Cosa avviene nella camera di cottura alla pizza o al nostro panificato? E quali sono le caratteristiche ideali dell’impasto per ottenere una cottura perfetta?
La cottura
La cottura è la fase finale del processo di lavorazione dei prodotti da forno, nel quale l’impasto viene trasformato in prodotto digeribile. Il processo di cottura coinvolge tutti i principali costituenti dell’impasto, che vengono modificati in maniera irreversibile dal calore. Il calore provoca una serie di fenomeni chimici e biochimici tra cui:
- l’espansione in volume dell’impasto
- la formazione della crosta
- l’inattivazione del lievito e degli enzimi
- la coagulazione del glutine
- la gelatinizzazione dell’amido
- la formazione delle sostanze che daranno origine al colore della crosta e all’aroma del pane.
Comprendere a fondo il fenomeno della cottura significa riuscire a controllare la buona riuscita del prodotto.
È bene notare che durante la cottura il nostro impasto viene esposto a differenti condizioni di temperatura e umidità. Questo cambio di clima crea la formazione di una pellicola superficiale, l’attività dei lieviti e degli enzimi subisce una rapida accelerazione a cui segue la formazione di anidride carbonica, che contribuisce all’espansione della nostra forma. Questo fenomeno viene chiamato “oven spring”: il volume dell’impasto si espande di circa 1/3 rispetto al volume iniziale, questo processo avviene grazie a 3 diversi fattori:
- Milioni di microalveoli di gas, circondati da una struttura di glutine estensibile, si espandono.
- I lieviti vengono indotti a produrre nuovo CO2: il calore (50°C) riduce la solubilità dei gas nella fase acquosa, aumenta quindi la pressione dei gas sugli alveoli, che si espandono.
- Quando la temperatura raggiunge gli 80°C i costituenti liquidi dell’impasto (es. etanolo) cominciano a passare allo stato gassoso e aumentano la pressione di espansione sugli alveoli.
Perché questa fase avvenga con successo è bene che la maglia glutinica sia sufficientemente estensibile e resistente e non permetta la fuoriuscita dei gas responsabili dell’espansione dell’impasto: il glutine deve essere stato opportunamente trasformato con le fasi di impastamento e fermentazione, non deve essere strappato, interrotto o indebolito dall’eccessiva fermentazione e deve aver perso le caratteristiche di tenacità che lo contraddistinguono nelle prime fasi dopo l’impastamento.
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Durante la cottura i microrganismi vengono parzialmente inattivati dall’alta temperatura, infatti al centro della forma, dove la temperatura rimane più bassa, le cellule di lievito diventano più attive e fermentano, producendo notevoli quantità di anidride carbonica. Alla temperatura di 35°C la fermentazione alcolica raggiunge il suo massimo, e l’attività dei lieviti rimane ancora abbastanza alta fino a 40°C. Con l’ulteriore aumento della temperatura, le cellule del lievito cominciano a inattivarsi, diminuisce notevolmente la quantità di anidride carbonica prodotta e a 50-53°C i lieviti interrompono il loro metabolismo.
Il controllo è alla base dei grandi risultati
Anche i batteri lattici proseguono la loro attività in cottura:
- I mesofilici, si inattivano alla temperatura di 35°C
- I termofilici, rimangono attivi sino alla temperatura di 54°C
Mano a mano che il tempo passa, in forno si osserva un innalzamento della temperatura superficiale, che porta a un consolidamento della struttura della crosta, la temperatura superficiale rimane costante consentendo l’evaporazione dell’umidità, la gelatinizzazione dell’amido e la coagulazione delle proteine.
Nei primi minuti dopo che è iniziata la cottura, lo scambio di umidità tra il prodotto e la camera di cottura inizia con la condensazione del vapore acqueo sulla superfice del prodotto, e prosegue con la migrazione dell’umidità negli strati superficiali. L’intensità del processo di condensazione dell’acqua aumenta con il crescere della differenza di temperatura tra temperatura del prodotto e camera di cottura (shock termico). Con l’atmosfera della camera del forno satura di umidità, si osserva che la condensazione del vapore si muove verso il centro del prodotto; quando la temperatura superficiale sarà di poco inferiore a 100°C comincerà la formazione della crosta e il vapore acqueo comincerà ad evaporare (processo contrario alla condensazione iniziale). A fine cottura, infatti, l’umidità della crosta sarà di poco inferiore al 5%, mentre l’interno rimarrà discretamente umido.
Nella camera di cottura le amilasi rimangono attive per un periodo abbastanza lungo, essendo resistenti alle alte temperature:
- Le beta amilasi si inattivano a 82-84°C
- Le alfa amilasi resistono fino a 97-98°C
Le proteine giocano un ruolo fondamentale nei movimenti di umidità durante la cottura: il glutine è in grado di assorbire e trattenere fino a tre volte il suo peso in acqua, ma quando la mollica raggiunge i 70°C comincia la sua denaturazione e simultaneamente perde la capacità di trattenere l’acqua. L’acqua, non più legata al glutine, viene invece utilizzata per la gelatinizzazione dell’amido, che avviene nello stesso range di temperatura. Dall’interazione tra glutine e amido gelatinizzato si origina la struttura della mollica che al crescere della temperatura si trasforma in una struttura semirigida. Anche se non tutto l’amido gelatinizza, ma una certa porzione rimane intatta a causa della limitata disponibilità di acqua.
Sulla porzione di amido gelatinizzato agiscono gli enzimi amilolitici finché non vengono disattivati dal calore. L’amido scisso in destrine e maltosio rende l’impasto meno coeso, svuotando gli alveoli della mollica, inoltre è in grado di promuovere l’attività dei lieviti e una maggiore espansione in volume dell’impasto.
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Quando la temperatura della crosta supera i 150°C cominciano le reazioni di formazione del colore e dell’aroma: la crosta si inspessisce e si forma definitamente e gli alveoli interni della mollica si consolidano. Le sostanze che creano l’aroma e il colore della crosta si formano grazie alle reazioni di caramellizzazione e alla reazione di Maillard. Entrambe queste reazioni avvengono a carico di zuccheri semplici in presenza di calore:
- La Caramellizzazione avviene a carico esclusivo degli zuccheri, a temperature più elevate e i prodotti di reazione sono diversi
- La reazione di Maillard avviene tra i gruppi aminici e gli zuccheri riducenti creando numerosi composti che hanno un ruolo chiave nel determinare il profumo del prodotto. (zucchero+glutamina/lisina/prolina/arginina/tirosina)
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Come avviene la cottura
La trasmissione del calore avviene in tre modi differenti:
- Irraggiamento: quando il calore viene trasmesso nello spazio attraverso le onde elettromagnetiche.
- Convenzione: quando l’aria interna della camera di cottura trasmette il calore al prodotto.
- Conduzione: quando il calore viene trasmesso da un corpo solido all’altro se messi a contatto diretto tra di loro.
Le tre modalità di trasmissione del calore sono importanti ma svolgono ruoli diversi in funzione della tipologia di forno utilizzato (esempio: il forno a legna cuoce maggiormente per irraggiamento, mentre i forni ventilati per convenzione).
Il calore per conduzione e quello per irraggiamento sono i principali responsabili della crescita del prodotto dal basso: solo successivamente il calore si trasmette all’interno dell’impasto. La superficie del prodotto si scalda rapidamente rispetto all’interno, infatti, è molto importante bilanciare il calore ricevuto dalla platea del forno con quello ricevuto per irraggiamento dal cielo, in modo da ritardare la formazione della crosta prima che la mollica sia cotta, altrimenti l’interno rimarrà umido e pesante.
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Il ruolo del vapore
Nella maggior parte dei casi l’utilizzo del vapore viene utilizzato solo nella produzione del pane, ma può capitare che in diverse circostanze potrebbe essere utile la sua applicazione anche nella produzione di pizze tonde e in teglia.
Generalmente viene erogato nella camera di cottura quando il pane è stato appena infornato e condensa sulla superficie del prodotto a causa della differenza di temperatura tra il forno e la superfice dell’impasto.
Nelle prime fasi di cottura il vapore svolge numerose funzioni:
- Preserva l’estensibilità della superficie e permette l’espansione in volume, ritardando la formazione della struttura fissa e rigida
- Crea una superficie della crosta liscia e lucida
- Favorisce la penetrazione del calore all’interno della massa dell’impasto
Se non ci fosse il vapore in camera, la superficie dell’impasto sarebbe sottoposta a una rapida disidratazione, creando uno scudo sulla superficie del pane che impedirebbe la successiva espansione dell’impasto e l’adeguata evaporazione d’acqua dalle zone più interne della mollica. In assenza di vapore, lo strato superficiale di amido (la crosta) viene sottoposto a una parziale gelatinizzazione perché l’acqua evapora molto velocemente, in presenza di vapore invece l’umidità condensa sulla superficie dell’impasto, creando inizialmente una superficie porosa e nella fase successiva di cottura, grazie alla gelatinizzazione completa, forma una crosta lucida e brillante.
I processi che avvengono dopo la cottura sono collegati alla qualità della cottura ma soprattutto alla qualità del nostro impasto. Leggi l’articolo sul >>> Trasudamento e Raffermamento <<<
