Studiu de conservare la pâine

1. INTRODUCERE .

Pâinea este unul din alimentele cele mai perisabile.Conţinutul ei mare de apă ~ 40% care duce la o activitate a apei de ~ 0.96 , o face sususceptibilă la atacul mucegaiurilor.Cu tehnologia şi sistemele de conservare curente,durata optimă de conservare pe rafturi e de 3-6 zile.În SUA brutarii prelungesc această durata şi până la 10 zile,folosind o combinaţie de sisteme de conservare,enzime şi sisteme de ambalare şi igienizare.Principalii inhibitori de mucegai folosiţi la scara mondială sunt : acidul acetic,sorbic,propionic şi unele saruri ale lor.Aceşti conservanţi curenţi pot fi combinaţi cu agenţi antifungici noi pentru a obţine o mai bună conservare.Acestea trebuie combinate cu tehnologii de antiînvechire cum ar fi sisteme enzimatice corespunzătoare pentru a obţine o calitate cerută de consumator.

Codul FSC (Food Standard Code) permit adiţia conservanţilor in pâine după cum urmează : acid sorbic si sarea lui de Na,K sau Ca în proporţie de maxim 4000 mg/kg.Pot fi folosite şi combinaţii de sorbat şi propionat,însă raportul nu trebuie sa fie mai mare de 1/3.Reglementările din Marea Britanie (1979) permit o folosire a acidului propionic sau sarea de Ca,Na sau K în pâine până la 3000 ppm raportat la greutatea făinii.VOYSEI si LEAGAN (1995)au arătat că propionatul de Ca folosit în cantitate de 2000 mg/kg făină cresc durata de depozitare pe rafturi cu 3-6 zile la 27ºC.Nu toate mucegaiurile sunt susceptibile în mod egal la efectul propionatului.LEAGAN (1993) a arătat că creşterea duratei de depozitare realizata de propionatul de Ca a fost de 2 zile în pâinea inoculată cu A.niger dar de doar jumătate de zi la inocularea cu P.Viridicatum.

Acidul sorbic (sub formă de sorbat de K) e mult mai eficient la inhibarea creşterii mucegaiurilor decât acidul propionic dar are de asemenea aspecte negative asupra activităţii drojdiei şi reologiei aluatului.Astfel,folosirea acidului sorbic a fost limitată în fabricarea pâinii.Regulamentul aditivilor alimentary (1995)în Marea Britanie permit folosirea a 2000 mg/kg sorbat în pâine.Sorbaţii pot fi încapsulaţi în liposom,aceştia fiind eliberaţi în timpul coacerii.

Acidul acetic sub formă de oţet a fost folosit de mult timp pentru a preveni alterarea bacteriană a pâinii cunoscută sub nume de “întinderea pâinii” şi pentru prelungirea conservării.VOYSEY şi BROCK (1992) au observat că 0.2% propionat de Ca şi 0.15% acid acetic au avut efect bun în prevenirea întinderii pâinii,propionatul de Ca fiind totusi mai puţin eficient.

Eficacitatea conservanţilor este de asemenea influenţată de pH,temperatură şi de activitatea apei.SUHR şi NIELSEN (2004) au arătat că valori ridicate ale pH-ului şi activităţii apei scad durata de conservare.La pH neutru în cazul checurilor,a fost necesar mai mult de 1000 pm sorbat care aici este maximul admis pentru a prelungi durata de conservare cu 50%.La pH 5.0 si aw 0.80 au fost nevoie de doar 50 ppm acid sorbic pentru a prelungi depozitarea cu 50%.Rezultatele acestui experiment dacă au fost aplicate au redus procentul de pâine returnată brutariilor (de altfel cam 5%)împreună cu alte beneficii aduse industriei panificaţiei.

2. OBIECTIVUL PROIECTULUI

Obiectivul proietului este de a găsi o combinaţie de conservanţi obişnuiţi şi/sau noi care vor inhiba creşterea mucegaiurilor şi prelungirea duratei de depozitare cu 2 zile.Sistemul de conservare trebuie să nu inhibe activitatea drojdiei de panificaţie în timpul plămădirii aluatului.

3. MATERIALE SI METODE

3.1 Construcţia unu sistem agar model

3.1.1 Mediul

Experimentele 1-4.Mediul de bază pentru prima serie de experimente a fost preparat cu extract de drojdie (0.3%),extract de malţ (0.3%),agar (3%) si NaCl (0.2%) folosind sistemul tampon citrat-fosfat al lui McIlvaine (acid citric 0.1 M si ortofosfat disodic) pentru a stabiliza mediul la valori ale pH-ului cuprinse intre 4.6 si 5.2.Acidul propionic (sub forma de sare de Na),acidul sorbic (sub forma de sare de K)si acid acetic au fost adăugate in mediul de bază,corespunzător matricei de aditivare.Mediul final a fost apoi preparat prin combinarea a 31% glucoză cu 69% mediu de bază pentru a da mediului o aw de 0.95.Mediul a fost sterilizat prin aburire timp de 25-30 min.

Experiment 5.Au fost preparate 15 medii cu extract de drojdie ( 0.3%),extract de malţ (0.3%),NaCl (0.2%) si conservanţi (după formula folosind 31% soluţie de glucoză (+apa de robinet)).După dizolvarea ingredieniţlor,a fost testat pH-ul iniţial apoi ajustat la nivelul cerut prin adăugarea de KOH/HCl.A fost apoi preparat mediul final prin combinare cu agar 3%.Mediul a fost sterilizat prin aburire timp de 40-45 min.

Experiment 6.Acidul fumaric a fost folosit ca acidulant,cu combinaţii de propionat,sorbat şi acetat de Ca.Mediul,cu 3 valori de pH (5.6;5.8;6)a fost ajustat cu tampon citrat-fosfat.

Experimentele 7-11.Pentru a creea o matrice cat mai simalară pâinii,mediul de bază a fost schimbat pentru a încorpora unele din ingredientele pâinii.În afară de ingredientele obişnuite (extract de drojdie,extract de malţ si NaCl)au fost încorporate:Acid fumaric(0.1%),B.A.Gold(1%),Glicerol(5%),Glucoza (5%) si făină (2% sau 10%).Au fost apoi adaugate Agar (1.5%),conservanţi(conform matricei) şi tampon citrat fosfat.După dizolvarea tuturor ingredientelor,mediul s-a sterilizat prin aburire timp de 45 min.

Valorile de pH finale ale mediului (normal 4.6-6.1) au fost măsurate cu pH metrul BECKMAN.Iar aw (normal 0.94-0.96)a fost masurata cu aparatul de laborator AQUALAB CX3.Mediul preparat a fost dispensat în plăci PETRI,aprox.20 ml per/placă.

3.1.2.Inocularea

Au fost folosite 4 mucegaiuri specifice pâinii:Aspergillus flavus,Aspergillus niger , Eurotrium rubrum,toţi prelevaţi din produse de patiserie spaniole,iar Penicillium corylophilum din produsele daneze a fost folosit ca inocul “probă”.O specie bacteriană de Bacillus subtilis,responsabil de întinderea pâinii şi o ciupercă asemănătoare drojdiei,Endomyces fibuliger care formează mucegaiul prăfos au fost de asemenea selectate.Toate aceste microorganisme au fost crescute pe medii speciale înainte de a fi inoculate in probă.

Au fost preparate suspensii de spori cu 80% glicerol steril filtrate printr-o vată de sticlă pentru a elimina miceliul.Suspensiile finale de spori au continut ~10 6 cfu/ml măsuraţi cu hemocitometru.Au fost apoi turnate in tuburi EPPENDORF de 1ml si depozitate la -80ºC.

3.1.3 Inoculare şi incubare

Pentru fiecare specie,fiecare grupă de conservant,fiecare pH si fiecare aw au fost inoculaţi punctiform 3 copii identice în centrul plăcilaor Petri.Mediile pentru fiecare matrice de conservant au fost incubate separat în recipiente de plastic.Toate plăcile au fost incubate la 25ºC timp de 12 zile.Au fost examinate zilnic pentru a vedea momentul in care cresterea a fost vizibilă (3ml).