ingredientes opcionais caroline joy steel dta-fea-unicamp tp-184 tecnologia avançada de...
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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