Os padeiros fabricam pão há mais de 6, 000 anos com quatro ingredientes simples:farinha, sal, água e fermento. Além de usar ingredientes de alta qualidade, o processo de amassamento e o tempo que a massa leva para crescer determinam a qualidade do pão.

Durante a amassamento, o ar é incorporado na matriz da massa, que desenvolve a rede do glúten que forma a estrutura do pão. É importante não amassar demais a massa, porque isso leva a uma massa densa e apertada devido a uma capacidade reduzida de absorção de água que prejudica sua capacidade de crescer. Mas os padeiros também querem evitar mal amassar a massa, porque isso diminui sua capacidade de retenção de gás. Apesar da necessidade de amassar da maneira certa, não existem ferramentas para controlar automaticamente o processo de amassamento.

No Física dos Fluidos , pesquisadores da Universidade Técnica de Munique descrevem seu trabalho explorando as mudanças mecânicas e microestruturais locais que ocorrem durante os diferentes estágios do processo de amassamento por meio de simulação numérica.

A massa de pão é um material complexo cujas propriedades mecânicas estão entre as de um líquido viscoso e de um sólido elástico.

"Por causa de sua elasticidade, a massa supera as forças gravitacionais durante o amassamento e se move em direção à haste giratória, então sobe. Se você já usou uma amassadeira ou batedeira para fazer massa em sua cozinha, você provavelmente observou esse fenômeno, "disse a co-autora Natalie Germann.

Os pesquisadores estão usando simulações de computador 3-D que consideram propriedades viscosas e elásticas, bem como a superfície livre formada entre o ar e a massa. Em seguida, eles criam geometrias de computador com base em desenhos CAD de amassadores industriais reais para obter previsões o mais próximo possível da realidade.

Essas simulações fornecem informações essenciais sobre o que está acontecendo dentro e na superfície da massa ao longo do tempo, como a incorporação de ar na matriz, e formação e separação de bolsões de massa.

Esta é a primeira simulação 3-D conhecida de amassamento de massa conduzida em uma amassadeira industrial.

"Trabalhos anteriores consideravam apenas as propriedades puramente viscosas da massa de pão e restringiam suas simulações a geometrias extremamente simplificadas, como uma configuração de cilindro concêntrico, "disse Germann.

Nessas outras obras, sem considerar a elasticidade do material, os efeitos normais do estresse responsáveis ​​pelo fenômeno da escalada na haste estão ausentes.

"Nossas simulações de computador mostraram que a mistura vertical não é tão boa quanto a mistura radial no amassador espiral que consideramos em nosso trabalho. No futuro, o desempenho da mistura pode ser aprimorado com o uso de um braço em espiral mais curvado ou dois braços em espiral semelhantes ao amassamento à mão. "