I PRODOTTI LIEVITATI DA FORNO

La raccolta del grano nell’antico Egitto.Da un bassorilievo, circa 2650 a.C.

Consumo pro-capite annuo di pane in Europa

20 dicembre 2007

19 ottobre 2007

dati 2007 Coldiretti

Prodotti lievitati da fornoSono prodotti ottenuti dalla lievitazione (spontanea o mediante lSono prodotti ottenuti dalla lievitazione (spontanea o mediante l’’uso di coltureuso di colturestarter) di impasti costituiti da una miscela di farina di cereali diversi e acquastarter) di impasti costituiti da una miscela di farina di cereali diversi e acqua

Triticum durum(frumento duro)

Farina per pane,torte, biscotti,

prodotti similari

Semola per pastealimentari, pane

Triticum vulgare(frumento tenero)

LA CARIOSSIDE DI FRUMENTO

endosperma

embrione o germe

strati cruscali

reste

3,53,5001,01,0EmbrioneEmbrione

4,54,5001,51,5ScutelloScutello

72,072,010010082,582,5EndospermaEndosperma

15,515,5007,07,0AleuroneAleurone

4,54,5008,08,0PericarpoPericarpo

%% delle delleproteine totaliproteine totali

% % di amidodi amidototaletotale

% del peso% del pesototaletotale

Parti dellaParti dellacariossidecariosside

COMPOSIZIONE DELLA CARIOSSIDE

Composizionechimica delfrumento

GLUCIDI 72%: amido 60-68%,pentosani 6.5%, cellulosa 2.0-2.5%, zuccheri riducenti 1.5%.

LIPIDI 1.5-2.0%: gliceridi,fosfolipidi, steroli,tocoferoli (vit. E).

PROTIDI 10-13%: proteinesolubili in acqua e sali(albumina 12%, globulina 4%),proteine insolubili in acqua(gliadina 44%, glutenina 40%).

SALI MINERALI 1.5-2.0%: fosfoto, ferro,potassio, calcio, zolfo.

VITAMINE: riboflavina(B2), niacina, acidofolico, biotina, inositolo,xantofilla.

ENZIMI: diastasi (alfa ebeta amilasi), proteasi,maltasi, ossidasi.

Le proteine del frumentoLe proteine del frumento

Proteine insolubili:Proteine insolubili:gliadine e glutenine (85-90%).gliadine e glutenine (85-90%).

Proteine solubili:Proteine solubili:albumine e globuline (10-15%).albumine e globuline (10-15%).

PROPRIETÀ DEL GLUTINE

da: Ambrogina Pagani

FORMAZIONE DELL’IMPASTO

La formazione dellLa formazione dell’’impasto pronto per essereimpasto pronto per essere

infornato infornato èè il risultato delle modifiche il risultato delle modifiche

strutturali del glutine, in seguito allastrutturali del glutine, in seguito alla

produzione di COproduzione di CO22 e di etanolo, nonch e di etanolo, nonchèè

dalldall’’indebolimento dei legami proteici perindebolimento dei legami proteici per

azione di sostanze riducenti.azione di sostanze riducenti.

Perché da gliadine e glutenine si possa formare il glutine, in altre parole perché uno sfarinato difrumento possa essere trasformato in un impasto, sono indispensabili due condizioni. Innanzi tutto ènecessaria l’aggiunta di acqua (generalmente in quantità del 40-50 % rispetto al peso della farina) alfine di promuovere l’idratazione di tutte le molecole che hanno una spiccata affinità per questosolvente. Nelle macromolecole proteiche, la presenza dell’acqua provoca, inevitabilmente, una loronuova disposizione tridimensionale in cui le zone idrofiliche vengono esposte all’esterno verso ilsolvente, mentre quelle idrofobiche vengono nascoste, protette verso l’interno. Questa particolaresituazione è idonea all’interazione tra le singole catene proteiche. Quindi, se la farina idratata vienesottoposta ad un’azione meccanica (la somministrazione di energia meccanica rappresenta laseconda condizione indispensabile affinché possa svilupparsi il glutine), l’acqua potrà distribuirsi inmaniera uniforme tra le particelle di farina mentre le fibre proteiche, avvicinandosi a seguitodell’impastamento, potranno agganciarsi l’una all’altra. La lavorazione delicata e ordinata, come quellasvolta dalle mani o dalle macchine impastatrici, permette dunque, di ottenere una massa omogenea inogni punto, grazie alla presenza di un tessuto regolare e ininterrotto le cui maglie si dispongonoprogressivamente e ordinatamente nella direzione dell’azione meccanica e imbrigliano al propriointerno i granuli d’amido assieme a numerose e microscopiche bolle d’aria. Questo fenomeno provocaprofondi 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 sviluppocompletato, vellutato al tatto e deformabile in un film di spessore sottilissimo, senza subire strappi orotture.L’impasto di frumento, dunque, è molto di più di una semplice miscela di farina e acqua.

FORMAZIONE DELL’IMPASTO

da: Ambrogina Pagani

da: Ambrogina Pagani

FORMAZIONE DELL’IMPASTO

Intrappolamento della CO2 nella maglia glutinica

prima della lievitazione

dopo la lievitazione

PROTEINE

AMIDOMaglia

glutinica

Lievitazione chimicaReazioni chimiche indotte da

composti chimici

(bicarbonato di sodio o ammonio,per prodotti dolci)

TIPOLOGIE DI LIEVITAZIONE

Lievitazione biologicaprocesso fermentativo

sostenuto dai microrganismi

AGENTI DELLA LIEVITAZIONE BIOLOGICAAGENTI DELLA LIEVITAZIONE BIOLOGICA

LIEVITI

BATTERI LATTICI

ATTIVITÀ FERMENTATIVE DURANTELA PREPARAZIONE DELL’IMPASTO

Fermentazione alcolica con produzione di CO2 e di

etanolo.

Fermentazione omo-lattica con produzione di acido

lattico.

Fermentazione etero-lattica con produzione di acido

lattico, CO2 ed acido acetico e/o etanolo.

ALTRE ATTIVITÀ MICROBICHE DURANTELA PREPARAZIONE DELL’IMPASTO

Azioni proteolitiche sul glutine, con conseguenzesulle caratteristiche reologiche, sulla capacità diritenere la CO2, sulla stimolazione della crescitamicrobica, sul sapore e sull’aroma del prodottofinale.

Azioni sull’amido, con conseguenze sulla digeribilitàe sulla serbevolezza.

Azioni su vari altri costituenti dell’impasto, conproduzione di aldeidi, chetoni, acidi grassi, esteri edammine influenzanti la qualità dei prodotti.

Lievito commerciale(Baker’s yeast)

TIPOLOGIE DI STARTER

Madre acidaCompresso, disidratato,liofilizzato

Lievito naturale(Sourdough)

Prefermento lievitato

FORME DI LIEVITO COMMERCIALEFORME DI LIEVITO COMMERCIALE

TempoTempoConservazioneConservazione

non richiedenon richiedereidratazionereidratazione6-12 mesi6-12 mesitemperaturatemperatura

ambienteambienteSecco,Secco, Instant Instant

6-86-8richiederichiede

reidratazionereidratazione3-12 mesi3-12 mesitemperaturatemperatura

ambienteambienteSeccoSecco, attivo, attivo

808010-14 giorni10-14 giorni44°°CCFrescoFresco, crema, crema(semiliquido)(semiliquido)

67-7267-723-43-4settimanesettimane44°°CC

FrescoFresco,,compresso incompresso in

panettipanetti(0,5-20 Kg)(0,5-20 Kg)

UmiditUmiditàà(%)(%)TemperatutaTemperatuta

FormaForma

I lieviti dei prodotti da fornoI lieviti dei prodotti da forno

Saccharomyces exiguusCandida stellata e Candida milleri

per una rapida lievitazione a bassi pH (< 4,5)

Torulaspora delbrueckiiKluyveromyces thermotolerans

tolleranti al congelamento e scongelamento

Saccharomyces cerevisiaeparticolarmente adattato al maltosio

I microrganismi del lievito commercialeI microrganismi del lievito commercialeBatteri eteroBatteri etero- e- eomofermentantiomofermentantiLb. Lb. sakei sakei Lb. Lb. plantarumplantarumLb. Lb. paracaseiparacaseiLb. Lb. pentosuspentosusLb. Lb. rhamnosusrhamnosusLb. Lb. alimentarius alimentarius Lb. minorLb. minorLb. Lb. viridiscensviridiscens Lb. Lb. fermentumfermentum

Cocchi omofermentantiCocchi omofermentantiLcLc. . lactis lactis subspsubsp.. cremoriscremorisLcLc. . lactis lactis subspsubsp.. lactislactisLcLc. . lactis lactis subspsubsp. . raffinolactisraffinolactisLcLc.. garvieaegarvieae

Cocchi eterofermentantiCocchi eterofermentantiLnLn. . pseudomesenteroidespseudomesenteroidesLnLn. . gelidumgelidumWeis. Weis. paramesenteroidesparamesenteroidesOenococcus oeniOenococcus oeniLnLn. . argentinumargentinum LnLn. . carnosumcarnosumLnLn. . amelibiosumamelibiosum

LievitiLievitiCandida Candida versatilisversatilisCandida Candida krusei krusei Dekkera intermediaDekkera intermediaDebaryomyces hanseniiDebaryomyces hansenii

SaccharomycesSaccharomycescerevisiaecerevisiae

Lievito naturaleLievito naturale

Miscela di acqua e farina lasciataMiscela di acqua e farina lasciataacidificare spontaneamenteacidificare spontaneamente

Si ottiene mediante fermentazione (25-30°C) di acqua efarina da parte di LAB e lieviti endogeni della farina.

Il lievito naturale è prodotto per aggiunte successive diacqua e farina (“rinfreschi”).

Una volta ottenuto può essere conservato solo per pochigiorni, dopodichè deve essere sottoposto a rinfresco.

Accelerazione del processo diAccelerazione del processo dipreparazione del lievito naturalepreparazione del lievito naturale

Ingredienti tradizionalmente impiegati nellaIngredienti tradizionalmente impiegati nellafermentazione del lievito naturale: germe di grano,fermentazione del lievito naturale: germe di grano,estratto di malto, acque di macerazione o parti diestratto di malto, acque di macerazione o parti difrutta e vegetali, yogurt.frutta e vegetali, yogurt.

Aggiunta di una porzione Aggiunta di una porzione di impasto maturo derivantedi impasto maturo derivanteda una precedente lavorazione (da una precedente lavorazione (impasto madreimpasto madre))..

Aggiunta Aggiunta di di microrganismi selezionati (colture singolemicrorganismi selezionati (colture singoleo miste) o per aggiunta di semilavorati (impasti acidio miste) o per aggiunta di semilavorati (impasti acididisidratati).disidratati).

LA MADRE ACIDA (sourdough)LA MADRE ACIDA (sourdough)La madre acida rappresenta un ecosistema naturale in cui leattività fermentative di LAB e lieviti determinano lecaratteristiche di tipicità del prodotto finito.L’impiego di madri acide migliora le caratteristiche generali deiprodotti da forno, così come le proprietà dell’impasto, latexture e gli aromi. I LAB contribuiscono in manierasignificativa a tali proprietà, mediante l’acidificazione, laproteolisi e l’idrolosi dell’amido.Durante la preparazione della madre acida la popolazione diLAB diventa predominante raggiungendo livelli superiori a 108

CFU/g. I generi Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc eWeissella predominano in questo ecosistema, mentrelattococchi, enterococchi e streptococchi sono raramenteisolati.

Classificazione delle madri acideClassificazione delle madri acide

Acidificante degliAcidificante degliimpasti eimpasti emiglioratore dellemiglioratore dellecaratteristichecaratteristichearomatichearomatiche

Acidificante diAcidificante diimpastiimpastiPane di segalePane di segale

Pane di SanPane di SanFranciscoFranciscoPane pugliesePane puglieseBriochesBriochesPanettonePanettone

ProdottiProdotti

LAB: LAB: eterofermentantieterofermentantiobbligati (obbligati (LLbb. . brevisbrevis) ) eefacoltativi (facoltativi (LbLb..pplantarumlantarum))

PreparazionePreparazioneindustriale diindustriale diimpasti acidi inimpasti acidi inpolverepolvere

Tipo IIITipo III

LAB: LAB: eterofermentantieterofermentanti((LbLb. . panis panis e e LbLb. . pontispontis)) e eomofermentantiomofermentantiobbligatiobbligatiAssenza di Lieviti;Assenza di Lieviti;aggiunta diaggiunta di S. S. cerevisiaecerevisiae

PreparazionePreparazioneindustrialeindustrialesemi-semi-fluidafluidaconservataconservatafresca fresca in silosin silos

Tipo IITipo II

LAB: soprattuttoLAB: soprattuttoeterofermentantieterofermentantiobbligati e facoltativiobbligati e facoltativiLieviti: Lieviti: Candida Candida humilishumilis,,C. C. krusei krusei e S. e S. exiguusexiguus

Prodotto conProdotto contecnicatecnicatradizionaletradizionale(rinfreschi)(rinfreschi)

Tipo ITipo I

MicrofloraMicrofloraProduzioneProduzioneTipologieTipologie

Schema di lavorazione della madre acidaSchema di lavorazione della madre acida

PPrelievo di unarelievo di unaporzione diporzione diimpastimpastooderivante daderivante dauna una lavorazionelavorazioneprecedente.precedente.

FFermentazioneermentazionein condizioniin condizionidefinite.definite.

Alla fine dellaAlla fine dellafermentazionefermentazionesi ottienesi ottiene ilillievito naturalelievito naturale((sourdoughsourdough).).

madre

2° rinfresco

1° rinfresco

Lievito naturale

Acqua e farina

Acqua, sale e farina

Acqua, sale e farina

18-22°C; 2 h

18-22°C; 2 h

18-22°C; 2 h

10-20°C;16-20 h

Tipi di associazioni microbiche del lievito naturaleTipi di associazioni microbiche del lievito naturale

STRETTASTRETTACaratterizzata da relazioni mutualistiche tra Caratterizzata da relazioni mutualistiche tra LactobacillusLactobacillus

sanfranciscensissanfranciscensis e e Saccharomyces exiguusSaccharomyces exiguus o o Candida Candida humilishumilis..ÈÈ presente nel pane di San Francisco, Panettone , Colomba, Pandoro. presente nel pane di San Francisco, Panettone , Colomba, Pandoro.

DEBOLEDEBOLECaratterizzata da uno stato competitivo tra specie appartenenti aCaratterizzata da uno stato competitivo tra specie appartenenti a

lattobacillilattobacilli, , lattococchi lattococchi e lieviti.e lieviti.Tale condizione si verifica nella maggior parte del paTale condizione si verifica nella maggior parte del pane di granone di grano

e segale, e nei e segale, e nei crackerscrackers..

rilascia glucosio

Lb. sanfranciscensis

S. exiguus

rilasciaaminoacidi

e peptidi

Associazione di batteri eAssociazione di batteri elieviti inlieviti in sourdough sourdough

(Lb. sanfranciscensis con S. exiguus )LAB maltosio (+) con Lieviti maltosio (-)

Lb. sanfranciscensis utilizza il maltosio (maltosio fosforilasi)accumulando glucosio nel mezzo di crescita.

S. exiguus utilizzazione del glucosio e liberazione diamminoacidi nel mezzo di crescita.

dovedove

Associazione di specie di batteri latticiAssociazione di specie di batteri latticie di lieviti nel lievito naturalee di lieviti nel lievito naturale

S. S. cerevisiaecerevisiaeLbLb. . brevis subspbrevis subsp. . lindnerilindneriLievito italianoLievito italiano

S. S. fragilisfragilis, S. , S. crevisiaecrevisiae, S. , S. exiguusexiguus,,C. C. kruseikrusei

LbLb. . plantarumplantarum, , LbLb. . brevisbrevis,,LnLn. . spsp..

Lievito italianoLievito italiano

S. S. cerevisiaecerevisiae, C. , C. kruseikrusei,,Issatchenchia occidentalisIssatchenchia occidentalis, P., P.membranefaciensmembranefaciens, P. anomala,, P. anomala,Kluyveromyces marxianusKluyveromyces marxianus

Lb plantarumLb plantarum, , LbLb. . brevisbrevis, , LbLb..sanfranciscensissanfranciscensisLievito portogheseLievito portoghese

C. C. tropicalistropicalis, C. , C. holmiiholmii, S., S.dairensisdairensis

LbLb. . delbrueckiidelbrueckii, , LbLb. . acidophylusacidophylus,,LbLb. . brevisbrevis, , LbLb. . buchneribuchneri, , PcPc..cerevisiaecerevisiae

Lievito franceseLievito francese

S. S. cerevisiaecerevisiae, C. stellata, T., C. stellata, T.holmiiholmii..

LbLb. . sanfranciscensissanfranciscensis,,LbLb..plantarumplantarum, , LbLb. . fermentumfermentum,,LcLc. . mesenteroidesmesenteroides,,Pediococcus spPediococcus sp..

Lievito italianoLievito italiano

T. candida, T. T. candida, T. colliculosacolliculosaLbLb..plantarumplantarum, , LbLb. . brevisbrevis, , PcPc..cerevisiaecerevisiaeLievito dellLievito dell’’IranIran

S. S. cerevisiaecerevisiaeLbLb. . delbrueckiidelbrueckiiLievito tedescoLievito tedesco

S. S. exiguusexiguus, C. , C. humilishumilisLbLb. . sanfranciscensissanfranciscensisLievito di SanLievito di SanFranciscoFrancisco

Specie di lievitiSpecie di lievitiSpecie di batteri latticiSpecie di batteri latticiLievito naturaleLievito naturale((sourdoughsourdough))

Metodo direttoStraight dough process

Metodo indirettoSourdough process

Impasti per prodotti da forno Lievitazione biologica

PROCESSO DIRETTOGli ingredienti sono miscelati contemporaneamente e dopo

la lievitazione l’impasto è infornato.

È utilizzato il lievito commerciale.

MiscelazioneMiscelazione FermentazioneFermentazioneFasi di taglio,Fasi di taglio,

arrotondamento earrotondamento eformazione dei paniformazione dei pani

LievitazioneLievitazionesecondariasecondaria

CotturaCottura

Lievito 0,5-4 %Lievito 0,5-4 %Fermentazione inFermentazione in

2-3 ore2-3 ore

instant process

Fermentazione inFermentazione in6-12 ore6-12 ore

Lievito 0,15-0,3%Lievito 0,15-0,3%fermented process

PROCESSO INDIRETTO(impasti acidi o a lievitazione naturale)

E’ un processo a più fasi in cui aliquote diacqua e farina sono aggiunti in momentidiversi del processo.

La lievitazione si ha in più riprese.

Esempio di preparazione di impasti acidi: Panettonemadre

1a girata

2a girata

3a girata

Impasto bianco

Impasto giallo

Pasta lievitata

Acqua e farina

Acqua, sale e farina

Acqua e farina

Acqua, sale, farina,burro, zucchero

Acqua, sale, farina,burro, zucchero, uova,

uvetta

Panettone

18-22°C; 4-6 h

18-22°C; 4-6 h

18-22°C; 4-6 h

10-20°C;16-20 h

18-22°C; 4-6 h

formatura

30°C; 6-8 h

18-22°C; 6-8 h

cottura

Esempio di preparazione di impasti acidi: Pane pugliesemadre

2° rinfresco

1° rinfresco

Lievito naturale

Acqua e farina

Acqua, sale e farina

Acqua, sale e farina

Impasto finale

Pane

BigaAcqua, sale, farina elieviti18-22°C; 2 h

18-22°C; 2 h

18-22°C; 2 h

10-20°C;16-20 h 18-22°C; 2 h

18-22°C; 2 h

formatura

cottura

Differenze tra i due metodi di preparazioneDifferenze tra i due metodi di preparazione

panini panini pane di piccola pane di piccolapezzaturapezzatura preparazioni speciali preparazioni speciali(Pizza, Focacce)(Pizza, Focacce)

pane di segale pane di segale pane di grossa pezzatura (pane pane di grossa pezzatura (paneFrancese, pane Spagnolo)Francese, pane Spagnolo) specialit specialitàà regionali (pane di regionali (pane diSanfranciscoSanfrancisco, pane Pugliese, pane, pane Pugliese, paneToscano)Toscano) Torte speciali (Panettone, Pandoro, Torte speciali (Panettone, Pandoro,Colomba, Veneziana, Colomba, Veneziana, briochesbrioches)) crackerscrackers

Tipo di prodottoTipo di prodotto

METODOMETODO

migliore risposta glicemica migliore risposta glicemica migliore assorbimento di nutrienti migliore assorbimento di nutrienti

ProprietProprietàànutrizionalinutrizionali

rapido raffermamento rapido raffermamento sviluppo di alterazioni sviluppo di alterazioni

prolungamento prolungamento inibizione di agenti alterativi inibizione di agenti alterativiConservabilitConservabilitàà

tempi brevi tempi brevi pi piùù semplice tecnologia semplice tecnologia

tempi pi tempi piùù lunghi lunghi lavoro da esperto lavoro da espertoPreparazionePreparazione

rapida lievitazione rapida lievitazione standardizzazione del standardizzazione delprodotto finaleprodotto finale

migliore aromamigliore aroma migliore migliore viscoelasticit viscoelasticitàà

ProprietProprietààorganoletticheorganolettiche

DirettoDirettoIndirettoIndirettoCaratteristicheCaratteristiche

Screening per l’attività proteolitica di 108 ceppi dibatteri lattici e 21 ceppi di lieviti.