Une meilleure pâte grâce à la physique : un groupe de recherche de l'Université technique de Munich - TUM (Allemagne) a réalisé la première simulation 3D d'une pâte à pain, suggérant de meilleures techniques également applicables aux installations industrielles
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Une meilleure pâte grâce à la physique : un groupe de recherche de l'Université technique de Munich - TUM (Allemagne) a réalisé la première simulation 3D d'une pâte à pain, suggérant de meilleures techniques également applicables aux installations industrielles.
Les boulangers fabriquent du pain depuis plus de 6.000 XNUMX ans avec quatre ingrédients simples : farine, sel, eau et levure. Là qualité du pain cependant, il n'est pas déterminé uniquement par la qualité de ceux-ci, mais aussi par la technique de pétrissage, le temps et l'environnement du levain.
Le processus, qui dans les temps anciens ressemblait presque à de la magie, est en fait assez "banal" d'un point de vue scientifique : pendant la pâte, en effet, l'air s'incorpore à la matrice, développant le réseau de gluten qui forme la structure de la pain. Il est donc important de ne pas surcharger la pâte, car cela conduit à une pâte épaisse, réduisant la capacité d'absorption d'eau et compromettant la capacité de levage.
Mais les boulangers veulent aussi éviter de mettre peu de matière, car cela réduit sa capacité à absorber l'air. La technique est donc scientifiquement "simple" mais il n'est pas du tout anodin de trouver le bon moyen. Actuellement, cependant, il existe des outils pour contrôler automatiquement le processus de pétrissage.
Les chercheurs de TUM ont fait le première simulation 3D d'une pâte à pain, décrivant les changements mécaniques et microstructuraux locaux qui se produisent au cours des différentes phases du processus de mélange, qui est physiquement un matériau complexe dont les propriétés mécaniques sont "intermédiaires" entre celles d'un liquide visqueux et celles d'un solide élastique.
« En raison de son élasticité, la pâte surmonte les forces gravitationnelles pendant le processus et se déplace vers la tige rotative, puis grimpe dessus. Quiconque a utilisé un pétrin ou un mixeur pour faire la pâte a probablement observé ce phénomène" Spiega Natalie Germann, co-auteur de l'étude.
Les chercheurs ont simulé une pâte par ordinateur en tenant compte de ses propriétés visqueuses et élastiques, ainsi que de la surface libre qui se forme entre l'air et la pâte elle-même : le système virtuel a ensuite créé des géométries informatiques basées sur des dessins CAO de vrais mélangeurs industriels pour obtenir des prévisions au plus proche de la réalité.
« Les travaux antérieurs ne considéraient que les propriétés purement visqueuses de la pâte à pain et limitaient leurs simulations à des géométries extrêmement simplifiées comme une configuration de cylindres concentriques - poursuit Germann - [...] Ainsi les effets de contraintes normales responsables du phénomène d'escalade sur le pôle tournant ".
Juste une étude "curieuse" ? Bien plus, car une compréhension aussi détaillée, jamais réalisée auparavant, suggère également innovations techniques, ce qui peut conduire à un pain de meilleure qualité.
"Nos simulations informatiques ont montré que le mélange vertical n'est pas aussi bon que le mélange radial que nous avons considéré dans nos travaux - conclut le chercheur - A l'avenir, les performances de mélange pourraient être améliorées en utilisant un bras en spirale plus incurvé ou deux bras en spirale similaires aux bras humains ».
L'ouvrage a été publié le Physique des fluides.
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