Arghire Camelia – Posibilităţi de utilizare a fibrelor solubile în panificaţie Universitatea „Dunărea de Jos” din Galaţi TEZĂ DE DOCTORAT POSIBILITĂŢI DE UTILIZARE A FIBRELOR SOLUBILE ÎN PANIFICAŢIE (Rezumatul tezei de doctorat) Doctorand, Ing. Camelia (DIAC) ARGHIRE Conducător științific, Prof univ.dr.ing. Despina BORDEI Seria I4 Inginerie industrială Nr. 44 GALAŢI 2017
50
Embed
Arghire Camelia – Posibilităţi de utilizare a fibrelor ... · aparatura necesară analizei reologice cu ajutorul alveografului Chopin, ... ale caracteristicelor reologice şi
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Arghire Camelia – Posibilităţi de utilizare a fibrelor solubile în panificaţie
Universitatea „Dunărea de Jos” din Galaţi
TEZĂ DE DOCTORAT
POSIBILITĂŢI DE UTILIZARE A FIBRELOR
SOLUBILE ÎN PANIFICAŢIE
(Rezumatul tezei de doctorat)
Doctorand,
Ing. Camelia (DIAC) ARGHIRE
Conducător științific,
Prof univ.dr.ing. Despina BORDEI
Seria I4 Inginerie industrială Nr. 44
GALAŢI
2017
Diac (Arghire) Camelia – Posibilităţi de utilizare a fibrelor solubile în panificaţie
2
Universitatea „Dunărea de Jos” din Galaţi
TEZĂ DE DOCTORAT
POSIBILITĂŢI DE UTILIZARE A FIBRELOR
SOLUBILE ÎN PANIFICAŢIE
(Rezumatul tezei de doctorat)
Doctorand,
Ing. Camelia (DIAC) ARGHIRE
Conducător științific,
Prof univ.dr.ing. Despina BORDEI
Referenți stiințifici Prof. univ.dr.ing. Camelia VIZIREANU
Cercetător gradul I dr.ing. Nastasia BELC
Conf. univ. dr. ing. Alexandru STOICA.
Seria I4 Inginerie industrială Nr. 44
GALAŢI
2017
Cuprins
3
Seriile tezelor de doctorat sustinute public în UDJG începând cu 1
octombrie 2013 sunt:
Domeniul ȘTIINȚE INGINEREȘTI
Seria I 1: Biotehnologii
Seria I 2: Calculatoare și tehnologia informației
Seria I 3. Inginerie electrică
Seria I 4: Inginerie industrială
Seria I 5: Ingineria materialelor
Seria I 6: Inginerie mecanică
Seria I 7: Ingineria produselor alimentare
Seria I 8: Ingineria sistemelor
Domeniul ȘTIINȚE ECONOMICE
Seria E 1: Economie
Seria E 2: Management
Domeniul ȘTIINȚE UMANISTE
Seria U 1: Filologie- Engleză
Seria U 2: Filologie- Română
Seria U 3: Istorie
Diac (Arghire) Camelia – Posibilităţi de utilizare a fibrelor solubile în panificaţie
1. Studiu documentar. Stadiul actual al cunoaşterii în domeniul utilizării fibrelor solubile în panificaţie ................................................................................................................... 10 20
1.1. Orientări actuale în consumul alimentelor ................................................... 10 21
1.2. Definiţia şi clasificarea fibrelor alimentare ................................................... 10 22
2.1.3. Alte ingrediente .............................................................................. 12 ............. 56
2.2. Metode de lucru şi aparatura folosită .......................................................... 12 56
2.2.1. Metode pentru aprecierea calităţii făinurilor .................................... 12 ............... 56
2.2.2. Probe de coacere ........................................................................... 13 ............... 62
2.2.3. Determinarea indicilor calitativi ai pâinii .......................................... 14 ............... 63
2.3. Criterii de apreciere a calităţii făinii şi pâinii ................................................. 14 64
3. Cercetări privind influenţa adaosului de fibre solubile asupra reologiei aluatului, parametrilor tehnologici şi calităţii pâinii .......................................................................................... 15 66
3.1. Influenţa adaosului de fibre solubile asupra proprietăţilor reologice la întindere
biaxială a aluatului ...................................................................................................... 15 67
3.2. Studiul comportării la fermentare a aluatului preparat cu adaos de fibre solubile,
Figura 3.4 – Curbele reofermentografice pentru aluaturile obţinute din făina F1
suplimentată cu diferite doze de Fibruline Instant
În urma analizei determinate cu ajutorul reofermentografului pentru aluaturile
obţinute din cele trei făinuri – F1, F2, F3 – la care s-au adăugat, în anumite procente,
cele trei fibre solubile, se pot trage o serie de concluzii:
Dezvoltarea aluatului
Degajare de gaze
Dezvoltarea aluatului
Degajare de gaze
Dezvoltarea aluatului
Degajare de gaze
Diac (Arghire) Camelia – Posibilităţi de utilizare a fibrelor solubile în panificaţie
18
-Odată adăugate substanţe exogene, în aluat are loc o modificare a presiunii osmotice.
Comportamentul celulelor de drojdie în funcţie de presiunea osmotică este corelat
cu gradul selectiv de permeabilitate al peretelui celular în ceea ce priveşte soluţiile.
Această selectivitate controlează mişcările nutrienţilor în celulă. Nutrienţii sunt
prezenţi în mediu sub formă de ioni, zaharuri sau aminoacizi. Permeabilitatea
peretelui celular permite de asemenea eliminarea alcoolului şi a dioxidului de carbon
format în timpul fermentării.
-Concentraţia mare de zaharuri, sărurile anorganice şi alte săruri solubile inhibă
fermentarea drojdiilor, ca rezultat al efectului produs de presiunea osmotică ridicată.
Toate zaharurile fermentescibile încep să exercite un efect inhibitor asupra drojdiei
când concentraţia lor depăşeşte 5% în aluat, cu un grad al inhibării care devine
progresiv mai mare, pe măsură ce creşte concentraţia zaharurilor. Acest efect
inhibitor este destul de pronunţat pentru adaosul de zaharuri precum fructoza.
-În cazul aluatului obţinut cu adaos de fibre solubile se produce o cantitate de dioxid de
carbon crescândă până la un anumit procent de fibre solubile adăugat, după care se
observă o descreştere a volumului de gaze format.
-La aluaturile preparate cu concentraţie mare de fibre solubile (10%, 20% fibre solubile)
practic nu se înregistrează degajări mai mici de CO2.
-Capacitatea de hidratare mai mare pentru făină poate fi un factor care contribuie la
obţinerea unor rezultate favorabile deoarece a condus la reducerea presiunii
osmotice în aluat, favorabilă pentru celulele de drojdie.
-Ca urmare a reţinerii gazelor de fermentare, aluatul îşi măreşte volumul, dezvoltarea
aluatului având loc pe cele trei direcţii x, y, z. Pentru x şi y constante, limitate de
pereţii vasului de fermentare, creşterea pe direcţia z a înălţimii este funcţie de
cantitatea de gaze reţinute de aluat, care la rândul său depinde de calitatea făinii din
care s-a preparat aluatul, constantă în acest caz pentru toate probele. Putem spune
că, creşterea în înălţime a aluatului este o măsură a cantităţii de gaze reţinute, prin
urmare şi parametrii Hm, prezintă un trend similar cu cel al cantităţii de gaze
formate.
-La adaosul de Fibruline instant şi Fibrulose F97 volumul total de gaze şi volumul
reţinut de gaze sunt superioare martorului, iar coeficientul de retenţie este, practic,
nemodificat.
3.3. Studiul proprietăţilor reologice ale aluatului cu adaos de fibre solubile
la aparatul mixolab
Analiza complexă a comportării reologice a alutului a fost realizată cu ajutorul
aparatului mixolab. În urma analizei diagramei radiale şi a curbelor mixolab pentru
făinurile studiate suplimentate cu diferite doze de inulină sau oligofructoză se observă
modificarea curbelor şi parametrilor determinaţi de mixolab la adaosul de fibre solubile
în făină.
În figurile sunt redate curbele determinate de mixolab pentru făina F1
suplimentată cu diferite doze de Fibrulose F97 şi pentru făina F2 suplimentată cu
diferite doze de Fibruline Instant.
3. Cercetări privind influenţa adaosului de fibre solubile asupra reologiei aluatului, parametrilor tehnologici şi calităţii pâinii
19
Figura 3.5– Digrama radială şi curbele mixolab pentru făina F1 suplimentată cu diferite
doze de Fibrulose F97
Figura 3.6 - Digrama radială şi curbele mixolab pentru făina F2 suplimentată cu diferite
doze de Fibruline Instant
Un parametru important pentru prelucrarea făinurilor îl reprezintă capacitaea de
hidratare a aluatului. Pentru toate probele studiate se observă o scădere a capacităţii de
hidratare a aluatului cu atât mai mare cu cât doya de fibre solubile adăugată este mai
mare.
În figura este redată variaţia capacităţii de hidratare a făinii F1 cu doza de
Fibruline Instant adăugată.
58,2
54,5
50,547,5
30
35
40
45
50
55
60
0 2 4 6 8 10
Apă a
bso
rbită
[%
]
Adaos de Fibruline Instant [%]
Apă absorbită [%]
Figura 3.7 - Variaţia capacităţii de hidratare a făinii F1 cu doza de Fibruline Instant
adăugată
Mo
me
ntu
l N
m]
Timp min]
Te
mpe
ratu
ra 0
C]
Mo
me
ntu
l N
m]
Timp min]
Tem
pera
tura
0C
]
Diac (Arghire) Camelia – Posibilităţi de utilizare a fibrelor solubile în panificaţie
20
3,971,62
6,27,92
13
12
1616,5
8,79,95
10,92 9,3
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 2,5 5 10
Tim
p, m
in
Fibre adăugate, %
Stabilitate [min]
Timp de prelucrare aluat [min]Timp de dezvoltate aluat [min]
Figura 3.8 – Variaţia timpului de dezvoltare a aluatului, a timpului de prelucrare a
aluatului şi a stabilităţii aluatului în funcţie de adaosul de Fibruline Instant pentru făina F1
Inulinei native şi oligofructozelor cu lanţ lung li se atribuie abilitatea de a avea
proprietăţi funcţionale bune în aluat privind stabilitatea la căldură, formarea de emulsii,
aerarea şi abilitatea aluatului de a se întinde şi cel mai important, îmbunătăţirea texturii
şi a masticabilităţii produsului finit [26]. Inulina nativă şi oligofructozele cu lanţ lung pot
forma porţiuni de gel cu textură asemănătoare grăsimilor şi această caracteristică de
texturizare în prezenţa apei este foarte importantă [27] şi influenţează, fără îndoială,
comportarea reologică a aluatului cu adaos de inulină.
Şi în cazul adaosului de Fibrulose F97 capacitatea de hidratare a aluatului scade
pentru toate probele, ea fiind cu aproximativ 23,19% mai mică pentru doza de 10%
Fibrulose F97 adăugată (figura 3.9).
58,254,9
51
44,7
30
35
40
45
50
55
60
0 2,5 5 10
Doza de Fibrulose F97 adăugată, %
Capa
citat
e de
hid
rata
re, (
%) Capacitate de
hidratare, (%)
Figura 3.9 - Variaţia capacităţii de hidratare a făinii F1 cu doza de Fibrulose F97
adăugată
Se observă că ambele făinuri au un comportament asemănător pentru adaosul de
inulină Fibruline Instant, stabilitatea aluatului creşte la mărirea adaosului de fibre
solubile în timp ce pentru hidratarea aluatului se observă o scădere mai mare cu cât
doza de fibre solubile adăugata este mai mare.
În ceea ce priveşte efectul dozei de Fibruline Instant adăugată în cele două făinuri
F1 şi F2 asupra momentului opus de aluat C1 s-au înregistrat variaţii asemănătoare, cu
o tendinţă pozitivă de creştere în raport cu doza de inulină nativă Fibruline Instant
adăugată (figura 3.10).
3. Cercetări privind influenţa adaosului de fibre solubile asupra reologiei aluatului, parametrilor tehnologici şi calităţii pâinii
21
y = -0.0004x2 + 0.0142x + 1.071
R2 = 0.85
y = 0.0013x2 - 0.0054x + 1.1068
R2 = 0.8962
1.06
1.08
1.1
1.12
1.14
1.16
1.18
1.2
0 2.5 5 7.5 10 12.5
Doza de inulină nativă adăugată (%)
C1(
Nm
)
Făina F1 Făina F2 Poly. (Făina F1) Poly. (Făina F2)
Figura 3.10 - Variaţia momentului opus de aluat (C1) în funcţie de doza de Fibruline
Instant adăugată în făina F1 şi F2
Referitor la momentului opus de aluat (C2), se remarcă o scădere mai puţin
sensibilă în cazul făinii F2 comparativ cu făina F1 aşa cum reiese şi din figura 3.11,
deosebirea între cele două făinuri apare pentru doze de peste 5%.
y = -0.0018x2 + 0.0089x + 0.4997
R2 = 0.9999
y = -0.0005x2 + 0.0026x + 0.3792
R2 = 0.98790.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0.55
0 2.5 5 7.5 10 12.5
Doza de inulină nativă adăugată (%)
C2
(Nm
)
Făina F1 Făina F2 Poly. (Făina F1) Poly. (Făina F2)
Figura 3.11 - Variaţia momentului opus de aluat (C2) în funcţie de doza de Fibruline
Instant adăugată în făina F1 şi F2
În zona 3 a curbei Mixolab se înregistrează o scădere semnificativă a momentului
opus de aluat (C3), proporţional cu doza de inulină nativă Fibruline Instant adăugată,
similară scăderii înregistrate şi în cazul făinii F1 (figura 3.12), valorile pentru F1 fiind
însă mai mari faţă de F2. De asemenea, şi scăderea momentului C2 peste doza de 5%
este mai mare pentru F1, faţă de F2.
y = -0.0087x2 - 0.0216x + 1.8758
R2 = 0.9653
y = -0.0037x2 - 0.0683x + 1.6856
R2 = 0.9996
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
0 2.5 5 7.5 10 12.5
Doza de inulină nativă adăugată (%)
C3
(Nm
)
Făina F1 Făina F2 Poly. (Făina F1) Poly. (Făina F2)
Figura 3.12 - Variaţia momentului opus de aluat (C3) în funcţie de doza de Fibruline
Instant adăugată în făina F1 şi F2
Diac (Arghire) Camelia – Posibilităţi de utilizare a fibrelor solubile în panificaţie
22
y = 0.0009x2 - 0.0062x + 1.1109
R2 = 0.3606
y = -0.0011x2 + 0.011x + 1.0988
R2 = 0.1122
1
1.05
1.1
1.15
1.2
0 2.5 5 7.5 10 12.5
Doza de oligofructoză pudră adăugată (%)
C1
(N
m)
Făina F1 Făina F2 Poly. (Făina F2) Poly. (Făina F1)
Figura 3.13 - Variaţia momentului opus de aluat (C1) în funcţie de doza de Fibrulose
F97 în făinurile F1 şi F2
y = -0.0006x2 - 0.0017x + 0.4967
R2 = 0.9636
y = 0.0001x2 - 0.002x + 0.3838
R2 = 0.1091
0.35
0.4
0.45
0.5
0.55
0 2.5 5 7.5 10 12.5
Doza de oligofructoză pudră adăugată (%)
C2
(Nm
)
Făina F1 Făina F2 Poly. (Făina F1) Poly. (Făina F2)
Figura 3.14 - Variaţia momentului opus de aluat (C2) în funcţie de doza de oligofructoză
Fibrulose F97 adăugată în făina F1 şi F2
y = -0.0051x2 - 0.0478x + 1.6848
R2 = 0.9994
y = -0.0069x2 - 0.0227x + 1.8736
R2 = 0.9563
0.6
0.84
1.08
1.32
1.56
1.8
0 2.5 5 7.5 10 12.5
Doza de oligofructoză pudră adăugată (%)
C3
(Nm
)
Făina F1 Făina F2 Poly. (Făina F2) Poly. (Făina F1)
Figura 3.15- Variaţia momentului opus de aluat (C3) în funcţie de doza de oligofructoză
Fibrulose F97 adăugată în făinurile F1 şi F2
3. Cercetări privind influenţa adaosului de fibre solubile asupra reologiei aluatului, parametrilor tehnologici şi calităţii pâinii
23
a) reprezentare spaţială b) reprezentare după curbe de
contur
Figura 3.16 - Variaţia momentului opus de aluat la gelatinizarea amidonului (C3_F2) în
funcţie de doza de oligofructoză adăugată şi de temperatura aluatului la gelatinizarea
amidonului pentru făina F2 (T_C3_F2)
a) reprezentare spaţială b) reprezentare după curbe
de contur
Figura 3.17 - Variaţia momentului opus de aluat la retrogradarea amidonului (C5_F2) în
funcţie de doza de oligofructoză Fibrulose F97 adăugată şi momentul opus de aluat în
zona de activitate amilazică pentru făina F2 (C4_F2)
Rezultatele obţinute pentru făina F3 aditivată cu Fibruline DS2 sunt prezentate în figura 3.18.
Figura 3.18 – Digrama radială şi curbele mixolab pentru făina F3 suplimentată cu
diferite doze de Fibruline DS2
Mom
entu
l N
m]
Timp min]
Tem
pera
tura
0C
]
Diac (Arghire) Camelia – Posibilităţi de utilizare a fibrelor solubile în panificaţie
24
y = 0.0387x + 0.9423
R2 = 0.6082
1
1.22
1.44
1.66
1.88
2.1
0 5 10 15 20 25
Doza de inulină fără glucide simple adăugată (%)
C1
(Nm
)
Figura 3.19 - Variaţia momentului opus de aluat (C1) în funcţie de doza de Fibruline
DS2 adăugată în făina F3
a) reprezentare spaţială b) reprezentare după curbe
de contur
Figura 3.20 - Variaţia stabilităţii aluatului (ST_F3) în funcţie de doza de Fibruline DS2
adăugată în făina F3 şi capacitatea de hidratare (CH_F3)
y = 0.0387x + 0.9423
R2 = 0.6082
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0 5 10 15 20 25
Doza de inulină fără glucide simple adăugată (%)
C2
(N
m)
Figura 3.21 - Variaţia momentului opus de aluat (C2) în funcţie de doza de Fibruline
DS2 adăugată în făina F3
3. Cercetări privind influenţa adaosului de fibre solubile asupra reologiei aluatului, parametrilor tehnologici şi calităţii pâinii
25
y = -0.0727x + 1.8177
R2 = 0.9556
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
0 5 10 15 20 25
Doza de inulină fără glucide simple adăugată (%)
C3
(Nm
)
Figura 3.22 - Variaţia momentului opus de aluat (C3) în funcţie de doza de Fibruline
DS2 adăugată în făina F3
Odată cu creşterea dozei de Fibruline DS2 adăugată în F3 se înregistrează o
scădere a temperaturii aluatului la gelatinizarea amidonului, concomitent cu scăderea
momentului opus de aluat la gelatinizarea amidonului (figura 3.23).
a) reprezentare spaţială b) reprezentare după curbe de contur
Figura 3.23 - Variaţia momentului opus de aluat la gelatinizarea amidonului pentru făina
F3 (C3_F3) în funcţie de doza de Fibruline DS2 adăugată şi temperatura aluatului la
gelatinizarea amidonului pentru făina F3 (T_C3_F3)
a) reprezentare spaţială b) reprezentare după curbe de contur
Figura 3.24 - Variaţia momentului opus de aluat la retrogradarea amidonului pentru
făina F3 (C5_F3) în funcţie de doza de Fibruline DS2 adăugată şi momentul opus de
aluat în zona de activitate amilazică (C4_F3)
Diac (Arghire) Camelia – Posibilităţi de utilizare a fibrelor solubile în panificaţie
26
Efectele asupra caracteristicilor vâsco-elastice studiate cu ajutorul mixolabului ,
ale aluaturilor obţinute din cele trei tipuri de făină: 650, 550 şi 800 suplimentate cu fibre
solubile, au fost semnificative, astfel:
-Adaosul de fibre solubile a determinat scăderea capacităţii de hidratare a făinii pentru
toate probele analizate, explicabilă prin proprietatea fibrelor solubile de a lega o
cantitate mică de apă iar odată cu creşterea procentului de fibre solubile adăugat în
aluat are loc o diminuare a procentului de proteine din aluat, principalul component
al făinii responsabil de legarea apei la formarea aluatului. Inulina, pe lângă lanţuri
formate din resturi de fructoză conţine şi molecule libere de fructoză, ceea ce poate
explica scăderea absorbţiei apei de către făină la adaosul de fibre solubile prin
creşterea presiunii osmotice, exterioare micelei proteice, ceea ce reduce absorbţia
osmotică a apei. Scăderea cantităţii de apă absorbită de aluat la frământare este
aproximativ proporţională cu doza de inulină sau oligofructoză folosită. Ea scade cu
atât mai mult cu cât adaosul este mai mare.
-Aluatul cu adaos de fibre solubile a prezentat în general o stabilitate mai mare pentru
probele cu fibre solubile adăugate; datorită complecşilor formaţi între moleculele de
inulină şi proteinele glutenice precum şi interacţiunii dintre moleculele de inulină.
-Momentul opus de aluat C2 şi C3 a scăzut cu creşterea dozei de fibre solubile
adăugate cu atât mai mult cu cât gradul de extracţie al făinii este mai mare.
-Creşterea dozei de inulină nativă adăugată în făină determină creşterea momentului
opus de aluat - C4 şi creşterea momentului de retrogradare - C5, pentru toate
dozele de adaos folosite, o creştere mai mică fiind pentru 10% adaos. Valorile lui C5
se corelează în general cu valorile lui C3, o gelatinizare mai slabă a amidonului
având drept consecinţă o retrogradare mai pronunţată a amidonului, fiind astfel de
aşteptat ca pâinea cu inulină să se învechească mai repede decât martorul, fapt
confirmat şi de analiza senzorială a pâinii obţinute.
3.4. Evaluarea relaţiilor dintre parametrii aparatului mixolab şi parametrii
determinaţi la aparatele alveograf şi reofermentograf
Am considerat utilă efectuarea unei analize privind corelarea dintre parametri
determinaţi cu aparatul Mixolab şi parametri determinaţi cu alte aparate de evaluare
a comportamentului reologic al aluatului precum aparatul Alveograf şi
Reofermentograf, aparate utilizate în această lucrare. Pentru aceasta am utilizat ca
metodă Analiza Componentelor Principale (PCA).
Prin aplicarea acestei tehnici de analiză multivariată are loc o reducere a
numărului de variabile la un număr relativ mic de componente, necorelate între ele,
numite componente principale, prin păstrarea a cât mai mult posibil din varianţa
datelor iniţiale. Fiecare componentă principală (PC) este extrasă ca o combinaţie
liniară de variabile iniţiale.
Prima componentă principală (PC1) extrasă reprezintă combinaţia liniară de
variabile care preia maximul posibil din varianţa datelor iniţiale, iar cea de-a două
componentă principală (PC2) preia o varianţă mai mică decât prima componentă. Se
vor alege doar componentele principale care au valorile proprii mai mari decât 1 [28]
deoarece acestea aduc mai multe informaţii decât variabilele iniţiale. Aceste valori
proprii măsoară cantitatea de varianţă explicată de fiecare componentă principală.
3. Cercetări privind influenţa adaosului de fibre solubile asupra reologiei aluatului, parametrilor tehnologici şi calităţii pâinii
27
Numărul de componente alese trebui să explice peste 70 % din varianţa
totală a datelor [29]. Reprezentarea grafică permite vizualizarea relaţiei dintre
variabile şi identificarea unor posibile grupuri de variabile.
3.4.1. Evaluarea relaţiilor dintre parametrii aparatului mixolab şi parametrii
determinaţi la aparatul Alveograf
Rezultatele obţinute în urma aplicării metodei PCA între parametrii aparatului
Mixolab şi parametri aparatului Alveograf sunt redate grafic în figura 3.25.
Codificare: P –presiunea maximă a aluatului, L –
extensibilitatea aluatului; G- indicele de umflare a
aluatului; W – energia aluatului, PL –raport P/L; CH
– capacitatea de hidratare a aluatului; ST –
stabilitatea aluatului; C1 – momentul opus de aluat
în zona 1 a curbei Mixolab; C2 – momentul opus
de aluat în zona 2 a curbei Mixolab; C3 –
momentul opus de aluat în zona 3 a curbei
Mixolab; C4 – momentul opus de aluat în zona 4 a
curbei Mixolab; C5 – momentul opus de aluat în
zona 5 a curbei Mixolab)
Figura 3.25 - Graficul scorurilor PC2 vs. PC1 în cazul analizei PCA a datelor obţinute la
aparatul Mixolab şi Alveograf
3.4.2. Evaluarea relaţiilor dintre parametrii aparatului mixolab şi parametrii
determinaţi la aparatul reofermentograf
CH – capacitate de hidratare;
DT – timpul de formare al aluatului;
ST – stabilitatea aluatului;
C1 – momentul opus de aluat în zona 1 a curbei Mixolab;
C2 – momentul opus de aluat în zona 2 a curbei Mixolab;
C3 – momentul opus de aluat în zona 3 a curbei Mixolab;
C4 – momentul opus de aluat în zona 4 a curbei Mixolab;
C5 – momentul opus de aluat în zona 5 a curbei Mixolab;
Hm;– înălţimea maximă a curbei formării şi reţinerii
aluatului;
H_1m - înălţimea maximă a curbei dezvoltării aluatului;
T1_1 – timpul până la atingerea lui H_1m;
VT – volumul total de gaz;
V_Rt – volumul de retenţie;
R_c – coeficient de retenţie
Figura 3.26- Graficul scorurilor PC2 vs. PC1 în cazul analizei PCA a datelor obţinute la
aparatul Mixolab şi Reofermentograf
Diac (Arghire) Camelia – Posibilităţi de utilizare a fibrelor solubile în panificaţie
28
Rezultatele obţinute în urma aplicării metodei PCA între parametrii aparatului
Mixolab şi parametrii aparatului Reofermentograf sunt redate grafic în figura 3.26.
Primele două componente principale din analiza PCA explică 99,78% din varianţa
datelor obţinute (PC1 98,57%, PC2 1,21%).
Prin testarea comportării reologice cu aparatul Mixolab şi Alveograf şi prin
testarea capacităţii făinii de a forma gaze la fermentare cu aparatul Reofermentograf a
făinurilor suplimentate cu diferite doze de inulină s-au obţinut date distincte dar
complementare. Diferenţele semnificative de valori sunt explicabile datorită tehnicii
diferite de înregistrare a rezultatelor. Spre exemplificare, din punct de vedere reologic la
Alveograf aluatul este supus presiunii unui curent de aer, iar la Mixolab se măsoară
momentul opus de aluat la frământare, la Alveograf un timp de fermentare este
neexistent la Mixolab există o zonă de încălzire a aluatului etc. Din punct de vedere al
Reofermentografului Chopin, acesta măsoară dezvoltarea probei de aluat care
fermentează la parametrii impuşi cu ajutorul unui senzor de presiune şi determină
cantitatea de gaze formate şi reţinute de aluat prin intermediul unui circuit pneumatic
care măsoară creşterea presiunii gazelor de fermentare [30]. Totuşi, există anumiţi
parametri determinaţi de aceste aparate între care se stabilesc corelaţii semnificative.
În cazul determinărilor experimentale la care s-a utilizat aparatul Mixolab şi
aparatul Alveograf s-au obţinut prin metoda PCA corelaţii puternice între următorii
parametrii:
-corelaţii pozitive între parametrul alveografic W şi parametrii Mixolab C2, CH şi ST;
-corelaţii negative între parametrii alveografici L şi G şi parametrii Mixolab CH şi ST;
-corelaţii pozitive între parametrii alveografici P şi P/L şi parametrii Mixolab CH, C2 şi ST.
În urma evaluării comportării reologice cu aparatul Mixolab şi a capacităţii făinii
de a forma şi de a reţine gazele de fermentare şi a dezvoltării aluatului cu ajutorul
aparatului Reofermentograf s-au obţinut corelaţii bune între următorii parametrii:
-corelaţii pozitive între parametrul Mixolab ST şi parametrii Reofermentograf V_Rt,
respectiv VT;
-corelaţii negative între parametrii Mixolab DT şi ST şi parametrul Reofermentograf T1.
3.5. Influenţa adaosului de fibre solubile asupra calităţii pâinii
Prin analiza senzorială, se apreciază aspectul exterior al pâinii, simetria formei,
volumul, culoarea şi structura cojii, culoarea, elasticitatea şi porozitatea miezului, gustul,
mirosul, semnele de alterare microbiană şi prezenţa corpurilor străine. Produsele de
panificaţie trebuie să fie optime din punct de vedere senzorial, aceste proprietăţi
influenţând decisiv alegerea acestora de către consumatori.
Analiza pâinii obţinute din făinurile studiate cu adaos de fibre solubile s-a făcut la
3 ore de la scoaterea din cuptor.
a) Profilul senzorial al pâinii obţinute
Pentru determinarea profilului senzorial a fost efectuată o şedinţă de degustare la
care au participat 10 degustători şi s-a urmărit aprecierea mai multor parametri
senzoriali: culoarea cojii, aspectul exterior, aspectul în secţiune, miros, gust,
acceptabilitatea generală. Indicii calitativi urmăriţi au fost notaţi cu cifre de la 0 la 10,
3. Cercetări privind influenţa adaosului de fibre solubile asupra reologiei aluatului, parametrilor tehnologici şi calităţii pâinii
29
când pâinea este de calitate superioară nota acordată este maximă iar pe măsură ce
calitatea scade se reduce valoarea acesteia în mod corespunzător.
Rezultatele analizei pâinii obţinute din făina tip 650 cu adaos de inulină Fibruline
Instant şi oligofructoză Fibrulose F97 sunt reprezentate în figura 3.27.
2
3
4
5
6
7
8
9culoare
coaja
miez
miros
gust
acceptabilitate generala
Paine obtinuta din F1
Paine obtinuta din F1+2.5%FI
Paine obtinuta din F1+5%FI
Paine obtinuta din F1+10%FI
Paine obtinuta din F1+2.5%F97Paine obtinuta dinF1+5%F97
Paine obtinuta din F1+10%F97
Figura 3.27 – Profilul senzorial al pâinii obţinute din făina tip 650 (F1) cu adaos de
Fibruline Instant şi Fibrulose F97
Rezultatele analizei pâinii obţinute din făina tip 550 cu adaos de inulină Fibruline
Instant şi oligofructoză Fibrulose F97 sunt reprezentate în figura 3.28.
2
3
4
5
6
7
8
9culoare
coaja
miez
miros
gust
acceptabilitate generala
Paine obtinuta din F2
Paine obtinuta dinF2+2.5%FI
Paine obtinuta din F2+5%FI
Paine obtinuta din F2+10%FI
Paine obtinuta din F2+2.5%F97
Paine obtinuta din F2+5%F97
Paine obtinuta din F2+10%F97
Figura 3.28 – Profilul senzorial al pâinii obţinute din făina tip 550 (F2) cu adaos de
Fibruline Instant şi Fibrulose F97
Culoarea mai intensă a pâinii obţinute cu adaos mai mare 5% fibre solubile poate
fi explicată prin intensificarea reacţiei Maillard şi a caramelizării glucidelor simple mai
abundente în aluaturile cu adaos crescând de Fibruline Instant şi Fibruline F97.
Pâinea obţinută cu adaos de 2,5% fibre solubile are miez cu pori mici şi uniformi
spre deosebire de produsele obţinute cu adaos de 5% şi 10% fibre solubile care s-au
caracterizat printr-o porozitate grosieră, cu pori mari, neregulaţi.
b) Volumul pâinii analizate s-a efectuat cu ajutorul aparatului Fornet prin
măsurarea volumului de seminţe de rapiţă dislocuit de pâinea analizată.
Diac (Arghire) Camelia – Posibilităţi de utilizare a fibrelor solubile în panificaţie
30
În figura 3.29 este redată variaţia volumului specific al pâinii obţinute cu făinurile
de extracţie mică, făină tip 650 (F1) şi făină tip 550 (F2) cu adaos de fibre solubile.
Făina 650Făina 550
150
200
250
300
350
400
380 382 375
320
381 372
319
381 383 376
321
382 374
320
Volu
mul
spec
ific,
cm³/
100
g pro
dus
Proba
Făina 650
Făina 550
Figura 3.29 - Variaţia volumului specific al pâinii pentru făina (F) tip 650 şi făina tip 550
cu adaos de fibre solubile (FI – Fibruline Instant, F97 – Fibrulose F97)
Wang şi colaboratorii [31] au obţinut în urma testelor efectuate, pâine acceptabilă,
cu reducerea volumului specific, la un adaos de 3% inulină. Korus şi colaboratorii [32]
au raportat un rezultat similar într-un studiu pentru obţinerea unei pâini aglutenice
suplimentată cu prebiotice, în care pâinea aglutenică cu parametrii cei mai satisfăcători
s-a realizat la un adaos în reţetă de 5% inulină.
Concluziile diferite ale diferiţilor cercetători referitoare la impactul fibrelor asupra
parametrilor calitativi ai produselor de panificaţie, survin de la faptul că fiecare autor
foloseşte propria reţetă pentru pâinea cu fibre şi alt tip de inulină ce diferă prin lungimea
lanţului catenic şi concentraţia în glucide simple.
c) Elasticitatea miezului are la bază determinarea compresibilităţii şi relaxării
miezului prin presarea în anumite condiţii şi măsurarea înălţimii la care revine după
înlăturarea forţei de presare.
Aşa cum se observă din figurile 3.30 şi 3.31 creşterea procentului de fibre solubile
adăugat în aluat a determinat o scădere a elasticităţii şi porozităţii pâinii.
Făina 650Făina 550
85
90
95
100
9594
93
90
9493
91
9695
93
89
94 94
92
Elastic
itate, %
Proba
Făina 650
Făina 550
3. Cercetări privind influenţa adaosului de fibre solubile asupra reologiei aluatului, parametrilor tehnologici şi calităţii pâinii
31
Figura 3.30 - Variaţia elasticităţii pâinii obţinute din faină tip 650 şi făină tip 550, cu
adaos de fibre solubile
d) Porozitatea pâinii este un parametru fizico-chimic important în analiza
senzorială a unui produs de panificaţie care aduce informaţii nu numai asupra volumului
total al porilor din miezul analizat ci şi asupra gradului de asimilare a acesteia, prin
analiza structurii şi grosimii porilor, uniformităţii acestora etc.
Făina 550Făina 650
60
65
70
75
80
77
7473
67
73
7068
7675
73
70
75
72
68
Poro
zitate
, %
Probe
Făina 550
Făina 650
Figura 3.31 - Variaţia porozităţii pâinii obţinute din faină tip 650 şi faină tip 550 cu adaos
de fibre solubile
Atât porozitatea cât şi elasticitatea sunt exprimate procentual, cu cât valoarea lor
este mai mare cu atât se consideră că produsele de panificaţie sunt mai bune calitativ şi
sunt mai apreciate de către consumatori.
Produsele de panificaţie obţinute din făină cu adaos de fibre solubile prezintă
variaţii ale caracteristicelor senzoriale în funcţie de procentul de fibră utilizat cât şi de
tipul fibrei solubile alese. Toate probele analizate au avut o uşoară reducere a volumului
pentru doze de inulină Fibruline Instant şi oligofructoză Fibrulose F97 de 2,5% şi 5% şi
au prezentat volume minime la doze de 10%.
Culoarea cojii a fost cu atât mai pronunţată cu cat doza de fibre utilizată a fost mai
mare, aspect ce poate fi direct legat de cantitatea crescândă de glucide reducătoare
capabile să intensifice reacţia Maillard şi să se caramelizeze oferind cojii o culoare din
ce în ce mai închisă.
Creşterea procentului de fibre solubile adăugat în aluat a determinat o scădere a
elasticităţii şi porozităţii pâinii. În urma analizei senzoriale produsele de panificaţie cu
adaos de fibre solubile sunt foarte bine sau bine acceptate de către consumatori, doza
optimă de fibre solubile nefiind mai mare de 5% faţa de făină. Adaosul de 10% fibre
solubile a condus la obţinerea unor produse cu indici calitativi mici şi la o dezapreciere
senzorială din partea consumatorilor.
Apreciez că se poate utiliza un procent de maxim 10% fibre solubile pentru
obţinerea unor produse de panificaţie, mărirea adaosului de fibre solubile conducând la
deprecierea calitativă accentuată a produselor finite.
3.6. Posibilităţi de obţinere a pâinii hipoglucidice folosind fibrele solubile
Deoarece Fibruline DS2 are un conţinut redus de glucide reducătoare (2%) am
urmărit obţinerea de produse de panificaţie din făina de grâu şi fibre solubile, cu
Diac (Arghire) Camelia – Posibilităţi de utilizare a fibrelor solubile în panificaţie
32
conţinut redus de glucide digestibile, care să fie destinate consumatorilor cu o dietă
hipoglucidică, a supraponderalilor, a bolnavilor de diabet etc.
Profilul senzorial al pâinii obţinute din făina tip 800 F3 cu adaos de inulină
Fibruline DS2 este redat în figura 3. 32.
23456789culoare
coaja
miez
miros
gust
acceptabilitate generala
Paine obtinuta din F3
Paine obtinuta din F3+5%DS2
Paine obtinuta din F3+10%DS2
Paine obtinuta din F3+15%DS2
Paine obtinuta din F3+20%DS2
Figura 3.32 – Profilul senzorial pentru pâinea din făina 800 cu adaos de Fibruline DS2
Cu cât adaosul de fibre este mai mare cu atât porii miezului sunt mai grosieri,
neregulaţi cu vacuole mari.
Volumul specific al pâinii, porozitatea şi elasticitatea miezului sunt reprezentate în
figura 3.33 şi în figura 3.34.
316 310 305 301
251
200
220
240
260
280
300
320
340
VOLU
M, c
m³/
100
g pr
odus
Proba
Făina tip 800
Figura 3.33 - Variaţia volumului specific al pâinii pentru făina tip 800 cu adaos de
Fibruline DS2
3. Cercetări privind influenţa adaosului de fibre solubile asupra reologiei aluatului, parametrilor tehnologici şi calităţii pâinii
33
Figura 3.34 - Variaţia porozităţii şi elasticităţii pâinii pentru făina tip 800 cu adaos de
Fibruline DS2
Tabel 3.3– Conţinutul de glucide, fibre totale şi fibre solubile în probele de pâine din
făina tip 800 cu adaos de Fibruline DS2
Proba analizată
Glucide,
%
Fibre
totale,
%
Fibre
solubile,
%
Pâine obţinută din făina F3 49,70 0,21 -
Pâine obţinută din făina F3 cu 5% Fibruline DS2 47,41 9,6 9,40
Pâine obţinută din făina F3 cu 10% Fibruline DS2 44,91 15,7 15,51
Pâine obţinută din făina F3 cu 15% Fibruline DS2 42,42 21,7 21,52
Pâine obţinută din făina F3 cu 20% Fibruline DS2 40,42 27,8 27,63
242,05
231,01
218,98
206,95
197,32
180,00
190,00
200,00
210,00
220,00
230,00
240,00
250,00
P 0% P 5% P10% P15% P 20%
Valo
area
ene
rget
ică,
kca
l/100
g
Proba de pâine
Valoarea energetica
P 0% - Pâine obținută din făina F3;P5% - Pâine obținută din făina F3 cu adaos de 5% Fibruline DS2;P10% - Pâine obținută din făina F3 cu adaos de 10% Fibruline DS2; P 15% - Pâine obținută din făina F3 cu adaos de 15% Fibruline DS2; P20% - Pâine obținută din făina F3 cu adaos de 20% Fibruline DS2.
Figura 3.35 – Variaţia valorii energetice pentru probele de pâine obţinute din făina tip 800
Valoarea energetică medie a pâinii martor obţinute din făina tip 800 este de
242.05 Kcal/100 g, respectiv 1011,75KJ/100 kg produs. Prin adaosul fibrelor solubile
reprezentate de Fibruline DS2 valoarea energetică înregistrează o diminuare în funcţie
de doza de inulină adăugată. Valoare cea mai mică de 197,32 Kcal (824,79 KJ) pentru
100 grame produs se obţine pentru un adaos de 20% Fibruline DS2.
Odată cu adaosul de fibre solubile Fibruline DS2 în făină se observă o diminuare a
procentului de proteine şi lipide din pâine.
Diac (Arghire) Camelia – Posibilităţi de utilizare a fibrelor solubile în panificaţie
34
Produsele obţinute cu adaos de Fibruline DS2 au un conţinut mai mic de glucide,
conţinut mai mare de fibre totale şi fibre solubile, precum şi o valoare energetică mai
mică faţă de martor, ceea ce le recomandă ca produse pentru diabetici, pentru
consumatorii atenţi la alimentaţia sănătoasă sau pentru cei care urmează anumite diete
hipocalorice.
Apreciez că se poate utiliza un procent de maxim 20% fibre solubile pentru
obţinerea unor produse de panificaţie hipocalorice din făina semialbă tip 800, mărirea
adaosului de fibre solubile conducând la deprecierea calitativă accentuată a produselor
finite.
3.7. Influenţa adaosului de Fibruline Instant şi Fibrulose F97 asupra
conţinutului mineral al pâinii
Rezultatele obţinute în urma analizei probelor de pâine obţinute din făinurile F1 şi
F2 aditivate cu Fibruline Instant şi Fibrulose F97 sunt prezentate în graficele 3.36, 3.37,
3.38 şi 3.39.
41 40,8 40,2 39,7
1,5 1,46 1,44 1,41
22 21,6 21,1 19,8
0
10
20
30
40
50
F1 F1+2.5%FI F1+5%FI F1+10%FICo
nţi
nu
t d
e e
lem
en
te
min
era
le (
mg
/1
00
g)
Proba
Mg (mg/100g)
Fe (mg/100g)
Ca (mg/100g)
Figura 3.36 - Influenţa adaosului de Fibruline Instant asupra conţinutului de Ca, Mg şi
Fe în pâinea obţinută din făina F1 tip 650
41 40,7 40,2 39,9
1,5 1,4 1,47 1,45
22 21,5 21,4 21
0
10
20
30
40
50
F1 F1+2.5%F97 F1+5%F97 F1+10%F97
Co
nţi
nu
t d
e e
lem
en
te
min
era
le (
mg
/1
00
g)
Proba
Mg (mg/100g)
Fe (mg/100g)
Ca (mg/100g)
Figura 3.37- Influenţa adaosului de Fibrulose F97 asupra conţinutului de Ca, Mg şi Fe în
pâinea obţinută din făina F1 tip 650
3. Cercetări privind influenţa adaosului de fibre solubile asupra reologiei aluatului, parametrilor tehnologici şi calităţii pâinii
35
40,7 40,5 40,2 39,6
1,4 1,38 1,32 1,31
21 20,5 20,1 19,1
0
10
20
30
40
50
F2 F2+2.5%FI F2+5%FI F2+10%FIC
on
ţin
ut
de
ele
me
nte
m
ine
rale
(m
g/1
00
g)
Proba
Mg (mg/100g)
Fe (mg/100g)
Ca (mg/100g)
Figura 3.38 - Influenţa adaosului de Fibruline instant asupra conţinutului de Ca, Mg şi
Fe în pâinea obţinută din făina F2 tip 550
40,7 40,5 40,1 39,7
1,4 1,39 1,33 1,32
21 20,4 20,6 19,2
0
10
20
30
40
50
F2 F2+2.5%F97 F2+5%F97 F2+10%F97
Co
nţi
nu
t d
e e
lem
en
te
min
era
le (
mg
/1
00
g)
Proba
Mg (mg/100g)
Fe (mg/100g)
Ca (mg/100g)
Figura 3.39 - Influenţa adaosului de Fibrulose F97 asupra conţinutului de Ca, Mg şi Fe
în pâinea obţinută din făina F2 tip 550
Aşa cum rezultă din datele prezentate în graficele 3.48 – 3.51, atât la adaosul de
inulină Fibruline Instant, cât şi la adaosul de oligozaharide Fibrulose F97, conţinutul în
Ca, Mg şi Fe al pâinii se modifică,creşterea dozei de fibre solubile adăugate duce la
diminuarea aproape proporţională a procentului de minerale Ca, Mg şi Fe din pâine.
Au loc scăderi aproximativ lineare ale conţinutului de Ca, Mg şi Fe odată cu
creşterea dozei de fibră solubilă adăugată, mai pronunţat pentru adaosurile de 5 şi
10%, ceea ce arată că acestea nu conţin minerale sau îl conţin în proporţii mai mici
decât făina de grâu.
Acest rezultat se poate datora faptului că aportul de minerale al fibrelor adăugate
este mai mic faţă de cel din făină.
3.8. Optimizarea compoziţiei amestecului din făină de grâu şi fibre solubile
pentru îmbunătăţirea calităţii pâinii prin metoda experimentelor programate