La termoregolazione nella lavorazione industriale degli impasti

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La termoregolazione degli impasti industriali è un argomento su cui ultimamente si sono puntati i riflettori delle aziende produttrici alla ricerca di nuove soluzioni. Le vecchie soluzioni si stanno rivelando inadeguate ai crescenti livelli di automazione e di attenzione al prodotto da parte dei consumatori.

Partiamo dalle basi per analizzare il problema e le soluzioni adottate finora nel mondo della produzione alimentare: il raffreddamento degli impasti permette di controllare la temperatura dei prodotti alimentari durante la fase di impasto, soprattutto nei mesi estivi, quando la temperatura esterna è più elevata. Essendo gli impasti composti principalmente da farina, lieviti, acqua e sale con l’aggiunta di altri ingredienti quali uova, grassi, zucchero, aromi, le combinazioni chimiche e fisiche di questi componenti durante l’impasto a causa dell’attrito tra frusta e impasto provocano un aumento della temperatura del prodotto.

Per evitare il decadimento della qualità del prodotto finale causato dal riscaldamento dovuto all’attrito, evitare la lievitazione durante la fase dell’impasto, migliorare la lavorabilità dell’impasto è fondamentale la termoregolazione tramite tecniche di raffreddamento.

Le tecniche di raffreddamento degli impasti industriali

In estate nelle aziende fa molto più caldo e, se non si dispone di magazzini o silos condizionati o refrigerati, può essere molto difficile anche riuscire a controllare la temperatura delle farine.

La diffusione dei refrigeratori di acqua consente di risolvere in parte i problemi, ma capita spesso che non si riesca a mantenere il controllo delle temperature di fine impasto. Le cause sono le troppo elevate temperature delle materie prime, dell’ambiente in cui avviene la lavorazione e l’aumento della temperatura dovute all’attrito meccanico nella macchina impastatrice.

Come abbiamo delineato sopra, il raffreddamento delle farine consente di rallentare il processo di lievitazione dell’impasto, evitare il decadimento del prodotto e adeguarlo opportunamente ai tempi di ciascuna linea di produzione.

Le principali tecniche attualmente impiegate sono:

  • la più nota e diffusa consiste nell’abbassare la temperatura dell’impasto aggiungendovi quantitativi a discrezione di ghiaccio o di acqua refrigerata
  • il raffreddamento degli impasti miscelandoli con azoto liquido: metodo sicuramente efficace ma molto costoso
  • la miscelazione delle farine con flussi lamellari di aria fredda: metodo di scarsa efficacia per il ridotto calore specifico dell’aria e il rischio di variare l’umidità dell’impasto rovinandolo.

Come calcolare il ghiaccio per raffreddare gli impasti

Vediamo adesso la tecnica più diffusa e comune: l’aggiunta di ghiaccio. La formula per il calcolo della temperatura dell’impasto potrebbe richiedere l’impiego di acqua a temperatura al di sotto degli 0°centigradi, quindi in forma di ghiaccio.

temperatura ottimale dell’impasto (°C)25
per valore fisso3
=75
meno temperatura ambiente30
=45
meno temperatura ingredienti
(per convenzione 1 °C in meno dell’ambiente o misurata)
29
=16
meno valore dell’attrito (7-9)9
temperatura dell’acqua da unire all’impasto7

Ma come calcolare l’esatta temperatura per ottenere raffreddamento dell’impasto voluto?
Un sistema pratico per tenere sotto controllo la giusta temperatura è quello di moltiplicare per 3 la temperatura ottimale dell’impasto. Da questa cifra sottraiamo la temperatura dell’ambiente (da verificare con termometro), quella degli ingredienti che, per convenzione, è di 1° C più bassa di quella ambientale verificata. Per concludere si toglie un valore tra 7 e 9, che è la temperatura creata dall’attrito della lavorazione. Il risultato che si ottiene corrisponde alla temperatura ottimale dell’acqua da aggiungere all’impasto.

Temperatura ottimale impasto X 3 – (temperatura ambiente + temperatura ingredienti + valore attrito) = temperatura dell’acqua da unire all’impasto

Esempio:

Nel caso il risultato fosse sotto gli zero gradi bisognerà aggiungere ghiaccio in scaglie calcolandone il quantitativo per ogni kg di impasto. Una volta inserito il ghiaccio in vasca e conclusa la fusione del ghiaccio si può verificare che la temperatura della farina si è abbassata. Con questo nuovo dato si calcola la temperatura dell’acqua per ottenere l’esatta temperatura di fine impasto a 25°C.

Tutte queste operazioni matematiche devono essere compiute diverse volte al variare della temperatura esterna e non sempre il risultato finale è quello sperato. Il ghiaccio inoltre crea una serie di problemi di gestione che andiamo a vedere qui sotto.

I problemi del raffreddamento degli impasti con ghiaccio

Usare il ghiaccio come soluzione per raffreddare l’impasto comporta però evidenti svantaggi. Primo tra tutti il fatto che essendo un’operazione del tutto manuale si crea un grado di variabilità non trascurabile negli impasti. La variabilità nella creazione degli impasti può portare altri problemi come la non conformità, rientri di prodotto, rallentamenti in fase di produzione o il dover buttare via impasti interi.

Ma ci sono anche altri problemi legati all’utilizzo del ghiaccio per il raffreddamento degli impasti:

  • il ghiaccio, a contatto con l’ambiente, si scioglie lasciando pozze d’acque all’interno della sala impasti
  • servono diverse persone che si occupino del dosaggio del ghiaccio, del controllo della produzione e della supervisione del lavoro
  • l’acquisto di una macchina per il ghiaccio e della corrente elettrica per farla funzionare
  • i pellets di ghiaccio secco se troppo grossi rischiano di bruciare l’impasto
  • criticità igienico sanitarie date dalla movimentazione dei contenitori di ghiaccio e possibilità di inquinamenti esterni da polveri ambientali.

Conclusioni

All’interno di questo articolo abbiamo visto quali sono le possibilità offerte dal mercato finora e le problematiche legate all’utilizzo del ghiaccio per il raffreddamento degli impasti. Ma ci sono nuove soluzioni offerte dal mercato pensate da Nippon Gases Italia per risolvere le problematiche emerse fin qui. Nel prossimo articolo vedremo insieme le caratteristiche e le modalità di utilizzo di questo apparecchio che aiuta a risolvere i problemi legati alla termoregolazione degli impasti nella tua azienda.