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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

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  • Massa congelada Dr. Yoon Kil Chang
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  • 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
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  • CURVAS DE CONGELAMENTO CRIOGNICO EXPERIMENTAIS
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  • HISTRICO DAS TEMPERATURAS SV CV