Analiza făinii

Făina este produsul principal obtinut prin măcinarea, cerealelor (grau, secară

porumb si in mai mica masura orzul, ovazul). Macinarea are ca rezultat zdrobirea si

pulverizarea boabelor de grau si separarea partilor celulozice si a embrionului bogat in

substante grase. Cerealele au in general o structura anatomica si compozitie chimica

asemanatoare.

Dupa macinare, are loc cernerea care are ca scop separarea fainii de tarite.

Taritele sunt sarace in proteine, dar contin toata celuloza bobului de grau si cea mai

mare parte din vitamina B1.

In procedeul de obtinere a fainurilor fine, se indeparteaza o mare parte din substantele

proteice continute de bobul de grau. Astfel, cu cat faina are o granulatie mai fina, cu

atat continutul ei va fi mai bogat in amidon si mai sarac in substante proteice.

Faina neagra (integrala) va avea un continut mai mic in amidon si mai mare in

substante proteice, celuloza, substante grase, cenusa, care se gasesc in straturile

periferice ale bobului.

Clasificarea tipurilor de faina se realizeaza pe baza a doua criterii :

- gradul de extractie

- continutul de substante minerale (cenusa)

Gradul de extractie reprezinta cantitatea de faina rezultata din macinarea a 100 kg

cereale. In functie de gradul de extractie obtinem urmatoarele tipuri de faina:

- faina tip 30%, care va avea componentele endospermului (amidon) si este

faina alba.

- faina tip 75%, care va avea componentele endospermului (amidon) si o parte

din aleuron si reprezinta faina intermediara

- faina tip 85%, care va avea componentele intregului bob si reprezinta faina

integrala

Continutul de saruri minerale stabileste tipurile de faina, conform relatiei:

Tip = cenusa % x 1000

Din acest punct de vedere avem:

- faina alba de patiserie sau tip 480 (0,48 x 1000)

- faina alba sau tip 550 (0,55 x 1000)

- faina semialba sau tip 780 (0,78 x 1000)

1

- faina neagra (integrala) sau tip 1350 (1,3 x 1000)

Compozitia chimica a fainii de grau

Componentele fainii sunt determinate de compozitia chimica a boabelor de grau,

precum si de tipul de extras. In faina se gasesc glucide, substante proteice, grasimi,

substante minerale, vitamine, enzime.

- Glucidele reprezinta principalul component al fainii. Amidonul se gaseste in

proportie de 75% in faina alba si semialba si 69% in faina integrala, descreste odata

cu cresterea extractiei fainii.

- Zaharoza si maltoza se gasesc in cantitati mici 1% in faina alba si semialba si 3,5%

in faina integrala.

- Celuloza se gaseste in cantitate mai mare in faina integrala 2,5% , ca urmare a

prezentei taratelor si 0,2% in faina alba, care nu prezinte decat urme de tarite.

Substantele proteice sunt reprezentate de albumine, globuline, prolamine si

gluteline. Ele variaza in functie de tipul de faina : 10% pentru faina alba si 14%

pentru faina integrala.

Prolaminele sunt reprezentate de gliadina, iar glutelinele de glutenina.

Gliadina si glutenina formeaza glutenul care constituie principala proteina de grau.

Glutenul are proprietatea de a se hidrata devenind astfel elastic, extensibil si pe

aceasta proprietate se bazeaza obtinerea aluaturilor de panificatie. De calitatea si

cantitatea glutenului depinde puterea de panificatie a fainurilor. Cantitatea de gluten

umed din faina variaza intre 24-30%.

Proprietatile visco-elastice ale glutenului variaza si in functie de continutul de lipide,

amidon, substante minerale ale acestuia.

Grasimile

Se gasesc in proportie de 1-2,5%, fiind reprezentate de trigliceride alr acizilor grasi

nesaturati (oleic, linoleic, linolenic). Grasimile se gasesc in germenele bobului de grau

si in tarite, fiind indepartate in timpul procesului de macinare, mai ales din fainurile

albe. O cantitate mai mare de grasime conduce la degradarea fainii, prin rancezire.

Dintre lipidele complexe in faina se gaseste lecitina. Ea se scindeaza in timpul

depozitarii fainii, determinand cresterea aciditatii acesteia.

Substantele minerale variaza in functie de tipul de faina, continutul lor

putand fi chiar folosit drept indice de caliate.

In faina alba se gasesac in cantitate de 0,5% , iar in faina neagra in jur de 1,9%.

Principalele substante minerale din faina sunt: fosforul, calciul, potasiul, magneziu,

2

fierul. Fosforul reprezinta 50% din cantitatea totala a elementelor minerale, depasind

considerabil continutul de calciu si magneziu ; P se gaseste sub forma de compusi ai

acidului fitic, care impreuna cu Ca, Fe, Mg, formeaza saruri insolubile. Acestea nu se

pot absoarbe de organism si se elimina.

Din punct de vedere nutritionla prezinta importanta raportul Ca/P care este 1/9 -

1/24, mult dezechilibrat fata de optim.

Vitaminele din faina variaza in functie de tipul de faina si sunt reprezentate de

vitaminele din complexul B, E ce provin din embrion si stratul aleuronic. Cantitatea

de vitamine este mai mare in faina integrala in care predomina vitaminele B3 si E. La

faina alba scade continutul de vitamine odata cu indepartarea taratei.

Enzimele din faina sunt reprezentate de amilaza, lipaza catalaza, enzime

proteolitice, oxidaze.

Enzimele au rol important in timpul procesului de depozitare a fainii si fabricarea

painii. Cea mai importanta enzima din faina este amilaza care produce hidroliza

partiala a amidonului in timpul dopsirii aluatului.

Maturarea fainii

Pentru a putea fi prelucrate, fainurile de grau trebuie sa indeplineasca o serie de

proprietati de panificatie.

Faina proaspata nu poseda calitatile necesare unei panificatii corespunzatoare.

Proprietatile de panificatie se refera la:

- capacitatea de hidratare a fainurilor, care depinde de hidratarea glutenului si

amidonului

- proprietatile elasto-vascoase ale aluaturilor, care depind de continutul de

gluten al fainii

- puterea de fermentare, care depinde de continutul de glucide simple al fainii si

de capacitatea amilazei de a transforma amidonul

- albirea fainii.

Dupa operatia de macinare, faina sufera o serie de transformari, care conduc la

cresterea aciditatii, la marirea activitatii fermentative, a capacitatii de hidratare a

glutenului si la albirea fainii. Acest proces poarta numele de maturizarea fainii.

Maturizarea fainii este influentata de o serie de factori :

- compozitia chimica a fainii

- umiditatea fainii

3

- continutul de enzime

- conditiile de mediu ( temperatura de depozitare, continutul de oxigen din aer).

In timpul procesului de maturizare a fainii au loc o serie de transfomari :

- proteinele sufera modificari care conduc la imbunatatirea calitatii glutenului

prin transformari fizico-chimice de adsorbtie si imbibatie. Pentru a favoriza

hidratarea, glutenul trebuie sa aiba un anumit continut de grupari amidice si

hidroxil, in vederea formarii legaturilor de hidrogen. De asemenea, prezenta

legaturilor-S-S- asigura realizarea unei conformatii corecte, rolul important

revenind glutationului.

- lipidele pot suferi procese de oxidare si hidroliza. Actiunea lipazei asupra

lipidelor conduce la aparitia acizilor grasi liberi care fac sa creasca aciditatea

fainii. Oxidarea grasimilor se produce sub actiunea lipoxidazei sau apare ca un

proces de autoxidare, iar faina capata gust si miros neplacute. Pe de alta parte

oxidarea duce si la deschiderea culorii fainii prin modificari de structura a

carotenoidelor si xantofilelor.

In cazul in care fainurile privin din grane neajunse la maturitate sau pastrate

necorespunzator, faina se inchide la culoare prin formare de melanine.

Pentru fainurile tip 480 si 550, durata de maturizare este de 1,5-2 luni, iar pentru cele

de tip 950-1350 de numai 3-4 saptamani.

Procesul de maturizare este mai rapid daca temperatura si umiditatea sunt crescute :

procesul poate fi accelerat prin folosirea substantelor chimice cu actiune oxidant sau

prin tratament termic.

Valoarea nutritiva a fainii

Faina are o valoare energetica mare, datorita continutului de glucide (amidon).

Proteinele din faina au o valoare biologica mai redusa decat alimentele de origine

animala. Desi au in componenta lor aproape toti aminoacizii esentiali, acestia nu se

gasesc in proportii optime pentru organism si sunt lipsiti de aminoacizi cu sulf.

Procesul de digestie a proteinelor din faina este influentata de cantitatea de celuloza

care nu este hidrolizata. Astfel, faina alba, la care taritele sunt indepartate total este

cel mai usor digerata.

Valoarea nutritiva a fainii este data si de continutul in fosfor si potasiu si este mai

mare in faina integrala.

4

Avand in vederea aceasta compozitie in substante nutritive a cerealelor, numeroase

organisme internationale apreciaza cerealele ca « rezerva strategica de alimente a

omenirii ».

Microbiologia fainii.

Fainurile au o microbiota care se aseamana cu cea a cerealelor din care provin.

Cantitativ, numarul de microorganisme este mai redus decat al cerealelor si acest

numar variaza in functie de gradul de extractie a fainii. Astfel, fainurile negre, in care

exista o cantitate mare de invelis, contin un numar mai mare de microorganisme decat

fainurile albe obtinute din endorsperm.

Pentru obtinerea fainurilor se face o conditionare a cerealelor care presupune o

umectare, spalare a boabelor si pastrarea la rece sau la cald. La spalare se elimina o

cantitate mare de microorganisme epifite dar, in acelasi timp, are loc o raspandire a

mucegaiurilor, aflate pe anumite boabe, in intreaga masa. Conditionarea dureaza 3-6h,

la cald 12 ore la rece, perioada in care nu au loc modificari cantitative in microbiota

boabelor.

Fainurile sunt mai greu conservabile decat boabele din care au provenit, deoarece

microorganismele din faina au acces liber la substantele nutritive: de aceea cresterea

umiditatii la valori peste 14% favorizeaza destul de rapid alterarile microbiene.

Microorganismele din faina se impart in trei categorii:

- utile; drojdia responsabila pentru fermentatia acoolica a zaharului din faina,

cresterea aluatului (rol de afanator biologic); bacterii lactice introduse in aluat

sub forma de culturi, responsabile de fermentatia lactica a glucidel;or din aluat

si de formarea substantelor de aroma; bacterii propionice, care produc CO2 si

acid propionic si contribuie la conservarea mai buna a painii si la prevenirea

mucegairii.

- indiferente sunt componente ale microbiotei fainii, apei, sarii care nu au

conditii de crestere in perioada de fermentatie a aluatului si sunt distruse la

coacere

- daunatoare, a caror prezenta este nedorita, deoarece modifica in mod negativ

calitatea fainii sau a produsului, iar actiunea lor poate avea loc fie in aluat, fie

dupa coacere. (bacterii sporulate Bacillus, care pot fi introduse cu faina, sarea

si care, nu sunt inactivate la coacere).

5

Alterarea fainii. In cazul pastrarii fainii la temperatura si umiditate ridicate,

microorganismele se pot dezvolta rapid, producand alterarea.

Cele mai frecvente procese de alterare sunt incingerea si mucegairea.

Faina incinsa se recunoaste usor dupa mirosul caracteristic si gustul iute-amar, iar

aciditatea este crescuta, ca urmare a fermentatiei produse de microorganisme. De

asemenea scade capacitatea de curgere a fainurilor cu formare de aglomerari,

explicabila prin unirea particulelor de faina produsa de amidonul gelatinizat.

In cazul mucegairii, apar aceleasi defecte, in plus apare un miros caracteristic de

mucegai.

Un alt defect este acrirea, care se explica prin acumularea de acizi grasi sau prin

activitatea unor bacterii care metabolizeaza ; zaharul din faina(maltoza), dextrinele,

amidonul cu formare de acid lactic, acetic, propionic si butiric.

Supravietuirea microorganismelor in timp, este posibila deoarece in timpul coacerii

produsului, se formeaza crusta de la suprafata, care impiedica patrunderea caldurii in

interior, unde temperatura nu depaseste 100C.

Analiza fainurilor

1. Examenul organoletic

Determinarea culorii

Aprecierea culorii se face prin comparare cu o faina etalon.

Examinarea culorii se face în stare umedă, deoarece prin umezire culorile devin mai

pronunţate şi se observă mai bine eventualele corpuri străine existente în făină.

Mirosul făinii se poate determina prin frecare între palme sau prin încălzirea

probei intr-un recipient folosind apa la 60-700C. (Examinarea se face dupa

indepartarea apei)

Gustul făinii se stabileşte amestecând încet, pentru a determina şi prezenţa

eventuală a impurităţilor.

6

2. Determinari fizico-chimice

Caracteristicile organoleptice si fizico-chimice ale fainii de grau

Caracteristici Faina alba Faina semialba Faina neagraAspect Alb cu nuanta

galbuieAlb-galbui cu nuanta slab cenusie

Cenusiu-deschis

Miros Placut, specific Placut, specific Placut, specificgust normal normal normalUmiditate %max. 14 14 14Aciditate (0 A) min. 2,2 3 4Cenusa % max. s.u. 0,45 0,78 1,5Gluten umed % Cat. I max.

27 25 24

Determinarea impuritatilor si a infestarii

Prezenta impuritatilor se poate determina prin agitarea unei cantitati de faina cu

cloroform intr-o eprubeta; impuritatile grele se separa prin decantare la baza

eprubetei.

Gradul de infestare a fainii se realizeaza dupa operatia de sitare si se examineaza

reziduul ramas cu ajutorul unei lupe.

Determinarea umiditatii

Umiditatea fainii se determina gravimetric, prin uscare la 130C, timp de 1h.

Umiditatea maximă a făini este de 14%.

m 0 – masa fiolei goale (g)

m 1 – masa fiolei cu proba, inainte de uscare (g)

m 2 – masa fiolei cu proba, dupa uscare (g)

Determinarea aciditatii

Aciditatea fainii se exprima prin grade de aciditate, nr de ml hidroxid de sodiu folosit

pentru neutralizarea a 100g produs.

V- volumul de NaOH 0,1N (mL)

M – masa de proba (g)

10 – factorul de transformare a solutiei de NaOH 0,1N

7

Făinurile proaspete au o aciditate cuprinsă între 0,015-0,018% (sau 2,2 - 4 grade de

aciditate).

Determinarea continutului de gluten

Glutenul este o masă cleioasă formată din proteine şi conţine 50-70% apă. În mod

curent glutenul se separă numai din făină de grâu. Glutenul normal din făină de grâu

este bine legat şi este influenţat de temperatura apei folosite, duritatea apei şi de

prezenţa sărurilor: NaCl, (NH4)SO4, MgSO4.

Glutenul este constituit din două substanţe proteice principale: gliadina (gluten

fibrinos) şi gluteina (glutencaseina).

Făina este cu atât mai bună cu cât proporţia între aceste componente se apropie de 75

părţi gliadină şi 25 părţi gluteină.

Determinarea consta in separarea glutenului din făină sub forma unei mase elastice şi

cântărirea lui.

Glutenul poate fi:

- Categoria I, dacă este tare, elastic, nelipicios şi caracterizează făina bună

- Categoria a II a, dacă este moale, lipicios şi caracterizează făina slabă.

Determinarea capacitatii de hidratare a fainii

Gradul de hidratare a fainii se determina gravimetric, prin cantarirea masei de aluat cu

consistenta potrivita, obtinuta in urma framantarii unei canticati de produs cu un

volum de apa. Cantitatea de apa se calculeaza cu relatia:

M- masa de aluat (g)

10- cantitatea de apa folosita (mL)

Determinarea substantelor minerale

Continutul de substante minerale, se analizeaza gravimetric, prin cantarirea cenusei

rezultate in urma calcinarii unei cantitati cunoscute de faina.

m 0 – masa creuzetului gol (g)

m 1 – masa creuzetului cu proba inainte de calcinare (g)

m 2 – masa creuzetului cu cenusa (g)

8

Cenusa raportata la substanta uscata

m- masa cenusii (g)

M- masa probei (g)

U- umiditatea produsului ( %)

Determinarea gradului de falsificare a fainii

- substante minerale; adaosul de elemente minerale se apreciaza prin continutul

de cenusa al fainii respective ; impuritatile se separa prin decantare, iar natura

lor se identifica calitativ, prin examinare vizuala sau cantitativ prin

solubilizarea cenusii cu HCl, si detereminare spectrometrica.

- Sulfatul de zinc, adaugat in scopul mascarii alterarii, se identifica in solutia

obtinuta prin dezagregare pe cale umeda a fainii cu hexacianoferat de potasiu ;

cantitativ zincul se determina spectrometric prin complexare cu ditizona.

- Oxizii de azot, folositi in scopul albirii fainii, se verifica in extractul apos al

fainii, prin tratare cu acid fosforic si iodura de potasiu, cand iodul pus in

libertate se titreaza cu tiosulfat de potasiu.

- Persulfatii, folositi in acelasi scop, se determina prin tratarea fainii cu apa,

benzidina in alcool, cand solutia se coloreaza in albastru.

9