Microbiologia dei processi di lievitazione dei prodotti da forno

Transcript

1 UNIVERSITÁ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II FACOLTÀ DI AGRARIA DIPARTIMENTO DI AGRARIA Sezione di Microbiologia Microbiologia dei processi di lievitazione dei prodotti da forno

2 Prodotti lievitati da forno Sono prodotti ottenuti dalla lievitazione (spontanea o mediante l uso 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

3 La cariosside Reste Cellulosa Sali minerali Vitamine Enzimi Proteine Strati cruscati Tegumento interno Strato aleuronico Pericarpo Amido Proteine (glutine) Endosperma Mandorla farinosa Proteine Lipidi Enzimi Embrione o germe

4 LA FARINA DI GRANO Minimo (%) Massimo (%) Proteine 7,0 18,0 Lipidi 1,5 2,0 Acqua 8,0 18,0 Amido 60,0 68,0 Pentosani 6,2 8,0 Maltosio 0,6 4,3 Saccarosio 0,2 0,6 Cellulosa 1,9 5,0 Ceneri 0,50% 0,95%

5 PREPARAZIONE DELL IMPASTO Formazione del glutine La formazione dell impasto pronto per essere infornato è il risultato delle modifiche strutturali del glutine in seguito alla formazione della CO 2 e dell etanolo.

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

7 Trasformazioni fisico-chimiche durante l impastamento Formazione del glutine Gliadina Glutenina Glutine o La fusione delle gliadine e glutenine produce un complesso colloidale (glutine) che rappresenta l intelaiatura dell impasto. o Gliadine e glutenine sono legate fra loro e con altre sostanze mediante: - legami-idrogeno; - ponti disolfuro tra i residui di cisteina; - legami ionici tra i sali e l acido glutammico e aspartico.

8 Trasformazioni fisico-chimiche durante l impastamento Formazione del glutine Gliadina Glutenina Glutine Durante l impastamento i componenti della farina entrano in contatto tra di loro, in particolare le proteine e l amido. Prima della lievitazione PROTEINE AMIDO Maglia glutinica L idratazione della farina e la forza meccanica determina la solubilizzazione dello strato proteico e la creazione di una fitta rete di glutine che avvolge i granuli di amido e intrappola la CO 2 prodotta dai lieviti. Dopo la lievitazione Intrappolamento della CO 2 nella maglia glutinica

9 Tipi di lievitazione Lievitazione chimica Reazioni chimiche indotte da composti chimici (bicarbonato di sodio o ammonio per prodotti dolci) Lievitazione biologica processo fermentativo sostenuto dai microrganismi

10 Agenti della lievitazione biologica LIEVITI BATTERI LATTICI

11 Caratteristiche dei BATTERI LATTICI tipici degli impasti acidi (sourdough bacteria) altamente adattati all ambiente fisico-chimico degli impasti anaerobi o microaerofili acido tolleranti capaci di intensa fermentazione dei carboidrati con formazione di acido lattico (omofermentanti) o acido lattico, acido acetico e/o etanolo e CO 2 (eterofermentanti)

12 Funzioni dei LAB fermentazione degli impasti ABBASSAMENTO ph e ATT - PRODUZIONE DI METABOLITI ED ENZIMI Raggiungimento dell abilità alla panificazione Miglioramento delle qualità sensoriali Allungamento del periodo di conservazione Effetto sulla crescita dei lieviti Amilasi (influenza sulla qualità del pane) Produzione di esopolisaccaridi (EPS) Effetto sull aroma

13 RUOLO DEL LIEVITO IL LIEVITO PANARIO E COSTITUITO GENERALMENTE DA CELLULE DI SACCHAROMYCES CEREVISIAE. Ø PRODUZIONE DI GAS Ø FORMAZIONE (lievitazione) DELL IMPASTO Ø PRODUZIONE DI AROMI

14 I Lieviti dei prodotti da forno Saccharomyces cerevisiae 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

15 Forme di Lievito commerciale Forma Conservazione Umidità Fresco, compresso in panetti (0,5-20 Kg) Temperatura Tempo (%) 4 C 3-4 settimane Fresco, crema (semiliquido) 4 C giorni 80 Secco, attivo temperatura ambiente 3-12 mesi 6-8 richiede reidratazione Secco, Instant temperatura ambiente 6-12 mesi non richiede reidratazione

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

17 Lievito naturale (impasto acido) Miscela di acqua e farina acidificata spontaneamente ü Si ottiene mediante fermentazione (25-30 C) di acqua e farina da parte di LAB e lieviti endogeni della farina ü Il lievito naturale è prodotto per aggiunte successive di acqua e farina ( rinfreschi ). ü In genere il lievito naturale è propagato attraverso il prelievo di una porzione di pasta rinfrescata durante un ciclo produttivo (madre acida, impasto acido o capolievito)

18 Accelerazione del processo di preparazione del lievito naturale ü Ingredienti tradizionalmente impiegati nella fermentazione del lievito naturale: germe di grano, estratto di malto, acque di macerazione o parti di frutta e vegetali, yogurt. ü Aggiunta di microrganismi selezionati (colture singole o miste) o per aggiunta di semilavorati (impasti acidi disidratati).

19 Tipi di associazioni microbiche del lievito naturale STRETTA Caratterizzata da relazioni mutualistiche tra Lactobacillus sanfranciscensis e Saccharomyces exiguus o Candida humilis. È presente nel pane di San Francisco, Panettone, Colomba, Pandoro. DEBOLE 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.

20 Tipi di associazioni microbiche del lievito naturale rilascia glucosio S. exiguus Lb. sanfranciscensis rilascia aminoacidi e peptidi

21 CONCENTRAZIONE DI BATTERI E LIEVITI NEGLI IMPASTI ACIDI Lieviti = UFC/g LAB = UFC/g Bacteria/yeast ratio =

22 PRODOTTI DA FORNO CHE UTLIZZANO GLI IMPASTI ACIDI: IL PANETTONE Madre acida acqua sale farina burro zucchero Impasto bianco acqua farina C; 6-8 h C; h 1 a girata C; 4-6 h acqua sale farina burro zucchero uova uvetta Impasto giallo 2 a girata C; 4-6 h 3 a girata acqua farina acqua sale farina C; 4-6 h formatura 30 C; 6-8 h Pasta lievitata cottura Panettone