Massa congelada Dr. Yoon Kil Chang. FRIO NA PANIFICAÇÃO POR QUÊ? VANTAGENS PARA O PRODUTOR...
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Massa Massa congelada congelada Dr. Yoon Kil Chang
Massa congelada Dr. Yoon Kil Chang. FRIO NA PANIFICAÇÃO POR QUÊ? VANTAGENS PARA O PRODUTOR VANTAGENS PARA O PRODUTOR VANTAGENS PARA O CONSUMIDOR VANTAGENS
FRIO NA PANIFICAO POR QU? VANTAGENS PARA O PRODUTOR VANTAGENS
PARA O PRODUTOR VANTAGENS PARA O CONSUMIDOR VANTAGENS PARA O
CONSUMIDOR
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TIPOS DE PRODUTOS MASSA CRUA CONGELADA MASSA CRUA CONGELADA PO
PR-COZIDO PO PR-COZIDO PO CONGELADO PO CONGELADO
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PRINCIPAIS CONSUMIDORES Servios de alimentao Servios de
alimentao Padarias em shoppings e supermercados Padarias em
shoppings e supermercados Restaurantes Restaurantes Lojas fast-food
Lojas fast-food Consumidores individuais Consumidores
individuais
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Resfriamento da massa abaixo de Temp. de 0 o C => Interrompe
ou retarda a atividade de levedura (processo fermentativo).
Histrico: Mtodo comercial(1930)- Frana: resfriamento da massa p/
retardar fermentao; Massa moldada => proof final a 10 oC =>
Fermentao extendido a 10 hrs => assamento feito em manh seguinte
diretamente de fermentador para forno 1970(Alemanha e UK) :
desenvolvimento de Cabinet Automtico de Resfriamento e Aquecimento
(RETARDER-PROOFERS) Resfriamento de massa moldada feito a noite 0 o
C ou superior a 0 o C reaquecido (perodo da manh) menor tempo de
proof assamento 1960: Utilizao de freezer na padaria
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FUNDAMENTOS DO CONGELAMENTO Temperatura interna final do
produto a ser congelado: de -15C at -18C Temperatura interna final
do produto a ser congelado: de -15C at -18C Como ocorre o
congelamento? Como ocorre o congelamento? Formao de cristais de
gelo Formao de cristais de gelo Tamanho dos cristais de gelo afeta
o glten e leveduras (fermento) Tamanho dos cristais de gelo afeta o
glten e leveduras (fermento)
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GUA E CONGELAMENTO Reduo de temperatura reduo da atividade das
molculas ETAPAS Super-resfriamento : estado lquido abaixo de 0 C
Cristalizao ( congelamento ) estado ordenado da matria ( slido )
congelamento da gua livre NUCLEAO Combinao ordenadas de molculas na
formao de cristais Depende da taxa de congelamento
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Sistema biolgico da clula: Ponto de congelamento do citoplasma:
-1 o C =>Clulas em geral permanecem super-resfriadas em temp. 10
ou 15 o C, mesmo que gelo seja formado no meio externo; # de
concentrao de solutos citoplasma tem maior presso de vapor que
regio do contorno que tem gelo => clulas comeam a equilibrar
esta # presso, perdendo gua atravs da membrana celular =>
Desidratao: concentrao de slidos no interior das clulas =>
diminuindo presso de vapor de gua intracelular;
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Sistema biolgico da clula: Se a temperatura for reduzida abaixo
de 15 o C pode formar os cristais de gelo no citoplasma; A taxa
critica de congelamento que produz internamente os cristais de gelo
depende da razo de volume de clulas para sua superfcie de rea e do
sua permeabilidade gua.
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Danificao mecnica e qumica Trs alteraes no microambiente da
protena: -Na umidade Nos lipdios Metablitos celulares Formao e
crescimento de cristais de gelo Desidratao Maior concentrao de
solutos MECANISMOS DAS MUDANAS NAS PROTENAS INDUZIDAS PELO
CONGELAMENTO
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Taxa de recristalizao de gelo: dependente do tamanho dos
cristais formados durante o resfriamento e subseqente temperatura
qual estes so expostos. Resfriamento rpido produz pequenos cristais
de gelo, os cristais que se formam dentro rapidamente resfriam as
clulas, mas tambm tendem a recristalizar durante aumento de
temperatura (degelamento), particularmente se aquecimento
lento;
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Princpio fsico-qumico de danificao da clula 1) Danificao clulas
pelo efeito de soluo: Resfriamento lento timo; 2)Danificao pelo
efeito intracelular: Resfriamento rpido timo. *Taxa tima de
resfriamento lento suficiente para prevenir a formao de gelo
intracelular mas rpido suficiente para minimizar o tempo para que
clula seja exposta ao efeito de soluo.
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q=mc p T q=mH f q=mc p T T0T0 Le Baile et al. (2000) dividem o
processo de congelamento em trs etapas principais: Figura 1. Curva
caracterstica do processo de congelamento.
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-20 o C -3 o C -5 o C
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Utilizao do frio em produtos de panificao Interrupo do Processo
de Panificao Mistura Corte Boleamento Moldagem Fermentao
Forneamento Massa congelada(1) Massa resfriada(2) Po
semiforneado(3)
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Maneiras de interromper o processo de Panificao normal. (1) (2)
(3) Sistemas que utilizam estes procedimentos 1-Po semiforneado
Par-baked 2-Massa forneada em outro lugar Bake-off 3-Massa
congelada Frozen-dough 4-Massa refrigerada Dough-retarding
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Processo de Panificao : Mtodo de preparao da massa e do po
CONVENCIONALCONGELADA Mistura Diviso e boleamentoDiviso e moldagem
Descanso intermedirioCongelamento MoldagemEstocagem ao congelamento
DescongelamentoFermentao FinalForneamento
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Mtodo de panificao => No Time -Massa totalmente desenvolvida
na fase da mistura -Temperatura da massa fim da mistura:18-21 oC
-Mnimo de atividade da levedura e gerao de gs -Uso de masseiras com
velocidade alta -Reduo do tempo entre o fim da mistura e o incio do
congelamento
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Massas congeladas para po: Vantagens: Para produtor: -Aumento
da eficincia industrial pela produo intensiva -Reduo de pessoal
-Eliminao do turno noturno -Reduo de custos -Expanso de vendas Para
Consumidor: -Disponibilidade do po fresco durante o dia todo
-Fornear ele mesmo o po
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COMO O CONGELAMENTO AFETA? O GLTEN Cristalizao de gelo -
Enfraquecimento do glten Diminui a reteno de gs Aumento dos tempos
de proofing final AS CLULAS DE LEVEDURA Velocidade de congelamento
Mecanismos Danificao
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Dois fatores principais de massas congeladas: 1)Diminuio da
viabilidade e atividade da levedura; 2)Diminuio da propriedades de
reteno de gs.
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Congelamento, Estocagem a frio e Descongelamento: As 3 operaes
causam perda de qualidade: Por qu? Na massa crua: Diminui poder
gaseificante da levedura Perda de fora da massa No po forneado:
Perda de volume Reduz as caractersticas tecnolgicas do po
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Problema principal da massa congelada manter a estabilidade da
massa durante estocagem (p.ex. flutuao de temperatura). Fatores
principais das quais depende: -Qualidade da levedura -Formulao da
massa (ingredientes) -Processo de panificao -Condies de
congelamento e descongelamento
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Dois mecanismos so envolvidos na produo de massa congelada com
aceitvel vida de prateleira: 1)Reteno de viabilidade e atividade de
levedura durante o processamento de congelamento => concentrao
ou efeito de soluto e efeito de recristalizao 2)Reduo de
propriedade de reteno de gs associado com massa congelada =>
resultado de danificao induzida pela cristalizao de gelo na rede
tridimensional de protena de glten, responsvel pela reteno de gs na
massa ; Enfraquecimento de rede de glten pela ao de glutationa
(tri-peptdeo: composto redutor liberado pela morte celular e
outros...)
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Efeito de soluo: Injria celular 1)gua removida como gelo
2)Concentrao de solutos 3)Volume de clulas diminui 4)Precipitao de
solutos
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Levedura -Fermento prensado ( o C) Levedura Fermentao: Produo
de gs Reteno de gs Produo de gs depende: -Estado fisiolgico antes
do congelamento da levedura -Mtodo de congelamento: lento aprox. 1
o C/min. -Mtodo de congelamento: rpido -Tempo e temperatura de
conservao dos produtos (-15 o C sem flutuaes)
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Como resultado do congelamento e da estocagem congelada o que
ocorre morte celular com menor velocidade de produo de gs Para
compensar esta perda: -Aumentar a dose de fermento 3% 5-6 %
-Utilizao de cepas resistentes ao congelamento Saccharomyces
rosei
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Reteno de gs Glten (massa) Reteno de gs Volume do po
Congelamento, estocagem e descongelamento Alteram a estrutura da
massa
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Observaes Microscpicas(SEM): -Dano induzido pelos cristais de
gelo na rede protica=>rompimento&tempo de estocagem e ciclos
de cong. e degelam. -Separao dos grnulos de amido da rede de glten
-Dissociao da gua livre dos grnulos de amido e das protenas
formando aglomerados de cristais de gelo e enfraquecimento das
fibras de glten=> aumento de proofing ; menor volume de po
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-Perdas de ligaes cruzadas entre polmeros -Mudanas na
solubilidade das protenas -Perda de oligmeros da glutenina
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FATORES QUE INFLUENCIAM A QUALIDADE DOS PRODUTOS Formulao -
Ingredientes Formulao - Ingredientes Processo - Operaes de
panificao convencional Processo - Operaes de panificao convencional
Operaes diferenciadas Operaes diferenciadasCongelamento Armazenagem
congelada Descongelamento
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Mtodo de panificao (massa direta No Time) -Cuidados:
Temperatura da massa no fim da mistura Evitar: Fermentao da massa
Levedura mais lbil no congelamento na fase exponencial de
crescimento -Formulao: Tipo de levedura Instantnea, p/ massa doce
Nvel (%) de levedura: aumentar -Congelamento: Operao mais
importante *importante=> O equilbrio entre otimizar a
viabilidade e a atividade das leveduras e minimizar o dano
estrutura da massa
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Sistemas mais utilizados no congelamento: -Congelador mecnico
-Congelador criognico Condies mais utilizadas: -Temperatura : -20 o
C at -40 o C -Velocidade do ar : 1 a 3 m/s Descongelamento: Operao
menos estudada -Cabine a 30 o C -Geladeira -Forno de micro ondas
(diferena de energia de absoro do gelo e da gua)
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Outras opes: -Sistemas combinados (estufa-micro ondas) -Armrios
climatizados *Nota =>Estocagem congelada: Relao direta da durao
da estocagem com a morte celular e enfraquecimento do glten
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Qualidade das matrias-primas e formulaes: Farinha de trigo
-contedo de cinzas: 0,55 % (b.s.) -Qualidade do glten: Boa ou muito
boa -Contedo protico: >12,5% -Glten mido: 30% -Valor de
sedimentao: > que 35 mL -Falling Number: > que 300 seg.
-Pouco amido danificado -Uso de oxidantes e reforadores de
massa
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Mistura -Bom desenvolvimento da massa -Adio tardia de sal e/ou
fermento -Faixa de temperatura da massa fim da mistura: < 21 o C
Manipulao da massa -Perodo de descanso, fermentao intermediria,
tempo de make-up: o mais curto possvel p/ massas sem pr-fermentao
Tempo total: at 20 min. Aps moldagem final: Congelar rpido
Estocagem: Evitar flutuaes de temperatura
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Por qu as leveduras se inativam ou morrem? Mudanas nas protenas
pelas baixas temperaturas Mudanas nas protenas pelas baixas
temperaturas Rompimento e perda de materiais intracelulares devido
desintegrao de membranas plasmticas pela formao de cristais de gelo
Rompimento e perda de materiais intracelulares devido desintegrao
de membranas plasmticas pela formao de cristais de gelo Mudanas de
presso osmtica causadas pela condensao de materiais celulares
Mudanas de presso osmtica causadas pela condensao de materiais
celulares
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Estas mudanas so maiores se as clulas so congeladas 1.
Lentamente 2. Rapidamente 1. Concentrao elevada de solutos
Velocidade menor que 1C/min Velocidade menor que 1C/min 2. Formao
de gelo intracelular Velocidade maior que 10C/min Velocidade maior
que 10C/min Ideal: Velocidade intermediria
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Para compensar a perda de atividade fermentativa deve-se:
Aumentar a dose de fermento (50%) Aumentar a dose de fermento (50%)
Cepas apropriadas Cepas apropriadas Substncias protetoras (p.ex.
trealose) Substncias protetoras (p.ex. trealose) Estado fisiolgico
antes do congelamento Estado fisiolgico antes do congelamento -
Fase latente - Fase latente - No permitir pr-fermentao - No
permitir pr-fermentao - Temperatura da massa: 20 2C - Temperatura
da massa: 20 2C
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Resistncia ao estresse Proteo do citoplasma e membranas
celulares (crio-proteo no cong. E degelm.) Contedo intracelular:
diferente em cepas crioresistentes Trealose : reserva de
carboidrato para levedura
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Parmetros que afetam levedura : Capacidade de manter poder
fermentativo afetada por: afetada por: Parmetros tecnolgicos -
controlveis Formulao, preparo da massa, congelamento,
descongelamento, armazenamento Formulao, preparo da massa,
congelamento, descongelamento, armazenamento Parmetros celulares -
difceis de controlar Seleo da cepa, maneira de crescimento,
melhoradores A perda do poder fermentativo origina pes com
qualidade inferior : Volume A perda do poder fermentativo origina
pes com qualidade inferior : Volume
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Seleo da cepa: Cepas crioresistentes e/ou osmoteolerantes
(Japo) P.ex.: Saccharomyces rouxii; Saccharomyces rosei -Estado
fisiolgico no momento do congelamento: Fase estacionria/fase
exponencial
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Levedura (Fermento) Mecanismo de equilbrio no congelamento Por
desidratao: (Temp. de 1 a 15 o C: Dano celular Congelam. Lento) por
conc. de solutos Por formao de: (Temp.
Na Prtica: A massa : processada rapidamente p/ evitar a
excessiva produo de gs antes do congelamento => pequena
quantidade de mistura da massa rpido processamento Omisso de
fermentao intermediria => reduz atividade de produo de gs =>
reduz a vulnerabilidade das clulas de leveduras Pedaos de massa
devem ser transferidos a congelador rapidamente depois da moldagem
para reduo de atividade da produo de gs e vulnerabilidade da
levedura
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Operao de congelamento deve ser feita rpida => inibir a
atividade da levedura operao de temperatura e controle de
velocidade de congelamento. Recomendado a massa estar sujeita a
temperatura menor que -35 o C para evitar excessiva danificao das
clulas de leveduras na massa Congelador Domstico: no adequado para
grande quantidade de produo da massa cong. menor taxa de
congelamento (mudana de temp. dentro da massa em unidade de tempo:
menos de -0,21 o C/mim) => muita produo de gs no estgio inicial
de congelamento => perda da qualidade do produto
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Transferncia de calor no processo de congelamento A massa
durante congelamento: funo de tamanho de po => dimetro Raios da
massa taxa de congelamento => Temperatura diferencial entre
superfcie e centro Massa com maior raio requer maior tempo para
atingir a temperatura de congelam. no centro. maior o diferencial
da temperatura que para massa com raio menor
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Inoue and Bushuk (1991): usando extensgrafo, comparou os
parmetros entre as massa congelada com levedura e massa cong. sem
levedura => Estrutura de glten com levedura apresentou-se mais
vulnervel ao efeito deletrio do congelamento que massa sem levedura
massa fraca e maior tempo de fermentao: concluiu-se danificao fsica
relacionada com levedura. Autio e Sinda (1992): clula morta de
levedura no afetou a propriedade reolgica => indicando que a
mudana estrutural na massa congelada e degelada no est associada
com a liberao de substncia redutora da clula de levedura morta. As
medidas de viscoelasticidade mostraram que houve a perda de ligaes
cruzadas na massa congelada e degelada e que diminuiu a relaxao
=> enfraquecimento da rede de glten.
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ACONSELHA-SE: Usar misturadeira de braos submergidos ou espiral
com duas velocidades Usar misturadeira de braos submergidos ou
espiral com duas velocidades Temperatura final da massa: 18 - 21C
Temperatura final da massa: 18 - 21C Evita-se po com aparncia
pobre, volume baixo e estrutura de miolo grosseira Evita-se po com
aparncia pobre, volume baixo e estrutura de miolo grosseira
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MTODO DE PANIFICAO Curto: Massa direta - no time Curto: Massa
direta - no time Desenvolvimento timo do glten durante a mistura
Desenvolvimento timo do glten durante a mistura Boa reteno de gs,
evita relaxamento durante o descongelamento Boa reteno de gs, evita
relaxamento durante o descongelamento Temperatura da massa no deve
aumentar muito Temperatura da massa no deve aumentar muito
Trabalhar rpido: Gastar pouco tempo na manipulao da massa (diviso,
corte e modelagem) Trabalhar rpido: Gastar pouco tempo na manipulao
da massa (diviso, corte e modelagem) Problemas: massas sub e super
desenvolvidas Problemas: massas sub e super desenvolvidas
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CONGELAMENTO As peas de massa devem ser congeladas lento
suficiente para manter as propriedades de produo de gs, porm rpido
suficiente para manter as propriedades de reteno de gs Uso de
velocidades mdias de 20 at -10C no centro - 0,3 a 1,2C/min TIPOS DE
CONGELADORES MAIS USADOS Tnel (*) Criognico (*) (*) Em
panificao
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FATORES QUE INFLUENCIAM A VEL. DE CONG. Tamanho ou peso do
produto a ser congelado Geometria do produto Embalagem Capacidade
de congelamento (temperatura e movimento do ar) Formulao do produto
Deve ser ajustada para cada produto at a temperatura central de -10
a -15C Ponto de congelamento do po francs: -5C Ponto de
congelamento de Dinner rolls: -10C
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Recristalizao do gelo Influi: Evita Estrutura da massa volume
do po diminui Leveduras tempo de fermentao aumenta condies estveis,
sem flutuao de temperatura ARMAZENAMENTO CONGELADO
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ARMAZENAGEM Ponto principal: Evitar flutuaes de temperatura As
massas j esto slidas porm devem ser cuidadosamente manipuladas
Durante a armazenagem acontecem processos enzimticos e fsicos que
provocam mudanas no glten e nas leveduras Fsico Aumento de cristais
de gelo que danificam as leveduras e o glten
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COMO MINIMIZAR FLUTUAES? Produtos rapidamente colocados no
congelador da estocagem Diminuir freqncia de abertura da porta
Armazenar quantidade adequadas (necessrias) Retorno imediato dos
excedentes ao freezer de estocagem Embalagem obrigatria dos
produtos que retornam ao freezer Transporte: Caminhes com
capacidade de frio adequada Superviso cuidadosa do transporte e da
estocagem congelada nos pontos quentes
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DESCONGELAMENTO Operao menos estudada Normalmente realizado a
velocidades intermedirias (30C) ou lentas ( 4C) Velocidades altas -
Microondas (conflitante) Relacionada diretamente com a velocidade
que o produto foi congelado Temperatura aps congelamento: 25C,
mnimo 15C mnimo 15C Aumento uniforme de temperatura na massa para
evitar fermentaes superficiais
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Evitar condensao de gua na superfcie da massa pelo gradiente de
temperatura ar-massa Massa mais extensvel bolhas aparncia do po po
Gradiente de temperatura : Massas pegajosas. Controle cuidadoso da
UR - Massa ressequida. Provocam problemas na qualidade dos produtos
(crosta e volume)
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EMBALAGEM Principal funo em produtos congelados: Proteger
contra perda de umidade Caractersticas: Barreira contra umidade e
oxignio Barreira contra umidade e oxignio Resistncia fsica ao
rompimento a baixas temperaturas Resistncia fsica ao rompimento a
baixas temperaturas Facilidade de solda Facilidade de solda
Exemplos: Polietileno(LD), ethylene vinyl alcohol, folhas laminadas
etc...
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A embalagem de cada produto difere em caractersticas Cru: A
granel, 50 unid/saco polietileno dentro de caixas de papelo
devidamente etiquetadas, tipo de produto, data de fabricao e
validade Pr-cozido: Cuidados especiais (no pode trincar ou quebrar
na sua superfcie) Em bandejas plsticas dentro de sacos de
polietileno em caixas de papelo devidamente etiquetadas, data de
fabricao e validade
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MINI-FREEZER CRIOGNICO POSIO DOS TERMOPARES NO INTERIOR DA
CMARA CRIOGNICA
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EnsaioNveisValor real VentilaoTemperaturaPeso bisnaga
Temperatura (C) Peso bisnaga (g) C1Com+1 -30175 C2Sem+1 -30175
C3Com+1-50175 C4Sem+1-50175 C5Com+1-3080 C6Sem+1-3080 C7Com -5080
C8Sem -5080 C9Com00-40127,5 C10Com00-40127,5 C11Sem00-40127,5
C12Sem00-40127,5 MATRIZ DE PALNEJAMENTO DO CONGELAMENTO
CRIOGNICO