Los panaderos han estado elaborando pan durante más de 6, 000 años con cuatro ingredientes simples:harina, sal, agua y levadura. Aparte de utilizar ingredientes de alta calidad, el proceso de amasado y la cantidad de tiempo que se le da a la masa para que suba determinan en última instancia la calidad del pan.

Durante el amasado, se incorpora aire a la matriz de la masa, que desarrolla la red de gluten que forma la estructura del pan. Es importante no amasar demasiado la masa, porque esto da lugar a una masa densa y compacta debido a una capacidad reducida de absorción de agua que perjudica su capacidad para subir. Pero los panaderos también quieren evitar el amasado insuficiente de la masa, porque esto disminuye su capacidad de retención de gas. A pesar de la necesidad de amasar bien, no existen herramientas para controlar automáticamente el proceso de amasado.

En Física de fluidos , 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 encuentran entre las de un líquido viscoso y un sólido elástico.

"Por su elasticidad, la masa supera las fuerzas gravitacionales durante el amasado y se mueve hacia la varilla giratoria, luego lo sube. Si alguna vez usó una amasadora o batidora para hacer masa en su cocina, probablemente hayas observado este fenómeno, "dijo la coautora Natalie Germann.

Los investigadores están utilizando simulaciones por computadora en 3-D que consideran propiedades viscosas y elásticas, así como la superficie libre formada entre el aire y la masa. Luego crean geometrías de computadora basadas en dibujos CAD de amasadoras industriales reales para obtener predicciones lo más cercanas a la realidad como sea posible.

Estas simulaciones proporcionan información esencial sobre lo que sucede dentro y en la superficie de la masa a lo largo del tiempo. como la incorporación de aire a la matriz, y formación y rotura de bolsas de masa.

Esta es la primera simulación conocida de amasado de masa en 3-D realizada dentro de una amasadora industrial.

"Los trabajos anteriores consideraron solo las propiedades puramente viscosas de la masa de pan y restringieron sus simulaciones a geometrías extremadamente simplificadas, como una configuración de cilindro concéntrico, "dijo Germann.

En esas otras obras, sin considerar la elasticidad del material, Los efectos de tensión normales responsables del fenómeno de escalada de cañas están ausentes.

"Nuestras simulaciones por computadora 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 se puede mejorar utilizando un brazo en espiral más curvado o dos brazos en espiral similares a los de amasar a mano ".