I PRODOTTI LIEVITATI DA FORNO

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1 I PRODOTTI LIEVITATI DA FORNO

2 La raccolta del grano nell antico Egitto. Da un bassorilievo, circa 2650 a.c.

3 Consumo pro-capite annuo di pane in Europa

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5 20 dicembre 2007

6 19 ottobre 2007

7 dati 2007 Coldiretti

8 Prodotti lievitati da forno Sono prodotti ottenuti dalla lievitazione (spontanea o mediante l uso l di colture starter) di impasti costituiti da una miscela di farina di cereali diversi e acqua Triticum vulgare (frumento tenero) Triticum durum (frumento duro) Farina per pane, torte, biscotti, prodotti similari Semola per paste alimentari, pane

9 LA CARIOSSIDE DI FRUMENTO reste strati cruscali endosperma embrione o germe

10 COMPOSIZIONE DELLA CARIOSSIDE Parti della cariosside % del peso totale % di amido totale % delle proteine totali Pericarpo 8,0 0 4,5 Aleurone 7,0 0 15,5 Endosperma 82, ,0 Scutello 1,5 0 4,5 Embrione 1,0 0 3,5

11 GLUCIDI 72%: amido 60-68%, pentosani 6.5%, cellulosa %, zuccheri riducenti 1.5%. LIPIDI %: gliceridi, fosfolipidi, steroli, tocoferoli (vit. E). SALI MINERALI %: fosfoto, ferro, potassio, calcio, zolfo. VITAMINE: riboflavina (B 2 ), niacina, acido folico, biotina, inositolo, xantofilla. Composizione chimica del frumento ENZIMI: diastasi (alfa e beta amilasi), proteasi, maltasi, ossidasi. PROTIDI 10-13%: proteine solubili in acqua e sali (albumina 12%, globulina 4%), proteine insolubili in acqua (gliadina 44%, glutenina 40%).

12 Le proteine del frumento Proteine solubili: albumine e globuline (10-15%). Proteine insolubili: gliadine e glutenine (85-90%).

13 PROPRIETÀ DEL GLUTINE da: Ambrogina Pagani

14 FORMAZIONE DELL IMPASTO La formazione dell impasto pronto per essere infornato è il risultato delle modifiche strutturali del glutine, in seguito alla produzione di CO 2 e di etanolo, nonchè dall indebolimento dei legami proteici per azione di sostanze riducenti.

15 FORMAZIONE DELL IMPASTO Perché da gliadine e glutenine si possa formare il glutine, in altre parole perché uno sfarinato di frumento possa essere trasformato in un impasto, sono indispensabili due condizioni. Innanzi tutto è necessaria l aggiunta di acqua (generalmente in quantità del % rispetto al peso della farina) al fine di promuovere l idratazione di tutte le molecole che hanno una spiccata affinità per questo solvente. Nelle macromolecole proteiche, la presenza dell acqua provoca, inevitabilmente, una loro nuova disposizione tridimensionale in cui le zone idrofiliche vengono esposte all esterno verso il solvente, mentre quelle idrofobiche vengono nascoste, protette verso l interno. Questa particolare situazione è idonea all interazione tra le singole catene proteiche. Quindi, se la farina idratata viene sottoposta ad un azione meccanica (la somministrazione di energia meccanica rappresenta la seconda condizione indispensabile affinché possa svilupparsi il glutine), l acqua potrà distribuirsi in maniera uniforme tra le particelle di farina mentre le fibre proteiche, avvicinandosi a seguito dell impastamento, potranno agganciarsi l una all altra. La lavorazione delicata e ordinata, come quella svolta dalle mani o dalle macchine impastatrici, permette dunque, di ottenere una massa omogenea in ogni punto, grazie alla presenza di un tessuto regolare e ininterrotto le cui maglie si dispongono progressivamente e ordinatamente nella direzione dell azione meccanica e imbrigliano al proprio interno i granuli d amido assieme a numerose e microscopiche bolle d aria. Questo fenomeno provoca profondi cambiamenti anche a livello macroscopico in quanto l impasto, man mano che viene lavorato, perde l iniziale appiccicosità (alle mani o alle superfici delle impastatrici), fino a divenire, a sviluppo completato, vellutato al tatto e deformabile in un film di spessore sottilissimo, senza subire strappi o rotture. L impasto di frumento, dunque, è molto di più di una semplice miscela di farina e acqua. da: Ambrogina Pagani

16 FORMAZIONE DELL IMPASTO da: Ambrogina Pagani

17 Intrappolamento della CO 2 nella maglia glutinica PROTEINE AMIDO Maglia glutinica prima della lievitazione dopo la lievitazione

18 TIPOLOGIE DI LIEVITAZIONE Lievitazione chimica Reazioni chimiche indotte da composti chimici Lievitazione biologica processo fermentativo sostenuto dai microrganismi (bicarbonato di sodio o ammonio, per prodotti dolci)

19 AGENTI DELLA LIEVITAZIONE BIOLOGICA LIEVITI BATTERI LATTICI

20 ATTIVITÀ FERMENTATIVE DURANTE LA PREPARAZIONE DELL IMPASTO Fermentazione alcolica con produzione di CO 2 e di etanolo. Fermentazione omo-lattica con produzione di acido lattico. Fermentazione etero-lattica con produzione di acido lattico, CO 2 ed acido acetico e/o etanolo.

21 ALTRE ATTIVITÀ MICROBICHE DURANTE LA PREPARAZIONE DELL IMPASTO Azioni proteolitiche sul glutine, con conseguenze sulle caratteristiche reologiche, sulla capacità di ritenere la CO 2, sulla stimolazione della crescita microbica, sul sapore e sull aroma del prodotto finale. Azioni sull amido, con conseguenze sulla digeribilità e sulla serbevolezza. Azioni su vari altri costituenti dell impasto, con produzione di aldeidi, chetoni, acidi grassi, esteri ed ammine influenzanti la qualità dei prodotti.

22 TIPOLOGIE DI STARTER Lievito commerciale (Baker s yeast) Lievito naturale (Sourdough) Compresso, disidratato, liofilizzato Madre acida Prefermento lievitato

23 FORME DI LIEVITO COMMERCIALE Forma Fresco, compresso in panetti (0,5-20 Kg) Fresco,, crema (semiliquido) Secco,, attivo Conservazione Temperatuta 4 C 4 C temperatura ambiente Tempo 3-4 settimane giorni 3-12 mesi Umidità (%) richiede reidratazione Secco, Instant temperatura ambiente 6-12 mesi non richiede reidratazione

24 I lieviti dei prodotti da forno Saccharomyces cerevisiae particolarmente adattato al maltosio Saccharomyces exiguus Candida stellata e Candida milleri per una rapida lievitazione a bassi ph (< 4,5) Torulaspora delbrueckii Kluyveromyces thermotolerans tolleranti al congelamento e scongelamento

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26 I microrganismi del lievito commerciale Batteri etero- - e omofermentanti Lb. sakei Lb. plantarum Lb. paracasei Lb. pentosus Lb. rhamnosus Lb. alimentarius Lb. minor Lb. viridiscens Lb. fermentum Lieviti Candida versatilis Candida krusei Dekkera intermedia Debaryomyces hansenii Cocchi omofermentanti Lc. lactis subsp. cremoris Lc. lactis subsp. lactis Lc. lactis subsp. raffinolactis Lc. garvieae Saccharomyces cerevisiae Cocchi eterofermentanti Ln. pseudomesenteroides Ln. gelidum Weis. paramesenteroides Oenococcus oeni Ln. argentinum Ln. carnosum Ln. amelibiosum

27 Lievito naturale Miscela di acqua e farina lasciata acidificare spontaneamente Si ottiene mediante fermentazione (25-30 C) di acqua e farina da parte di LAB e lieviti endogeni della farina. Il lievito naturale è prodotto per aggiunte successive di acqua e farina ( rinfreschi ). Una volta ottenuto può essere conservato solo per pochi giorni, dopodichè deve essere sottoposto a rinfresco.

28 Accelerazione del processo di preparazione del lievito naturale Ingredienti tradizionalmente impiegati nella fermentazione del lievito naturale: germe di grano, estratto di malto, acque di macerazione o parti di frutta e vegetali, yogurt. Aggiunta di una porzione di impasto maturo derivante da una precedente lavorazione (impasto( madre). Aggiunta di microrganismi selezionati (colture singole o miste) o per aggiunta di semilavorati (impasti acidi disidratati).

29 LA MADRE ACIDA (sourdough) La madre acida rappresenta un ecosistema naturale in cui le attività fermentative di LAB e lieviti determinano le caratteristiche di tipicità del prodotto finito. L impiego di madri acide migliora le caratteristiche generali dei prodotti da forno, così come le proprietà dell impasto, la texture e gli aromi. I LAB contribuiscono in maniera significativa a tali proprietà, mediante l acidificazione, la proteolisi e l idrolosi dell amido. Durante la preparazione della madre acida la popolazione di LAB diventa predominante raggiungendo livelli superiori a 10 8 CFU/g. I generi Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc e Weissella predominano in questo ecosistema, mentre lattococchi, enterococchi e streptococchi sono raramente isolati.

30 Classificazione delle madri acide Tipologie Produzione Microflora Prodotti Tipo I Prodotto con tecnica tradizionale (rinfreschi) LAB: soprattutto eterofermentanti obbligati e facoltativi Lieviti: Candida humilis, C. krusei e S. exiguus Pane di San Francisco Pane pugliese Brioches Panettone Tipo II Preparazione industriale semi-fluida conservata fresca in silos LAB: eterofermentanti (Lb. panis e Lb. pontis) e omofermentanti obbligati Assenza di Lieviti; aggiunta di S. cerevisiae Acidificante di impasti Pane di segale Tipo III Preparazione industriale di impasti acidi in polvere LAB: eterofermentanti obbligati (Lb.( brevis) e facoltativi (Lb( Lb. plantarum) Acidificante degli impasti e miglioratore delle caratteristiche aromatiche

31 Schema di lavorazione della madre acida madre C; h C; 2 h 1 rinfresco C; 2 h Acqua e farina Prelievo di una porzione di impasto derivante da una lavorazione precedente. 2 rinfresco Acqua, sale e farina Fermentazione in condizioni definite C; 2 h Lievito naturale Acqua, sale e farina Alla fine della fermentazione si ottiene il lievito naturale (sourdough).

32 Tipi di associazioni microbiche del lievito naturale DEBOLE S. exiguus rilascia glucosio Caratterizzata da uno stato competitivo tra specie appartenenti a lattobacilli, lattococchi e lieviti. Tale condizione si verifica nella maggior parte del pane di grano e segale, e nei crackers. rilascia STRETTA aminoacidi Caratterizzata Lb. sanfranciscensis da relazioni mutualistiche tra e Lactobacillus peptidi sanfranciscensis e Saccharomyces exiguus o Candida humilis. È presente nel pane di San Francisco, Panettone, Colomba, Pandoro.

33 Associazione di batteri e lieviti in sourdough LAB maltosio (+) con Lieviti maltosio (-) (Lb. sanfranciscensis con S. exiguus ) dove Lb. sanfranciscensis utilizza il maltosio (maltosio fosforilasi) accumulando glucosio nel mezzo di crescita. S. exiguus utilizzazione del glucosio e liberazione di amminoacidi nel mezzo di crescita.

34 Associazione di specie di batteri lattici e di lieviti nel lievito naturale Lievito naturale (sourdough) Lievito di San Francisco Lievito italiano Specie di batteri lattici Lb. sanfranciscensis Lb. brevis subsp. lindneri S. cerevisiae Specie di lieviti S. exiguus,, C. humilis Lievito tedesco Lievito italiano Lievito dell Iran Lievito italiano Lievito francese Lievito portoghese Lb. delbrueckii Lb. plantarum, Lb. brevis, Ln. sp. Lb.plantarum plantarum, Lb. brevis, Pc. cerevisiae Lb. sanfranciscensis, Lb.plantarum plantarum, Lb. fermentum, Lc. mesenteroides, Pediococcus sp. Lb. delbrueckii, Lb. acidophylus, Lb. brevis, Lb. buchneri, Pc. cerevisiae Lb plantarum, Lb. brevis, Lb. sanfranciscensis S. cerevisiae S. fragilis,, S. crevisiae,, S. exiguus, C. krusei T. candida, T. colliculosa S. cerevisiae,, C. stellata, T. holmii. C. tropicalis,, C. holmii,, S. dairensis S. cerevisiae,, C. krusei, Issatchenchia occidentalis,, P. membranefaciens,, P. anomala, Kluyveromyces marxianus

35 Impasti per prodotti da forno Lievitazione biologica Metodo diretto Straight dough process Metodo indiretto Sourdough process

36 PROCESSO DIRETTO Gli ingredienti sono miscelati contemporaneamente e dopo la lievitazione l impasto è infornato. È utilizzato il lievito commerciale. Miscelazione Fermentazione Fasi di taglio, arrotondamento e formazione dei pani Lievitazione secondaria instant process Lievito 0,5-4 % Fermentazione in 2-3 ore fermented process Lievito 0,15-0,3% Fermentazione in 6-12 ore Cottura

37 PROCESSO INDIRETTO (impasti acidi o a lievitazione naturale) E un processo a più fasi in cui aliquote di acqua e farina sono aggiunti in momenti diversi del processo. La lievitazione si ha in più riprese.

38 Esempio di preparazione di impasti acidi: Panettone madre C; 4-6 h Acqua, sale, farina, burro, zucchero Impasto bianco C; 6-8 h C; h 1 a girata C; 4-6 h Acqua e farina Acqua, sale, farina, burro, zucchero, uova, uvetta Impasto giallo 2 a girata Acqua e farina formatura 30 C; 6-8 h C; 4-6 h 3 a girata Acqua, sale e farina C; 4-6 h Pasta lievitata cottura Panettone

39 Esempio di preparazione di impasti acidi: Pane pugliese madre C; 2 h Acqua, sale, farina e lieviti Biga 1 rinfresco Acqua e farina formatura C; C; 2 h h C; 2 h C; 2 h 2 rinfresco Acqua, sale e farina Impasto finale C; 2 h cottura Lievito naturale Acqua, sale e farina Pane

40 Differenze tra i due metodi di preparazione Caratteristiche Proprietà organolettiche Preparazione Conservabilità Proprietà nutrizionali Tipo di prodotto migliore aroma tempi più lunghi lavoro da esperto prolungamento inibizione di agenti alterativi migliore risposta glicemica pane di segale pane di grossa pezzatura (pane Francese, pane Spagnolo) specialità regionali (pane di Sanfrancisco,, pane Pugliese, pane Toscano) Torte speciali (Panettone, Pandoro, Colomba, Veneziana, brioches) crackers Indiretto migliore viscoelasticità METODO migliore assorbimento di nutrienti rapida lievitazione standardizzazione del prodotto finale tempi brevi più semplice tecnologia rapido raffermamento sviluppo di alterazioni panini Diretto pane di piccola pezzatura preparazioni speciali (Pizza, Focacce)

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42 Screening per l attività proteolitica di 108 ceppi di batteri lattici e 21 ceppi di lieviti.

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