Procese fizice ce au loc la coacere

Procese fizice ce au loc la coacere

Proc fizice ce au loc la coacere st:

- incalzirea bucatilor de aluat

- modif umidit aluatului

1.Incalzirea bucatilor de aluat - se produce ca urmare a transf de caldura dintre bucatile de aluat si camera de coacere si a deplasarii interne a caldurii receptionate. In momentul intrarii bucatilor de aluat in cuptor intre camera de coacere (200C) si bucata de aluat cu 30C apare o diferenta de temp care det un schimb de caldura.

Bucata de aluat primeste caldura prin:

- radiatie - de la bolta si peretii laterali ai camerei de coacere

- prin convectie - de la amestecul aer-abur

- prin conductie - dela vatra la partea inferioara

- prin condensarea aburului in primele 3 min de coacere cand se creeaza o atm umeda de vapori

Ponderea ac moduri de transmitere a Q depinde de particularitatile constructive ale cuptorului. Oricum rorlul principal il joaca conductia si radiatia. Intre cantit de Q de la partea superioara si de la partea inferioara a bucatii de aluat exista un echilibru. Deplasarea interna a Q are loc datorita aparitiei unor gradienti de Q intre stratul ext ce receptioneaza Q de la camera de coacere si se incalzeste si straturile interioare ale bucatii de aluat.

Transf aluatului in prod finit ca urmare a deplasarii interne a Q primate de straturile superficiale de la camera de coacere are loc treptat a.i. ultima portiune de aluat ce se transf in miez este centrul bucatii de aluat. Deplasarea Q dela ext la int bucata de aluat se face prin conductie dat fazei solide a aluatului si prin intermediul ape ice se deplaseaza din straturile mai calde sper cele mai reci in urma cresterii energiei cinetice a molec de apa.

Incalzirea are loc conform graficului urmator:

1-strat exterior al cojii; 2,3-straturi interioare ale cojii; 4-strat situat intre coaja si miez; 5,6,7,8-straturi de miez.

Dupa cum se observa din grafic stratul ext al cojii 1 se incalzeste rapid tinzand spre temp camerei de coacere. Straturile intermediare ale cojii 2 si 3 se incalzesc mai lent, dar cu o crestere constanta a temp. Stratul 4 situat intre coaja si miez se incalzeste pana la 100C si ramane la ac temp demonstrand astefl ca aici are loc evaporarea apei. Straturile de miez 5,6,7,8 se incalzesc mai lent si ajung la o temp apropiata de 100C fara sa o atinga, doar sper finalul coacerii.

Fluxurile de Q receptionate de la camera de coacere si cele transmise in int aluatului variaza continuu. Ele st mai mari in prima parte a coacerii cand exista diferente mari de temp intre camera de coacere si straturile superficiale ale aluatului, precum si intre straturile ext si int ale aluatului. Spre sf coacerii aceste diferente de temp scad si ca urmare scad fluxurile de Q. Incalzirea aluatului este influentata atat de parametrii camerei de coacere cat si de parametrii bucatilor de aluat.

Temp camerei de coacere este imp deoarece infl diferentele de temp dintre camera de coacere si bucata de aluat. Din ac motiv se impune crearea unei temp mai mari in prima parte a coacerii si mai mic in cea de-a doua parte, precum si crearea unei atm de vapori in primele min. In ceea ce priveste parametrii bucatii de aluat putem spune ca o masa mai mica si un format alungit, precum si o umidit si un grad de afanare mai mare accelereaza incalzirea si scurteaza durata coacerii.

2.Modif umidit aluatului - in timpul coacerii are loc ca urmare a schimbului de umidit cu camera de coacere si a deplasarii interioare a umidit. Schimbul de umidit cu camera de coacere consta la inceput in condensarea pe supr aluatului a vaporilor de apa introdusi pt prelucrare hidrotermica respective pt mentinerea stratului superficial, cat mai mult timp in stare extensibila si apoi evaporarea apei din straturile ext ale aluatului in timpul coacerii, straturi ce se transf in coaja. Modif umidit diferitelor straturi de aluat in timpul coacerii au loc conform graficului.

1-strat ext al cojii; 2,3-strat int al cojii; 4-strat situate intre coaja si miez; 5,6,7-strat de miez.

Tb sa tinem cont ca deplasarea int a umidit are loc prin: difuzie - dat dif de umidit dintre straturile aluatului si termodifuzie - dat diferentei de temp dintre straturile aluatului.

In fazele de inceput ale coacerii, umidit se deplaseaza atat prin difuzie cat si prin termodifuzie dat incalzirii mai mari a straturilor ext ale aluatului si a umectarii lor in urma condensarii aburului. Ac lucru face ca la sf coacerii umidit miezului sa fie cu 1,5-2,5 mai mare decat umidit initiala a aluatului. In partea a 2-2 a coacerii ca urmare a deshidratarii straturilor ext fluxul de umidit prin difuzie este dirijat sper ext iar cel prin termodifuzie sper int. ac fluxuri vor deveni egale si umidit miezului in ac timp practice nu se modifica. Straturile ext ale cojii isi reduc umidit pana la umidit de echilibru hidrotermic, fata de cele int unde procesul este mai lent. Straturile de miez 5,6,7 isi maresc umidit fata de umidit aluatului ua, dat deplasarii spre int a umidit. Ele vor ramane pana la sf coacerii cu o umidit mai mare decat a aluatului, astfel la sf coacerii coaja are temp intre 130-160C I umidit practice egala cu zero, iar miezul are in jur de 93-97C si umidit mai mare cu 1,5-2% decat aluatul supus coacerii.

Procesele coloidale - adica coagularea prot si gelatinizarea amidonului st determinante pt transf aluatului in miez.

Coagularea proteinelor - sub infl temp ridicate prot sufera modif de structura si de conformatie in urma carora capacity de a lega apa se modif, ca urmare prot se hidrofobizeaza si elimina cea mai mare parte din apa legata la framantare. Coagularea prot incepe in jurul temp de 50-55C si decurge cu vit max in intervalul 60-70C.

In general se considera ca ac coagulare a prot la incingerea aluatului are loc in urma ruperii unor leg din structura secundara si tertiara a proteinelor. Ac ruperi st insotite de modif de conformatie a molec proteice. Sw rup in special leg disulfitice si cele de H fara a fi afectate cele peptidice a.i. structura primara a prot ramane neafectata.

Gelatinizarea amidonului - are loc atat incalzirea si a prezentei apei pusa in libertate de prot care coaguleaza. Proc de gelatinizare are loc in 2 etape:

- I etapa - granulele de amidon se umfla limitat dat patrunderii molec de apa si ating volum max in jurul temp 40-60C.

- II etapa - granulele de amidon isi continua umflarea, se solubilizeaza si se trans intr-un gel amorf.

Dat incalzirii aluatului mobilitatea molec de apa creste si ac patrund in granula provocand umflarea ei. La cresterea incontinuare a temp aluatului leg de H responabile de mentinerea umiditatii structurale continua sa se rupa, iar molec de apa se ataseaza de gruparile oxidril OH eliberate, favorizand umflarea max a granulei si cresterea solubilitatii ei. Componentele amidonului se vor hidrata complet iar vascozitatea va creste prin formarea unei dispersii coloidale rezultand un clei de amidon format din granulele umflate, fragmente de granule umflate si macromolec de amilaza dispersate in propr variabile fctie de temp, de grad de hidratare si temp de coacere.

In aluat gelatinizeaza majoritatea gradului de amidon dar gelatinizarea este incomplete da cont mic de apa din aluat. Factorii principal ice infl gelatinizarea st:

- continutul de apa din aluat

- durata de coacere

- temp de coacere

- gradul de deteriorare al gradului de amidon

- cont de zahar, sare si acizi ai aluatului.

Gradul de gelatinizare al amidonului infl insusirile fizice ale miezului si mentinerea prospetimii painii. Cu cat gelatinizarea este mai avansata cu atat miezul e mai fragen, pufos, mai putin sfarmicios si se mentin mai mult timp proaspat.

Procesele biochimice - Amiloliza si proteoliza - continua si la coacere, intensitatea lor fiind det de modif substratului si de infl temp asupra enz.

Amilaza - este infl si facilitate de gelatinizarea amidonului si de atingerea temp optime de activitate a amilazelor. Dupa atingerea optimului de activitate hidroliza se diminueaza si se opreste la temp de inactivare a amilazelor 85C pt α-amilaza, 75C pt β- amilaza.

Reducerea timpului de act a α-amilazei si deci a cantit de dextrine formare se obt prin marirea aciditatii respectiv reducerea pH-ului. Ac lucru e imp mai ales in cazul fainurilor obt din grau incoltit.

Proteoliza - are act asemanatoare cu amilaza fiind favorizata de coagularea termica a prot si de cresterea temp aluatului. Dupa atingerea temp max ~80C proteoliza inceteaza.

La coacere are loc si proc microbiologic ce st provocate de microbiota aerului si se manifesta mai ales in prima parte a coacerii. De asemenea in prima parte a coacerii proc mircobiotice incepute si desfasurate la fermentatie se continua pana la atingerea in buc de aluat a temp de inactivare a dj respectiv a bact lactice eventual prezente. Cu toate ca activit bact lactice eventual prezente poate continua si la coacere acidit painii e mai mica decat a aluatului introdus la coacere, ca urmare a pierderii ac volatili si a unei parti din CO₂.

Formarea cojii - la coacere contribuie la mentinerea formei si a volumului painii. Coaja se form in urma evaporarii apei din straturile ext ale bucatii de aluat. Culoare cojii este data in cea mai mare parte de melanoidinele formate printr-o reactie neenzimatica de tip Maillard intre zaharuri reducatoare si subst cu gruparea amino libera adica AA rezultati in urma proc bioch.

Intensitatea reactiei este det de:

- conc de zaharuri reducatoare din aluat

- conc de aa din aluat

- temp de coacere.

Reactia are loc dupa stratul ext al aluatului, atinge temp de 100C iar intensitatea reactiei creste odata cu temp. in proc de formare a culorii cojii intervine si reactia de caramelizare a zaharurilor. Cul normala a cojii se form la temp 130-170C la valori mai mari avand loc carbonizarea ac. Pt ca paine sa aiba o coaja normal colorata este necesar ca aluatul in momentul introducerii la coaceresa contina ~3% zaharuri nefermentate fata de subst uscata. Modif volumului aluatului in timpul coacerii - este un proc imp pt a obt un prod cu val normal dezv. La intrarea aluatului in cuptor ac isi mareste rapid vol dupa care continua sa creasca cu vit mai mica si la un moment dat ac crestere inceteaza.

Luand in considerare ac lucruri putem spune ca proc de coacere se imparte in 2 perioade:

- perioada vol variabil :I

- perioada vol constanr: II

Cresterea vol aluatului in I perioada este conditionata de cresterea volumului si a presiunii gazelor din aluat precum si de capacitatea de retinere a gazelor de catre aluat. Vol si presiunea gazelor cresc datorita formarii unei noi cant de CO₂, a distilarii termice a gazelor prezente in aluat in momentul introducerii ac in cuptor, precum si a trecerii in stare gazoasa a alcoolului si CO₂ existenti in stare dizolvata in aluat. Dat cresterii vol si a gazelor din aluat apar niste tensiuni de intindere care isi exrcita act asupra cojii. Daca extensibilitatea cojii este sufficient de buna ea va prelua ac tensiunii si in final va rezulta fara crapaturi. De aceea in prima parte a coacerii se creaza o atm umeda de vapori care condensed pe supraf aluatului vor intarzia deshidratarea si deci rigiditatea cojii.

Durata vol variabil I est ef imp pt vol prod. O durata prea mica sau prea mare a ac conduce la o paine cu vol redus. Vol redus se poate datora, fie unui timp mai scurt de formare si acumulrea gazelor de fermentare, in cazul unei durate mici, fie inrautatirii insusirilor reologice ale aluatului sub act Q care reduce capacitatea aluatului de a retine gaze.

Incetinirea si apoi oprirea cresterii vol aluatului odata cu cresterea temp ac se data tat rigiditatii cojii cat si formarea unui strat de miez cu structura rezistenta sub coaja. Sfarsitul coacerii se det organoleptic si prin det temp centrului miezului. Organoleptic painea se considera coapta atunci cand coaja este rumena, la balansarea in mana pare usoara in raport cu marimea ei, produce un sunet clar deschis la lovirea cojii de vatra, miezul esteelastic. Temp miezului se det prin introducerea unui termometru de tip sonda in piane prin parte laterala a cojii, cu coaja inferioara la jumatatea inaltimii a.i. rezervorul termometrului sa fie in mijlocul miezului. Daca se ajunge la temp 93-97 rezulta painea e coapta.

Stabilirea regimului optim de coacere - 1.Durata de coacere; 2.Pierderi de coacere

Dpdv al regimului de coacere putem imparti regimul de coacere in 2 perioade:

a. perioada cuprinde perioada de coacere pana cand in centrul buc de aluat se atinge o temp 50-60C. ea coincide cu perioada cresterii in vol a aluatului si se subimparte in 2:

- prima parte dureaza 2-3 min si decurge in atm umeda cu φ=70-80% si o temp relativ scazuta a mediului din camera de coacere 110-120C. Ac tratament hidrotermic are ca scop condensarea vaporilor introdusi in camera de coacere pe supraf buc de aluat pt mentinerea in stare extensibila a cojii.

- a 2-a parte a primei perioade dureaza de la sf prelucr hidrotermice pana se atinge in aluat t=60C. ea are loc in absenta aburului pt ca ac ar diminua transferul de Q prin radiatie intarziind formarea cojii. In ac etapa se lucreaza la o temp mare a camerei de coacere 220-280C pt a se asigura un transfer max de Q catre aluatul supus coacerii. Valoarea aleasa a temp pt camera de coacere este in fctie de gradul de incarcare al vetrei, insusirile aluatului, masa si forma prod.

A II-a perioada de coacere - are rolul de a desavarsi proc de coacere, de formare si colorare al cojii si de aceea aportul de Q nut b sa fie prea mare iar umidit relative din camera de coacere tb sa fie cat mai mica.

Temp optima pt ac perioada este 180-200C. durata de coacere este un parametru f imp al regimului tehn inluentand atat calit prod cat si pierderile la coacere. Durata de coacere este infl de insusirile si compoz aluatului supus coacerii, de incarcarea vetrei, de masa si forma prod, de caract cuptorului si de regimul de coacere.

Pierderile la coacere st inevitabile dat pierderile de umidit cauzate de evap apei din straturile ce se transf in coaja dar si dat pierderile de subst uscaa, dat pierderii subst volatile din aluat.

Pierderile la coacere st cele mai mari rezulta:

- din proc tehn si au cal 6-13% paine si 17-22% pt prod marunte de franzelarie

Pierderile la coacere st infl de:

- masa si forma prod;

- modul de coacere:pe vatra sau in forme

- de umidit aluatului

- durata de coacere.