Le tipologie di impasto che si possono realizzare in cucina sono molte e diversificate. Gli impasti possono prevedere l’innalzamento di volume oppure no e questo dipende dal prodotto che si intende realizzare, dall’inserimento o meno di agenti lievitanti e infine dal processo operativo eseguito.
La lievitazione, che consiste nell’innalzamento dell’impasto crudo o cotto, può essere ottenuta inserendo al suo interno un agente lievitante chimico o biologico, oppure per effetto fisico. Lo sforzo meccanico-fisico, riempie il composto o l’impasto di aria, effetto che accade quando si monta il burro con lo zucchero o le uova. Un esempio sono le meringhe.
Praticamente, vengono generate piccole sacche d’aria che sortiscono un effetto voluminoso al composto che poi nel forno viene fissato con il calore. Un altro esempio, è l’incorporazione di aria nel pan di spagna che, per la maggior parte delle ricette tradizionali non richiede presenza di lievito. Gli albumi e i tuorli vengono montati fino a quando non triplicano il loro volume divenendo così morbidi e spugnosi. Gli eventuali ingredienti aggiuntivi rimanenti, vengono inseriti manualmente e mescolando lentamente, mantenendo il più possibile l’aria nella pastella, cercando di evitare di smontarla. In fase di cottura, le bollicine che si saranno formate vengono espanse e trattenute, per effetto del potente calore, provocando così l’aumento di volume grazie anche alla capacità delle proteine, di legarsi tra loro formando una struttura spugnosa e stabile. A temperature superiori a quella di coagulazione delle proteine dell’uovo (generalmente variabile e di poco inferiore ai 100°C), la struttura si irrigidisce impedendo che il dolce raffreddandosi si sgonfi. Anche grassi ed emulsionanti influenzano la capacità dell’impasto di aumentare il volume durante la cottura: un esempio è rappresentato dalla pasta sfoglia, ottenuta ripiegando più volte un impasto molto grasso su sé stesso. Durante la cottura, a causa dell’umidità contenuta nelle sfoglie e grazie alla presenza di burro, si forma del vapore acqueo che viene trattenuto dagli strati di grasso dando luogo ad una sorta di barriera che provoca il rigonfiamento tra le varie lamine ottenute. Si ottiene così la classica struttura detta “a fisarmonica”. tipica degli impasti sfogliati privi di lievito.
Tra le miscele di impasti, i più semplici sono costituiti da farina e acqua.
Ulteriori ingredienti aggiuntivi includono:
- Sale
- Zucchero
- Latte
- Grassi
- Uova
- Agenti lievitanti
- Aromatizzanti
- Additivi (nel caso di prodotti commerciali)
Gli ingredienti contenuti in una miscela di farina possono essere distinti in secchi (farina, zucchero, sale e polveri o agenti lievitanti) e liquidi (acqua, latte, grassi e uova).
I tipi e le proporzioni degli ingredienti, determinano la struttura, il volume, il gusto, la consistenza, l’aspetto e infine, il valore nutritivo del prodotto finito.
Esiste un’enorme varietà di prodotti da forno realizzati con la farina. Alcuni esempi sono: Pane fresco – contenente lievito – (pagnotte, panini, pane arabo o pita, bagel, muffins, pizze, crostini, grissini, crackers, salatini, ciambelleecc.), Pane non lievitato (piadine, pancake, crepes, waffle, paste sfoglie salate, focaccine, ecc.), Torte dolci, Torte salate, Biscotti, focacce, pizze ecc.
Gli agenti lievitanti utilizzati nei prodotti da forno, noti anche come lieviti, conferiscono al prodotto finito leggerezza, volume, palabilità. I prodotti da forno lievitati sono generalmente più porosi e teneri rispetto a quelli non lievitati o comunemente definiti biscottati (cotti generalmente due volte). Durante la cottura, il calore trasforma, chimicamente e fisicamente la materia iniziale, che a cottura ultimata assume un aspetto totalmente diverso da quello precedente.
Il burro si scioglie, il liquido diviene vapore, le molecole si muovono molto più velocemente per reazione termodinamica e il tutto provoca una evidente espansione che poi è alla base fisico-meccanica del processo di lievitazione.
In merito alle reazioni chimico-fisiche che avvengono durante la cottura del pane, potete approfondire visitando anche questa pagina (Cottura del pane e reazioni chimico fisiche – vai al link).
I principali elementi di produzione di gas nei prodotti da forno sono:
- L’Aria
- Il Vapore
- Il diossido di carbonio
Come spiegato nella introduzione a questo articolo, l’aria consente ad un prodotto di lievitare fisicamente mediante sforzo fisico-meccanico che spesso viene determinato da strumenti tipo fruste o lame presenti nei robot, nei frullatori e nelle impastatrici. Sappiamo che nell’atmosfera circostante, l’aria è prima di tutto un gas aeriforme, composto principalmente da gas e vapore. All’interno degli impasti essa viene intrappolata, oltre che dai macchinari, mediante diversi ulteriori processi fisico-meccanici
- Setacciatura
- Pieghe
- Impastamenti
- Miscelazioni manuali
Quando riscaldata, l’aria si disperde e si espande tuttavia, non tanto quanto l’acqua che forma vapore. Le piccole bolle d’aria che si sono formate all’interno di un impasto mediante attrito meccanico, vengono distribuite uniformemente durante la miscelazione. Durante la cottura, il vapore e il diossido di carbonio che vengono generati, si muoveranno velocemente all’interno delle bolle d’aria, ingrandendole. Questo spiega perché alcuni composti non ben miscelati o montati si presentano poi aventi trama grossolana, volume insufficiente e con bolle relativamente minute. Gli impasti miscelati eccessivamente possono accumulare troppa aria che si espande, durante la cottura, in superficie, tendendo però a diventare deboli e sottili e provocando il collasso, con relativa perdita in volume. Per una buona riuscita del prodotto è sempre bene trovare il giusto equilibrio tra il processo meccanico e il mix degli ingredienti impiegati.
L’anidride carbonica
Due sono le fonti di accumulo di anidride carbonica negli impasti: durante la fermentazione del lievito, agente lievitante biologico e durante la lievitazione chimica. Il Pane e i dolci lievitati sono esempi di prodotti da forno che fanno affidamento sull’anidride carbonica che innalza il volume degli impasti.
La fermentazione
I prodotti a lievitazione naturale di tipo biologico si ottengono mediante processi fermentativi, derivanti dall’impiego di lieviti o da fermentazioni batteriche (la pasta madre è un esempio di fermentazione batterica) che producono acido acetico e lattico grazie alla presenza dei lattobacilli e dei lieviti, naturalmente presenti nella farina e nell’acqua.
Curiosità: La farina non sterilizzata contiene abbastanza microrganismi per popolare un nuovo starter di pasta acida. In uno studio condotto dall’American Association of Cereal Chemists nel 1978, la conta batterica presente in 54 campioni di frumento variava da 870 a 3.100.000 per grammo. Nella maggior parte dei campioni, la conta dei funghi era inferiore alla conta batterica, ma comunque presente. Durante la realizzazione di un documentario del National Geographic, un uomo di nome Ed Wood (autore di “World Sourdoughs From Antiquity”) tentò di stabilire un antipasto con farina sterilizzata. Ebbene, ha fallito ripetutamente. Sebbene alcuni dei suoi campioni siano riusciti nella coltivazione, si è concluso che la farina sterilizzata riduce drasticamente le probabilità di avviare una nuova coltura nella maggior parte dei casi.
La fermentazione lattica conferisce particolare gusto e aromi ai lievitati mentre i lieviti, producono soprattutto sostanze di tipo alcolico e acetico in un rapporto LAB/lieviti 100:1. Le cellule del lievito sono microrganismi unicellulari molto molto piccoli, ghiotti di glucosio (uno zucchero largamente sintetizzato durante il processo di glicolisi, derivante dalla scissione dell’amido in zuccheri più semplici). Quando l’energia viene rilasciata sotto forma di zuccheri, il lievito se ne nutre e si riproduce espellendo anidride carbonica.
Il lievito è un organismo che viene impiegato per il pane da millenni tuttavia, solo nell’800 fu dimostrato definitivamente che si trattava di un essere vivente, necessario a favorire la fermentazione delle bevande e del pane. (In merito a questo argomento puoi leggere anche l’articolo dedicato che ho scritto relativamente alla ri-scoperta del lievito). Privo di amilasi, non è il lievito a poter scindere l’amido in zucchero, come mi è capitato talvolta di leggere da qualcuno. Il lievito è senz’altro coinvolto nella scissione degli zuccheri per la formazione di anidride carbonica e alcol, processo durante il quale vengono espletati numerosi passaggi (produzione di CO2+ acidi + alcool + energia e aromi finali). L’alcol evapora sotto forma di gas il quale si espande durante la cottura determinando l’ulteriore rigonfiamento del prodotto in forno. Altro tipo di agente lievitante molto antico è la pasta di riporto, tradizionalmente prodotta dalla fermentazione prolungata di un “vecchio” impasto (24 ore a temperatura ambiente) trattenuto da una parte di un impasto precedente.
Una coltura di lievito pura deriva dal Saccharomyces cerevisiae (ne ho parlato più approfonditamente qui) le cui tipologie utilizzate dai panettieri/fornai artigiani sono:
- Lievito compresso – umido e confezionato in blocchi
- Lievito secco attivo – granuli secchi da idratare ed attivare
- Lievito istantaneo – può essere usato istantaneamente e aggiunto direttamente alla farina omettendo l’impiego di acqua
Fattori che influenzano la fermentazione del lievito sono:
- Temperatura dell’impasto (a 0/1°C sospende la sua attività fermentativa; a +4°C rallenta la sua attività fermentativa mentre inizia ad essere abbastanza attivo al raggiungimento dei 10°C; a circa 50°C, la fermentazione rallenta poiché le cellule di lievito iniziano a morire. La sua temperatura ottimale di fermentazione è a 25-28°C).
Quantitativo di sale (una maggiore quantità di sale, darà luogo ad una attività fermentativa rallentata)
Quantità di zucchero (lo zucchero favorisce la fermentazione tuttavia, una quantità eccessiva di zucchero può rallentare a sua volta la fermentazione). - Tipo di zucchero (saccarosio, glucosio e fruttosio favoriscono ampiamente la fermentazione; con presenza di maltosio fermenta più lentamente ma fornisce più zuccheri; con il lattosio non fermenta o fermenta pochissimo).
- Il pH dell’impasto ottimale per la fermentazione del lievito di birra è compreso in un range che va da 4 a 6, oltre questo intervallo il tasso di fermentazione rallenta.
- Presenza di agenti antimicrobici come ad esempio il calcio proprionato (in qualità di conservante alimetare impiegato nel settore industriale), previene la crescita di muffe, rallenta o ferma la riproduzione dei lieviti.
- Lapresenza di spezie (la maggior parte delle spezie, compresa la cannella, ha una forte attività antimicrobica e può talvolta rallentare la fermentazione del lievito.
- Contenuto di elevate quantità di cloro nell’acqua (il cloro è un agente antimicrobico e pertanto, elevati livelli di cloro nell’acqua possono inibire le fermentazioni mentre valori irrilevanti non producono alcun effetto negativo.
- I sali di ammonio e i sali di calcio invece, favoriscono le fermentazioni.
- Più presenza di lievito, vuol dire accelerare la fermentazione. Tuttavia, una grande quantità di lievito non è suggerita poiché, al di là di non cosentire allo sfarinato un completamento corretto del processo di maturazione, può aggiungere al prodotto finito un sapore esasperato e anche abbastanza indesiderato oltre che, consumare tutto lo zucchero utile ai lieviti ed inibire la fase di caramellizzazione nel forno, compresa la reazione di Maillard.
- Tipologia di lievito (diversi tipi di lievito fermentano a ritmi diversi)
Gli agenti lievitanti di tipo chimico
I lieviti chimici si attivano in presenza di umidità o calore, emettendo gas. I lieviti chimici si distinguono principalmente in:
- Bicarbonato di sodio
- Polvere da forno o backing soda (bicarbonato combinato con uno o più acidi), principalmente impiegata per i prodotti dolci
- Ammoniaca, utilizzata maggiormente nella cucina europea e orientale
Il Bicarbonato di sodio emette gas in presenza di umidità e calore ma per produrre anidride carbonica sufficiente per la lievitazione, è necessario impiegarne una notevole quantità. L’elevata quantità di bicarbonato di sodio produce un’alterazione del colore (giallo o verde) e un forte aroma chimico abbastanza salato derivante dai residui di carbonato. Difatti quando viene impiegato, viene usato parallelamente ad un acido come l’acido tartarico o cremore di tartaro, aceto, yogurt o limone. La reazione acido-basica è determinata dal bicarbonato di sodio + acido CO2 + acqua + residui di sale. Gli acidi presenti, fungono da reagenti che, in presenza di umidità, sprigionano gas lievitante rilasciato dal diossido di carbonio. Quando viene aggiunto molto bicarbonato ai prodotti da forno, il bicarbonato di sodio e il sale residuo contribuiscono alla fuoriuscita di aromi poco desiderabili e in alcune circostanze, la rosoltaura è anche troppo eccessiva e può divenire nociva per l’elevata presenza di acrilammide.
Gli ingredienti più comunemente impiegati assieme al bicarbonato sono: burro, Yogurt, panna acida, frutta e succhi di frutta, aceto, sciroppi, inclusi melassa, miele, zucchero di canna, cioccolato amaro e cacao in polvere. Il contenuto acido degli ingredienti citati può variare e quindi la qualità dei prodotti può subire delle variazioni. Il latticello, la panna acida e lo yogurt, invecchiando, aumentano man mano la loro acidità tendendo a reagire quasi immediatamente quando uniti al bicarbonato. La pastella o il composto, presenta una scarsa tolleranza alla resistenza nel tempo per cui una volta preparata e immediatamente dopo la miscelazione deve essere cotta per evitare la perdita di gas in cottura e la formazione di macchie antiestetiche molto simili a piccoli puntini di muffa, anche se non lo è. Tutte le polveri lievitanti instantanee per dolci esistenti sul mercato contengono bicarbonato di sodio, uno o più acidi (sotto forma di sali) e amido (per assorbire l’umidità). I sali rilasciano l’acido una volta dissolti in acqua. Ad esempio, il cremor tartaro, detto anche acido tartarico, è un sale acido e quando viene sciolto nella pastella o all’interno di un impasto, reagisce a contatto con il bicarbonato di sodio e libera il diossido di carbonio.
Lo zucchero e le sue funzioni
Di zucchero ho già parlato qui e qui. Le sue funzioni possono essere riassunte come segue: favorisce la colorazione della crosta esterna del prodotto cotto ma un elevato impiego elevato di zucchero potrebbe provocare nel prodotto un’implosione, con perdita di volume, una texture grossolana e gommosa e restituendo un prodotto troppo dolce, secco e meno friabile.
Il sale
Anche del sale ho già scritto abbastanza ampiamente in questo articolo. E’ comunemente usato per la conservazione degli alimenti. Conferisce loro sapore, rallenta le fermentazioni, rinforza la maglia o rete glutinica e va impiegato con parsimonia e, possibilmente seguendo i suggerimenti legislativi che prevedono l’impiego max del 1.8/2%. Le tipologie di sale più comunemente impiegate sono: sale da tavola addizionato di sodio, sale marino non raffinato, sale leggero o cloruro di potassio e il comunissimo sale da cucina. Ci sono poi altre tipologie di sale in commercio, un esempio è il Sale Rosa dell’Himalaya, il sale nero di Cipro ecc. che difficilmente vengono impiegati nei prodotti commerciali, se non in alcune particolari situazioni che esulano dall’argomento trattato in questa sede.
Una piccola quantità di sale viene spesso aggiunta direttamente alle miscele di farina per aromatizzare e migliorare il volume, la consistenza e l’uniformità della struttura della mollica del pane o per prolungare le fermentazioni e la durata di conservazione degli alimenti. Un prodotto cotto, privato del sale, tende inoltre ad essere insipido. IOltre a svolgere un importante ruolo nella formazione dell’impasto, il sale regola la solubilità dello stesso e agisce sulla capacità di formazione del glutine, rendendo l’impasto più flessibile. Nella produzione di pane contenente lievito, il sale aiuta nel controllo delle fermentazioni e rende l’impasto meno viscoso. La presenza di troppo sale potrebbe inibire l’attività del lievito, riducendo la quantità di diossido di carbonio e diminuendo quindi il volume della pagnotta, producendo altresì una texture abbastanza irregolare.
Liquidi
I liquidi sono necessari ad idratare la farina e per gelatinizzare l’amido in cottura. Negli impasti semplici o più comuni, acqua e latte sono i liquidi più impiegati.
L’acqua permette la formazione del glutine, agisce come solvente per gli ingredienti secchi, attiva il lievito, crea umidità durante la lievitazione, funge da solvente e reagente e produrre anidride carbonica. Per quanto riguarda l’acqua, vi esorto a leggere questa pagina “Il ruolo dell’acqua negli impasti“.
Per quanto riguarda il latte, sebbene non sia sempre necessario includerlo in un impasto, è spesso raccomandato per alcune ricette poiché migliora l’insieme delle qualità del prodotto e rende più morbida la texture. Il late, contiene proteine, grassi, sali minerali, lecitina (che è un emulsionante naturale) e lattosio, che pur non essendo utile al lievito, è utile comunque a favorire la colorazione. Oltre al latte, ulteriori miglioranti naturali sono i suoi derivati come burro, yogurt e panna acida o ancora, i formaggi freschi, impiegati per lo più nei pani speciali o tradizionalmente tipici.
Il latte, assieme all’acqua, contribuisce alla diluizione dell’impasto, aggiunge sapore e nutrienti al prodotto (proteine, vitamine del gruppo B e calcio), contiene composti che aiutano a conferire una consistenza vellutata e talvolta soffice o cremosa. Nel pane, contribuisce allo sbiancamento della mollica, la crosta risulta più dorata, il volume è maggiorato. Negli impasti semplifica la modellazione, riduce la viscosità trattiene meglio i gas (risultato che si ottiene grazie alla presenza di grassi e lecitina).
Nota – Se un impasto contiene troppo liquido, il prodotto cotto trattiene più umidità residua, il volume ne risente e la presenza di troppa umidità relativa può dar luogo ad una retrogradazione precoce, oltre che, naturalmente, favorire la formazione di muffe e batteri.
I grassi
Se presenti, influenzano lo sviluppo del glutine creando un film protettivo che scherma il prodotto. Restituiscono tuttavia un interno più tenero e una maggiore croccantezza e friabilità, se non eccessivi nel dosaggio. Maggiore è il contenuto di grassi, minori sono i “fili” sviluppati dal reticolo glutinico e più morbido e più flessibile sarà l’impasto che ne deriva. Le tipologie di grassi impiegati nei prodotti da forno sono burro, margarina, olii, lardo e strutto.
Le funzioni del grasso comprendono reazioni che si riversano nella morbidezza o sofficità, in maggior volume e struttura, sapore, colore e resistenza alle alterazioni nel tempo. Durante la cottura, le bolle d’aria che circondano il grasso si dilatano meno facilmente e durante l’espansione, le schiume presenti all’interno dell’impasto, vengono intrappolate con maggior facilità. Alcuni prodotti da forno contenenti scarso quantitativo di grassi potrebbero tuttavia espellere grasso durante la manipolazione, rendendo difficoltosa la lavorazione e compromettendo la riuscita del prodotto finale. La sfogliatura, ad esempio, che non sempre necessita di agenti lievitanti aggiunti consiste nell’innalzamento del prodotto, determinato dal grasso incorporato. Aroma e il colore sono influenzati dalla quantità e dal tipo di grasso impiegato che agisce inoltre come emulsionante, previene la ri-cristallizzazione dell’amido e pertanto, come già detto prima, ne ritarda la retrogradazione. Un eccesso di grasso rende i pastelli troppo fluidi, indebolisce la struttura glutinica e riduce il volume del prodotto finito. In tal caso, l’impasto diviene resistente e presenta difficoltà ad espandersi poi in cottura.
Le uova
Le uova vengono aggiunte ad un impasto affinché la sua struttura possa essere migliorata. Offrono un ottimo contributo nella fase di lievitazione, aiutano nella colorazione e conferiscono al prodotto finito un gusto molto gradevole. La coagulazione delle proteine dell’uovo, durante la cottura, fa si che la compattezza del prodotto aumenti, il prodotto lievita meglio e, nelle montate, l’aria incorporata nelle uova sbattute, favorisce la lievitazione fisica. Quando riscaldato, l’uovo liquido si trasforma in vapore e il prodotto viene espanso in altezza volumetrica. I tuorli d’uovo aggiungono sapore, sostanze nutritive e colore, ritardano la fase di raffermamento e la funzione emulsionate delle uova, impedisce la ri-cristallizzazione dell’amido. L’aspetto del prodotto cotto migliora notevolmente e se prima della cottura, un prodotto necessita di essere pennellato in superficie, si ottiene un effetto lucido molto gradevole alla vista. La presenza di percentuali elevate di uova tuttavia, rendono la texture del prodotto molto densa o compatta e pesante, resistente e talvolta gommosa. Uno scarso impiego di uova, in alcuni prodotti invece, può causare una perdita volumetrica in cottura, scarsa resistenza strutturale, scarsa colorazione e sapore.
