El trigo es una monocotiledónea, del orden de las glumíforas, familia gramináceas, género triticum y especie triticum durum.

Transcripción

1 Anejo I: Materias primas 1. INTRODUCCIÓN. Los ingredientes utilizados en el proceso de elaboración del pan se han empleado desde muy antiguo, ya en la Edad de Piedra se elaboraba una especie de torta agua y trigo machacado, que resultaba muy poco digestiva. Poco a poco se descubrió que al mezclar una masa del día anterior con la inicial, esta torta se hacia más blanda e iba perdiendo esa forma tan grotesca que tenía. Así comienza la levadura natural gracias a lo que hoy es llamado masa madre. Fue bien entrado en el S.XIX se descubrió la levadura artificial revolucionando el concepto de panadería. El principal componente de la formulación de la masa panaria, es la harina, que procede del proceso de molturación de los cereales, siendo la harina de trigo la más importante. Los principales ingredientes empleados en la fabricación de pan precocido son: harina, agua, sal, levadura, masa madre, mejorantes panarios y grasas animales. 2. EL TRIGO. El trigo es una monocotiledónea, del orden de las glumíforas, familia gramináceas, género triticum y especie triticum durum Clasificación del trigo. El trigo lo podemos clasificar según distintos criterios en: 1) Harinosos o vítreos. Según la textura del endospermo. 2) Trigos fuertes o flojos. Los fuertes producen harinas para la panificación de piezas de gran volumen, buena textura de la miga y buenas propiedades de conservación, tienen por lo general alto contenido en proteínas. Los flojos solo sirven para la obtención de panes pequeños de miga gruesa, por lo general tienen un bajo contenido en proteínas. 3) Trigos duros o blandos. Los duros por su gran cantidad en gluten y las propiedades coloidales de los mismos se emplean preferentemente para la fabricación de macarrones y otras pastas alimenticias. De los blandos se extrae la harina utilizada en panificación. 4) Trigos de invierno y de primavera. 3. LA HARINA. Aunque, cualquier producto procedente de la molturación de un cereal puede 1

2 Anejo I: Materias primas denominarse harina, nos referiremos exclusivamente a la procedente del trigo. Solamente, el trigo y el centeno producen harinas directamente panificables, para lo que es preciso la capacidad de retener los gases producidos durante la fermentación, que ocasiona el aumento del volumen de la masa Composición química de la harina. La composición media de una harina de trigo para una tasa de extracción del 76% es la siguiente: Tabla nº1. Composición de la harina. Almidón 60-72% Humedad 14-16% Proteínas 8-14% Otros compuestos nitrogenados 1-2% Azucares 1-2% Grasas 1,2-1,4% Minerales 0,4-0,6% Celulosa, vitaminas, enzima y ácidos Almidón. Es cuantitativamente el componente principal de la harina. Se trata de un hidrato de carbono, en forma de polisacárido, que desempeña el papel de aportador de energía dentro de la función alimenticia del pan; además de la capacidad de absorber cerca del 40% de su peso en agua. Está formado por dos moléculas una la amilosa y la otra la amilopectina. La amilosa es un polímero de cadena lineal, formado por un número indeterminado de anhídrido -Dglucosa unidas por enlaces de α(1-4) glucosídico, fácilmente atacable por la amilasa. Está en una proporción del 25% del total del almidón. La amilopectina presenta cadenas ramificadas, formadas por cadenas lineales de anhídrido -D- glucosa unidas por enlaces α(1-6) glucosídicos en una proporción del 4%. Estas cadenas deben primero ser atacadas por la α-amilasas para que luego pueda actuar la β-amilasa. Los enlaces α(1-6) son atacados por la glucosidasa Dentro del proceso de panificación es objeto de dos transformaciones. 1) Aunque cuantitativamente es la menos importante, consiste en su transformación en azúcar fermentable. Aunque la harina contiene azúcar, la cantidad que posee no es suficiente como para producir todo el gas necesario para la elevación del pan. 2) Este proceso tiene lugar durante la cocción, consisten en su desdoblamiento en dextrina, polisacárido de menor peso molecular que el almidón y más fácilmente asimilable 2

3 Anejo I: Materias primas por el organismo Proteínas. Las proteínas contenidas en la harina, las podemos dividir en dos grupos: 1) No forman masa: 15%. Son aquellas proteínas solubles y que no forman gluten como la albúmina, globulina y péptidos. No tienen importancia para la panificación. 2) Forman masa 85%. Son aquellas proteínas insolubles, como la gliadina y glutenina, que al contacto con el agua forman una red que atrapa los granos de almidón. Absorben cerca del doble de su peso en agua, constituyendo el gluten. Durante el amasado se transforman en una masa parda y pegajosa, responsable principal de las propiedades físicas de la masa, dotándola entre otras cualidades, de la capacidad de retener los gases que se producen durante el proceso de fermentación. Con la cocción se coagulan formando la estructura que mantiene la forma de la pieza cocida. El contenido en gluten es característica del trigo, hablándose de trigos duros cuando su contenido es mayor al 13%. Las enzimas que actúan sobre las proteínas son las proteolíticas, cuya procedencia es diversa: por el garrapatillo insecto que inyecta enzimas proteolíticas al grano en estado lechoso para poder chupar su contenido, por la propia composición del grano aunque su contenido es muy bajo,..., pero la fuente principal de enzimas proteolítica es debida a la contaminación del trigo por mohos y bacterias. Las fúngicas sólo pueden desdoblar ciertos aminoácidos del interior de la cadena de gluten. Sin embargo las bacterianas pueden desdoblar el gluten en péptidos. La función directa de las enzimas es atacar las ligaduras internas de los ácidos amídicos existentes en la cadena de proteínas, modificando el gluten, modificando la viscosidad y extensibilidad de la masa. Muchas casas comerciales añaden este tipo de enzimas proteolíticas en la formulación de sus aditivos Azúcares. Presentes en la harina, suelen estar en forma de sacarosa y maltosa. Estos disacáridos no son fermentables directamente, sino que es preciso transformarlos enzimáticamente, en azúcares simples, monosacáridos, que sí lo son. Estas transformaciones se realizan por medio de las enzimas invertasa y maltasa, presentes en la harina, dando lugar al llamado azúcar invertido, constituido por una mezcla de glucosa y fructosa. Maltasa Maltosa + Agua > 2 Glucosa Invertasa Sacarosa + Agua > Glucosa + Fructosa Otro azúcar presente es la dextrina que tiene muy pequeña proporción (0,2%-0,3%) 3

4 Anejo I: Materias primas y es en cierta medida responsable del brillo en la corteza Vitaminas. Se cree que las vitaminas del pan no tienen mucha importancia por la poca cantidad existente después de cocer el pan. Sin embargo debemos tener claro su gran importancia en la composición química de la harina. Las más importantes en la harina son las del grupo B y E; siendo las del grupo B determinantes para el equilibrio nervioso en nuestro organismo y las del grupo E que ayudan a dar funcionalidad a los músculos y a mantener un buen estado de fertilidad. La vitamina E (C 10 H 50 O 2 ) o tocoferol pertenece a las liposolubles y se encuentra en el germen. Su función en el pan es la de evitar su enmohecimiento y por lo tanto, prolongar la conservación. Tiene un gran poder anti-oxígeno que facilita este proceso. La vitamina B es la que en mayor cantidad nos encontramos en la harina, forma parte de las llamadas vitaminas hidrosolubles. El grupo de la vitamina C está formado por 14 compuestos, de los cuales nos encontramos: - Tianamina (B1) 4,200 mg/kg de harina. - Riboflavina (B2) 2,500 mg/kg de harina. - Niacina (B3) 30,200 mg/kg de harina. La B1 o tiamina, nos la encontramos en la capa del escutelo del germen del trigo y en el salvado. Es termolábil, soporta hasta los 100ºC durante una hora, lo que nos indica que no todas las vitaminas son eliminadas después de la cocción. La B2 o riboflavina, su característica más peculiar es su pigmentación amarilla con fluorescencia verde siendo muy sensible a la luz. La B3 o niacina, se encuentra en el germen del trigo. Su peculiar característica es que soporta la luz, el calor y la oxidación. La B6 o piridoxina, se encuentra principalmente en la aleurona de las capas externas del grano de trigo. Es decir su presencia es importante en el salvado, en menos cantidad en el germen de trigo Fibra. Hasta hace muy poco tiempo la fibra dietética ha sido considerada como un nutriente sin valor alimentario importante; sin embargo hoy se deduce que el consumo de fibra es un factor de primer orden en la dieta alimentaria. Como todo nutriente debe ser ingerido en dosis lógicas porque por el contrario una 4

5 Anejo I: Materias primas alimentación excesiva en fibra provoca arrastres por el intestino de minerales como el calcio y el cinc que no son absorbidos, y por lo tanto, pueden provocar problemas en el aparato óseo. Así nos encontramos en el pan las siguientes cantidades de fibra: - Pan blanco 2,7gr de fibra/100gr de pan. - Pan integral 8,5gr de fibra/100gr de pan. Definimos como fibra aquellos compuestos que se encuentran o forman parte de las paredes celulares vegetales, es decir por celulosa, lignina, hemicelulosa y pectinas. Se considera que el consumo medio de fibra por un adulto debe estar entre los 25 y 35 gramos Materia mineral. La materia mineral también se puede definir como el contenido en cenizas, y está formada por potasio, sodio, calcio y magnesio procedentes básicamente de las capas externas del grano de trigo Tipificación de la harina. Desde el punto de vista panadero, una harina suele caracterizarse según tres parámetros fundamentales: - Tasa de extracción. - Características físicas de la masa que origina. - Propiedades fermentativas. 1) La tasa de extracción es el peso de harina extraída por unidad de trigo sucio utilizado. En general se expresa en porcentaje, que puede oscilar entre el 65 y el 98%. Los menores valores corresponden a las harinas denominadas flor y las mayores a las llamadas integrales. Se puede considerar como normal una tasa de extracción del 75%. El contenido en cenizas, expresión de la cantidad de materias minerales presentes en la harina. Está íntimamente relacionado para cada trigo con la tasa de extracción, ya que, en su mayor parte, provienen de componentes de la corteza del grano de trigo y sus zonas más próximas. Varía desde 0,45% a 1,40% para los valores extremos indicados para la tasa de extracción. 2) Características físicas de la masa. Se refieren fundamentalmente a la elasticidad, tenacidad y suavidad. Aunque no en su totalidad, estas propiedades son comunicadas por el gluten y conocidas en su conjunto dentro del sector panadero como fuerza. Además de 5

6 Anejo I: Materias primas facilitar el trabajo de las masas, condicionan la capacidad de absorción de agua de la harina y, en consecuencia, su rendimiento en pan. El proceso más utilizado para medir esta propiedad es el alveógrafo de Chopín, que representa de forma gráfica y numérica, la fuerza y las cualidades física de la harina. Este método consiste en obtener una masa compuesta por unas cantidades fija de harina, agua y sal que se amasan durante unos 6 minutos. Luego se lamina, y se obtienen de esta lámina 5 discos de masa, que tras un periodo de reposo, se disponen sobre una chapa con un agujero a través del cual se le insufla aire. Con este método se obtienen los siguientes índices: - Valor P. Expresa la tenacidad y mide la resistencia que opone la masa a la rotura. Se representa en el alveograma por la altura de la curva expresada en milímetros. >60 Muy tenaz de 50 a 60 Tenaz de 35 a 50 Normal de 25 a 35 Limitada tenacidad <25 Baja tenacidad - Valor L. Expresa la extensibilidad y mide la capacidad de la masa para ser estirada, indicando su elasticidad. Se representa por la longitud de la abscisa o base de la gráfica. >115 Muy extensible. De 90 a 115 Buena extensibilidad. De 90 a 70 Débil o limitada extensibilidad. <50 Baja extensibilidad. - Valor P/L. Indica el equilibrio y es la relación entre la tenacidad y la extensibilidad. Del equilibrio depende el destino más adecuado de la harina, panadería, galletería, etc. Se considera equilibrio entre los siguientes valores: De 1,5 a 2 para trigos mejorantes. De 0,8 a 1,5 para trigos de elevada fuerza. De 0,6 a 0,8 para trigos de fuerza. De 0,4 a 0,6 para trigos de mediana fuerza. De 0,3 a 0,4 para trigos flojos. 6

7 Anejo I: Materias primas - Valor G. Llamado grado de hinchamiento, indica la aptitud de la harina para dar un pan bien desarrollado. Se clasifica según el índice de dilatación. >26 Excesiva. De 23 a 26 Elevada. De 20 a 23 Normal. De 18 a 20 Limitada. De 16 a 18 Baja. <16 Muy baja - Valor W. Expresa la fuerza panadera e indica el trabajo necesario para deformar una lámina de masa empujada por el aire. Se representa por la superficie de la curva del alveograma. >250 Fuertes o mejorantes. De 200 a 250 Gran fuerza. De 150 a 200 Media fuerza. De 90 a 250 Flojas. <90 Muy flojas. - Degradación. Indica la pérdida de las cualidades plásticas de la masa durante el reposo. En ciertos casos, perdida de g (grado de hinchamiento) manifiesta una maduración del gluten. W W1 W = W siendo: W 1 : Valor a los 28 minutos. W 2 : Valor a las 3 horas. La capacidad de hidratación de la harina se expresa como la cantidad de agua que es capaz de asimilar, formando una masa con buenas cualidades de panificación. Este factor condiciona el rendimiento de la operación de panificación. Téngase presente que un Kg de harina da lugar a más de un Kg de pan. Este valor puede variar entre 1,1 y 1,3 dependiendo precisamente de la capacidad de hidratación de la harina, que depende a su vez de la cantidad de almidón dañado durante la molienda, la cantidad de proteína y de la humedad inicial de la harina. 3) Las propiedades fermentativas de una harina se concretan en la producción de gas, que tiene lugar durante la fermentación de la masa, consecuencia de la cantidad de azúcares preexistentes y de la producida por medio de la transformación parcial sufrida por el almidón, a la que ya se ha hecho referencia. La buena retención de los gases en el seno de la masa es una propiedad ligada a las características plásticas de la harina, que facilita una elaboración de calidad produciendo panes esponjosos. Esta propiedad suele medirse 7

8 Anejo I: Materias primas mediante un fermentógrafo de Brabender, el manómetro de Bllish y Sandstedt. Otra propiedad que tiene gran importancia es la tolerancia, que se entiende como la capacidad de la masa para producir estos resultados adecuados, aunque se hayan producido irregularidades en el proceso de fabricación Principales tipos de harinas. Los principales tipos de harinas son: - Harina integral. En la elaboración de la misma no se realiza ninguna separación de las partes del grano de trigo y por lo tanto llevarán incorporadas la totalidad del salvado del mismo. - Harinas acondicionadas. Son aquellas cuyas características organolépticas, plásticas, fermentativas, etc., se modifican y complementan para mejorarlas mediante tratamientos físicos o adición de productos debidamente autorizados. - Harinas enriquecidas. Son aquellas a las cuales se le ha añadido alguna sustancia que eleve su valor nutritivo con el fin de transferir esta cualidad a los productos con ellas elaborados. Entre estas sustancias nos encontramos con proteínas, aminoácidos, sustancias minerales y ácidos grasos esenciales. - Harinas de fuerza. Son las harinas de extracción T-45 y T-55 exclusivamente extraída de trigos especiales con un contenido en proteína de 11% y una W de 200 como mínimo. - Harinas especiales. Son aquellas obtenidas en procesos especiales de extracción, nos encontramos con los siguientes tipos: malteadas, dextrinadas, y preparadas Consideraciones de interés. Las características de la harina son un factor importantísimo en la obtención de un pan precocido de consistencia firme. Las harinas flojas provocan que en este tipo de pan una vez finalizada la precocción, se arruge y se derrumbe. En este caso tiene que ver el contenido de proteína en la harina, es decir, la cantidad de glutén. Cuanta mayor proporción de glutén tenga la harina mejor coagulará el pan y más firme y resistente será al hundimiento. Se puede decir, en términos alveográficos, que para la elaboración de baguettes, la harina más adecuada es de una fuerza, W = 230 y un P/L = 0,6. Pero teniendo en cuenta que esta fuerza ha de ser alcanzada por el contenido de proteínas y no por la presencia de ácido ascórbico. La actividad enzimática de esta harina es otro factor importante para una buena calidad. Su mayor o menor actividad enzimática va a permitir formar la miga durante la 8

9 Anejo I: Materias primas cocción antes o después, es decir, si hay una elevada actividad (trigo germinado) tardará más tiempo en alcanzar la consistencia. Así pues, es muy importante que el Número de Caída (determinación de la actividad enzimática en la harina) no sea inferior a 300 segundos ni superior a 350. Esto permitirá que en la primera fase del horneado la pieza de pan adquiera antes la consistencia y se pueda sacar del horno aún sin haber empezado a coger color, en este caso tendrá por tanto un máximo de humedad que posibilitará una mejor calidad del producto. Por todo ello hay que tener muy en cuenta estas consideraciones. 4. EL AGUA. El agua es un cuerpo formado por la combinación de un volumen de oxígeno y dos de hidrógeno, cuya formula química es H 2 O. Es líquida, inodora, insípida e incolora, disuelve muchas substancias. Habitualmente la encontramos en estado líquido, aunque, dependiendo de las condiciones de presión y temperatura, es usual hallarla en estado sólido o gaseoso. El agua que empleemos debe ser potable, por lo que debe reunir las propiedades anteriores y tener un buen estado sanitario. El agua constituye una tercera parte de la cantidad de harina que se vaya a emplear, aunque esto es un calculo estimado la cantidad final que se añadirá dependerá de una serie de circunstancias, como el tipo de consistencia que queramos conseguir. Así, si añadimos poca agua, la masa se desarrolla mal en el horno, mientras que un exceso hace que la masa resulte pegajosa y se afloje el pan quedando aplanado Funciones del agua en panificación. El agua juega un papel fundamental en la formación de la masa, en la fermentación, el sabor y frescura finales del pan. En la formación de la masa, ya que en ella se disuelve todos los ingredientes, permitiendo una total incorporación de ellos. También hidrata los almidones, que junto con el gluten dan por resultado una masa plástica y elástica. El agua controla: - La temperatura de la masa, por esto muchas veces se añade el agua en forma de escamas de hielo, para lograr la temperatura deseada. La temperatura del agua a añadir se calculará con la siguiente fórmula: Temp. Harina + Temp. Agua + Temp. Local = Factor Fijo El valor de este factor fijo se obtendrá experimentalmente. Se tomará inicialmente un valor de En la fermentación, para disolver la levadura y que comience a actuar. 9

10 Anejo I: Materias primas - El agua hace factible las propiedades de plasticidad y extensibilidad de la masa, de modo que pueda crecer por la acción del gas producido en la fermentación. - El sabor y la frescura: la presencia del agua hace posible la porosidad y buen sabor del pan. Una masa con poca agua daría un producto seco y quebradizo. Los almidones hidratados al ser horneados se hacen más digeribles. La corteza del pan más suave y tierna por efectos del agua. La humedad del pan le da esta frescura característica, ya que la perdida de agua le vuelve viejo y pesado Clases de agua y su efecto en panificación. Clasificaremos el agua según la dureza. La dureza la representa el contenido en sales de magnesio y calcio en forma de bicarbonatos (dureza temporal), o en forma de sulfatos (dureza permanente). Así tenemos los siguientes tipos de aguas: - Agua blanda (contenido en sales menor a 50 p.p.m.), ablanda el gluten, y produce una masa suave y pegajosa. Para su tratamiento utilizaremos menos alimento para la levadura o se aumentará la sal en la fórmula. - Agua dura (contenido en sales entre 50 y 200 p.p.m.). Las aguas duras si provienen de sulfatos, actúan como nutrientes de las levaduras y fortalecen el gluten, pero en exceso, endurecen el gluten y retrasan la fermentación, por lo que en su caso conviene utilizar más levadura o alimento de ésta. Si provienen de bicarbonatos es conveniente depurarlas antes de su uso. - Agua salina (contenido en sales superior a 200 p.p.m.), produce ese sabor característico y en exceso debilita y retrasa la fermentación, por lo que hay que reducir la sal en la formula. - Agua alcalina (contenido en sales superior a 200 p.p.m.), reduce la fermentación, por lo que conviene utilizar más levadura o usar ácido láctico, masa madre ácida. El agua ideal para la panificación es el agua medianamente dura y que contiene sales minerales suficientes para reforzar el gluten y así servir como alimento para la levadura. Además, tenemos el efecto sobre el sabor del pan, ya que el agua dura da buen sabor al pan, en cambio el agua blanda da al pan un sabor desagradable. 5. LA SAL. Es un producto natural que se encuentra en forma de cristales (sal de mina) o en el agua del mar (sal marina). Se compone de cloro y sodio y es antiséptica. 10

11 Anejo I: Materias primas Independientemente de su aportación al sabor del pan, la sal desempeña otros papeles de gran importancia en su elaboración. Actúa como regulador del proceso de fermentación, simultáneamente mejora la plasticidad de la masa, aumentando la capacidad de hidratación de la harina y en consecuencia, el rendimiento de la panificación. También favorece la coloración y finura de la corteza, teniendo como contrapartida el aumento de la higroscopicidad. Además, la sal restringe la actividad de las bacterias productoras de ácidos y controla la acción de la levadura, regulando el consumo de azúcares y dando por ello una mejor corteza. La proporción de la sal a agregar será como máximo 2% sobre materia seca. La proporción de sal se recomienda que sea mayor con harinas recién molidas o débiles. 6. LEVADURA Definición y tipos de levaduras. Antes de nada debemos distinguir entre levadura biológica y gasificante, las primeras realizan la fermentación biológica del producto, transforma los azúcares en CO 2, alcohol etílico y energía, además de descomponer los azúcares complejos fermentables en otros más simples por mediación de la enzima Zymasa. Los gasificante son productos empleados para provocar la hinchazón o elevación de la masa sin llegar a transformar ningún componente de la harina, en el modo que ocurre en la biológica. Son compuestos alcalinos como el bicarbonato amónico, sódico, etc. La levadura biológica es un hongo perteneciente al género de los hemiascomicetos y más especialmente a los miembros del género Saccharoromyces. No todas las levaduras son aptas para la panificación, la más utilizada por los panaderos es la Saccharomyces Cerevisiae. Estas son obtenidas industrialmente, cultivando razas puras en medios idóneos para su multiplicación y baratos, como son las melazas, que se acondicionan agregando otros nutrientes como fosfatos, sales minerales y mezclas de hidróxido amónico y sales de amonio. La levadura nos la podemos encontrar en el mercado en los siguientes formatos: - Levadura activa seca: En forma granulada. - Levadura seca instantánea. - Levadura prensada o en pasta. - Levadura líquida. Utilizaremos levadura prensada, en un formato de pastilla de 400g, cuyas 11

12 Anejo I: Materias primas características son las siguientes: - Color que puede variar del blanco al crema. - Olor característico, agradable y ligeramente alcohólico, pero no amoniacal repulsivo. - Sabor casi insípido y nunca repugnante. Según la reglamentación técnico-sanitaria su humedad no puede ser inferior al 75% Composición química de la levadura prensada. La composición química de la levadura varía en función de su contenido en agua, el cual, para la levadura prensada comercial alcanza aproximadamente el 70%. Expresada en extracto seco su composición es la siguiente: Tabla nº2. Composición química de la levadura prensada. Proteínas 52,4% Hidratos de carbono 37,1% Minerales 8,8% Grasas 1,7% Como todo organismo autónomo vivo que cuenta con una estructura comp leja, la levadura posee un gran número de vitaminas: - Vitamina B (Aneurina o Tiamina, Riboflavina, Piridoxina). - Nicotinamida. - Ácido Pantoténico. - Provitamina D. - Vitamina E (Tocoferol). - Vitamina H (Biotina). - Ácido Fólico. - Inosita (Factor de crecimiento de la levadura) Almacenamiento. Al ser un organismo vivo durante su almacenamiento debemos reducir su actividad, para ello debemos reducir la temperatura de conservación, entre 0 y 8ºC. 12

13 Anejo I: Materias primas 6.4. Funciones de la levadura. Las principales funciones de la levadura son las siguientes: 1) Producción de sustancias que colaboran en la modificación de las estructuras de las proteínas de la harina (gluten), de forma que las paredes celulares estén capacitadas para retener el anhídrido carbónico producido. La reducción de la fermentación tiene como consecuencia la perdida de parte de elasticidad de la masa. Probablemente la plasticidad es una propiedad adquirida como consecuencia de la rotura de los enlaces intermoleculares, manteniendo la configuración longitudinal de los enlaces del gluten. 2) Desarrollo de parte del aroma y sabor, mediante la producción de alcoholes, aromas típicos de panificación, éteres, ácido acético, butírico y láctico 3) Quizás la función más importante es la subida de la masa, debida a la producción de CO 2 (anhídrido carbónico) y alcohol etílico en forma de etano (2C 2 H 5 OH), por la transformación de la glucosa La célula de levadura. C 5 H 12 O O > 6 CO H 2 O + ENERGÍA Cada pequeña célula de levadura es un organismo independiente que desempeña todas las funciones necesarias para vivir. A pesar de su tamaño entre 1 y 5 milésima de milímetro, es un ser extremadamente complejo. Está envuelta por una pared celular exterior, inmediatamente debajo de la membrana celular, que regula los intercambios de la célula con el medio exterior permitiendo la entrada de nutrientes y que el CO 2 y el alcohol sean evacuados. El protoplasma es la parte fundamental de la célula, lo forman el núcleo y el citoplasma que le rodea. El núcleo tiene la responsabilidad vital de las características hereditarias de la célula y de sus actividades metabólicas. En el citoplasma hay vacuolas, pequeños cuerpos que contienen alimentos y constituyen las reservas nutritivas. Otras sustancias como orgánulos, ribosomas, mitocondrias..., están dispersos en el citoplasma. Las levaduras se desarrollan tanto en presencia de oxígeno como en su ausencia. En el primer caso producirían la fermentación de la masa, y en el segundo caso la oxidación de los azucares. 7. MASA MADRE. Cuando se habla hoy de masa madre ya no se piensa en la antigua masa madre de origen natural, sino fórmulas equilibradas de la misma, obteniéndose masa con regularidad. 13

14 Anejo I: Materias primas Esto, quiere decir, que en producciones elevadas la diferencia existente entre el ph de una masa y otra no varían substancialmente. La masa madre será la responsable de dar mayor sabor, olor y la forma estable y compacta a la masa. El método más usado para realizarla es hacer una amasada normal de pan, dejarla tres horas más o menos a temperatura ambiente y ponerla en el refrigerador entre 5 y 8 ºC, dejándola a esa temperatura hasta su uso. Habitualmente en España se emplea el método mixto de panificación, que consiste en añadir levadura prensada y masa madre y nunca se deja reposar la masa antes de la división. Este método requiere una buena masa madre que permita suplir el efecto de la falta de reposo previo a la división. Cuando se utiliza el proceso mixto en la elaboración de pan precocido, es aconsejable añadir masa madre que garantice la fuerza a la masa durante la fermentación, una expansión proporcionada del pan en el horno sin la necesidad de conseguirlo con dosis altas de mejorantes, y una buena conservación posterior del pan. Nosotros emplearemos el método mixto. Como el número de amasadas a realizar es alto, utilizaremos masa madre deshidratada, cuyas propiedades se pueden controlar mucho mejor que en la masa madre obtenida por el método tradicional, permitiendo así obtener, en distintas amasadas, masas de características muy similares.. No obstante se explicarán en puntos siguientes el proceso para la obtención de una masa madre por el método tradicional, así como sus características ph en la masa madre. Debemos tener muy en cuenta los siguientes datos: - Nunca debemos añadir masa madre con un ph inferior a 3,4, ya que nos vamos a encontrar con una alteración debida a microorganismos acéticos y butíricos. Aunque estos microorganismos los vamos a necesitar en la fermentación de la masa, su cantidad no debe sobrepasar un determinado porcentaje, ya que, la fermentación básica es la alcohólica. - Entre ph 4 y 4,5 se considera una acidez óptima para la conservación de la masa madre, teniendo en cuenta que entre estos valores el proceso fermentativo es el adecuado. - Para tener mayor desarrollo fermentativo y máxima producción de C0 2 en la pieza de pan ya formada, se determinan valores de ph entre 5 y 6, siendo el más ajustado 5,4 a 5,8. - Cuando el ph es mayor a 6 se corre el riego de la aparición del Bacillus Mesentericus en el pan cocido. 14

15 Anejo I: Materias primas 7.2. Formulación de la masa madre. La formulación a seguir será la que se indica en la tabla nº3. Tabla nº3. Formulación de la masa madre. Harina fuerte 100% 2Kg Pie de masa 25% 0,5Kg Agua 50% 1l Sal 2% 40g El primer día como no se dispondrá de pie de masa recurriremos a emplear un 2% de levadura prensada, y siempre dejaremos un poco de masa madre para añadir a la nueva que se haga ese día. La harina será de gran fuerza (W-280/300); así garantizamos mayor cantidad de proteínas y por lo tanto mayor reforzamiento de las cadenas proteolíticas. La sal debe ser fina y fácil de diluir en agua. Se emplearán mejorantes, para reforzar la harina Conservación. La masa madre la conservaremos en cámara frigorífica a una temperatura entre 5 y 7ºC. El tiempo aproximado de conservación será entre 16 y 24 horas, siempre cuando el ph este en el intervalo de 4-4,5. 8. MEJORANTES PANARIOS. Son agentes que se añaden en pequeñas cantidades como ingredientes del pan, con la intención de mejorar las características iniciales de la harina, referidas fundamentalmente al color, contenido en enzimas y características plásticas de la masa. El mejorante completo que normalmente emplea el panadero está compuesto de diacetíl tartárico (E-472e), ácido ascórbico (E-300) y enzimas α-amilasas. Esta mezcla de principios activos proporcionan una gran expansión del pan en el horno. Cuando la subida del pan en la fase de cocción es exagerada se corre el riesgo de que el pan se arrugue durante el enfriamiento. Por tanto hay que moderar el uso de dichos mejorantes, consiguiendo el volumen durante la fermentación y no por la expansión del pan en el formado. 15

16 Anejo I: Materias primas 9. GRASAS. El Código Alimentario Español las define como aquellos productos cuyo componente mayoritario es la materia grasa de origen animal, vegetal o sus mezclas, que tienen como constituyentes principales los glicéridos de los ácidos grasos. El utilizar algo de grasa no es una norma básica, pero si que podemos observar como el pan es mucho más flexible y tierno, con lo que ayudamos a alargar la duración del pan una vez cocido, uno de los principales problemas del pan precocido al quedarse duro al poco tiempo de la cocción. Para esta materia prima que se añade en el amasado en pequeñas cantidades se buscan margarinas de bajo punto de fusión. Las características de la grasa a emplear serían las siguientes: Tabla nº4. Características de la grasa. Sensoriales Normales, sin síntomas de estar rancias Punto de fusión ºC Acidez libre <0,15% (en ácido oleico) Índice de peróxidos <3 miliequivalentes O 2 activo/kg. grasa Solid fat index 20-25% Grasa 80-85% 9.1. Propiedades para la panificación. - Lubricación. Hace al pan crujiente y suave. - Extensibilidad. - Volumétrica. Hace que el pan adquiera un mayor volumen. - Emulsificante. La grasa repele el agua, pero al interconectarse con moléculas de agua producen un efecto emulsionador, donde tiene mucho que ver el gluten de la harina. 16

17 ANEJO I MATERIAS PRIMAS

18 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN EL TRIGO CLASIFICACIÓN DEL TRIGO LA HARINA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA HARINA Almidón Proteínas Azúcares Vitaminas Fibra Materia mineral TIPIFICACIÓN DE LA HARINA Principales tipos de harinas CONSIDERACIONES DE INTERÉS EL AGUA FUNCIONES DEL AGUA EN PANIFICACIÓN CLASES DE AGUA Y SU EFECTO EN PANIFICACIÓN LA SAL LEVADURA DEFINICIÓN Y TIPOS DE LEVADURAS COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA LEVADURA PRENSADA ALMACENAMIENTO FUNCIONES DE LA LEVADURA LA CÉLULA DE LEVADURA MASA MADRE PH EN LA MASA MADRE FORMULACIÓN DE LA MASA MADRE...15

19 7.3. CONSERVACIÓN MEJORANTES PANARIOS GRASAS PROPIEDADES PARA LA PANIFICACIÓN....16

20 Anejo II: Ingeniería del proceso 1. INTRODUCCIÓN. El presente anejo tiene por objeto determinar de la forma más clara posible, el proceso de elaboración seguido en la fabricación de las baguettes semihorneadas congeladas, desde la entrada de las materias primas hasta la expedición del producto final. Se tratará también de explicar el por qué de la elección de un equipo determinado, de su capacidad y del número de ellos. Así mismo, se indicará el régimen de funcionamiento de la industria, turnos de trabajo y número de operarios. 2. PRINCIPIOS GENERALES DE LA ACTIVIDAD INDUSTRIAL. En cualquier industria y particularmente en las de carácter agrario se desarrollan las siguientes etapas: - Recepción, control y almacenamiento de las materias primas. - Paso de dichas materias primas a través de los equipos que intervienen en el proceso industrial. - Almacenamiento de los productos elaborados, que hayan pasado los pertinentes controles de calidad Recepción, control y almacenamiento de la materia prima. En la recepción de la materia prima en la industria han de realizarse controles de calidad y cantidad imprescindibles, tanto para el abono de dichas materias, como para garantizar la calidad del producto resultante. Del control de calidad se ha hablado detalladamente en el anejo correspondiente. La cantidad se controlará por peso, ya que se obtienen datos más exactos. En cuanto al abastecimiento de la materia prima base en este proyecto en concreto la harina de trigo, se supone que no hay ningún problema, por tratarse Andalucía de una Comunidad con fuerte producción de este cereal. Se comprará la harina en las provincias de Córdoba, Sevilla o Jaén, ya que la industria se encuentra situada en el Polígono Industrial Las Quemadas, con excelentes comunicaciones con cualquiera de estas provincias. Esta materia prima no se considera perecedera, lo que permitirá un cierto almacenamiento. 1

21 Anejo II: Ingeniería del proceso 2.2. Paso de materias primas a través de la maquinaria del proceso industrial. Durante esta etapa va a realizarse la transformación total de dichas materias primas en productos elaborados. En este tipo de industrias, que se admite conservación prolongada de las materias primas, se permite el dimensionamiento de éstas con independencia de la recepción del producto Almacenamiento y expedición de productos elaborados. La permanencia de productos en la industria, es a cierto modo, recíproca a la de materias primas, ya que al estar congelados pueden ser almacenados durante un cierto tiempo sin que disminuya la calidad del producto. A la salida de la industria se realizarán los lógicos controles de calidad y cantidad necesarios tanto para facturar el cargamento como para garantía de los consumidores. 3. PROCESO DE ELABORACIÓN. ELECCIÓN DE MÁQUINARIA. Una vez establecidas las premisas anteriores, se describirán a continuación el proceso de elaboración seguido en la fabricación de las baguettes semihorneadas congeladas. También se detallará la maquinaria seleccionada Pesaje. Se pesarán, al azar, diversos vehículos que transportan la materia prima (harina), en una báscula situada en una parcela vecina. Con la que se ha llegado a un acuerdo. Las características de dicha báscula son las siguientes: - Fuerza de pesada Kg. - Dimensiones de la plataforma x 3 m. Además consta de un mecanismo de impresión digital. Este imprime a color el peso bruto y la tara, en boletos de 34 x 170 mm, con hasta cinco copias. El control automático de vació garantiza pesadas invulnerables. El peso a imprimir queda indicado en una línea de ventanas. Este aparato no requiere prácticamente ningún mantenimiento, no siendo afectado por el polvo, humedad ni cambios de temperatura Almacenamiento en silos. Una vez que se ha procedido al pesado de los camiones, se descargará la harina en 2

22 Anejo II: Ingeniería del proceso los silos. Se destinarán dos silos al almacenamiento de harina. Según lo expuesto en las últimas publicaciones, el periodo máximo de almacenamiento de harina, no debe sobre pasar las dos semanas, ya que esta sufre mermas en su calidad. En el presente proyecto se considera una producción de baguettes/día con un peso de 270 g. en masa fresca, por lo que la producción en masa fresca es de Kg./día. Por lo tanto al tener ésta un 43% de harina en su composición, se necesitarán 3.343,7 Kg de harina / día. Como la densidad de la harina según AE 88 es de 700 Kg./m 3, y teniendo en cuenta el periodo máximo de almacenamiento, dos semanas, se dispondrán dos silos, de aproximadamente 25 m 3 cada uno. El período de reposición, debido a la posible pérdida de calidad de la harina, será de una semana. El medio de transporte de la harina, desde el silo a la amasadora, será mediante transporte neumático, ya que el transporte es más rápido y no se necesita tanta altura de silo como en otros sistemas, al tener un embudo inferior con menor inclinación. Además, se tendrá almacenada una cantidad de harina en sacos de 50 Kg. equivalente a un día de trabajo, para apaliar la posible rotura del sistema neumático. Esta cantidad será de: 3.343,7 50 Kgharina día Kg harina saco 67 sacos de harina Por lo que habrá que almacenar unos 67 sacos de harina. Esta harina se podrá almacenar en la misma habitación donde se encuentran los silos, encima de palets, ya que se cumplen las condiciones ambientales requeridas para su conservación como son un lugar fresco y seco, aislado de la humedad Recepción y almacenamiento de las materias primas. Las materias primas, aparte de la ya mencionada, la harina, se recibirán en el siguiente formato: - Levadura: Se recibirá en pastillas de 400 g, con un formato de 80 x 80 x 150mm, envasadas en cajas que contiene 25 pastillas con un peso de 10 Kg, cuyas dimensiones son 400 x mm. Se almacenarán en cámara frigorífica a una temperatura entre 3 y 8ºC y una humedad relativa del 90%. Se situarán sobre palets para evitar el contacto de las cajas con el suelo de la 3

23 Anejo II: Ingeniería del proceso cámara. Se recibirá con una frecuencia de una vez a la semana. - Manteca: Se recibirá en bolsas de 2,5 Kg con unas dimensiones de 200 x 150 x 100 mm, embaladas en cajas de cartón con una capacidad para 12 bolsas, las dimensiones de éstas son 600 x 450 x 200 mm. Su conservación se realiza también en cámara frigorífica a una temperatura de 8-10 ºC y una HR 90%. Igualmente se colocarán sobre palets para evitar el contacto con el suelo. Se repondrá con una de frecuencia de una vez a la semana. - Masa madre deshidratada: Se recibirá en bolsas de plástico de 4 Kg con unas dimensiones de 250 x 200 x 150 mm, embaladas en cajas con una capacidad para 8 bolsas con unas dimensiones de 500 x 400 x 300 mm. Para su conservación no necesitan condiciones muy especiales, sólo requiere un sitio donde no haya humedad, por lo que se almacenarán en la habitación donde se encuentran los silos, encima de palets. Se recibirá con una frecuencia de dos veces a la semana. - Sal: Se comprará en sacos de plástico con una capacidad de 25 Kg con una medidas de 400 x 300 x 150 mm. Como el caso anterior no necesita condiciones especiales para su conservación, solamente un lugar fresco y seco por lo que se almacenará junto a los silos de harina. Se recibirá con una frecuencia de 15 días. - Mejorantes: Se recibirá en sacos de 10 Kg con unas medidas aproximadas de 550 x 250 x 100 mm. Requerirá para su conservación un sitio fresco y seco, por lo que se almacenará junto a los silos. Se recibirá con una frecuencia de una vez a la semana. 4

24 Anejo II: Ingeniería del proceso 3.4. Línea de elaboración. Recepción materias primas Conservación en frío Conservación a Tª ambiente Pesaje Boleado División- pesado Amasado Fermentación 1ª Formación Fermentación 2ª Envasado, etiquetado y paletizado Enfriado y Congelación Horneado Almacenamiento y expedición Figura 1. Línea de elaboración. La línea de elaboración de baguettes semihorneadas congeladas se encuentra compuesta por las siguientes secciones: - Sección de almacenamiento de materias primas. Esta estará compuesta por los silos anteriormente descritos y por un pequeño almacén frigorífico donde se conservarán aquellas materias primas que necesiten frío para su conservación, como es la levadura y masa madre. Ésta se describe en el anejo de instalaciones frigoríficas. - Sección de mezclado y composición de la masa. Compuesta a su vez por los 5

25 Anejo II: Ingeniería del proceso siguientes elementos: - Dosificación (pesaje). - Amasado. - División y pesado de la masa. - (1ª fermentación). Cámara de reposo. - Formado de las piezas. - Enlatado. - (2ª fermentación). Cámara de fermentación. - Greñado. - Sección de horneado, enfriamiento y congelación. Compuesto por: - Cocción en hornos. - Enfriamiento. - Congelación. - Sección de envasado, etiquetado y paletizado. - Sección de almacenamiento del producto terminado Sección de mezclado y composición de la masa Pesaje. A continuación, en la tabla nº1, se indica la composición de la masa. Tabla nº1. Composición de la masa. Harina 43% Agua 39% Levadura 1,5% Masa madre deshidratada 15% Sal 0,5% Mejorantes 0,5% Grasa 0,5% Teniendo en cuenta que en una hora se producen 486 Kg. de masa fresca y que el 6

26 Anejo II: Ingeniería del proceso proceso de amasado (carga y descarga incluida) dura 10 minutos, la cantidad de cada componente a pesar por cada amasada es la siguiente: Tabla nº2. Cantidad a añadir en cada amasado. Harina Agua Levadura Masa madre deshidratada Sal Mejorantes Grasa 38,83 kg 31,6 l 1,2 Kg 12 kg 0,4 kg 0,4 kg 0,4 kg Esta sección comienza con el pesaje de todas las materias primas que formarán la masa, como son harina, agua, sal, levadura, masa madre y mejorantes. Estas serán pesadas al principio de cada jornada. Para el caso de la sal, levadura, masa madre y mejorantes se realizará con una báscula comercial cuya pesada máxima será de 5 Kg con un error de ± 1 g. Estas ya pesadas se colocarán en un carro con distintos compartimentos para evitar errores. Para la harina se empleará un dosificador que descargará sobre la amasadora. Este se cargará al principio de cada turno con toda la harina que se vaya a emplear, por lo que el volumen de éste será de: V dosificador = Kg harina / Densidad V dosificador = 1.671,84 Kg harina = 2,4 m Kg / m 3 El agua será dosificada con un cuenta litros, capaz de funcionar en modo automático y manual. Las características de éste son: - Preselector electrónico de tres dígitos. - Repite la cantidad marcada con un solo botón. - Dimensiones 22 x 17 x 10 cm. - Peso 4 kg Amasado. En el pan precocido se sigue el método de producción del pan normal obteniendo las masas a 22/23ºC. En esta operación se comunica a los ingredientes la capacidad potencial de ser panificables. No se trata, por lo tanto, de una simple operación de mezclado y homogeneización, sino que se producen verdaderas transformaciones en los componentes 7

27 Anejo II: Ingeniería del proceso originales con la aparición de propiedades inexistentes en un principio. Las funciones del amasado son las siguientes: - Homogeneización de la mezcla, consiguiendo la unión íntima de los componentes como paso previo a las transformaciones deseadas. Durante la mezcla las materias primas pierden su individualidad. La absorción de agua durante el amasado viene principalmente producida por la proteína de la harina que aumenta el doble su volumen inicial, por el almidón dañado que oscila entre un 5-7% del total del almidón, que ejerce un efecto de absorción rápido, por la pequeña proporción de dextrinas constantes en la harina antes de la actuación de los enzimas diastáticos y por último, de las pentosas ALMIDOÓN PROTEÍNA PENTOSANA Figura 2. Absorción de agua en porcentaje. - Preparación de la estructura del gluten, comienza con la hidratación de los albuminoides constituyentes del mismo, su distribución por toda la masa posibilitará la formación de la red o estructura que le confiere sus propiedades de elasticidad y plasticidad que, a su vez, sirven para retener los productos gaseosos de la fermentación (CO 2 ). - Blanqueado de la masa, que se produce por la acción oxidante del oxigeno del aire. Durante el amasado se introduce aire en la masa que, aunque no queda incorporado a ella, actúa en la forma mencionada. - Aumento del volumen, que es producido en primer lugar por su contacto con el oxígeno y posteriormente, por la incorporación de la levadura. Por lo que durante el amasado ya existe una pequeña fermentación. - El proceso de amasado añade energía a la masa, de modo que tiende a elevar la temperatura. La hidratación de la masa también desprende calor, pudiéndose llegar a sobrepasar los límites razonables. Tendremos que tomar medidas para controlar la temperatura como la adición de agua fría. El método para el cálculo de la temperatura del agua se especifica en el anejo de materias primas. Para el enfriamiento del agua se utilizará un enfriador de agua cuyas características son: 8

28 Anejo II: Ingeniería del proceso - Exterior en chapa galvanizada. - Interior en acero inoxidable. - Aislamiento de poliuretano inyectado. - Equipado con centralita electrónica digital. - Serpentín refrigerador interior de acero inoxidable. - Gas refrigerante R-134 a. - Dimensiones 980 x 760 x mm, que le dan una capacidad para 750 litros. - Potencia 550 W. El método de amasado es muy común, en el que se le añaden todos los ingredientes menos la levadura que se añadirá cinco minutos antes de finalizar el amasado. El amasado lo dividiremos en dos fases. - Preamasado. Se introducen las materias primas dentro de la amasadora a velocidad lenta, comenzando una homogeneización. Este paso es el que nos indica si la hidratación de la harina ha sido suficiente o no, por lo que se añadirá más agua o harina al final de la misma. Esta fase tendrá una duración de unos 3 minutos. - Oxigenación o maduración. Se desarrolla de forma rápida, en la segunda velocidad de la amasadora. Es sin duda la más importante, ya que, se desarrolla el cuerpo final de la masa y sus características plásticas determinantes de su tenacidad y extensibilidad. Esta fase tendrá una duración de 6 minutos. Por lo tanto, teniendo en cuenta todos los factores que intervienen en la elección de la amasadora, se utilizará una amasadora rápida de brazos, ya que, además de producir una mezcla perfecta, suministra una buena aireación. Las características de ésta son: - Doble velocidad. - Volquete automático. - Bancada de acero fundido. - Artesa de acero inoxidable. - Brazos amasadores, de acero al cromo duro. - Eje de acero al cromomolibdeno templado, cementado y rectificado. - Transmisión por poleas y correas trapezoides. 9

29 Anejo II: Ingeniería del proceso - Potencia del motor en CV. o En 1ª velocidad 1,8 cv. o En 2ª velocidad 3,5 cv. - Peso 884 Kg. Las medidas de la amasadora sin considerar el volquete son de x 800 x mm, la altura de descarga del volquete es de 2200 mm, y la altura máxima de este de mm División y pesado de la masa. Se puede hacer tanto a mano como mecánicamente, aunque hoy en día se realiza con máquina dado el ahorro de tiempo que se logra. Se utilizan las divisoras de pistón con las que se obtienen piezas con un determinado volumen, y por tanto, con un determinado peso. El problema que presentan, es que si pasa mucho tiempo antes de la división la masa puede fermentar, por lo que el peso obtenido será inferior al deseado. Aunque hoy en día, se está intentando solucionar este problema, como norma no deben pasar más de 15 minutos antes de ser dividida la masa. La masa ideal para dividir debe ser flexible y fluir suavemente sin alteraciones de fermentación. Cuando las piezas ya han sido divididas pasan al boleado. El propósito es producir una capa seca en las piezas individuales con el fin de admitir un formado suave y donde no existan desgarres en la masa por apretar mucho los rodillos de la formadora. En esta operación se expulsa el anhídrido carbónico retenido en la masa; las piezas reciben forma esférica o cilíndrica. Para ambas operaciones se empleará una sola máquina capaz de realizarlas, una Divisora-Pesadora automática, que es una divisora volumétrica de absorción con pistón de retroceso contenido, para mayor exactitud de peso, con una velocidad estándar de trabajo de 30 piezas/minuto con variador electrónico. De este modo se podrá aumentar o disminuir la producción. Además posee las siguientes características: - Programador de nº de piezas y cuenta piezas. - Teja heñidora para boleado de piezas, de arco regulable sobre el tapiz de salida. - Las dimensiones de esta son x 565 x mm. - Peso: 400 Kg. - Potencia 2,2 Kw. 10