Opțiuni tehnologice pentru îmbunătățirea produselor aglutenice (pâine și paste făinoase)

Cea mai des întâlnită abordare pentru îmbunătățirea calității pâinii și pastelor aglutenice este modificarea funcționalității amidonului și a structurii sale macromoleculare. Amidonul joacă un rol esențial la fabricarea produselor aglutenice, datorită faptului că este principalul ingredient al materiilor prime fără gluten.

Dezvoltarea sortimentelor fără gluten de înaltă calitate a implicat utilizarea proteinelor și a hidrocoloizilor, deoarece aceștia sunt necesari pentru înlocuirea rețelei de gluten în matricea alimentară, îmbunătățind considerabil unele aspecte textuale ale aluatului. Tehnologia alimentară aglutenică se bazează pe operațiile de încălzire și răcire ale aluatului care se referă la două fenomene: gelatinizarea amidonului și, ulterior, retrogradarea acestuia.

 

Opțiuni tehnologice pentru îmbunătățirea pâinii aglutenice

 

Tratamentul termic a fost propus ca fiind o metodă valabilă pentru a îmbunătăți calitatea pâinii, în special, atunci când se folosește o făină slabă. Russo și colab. (1970) au brevetat procesul de tratare prin încălzire al făinii, cu o temperatură cuprinsă între 100°C și 115°C, timp de 60 de minute. Expunerea termică denaturează enzimele și proteinele din făină, în timp ce are loc creșterea volumului de aluat. La prepararea pâinii, s-a demonstrat că utilizarea făinii tratate termic, crește vâscozitatea, rezistența și rigiditatea. Aceste elemente conduc la o creștere a elasticității aluatului și produc efecte pozitive asupra volumului pâinii. Făina sau amidonul, după procesul de pre-tratare hidrotermică, în timpul căruia amidonul este gelatinizat, prezintă proprietăți bune de îngroșare și absorbție mare a apei, de asemenea, la temperatura camerei. Efectul acestora este, prin urmare, comparabil cu cel al hidrocoloizilor, chiar dacă rezultatele sunt încă foarte variabile și este importantă reglarea umidității aluatului pentru a obține proprietăți reologice optime. Gelatinizarea parțială a amidonului din materiile prime a fost obținută prin utilizarea presiunii hidrostatice ridicate. S-a observat că presiuni mai mari de 300 MPa au condus la o consistență mai mare a aluatului din făină de sorg, datorită gelatinizării amidonului, care a fost indusă de presiune. Înlocuirea a 20 g făină de sorg cu făină tratată la 600 MPa, a scăzut învechirea pâinii, deoarece presiunea ridicată inactivează enzimele care sunt, în principal, responsabile pentru scurtarea duratei de viață a produselor. Totuși, în multe cazuri, utilizarea unor cantități mai mari de făină tratată cu presiune hidrostatică, a redus volumul specific și calitatea pâinii, datorită gelatinizării ridicate a amidonului care apare în timpul aplicării presiunii. În plus, Cappa și colab. (2016) au observat că pâinea obținută din amidon de porumb și făina de orez pre-tratată la 600 MPa, timp de 5 minute, la 40°C, a redus rata de învechire a miezului și a volumului pâinii în raport cu proba de control (fără tratament).

 

Opțiuni tehnologice pentru îmbunătățirea pastelor aglutenice

Prima abordare tehnologică utilizată pentru producerea de paste aglutenice se concentrează asupra utilizării făinii tratate termic, caz în care amidonul este gelatinizat. Făina tratată termic poate fi transformată în paste cu ajutorul presei de extrudare utilizată, de asemenea, la fabricarea de paste făinoase din grâu dur. Cu toate acestea, una dintre cele mai potrivite tehnologii pentru obținerea de paste făinoase aglutenice este procesul de extrudare în care făina nativă este tratată cu abur și extrudată la temperaturi ridicate (peste 100°C) pentru o perioadă scurtă de timp pentru a promova gelatinizarea amidonului direct în interiorul extruderului. Pastele obținute prin extrudare cu aplicarea tratamentului termic prezintă proprietăți mai bune (fermitate, textură și aromă după gătire) în comparație cu pastele obținute prin extrudare convențională. Extrudarea însoțită de tratament termic a fost aplicată cu succes pentru producerea de paste făinoase pe bază de făină de porumb. Făina aglutenică a fost tratată termic în extruder prin contact cu un perete încălzit și / sau injecție de abur și, ulterior, a fost extrudată, formată și, în cele din urmă, uscată: pastele astfel obținute prezintă o îmbunătățire a calității în timpul fierberii, mai ales din punct de vedere al pierderilor scăzute în apa de fierbere. Ambele procese au fost aplicate și la producerea de paste făinoase pe bază de făină de orez. Deoarece lipsește o rețea de proteine continuă și regulată, polimerii de amidon au fost mai puțin prinși în matricea de orez, ducând la un produs cu pierderi mari la fierbere (10 g/100 g), de 2–3 ori mai mari față de pastele din grâu dur.

În plus, tratamentele fizice au fost adesea aplicate amidonului pentru a-i schimba proprietățile fizico-chimice native, îndeplinind diferite cerințe tehnologice. În special, o metodă de pre-coacere („annealing”) implică tratarea amidonului cu o cantitate mare de apă (mai mult de 40%), la o temperatură de gelatinizare mai scăzută (pentru orez 50 – 60°C) sau tratarea la umiditate mai mică (și la temperaturi ridicate, 100 – 120°C), cum este cazul pentru orez. Ambele tratamente cresc cristalinitatea amidonului, rigiditatea granulelor și asocierea lanțurilor de polimeri. Aceste tratamente hidrotermice specifice inhibă umflarea granulelor, întârzie gelatinizarea și cresc stabilitatea pastei de amidon, îmbunătățind, astfel, proprietățile de textură și comportamentul la fierbere al pastelor din orez. Optimizarea condițiilor de tratament hidrotermic produce paste făinoase din orez cu o calitate diferită la fierbere. În particular, tratamentul cu umiditate la căldură este mai adecvat pentru pastele semi-uscate și uscate, caracterizate prin rezistență mare la tracțiune și duritatea gelului, în timp ce pre-coacerea („annealing”) este potrivită pentru producerea de paste făinoase proaspete (de exemplu, tăiței asiatici „noodles”) care necesită o textură moale. Aplicarea acestor tratamente aduce îmbunătățiri, deci, utilizarea făinii pre-gelatinizate este, în general, considerată o abordare mai puțin costisitoare pentru îmbunătățirea calității tăițeilor din orez. De fapt, Raina și colab. (2005) au constatat că proprietățile texturale atât ale pastelor nefierte, cât și a celor fierte au fost îmbunătățite considerabil atunci când s-a utilizat făină de orez pre-gelatinizată.

Zhang și colab. (2013) au observat că absorbția de apă de către amidon a scăzut odată cu creșterea temperaturii de uscare; chiar și formarea de complexe amiloză-grăsime ar putea contribui la creșterea fermității și la reducerea pierderii la fierbere. D’amico și colab. (2010) au arătat că temperatura ridicată a uscării și preuscarea (la temperatură mai scăzută) au influențat proprietățile de textură, în special, pierderea la fierbere și solubilitatea proteinelor, scăzând integritatea structurală a pastelor aglutenice pe bază de amarant/quinoa/hrișcă și mei/fasole albă. Deși, importanți parametrii de calitate ai pastelor au fost îmbunătățiți, performanța pastelor de grâu nu a fost încă atinsă. De fapt, pastele aglutenice au o elasticitate scăzută și o solubilitate ridicată a proteinei față de pastele din grâu.

Această lucrare a fost realizată prin Programul-nucleu, derulat cu sprijinul MCI, proiect nr. PN 19 02 02 02.

 

Autori: Alina Culețu, Gabriela Mohan, Marina Schimbator – Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Bioresurse Alimentare – IBA București

 

Republicarea conținutului website-ului www.brutarul.ro este permisă în limita de 400 de caractere, cu precizarea sursei și inserarea unui link spre www.brutarul.ro