Las amasadoras industriales de masa de pan podrían utilizar un rediseño basado en la física
Hay una cantidad específica de amasado para crear masa de pan de alta calidad, y los investigadores en Alemania están usando la física y las simulaciones para concentrarse en predecirlo.
Al hacer pan, es importante no amasar la masa en exceso, ya que esto da lugar a una masa densa y apretada debido a la reducción de la capacidad de absorción de agua, lo que perjudica su capacidad de ascenso. Pero los panaderos también quieren evitar el amasado insuficiente, ya que esto disminuye la capacidad de retención de gas. En Physics of Fluids, los investigadores en Alemania describen su trabajo explorando los cambios mecánicos y microestructurales locales que ocurren durante las diferentes etapas del proceso de amasado mediante simulación numérica. Esta imagen es una comparación de la superficie de la masa visualizada usando isosuperficies de la fracción matriz de la masa (izquierda) con capturas de pantalla grabadas con una cámara de alta velocidad durante el experimento de amasado en laboratorio.
Thomas Goudoulas, Technical University of Munich
Los panaderos llevan más de 6.000 años elaborando pan con cuatro ingredientes sencillos: harina, sal, agua y levadura. Además de utilizar ingredientes de alta calidad, el proceso de amasado y el tiempo de fermentación de la masa determinan en última instancia la calidad del pan.
Durante el amasado, el aire se incorpora a la matriz de la masa, que desarrolla la red de gluten que forma la estructura del pan. Es importante no amasar la masa en exceso, ya que esto conduce a una masa densa y apretada debido a la reducción de la capacidad de absorción de agua que perjudica su capacidad de ascenso. Pero los panaderos también quieren evitar el amasado por debajo de la masa, ya que esto disminuye su capacidad de retención de gas. A pesar de la necesidad de amasar correctamente, no existen herramientas para controlar automáticamente el proceso de amasado.
En Physics of Fluids, de AIP Publishing, investigadores de la Universidad Técnica de Munich describen su trabajo explorando los cambios mecánicos y microestructurales locales que ocurren durante las diferentes etapas del proceso de amasado mediante simulación numérica.
La masa de pan es un material complejo cuyas propiedades mecánicas se sitúan entre las de un líquido viscoso y un sólido elástico.
"Debido a su elasticidad, la masa supera las fuerzas gravitacionales durante el amasado y se desplaza hacia la barra giratoria, luego sube por ella. Si alguna vez ha utilizado una amasadora o mezcladora para hacer masa en su cocina, probablemente ha observado este fenómeno", dijo la coautora Natalie Germann.
Los investigadores están utilizando simulaciones por ordenador en 3D que consideran las propiedades viscosas y elásticas, así como la superficie libre formada entre el aire y la masa. A continuación, crean geometrías informáticas basadas en dibujos CAD de amasadoras industriales reales para obtener predicciones lo más cercanas posible a la realidad.
Estas simulaciones proporcionan información esencial sobre lo que está ocurriendo en el interior y en la superficie de la masa a lo largo del tiempo, como la incorporación de aire en la matriz, la formación de bolsas de masa y la rotura.
Esta es la primera simulación de amasado de masa en 3D conocida que se lleva a cabo dentro de una amasadora industrial.
"Los trabajos anteriores sólo consideraban las propiedades puramente viscosas de la masa de pan y limitaban sus simulaciones a geometrías extremadamente simplificadas, como la configuración de un cilindro concéntrico", dijo Germann.
En esos otros trabajos, sin tener en cuenta la elasticidad del material, faltan los efectos normales de las tensiones responsables del fenómeno de trepado de varillas.
"Nuestras simulaciones por ordenador mostraron que la mezcla vertical no es tan buena como la mezcla radial en la amasadora en espiral que consideramos en nuestro trabajo. En el futuro, el rendimiento de la mezcla puede mejorarse utilizando un brazo en espiral más curvado o dos brazos en espiral similares al amasado a mano".
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