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Una mejor masa gracias a la física: un grupo de investigación de la Universidad Técnica de Munich – TUM (Alemania) llevó a cabo la primera simulación 3D de una masa de pan, sugiriendo mejores técnicas aplicables también a las plantas industriales.

Los panaderos elaboran pan desde hace más de 6.000 años con cuatro ingredientes sencillos: harina, sal, agua y levadura. Sin embargo, la calidad del pan no sólo viene determinada por la calidad del pan, sino también por la técnica de amasado, el tiempo y el entorno de la fermentación.

El proceso, que en la antigüedad parecía casi mágico, es en realidad bastante «trivial» desde el punto de vista científico: durante la masa, de hecho, el aire se incorpora a la matriz, desarrollando la red de gluten que forma la estructura del pan. Por lo tanto, es importante no sobrecargar la masa, ya que esto conduce a una masa densa, reduciendo la capacidad de absorción de agua y comprometiendo la capacidad de fermentación.

Pero los panaderos también quieren evitar poner poco material, porque esto reduce su capacidad de absorber el aire. Por lo tanto, la técnica es científicamente «simple», pero no es en absoluto trivial encontrar el medio adecuado. Actualmente, sin embargo, existen herramientas para controlar automáticamente el proceso de mezcla.

Los investigadores de la TUM realizaron la primera simulación en 3D de una masa de pan, describiendo los cambios mecánicos y microestructurales locales que se producen durante las diferentes fases del proceso de la masa, que es físicamente un material complejo cuyas propiedades mecánicas son «intermedias» entre las de un líquido viscoso y las de un elástico sólido.

«Debido a su elasticidad, la mezcla supera las fuerzas gravitacionales durante el proceso y se desplaza hacia la varilla giratoria, luego sube sobre ella. Quien 04quiera que usara una amasadora o una batidora para hacer la masa probablemente observó este fenómeno», explica Natalie Germann, coautora del estudio.

Los estudiosos simularon una masa en el ordenador considerando sus propiedades viscosas y elásticas, así como la superficie libre que se forma entre el aire y la propia masa: el sistema virtual creó entonces geometrías informáticas basadas en dibujos CAD de mezcladores industriales reales para obtener predicciones lo más cercanas posibles a la realidad.

«Los trabajos anteriores sólo consideraban las propiedades puramente viscosas de la masa de pan y limitaban sus simulaciones a geometrías extremadamente simplificadas como una configuración de cilindro concéntrico – continúa Germann – […] De esta manera, los efectos normales de tensión responsables del fenómeno de trepar sobre la barra giratoria están ausentes».

¿Sólo un estudio «curioso»? Mucho más, porque un conocimiento tan detallado, nunca antes logrado, también sugiere innovaciones técnicas, que pueden conducir a un pan de mejor calidad.

«Nuestras simulaciones por ordenador han demostrado que la mezcla vertical no es tan buena como la mezcla radial que hemos considerado en nuestro trabajo – concluye el investigador – En el futuro, el rendimiento de la mezcla podría mejorarse utilizando un brazo en espiral más curvo o dos brazos en espiral similares a los brazos humanos.