Fibrele vegetale constituie unul dintre cei mai importanţi aditivi alimentari, din perspectiva efectelor nutriţionale şi funcţionale pe care le produc la nivelul organismului uman.
Fibrele de grâu şi secară sunt implicate în combaterea constipaţiei şi legarea acizilor biliari, în prevenirea apariţiei cancerului de colon, reducerea riscului apariţiei maladiilor cardiovasculare şi diabetului, cu efecte benefice asupra potenţialului apariţiei cancerului mamar, respectiv în creşterea cantităţii de hormoni estrogeni excretaţi în fecale.
Fibrele din tărâţa de orez intervin în buna funcţionare a colonului, reducerea nivelului colesterolului şi prevenirea hiperlipidemiilor.
Fibrele NSP (NON-STARCH POLYSACCHARIDES), cum sunt: hemiceluloza, substanţele pectice, inulina, guma agar agar etc, influenţează metabolismul glucozei (Izzo, M., Franck, A., 1998).
Conform definiţiei date de Hipsley în 1953, fibrele alimentare cuprind acele substanţe de origine vegetală, care rezistă atacului enzimelor umane.
Fibrele alimentare pot fi clasificate în funcţie de compoziţia lor chimică, respectiv în funcţie de natura lanţurilor principale şi secundare care le formează, în: celuloze (au ca lanţ principal un polimer de glucoză, liniar), hemiceluloze (cu lanţ principal şi secundar heterogen, constituite din resturi de manoză, glucoză, galactoză, xilanoză, arabinoză), pectine (cu lanţ principal format din resturi de acid galacturonic, cu grad de metilare variabil), mucilagii (lanţuri
principale formate din galactoză – manoză, glucoză – manoză, arabinoză – xiloză, acid galacturonic etc), gume (galactoză, acid glucuronic – manoză, acid galacturonic, glucoză), polizaharide din alge sau lignine (Leonte, M., 2001, 2002).
Sursele de provenienţă a fibrelor, sunt diverse: fructe şi legume (din ţesutul parenchimatos, vascular sau epidermal), cereale şi produse cerealiere (ţesutul parenchimatos sau învelişul seminal parţial lignificat), seminţe leguminoase (cotiledoane de mazăre).
De asemenea, o serie de fibre pot fi produse de prelucrare a industriei de aditivi (gumele alimentare, alginaţii, carrageenanii, amidonurile modificate etc).
Fibrele alimentare, în funcţie de solubilitatea în apă pot fi: solubile (pectinele, gumele şi mucilagiile) sau insolubile (lignina, celuloza şi hemiceluloza).
Fibrele naturale din tărâţă de grâu, soia, orz, malţ epuizat, nu îmbunătăţesc volumul, textura şi aspectul miezului, în schimb, aroma şi gustul miezului sunt superioare. La adaosul în proporţie de până la 20 % de fibre, tendinţa de scădere este nesemnificativă, în timp ce la 40 – 50 %, pâinea obţinută este necorespunzătoare (IzzoM., Franck, A., 1998).
Adaosul de fibre purificate, precum microceluloza cristalină, în proporţie de 20 – 30 %, nu modifică semnificativ caracteristicile de volum, porozitatea şi elasticitatea produsului finit, dar gustul devine fad. Adaosul de fibre determină prelungirea prospeţimii şi diminuarea ratei de învechire a produselor de panificaţie. Folosirea a 1,5 % fibre de sfeclă, determină creşterea cu 20 % a prospeţimii produselor de panificaţie, comparativ cu cele fără adaos.
Adaosul de fibre la făină, determină, o serie de modificări ale parametrilor tehnologici ai acesteia, modificări care afectează în mod direct, calitatea produselor finite. Principalul efect al adaosului de fibre în produsele de panificaţie se referă la scăderea volumului acestora. Scăderea volumului pâinii se datorează, reducerii conţinutului procentual de gluten din aluat şi implicit reducerii capacităţii aluatului de a reţine gazele de fermentaţie. Studiile efectuate în acest sens, au arătat că la un adaos de până la 7 % material bogat în fibre, volumul pâinii descreşte proporţional cu reducerea conţinutului de proteine glutenice. Peste această valoare, volumul pâinii scade cu o rată mai mare decât cea teoretică (datorată scăderii conţinutului de proteine glutenice) (Chen, H., Rubenthaler, G.I., Leung, H.K., Baranowski, J.D., 1988).
Acest fenomen se explică, prin deteriorarea mecanică a peliculelor glutenice de către fibrele din aluat. În sprijinul acestei idei, vine şi observaţia că materialele fibroase, cu granulozitate mică reduc volumul pâinii, într-o măsură mai mică decât cele cu granulozitate mai mare. De asemenea, studii de microscopicitate au relevat că la pâinea cu fibre, structura fină a miezului formată de filamente şi pelicule subţiri, caracteristcă pâinii fără fibre, este absentă (Bordei, D., T. Fotini, Toma Maria, 2000).
O altă ipoteză, sugerează ca în prezenţa fibrelor, datorită competiţiei pentru apă din aluat, proteinele glutenice nu se hidrateaza suficient, astfel încât reţeaua glutenică se formează într-o proporţie mai mică.
Urmărindu-se variaţia volumului aluatului la coacere, s-a observat că aluatul cu fibre, î-şi măreşte mai puţin volumul decât cel fără fibre, acest fapt fiind pus pe seama fixării mai rapide a formei şi volumului pâinii, datorită gelatinizării mai rapide a amidonului, ca urmare a cantităţii mai mari de apă din aluatul cu fibre (Horimoto, Y., Durance, T., Nakai, S., Lukow, O.M., 1995).
Fibrele influenţează şi prelucratibilitatea aluaturilor. Ca urmare a reducerii conţinutului de gluten, aluatul devine mai lipicios la aceiaşi consistenţă, fiind mai dificil de prelucrat.
Pot apărea complicaţii şi datorită aportului de compuşi chimici, încărcăturii microbiene sau enzimelor cu care vin fibrele în aluat. Astfel, amilazele sau proteazele exogene pot determina o slăbire suplimentară a aluatului ceea ce determină obţinerea unor produse cu miez lipicios, umed şi cu volum necorespunzător (Popa N. C., Câmpeanu Gh., Tamba-Berehoiu R., Popescu S., Cristea I, 2007). Unul dintre cele mai des întâlnite incoveniente de natură microbiană este apariţia aşa numitei « boli a întinderii pâinii », provocată de Bacillus mesentericus.
Majoritatea fibrelor determină creşterea capacităţii de hidratare a făinii, ceea ce din punct de vedere economic, se constituie într-un avantaj deoarece din aceiaşi cantitate de făină se pot obţine mai multe produse.
Fibrele reţin mai bine apa în produsul finit, ceea ce diminuează rata de învechire a pâinii.
Pentru realizarea unei absorbţii optime a apei de către amestecul făină – fibre, se recomandă hidratarea anterior introducerii fibrelor în procesul tehnologic, a acestora. Hidratarea se poate face la rece sau la cald. Hidratarea la rece are efecte mai bune decât hidratarea la cald, fiind imperios necesară în cazul în care acestea se introduc în maia (Stauffer, C.E., 1990).
Alte soluţii pentru optimizarea tehnologiilor de obţinere a produselor de panificaţie cu adaos de fibre, sunt : mărunţirea fibrelor, pânensiuni mai mici de 750 m, fermentarea prealabilă a fibrelor, adaosul de gluten vital la aluat, astfel încât să se compenseze scăderea conţinutului de proteine glutenice, adaosul de emulgatori ionici (Datem 0,5 %), adaosul de agenţi oxidanţi (acid ascorbic), adaosul de lipoxigenază (făină de soia 0,5 – 1 %), adaosul de hemicelulaze.
Datorită conţinutului mai mare de apă al aluaturilor cu fibre, este necesară coacerea acestora la o temperatură mai scăzută decât pâinea normală şi un timp mai îndelungat (Bordei, D., T. Fotini, Toma Maria, 2000).
Revista electronică de morărit și panificație 