TEHNOLOGIA BISCUITILOR

1. Generalitati

Biscuitii sunt produse cu umiditate scazuta obtinute prin coacerea unui aluat preparat din faina, apa, zaharuri, grasimi, afanatori, sare, coloranti, condimente, materiale supernutritive.

Aceste produse prezinta urmatoarele avantaje:

nu necesita o pregatire speciala inainte de consum;

au o gama sortimentala diversificata;

au o durata de conservare lunga;

au valoare energetica ridicata (3700-4900 kcal/kg).

Sortimente de biscuiti

Dupa compozitia chimica (zaharuri si grasimi):

biscuiti glutenosi (maximum 20% zaharuri, maximum 12% grasimi);

biscuiti zaharosi (minimum 20% zaharuri, minimum 12% grasimi);

biscuiti semizaharosi (zaharuri si grasimi (maximum 30%);

biscuiti crackers (6-7% zaharuri,, 20-28% grasimi).

Dupa gradul de imbogatire

biscuiti simpli (glutenosi);

biscuiti cu crema;

biscuiti glazurati.

Dupa specificul unor materii alimentare:

biscuiti cu cacao;

biscuiti cu unt;;

biscuiti condimentati.

Dupa destinatia in consum

biscuiti obisnuiti (glutenosi);

biscuiti desert (zaharosi);

biscuiti aperitiv (simpli, crackers, glutenosi, condimentati);

biscuiti dietetici (vitaminizati, pentru copii, pentru diete specifice).

Procesul tehnologic de  fabricare cuprinde urmatoarele etape

pregatirea si dozarea materiilor prime;

prepararea aluatului;

maturizarea aluatului;

modelarea aluatului;

coacerea aluatului;

racirea biscuitilor;

prepararea cremelor;

asamblarea si racirea biscuitilor cu crema;

prepararea glazurilor;

glazurarea si racirea biscuitilor glazurati;

ambalarea, depozitarea si livrarea biscuitilor.

3. Materii alimentare

Materiile amidonoase si proteice sunt formate de faina alba de grau in principal si de alte categorii cum ar fi: faina semialba, faina graham, taratele de grau, faina de soia sau fainuri de leguminoase, amidon din cartofi, grau, porumb.

Indicii de calitate pentru faina destinata fabricarii biscuitilor sunt prezentati in tabelul 11.

Tabelul 11

Indicii de calitate ai fainii destinate fabricarii biscuitilor

Cand faina are un continut ridicat de proteine se adauga amidon de grau, cartofi, porumb pentru reducerea elasticitatii si marirea plasticitatii aluatului.

Materiale zaharoase dulci

Din aceasta categorie se utilizeaza zahar (tos, farin), glucoza, zahar invertit (miere artificiala), miere de albine, indulcitori sintetici (zaharina), pentru fragezime, culoare, gust, aroma.

Materiile grase

Se utilizeaza grasimi animale: unt, untura, margarina, grasimi vegetale, uleiuri hidrogenate (plantol), shorteninguri pentru marirea friabilitatii produsului asigurand textura si finetea lui. Ele reduc capacitatea de hidratare a fainii in special la biscuitii zaharosi impiedicand formarea structurii glutenice caracteristica aluatului de paine si aluatului de biscuiti glutenosi.

Apa

Trebuie sa fie potabila. Se utilizeaza pentru hidratarea particulelor de faina si solubilizarea celorlalte componente: zahar, sare, afanatori.

Deoarece grasimile si zaharurile reduc consistenta aluatului se impune utilizarea unor cantitati mici de apa la framantare.

Materiale supernutritive

Din aceasta categorie fac parte ouale (proaspete, melanj, praf) lapte praf, produse lactate (telemea) si altele.

Samburi grasi: nuci, arahide, alune.

Legume si fructe deshidratate: faina de morcov, faina de mere.

Afanatori: bicarbonat de sodiu, carbonat de amoniu, praf de copt, drojdia de panificatie. Se adauga pentru asigurarea unei structuri poroase. Drojdia de panificatie se utilizeaza la prepararea biscuitilor crackers.

Adaosuri pentru reglarea insusirilor reologice ale aluatului. In acest scop se utilizeaza metabisulfitul de sodiu sau enzime proteolitice. Se adauga la biscuiti glutenosi si crackers pentru reducerea timpului de framantare.

Sarea se utilizeaza pentru accentuarea gustului si aromei altor ingrediente si pentru influenta pozitiva asupra insusirilor reologice ale aluatului.

Aromatizanti: esente solubile in alcool, etilvanilina, condimente.

Coloranti: cacao, cafea, ciocolata.

Se utilizeaza mai ales la prepararea cremelor.

4. Pregatirea materiilor alimentare

Aceasta faza este formata din operatiile de conditionare prin care se asigura conditiile unei dozari exacte si a unei distributii cat mai optime in aluat.

In functie de natura materialelor se executa urmatoarele operatii:

cernerea si separarea impuritatilor feroase pentru materialele granulare (faina, lapte praf, oua praf);

solubilizarea pentru: zahar, lapte praf, sare, drojdie de panificatie;

tratament termic (incazirea) apei, melanjului, lapte praf, (topirea) grasimii;

emulsionarea materiilor grase cu apa

5. Dozarea materiilor alimentare urmareste respectarea compozitiei si calitatii produsului finit. Prin respectarea proportiei componentelor aceasta operatie influenteaza proprietatile reologice le aluatului si parametrii tehnologici normali. Proportiile lor variaza in functie de sortiment. Pentru majoritatea sortimentelor, sarea se utilizeaza in proportie de 0,3-0,6%, afanatorii chimici 0,6-1,5% iar pentru biscuitii crackers unde se aplica afanarea chimica si biochimica, drojdia reprezinta 0,25-0,4% si bicarbonatul de sodiu 0,4-0,6%.

6. Prepararea aluatului

Este faza tehnologica prin care, componentele prevazute in reteta de fabricatie, sunt aduse in contact intim pentru obtinerea unui amestec omogen si in acelasi timp, a unui aluat cu insusiri specifice tipului respectiv de biscuiti.

Prepararea aluatului se realizeaza in doua etape:

obtinerea de preamestecuri;

obtinerea aluatului propriu-zis.

Obtinerea de preamestecuri urmareste realizarea unei omogenitati avansate a aluatului, reducerea timpului de framantare si a pierderilor de materiale.

Preamestecul contine, in toate cazurile, zaharurile si grasimile din reteta. El ajuta la dispersarea fina a grasimii in jurul si intre particulele din faina. Se creeaza astfel o suprafata totala mare care influenteaza pozitiv fragezimea biscuitilor.

Aluatul este un amestec eterogen care contine glucide, lipide, proteine, saruri minerale, apa, aer in diferite proportii cu diferite grade de omogenizare care sunt prezente sub forma a trei faze:

faza solida formata din proteine glutenice si granule de amidon umflate limitat, tarate si alte ingrediente solide.

faza lichida formata din apa nelegata prin adsorbtie in care sunt solubilizate glucide simple, dextrine, albumine, globuline, saruri minerale, aminoacizi si se gaseste partial sub forma de lichid vascos care inconjoara faza solida, cea mai mare parte fiind absorbita osmotic din proteinele glutenice.

faza gazoasa formata din aerul inclus la framantare care se gaseste partial sub forma de emulsie de gaze in apa si cea mai mare parte in proteinele glutenice.

Din punct de vedere reologic aluatul este un corp vascoelastic care in functie de compozitie poseda simultan proprietati vascozice si proprietati elastice.

Dupa insusirile reologice specifice aluatul de biscuiti poate fi:

aluat pentru biscuiti glutenosi care se prezinta sub forma de agregat unic, cu o retea proteica continua si se poate modela prin laminare si stantare.

aluatul pentru biscuitii zaharosi care se prezinta sub forma unui agregat solid discontinuu format din particule nisipoase, plastic, coeziv, cu un minim de structura glutenica si se poate modela prin presare in forme rotative.

aluat pentru biscuiti semizaharosi care se prezinta sub forma de aglomerate in care exista o structura glutenica, este deformabil si se poate modela prin trefilare.

Insusirile si structura aluatului sunt influentate de:

caracteristicile materialelor componente;

umiditatea si temperatura aluatului;

durata si intensitatea framantarii;

ordinea si forma introducerii componentelor.

7. Influenta componentelor asupra formarii aluatului

Influenta fainii

La fabricarea biscuitilor se utilizeaza faina de calitate medie cu un continut proteic de 7-10% si granulozitate de 50-125mm, amidon cu grad scazut de deteriorare.

Experimental pentru fabricarea biscuitilor zaharosi faina are o calitate medie sau slaba a glutenului. La umflarea proteinelor din faina participa atat apa libera cat si o cantitate insemnata din apa legata.

La fabricarea biscuitilor glutenosi se utilizeaza o faina de calitate mai slaba a glutenului care contribuie la obtinerea unui aluat extensibil si elastic.

Prin framantare are loc o umflare mai mare a proteinelor la care participa o cantitate mai mare de apa libera si partial apa legata de amidon.

Lipidele din faina se gasesc legate in proportie de 20-30% de proteine (lipoproteine) si de glucide (glicolipide).

Prin framantare creste fractiunea de lipide legate de la 30 la 60% calitatea aluatului fiind influentata in primul rand de legarea fosfolipidelor de catre proteinele glutenice.

In aluatul pentru biscuiti activitatea enzimatica este destul de slaba deoarece in cazul biscuitilor zaharosi temperatura de preparare si umiditatea sunt scazute. Pentru biscuitii glutenosi unde temperatura si umiditatea sunt mai ridicate comparativ cu cei zaharosi in aluat se manifesta o activitate hidrolitica care mareste continutul de substante solubile ce trec in faza lichida. In aluat poate actiona tirozinaza care prin oxidarea tirozinei formeaza substante inchise la culoare, numite melanine.

Lipoxigenaza catalizeaza oxidarea acizilor grasi nesaturati cu oxigenul rezultand peroxizi si hidroperoxizi. Ultimii conduc la oxidarea substantelor carotenoidice si determina o deschidere a culorii aluatului.

Influenta zaharului

Particulele de zaharoza se acopera cu pelicule de hidratare marind volumul intermolecular si reducand si viteza de difuziune prin umflarea osmotica a proteinelor. La temperatura de 30°C moleculele de zaharoza leaga si retin ~8-12 molecule de apa. Cu cat este mai mare continutul de zahar din aluat cu atat se afla mai putina apa libera in faza lichida care participa la hidratarea si umflarea fainii.

In aluatul zaharos se utilizeaza o cantitate mai mica de apa si o cantitate mare de zahar. In faza lichida a acestuia apa libera aproape lipseste. Din aceasta cauza la umflarea proteinelor participa o parte din faza lichida care contine substante solubilizate.

In aluatul glutenos la care umiditatea este de 1,5 ori mai mare decat la cel zaharos iar continutul de zahar de ~2 ori mai mic se gaseste o cantitate mai mare de apa libera care ajuta la umflarea proteinelor. Zaharul mareste presiunea osmotica reducand umflarea proteinelor.

Apa libera patrunde repede in spatiul intermolecular al proteinelor, mareste distanta dintre lanturile micelelor in care pot difuza moleculele de zaharoza si alte substante. Se presupune ca in interiorul micelelor mari de proteine, are loc o noua repartizare a apei legate intre moleculele de zaharoza si proteine. Acest proces este determinat de legaturile chimice puternice dintre gruparile hidrofile ale zaharozei si proteinelor.

Balanta lipofil-hidrofil determina dispersia spatiala a gruparilor -OH si a radicalilor glucidici.

In functie de potentialul chimic are loc repartizarea apei intre molecule,intr-un mod diferit.

Gradul de hidratare al zaharurilor este in functie de temperatura si concentratia solutiei. La cresterea temperaturii posibila in cazul biscuitilor glutenosi, legaturile de hidrogen sunt slabite si are loc numai o hidratare partiala a zaharozei eliberandu-se apa libera pentru umflarea proteinelor. Prin modificarea cantitatii de zahar se pot modifica insusirile reologice ale aluatului si in final calitatea produsului finit.

Influenta grasimilor

Grasimile utilizate trebuie sa fie plastice adica sa formeze in aluat pelicule subtiri care inconjoara si ung particulele de faina (alifierea particulelor).

Grasimea plastica reprezinta un amestec de faza solida si lichida cu anumite proportii de grasimi (shorteninguri). Se recomanda utilizarea grasimilor rezultate prin hidrogenarea uleiurilor vegetale cu punct de topire de 36-37°C care pastreaza plasticitatea la 22-23°C. Introducerea grasimii sub forma topita presupune un amestec de faza solida si lichida in anumite proportii pentru a se lega de gluten si amidon intr-un mod diferit. Aceste legaturi sunt in functie de compozitia chimica si de proprietatile grasimii si fainii. Cu cat este mai mare continutul de trigliceride cu acizi grasi nesaturati, cu atat grasimea este absorbita mai puternic de proteine.

Grasimile, in special monogliceridele formeaza complexe cu amidonul din aluat (in special cu amiloza) prin legaturi de hidrogen.

Prin absorbtia grasimilor la suprafata proteinelor si a amidonului se reduce umflarea acestora, marindu-se continutul fazei lichide din aluat. Se slabesc astfel legaturile dintre componentele fazei solide a aluatului conducand la marirea plasticitatii aluatului. Introducerea grasimilor sub forma de emulsie permite o repartizare mai buna a acestora intre particulele fainii, sub forma de pelicule subtiri  care prin coacere vor avea o structura stratificata. Cu cat aceste straturi sunt mai subtiri si mai multe cu atat produsul va fi mai afanat. Prin utilizarea emulsiei se asigura si o stabilitate buna a produselor la depozitare.

Concentratele fosfatidice in doza de 25-26% fata de faina pot inlocui grasimile marind plasticitatea acestora. Aceste substante active de suprafata stabilesc legaturi cu glutenul si amidonul si pot fi:

neionici si amfoliti care slabesc calitatea glutenului;

ionici care micsoreaza plasticitatea si maresc elasticitatea glutenului.

Sarurile se aduc in aluat in proportie de 0,7-0,8% fata de faina si se refera la: sarea de bucatarie si afanatori (bicarbonati de sodiu si amoniu, carbonat de amoniu, praf de copt).

Sarea de bucatarie mareste:

hidratarea glutenului care devine mai extensibil;

cantitatea de apa legata osmotic de proteine;

temperatura de gelificare a amidonului;

si reduce:

activitatea amilolitica si proteolitica a substantelor proteice.

Afanatorii

Praful de copt este un amestec de bicarbonat de sodiu si amoniu si acid tartric in raport de 1:1:1. acesta poate fi acido-alcalin ca un amestec dintre bicarbonat acid tartric, lactic, citric sau cu sarurile lor. Bicarbonatul de sodiu are o reactie alcalina iar in combinatie cu acidul are o reactie acido-alcalina.

Apa potabila contribuie la:

umflarea coloidala a fainii;

solubilizarea unor componente ale fainii;

solubilizarea unor componente cristalizate;

solubilizarea partiala sau totala a unor componente.

Continutul de apa care se adauga in aluat influenteaza consistenta, umiditatea si proprietatile reologice ale aluatului si viteza proceselor coloidale si biochimice din aluat.

Cu cat granulozitatea fainii este mai mare cu atat scade cantitatea de apa absorbita. Adaosul de zaharuri cu 1% scade capacitatea de hidratare a fainii cu 0,5-0,6%. Imbogatirea aluatului cu grasimi conduce de asemenea la reducerea cantitatii de apa necesare la preparare.

La prepararea aluatului zaharos, moleculele de apa hidrateaza total zaharoza si celelalte componente. Absenta apei libere conduce la limitarea umflarii coloidale a fainii, obtinandu-se un aluat mai plastic.

8. Umiditatea aluatului pentru biscuiti este influentata de:

proportia de zaharuri si grasimi;

calitatea, natura si granulozitatea fainii.

In functie de acesti factori si de structura aluatului are urmatoarele valori:

pentru aluatul glutenos, 25-26%, cand se utilizeaza faina de calitate medie si 25-26% pentru o faina de calitate slaba;

pentru aluatul zaharos 17-18,5%, respectiv 16-17,5%;

pentru aluatul semizaharos 22-24%.

Cunoscand umiditatea aluatului necesara pentru realizarea sortimentului respectiv, cantitatea de apa se calculeaza cu relatia:

unde:

W - cantitatea de apa necesara prepararii aluatului, in [l];

Msu - cantitatea de substanta uscata adusa de materiile alimentare utilizate la prepararea aluatului [kg];

Ual - umiditatea aluatului, in [%];

M - cantitatea de materii alimentare (mai putin apa) introduse la prepararea aluatului, in [kg].

9. Temperatura aluatului pentru biscuiti influenteaza proprietatile reologice ale acestuia, aderenta la organele de lucru ale masinilor de prelucrat, modelarea lui si mentinerea formei imprimate.

In functie de sortimentul de biscuiti, la sfarsitul framantarii aluatului ea trebuie  sa aiba urmatoarele valori:

pentru aluat glutenos-38-40°C;

pentru aluat zaharos -19-25°C;

pentru aluat crackers-20-25°C (fermentare lunga)

-26-28°C (fermentare scurta sauafanare mixta).

Depasirea cestor temperaturi influenteaza negativ calitatea aluatului. In acest caz aluatul glutenos isi pierde elasticitatea si se rupe usor iar aluatul zaharos devine elastic. La temperaturi mai mici decat valorile minime se reduce capacitatea de hidratare si formare a aluatului.

Temperatura joaca un rol important in distributia grasimii in aluat. Daca temperatura aluatului este peste valoarea care mentine grasimea in stare plastica, ea trece in faza lichida, care tinde sa fie absorbita si adsorbita in si pe particulele de faina, rezultand un aluat necorespunzator calitativ. In stare plastica grasimile favorizeaza inglobarea si retinerea unor cantitati mari de aer in aluat si contribuie la formarea structurii produsului copt. Daca temperatura aluatului scade la temperaturi la care grasimea se solidifica suprafata de distribuire a grasimii in aluat se reduce mult si ea apare sub forma unor bucati relativ mari, neomogenizate.

Un alt element important este temperatura mediului ambiant care trebuie sa fie de minimum 20°C. La valori mai mici se recomanda temperaturi minime pentru aluat pentru a nu influenta negativ insusirile aluatului.

Pentru realizarea temperaturii dorite a aluatului, se tine seama de ponderea materiilor utilizate la prepararea acestuia, de temperatura lor, dar mai ales de temperatura apei si a fainii. Pentru a evita supraincalzirea aluatului in timpul framantarii se utilizeaza si racirea cuvei de framantare.

10. Durata si intensitatea framantarii sunt influentate de:

proportia componentelor de adaos;

calitatea fainii;

temperatura si umiditatea aluatului;

natura afanatorilor;

turatia bratelor de framantare.

Timpul de framantare se reduce cu cresterea proportiei de zaharuri si grasimi din aluat, a temperaturii si umiditatii acestuia, pentru fainuri de calitate slaba, la adaosul de metabisulfit de sodiu sau de enzime proteolitice. Continutul de proteine glutenice al fainii influenteaza durata de framantare a aluatului glutenos. Cresterea continutului acestuia mareste timpul de framantare, hidratarea si umflarea lor realizandu-se mai lent decat la un continut mai redus. La temperaturi si umiditati mai mari ale aluatului se accelereaza umflarea proteinelor glutenice si formarea aluatului.

Durata de framantare pentru diferite tipuri de aluaturi are urmatoarele valori:

pentru aluatul glutenos, framantarea dureaza 60-90 min, in cazul framantatoarelor clasice si 20-40 min., in cazul instalatiilor moderne cu turatie mare a bratelor de framantare. Ea scade la adaosul de metabisulfit de sodiu;

pentru aluatul zaharos, framantarea are durata de 30-40 min, in cazul framantatoarelor clasice si de 10-20 min in cazul instalatiilor moderne;

pentru aluatul crackers, framantarea dureaza 15-20 min.

11. Ordinea si forma de introducere a materiilor sunt determinante pentru asigurarea omogenitatii si structura aluatului. 

Pentru aluatul glutenos, in prima faza se obtine preamestecul format prin introducerea siropului de zahar, plantolului, mierii, glucozei, extractului de malt si a altor materii lichide, si amestecarea lor timp de 3-4 min pana la omogenizare. In faza a doua se adauga circa jumatate din masa de faina stabilita prin reteta si se continua framantarea timp de aproximativ 30 min. In final se dozeaza si restul de faina si alte materii pulverulente, precum si solutiile de afanatori chimici dupa care framantarea se continua pana la obtinerea aluatului cu insusirile reologice dorite.

Pentru aluatul zaharos, la inceput se omogenizeaza grasimile cu zahar pudra pana se obtine o masa spumoasa. Peste aceasta masa se introduce mierea, zaharul invertit, glucoza, ouale, extractul de malt, solutiile aromatizante si se omogenizeaza timp de 3-4 min.

Dupa uniformizare se adauga faina, amidonul solutia de sare si se framanta un timp scurt.

Datorita aciditatii formate solutiile de afanatori se introduc spre finalul framantarii pentru a preintampina reactia prematura a acestora cu pierderea substantelor afanatoare. Repartizarea uniforma in aluat a afanatorilor chimici necesita un timp suplimentar de framantare. In plus, solutiile de bicarbonat de sodiu si amoniu se amesteca in aluat mai greu decat metabisulfitul de sodiu si potasiu.

Pentru aluatul crackers afanat biochimic, suspensia de drojdii se introduce odata cu materiile lichide.

Sfarsitul framantarii se apreciaza senzorial:

aluatul nu trebuie sa contina apa si faina nelegate, sa nu fie lipicios sau prea uscat;

aluatul glutenos este elastic, legat si rezistent, iar cel zaharos trebuie sa se rupa si sa se sfaramiteze usor, sa fie plastic.

12 Instalatiile de framantare pot fi cu functionare continua sau discontinua.

Cele discontinui sunt formate dintr-o cuva nedetasabila in care se rotesc cu turatii diferite, in sens invers, doua brate in forma de Z (fig 13). dupa framantare aluatul se goleste din cuva prin rasturnarea acesteia.

Instalatia continua de framantare (fig. 14) are in componenta dozatoarele de faina si preamestecului fluid.

Instalatia continua de framantare are in componenta dozatoarele de faina (2) si de preamestec (3) fluid si doua cuve suprapuse in care se rotesc arborii cu paletele de framantare.

In cuva superioara (1), paletele de framantare (5) sunt fixate pe arbore la 90° inclinate cu 35-45O de generatoarea cilindrului.

Turatia arborelui superior este de 35-45 rot/min.

Aici se realizeaza punerea in contact a materialelor.

La cuva inferioara pe arborele de antrenare se afla o spira de melc, care preia amestecul din cuva superioara si-l dirijeaza spre evacuare, si paletele fixate la 90° una fata de alta ca la arborele superior. Turatia arborelui inferior cu 12-18rot/min.

Aici se realizeaza structura optima a aluatului privind omogenizarea, consistenta si insusirile reologice.

Arborii cu palete si spire (8) sunt activati prin sistemul de transmisie cu lant (9) si cu roti dintate (10) de la electromotorul (11).

Cuva inferioara este prevazuta cu manta de racire (12)pentru mentinerea temperaturii de preparare a aluatului.

Pentru controlul procesului e framantare cuvele sunt prevazute cu capace de vizitare (13) din material plastic transparent.

13. Maturizarea aluatului. Se realizeaza pentru imbunatatirea proprietatilor reologice ale acestuia in sensul reducerii elasticitatii si maririi plasticitatii lui.

Maturizarea aluatului se obtine:

pe cale chimica;

prin odihnirea aluatului;

mecanic.

Maturizarea aluatului pe cale chimica presupune utilizarea metabisulfitului de sodiu in timpul framantarii. Se aplica pentru aluatul glutenos. Maturizarea aluatului prin odihna aluatului se realizeaza in spatii climatizate, in recipiente speciale. Perioada de odihna este diferita in functie de tipul aluatului.

Pentru aluatul glutenos este de 1-3 ore la o temperatura a aerului de circa 30°C si o umiditate relativa de 80-90%, pentru aluatul crackers de 4-16 ore iar pentru aluatul zaharos de 14-24 ore, la o temperatura a aerului de 8-10°C si o umiditate relativa de 70-90%.

Datorita micsorarii elasticitatii aluatului, acesta se intinde mai usor la operatia ulterioara de laminare, in urma modelarii isi pastreaza forma, iar produsul isi imbunatateste fragezimea si structura. In timpul odihnei are loc, o descompunere partiala a afanatorilor chimici care conduce la o oarecare afanare a aluatului. In cazul biscuitilor crackers, la care se utilizeaza afanarea chimica si biochimica are loc si un proces de fermentatie alcoolica.

Maturizarea mecanica a aluatului. Se realizeaza prin laminare succesiva si stratificata in cazul aluatului glutenos si crackers si prin laminare simpla in cazul aluatului zaharos.

Pentru aluatul glutenos laminarea se efectueaza prin intinderea lui repetata intre valturi, urmata de o perioada de repaus. Se obtine compactizarea aluatului, eliminarea unei parti din aerul si dioxidul de carbon existent si repartizarea uniforma a partii ramase, scaderea elasticitatii si marirea plasticitatii aluatului. Dupa fiecare trecere a aluatului printre valturi, pozitia lui trebuie sa se schimbe cu 90°, deoarece tensiunile interne vor predomina pe o singura directie, iar la modelare forma obtinuta nu va fi simetrica.

Se executa doua-trei operatii de intindere, dupa fiecare operatie, urmand o odihna pentru resorbirea tensiunilor interne, pe seama trecerii deformatiei elastice in deformatie plastica.

Aluatul laminat corect este neted, de culoare alb-galbuie, uniforma, isi mentine forma, iar in sectiune este stratificat si cu pori uniformi.

Maturizarea prin odihna si laminare se aplica aluatului glutenos atunci cand la preparare nu se utilizeaza metabisulfit de sodiu. La utilizarea acestuia, laminarea se aplica pentru stratificarea aluatului si aducerea foii la dimensiunile necesare modelarii.

Pentru executia laminarii se utilizeaza perechi de valturi separate sau linii mecanizate de laminare.

In fig. 15 se prezinta o instalatie de prelucrare prin laminare si stratificare pentru aluatul glutenos si crackers.

Aceasta instalatie se compune dintr-o banda de alimentare (3) care deplaseaza foile de aluat preluate din buncarele 1, 1' dupa ce au trecut prin dozatoarele cu valturi 2, 2', care pot avea intre ele grasime din buncarul 1'' si dozatorul 2'' (biscuitii crackers).

In acest mod ele ajung la primul grup de laminare 4 si apoi succesiv la laminoarele 5, 6, 7. intre grupele de laminare foaia de aluat este deplasata cu benzile transportoare 4', 4'', 5', 5'', 6', 6''. La iesirea din valturile 7 banda de aluat cade liber intre doua benzi 8 si 9 care au capul de primire fix iar cel de iesire oscilant. Prin miscarea respectiva aluatul este impaturit in mai multe straturi, sub forma unei benzi continui care este deplasata de transportorul (10) la operatiile urmatoare. 

Pentru aluatul zaharos, laminarea se efectueaza cu operatii minime si in timp scurt, deoarece acesta se leaga usor intr-o foaie continua si rezistenta.

Instalatia de laminare pentru acest aluat (fig16) se compune din trei valturi succesive care actioneaza prin presare si prin scaderea temperaturii datorate apei de racire care circula in interiorul lor.

Aluatul din tremia de alimentare (1), este preluat de perechea de valturi (2), (4) si este presat pana este transformat intr-o foaie subtire. Datorita actiunii racletului (3) care curata aluatul de pe valtul (2), el ramane aderent de valtul (4) care-l transporta la o a doua laminare, ce se desfasoara intre grupul de valturi (4-6). Dupa cea de-a doua laminare racletul (5) curata aluatul de pe valtul(4) iar in final cutitul raclet (7) il desprinde de pe valtul (6), lasandu-l sa cada in vasul de colectare (8), care face legatura cu urmatoarea faza tehnologica.

Cilindrii (2),(4) si (6) sunt raciti prin circulatia interioara a apei cu temperatura de 8-10°C.

Efectul de ameliorare a calitatii realizat cu aceasta instalatie este mai bun, daca aluatul este laminat de mai multe ori.

14 Modelarea aluatului

Aceasta operatie urmareste realizarea formei si dimensiunilor biscuitilor, si in acelasi timp, asigurarea unei suprafete specifice a aluatului, care sa permita un schimb de caldura eficient cu camera de coacere si in interiorul bucatii de aluat si evitarea formarii unei coji distincte.

In functie de tipul aluatului, se utilizeaza urmatoarele metode de modelare:

prin stantare - aluatul glutenos si crackers;

prin presare - aluatul zaharos;

prin trefilare (spritare) - aluatul semizaharos.

Modelarea prin stantare a aluatului glutenos si crackers consta intr-o laminare repetata, succesiva, cu ajutorul valturilor si transformarea lui intr-o foaie cu dimensiuni din ce in ce mai mici, pana se ajunge la grosimea dorita a acestuia (2-4mm), urmata de decuparea modelelor de biscuiti cu ajutorul stantelor, separarea portiunilor decupate care merg la coacere, de restul aluatului care se reintoarce la modelare.

Instalatia de modelare prin stantare (fig17) functioneaza dupa urmatorul principiu:

Foaia de aluat prin trecerea aluatului maturizat din tremia de alimentare (1) prin valturile dozatoare (2) este trecuta succesiv prin zona de lucru a trei perechi de valturi (3, 3', 3'') cu posibilitati de reglare a distantei dintre ele. Transferul se realizeaza cu benzile (4, 4', 4'') cu viteze din ce in ce mai mari pentru a nu se acumula aluat.

Dupa o ultima calibrare, pe banda (4'') are loc o pulverizare a fainii cu dozatorul (5) si o repartizare uniforma pe suprafata aluatului, cu o perie rotativa (6) care se roteste in sens contrar miscarii de inaintare a benzii de aluat. Se realizeaza astfel o curatire si lustruire a suprafetei.

Aluatul astfel pregatit cu banda (7') ajunge sub matrita de stantare (7) ce realizeaza imprimarea suprafetei si taierea conturului biscuitilor, dupa care urmeaza separarea modelului de restul foii de aluat.

Acest lucru se obtine prin antrenarea resturilor foii de aluat pe banda inclinata (8) la inceputul careia se gaseste peria circulara (9). Ea ajuta la desprinderea modelelor de aluat care raman pe banda (7'). Resturile de aluat sunt colectate de un transportor orizontal (10) care le readuce in tremia de alimentare 1.

Aluatul modelat se deplaseaza cu banda (7') la operatiile de finisare, care constau, dupa caz, din ungerea suprafetei cu peria rotativa (11), umezirea cu dispozitivul (12) sau presararea cu zahar sau alte pulberi, cu dispozitivul vibrator (13) dupa care modelele sunt introduse la coacere.

Matritele (fig.18) sunt dispozitive compuse in principal dintr-un batiu (1), de care este fixat cutitul de contur (2) si capul de imprimare a desenului pe partea superioara a benzii de aluat (3).

Cutitul de contur va crea forma biscuitului in plan si lasa intre biscuitii stantati o retea de interspatii care permite separarea lor.

Prin cutitul de contur aluatul capata o varietate mare de forme. La alegerea lor se tine seama de informatia pe care o transmite produsul consumatorului, de sugestia si asociatiile realizate precum si de modul in care se imbina formele respective pentru a ocupa suprafata stantei.

Capul de imprimare este format dintr-o suprafata al carei model constituie negativul formei dorite a partii superioare a biscuitului. El este prevazut cu o serie de stifturi (4) care perforeaza aluatul pentru a se putea elimina excesul de gaze care se formeaza la coacere.

In timpul functionarii, matrita executa un ciclu de operatii care consta din coborarea pe foaia de aluat, decuparea, imprimarea si retragerea in pozitia initiala. Pentru a evita deformarea biscuitilor modelati, deoarece in timpul stantarii foaia de aluat se deplaseaza continuu, capul de stantare are sensul de miscare si viteza apropiata acesteia.

Ciclul operatiilor de stantare a biscuitilor este urmatorul:

din pozitia initiala, retrasa la partea superioara, capul de stantare coboara pana la limita lui inferioara, care corespunde adancimii cutitului de contur in foaia de aluat, pana ce o perforeaza complet si in acelasi timp capul de imprimare - cu inaltimea reglata corespunzator grosimii aluatului - modeleaza suprafata lui superioara;

dupa taiere si imprimare cutitul de contur se ridica, iar capul de imprimare ramane pe loc, favorizand dezlipirea lui de aluat si cel mai adesea avand loc ruperea, respectiv decuparea biscuitilor, din foaia initiala de aluat;

cand cutitul s-a retras in pozitia superioara incepe retragerea capului de imprimare; in paralel, are loc si deplasarea intregului batiu in noua pozitie a foii de aluat.

Modelarea prin presare a aluatului zaharos se realizeaza cu ajutorul matritelor rotative dupa schema de principiu din fig.19.

In tremia de alimentare (1) aluatul maturizat trece printre tavalugii (2) si (3).

Valtul (2) reglabil prezinta pe suprafata exterioara caneluri inclinate cu un anumit unghi fata de generatoarea cilindrului. Valtul (3) fix are o constructie speciala; partea centrala este din otel iar partea exterioara din bronz, alama, teflon pe care sunt imprimate negativele formei dorite a biscuitilor.

Sub valtul (3) se gaseste rascheta (4) care indeparteaza surplusul de material si valtul (5). Fata de conturul exterior al valtului (3) mai ramane un surplus de material cu o anumita inaltime, care reprezinta conditia necesara ca materialul sa poata fi extras din alveole.

Valtul (5) din otel acoperit cu un strat de cauciuc antreneaza banda (6). Ea are rolul de  a extrage modelul de aluat din alveole si sa-l transporte la coacere.

Pentru a extrage modelul din alveola, este obligatoriu, ca in punctul de contact, forta de frecare dintre banda si aluat sa fie mai mare decat forta de frecare dintre aluat si alveola. Din aceasta cauza este necesar sa ramana un strat de material pentru realizarea unei presari uniforme a modelului. Modificarea coeficientului de frecare se realizeaza prin modificarea unghiului de inclinare a benzii cu ajutorul rolei (7) fixata pe un sistem de intindere. Produsele modelate sunt aduse pana in zona presei de frangere (8) dupa care sunt trecute pe rolele (9), cu rolul de transfer pe aceeasi banda.

Sub rolele (9) se gaseste un snec (10) pentru evacuarea resturilor de aluat.

Dupa parcurgerea zonei (8), banda (6) este curatata cu rascheta (11) trece prin zona tamburilor (12), (13) iar in zona (14) preia modelele de pe rolele (9). Predarea modelelor pe banda cuptorului se realizeaza cu piesa de frangere (15) care reprezinta si punctul de intoarcere a benzii (6).

Modelarea prin trefilare (spritare) a aluatului semizaharos se realizeaza cu ajutorul unei matrite cu orificii cu profile si dimensiuni variate, dupa care benzile de aluat sunt taiate la dimensiunea dorita.

Instalatia pentru modelarea prin trefilare functioneaza dupa schema de principiu din fig.20. Aluatul este adus in tremia de alimentare (1). Prin cadere libera el se sprijina pe doi cilindri de presare (2) si (3) care se rotesc in sens contrar si-l obliga sa patrunda in camera de presiune (4) terminata cu matrita (5) prevazuta cu orificii.

Presiunea cu care se actioneaza asupra aluatului functie de elasticitatea si plasticitatea lui,  este realizata prin reglarea distantei dintre cilindri si in unele cazuri prin viteza acestora.

Efectul de presare este imbunatatit daca suprafata exterioara a cilindrilor de presare este prevazuta cu rifluri longitudinale pentru marirea aderentei de aluat.

Datorita presiunii la care este supus, aluatul tinde sa se destinda prin evacuarea din orificiile matritei.

Caracteristicile plastice ale aluatului face ca profilul orificiului matritei sa fie transmis si pastrat si dupa iesirea din instalatie.

Aluatul modelat care se prezinta sub forma unui fir continuu, este preluat de banda (6) si taiat cu cutitul (7) in bucati cu dimensiunile dorite,  care sunt preluate apoi de banda cuptorului.

Coacerea

Reprezinta faza tehnologica prin care aluatul sub influenta temperaturii este transformat in produs finit.

Structura, gustul si aspectul exterior caracteristice biscuitilor se obtin in urma unor procese fizico-chimice, biochimice, coloidale si microbiologice.

Principalele transformari care au loc in aluat conduc la:

modificarea dimensiunilor si texturii;

scaderea umiditatii;

dezvoltarea culorii si aromei.

In functie de acestea, procesul de coacere poate fi impartit in trei faze (fig.):

Fig. Transformari fizico-chimice ale aluatului de biscuiti la coacere

... masa; ---- volum (inaltime); - - - culoare.

In prima faza incepe cresterea inaltimii aluatului si scaderea umiditatii, in faza a doua aceste procese ating viteza maxima, iar spre sfarsitul fazei incepe si dezvoltarea culorii; in faza a treia scaderea umiditatii si cresterea inaltimii se desfasoara cu viteza mai mica, iar dezvoltarea culorii atinge viteza maxima.

Cresterea volumului si modificarea texturii au loc datorita descompunerii afanatorilor (la circa 60°C) cu formare de dioxid de carbon, amoniac si vapori de apa, iar in cazul afanarii cu drojdie, formarea dioxidului de carbon datorita fermentatiei alcoolice a zaharurilor in aluat.

Umiditatea scade in timpul coacerii de la 16-27% la 4-7% datorita evaporarii apei la suprafata produsului. Datorita gradientilor de umiditate si temperatura, dintre straturile exterioare si interioare ale aluatului se formeaza doua fluxuri de umiditate. Un flux se deplaseaza spre interior prin termodifuzie, si altul predominant se deplaseaza spre exterior prin difuziune. Astfel, umiditatea adusa la suprafata aluatului se pierde prin evaporare.

Deplasarea interna a umiditatii si evaporarea ei are loc datorita incalzirii aluatului in urma schimbului termic dintre camera de coacere si aluat care este urmat mai ales in prima faza a coacerii prin condensarea vaporilor din  camera pe suprafata biscuitilor. Astfel se previne tendinta de formare prematura a cojii care s-ar opune migrarii apei din interior la exterior si ar frana cresterea volumului.

Regimul de coacere este in functie de compozitia aluatului supus coacerii, si este impus de necesitatea protejarii grasimilor (degradarea termica) si zaharurilor (dextrinizarea amidonului).

De aceea, pentru biscuitii zaharosi bogati in zaharuri si grasimi, temperaturile de coacere sunt de 160-170°C in prima faza si de 230-245°C in celelalte zone, iar pentru biscuitii glutenosi pot fi ceva mai mari. Durata coacerii este de 4-9min.

Temperatura lui ar creste de la 25-35°C la 120-130°C in interior si la 140-180°C la suprafata.

Prin cresterea temperaturii intre 55-80°C are loc coagularea proteinelor si gelatinizarea amidonului. Procesul avand loc simultan, apa cedata prin coagularea proteinelor este absorbita imediat de amidonul care se gelatinizeaza partial datorita continutului redus de apa.

In aluatul de biscuiti glutenosi si zaharosi, zaharul se gaseste sub forma de solutie si partial sub forma de cristale. Prin deshidratarea proteinelor amidonului si evaporarea apei in spatiul intermicelar are loc o cristalizare a lui. Cristalele de zaharoza pot rupe legaturile dintre lanturile macromoleculare marind fractiunea sde substante solubile.

Un rol important in aceasta directie il au enzimele fainii care au activitatea optima in prima faza a coacerii. Deoarece β-amilaza se inactiveaza total la 82-84°C, a-amilaza isi pastreaza capacitatea de activare pana la 97-98°C, hidroliza amidonului este conditionata de prezenta acestor amilaze.

Modificarile proteinelor la coacere sunt influentate de enzimele proteolitice.

Experimental s-a experimentat ca proteinaza si-a pastrat activitatea si dupa 95°C.

Principala cantitate de zahar cristalizeaza pe suprafata matricei proteine-amidon conferindu-i o duritate si-n acelasi timp fragilitate. La sfarsitul coacerii cand temperatura straturilor periferice ajunge la 170-180°C o parte din zaharurile cristalizate se topesc si se degradeaza cu formare de monozaharide si anhidride ale acestora care impreuna cu stratul pelicular de grasimi, acopera stratul poros al produsului.

La coacere continutul de grasimi se reduce intre 3 si 9%. O parte iese cu apa evaporata iar alta parte se transforma ca rezultat al hidrolizei mono si digliceridelor si al oxidarii acizilor grasi nesaturati cu formare de peroxizi si hidroperoxizi.

Prezenta unor substante active de suprafata (emulgatori) in procesul de coacere, conduce la formarea unor complecsi insolubili cu amilaza care preintampina cristalizarea ei dupa racirea biscuitilor.

Formarea culorii se datoreaza formarii de melanoidine in mediu bazic creat de afanatori, in urma reactiei dintre zaharurile reducatoare si aminoacizi (reactia Maillard), dextrinizarii amidonului si caramelizarii zaharurilor. Aceste reactii au loc la suprafata biscuitilor, unde se ating temperaturi ridicate. Concomitent se formeaza si o serie de substante de aroma.

Instalatii pentru coacerea aluatului de biscuiti

O instalatie de coacere (cuptor) este formata dintr-o camera de coacere, un sistem de transport al aluatului, un sistem de incalzire si dispozitive de masura si control.

Clasificare:

Dupa modul de incalzire - prin recircularea gazelor calde

prin rezistente electrice

prin radiatoare de raze infrarosii.

Dupa modul de functionare: - discontinui;

continui.

Dupa modul de asezare aluat - direct (pe vatra):

- pe tavi.

Metode utilizate pentru incalzirea cuptoarelor

In industria biscuitilor se utilizeaza urmatoarele metode de incalzire:

incalzirea directa cu combustibil lichid sau gazos, transmiterea caldurii realizandu-se prin recircularea gazelor arse;

incalzirea electrica cu ajutorul rezistentelor cu un camp de inalta frecventa sau prin radiatii cu infrarosii.

Instalatiile de recirculare a gazelor calde pot fi prin depresiune si prin presiune.

Instalatiile de recirculare a gazelor calde prin depresiune (fig.)functioneaza astfel: combustibilul este injectat cu injectorul (1) in focarul (2) unde are loc arderea. Gazele calde rezultate sunt amestecate in camera (3) cu gazele recirculate aduse cu ventilatorul (4) prin conducta (5). Dupa amestecare, gazele calde sunt deplasate prin canalele (7) amplasate in partea de sus si de jos a camerei de coacere. Reglajul proportiei de gaze se realizeaza cu subarul (6). Dupa ce au parcurs canalele (7), gazele sunt colectate prin conducta (8) de ventilatorul (4) care le refuleaza, o parte prin conducta (5) din nou in circuit, iar alta parte la cos prin conducta (9).

Instalatiile de recirculare a gazelor calde prin presiune (fig.) functioneaza astfel: gazele calde rezultate prin arderea combustibilului in focar trimis de injectorul (1), sunt amestecate in camera (2) cu gazele recirculate, dupa care sunt refulate cu presiune pe ventilatorul (3) pe canalele de incalzire (5) si (6) reglate de subarul (4). Dupa ce au cedat caldura camerei de coacere ele sunt colectate pe canalul (7), prin care ajung la distribuitorul (8) de unde o parte se reintorc in circuit prin canalul (9), iar alta parte se evacueaza la cos prin conducta (10).

Se considera ca instalatiile de reciclare sub presiune evita uzura camerei de amestec, asigura o reglare mai buna a temperaturii intr-un timp mai scurt dar au un pret de cost mai ridicat.

In ultima vreme pentru a asigura un schimb de caldura dintre camera si produs mai bun, se aplica convectia fortata, prin care se realizeaza o recirculare a aerului cald si a vaporilor din camera de coacere. La coacerea in atmosfera stabila, in jurul produsului se creeaza o zona de vapori care micsoreaza intensitatea schimbului de caldura dintre camera de coacere si aluat. In cazul in care aerul din camera de coacere se afla in miscare, stratul de vapori din jurul produslui se reduce simtitor, schimbul de caldura fiind mult mai intens. Instalatiile pentru incalzirea prin convectie fortata sunt formate dintr-un ventilator, care prin intermediul unor conducte preiau aerul cald si vaporii dintr-o zona si-i introduc intr-o alta zona, realizandu-se intre cele doua zone o circulatie intensa a aerului.

Incalzirea electrica a cuptoarelor.

Este o metoda noua de incalzire care se bazeaza pe utilizarea energiei electrice ca sursa de caldura. Comparativ cu incalzirea cu combustibili lichizi sau gazosi, aceasta metoda prezinta avantaje printre care imbunatatirea calitatii si igienei produselor si uneori reducerea cheltuielilor de investitie si productie.

Incalzirea prin rezistente electrice se realizeaza in cea mai mare parte prin radiatie directa.

Aceste cuptoare sunt prevazute cu rezistente electrice amplasate deasupra (bolta) si dedesubtul benzii superioare (vatra), uniform distribuite pe intreaga suprafata de coacere. Distributia rezistentelor electrice se realizeaza de obicei 40-50% sub vatra si 55-60% la bolta. Rezistentele utilizate pentru radierea directa in camera de coacere sunt construite din aliaje speciale (cromnichel) si se prezinta sub forma de placi sau fire. Ele sunt folosite ca atare sau acoperite cu un material refractar rezistent la temperaturi ridicate.

Datorita temperaturi relativ scazute la care se incalzesc (300-450°C) ele au o durata lunga de utilizare. Alimentarea rezistentelor se realizeaza cu un curent trifazat si mai rar curent monofazat. Puterea electrica instalata depinde de suprafata de coacere, obisnuit circa 6kW/m² pentru suprafete mici si de 3,5 kW/m² pentru cele mari. Pentru reducerea cheltuielilor cu energie electrica, o solutie ar fi montarea in cuptor a unor acumulatoare de caldura (blocuri de fonta cu rezistente electrice) prin care  se introduce aer care dupa incalzire este dirijat in camera de coacere.

Incalzirea prin curenti de aer cu inalta frecventa se bazeaza pe incalzirea pe cale dielectrica. Aceasta metoda a fost numita si incalzire pe baza de radiofrecventa dielectrica (RF), inalta frecventa (IF), incalzire electronica pentru instalatii care consuma pana la 100MHz sau incalzire prin microunde la cele cu mai mult de 100MHz.

Curentii de inalta frecventa, la trecerea printr-un corp dielectric, cum este aluatul de biscuiti, determina o miscare intensa si continua a moleculelor sale. Daca se aplica un curent de 15MHz moleculele isi modifica pozitia de circa 15 milioane de ori pe secunda, care provoaca frecarea dintre ele furnizand caldura necesara pentru incalzirea aluatului.

Efectul de incalzire este proportional cu produsul dintre patratul si frecventa tensiunii aplicate si factorul de pierdere al materialului (evaporarea apei). In consecinta prin modificarea tensiunii se regleaza cantitatea de caldura produsa.

Prin utilizarea acestei metode se efectueaza o coacere mai puternica in centrul produsului fata de zonele exterioare si nu conduce la formarea cojii. Pentru realizarea unor produse cu caracteristici obisnuite, coacerea prin curenti de inalta frecventa trebuie combinata cu o alta metoda de coacere care sa incalzeasca suprafata aluatului.

Instalatiile de coacere prin curenti de inalta frecventa (fig.) sunt formate dintr-un generator de inalta frecventa (1) de care sunt legati doi electrozi (2) intre care se creeaza campul electric. Cele doua placi care formeaza electrozi, din care una poate sa fie legata la sursa de impamantare, formeaza un condensator electric in care materialul dielectric il reprezinta aluatul. Pozitia si forma electrozilor fata de transportorul de aluat se realizeaza in urmatoarele variante:

banda de coacere ca electrod inferior legat la centura impamantare;

2 electrozi intre care aluatul este purtat pe o banda dintr-un material care nu conduce curentul electric (textile, plastice, piele etc).

Pentru a realiza o incalzire egala aluatul trebuie sa aiba o grosime si densitate uniforma;

electrozi montati lateral (camp orizontal);

Incalzirea prin radiatii infrarosii utilizeaza ca surse de iradiere becuri cu oglinzi sau radianti din ceramica si arzatoare de gaze fara flacara, avand temperatura suprafetelor de 600-2200°C.

La incalzirea aluatului prin aceasta metoda, temperatura superficiala si din zona centrala creste repede comparativ cu metoda incalzirii prin convectie si radiatie.

La inceputul coacerii se constata o temperatura mai ridicata in straturile situate la o adancime de 1-2,5mm decat la suprafata produsului, datorita cedari unei parti de caldura in mediul ambiant. Pe parcursul coacerii stratul superficial se deshidrateaza iar temperatura lui creste treptat ajungand sa depaseasca cu mult pe cea a straturilor interioare.

In regimul de coacere cu radiatii infrarosii se tine seama de urmatoarele:

lungimea de unda a radiatiei, care in cazul cand este mai mica patrunde adanc in aluat si nu incalzeste straturile exterioare pentru a forma coaja, in timp ce radiatiile de unda mari sunt absorbite la suprafata produsului si determina o incalzire exterioara intensa;

distanta dintre elementul radiant si aluat care este influentata de intensitatea incalzirii;

in privinta schimbului de umiditate se constata ca in prima parte a coacerii, umiditatea se deplaseaza spre interiorul produsului, iar in partea a doua are loc cedarea umiditatii prin evaporare care este mai intensa cand aluatul are temperatura de 95-99°C.

Cuptorul tunel pentru biscuiti.

In industria biscuitilor sunt utilizate in principal cuptoarele cu functionare continua care difera dupa modul de asezare al aluatului. Se intalnesc:

cuptoare tunel la care coacerea se realizeaza pe o banda din tesatura metalica sau banda laminata care deplaseaza aluatul modelat;

cuptoare tunel dotate cu lanturi continui ca transporta tavile cu aluat.

Cuptorul tunel cu coacerea aluatului pe banda (fig.)

Componentele acestui cuptor sunt montate pe un schelet metalic, construit din cadre de fier cornier, asezate transversal pe lungimea cuptorului si rigidizate intre ele prin platbande.

Camera de coacere (1) este termoizolata fata de exterior, avand forma unui tunel prevazut la cele doua capete cu o deschidere de intrare a aluatului (2) si o deschidere de evacuare a biscuitilor copti (3). Deoarece latimea camerei este in mod obisnuit de 0,8-1,2m, lungimea ei este in functie de capacitatea de productie. La exterior cuptorul este placat cu panouri de tabla detasabile. Sistemul de transport al aluatului prin cuptor este format dintr-o banda din tesatura metalica (4), care pe ramura ei superioara deplaseaza aluatul modelat de la intrare, prin cuptor pana la iesire.

Deplasarea benzii se realizeaza cu tamburul motor (7), tamburul de intindere (5) si rolele (6) de mentinere in pozitie orizontala.

Tamburul motor (7) este cuplat la sistemul de actionare format dintr-un grup de transmisie si electromotor.

In functie de durata de coacere reglarea vitezei tamburului motor se face printr-un ..mecanic sau prin modificarea tensiunii de alimentare.

Sistemul de incalzire al camerei de coacere se bazeaza pe recircularea gazelor calde, obtinute prin arderea combustibilului (.), care circula printr-un fascicul de tevi montate deasupra si dedesubtul ramurii superioare a benzii.

Corespunzator lungimii camerei de coacere, cuptorul tunel este impartit in 2-3 zone succesive, fiecare incalzita cu o instalatie proprie.

Instalatiile de incalzire sunt formate dintr-un arzator de combustibil lichid sau gazos, care este montat intr-un focar.

Constructiv acesta se compune dintr-un corp cilindric care in interior are o camera de ardere captusita cu material ceramic. La exterior camera de ardere este acoperita cu o manta dubla prin care circula gazele recirculate.

Gazele rezultate in camera de ardere se amesteca cu gazele recirculate si sunt directionate cu ajutorul unor canale si a unui distribuitor spre cele doua jumatati longitudinale ale zonei de incalzire a cuptorului. Gazele calde patrund apoi in tevile radiante amplasate sub forma de fascicule in partea de jos a camerei de coacere,. Datorita presiunii, ele parcurg intreaga zona, cedeaza o parte din cantitatea de caldura, dupa care sunt colectate si impinse de un ventilator spre traseul de reciclare, iar partial spre evacuare la cos.

Reglajul vitezei de trecere a gazelor calde prin tevile radiante se realizeaza cu ajutorul unor clapete cu tija montate la intrare (distribuitoare) si la iesire (colectoare).

Pentru asigurarea controlului functionarii cuptoarele sunt echipate cu aparate pentru masurarea temperaturilor pe zonele camerei de coacere (pirometre cu tija, bimetalice, pe baza de rezistente electrice) si aparate pentru masurarea timpului de coacere (tahometre).

Racirea biscuitilor

Se realizeaza in scopul ambalarii, ungerii cu crema sau glazurarii biscuitilor.

Dupa scoaterea din cuptor, biscuitii sunt raciti de la temperatura de 100-120°C pana la temperatura mediului ambiant din sala de fabricatie, de circa 25-35°C.

In timpul racirii, biscuitii calzi cedeaza caldura si umiditate. Are loc un proces de repartizare uniforma a umiditatii in masa biscuitului prin migrarea vaporilor din straturile centrale spre straturile exterioare.

Schimbul de umiditate dureaza circa 30 min., in functie de grosimea biscuitilor, temperatura viteza aerului de racire. Se recomanda, mai ales pentru biscuitii glazurosi care in stare calda sunt mai plastici si usor deformabili, o racire lenta cu aer in contracurent la temperatura de 30-40°C, umiditatea relativa de 70-80% si viteza de 2,5m/s.

Deasemeni, biscuitii cu dimensiuni mari (lungime >7cm si latime de 2-3cm sau cei cu latime si lungime >5x7cm, in stare calda au o rezistenta mult mai mica.

La o racire prea rapida se produce o evaporare intensa a umiditatii care contribuie la craparea biscuitilor.

Pentru racire se utilizeaza instalatii speciale care se construiesc in doua variante:

pentru racirea libera in aer;

pentru racirea fortata

Instalatiile pentru racirea libera in aer (fig.) sunt formate din benzi transportoare din material textil care deplaseaza biscuitii timp de 10-30min., in care ei se racesc in contact cu aerul din mediul salii de fabricatie.

Biscuitii calzi sunt preluati de banda (1) spre capatul (2), unde ajung pe a doua banda care-i readuce spre punctul de plecare, iar in punctul de evoluare (3) sunt trecuti la celelalte operatii. Pentru reducerea suprafetei ocupate, banda de racire este montata la inaltime pe suporturile (4).

Instalatiile pentru racirea fortata in curent de aer sunt formate din tuneluri, prin care trec biscuitii purtati de o banda.

Punctele de suflare cu aer se amplaseaza la partea superioara sau in partea inferioara a benzii.

In ultima varianta se utilizeaza banda din plasa de sarma prin care patrunde curentul de aer.

Timpul de racire este de 5-10min. in functie de numarul de puncte de suflare, de viteza si temperatura aerului.

La cuptoarele cu coacerea pe tavi, racirea se diferentiaza dupa tipul biscuitilor.

Pentru biscuitii glutenosi care la iesire din cuptor au consistenta mare si in general nu se sparg cu usurinta, tavile se golesc imediat pe benzi de transport sau racire.

Biscuitii zaharosi, mai putin rezistenti se preracesc mai intai in tavi pana la temperatura de 60-70°C (pe stelaje sau transportoare), dupa care se golesc pe benzi de transport si racire.

Fabricarea biscuitilor cu crema

Este o metoda de procesare prin care se intercaleaza un strat de crema intre doi biscuiti, in scopul maririi valorii alimentare si diversificarii gamei sortimentale.

Variante de fabricatie:

biscuiti umpluti simpli, de forma unui sandvis constituit din doi biscuiti asezati cu partea modelata in exterior intre care este interpus un strat de crema. Grosimea stratului de crema este in functie de marimea si rezistenta biscuitului si de consistenta cremei;

biscuiti umpluti cu mai multe straturi de crema, la care stratul de crema dintre doi biscuiti este realizat din doua sau mai multe sorturi de crema cu gust si culoare diferite;

biscuiti suprapusi pentru care se utilizeaza biscuiti foarte subtiri, cate 3-4 uniti prin straturi de crema. Crema utilizata poate fi de un singur fel sau de sorturi diferite pentru fiecare strat in parte.

Proportia de crema reprezinta 20-50% fata de masa produsului finit. Biscuitii destinati umplerii cu crema trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte:

sa prezinte o anumita rezistenta. Acestia nu trebuie sa fie prea rezistenti, pentru ca in timpul consumarii lor, sa nu fie impinsa in afara, dar nici sfaramiciosi, ca sa nu se rupa in timpul ungerii, manipularii si transportului;

sa prezinte anumite insusiri senzoriale - aroma, culoare, desen de imprimare - care sa se asorteze cu crema; un efect bun se obtine cand acestea se complecteaza intre ele.

Prepararea aromelor

Cremele reprezinta amestecuri eterogene formate din mai multe componente cu structura plastica asemanatoare. In compozitia lor intra in proportii majoritare grasimile (>45%) din totalul materiilor utilizate, zaharul, la care se adauga o serie de materiale supernutritive, de gust, aroma si culoare. Calitatea cremelor este in functie de proportia si natura componentelor si de regimul tehnologic de preparare.

Materii alimentare:

Grasimi. Se utilizeaza cele solide, uleiuri vegetale hidrogenate, untul sau margarina. Grasimile pentru creme trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:

insusiri bune de emulsionare;

capacitate mare de spumare;

consistenta si plasticitatea cu valori potrivite;

punctul de topire 30-33°C

Zaharul se utilizeaza sub forma de pudra si rareori sub forma de siropuri concentrate.

Materii supernutritive: oua, lapte.

Materii de gust, culoare si aroma: cacao, ciocolata cuvertura, samburi grasi, arome, coloranti.

Materiile alimentare utilizate la prepararea cremei trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte:

sa conduca la obtinerea unei creme cu o consistenta favorabila ungerii, care se intareste prin racire;

sa nu sufere degradari in urma tehnologiei de preparare a cremei;

crema obtinuta sa-si pastreze insusirile senzoriale in timp.

Tehnologia de preparare a cremei

Procesul tehnologic cuprinde doua etape principale:

prepararea cremei;

rafinarea cremei.

Prepararea cremei se poate realiza prin doua procedee: la rece si la cald.

In industria biscuitilor se utilizeaza mai ales procedeul la rece.

Prepararea cremei la rece, consta mai intai, in pastifierea grasimii solide, care se realizeaza printr-o operatie de amestecare-batere, timp de 15-30min., cand datorita inglobarii aerului si dispersiei acestuia in masa grasimii, ea devine spumoasa. In acelasi timp, datorita transformarii unei parti din energia mecanica in energie calorica, are loc incalzirea grasimii, ceea ce mareste fluiditatea si favorizeaza inglobarea aerului si a celorlalte componente cu obtinerea unei creme omogene. Temperatura maxima admisa trebuie sa fie cu 3-5°C sub punctul de topire al grasimii utilizate.

Se adauga, apoi, treptat si succesiv, zaharul pudra si restul materialelor pulverulente (lapte praf, cacao s.a.) si se continua amestecarea pentru obtinerea omogenitatii si structurii cremei. Procesul de amestecare dureaza 60-90min. In final se adauga aromele si colorantii si se continua amestecarea inca 10-15min. pana la distribuirea lor uniforma in masa cremei.

In cazul in care crema contine si oua, in paralel cu pastifierea se bat albusurile cu o parte din zahar si spuma obtinuta se adauga imediat peste grasimea pastifiata, dupa care se continua procedeul de la cremele fara oua.

Crema preparata este trecuta la operatia de finisare (rafinare) prin care se mareste gradul de dispersare a componentelor si se obtine o structura fina si uniforma a cremei.

Instalatii de preparare si finisare a cremelor

Prepararea cremelor se realizeaza in malaxoare, batatoare sau mixere.

Batatorul de crema (fig.) este compus din batiul masinii (1), sistemul de actionare, sistemul de ridicare - coborare al cuvei, bratul de amestecare (2) si cuva (3). Sistemul de actionare este format dintr-un lant cinematic format din motor (.), transmisie roti de curea, roti dintate cuplate cu un dispozitiv de ambreiaj, prin care se regleaza turatia brtului.

Bratul de amestecare executa o miscare planetara prin deplasarea pinionului fixat pe brat in interiorul unei coroane dintate cuplate la sistemul de roti dintate.

Sistemul de ridicare coborare este format dintr-o pompa de ulei, actionata de un motor, care refuleaza sau aspira ulei din cuva de ulei la doua pistoane care in functie de presiune ridica sau coboara suportul pe care este fixata cuva.

Finisarea (rafinarea) cremei se realizeaza cu ajutorul rafinatei care e formata din mai multe valturi printre care trece crema (fig..).

Crema adusa in tremia (1) curge printre doi cilindri din granit (2,3). Cilindrul (2) este montat pe lagare mobile (5) pentru a permite reglarea distantei fata de cilindrul (3). O parte din crema preluata de cilindrul (3) este adusa in zona de lucru a cilindrului (4) montat pe lagare mobile si transferata cu ajutorul racletului (6) in tremia colectoare (7).

Daca se considera ca initial intre cei doi cilindri (2), (3) intra crema 100%, proportia preluata de foecare este de 50-55%. Din cota de 50% preluata de (3) acesta preda pe (4) numai 25% din total, diferenta fiind recirculata si amestecata cu o proportie noua de crema din (1).

Ungerea cu crema a biscuitilor

Consta in asamblarea in proportia necesara a biscuitilor cu crema.

Ungerea cu crema a biscuitilor comporta urmatoarele operatii:

asezarea biscuitilor in pozitia de ungere;

dozarea cremei;

repartizarea cremei intr-un strat uniform pe toata suprafata biscuitului;

acoperirea cu cel de-al doilea biscuit.

Ungerea cu crema se realizeaza numai pe fata interioara, astfel incat partea modelata sa ramana in exteriorul produsului.

Dozarea cremei tine cont de proportia biscuit/crema si repartizarea cremei se realizeaza prin urmatoarele procedee:

sub forma unui strat uniform pe intreaga suprafata interioara;

prin asezarea cremei in centru sau sub forma de fasii care apoi prin presare cu cel de-al doilea biscuit este distribuita pe toata suprafata interioara;

prin aplicarea a doua sau mai multe straturi de crema in diferite portiuni ale biscuitului.

Un rol important in repartizarea uniforma a cremei intre biscuiti il are  consistenta acesteia care se recomanda sa fie semifluida.

Asezarea celui de-al doilea biscuit (capacul) se realizeaza in pozitie simetrica cu primul biscuit, cu o suprapunere cat mai buna.

Defectele de asezare a biscuitilor creeaza un aspect neplacut.

Executia dozarii si repartizarea intr-un strat uniform a cremei sunt conditii necesare pentru realizarea calitatii biscuitilor umpluti.

Dupa ungerea cu crema, biscuitii sunt supusi racirii in vederea solidificarii cremei.

Racirea se realizeaza cu aer la temperatura de 6-7°C timp de 5-10 minute in tunele sau camere de racire.

Instalatia de uns biscuitii cu crema este prezentata in fig..

Biscuitii introdusi in dispozitivul de alimentare (1) cu suprafata de uns (interioara) in sus si in dispozitivul cu suprafata de uns in jos.

Un sistem de eliberare a biscuitilor din dispozitivele de alimentare lasa sa treaca pe banda 2, la intervale egale, numai cate un biscuit din fiecare sir. Randul de biscuiti este deplasat pana ce ajunge in dreptul dispozitivului de ungere si primeste fiecare cate o doza de crema din tremia de alimentare (3). Dispozitivul are o componenta prevazuta cu sistem de incalzire, cilindrii (4), (5), (6) si raschetele (7), (8), (9).

Cilindrul (6) depune crema sun forma peliculara in zona de contact cu biscuitul adus de banda (2).

Biscuitul uns ajunge in dreptul celui de-al doilea dispozitiv de alimentare (10) care la randul sau elibereaza cate un biscuit care cade deasupra biscuitului uns cu crema.

Banda (11) preia biscuitii umpluti cu crema care ajung sub un dispozitiv de presare (12) pentru a indeparta excesul de crema, dupa care ei sunt preluati de banda de racire.

Fabricarea biscuitilor glazurati

Glazurarea se realizeaza, in vederea maririi valorii alimentare a biscuitilor, astfel:

pe toata suprafata (glazurare totala);

pe o parte a suprafetei (glazurare partiala);

glazurare sub forma de desen (decoratoare).

Se pot glazura toate tipurile de biscuiti: glutenosi, semizaharosi, crackers, aperitiv, simpli sau umpluti.

Pentru glazurare se utilizeaza:

grasimi aromatizate care se pulverizeaza peste biscuitii crackers la iesirea din cuptor. Sunt grasimi animale (seu) sau vegetale in care se adauga arome;

glazura de ciocolata obtinuta din ciocolata cuvertura cu adaos de unt de cacao (~20%), zahar pudra, lapte praf, arome. Prepararea ei consta in temperarea ciocolatei cuvertura pana la o temperatura de maximum 47°C cu amestecarea componentelor.

Glazurarea cu ciocolata a biscuitilor se realizeaza prin imersarea sau prin inundare.

glazura de fondant se obtine din sirop de zahar, amidon, pasta de fructe, arome, coloranti prin fierbere si racire la 30.-50°C devine o pasta fluida care prin racire sub 20°C se intareste.

Pentru ca operatia de glazurare sa decurga in bune conditii este necesar ca glazura sa aiba fluiditate care sa asigure un strat remanent pe biscuit de grosimea dorita. Grosimea startului scade prin cresterea temperatura si invers.

Temperaturi scazute ale glazurii nu asigura uniformitatea stratului datorita fluiditatii scazute.

Dupa glazurare, biscuitii se racesc in medii cu temperatura scazuta (cca 0°C) pentru a favoriza si urgenta autocristalizarea respectiv solidificarea si obtinerea unei glazuri cat mai uniforme.

Instalatii de glazurare

Instalatia de glazurare prin imersare (fig.) este formata din banda transportoare (1) care preia biscuitii raciti (2) ii deplaseaza pe la partea superioara a cuvei cu glazura (3) realizand glazurarea partii inferioare, dupa care biscuitii sunt rasturnati cu un dispozitiv (4) aflat inaintea benzii (5) care-i trece prin cuva (6) cu glazura realizand glazurarea totala. Surplusul de glazura este indepartat cu ajutorul aerului refulat de ventilatorul (7) prin care se uniformizeaza stratul de glazura.

Instalatia de glazurare prin inundare (fig.)

Glazura este alimentata treptat in cuva amestecatorului (1) in interiorul caruia un agitator-razator (2) mentine omogenitatea compozitiei. Glazura este preluata prin conducta (3) de pompa (4) si prin conducta (5) este deplasata prin schimbatorul de caldura (6) care o incalzeste pana la temperatura necesara glazurii, in cuva initiala (1) prin conducta (7). Cu ajutorul pompei (8) ea este trimisa prin conducta (9) in tremia de alimentare (10) prevazuta cu duza de distributie (11). Aceasta poate avea o deschidere continua prin care glazura curge sub forma unei pelicule ce inunda biscuitii aflati pe banda (12) sau o serie de duze prin care glazura curge sub forma de fire.

Duza de distributie este prevazuta cu un termometru de contact 12 care printr-un sistem automat comanda pompa de recirculare (4).

Dupa ce biscuitii au depasit zona de inundare ajung in zona ventilatorului (13) care indeparteaza surplusul si egalizeaza stratul de glazura care curge pe banda 14. aceasta banda se deplaseaza in sens invers cu banda (12) realizand glazurarea suprafetei inferioare a biscuitului, dupa care restul de glazura este recuperat in cuva (1).

Ambalarea biscuitilor

La alegerea solutiilor de ambalare, respectiv a tehnicii si metodei de ambalare si a materialelor utilizate, este necesar respectarea urmatoarelor cerinte:

protectia mecanica la manipulare si transport;

protectia impotriva migrarii grasimilor din biscuiti, creme, glazuri spre exteriorul ambalajelor;

sa asigure o buna prezentare a produselor.

Tehnici de ambalare

Se utilizeaza urmatoarele tehnici:

ambalarea prin invelire cu folie termosudabila in 1,2,3 straturi succesive a unui grupaj de biscuiti de format constant (cilindru sau paralelipiped) (pana la 150-200g);

ambalarea in pungi (celofan, polietilena) pentru sortimentele neregulate;

ambalarea in cutii pentru cantitati mari (0,200-1 kg);

ambalarea prin mularea foliei de ambalare sub forma de plic;

ambalarea produselor in vrac si a preambalatelor in cutii si lazi de transport.

Ambalarea biscuitilor prin invelire

Instalatiile de ambalat prin invelire functioneaza dupa principiul aratat in fig..

Produsele asezate manual sau cu dispozitive mecanice sunt preluate de la clasor pe banda  (1) si deplasate catre dispozitivul de separare (2) a cantitatii de biscuiti specificate. Se utilizeaza dozarea volumetrica, lungimea si latimea fiind constante, reglajul masei executandu-se prin modificarea inaltimii sirului de biscuiti.

Folia de ambalare (5) se deruleaza din rola (3) iar viteza ei se regleaza cu valturile (4) care au o miscare sacadata si sincronizata cu operatiile de ambalare.

Cutitul (6) taie folia (5) in bucati cu lungimea corespunzatoare de portiei de biscuiti ce urmeaza a fi ambalata.

In continuare materialul este infasurat pe produs cu ajutorul unor lamele: la inceput se realizeaza o infasurare pe lungime lamelele verticale (8) apoi pe orizontala cu lamelele (9) dupa care urmeaza impaturirea la capete cu lamelele (10).

Pentru a asigura o protectie buna pachetele sunt trecute prin dreptul barelor calde (11) care termosudeaza materialul la capete.

Ambalarea biscuitilor in plicuri

Aceasta tehnica de ambalare permite o automatizare completa a operatiilor si conduce la realizarea unui ambalaj complet etanseizat.

Instalatia de ambalare in plicuri functioneaza dupa principiul aratat in fig.

Materialul de ambalare (1) dupa ce depaseste rola (2), se muleaza pe dispozitivul de deformat (3) rezultand un tub continuu. Masa de produse (4) ce urmeaza a fi ambalata, in prealabil dozata se introduce prin dispozitivul formator si ajunge in interiorul materialului de ambalare (5). Alimentarea cu portii de biscuiti fiind sacadata, intre ele se creeaza o anumita distanta.

Inchiderea materialului se realizeaza mai intai pe lungime, prin termosudare.

In acest scop, marginile longitudinale ale materialului sunt stranse de dispozitivul (6) dupa care rolele (7)  il termosudeaza, realizand o cusatura continua (8). Dupa termosudare marginea formata se culca pe suprafata plicului.

Tubul continuu astfel format, care contine la distante egale portiile de ambalat ajungand in dreptul celor doi poli calzi (9) care realizeaza termosudarea portiunii libere dintre biscuiti. Cei doi poli au o miscare transversala si sincronizata fata de miscarea benzii. In urma prinderii in doua momente succesive intre cei doi poli (9) se obtine un ambalaj sub forma de plic (11) inchis la ambele capete.

Depozitarea biscuitilor

Se realizeaza in conditii care sa asigure mentinerea gustului, consistentei, fragezimea, culorii si formei acestora.

Parametrii optimi sunt temperatura de 18-20°C, umiditatea relativa de 65-70% si lipsa luminii.

Biscuitii care sunt expusi actiunii directe a luminii solare isi pierd repede culoarea, in special cei zaharosi. De aceea se impune depozitarea lor in ambalaje de protectie impotriva luminii.

Indicatori de calitate biscuiti

Proprietati senzoriale DTR 1406/88

Proprietati fizico-chimice STR 1406-88

Indicatori microbiologici OMS 975/98