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Ingredientes Opcionais

Caroline Joy Steel

DTA-FEA-UNICAMP

TP-184 Tecnologia Avançada de Panificação

Roteiro

Gorduras

Emulsificantes

EnzimasAmilasesHemicelulasesOutras enzimas

Roteiro

Açúcares

Leite em pó

Outras farinhas

Agentes oxidantes e redutores

Desenvolvimento de melhoradores

Introdução

Ingredientes opcionais são usados para melhorar:a formação da massao manuseio da massaa tolerância ao processoa qualidade do pão (otimização do shelf-

life)

Introdução

Adição separada misturas prontas (melhoradores)

2a metade do século XX

Emulsões de açúcar e gordura em água

Misturas complexas para massas congeladas

Introdução

Ingredientes opcionais:

Ingredientes (gordura, açúcar, proteínas)

Aditivos (emulsificantes, aromas, corantes e conservantes)

Coadjuvantes de tecnologia de fabricação (enzimas, fermento biológico)

Legislação

Aditivos permitidos em produtos de panificação e biscoitosResolução nº 383, de 05 de agosto de

1999

Aditivos BPFResolução nº 386, de 05 de agosto de

1999Resolução RDC nº 234, de 19 de agosto

de 2002

Gorduras

Gorduras vegetais hidrogenadas (shortenings ou margarinas para panificação)

Ponto de fusão composição em ácidos graxos (saturados/insaturados) funcionalidade (características sensoriais)

Gorduras

Estrutura química do triestearato

Gorduras

Em pequenas quantidades: 1% (base farinha)Massa mais flexível/maleávelMassa mais estável após a fermentaçãoMaior ovenspring maior volume

específico

Gorduras

Estrutura do miolo mais finaTextura do miolo mais maciaRetardo do envelhecimento

Pão controle e pão com 1% gordura

CBPProcesso convencional

Gorduras

Gorduras sólidasx Óleos

Mas...Ponto de fusão muito alto (ex. triestearato) má dispersibilidade pouco efeito

Antigamente, usava-se banha (lard)

Presença de ácidosgraxos saturados

Gorduras

Efeito maior em processos com tempos de fermentação menores (CBP)

Ponto de fusão > T da massa

Gorduras com maior ponto de fusão maior efeito

Misturadores de alta velocidade melhoram dispersibilidade

Gorduras

Em maiores quantidades:5 – 10% em pão de hamburguer20 – 30% em Weihnachtsstoll alemão ou

panetone italiano (massas ácidas fermentadas)

> 50% em brioche

Textura macia, curta, menos resiliente

Gorduras

Quando em maiores quantidades...Reduzir quantidade de águaMisturar em etapas e por menos tempoManter T da massa mais baixa

Gorduras

Quando em maiores quantidades...Não há ovenspring/pode haver colapso

após o forneamentoHá aumento da T de gelatinização do

amido (escolha das condições de forneamento)

Retardo indireto na fermentação devido à menor aw

Emulsificantes

Substâncias gordurosas/lipídicas

Ácidos graxos, glicerol, outros grupos funcionais

Estabilizam emulsões reduzindo a energia interfacial

Emulsificantes

A massa de pão é um sistema coloidal de:Grânulos de amidoProteínasPentosanasGlóbulos de gorduraNúcleos de gás

em água

Emulsificantes

Em panificação:

Melhoram a estabilidade da massa (“condicionadores de massa”)

Melhoram a textura do miolo (“amaciadores de miolo”)

EmulsificantesTabela 2. Efeito funcional dos emulsificantes em produto de panificação.

Emulsificante Reforçador da massa

Amaciador do miolo

1) estearoil 2-lactilato de sódio Excelente Muito bom 2) estearoil 2 lactilato de cálcio Excelente Bom 3) ésteres diacetilados do ácido tartárico Excelente Razoável 4) ésteres de sorbitan Ruim Ruim 5) ésteres de propileno glicol Ruim Ruim 6) ésteres de poliglicerol Razoável Razoável 7) ésteres de ácido láctico Ruim Razoável 8) ésteres de ácido cítrico Razoável Razoável 9) monoglicerídeos etoxilados Muito bom Ruim 10 monoglicerídeos succinilados Bom Bom 11) mono glicerídeos destilados

- tipo saturados - tipo insaturados

Razoável Razoável

Excelente Razoável

12) polisorbato - 60 Muito bom Razoável

Emulsificantes

São usados para:Obter massas mais flexíveisAumentar tolerância durante o processoMelhorar a estabilidade da massa no final

da fermentaçãoAumentar o volume dos pãesObter pães com miolo mais fino, macio,

coerente e com maior shelf-life

Emulsificantes

Divisora mecânica

Emulsificantes

GMS (glicerol mono stearate = mono estearato de glicerol = monoglicerídios)LecitinaEstearoil 2-lactil lactatos (de cálcio ou de sódio): CSL ou SSLÉsteres de ácido diacetil tartárico e mono e diglicerídios (DATEM)Polissorbato 80

Emulsificantes

GMSReação de glicerol com um triglicerídio +

catalisador (soda)40 – 60% -monoglicerídioMonoglicerídios destilados: 95% pureza

Emulsificantes

-monoglicerídio diglicerídio

Emulsificantes

Aplicação:• Com a gordura• Pó fino• Hidrato• Gel (bolos)

Emulsificantes

Esterificação dos monoglicerídios:DATEM (bom ovenspring, miolo aberto;

combinação com ácido ascórbico)CSL/SSL (pão de forma, bisnagas; miolo

macio e fino; crosta acinzentada; pó ou escamas/flakes; tolerância a choques mecânicos)

Emulsificantes

Pães com 1% gordura, sem e com 0,25% CSLEfeito de choques mecânicos

0,25% CSL 0,25% CSL

com choquecom choque

Emulsificantes

Misturas para aumentar a tolerância durante o processo

Dosagens: 0,25 – 0,50% (até > 1%)

Evolução: 10% gordura (maciez) < 5% gordura + emulsificantes enzimas

Emulsificantes Melhoradores de farinha

No INS Nome Limite máx.

(g/100 g)

No INS Nome Limite máx.

(g/100 g)

322 Lecitinas quantum satis

300 Ácido ascórbico

quantum satis

471 Mono e diglicerídios

quantum satis

1100 Alfa-amilase

quantum satis

472e DATEM 0,5 927 Azodicar-bonamida

(ADA)

0,004

482 CSL 0,5

433 Polissorbato 80

0,3

Enzimas

Biocatalisadores

Proteínas (geralmente solúveis)

Atividade específica

A velocidade da reação depende da T

Amilases, hemicelulases, proteases, lipases, lipoxigenase e oxidases

Enzimas

Amilases-amilase (endo-amilase)-amilase (exo-amilase)

Substratos:Durante a fermentação: amido danificadoDurante o forneamento: amido gelatinizado

Enzimas

Extremidade redutora

Extremidade redutora

Dextrinas: papel no shelf-life/maciez do pão; mais substrato para -amilaseMaltose: substrato para o fermento; cor da crosta

Enzimas

Farinha maltada (farinha de trigo, cevada ou centeio germinada)

Alfa-amilase fúngica

Alfa-amilase bacteriana

Enzimas

Adição de 0, 0,1, 0,2, 0,4 e 0,8% de farinha de malteExcesso: miolo denso e gomoso; contração (formato de fechadura)

EnzimasAmido de trigo: disponível para hidrólise enzimática a 60oC

Atividade de -amilases de diferentes fontes x T

Enzimas

Pães produzidos com farinhas com diferentes Falling Numbers

Enzimas

Dosagem

(%)

Falling Number Volume específico (L/kg)

0 360 4,5

0,1 270 -

0,2 205 4,9

0,4 175 -

0,8 140 -

Farinha de malte:

Enzimas

Dosagem

(ppm)

Falling Number Volume específico (L/kg)

0 400 4,8

6 - -

12 - -

24 - -

48 350 6,0

Alfa-amilase fúngica:

Enzimas

HemicelulasesHidrolisam polissacarídeos não-amiláceos

(nonstarch polysaccharides)Material de parede celularFibra alimentar

Englobam: hemicelulases, pentosanases, xilanases e celulases

Enzimas

HemicelulasesMelhoram a tolerância da massa durante o

processamentoReduzem elasticidade ou resiliênciaMassa pode ser moldada após período

curto ou longo de descanso/fermentaçãoMudança na consistência da massaMais água livre maior pegajosidade

Enzimas

HemicelulasesMelhoram a qualidade de panificaçãoAumentam a retenção de gásAumentam volumeMiolo mais fino e macio

Enzimas

Efeito de 48 ppm hemicelulase e 48 ppm hemicelulase + 48 ppm -amilase

Enzimas

HemicelulasesMecanismo de ação

Hidrólise dos polissacarídios não-amiláceos redução de sua capacidade de ligação de água liberação de água seria positiva para a qualidade de panificação

Mas... a adição de água à massa não fornece o mesmo efeito

Enzimas

HemicelulasesMecanismo de ação

Polissacarídios não-amiláceos insolúveis efeito negativo sobre as propriedades de retenção de gás sua hidrólise, transformando-os em material solúvel melhoria na retenção de gás

Enzimas

HemicelulasesMecanismo de ação

Material da parede celular dificulta a interação das proteínas formadoras de glúten sua degradação maior contato/disponibilidade dos conteúdos celulares

Mas... Efeito é similar em pães brancos e integrais

Enzimas

HemicelulasesAdicionadas à farinha e a melhoradoresDezenas de ppmSobredosagem não é problema

Enzimas

Outras enzimasProteases:

Atividade secundária de preparações enzimáticas

Quebra do glúten massa mais macia e extensível melhor manuseio

Excesso prejudica qualidade de panificaçãoUso com glúten vital (massa mais rígida)

Enzimas

Outras enzimasLipases:

Hidrolisam triglicerídios mono e diglicerídios

Lipoxigenase:Tipo 1: oxida duplas conjugadas de ácidos

graxos poliinsaturados dos lipídios da farinhaTipo 2: oxida carotenóides e clorofilas efeito

branqueador do miolo (1% farinha de soja)

Enzimas

Outras enzimasOxidades:

Glucose oxidase: substituição (parcial) de agentes oxidantes

C6H12O6 + O2 + H2O C6H12O7 +H2O2

Na França: combinação de hemicelulase + glucose oxidase (reduz pegajosidade)

glucose

Açúcares

Principalmente:

Reação de fermentação

Cor da crosta

E também:

Doçura (quando em qtdes. maiores)

Textura do miolo

Açúcares

1. Sacarose Glucose + Frutose

2. Amido hidrolisado (xarope de glucose)

3. Lactose (glucose + galactose) dos sólidos do leite

4. Maltose da hidrólise do amido da farinha

Invertase(exoenzima)

Açúcares

Açúcares endógenos da farinha (< 1%)

Fermento utiliza monossacarídios (glucose e frutose)

Maltose Glucose + Glucose Maltase(endoenzima)

Açúcares

Açúcares adicionados > 4% redução da velocidade de fermentação (redução da aw aumento da pressão osmótica)

Consumo de 2% de açúcares (fermentação final)

Açúcares

Cor da crosta: reação de Maillard (escurecimento não-enzimático) entre amino ácidos ou peptídios e açúcares redutores

Açúcares

Influenciam:T de gelatinização: em grandes quantidades, Consistência da massa: ; + 1% açúcar, -1%

águaTempo de mistura: ; açúcares e proteínas

competem pela água/hidratação

Leite em pó

Leite fluido: custo, conservação

12,5% sólidos do leite:Leite em pó integral: 6 – 7% (bf)Leite em pó desnatado Soro de leite em póConcentrados de proteínas (caseínas/proteínas

do soro)

Leite em pó

Sabor

Cor

Desenvolvimento da crosta e do miolo

Volume

Valor nutricional

Outras farinhas

Farinha de soja integraldesengordurada

Concentrados e isolados de soja

Farinhas de feijão, ervilha, lupino

Farine de fève: ação branqueadora

Dosagem: 1% (bf)

Outras farinhas

Integrais, com enzimas ativas ação branqueadora (lipoxigenase)Qualidade de panificação e textura (-amilases que atuam no forneamento, viscosidade do amido)SaborCor da crostaPropriedades funcionais

Glúten vital

Glúten isolado do processo de extração de amido de trigo

Secagem cuidadosa

Adição a farinhas, melhoradores ou à massa

Dosagem: 1% (bf) (maior em farinhas integrais)

Glúten vital

Efeitos: absorção da farinhaMelhora tolerância à misturaTorna massa mais resiliente e elástica ovenspring volumeMelhora textura, maciez e resiliência do

miolo

Glúten vital

Farinhas fracas

Qualidade/quantidade da proteína

Pães integrais com 0 e 3% de glúten vital

+ 2% águaVesp = 3,8 L/kgVesp = 3,5 L/kg

Agentes oxidantes

Perclorato de potássioBromato de potássio Iodato de potássioÁcido L-ascórbico (AA)Azodicarbonamida (ADA)Peróxidos orgânicos e inorgânicosOxigênio do ar

Ácido ascórbico (AA)

UsoUso

Melhora propriedades de Melhora propriedades de manuseio da massa e manuseio da massa e

qualidade do pãoqualidade do pão50 a 100 ppm

Ácido ascórbico (AA)

Azodicarbonamida (ADA)

Agentes oxidantes As características de utilização dos principais oxidantes em panificação, são apresentadas na Tabela 4. Tabela 4. Principais oxidantes usados em panificação.

Oxidante Nível máximo (ppm) Velocidade Local de ação Bromato de potássio (KbrO3) 75 Lento Forno Iodato de potássio (KIO3) 75 Rápido Mistura (crítico) Bromato de cálcio [Ca (BrO3)2] 75 Lento Forno Iodato de cálcio [Ca (IO3)2] 75 Rápido Mistura (crítico) Azodicarbonamida (ADA)* 45 Rápido Mistura Ácido ascórbico (AA)* - Sem limite nos EUA

e 200 outros países - 200 (no Brasil)

Intermendiário Todas etapas

* Únicos oxidantes permitidos no Brasil.

Agentes oxidantes

Dosagens (tempo de fermentação e T da massa):CBP: > 100 ppmProcesso esponja: 20 mg/kg

Agentes redutores

Cisteína

Metabissulfito de sódio

Aumentam a extensibilidade da massa

Diminuem a resiliência da massa

Agentes redutores

Redução do tempo de mistura (farinhas muito fortes)

Diminuição da resiliência da massa (croissants)

Activated dough development (cisteína + oxidante; desenvolvimento químico da massa; masseira convencional)

Efeito oxidantes

Efeito redutores

Desenvolvimento de melhoradores

Adição de ingredientes separados (farinha de malte, açúcar e gordura)

Emulsões (água + gordura + emulsificante + açúcar)

Melhoradores em pasta

Melhoradores em pó

Enzimas

Desenvolvimento de melhoradores

Enzimas

Emulsificantes

Agentes oxidantes

Carrier

FIM