă.

• Dintre proprietăţile tehnologico-culinare se apreciază durata de fierbere, comportarea la fierbere (gradul de cedare a substanţelor hidrosolubile) şi creşterea în greutate şi volum.

• Ambalarea, depozitarea şi păstrarea crupelor, făinii şi pastelor făinoase. Pentru ambalare se utilizează saci de iută, pungi de celofan, de polietilenă, de hîrtie pergamentată sau lăzi de carton. Păstrarea se face în spaţii uscate, bine ventilate şi lipsite de dăunători, departe de produsele perisabile sau cu mirosuri puternice.