Saturday, August 30, 2008

Il raffermimento del pane: analisi del problema

A qualcuno potra' sembrare curioso che il processo fisico-chimico che conduce al cosiddetto pane stantio sia studiato da oltre 140 anni da ricercatori di tutto il mondo.
Nel corso degli ultimi decenni sono stati pubblicate dozzine di studi specifici (una slide riassuntiva si puo' trovare qui) miranti a comprendere le cause e le dinamiche di questo processo che si e' scoperto essere decisamente complesso.

Il processo di raffermimento del pane e' causato principalmente dalla cristallizzazione dell'amido (piu' tecnicamente definita retrogradazione dell'amido) e dalla migrazione dell'umidita' dalla mollica alla crosta. In particolare vi sono due componenti dell'amido che subiscono il fenomeno della retrogradazione: l'amilopectina e l'amilosio.
La retrogradazione dell'amilopectina e' quella di gran lunga piu' significativa durante tutto il periodo di raffermimento.
La retrogradazione dell'amilosio oltre a fornire un limitato contributo al raffermimento, si esplica in pratica solo nell'arco delle prime 24 ore.

Il processo di migrazione dell'umidita' si esplica col trasferimento dell'umidita' dalla mollica alla crosta con l'effetto dell'indurimento della prima e della perdita di croccantezza della seconda (rammollimento).
Un buon livello di idratazione (percentuale di acqua rispetto alla farina complessiva) aiuta a ritardare il raffermimento in quanto rallenta la perdita di umidita' complessiva.
Un eccessiva idratazione puo' invece facilitare la formazione di muffe.

Uno dei fattori che piu' influenza la velocita' del processo di retrogradazione e' la temperatura di conservazione. Il massimo rallentamento del raffermimento si ottiene conservando il pane a temperature inferiori a -18°C.
Il raffermimento e' molto veloce tra -1 e +10°C con un massimo assoluto a circa +4°C.
Il frigorifero e' dunque il peggior luogo in assoluto in cui conservare il pane fresco.

Il congelamento del pane a temperature inferiori a -18°C permette di rallentare fortemente il raffermimento. Da notare pero' che usando questa tecnica necessariamente la temperatura del pane transita per due volte (rispettivamente durante il congelamento e durante lo scongelamento) nell'intervallo critico -1/+10°C. Un autore ha stimato che questo doppio passaggio e' circa equivalente al raffermimento che si produce a temperatura ambiente nel corso delle prime 24 ore. In altri termini il congelamento ci permette di conservare il pane per diversi giorni a patto di accettare di ritrovarci all'atto dello scongelamento un pane gia' vecchio di un giorno.
Se si prevede dunque di consumare il pane nell'arco di un paio di giorni probabilmente e' preferibile evitare il congelamento, optando per tecniche di conservazione a temperatura ambiente.

Un secondo fattore meno significativo influenza la velocita' di raffermimento ed e' la quantita' di proteine contenute nella farina. Le proteine hanno un effetto di diluizione sull'amido e dunque ne ritardano la cristallizzazione. Un pane prodotto parzialmente con una farina ricca di proteine (es: Manitoba) ritardera' i sintomi del raffermimento.
Aggiungere infine nell'impasto un grasso come strutto od olio di oliva aumenta ulteriormente la conservabilita' del pane.

Nella messa a punto del protocollo descritto nel manuale si e' tenuto conto delle considerazioni fin qui fatte, allo scopo di rendere il nostro pane piu' intrinsecamente resistente al fenomeno del raffermimento.

Ma questo non basta, occorre mettere a punto una tecnica domestica efficace che permetta di mantenere elevate le doti di croccantezza e sofficita' del prodotto per un numero di giorni sufficienti al consumo senza ricorrere al congelamento.
Questo sara' il topic di uno dei prossimi post.

microguru

Sunday, August 17, 2008

Energy cost of the bread machine

To achieve a clear understanding about the amount of electrical energy necessary to produce a loaf with the bread maker you need an Energy meter. The model chosen for this test is the FHT-9999, an instrument you can buy online for about twelve euro.

The meter I'm speaking about provides a rechargeable internal lithium battery and the use is really simple.
You need only to put the meter between the socket grid and the appliance to monitor and you can see on the LCD display the instantaneous power consumption (in Watt) and the total energy expenditure (expressed in kWh).

To reset the misured values you need to press the three grey buttons all together, after that the test can start.

The protocol used is the standard one described in the bread making manual for the max process automation (poolish with timer set to 11 hours, standard program, dark crust, overturning when half cooked).

In the initial kneading phases the absorbed power is about 75 Watt as you can see from the picture below.


On the display appears: time, instantaneous power, hourly cost.

During the poolish maturation the energy consumption is so small that the meter can't misure it. This is understandable because during these stages you need to give power only to the display electronic.

As one can easily imagine the most energy absorption happens during the baking phase. The bread machine is provided of an internal thermostat that switch off when a preprogrammed temperature is reached. So during the baking stage the oven switch off and on continually to respect the required thermal profile.

You can clearly hear the thermostat clicks when the power meter reach the peaks of power.
Below you can see the max instantaneous power absorbed during the baking stage, 481 Watt.

In the end of the process (11 hours in total) the power meter showed a total electrical energy consumption of 0.4 kWh as you can see below.

To end up we can state that the overall bread making process with the bread machine require just 0.4kWh, about 0.1 euro of electrical energy.

The cost of a loaf is the following:

0.30€ of Manitoba flour;
0.12€ of flour type 00;
0.02€ for 0.5g of brewer's yeast;
0.05€ for salt, sugar, lard;
0.10€ for 0.4kWh of electrical energy (0.22€/kWh);

The total amount is 0.60€ for a loaf of 750g. The cost of domestic bread produced with the bread machine is therefore about 0.80 Euro/Kg.

microguru