Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’

DOCUMENTOS DEL PROYECTO

DOCUMENTO Nº 1: MEMORIA DESCRIPTIVA.....................................................3 DOCUMENTO Nº 2: PLANOS.........................125 DOCUMENTO Nº 3: PRESUPUESTO.............130

Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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DOCUMENTO Nº 1: MEMORIA DESCRIPTIVA

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INDICE 1. OBJETO Y JUSTIFICACIÓN DE PROYECTO .......................................................... 6 1.1. OBJETO DEL PROYECTO................................................................................ 6 1.2. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO ................................................................... 6 1.3. UBICACIÓN Y EMPLAZAMIENTO .................................................................... 7 2. ANTECEDENTES ..................................................................................................... 8 2.1. HORNO LA GLORIA: DESCRIPCIÓN DEL OBRADOR DE PANADERÍA ........ 8 2.2. DATOS DE LAS INSTALACIONES Y RÉGIMEN DE ACTIVIDAD .................. 12 2.2.1. DATOS DE LAS INSTALACIONES .......................................................... 12 2.2.2. RÉGIMEN DE ACTIVIDAD ....................................................................... 13 3. OPERACIONES BÁSICAS EN UN OBRADOR DE PANADERÍA ............................ 14 3.1. AMASADO ....................................................................................................... 14 3.1.1. DEFINICIÓN ............................................................................................ 14 3.1.2. PRINCIPALES INGREDIENTES DEL AMASADO Y SUS PROPIEDADES……………………………………………………………………..….15 3.2. FERMENTACIÓN ............................................................................................ 35 3.1.1. DEFINICIÓN ............................................................................................ 35 3.1.2. LA LEVADURA DE CERVEZA………………………..…………………………………………………..….36 3.1.3. EL PROCESO .......................................................................................... 37 3.1.4. FUNCIONES DE LA FERMENTACIÓN……………………………………………………………..………..38 3.1.3. MÉTODOS DE FERMENTACIÓN EN PANIFICACIÓN ............................ 39 3.3. COCCIÓN ........................................................................................................ 46 3.1.1. DEFINICIÓN ............................................................................................ 46 3.1.2. HORNOS EN LA HISTORIA………………………..…………………………………………………..….46 3.1.3. EL PROCESO DE COCCIÓN .................................................................. 47 3.1.4. TRANSFORMACIÓN DE LA MASA DURANTE LA COCCIÓN……………………………………………………………………..………..47 3.4. ULTRACONGELACIÓN ................................................................................... 49 4. DESCRIPCIÓN DE PROCEDIMIENTOS ................................................................ 50 4.1. DEFINICIÓN .................................................................................................... 50 4.2. PROCEDIMIENTO SEGÚN ELABORACIÓN.................................................. 50 4.3. PROCEDIMIENTO DEL PAN COMÚN ............................................................ 50

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Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’ 4.4. PROCEDIMIENTO DEL PAN PRECOCIDO, UN PAN ESPECIAL ................... 55 5. INFORMACIÓN ENERGÉTICA .............................................................................. 58 5.1. INVENTARIO DE MAQUINARIA EN EL OBRADOR........................................ 58 5.2. BALANCE ELÉCTRICO ................................................................................... 61 5.3. BALANCE TÉRMICO ....................................................................................... 63 6. PROPUESTAS DE MEJORA .................................................................................. 64 6.1. AGRUPACIÓN DE PEQUEÑOS AMASADOS DIARIOS DE UN MISMO TIPO DE PAN ................................................................................................................. 65 6.2. OPTIMIZACIÓN DE LOS AMASADOS EN PANADERÍA PRECOCIDA ........... 71 6.3. IMPLANTACIÓN DE CONTROLES DE TEMPERATURA Y pH ....................... 74 6.4. IMPLANTACIÓN DE CONTROLES EN PANES DE FERMENTACIÓN PROLONGADA ............................................................................................... 77 6.5. SUSTITUCIÓN DE HORNO DE REFRACTARIO ELÉCTRICO POR HORNO REFRACTARIO DE BIOMASA ........................................................................ 81 7. GLOSARIO DE TÉRMINOS .................................................................................... 87 8. BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................... 91

ANEXOS A LA MEMORIA DESCRIPTIVA: ANEXO Nº 1: Determinación de la calidad panadera .................................................. 92 ANEXO Nº 2: Principales productos de panadería del obrador ................................... 96 ANEXO Nº 3: Método del Número de Caída (Falling Number) .................................... 98 ANEXO Nº 4: Aditivos para la panificación - Principios activos.................................. 100 ANEXO Nº 5: Elaboración de masa madre................................................................ 102 ANEXO Nº 6: Semana de estudio en el obrador........................................................ 104 ANEXO Nº 7: Gráficas sobre la producción (estudio de una semana) ............................. .................................................................................................................................. 112 ANEXO Nº 8: Esquemas líneas de producción ......................................................... 114 ANEXO Nº 9: Catálogo de hornos refractarios . ........................................................ 116 ANEXO Nº 10: Información sobre el medidor de pH seleccionado ............................ 121

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1. OBJETO Y JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO

1.1.

OBJETO DEL PROYECTO

El proyecto ha sido realizado en una empresa de panadería con gran solera en la provincia de Cádiz cuyo nombre comercial es ‘Horno La Gloria’. Su reto es adaptarse a la creciente mecanización de la panificación sin perder el sello de calidad de sus productos artesanales, lo que supone una serie de modificaciones del proceso, que a su vez respeten la tradición en la elaboración de un producto tan básico como el pan. Basándose en los procedimientos establecidos en el sistema de gestión implantado por la empresa, el proyecto analiza el proceso productivo. Después de considerar cada uno de los aspectos implicados en la producción del pan, se adjuntan una serie de propuestas encaminadas a la mejora del sistema productivo.

1.2.

JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO

Las empresas familiares suelen tener una ventaja sobre otras empresas, ya que el natural sentimiento de unidad y compromiso entre sus miembros, permite afianzar una cultura de empresa bastante sólida que definirá la imagen de la misma. Sin embargo, esta ventaja puede convertirse en desventaja si la empresa no se adapta a los continuos cambios que se producen en el mercado. Con objeto de optimizar la sección de panadería de la empresa y mejorar su competitividad en un sector tan difícil como es el del pan, se requiere una actualización generalizada del sistema de producción. Para materializar los cambios necesarios, se han efectuado los siguientes trabajos: -

Revisión energética del obrador de panadería.

-

Reorganización de algunos amasados aprovechamiento de los equipos.

-

Propuesta de nuevos métodos para la producción del pan con ayuda del

para

una

mejora

en

el

frío industrial. -

Introducción de nuevos controles en la producción del pan para asegurar un funcionamiento más adecuado.

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-

Sustitución de un horno de panadería por otro de mayor eficacia energética.

En definitiva, se trata de enriquecer la cultura empresarial de ‘Horno La Gloria’, manteniendo su singular identidad; lo que redundaría tanto en el beneficio de la empresa como en la calidad del trabajo de sus empleados.

1.3.

.UBICACIÓN Y EMPLAZAMIENTO

El obrador de panadería se encuentra situado en el barrio de Santa María en Cádiz, c/ La Gloria nº 1 y 3. Se trata de una zona muy céntrica, cerca del Puerto, del Ayuntamiento y de la estación central de ferrocarril. Al ser una empresa con tradición en la capital de la provincia, su centro logístico sigue instalado en la misma ubicación en la que inició su andadura y la distribución de sus productos se realiza desde el mismo obrador. La distribución se realiza con vehículos propios refrigerados a los diferentes clientes, así se considera que la ubicación es una ventaja competitiva que ya le viene concedida históricamente y que es difícil de igualar por otras empresas de la misma actividad.

Figura 1. Situación del obrador a través de Google Maps.

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2. ANTECEDENTES. 2.1. HORNO LA GLORIA: DESCRIPCIÓN DEL OBRADOR DE PANADERÍA. Como se ha indicado el horno permanece en el emplazamiento original, aunque la empresa en su crecimiento ha ocupado diferentes plantas de los edificios anexos. Antes de centrarse en la descripción del obrador, vamos a citar la maquinaria con la que se cuenta para desarrollar los procesos de fabricación: -

Amasadora: Una vez añadidos los ingredientes necesarios para obtener pan, esta máquina se dedica a la mezcla y el formado de una pasta sólida que se denomina masa.

-

Refinadora de masas: Se utiliza en el estirado de masas que contienen manteca de cerdo, aceite y/o azúcar. Está formada por dos cilindros macizos de regulación rápida y milimétrica y dos volantes de giro, que permiten emparejar el espesor de la preparación.

-

Pesadora/divisora: Su función, como su nombre indica, es dividir a la masa en bolas de peso establecido por el operario.

-

Cámara de reposo I: Consiste en un sistema de noria en cuyos cangilones se van depositando cada una de las bolas formadas en la pesadora/divisora. Su función es proporcionar el tiempo de reposo adecuado a las porciones de masa recién divididas, para que pierdan las tensiones adquiridas en ese proceso para facilitar el trabajo de la masa en el siguiente paso: el formado.

-

Cinta quita-dobles: Su objetivo es evitar que alguna unidad doble llegue a la formadora, es decir, dos bolas que cayeran en el mismo cangilón de la cámara de reposo. Se coloca, como es lógico, a la salida de la cámara de reposo I.

-

Formadora: Máquina exclusivamente diseñada para cambiar la forma de las bolas que le llegan de la cámara de reposo. Se producen cilindros de masa, cuyo grosor y longitud son definidas por el usuario, según el tipo de pan que se precise.

-

Cámara de reposo II: Es similar a la cámara descrita anteriormente con la peculiaridad de alojar en sus cangilones piezas de masa con forma cilíndrica. Se añade siempre y cuando se requiera un segundo formado.

-

Entabladora - formadora: Una vez completo el segundo reposo y si se requiere unas piezas de pan más específicas, se introducen los cilindros de

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masa en esta máquina. Se puede cortar cada cilindro hasta en seis puntos y, al finalizar el formado, deposita las piezas en tablas. El operario debe retirar manualmente esas tablas de la máquina y colocarlas en los carros de pan. -

Hornos: Los más utilizados en panadería son el horno rotativo a gas natural y el horno refractario eléctrico. El primero hornea de carro en carro y el segundo hornea grandes piezas de pan.

Se describirá primero la planta baja. Si se accede por la calle Gloria, se localiza a la izquierda una amplia sala, denominada B en el plano (ver plano de planta baja), donde se reúnen las tres líneas de producción de pan. La materia prima se introduce desde la planta superior a través de tres aberturas, una para cada línea de producción: Manual, Semi-mecanizada y Mecanizada. La línea manual consiste en un torno de trabajo y una divisora manual. Se divide el pan en pequeños amasijos de un peso determinado y el panadero administra cada uno de estos para formar las piezas de pan con el acabado correspondiente. También se reciben en el torno de trabajo algunos panes de la siguiente línea pues requieren algunos detalles en el acabado que ninguna máquina puede realizar.

Figura 2. Trabajo manual en mes. La línea semi-mecanizada se compone de una pesadora pequeña (1), una cámara de reposo en bola (2) y una formadora (3). La masa llega de la planta

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superior y se introduce en la pesadora (1). Ésta divide la masa en pequeñas bolas, las cuales guardarán reposo en la siguiente cámara (2). Una vez abandonan la cámara, atraviesan la formadora y se van produciendo los cilindros de masa. Dependiendo del tipo de pan, se requerirá o no el acabado por la línea manual, tal como se ha indicado anteriormente.

Figura 3. Esquema de la línea semi-mecanizada.

La línea mecanizada es la más reciente y se dedica sobre todo a la producción de panes precocidos de gran demanda como la clásica barra de pan de 200 g o la barra francesa (baguette). La línea engloba los siguientes elementos: una pesadora grande (1), una cámara de reposo en bola (2), una cinta quitadobles (3), una formadora (4), una cámara de reposo en barrotes (5) y una entabladora automática (6).

Figura 4. Esquema de la línea mecanizada.

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La masa entra en la pesadora y ésta produce bolas con el peso específico que se requiera. Antes de continuar, esas bolas de masa han de ser enharinadas para secarse, ya que vienen bastante hidratadas y por lo tanto, se vuelven bastante pegajosas. Si no se enharinan las bolas de masa, podrían causar problemas en el resto de la línea mecanizada debido a la acumulación de restos de masa. Una vez enharinadas, las bolas se introducen en la primera cámara de reposo entre cinco y veinte minutos y, cuando abandonan la misma, deben atravesar la cinta quita-dobles, la cual eliminará cualquier duplicidad en las bolas de masa. Seguidamente, las bolas entrarán en la formadora, la cual confiere forma de cilindro a toda masa introducida y, a continuación, se introducen esos cilindros en la segunda cámara de reposo durante unos cinco minutos. Una vez finalizado el segundo período de reposo, una cinta transportadora lleva los cilindros de masa uno a uno a la entabladora automática. En esta última, las barras se cortan y alargan según se requiera y una vez formadas, la máquina coloca las piezas en tablas, las cuales serán colocadas por el supervisor de la línea en los carros correspondientes. Junto a esta línea de producción, se encuentra una fila de cinco hornos rotativos de gas con apoyo eléctrico, un pequeño horno rotativo eléctrico y un horno refractario eléctrico. Los rotativos se utilizan para el pan que va en carros y tienen la capacidad de un solo carro por horneado, mientras que los hornos refractarios se utilizan para piezas individuales de panes grandes, tales como teleras y payeses. Tras la fila de hornos, se encuentran las dos cámaras de fermentación que están interconectadas entre sí. Ambas están programadas para mantener un ciclo de frío y calor, según la fermentación sea corta o larga (ver plano número 3). En esta planta, más allá de la zona de hornos, nos encontramos una sala de reparto diario de pan cocido y más adelante se encuentra la zona de congelación. Esta última se compone de un túnel de ultracongelación y de una cámara frigorífica común de almacenamiento. En ella, se congela todo pan precocido en dicho túnel para que las piezas alcancen los -18 ºC sin que pierdan las características organolépticas exigidas en cada producto y seguidamente se almacena en la cámara hasta que el personal de distribución precise de piezas para una entrega (ver plano número 2). La zona de salida de los camiones está estratégicamente colocada junto a esa zona de frío para una mínima pérdida de calor de las piezas de pan. En esa zona también está el silo principal de harina para que el camión que viene directamente de la harinera haga el transvase sin problemas. Esa harina se derivará a los dos Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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silos de 7,5 toneladas que se encuentran en el segundo piso, justo encima de la sala de amasado, de la que hablamos a continuación. En el primer piso, se ubica la sala de amasado, justo encima de las líneas de producción antes definidas. En ella, se encuentran cuatro amasadoras, dos con capacidad de 100 kilogramos de masa (1 y 2), una de 40 kilogramos (3) y otra de 10 kilogramos (4). Además, se ha instalado una refinadora, necesaria para masas que requieran mayor elasticidad, mejorando su comportamiento en la fermentación y una máquina de hielo, necesaria para producir hielo que refrigere las masas en verano. Una vez las masas están a punto se envían al piso inferior por tres salidas diferentes. Cada una irá directamente a una de las líneas descritas anteriormente: una a la mesa junto al torno de la línea manual, otra a la pesadora de la línea semimecanizada y otra a la pesadora de la línea mecanizada. Las amasadoras grandes contienen dosificadores digitales de harina directamente de dos silos de 7,5 toneladas cada uno, que se encuentran en un piso superior. Éstos a su vez son periódicamente colmados por medio de una bomba que eleva harina desde un silo principal que se encuentra en la planta baja en la zona de salida de los camiones de distribución. El agua en la zona de amasado también posee su dosificador, conectado a todas las amasadoras. Ésta viene fría de la planta superior, pues se encuentra instalada una torre refrigeradora que toma agua continuamente de la red y la mantiene a la temperatura estipulada. Hay que recordar que para realizar un buen amasado se requiere una temperatura fresca que contrarreste el calentamiento producido por los brazos de la amasadora.

2.2. DATOS DE PRODUCCIÓN Y RÉGIMEN DE ACTIVIDAD

2.2.1. DATOS DE LAS INSTALACIONES A continuación, se indican diferentes datos necesarios para definir la empresa en cuestión donde se aplicaran las medidas propuestas. Además, se incluyen datos para la identificación clara de la sociedad.

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Razón social

Sucesores de Manuel Ruiz García S.L.

CIF

B11018595

Domicilio social

C/ Sopranis, 21 (Cádiz)

Actividad industrial

Panificadora Industrial

Productos principales

Panadería – Pastelería – Bollería

Capacidad productiva panadería

477 Tn (2010) Según el ministerio de Agricultura, la demanda de pan va aumentado aproximadamente un 2% al año a partir del año 2011. Como la producción del obrador es proporcional a la demanda, se puede extrapolar que la producción sería un 6% superior: 506 Tn (2013)

Tabla 1. Datos de instalaciones

2.2.2. RÉGIMEN DE ACTIVIDAD DE LA INDUSTRIA (SECCIÓN PANADERÍA) En este apartado, se plasman detalles de la actividad de la sección de panadería elegida. Normalmente, la tarde es la franja del día en la que no se trabajan estos productos pues la venta mayoritaria se produce a lo largo de la mañana. Eso condiciona el horario de trabajo como se puede comprobar en la siguiente tabla. Nº empleados en el obrador Régimen de funcionamiento

Horario de funcionamiento

7 Horas/Día

Días/Sem.

Meses/Año

Días/Año

8

7

12

360

Lunes-Viernes

01:00 – 14.00 h

Sábados

01:00 - 10.00 h

Domingos

07.00 – 10.00

Tabla 2. Régimen de actividad

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3. OPERACIONES BÁSICAS EN UN OBRADOR DE PANADERÍA. En el proceso de producción de productos de panadería, se pueden enumerar las siguientes operaciones unitarias: Amasado, Reposo, Formado, Fermentación, Horneado y Ultracongelación. El proceso tradicional de panadería requiere de fases como el amasado, reposo, formado, fermentación y por último, el horneado. Si, por el contrario, se necesita pan precocido se precisará además un doble horneado, con un paso intermedio por un túnel de ultracongelación. A continuación, se desarrollará cada una de las fases que se deben conocer para obtener una visión correcta de la panificación como actividad industrial.

3.1. AMASADO. 3.1.1. DEFINICIÓN. Según la Real Academia Española, ‘Amasar’ se define como formar o hacer masa, mezclando harina, yeso, tierra u otra cosa semejante con agua u otro líquido. En este caso, nos quedamos con harina y agua como elementos principales e indispensables en el contexto de la panadería pero no los únicos como veremos más adelante. Pero, ¿cómo se amasa? Normalmente, el panadero era responsable de esa tarea pero, al aumentar la demanda de pan, necesitó de máquinas para poder mejorar sus condiciones de trabajo. La maquinaria responsable de este proceso es el conjunto de amasadoras y éstas influyen decisivamente sobre la calidad del pan. En esta etapa, la masa se verá condicionada tanto por el tipo de amasadora como la velocidad, la duración y la capacidad de carga de la misma. Además, los componentes de la harina (almidón, proteínas, grasas, cenizas y enzimas), pierden su individualidad y junto con los demás ingredientes, dotan a la masa de unas características plásticas (fuerza y equilibrio).

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3.1.2. PRINCIPALES INGREDIENTES DEL AMASADO Y SUS PROPIEDADES.

A. HARINA: - Descripción: La harina es el polvo derivado de la molienda del trigo o de otras semillas. Cuando el panadero recibe esta materia prima, no tiene posibilidad de controlar la harina así que se suele recurrir a los análisis recibidos por parte de la harinera, la cual proporcionará la información técnica necesaria para valorarla. Para una harina de trigo, la composición incluye un gran porcentaje de almidón, cantidades considerables de agua y proteínas, además de otros componentes. En la siguiente tabla, se muestra el rango porcentual en el que se mueven dichos componentes:

Componente Almidón Agua Proteínas Polisacáridos no del almidón Lípidos

Composición (%) 70 – 75 % 14 % 10 - 12 % 2 - 3% 2%

Tabla 3. Porcentaje de los principales componentes del trigo.

 Características analíticas de la harina panificable: Se deben cumplir los siguientes características analíticas en toda harina panificable: -

Humedad: No puede sobrepasar el valor del 15% con respecto a la harina.

-

Cenizas: Se catalogan en los siguientes tipos según el contenido en cenizas (x):

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T - 45

T-55

T-70

T-75

< 0.5%

0.55% < x < 0,65%

0.65% < x < 0.73%

0.73% < x < 0.80%

Tabla 4. Nomenclatura de harinas según el contenido el cenizas

Una harina de tipo T-75 no será apta para elaboración del pan común. El contenido en cenizas de un pan está estrictamente relacionado al grado de extracción en la molienda del trigo, definiendo extracción como el porcentaje de harina obtenida por cada 100 kg de trigo. El contenido varía entre 0,45% (muy blanca) y un 0,80% (muy oscura). -

Proteínas: Miden el valor nutritivo de la harina. Están directamente relacionadas con la calidad panadera (definida a continuación), siendo el contenido mínimo del 9%.

-

Gluten: El contenido no deberá ser inferior al 5.5% Se trata de una glucoproteína

que se encuentra en la semilla de

muchos cereales combinada con almidón. Representa un 80% de las proteínas del trigo y está compuesta de gluteínas y gliadinas, que tienen la siguiente composición: - Gluteínas (16% aproximadamente): Son proteínas vegetales solubles en ácidos y bases diluidas; de elevado peso molecular y con agua forman una masa muy tenaz y elástica. - Gliadinas (69% aprox.): Son proteínas vegetales con alto contenido en prolina, las cuales son solubles en alcohol al 70%; de bajo peso molecular y con agua forman una masa fluida y poco elástica. El gluten presenta propiedades intermedias. El resto de proteínas de la harina (15% aprox.) son albúminas (solubles en agua) y globulinas (solubles en cloruro sódico), fundamentalmente proteínas enzimáticas. En el horneado, el gluten es el responsable de que los gases de la fermentación se queden retenidos en el interior de la masa, haciendo que esta suba. Después de la cocción, la coagulación del gluten es responsable de que el bollo no se desinfle una vez cocido. - Acidez de la grasa: Un máximo de 30%, expresado en miligramos de potasa.

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Este parámetro da una idea aproximada de las condiciones de almacenamiento de los trigos y del tiempo que lleva la harina molida. Las harinas viejas producen malos resultados en la panificación y un característico sabor amargo. - Calidad panadera: Esta calidad, evaluada por medio de alveógrafo, responderá para la fabricación del pan común, a los valores siguientes: W: 80 (mínimo) y P/L 1,5 (máximo). Es importante conocer el alveograma, que es el diagrama resultante de la prueba de calidad panadera. Se realiza con el alveógrafo de Chopin y su principal objetivo es medir las propiedades reológicas de la masa. Para ello se mide la capacidad de tolerar el estiramiento de una determinada masa de pan durante el amasado y así conocer el valor panadero de la harina (ver anexo número 3).

B. AGUA: - Descripción: Es uno de los componentes más importantes en panadería, pues es básico en la formación de la masa. Se suele añadir del orden de 50 a 60 litros por cada 100 kg de harina. Cuando la masa es hidratada, una parte la absorbe la proteína, otra parte el almidón y el resto es agua libre, donde se encuentran disueltos el azúcar de la harina y la sal. Las propiedades de la masa están fuertemente ligadas al porcentaje de agua de la misma. El agua se suele utilizar en sus estados físicos: sólido, líquido y gaseoso. Se usa en estado sólido, para reducir la temperatura en el amasado; líquido, en la preparación de la masa y gaseoso, en la fermentación y en los primeros minutos de cocción. Toda agua que sea utilizada en elaboraciones de panadería debe cumplir el Reglamento Técnico Sanitario de agua potable de consumo público. Si el agua contuviera impurezas o microorganismos, sería necesaria su depuración mediante diversos procedimientos: Filtración (arena, carbón vegetal,…), Aseptización (Cloro, Ozono,…) o esterilización (Hervido de veinte minutos a 121 ºC como mínimo). • Clasificación de las aguas: Se entiende que un agua es potable cuando reúne las condiciones indispensables para el consumo humano. La potabilidad del agua se conoce Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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por diferentes análisis químicos y bacteriológicos, cuyos métodos y resultados vienen legislados en el Código Alimentario. Por su contenido en sales minerales, se pueden clasificar en: - Aguas alcalinas: Aquéllas con carbonato sódico. Esta alcalinidad neutraliza la acidez posterior de productos y la producida en las etapas fermentativas. Ésto puede afectar a la calidad del pan por lo que, en algunos casos, hay que corregir el valor el pH. Para ello, se añaden productos mejorantes que contengan reguladores del pH como ácido láctico o ácido cítrico. - Aguas duras: Son aquéllas que contienen sales minerales en cantidades superiores a 20 H (200 mg CaCO3/L). La dureza representa el contenido total de sales de calcio y magnesio, principalmente en forma de bicarbonatos. Existen varias escalas de dureza, siendo la más completa la francesa. Ésta se expresa en grado francés (ºH), el cual equivale a 10 mg/L de CaCO3. La dureza total del agua se considera una suma de dos tipos de dureza: - La dureza temporal es el resultado de la disolución de bicarbonato de diferentes sales, sobre todo de calcio y magnesio. El carbonato de calcio es menos soluble en agua caliente que en agua fría, así que al hervir, se precipitará el bicarbonato de calcio fuera de la solución, dejando el agua menos dura.

- La dureza permanente no puede ser eliminada al hervir el agua y es usualmente causada por la presencia de sulfatos y/o cloruros de calcio y de magnesio en el agua, sales que son más solubles mientras sube la temperatura hasta cierta temperatura, luego la solubilidad disminuye conforme aumenta la temperatura. El agua de dureza de más de 30 H franceses se considera muy dura y no adecuada para la panificación. La óptima suele encontrarse en el rango comprendido entre 20 y 25 H (200 - 250 mg CaCO3/L). La vigilancia de este parámetro del agua puede evitar problemas como incrustaciones en los vaporizadores de los hornos y en los de la cámara de fermentación. Éstas bloquean el paso del vapor, originando falta de vapor en

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ambas etapas y afectando a la calidad del pan, además de dañar la instalación. - Influencia del agua en las masas Una cantidad pequeña de sales en el agua ejerce un efecto apreciable sobre las masas. El agua medianamente dura suele ser adecuada para la panificación (25 H franceses o 250 CaCO3/L), visto que algunas sales tienen un efecto fortificante sobre el gluten. Sin embargo, un exceso de dureza repercute negativamente, retardando el tiempo de fermentación y endureciendo excesivamente el gluten. Las aguas blandas no sirven para procesos de panificación porque tienden a ablandar el gluten y producen masas blandas y pegajosas. Las aguas alcalinas tienen un efecto negativo sobre la fermentación, pues las sales alcalinas que contienen tienden a neutralizar la acidez desarrollada por la fermentación. Además, tiene un efecto solvente sobre el gluten al debilitarlo, perdiendo la capacidad de retención de gas. Los efectos perjudiciales sobre la calidad del pan se producen por la adición de aguas inadecuadas en el amasado. Se pueden evitar estos efectos tratándolas o corrigiéndolas del siguiente modo: - Para aguas blandas: Aumentando la cantidad de sal en las masas se consigue aumentar la dureza. - Para aguas muy duras: Aumentando la cantidad de levadura y actividad enzimática (amilasas) para poder degradar la masa más rápidamente e inhibir el efecto de la excesiva dureza.

C. ADITIVOS EN PANIFICACIÓN: Según el Código Alimentario, “se consideran aditivos todas las sustancias comprendidas en el Código que puedan añadirse intencionadamente a los alimentos o bebidas, sin propósito de cambiar su valor nutritivo, a fin de modificar sus características, técnicas de elaboración o conservación, o para mejorar su adaptación al uso al que están destinados”. En los últimos treinta años, el proceso productivo ha sufrido bastantes cambios, desde la introducción del amasado rápido hasta la tendencia a reducir los tiempos de reposo y fermentación. El empleo de aditivos en panificación es un hecho generalizado y necesario entre los panaderos. En procesos rápidos de Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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panificación, si no fuera por los aditivos, se obtendría un pan apelmazado e incomestible. Los aditivos, llamados vulgarmente mejorantes, llegan a la panadería mezclados y bajo un nombre comercial. Son poco conocidos los principios activos que lo componen. En el anexo número 4, se recogen como ejemplo diferentes tipos de productos que se incluyen normalmente en la receta de mezclas de aditivos bajo un nombre comercial. Los primeros aditivos se añadían de forma individual pero, al requerir pequeñas dosis, se convertía en una tarea tediosa. Se propuso adaptar los productos a través de combinaciones de principios activos, tales como: emulgentes, antiapelmazantes, oxidantes reguladores del pH, fermentos amiolíticos, etc. Ésto ha permitido a la industria panadera disponer de diferentes compuestos que se adaptan a los requerimientos impuestos por los nuevos procesos productivos, así como su interacción aditivo/harina. - Justificación del empleo de aditivos Se considera una harina de calidad aquella que produce una cantidad suficiente de gas que permita alcanzar un buen volumen en la fermentación. Ese gas debe ser retenido a fin de obtener después de la cocción un alveolado uniforme y una correcta estructura de miga. Para alcanzar esa calidad de la harina, normalmente es necesario el empleo de aditivos y ésta se cuantifica a través de dos parámetros:  Capacidad de producción de gas. El poder fermentativo depende de la cantidad de azúcares fermentables. La harina contiene aproximadamente un 2% (glucosa, fructosa y sacarosa), los cuales sirven de alimento durante la primera fase de la fermentación. Si se necesita aumentar la capacidad de producción de CO2, se puede adicionar algún tipo de azúcar (dextrosa). Estos azúcares suelen ser insuficientes para el desarrollo de la fermentación y toman el relevo los azúcares producidos por la actividad enzimática de la harina (alfa y beta amilasa). Estas enzimas presentes en la harina degradan el almidón, produciendo azúcares más sencillos, los cuales son alimento para la levadura. A veces no hay suficiente actividad enzimática en la harina. Para aumentarla, se necesita incorporar enzimas a través del aditivo. Suelen

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adicionarse enzimas alfa-amilasa por medio de la harina de malta y de fungal-amilasa.  Capacidad de retención de gas. Depende de dos factores: la cantidad y la calidad del gluten. Se puede optar por añadir un pequeño porcentaje de gluten o mejorar la calidad del mismo a partir de manipular la relación tenacidad/extensibilidad hasta valores equilibrados. La masa cederá a la presión del CO 2 al mismo tiempo que la tenacidad se encargará de que la masa ni se extienda ni se relaje. Al comienzo de la cocción, los gases provocarán una presión superior a la misma tenacidad, permitiendo al pan desarrollarse correctamente. El ácido ascórbico actúa sobre la tenacidad aumentándola y los emulgentes influirán sobre las grasas proporcionando una película fina sobre las estrías del gluten y, por lo tanto, aumentan su extensibilidad. - Acción de los aditivos A continuación, se detallarán las siete categorías de aditivos más importantes en la industria de la panificación y se explicará cómo actúan sobre el producto. - Oxidorreductores: Regulan el equilibrio entre reacciones de oxidación y reducción en la masa, afectando a la vida del pan. - Correctores de degradación: El trigo suele ser atacado por picaduras de Aelia rostrata, más conocido como “garrapatillo”. La picadura de este insecto libera proteasa, enzima que degrada la proteína, lo que causa disminución de la retención de gas y por consiguiente no se alcanza un buen volumen del pan. La clave está en disminuir la actividad de esta enzima. Se ha demostrado que la acción de la proteasa es más débil en masas más ácidas. Así pues, las harinas suelen venir ya acondicionadas con fosfato monocálcico (E-341i) en una cantidad no superior a los 250 gramos por cada 100 kilogramos de harina. Se trata de una sal cálcica derivada del ácido fosfórico, cuyo pH varía entre 3 y 4.5. Hay varias formas de administrarlo: recibir la harina con este principio activo, tal y como se ha comentado antes; añadir algún mejorante que lo contenga o acidificar la masa por otros medios, para conseguir el mismo efecto.

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Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’ - Emulgentes Son aditivos que tienen la capacidad de favorecer la mezcla entre el agua y las grasas. Interactúan con el almidón y la grasa, lubricando con una película oleosa cada gránulo de almidón, lo que facilita el amasado, también favorece la elasticidad del gluten. Las masas con emulgentes suelen ser más secas, permitiendo el paso por la divisora y la formadora sin problemas. La lecitina es el emulgente más antiguo para panificación. También, destacan los monoglicéridos y los diglicéridos (E-471 y E-472e). A continuación, se detallan las ventajas e inconvenientes de los emulgentes y la síntesis de su acción sobre el agua y las grasas.

VENTAJAS

INCONVENIENTES

Incrementa la tolerancia en el amasado

En harinas con falta de fuerza y con dosis altas de emulgente

Reduce el tiempo de amasado.

se pueden llegar a producir ampollas bajo la corteza de los panes.

Aumenta la absorción de agua. Permite la mecanización de las masas. Suaviza las masas. Prolonga la conservación del pan.

Tabla 5. Ventajas e inconvenientes de los emulgentes

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Figura 4. Síntesis gráfica de la acción de los emulgentes.

- Reguladores del pH Suelen utilizarse acidulantes. Su objetivo es acidificar la masa para inhibir al Bacillus subtilis, el cual se desarrolla si la masa alcanza valores de pH superiores a 6. Este bacilo causa un “ahilamiento” en la masa, que se presenta, normalmente, cuando han transcurrido doce o más horas desde el momento de la cocción del pan. La enfermedad se caracteriza porque el pan desprende un olor similar al de la fruta en descomposición y, al partirlo, aparecen en el centro de la miga manchas pegajosas de color pardo. La pegajosidad y el color se hacen más intensos a medida que la enfermedad progresa. - Enzimas Las enzimas se pueden definir como moléculas de naturaleza proteica que aceleran las reacciones químicas. Cada tipo de enzima sólo puede transformar un sustrato y se suelen nombrar de la siguiente forma: nombre del sustrato + sufijo – asa. La harina contiene gran cantidad de enzimas. Su origen está íntimamente relacionado con las condiciones climatológicas a las que ha sido sometido el trigo en su desarrollo. En especial, es la humedad la que causa la germinación en el trigo e inicia la actividad enzimática en la parte interna del grano. Aunque, esta cantidad de enzimas es casi siempre insuficiente para la panificación, ya que el trigo suele estar en un ambiente seco.

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La actividad enzimática es necesaria porque la harina sólo contiene un 2% aproximadamente de azúcares fermentables por levaduras y ésta descompone azúcares complejos como el almidón en azúcares más simples, aumentando el porcentaje de azúcares a fermentar. Las enzimas más importantes que contiene el trigo son las siguientes: α-amilasa, β-amilasa y proteasa. Las amilasas se encargan descomponer el almidón en azúcares más sencillos. Las α-amilasas actúan a lo largo de cualquier punto de la cadena de los carbohidratos, descomponiéndolos en dextrinas, mientras que las β-amilasas, liberan unidades de maltosa (compuesto por dos unidades de glucosa). Las características de ambas enzimas se detallan en la siguiente tabla: α-amilasa

β-amilasa

Procede del embrión del germen o de las capas externas del grano.

Procede del endospermo del grano de trigo y sólo puede actuar sobre el almidón que ha sido lesionado durante la molturación.

Cuando el contenido de α-amilasa en harina es muy alto es debido a que el grano ha germinado. Cuando la actividad α-amilásica es baja, se consigue elevarla mediante productos ricos en enzimas o con harina de malta.

Convierte el almidón en maltosa. Se inactiva entre los 52 y 63 ºC

Actúa sobre los enlaces de las cadenas de almidón, produciendo azúcares muy variables denominados dextrinas. La acción enzimática de esta enzima se inactiva en el momento en el que el horno alcanza en el interior de la pieza los 75 ºC.

Tabla 6. Características de las enzimas α y β-amilasa.

Existe un procedimiento para determinar la actividad alfa-amilásica de la harina para saber si requiere aditivos, ya que es un factor determinante en las características de la miga del pan. El método es la determinación del Número

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de Caída (Falling Number) (ver anexo número 3). Éste consiste en la gelificación rápida de una suspensión acuosa de harina y en la medición posterior de la degradación del almidón gelatinizado debido a esta enzima, bajo condiciones similares a las que se encuentran durante el proceso de panificación. Según la experiencia el óptimo del número de caída suele situarse en 250 segundos en harinas panificables. Las proteasas, como su nombre indica, dividen las cadenas proteicas de la molécula de gluten, produciendo primero un ablandamiento y un posterior colapso de la estructura. La acción de la proteasa está ligada al tiempo de fermentación y es crucial en harinas pobres en gluten o en harinas para panes que necesiten que una masa blanda rellene el molde (galletas, barquillos o panes de molde).

Figura 6. Acción de la proteasa sobre el gluten.

A continuación , se detallará una lista de las enzimas sugeridas para la mejora del pan y la harina en un estudio realizado para la empresa ‘Mühlenchemie’ especializada en el tratamiento de harina, realizado por el Dr. Lutz Popper en Ahrensburg, Alemania. Su trabajo se centra en las propiedades menos conocidas de las enzimas comunes y algunas aplicaciones de nicho de las enzimas bien conocidas.

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Enzima

Efecto pretendido

α-amilasa, fungal

Suministro de energía para la levadura

α-amilasa, bacteriana

Licuefacción Anti-endurecimiento

α-amilasa, estable al calor intermedio Amiloglucosidasa (glucoamilasa)

Suministro de energía, color, sabor,… Retención de agua

Enzima ramificada (glucotransferasa) Celulasa

Retención de agua

Furanosidasa, arabinofuranosidasa

Estructura de la masa, retención de agua

Esterasa de ácido ferúlico y cumárico

Estructura de la masa, retención de agua

Glutatión oxidasa

Refuerzo de las proteínas

Glicolipasa, galactolipasa

Estabilidad de la masa y rendimiento de volumen

β-glucanasa Glucosa oxidasa, galactosa oxidasa, hexosa oxidasa

Estructura, licuefacción Refuerzo de las proteínas Estructura de la masa, retención de agua, rendimiento de volumen

Hemicelulasa, xilanasa, pentosana Laccasa, polifenol oxidasa Lipasa

Reforzamiento de la masa Sabor, emulsificación in-situ, estabilidad de la masa y rendimiento de volumen

Lipoxigenasa, lipoxidasa

Estructura de la masa, decoloración

Exopeptidasa

Color, sabor

Peroxidasa

Reforzamiento de las proteínas

Fosfolipasa

Estructura porosa y rendimiento de volumen

Proteasa, proteinasa

Relajación de las proteínas, licuefacción

Pululanasa

Estructura, retención de agua

Sulfidril oxidasa

Reforzamiento de las proteínas

Sulfidril transferasa

Reforzamiento de las proteínas Reticulación de las proteínas, estabilización del gluten.

Transglutaminasa

Tabla 7. Enzimas sugeridas para la mejora del pan y de la harina, por el Dr. Lutz Popper.

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Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’ - Conservadores Son sustancias que, por separación o mezcladas entre sí, son capaces de inhibir o retardar el enmohecimiento del pan. Se usan generalmente en panes de larga duración tales como pan de molde, perritos, hamburguesas. Los conservadores más efectivos son el propionato sódico y el propionato cálcico. Del mismo modo pueden actuar acidificantes, pues la acidez contribuye a retardar el florecimiento de las esporas de los mohos. De todas formas, la mejor manera de evitar la proliferación de estos indeseados huéspedes viene como consecuencia de unas buenas prácticas alimentarias. Es conveniente la aireación y limpieza de locales y maquinarias, así como un buen secado de las manos del operario. - Gasificantes Los gasificantes o levadura química son productos que contienen un componente alcalino (carbonato amónico o bicarbonato sódico) y uno ácido (cítrico, tartárico), de modo que al disolverse en el agua de la masa y al someterse al calor de la cocción reaccionan entre ellos generando gas y produciendo de este modo un aumento del volumen de la pieza antes de su coagulación. - La Sal La sal utilizada como aditivo en panadería es la denominada sal común o cloruro sódico. Se suele obtener a partir de dos métodos: Por evaporación de agua del mar (sal marina) y por extracción en minas o canteras (sal gema). La dosificación de sal ha pasado por varias etapas en la historia de la panificación. En el siglo XIX se generalizó su uso, añadiéndose un porcentaje sobre el peso de harina que variaba entre el 0,5 y 1 %. En las últimas décadas, se han añadido técnicas de amasado rápido y por ello, se ha originado una progresiva pérdida del sabor del pan. Ésto ha obligado a subir este porcentaje de sal hasta el 2 %.

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Las funciones de la sal como aditivo en la masa son: 



 







Mejora propiedades plásticas de la masa: aumentan tanto fuerza (W) como tenacidad (P). Permite una mayor hidratación de la masa, dado que refuerza las cadenas del gluten. Disminuye la actividad de bacterias ácidas en la fermentación. Estabiliza y regula la fermentación. Las masas adquieren mayor tolerancia ante errores en el proceso de panificación. Tiene un efecto antioxidante sobre la masa. Si se añade al final del amasado produce una oxidación superior (blanqueamiento), proporcionando un mayor volumen y pérdida del sabor. Se recomienda añadir al principio del amasado, para evitar el bloqueo de la masa. Favorece la coloración de la corteza, mejorando el aspecto del pan. Actúa como conservante y mejora el sabor.

D. LEVADURA: Las levaduras son microorganimos unicelulares que realizan metabólico que transforman los azúcares en alcohol y dióxido En especial, nos centraremos en la levadura para pan. La levadura más utilizada es la Sacharomyces cerevisiae, de la diferentes cepas.

un proceso de carbono. especie de que existen

La Sacharomyces (del latín ‘azúcar’ u ‘hongo del azúcar) cerevisiae (de la cerveza), también es la levadura utilizada en la elaboración de cerveza y por ello, se construían cerca las cervecerías de las panaderías para poder intercambiarla. Hay tres formas de levadura para pan, la levadura fresca, también llamada levadura prensada o de panadero, la levadura seca activa y la levadura instantánea. Según el tipo de levadura que se adicione, la proporción a utilizar será diferente, puesto que por su composición, el peso y la actividad de la levadura varía. Lógicamente la levadura fresca tiene un mayor contenido en agua, pudiendo llegar al 70% de su peso. La levadura seca tiene en torno a un 8% de humedad, lo que indica que la materia seca contenida en su peso es de un 92% aproximadamente. Peter Reinhart, en su libro ‘El Aprendiz de

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Panadero’ muestra que la equivalencia entre las distintas presentaciones de levadura para pan: 100% de levadura fresca equivale a 10 - 50% de levadura seca activa equivale a 33% de levadura instantánea Los panaderos generalmente trabajan con levadura fresca, que es una materia viva que debe conservarse en el frigorífico (a unos 4º C), pues es un producto perecedero con una vida útil de una o dos semanas, aunque a veces pueden durar más. Se dice que la levadura fresca produce más gas que otras levaduras, y que se puede congelar. Teniendo en cuenta, que trabajamos con seres vivos, el proceso de congelación vería mermada de manera significativa la población de levaduras; por lo que no parece sensato someterla a ese proceso.

D. FORMACIÓN DE LA MASA EN EL AMASADO: Cuando se mezcla la harina y demás ingredientes con el agua, con el movimiento y el vaivén de la amasadora, las dos fracciones proteicas de la harina (gliadina y glutenina) se vuelven pegajosas. La unión de los enlaces entre ambas da lugar a una red elástica y extensible e impermeable a los gases llamada gluten. La formación de mayor o menor cantidad de gluten depende la exposición de la masa al oxígeno del aire. Esta exposición es, en definitiva, una oxidación de la masa y varía según la velocidad del amasado. De forma que si el amasado es prolongado, aumentará la fuerza de la masa mientras su color se va blanqueando y, aunque con el aumento de fuerza se obtendrá un pan de un buen volumen, éste perderá gran parte de su sabor. Otro aspecto a tener en cuenta es el tipo de amasado que se realizará y para definir sus efectos, se tratarán en el siguiente apartado las mejores ayudantes de un panadero hoy en día: las amasadoras.

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E. AMASADORAS: Las amasadoras son las auténticas responsables de la obtención del punto óptimo de la masa de pan. Normalmente, las amasadoras poseen dos velocidades: una lenta y otra rápida. Se suele comenzar con la velocidad lenta para mezclar todos los ingredientes a excepción de la levadura, la cual se añade justo al activar la segunda velocidad, una vez ya se ha formado la masa. Se suele hacer así para que la levadura actúe de manera más homogénea en la masa. Hasta comienzos del siglo XX, en la mayoría de las panaderías españolas se amasaba aún a mano. Para ello se utilizaba una artesa de madera en la que se iba mezclando la harina con el agua base de violentos golpes. A partir de 1938, al finalizar la guerra civil, se generaliza el uso de amasadoras mecánicas en nuestro país. Todo esto es favorecido por la evolución de los motores eléctricos y por estudios comparativos sobre amasado manual y amasado mecánico en los que se observaba un mayor volumen de pan en estos últimos. Las primeras amasadoras mecánicas eran lentas (40 rpm) y necesitaban veinte o treinta minutos para conseguir un buen amasado. Sin embargo, se introdujo en la década de los sesenta el amasado intensivo. Éste consistía en duplicar las vueltas de la amasadora (80 rpm) manteniendo un tiempo prolongado de amasado (veinte minutos). Este cambio afectó drásticamente a la calidad del pan. Hoy en día existen tres tipos de amasadoras: Amasadora de brazos, amasadora espiral y de eje oblicuo. El porcentaje de uso de las amasadoras es el siguiente:

-

Amasadora de espiral 45% Amasadora de brazos 45% Amasadora de eje oblicuo 3% Otros (amasados rápidos) 7%

Seguidamente, se analizará cada tipo de amasadora: - Amasadora de brazos. Es ésta la que cuenta con mayor tradición en nuestro país; aunque en los tiempos actuales se está quedando como una máquina auxiliar. Intenta emular el trabajo manual del panadero con el movimiento Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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sincronizado de sus brazos mecánicos y requiere un tiempo de amasado que oscila entre los 18 y los 30 minutos. Se considera una máquina lenta y obliga al usuario a incorporar la levadura a mitad del amasado para reducir inicialmente la fuerza de la masa. La sobreoxigenación a que es sometida la masa produce un exceso de fuerza que se traduce en un mayor impulso del pan en el horno, razón por la que no es muy recomendable su utilización en panes precocidos, ya que se corre el riesgo de arrugamiento.

Figura 7. Amasadora de brazos

- Amasadora espiral. Con un 45% de utilización en el mercado, es junto con la amasadora de brazos la que tienen generalmente los obradores españoles. Además, es la que mayor aumento de utilización está teniendo con respecto a los demás tipos de amasadoras. De la amasadora espiral debemos destacar su rapidez, lo que conlleva una reducción del tiempo de amasado, que permite abastecer a una línea de producción sin tener que aumentar la capacidad del amasado. Este sistema trabaja la masa con una presión de arriba hacia abajo, consiguiendo una menor oxidación a la vez que un mayor recalentamiento y menor fuerza inicial. Por lo tanto, es apta para la fabricación de barras con entablados automáticos así como para el pan precocido, ya que este sistema no impulsa exageradamente el pan en el horno; aunque esta falta de fuerza puede ser compensada en algunas ocasiones con un período mayor de reposo. Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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Figura 8. Amasadora espiral

- Amasadora de eje oblicuo Es la amasadora menos utilizada en España pero la más utilizada en Francia, ya que su presencia en aquel país llega al 80% de los obradores. Está equipada con un motor de dos velocidades: una lenta para el preamasado y masas duras (40/ 45 % de agua) y otra rápida para masas más blandas (60/80% de hidratación). Algunos modelos cuentan con la llamada “cazuela loca”, es decir, el movimiento de rotación se realiza por el impulso de la masa, de tal forma, que el frenado de la cazuela permitirá, a voluntad del panadero, ir variando las condiciones del amasado. Este hecho implica que el amasador debe estar perfectamente entrenado para que no se produzcan grandes diferencias entre unas masas y otras. Pero, por otra parte, también es posible variar la fuerza de la masa por medio de la utilización del freno de la cazuela.

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Entre los inconvenientes que poseen este tipo de amasadoras, destacan los siguientes: No permiten la elaboración de amasijos grandes, ya que derraman la harina al inicio del amasado. Igualmente, tampoco permiten hacer amasijos pequeñas al no agarrar correctamente la masa, lo que nos obliga a elaborar masas que ocupen al menos un 30% de su capacidad. Se podría definir como un sistema de amasado lento, de bajo recalentamiento y que se adapta bien, tanto en masas duras en la primera velocidad, como en masas blandas en la segunda.

Figura 9. Amasadora de eje oblicuo

A continuación, se resumen las ventajas e inconvenientes de cada una de las amasadoras en una tabla. Como se requiere sencillez, versatilidad en el amasado y no se produce una cantidad diaria demasiado abultada, se ha optado en el obrador que analizamos por las amasadoras de brazos como la opción más viable.

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Ventajas e inconvenientes de los tipos de amasadoras Tipo de amasadora Amasadora de brazos

Ventajas No recalienta la masa.

Velocidad lenta.

Poco derrame de harina al inicio.

Demasiada fuerza en el amasado.

Fácil manejo para trabajadores no iniciados.

Mucha oxidación.

Apta para masas blandas y bollería. Reduce el tiempo de fermentación.

Amasadora de espiral

Inconvenientes

Panes voluminosos En masas blandas, hay que añadir parte del agua poco a poco para reducir el tiempo de amasado.

Se adapta bien a masas duras.

Hay que incorporar la levadura al final del amasado.

Escaso volumen de la máquina.

Recalentamiento de la masa. Poca fuerza.

Permite hacer masas grandes y pequeñas.

Baja oxidación.

Fácil descarga al invertir el sentido de la cazuela.

Disponer siempre de agua fría e incluso en verano de hielo.

Precisión en el tiempo de amasado.

No es adecuada para masas duras.

Adecuada para el entablado automático de barras. Amasadora de eje oblicuo

No recalienta la masa.

Mucho volumen de máquina.

Flexibilidad de corrección de las condiciones del amasado por la utilización del freno.

No permite masas grandes porque derrama parte de la harina.

Apta para masas duras como blandas.

No apta para trabajadores no iniciados.

Tabla 8. Ventajas e inconvenientes de cada tipo de amasadora

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3.2. FERMENTACIÓN.

3.2.1 Definición Es un proceso clave en la panificación y, en parte, responsable de la importancia de los cereales en la alimentación humana. Se trata de la conversión de azúcares simples tales como glucosa, fructosa o sacarosa mediante la acción de microorganismos en diferentes productos. Esta transformación se realiza en ausencia de oxígeno y es uno de los procesos químicos más antiguos que se conoce. Ya desde los comienzos de la humanidad, el hombre consumía cereales frescos, machacados o dejándolos secar para poder retirar su cáscara, pero fue en Mesopotamia, donde por primera vez, los cereales eran mezclados con agua tras ser machacados y posteriormente, se amasaban y cocían. Eran los primeros panes ácimos (aún sin levadura). La primera fermentación de la Historia se le atribuye a los hebreos debido a un crecimiento accidental de levaduras silvestres en masas a la intemperie. La acción de estas levaduras (Saccharomyces minor) aumentaba el volumen de aquella masa y su esponjosidad. A partir de este descubrimiento, se puede deducir la elaboración mediante la adición de una porción de masa fermentada (masa madre), que permitía reproducir el proceso a voluntad del panadero. Hasta el siglo XVII se solía utilizar la levadura de masa (Saccharomyces minor) pero a partir de entonces, se comenzó a añadir también levadura de cerveza (Saccharomyces cerevisiae). A mediados del siglo XIX, se establecieron las fermentaciones exclusivas con levadura de cerveza. Se considera un avance importante a pesar de que la levadura otorgaba un sabor amargo al pan. Pronto surgió el problema de la conservación de la levadura, pues limitaba bastante que las panaderías debieran estar cerca de las destilerías de cerveza. Para solucionarlo, aparecieron las primeras levaduras prensadas industrialmente, las cuales poseían mejores cualidades de conservación y mayor poder fermentativo. También, tenían una calidad constante y proporcionaban un sabor más agradable al pan. Hasta el año 1856, se conocía muy poco sobre las diferentes transformaciones que se producen en el interior de la masa durante la fermentación. Fueron los trabajos de Pasteur los primeros que permitieron explicar científicamente este fenómeno y fabricar, a raíz de ello, levaduras adecuadas para la panificación.

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3.2.2 La levadura de cerveza Es un hongo ambiental común unicelular, un tipo de levadura que se utiliza industrialmente en la elaboración de pan, cerveza y vino. Son células eucariotas que se reproducen asexualmente por el método de gemación. Su nombre científico es Saccharomyces cerevisiae. Las fuentes de carbono utilizadas por estas levaduras varían desde los carbohidratos hasta los aminoácidos y esta capacidad de utilizar ciertos tipos de azúcares ha sido tradicionalmente empleada para la caracterización de las distintas razas que esta especie presenta. Entre los azúcares que puede utilizar están monosacáridos como la glucosa, fructosa; y disacáridos como la maltosa y la sacarosa. No pueden metabolizar la lactosa pero son capaces de utilizar otras fuentes de carbono distintas a carbohidratos y aminoácidos, tales como etanol o glicerol. Por norma general, las levaduras mantienen dos tipos de metabolismo muy bien diferenciados. Por una parte, en condiciones en las que existen altas concentraciones de glucosa, fructosa o maltosa, la tendencia es a realizar una fermentación alcohólica de éstos, es decir, se efectúa la glucólisis y posteriormente se produce etanol. Y una vez que estos azúcares escasean, se produce la respiración del etanol, vía ciclo de Krebs.

Figura 10. Micrografía electrónica de barrido de Saccharomyces cerevisiae, Extraída del artículo referido en la bibliografía: ‘El inicio de la replicación del ADN’.

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3.2.3 El proceso Las fermentaciones implicadas en la elaboración del pan son las siguientes:  Fermentación alcohólica: Gracias a la acción enzimática, se produce la hidrólisis del almidón obteniendo azúcares fermentables. En la fermentación alcohólica, una molécula de glucosa será procesada por la levadura en ausencia de oxígeno para obtener como producto: dos moléculas de alcohol etílico (etanol), dos moléculas de anhídrido carbónico y energía consumida por el metabolismo de la levadura. C6H12O6



2C2H6O

Glucosa

levadura

Etanol

+

CO2 anhídrido carbónico

 Fermentación láctica: Se trata de un proceso mediante el cual la lactosa, una vez hidrolizada a monosacáridos, se transforma en ácido láctico. Los microorganismos responsables de este proceso son los lactobacilos. Se encuentran tanto en la harina como en la levadura prensada. Su acción es débil en la fermentación pero su actividad es total cuando la masa alcanza temperaturas de 35 ºC. Es importante no alcanzar esa temperatura porque suelen competir con la levadura por el sustrato (glucosa), limitando la producción de tanto anhídrido carbónico como etanol en favor del ácido láctico. C12H22O11

+

H20

Lactosa



2 C2H12O6



2 C3H6O3

Glucosa

lactobacilo

ácido láctico

agua

 Fermentación butírica: Se produce tras la aparición de ácido láctico en las masas. Diversas bacterias actúan sobre el ácido láctico transformándolo en butírico, liberando anhídrido carbónico e hidrógeno. Estas bacterias no suelen ser una fuente de problemas, ya que su actividad plena se desarrolla a temperaturas superiores a 38 ºC. Aun así, ésta

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comienza a los 32 ºC aproximadamente e impregna el pan de un sabor indeseable.



C3H6O3 ácido láctico

bacterias butíricas

C6H12O6

2 CO2

2 H2

ácido butírico

anhídrido carbónico

hidrógeno

 Fermentación acética: Se obtiene una pequeña cantidad de ácido acético en la masa mediante la acción de un conjunto de microorganismos sobre el etanol producido en la fermentación alcohólica. Uno de los más determinantes es el Mycoderma acético, una acetobacteria presente en la producción industrial de vinagre. Son procesos rápidos, no hay tiempo suficiente para la formación de los ácidos que originen la acidez necesaria para aportar sabor y aroma al pan. Debe controlarse el nivel de ácido acético en la masa madre utilizada pues repercutirá en las propiedades organolépticas del pan. C2H6O



2 C2H4O2

Etanol

Mycoderma-acético

ácido acético

+

2 H2O agua

En conclusión, la fermentación alcohólica debe predominar sobre el resto, mientras que las tres últimas deben estar controladas pues afectan a la calidad de la primera. Sobre todo, hay que asegurarse una conservación adecuada de las masas madres, nunca superando temperaturas de 30 ºC. De esta manera, evitamos que se produzca en exceso cualquier fermentación de las citadas anteriormente.

3.2.4 Funciones de la fermentación Durante el período de tiempo en el que se desarrolla la fermentación tienen lugar cuatro funciones importantes: 1. Desprendimiento de anhídrido carbónico. 2. Formación de subproductos, los cuales influyen en gran medida en el sabor y el aroma. Se producen ácido acético, butírico y láctico. 3. Producción de sustancias que modifican la estructura proteica de la harina (gluten). Éstas proporcionan plasticidad a la masa.

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4. Proporciona consistencia a la masa, necesaria para ser tratada en procesos posteriores como la división, boleado y formado.

3.2.5 Métodos de fermentación en panificación Se pueden distinguir cuatro métodos:  Directo: Comienza a principios del siglo XX con el desarrollo de las amasadoras mecánicas y la mayor regularidad de las levaduras prensadas. Se trata de un sistema en el que solamente se emplea levadura prensada, siendo ésta la diferencia más evidente que presenta respecto a otros sistemas. Se requiere un reposo previo a la división de la masa de tiempo variable en función de las temperaturas, la dosis de levadura y el tipo de harina. Por ejemplo, una dosis del 2% de levadura y 25 ºC de temperatura de masa, requiere un tiempo de reposo aproximado de 45 minutos. Cuando se ha logrado la maduración de la masa, se procede a la división, boleado y formado de las piezas, ya sea en tablas o en bandejas. Es en éstas, donde se desarrollará la etapa final de la fermentación, que requiere unas dos o tres horas. La principal ventaja de este sistema directo de fermentación es la de poder equilibrar la masa en la forma deseada. Un aumento del tiempo reposo consigue aumentar la tenacidad y, por el contrario, una disminución del mismo producirá una masa más extensible y suave.

 Mixto: El sistema mixto consiste en añadir a los ingredientes básicos una cierta cantidad de masa madre y la cantidad precisa de levadura prensada, en función de la velocidad que se quiera imprimir a la fermentación. Este es el sistema más adecuado para panificadoras que empleen divisoras volumétricas. Las masas reposadas y gasificadas antes de ser divididas, se vuelven más tenaces. Para evitar la gasificación de la masa, se suele dividir lo más pronto posible la masa y dejar un tiempo de reposo breve, entre diez y veinte minutos. Este tiempo de reposo depende de los siguientes factores: Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’ - la cantidad de levadura prensada utilizada, - la temperatura de la masa (22 - 25 ºC). Cuanto más mecanizado, menor debe ser la temperatura. - la fuerza y el equilibrio de la harina. - La dureza de la masa. Una correcta fermentación se produce siempre y cuando controlemos sus dos variables más decisivas: Temperatura y humedad. Sus valores óptimos son 30 ºC y 75%, respectivamente. Si hay desviaciones considerables con respecto a estas variables, pueden suceder algunos de los problemas que se describen a continuación: A temperaturas superiores a 30 ºC, la masa se desarrolla a mayor velocidad en la parte exterior del pan. Ésto origina un volumen irregular del producto con el consecuente agrietamiento del pan a la salida del horno. A temperaturas inferiores a 25 ºC, se produce un enfriamiento de la masa que retrasa la fermentación y relaja las piezas, aumentando la elasticidad de las mismas. Se obtendrá un pan de escaso volumen y con ampollas en los laterales de la barra. Con una humedad superior al 75 %, la pieza se vuelve pegajosa y la corteza rojiza (una vez horneada) debido a una alta actividad enzimática. Ésta última tenderá a separarse de la miga tras el horneado. Con una humedad inferior al 75 %, se produce una deshidratación de la masa, dando lugar a panes de poco volumen. El método mixto que se ha descrito sólo requiere que se respeten las variables (temperatura y humedad) y el tiempo de fermentación para un desarrollo aceptable de la masa. Con respecto a la masa madre, se suele utilizar una masa vieja del día anterior, que tras un refresco, se añade en una proporción del 10 al 20% del peso de la harina. Esta masa será la base de la obtención de otra con consistencia y sin relajamientos, con un aumento de la tolerancia durante la fermentación.  Esponja: Este método también llamado 'poolish', requiere la realización previa de masa integrada por agua, levadura y harina. Para formar esta masa, se utiliza aproximadamente un 30 % del peso total de harina a emplear, un litro

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de agua por cada kilogramo de harina y toda la levadura prensada. Seguidamente se deja fermentar esta masa hasta que triplique su volumen, proceso que puede tardar de 3 a 8 horas, dependiendo de la cantidad de levadura utilizada y la temperatura de la masa. (Ver en anexo número 5). Tras obtener la masa fermentada anterior, denominada esponja, se añade el resto de ingredientes. Se amasa del mismo modo que en el método directo, se fermenta en masa (primer reposo), se forman las piezas y se introducen en la cámara para la fermentación final. Además se debe advertir que la sal no debe ser añadida a la esponja, pues frena considerablemente la fermentación, como se explicó en el apartado de aditivos de la panificación.

 Fermentación controlada: Se trata de una técnica que permite frenar o paralizar la fermentación de las masas a voluntad del panadero. Para ello, se emplea la variable temperatura de la masa para controlar esta etapa clave dentro del proceso de panificación. Cómo se ha explicado con anterioridad, la actividad fermentativa está relacionada con la producción de ácido carbónico y ésta aumenta si aumenta la temperatura. Para la aplicación de esta técnica, se requiere una cámara que permita introducir las barras formadas y que las refrigere hasta detener la acción de la levadura. Mediante un programa, la temperatura se eleva para volver a iniciar el proceso fermentativo. A continuación se detallan todos los requisitos necesarios para realizar dicha técnica: - Materias primas: Se ha de prestar atención a la harina utilizada, los aditivos y a la levadura para poder favorecer el proceso. La harina debe tener una calidad constante y poseer mayor fuerza (W). Para pan de masa blanda, se requieren los siguientes valores: W= 160/180 P/L= 0,4/0,6 Contenido en proteínas: 11% Nº de caída: 300 s Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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Estas características corresponden a una harina de media fuerza, bien equilibrada, muy similar a la empleada en pan de masa dura o pan francés. Además es una harina pobre en enzimas propias, ya que si este valor fuera más bajo del indicado afectaría negativamente a la esponjosidad de la miga y la corteza presentaría un excesivo color rojizo. El aditivo comercial no debe incluir la harina de malta, ya que el tipo de enzima que contiene resiste a los 75 ºC para su inactivación. En panes de gran tamaño suele presentar un efecto negativo en la miga del pan. En fermentaciones prolongadas, se suele hidrolizar el almidón, formando dextrinas, obteniéndose una deficiente unión del agua, es decir, una miga húmeda. El contenido en levadura estará entre el 2 y el 3 % sobre la harinaConviene asegurarse que esté fresca, no siendo aconsejables las denominadas “rápidas” ya que producen gasificaciones prematuras antes de paralizarse la fermentación. - La cámara: La cámara de fermentación cumple dos funciones: se usa como cámara de frío y como cámara de fermentación. Para el régimen de frío, está equipada con todos los aparatos necesarios para este fin, es decir, compresor, evaporador, condensador, filtro y válvula de expansión. Para el período fermentativo, dispone de unas resistencias eléctricas y de un humidificador que, por medio de ventiladores, asegura el enfriamiento, calentamiento y humidificación de las piezas. Además, la cámara está programada para mantener la temperatura y humedad constantes, siendo posible pasar de frío a calor automáticamente a la hora establecida. Es importante destacar que el equipo debe poseer un sistema de circulación de aire correcto para evitar diferentes temperaturas en el interior de la cámara y poder asegurar una distribución homogénea del frío y la humedad. Seguidamente, se realizará una somera descripción de las distintas etapas de temperaturas sugeridas y sus respectivos tiempos recomendados:

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1ª) Las piezas de masa en fermentación se encuentran alojadas en la cámara a unos 30 ºC y se fuerza a la cámara para que descienda rápidamente hasta unos -5 ºC (segmento B-C). La razón para descender hasta esa temperatura es asegurar que la fermentación queda paralizada. 2ª) A continuación, la temperatura se estabilizará a 2 ºC y se mantendrá el tiempo establecido. Esta etapa se le denomina estabilización y bloqueo de la fermentación (segmento E-F). En ella, los procesos tanto fermentativos como enzimáticos. 3ª) Una vez finalizado el período de bloqueo, la cámara automáticamente iniciará un incremento gradual de la temperatura hasta la considerada óptima para la fermentación (22 ºC) (segmento F-G). 4ª) La cámara mantendrá los 22 ºC durante tres horas de manera estable en esta etapa de fermentación controlada (segmento GH). De está manera se evitan desarrollos irregulares de la masa, los cuales provocan apelmazamientos de la miga y grietas en la corteza. 5ª) Las piezas entran en fermentación climatizada, es decir, vuelven a la temperatura de fermentación habitual, rondando los 30 ºC y pronto estarán listos para la cocción.

Figura 11. Diagrama de temperaturas y tiempos de la fermentación controlada. Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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El proceso de fermentación controlada se desarrolla en las siguientes etapas:

Etapa de amasado: Requiere un tiempo de amasado un 20% superior al ser una harina de mayor fuerza. La cantidad conviene reducirla un 2-3% para evitar relajamiento de la masa ya que no requiere apenas reposo. La temperatura final del amasado ha de ser de 22 ºC, evitando gasificaciones prematuras que alterarán la calidad del pan.

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Etapa de elaboración: La división ha de ser rápida y el tiempo de reposo de las masas ha de ser de 10 -12 minutos. Al ser masas frías, las barras deberán alargarse sin necesidad de forzarlas. A partir de aquí, se procede al tratamiento térmico de la masa en la cámara que se describió con anterioridad. Los problemas y sus causas en el proceso de fermentación controlada son: . PROBLEMA

CAUSAS 

La masa se acorteza cuando está en régimen de frío



 

La masa aumenta de volumen estando en régimen de frío.



 

 

Grietas y desprendimiento en la corteza

   

Exceso de color





Los ventiladores que reparten el aire no están bien orientados o no funcionan correctamente. La cámara no está al 100% de su capacidad. Aperturas frecuentes de la cámara. Cámara no está suficientemente fría al entrar la masa en la cámara. La cámara se ha llenado rápidamente y, por consiguiente, no está fría. Exceso de levadura. Excesivo reposo antes de que la masa entre en la cámara. Temperatura alta en la fermentación Mucha humedad durante la fermentación Exceso de volumen. Poca cocción Enfriamiento rápido del pan. Harina de trigo germinado. Aditivo en cuya composición interviene la harina de malta. Temperatura del horno elevada

Tabla 9. Problemas y causas de la fermentación controlada.

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3.3 COCCIÓN 3.2.1. Definición Según la Real Academia Española, “cocer” se define en su segunda acepción como “Someter pan, cerámica, piedra caliza, etc., a la acción del calor en un horno, para que pierdan humedad y adquieran determinadas propiedades.” El horno de cocción ha demostrado ser una herramienta esencial en el proceso de elaboración del pan. Para su elección, se deben considerar las características de las masas que se hornean, los kilogramos de pan a producir por jornada y el tipo de combustible que consumirá el horno. 3.3.2. Hornos en la Historia La forma más primitiva de cocción fue cuando el hombre, dominado por el fuego, tostaba las tortas de panes ácimos sobre piedras calientes, y más tarde, haciendo montículos de barro que se calentaban con un fuego en su interior que terminaba apagándose, horneándose con el calor residual de dicha combustión. Los sumerios hacían el pan enterrando la masa en un hoyo donde había cenizas y brasas de un fuego, el cual se perfeccionó poco a poco mediante la observación y, de esta forma, uno de los inventos que se desarrolló en el antiguo Egipto fue el uso de hornos. Ésto hacía que los resultados finales de la panificación fueran más predecibles. El pan ya era un alimento común que aparece representado en los bajorrelieves de la tumba de Ramsés II, en la que existen descripciones claras de cómo se realizaban las labores de panadería: cómo se trabajaba la masa con las manos y con los pies y cómo había un cuidado especial en hacer las porciones de pan lo más similares posibles. Los egipcios fueron los primeros que erigieron hornos cónicos, que se construían con adobe (ladrillos de lodo del Nilo) y poseían dos cavidades: en la inferior se producía la combustión y en la superior se cocía el pan. Además solían hornear más de un pan al mismo tiempo. En el 500 a.C, los romanos comenzaron a construir los primeros hornos de mampostería, de gran solidez. En la actualidad, se denomina horno romano al horno de calentamiento directo. Ya en la Edad Media, estos hornos se construían de ladrillo refractario, y eran denominados ‘hornos morunos’.

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La cocción y los hornos permanecieron invariables durante siglos hasta que, en el siglo XVIII, se sustituyó el ladrillo por paredes de metal rellenas de arena y, al mismo tiempo, aparecieron los primeros hornos calentados por vapor de agua. Ya en el siglo XIX se comienza a mejorar el sistema de horneado con el uso de los denominados hornos rotativos.

3.3.3. El proceso de cocción. Para describir este fenómeno, se deben tratar dos aspectos: La transmisión de calor dentro del horno como motor del proceso y la transformación química que sufre el producto en el interior del horno. El producto se cuece desde el exterior al interior mediante el calor que se difunde por conducción a través de su corteza. Se puede transmitir el calor por radiación al pan mediante el calentamiento de las paredes de hornos de material refractario y también calor por convección mediante corrientes de aire previamente calentadas.

3.3.4. Transformación de la masa durante la cocción: Cuando la masa ha alcanzado el punto óptimo de la fermentación, está lista para hornear. Al final de la fermentación, la temperatura de la masa es muy similar a la de la cámara de fermentación (30ºC). La temperatura de un horno de panadería oscila entre los 180 y 250 ºC, dependiendo del tipo de pan, tamaño, formato o del contenido de azúcar de la masa, ya que éste último otorga color a la corteza con mayor velocidad si está presente. Para evitar un color demasiado intenso, se suele reducir la temperatura del horno en panes con azúcar en su composición. El tiempo de cocción es otra variable a controlar. Una pieza pequeña se cocerá a más temperatura y a un tiempo reducido, mientras que para las piezas de mayor tamaño el tiempo será más prolongado y la temperatura más baja. Una temperatura excesivamente alta puede quemar rápidamente la corteza y dejar sin cocer el interior de la miga. Al introducir la pieza en el horno, el vapor se deposita sobre la superficie de la masa condensándose, asegurando el máximo volumen. La fermentación continúa hasta que la masa alcanza 55 ºC, temperatura a la que mueren las levaduras. Cuando se ha superado los 50 ºC, el dióxido de carbono se Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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libera, incrementando la presión interna y causando la expansión. Entre 60 y 75 ºC, se produce la gelificación del almidón, que afecta directamente a la estructura de la miga y a la conservación del pan. Cuanto más tiempo tarde en gelificar el almidón, la actividad enzimática se prolongará por lo que será necesario el control de la cantidad de enzimas. Una vez se alcanzan temperaturas entre 75 y 100 ºC, el gluten se va coagulando y los alveolos se dilatan por efecto del calor, debilitando las paredes alveolares. La expansión continuará hasta que el gluten complete su coagulación. Cuando pasan entre cinco a seis minutos de cocción, se inicia la formación de la corteza por desecación de la misma, produciendo consecuentemente la greña (la pestaña que se abre como una flor en la zona donde recibe el corte). Simultáneamente, se hincha el almidón, se volatiliza el alcohol y se libera dióxido de carbono. Tras alcanzar los 100 ºC, se genera vapor de agua debido a que se alcanza la temperatura de ebullición del agua. Este vapor secundario permitirá que el pan conserve un grado de humedad suficiente, evitando la desecación total hasta el final de la cocción. Superados los 130 º C, comienza el proceso de caramelización de los azúcares en la corteza de la pieza de pan, bajo la influencia de dos factores clave: el calor y la humedad. Esta caramelización se denomina Reacción de Maillard.

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3.4 ULTRACONGELACIÓN Este proceso consiste en una congelación en tiempo muy rápido (entre veinte y cuarenta minutos), a una temperatura muy baja (inferior a -40 ºC). Ésto permite conservar al máximo la estructura física de los productos alimenticios, que sufren un enfriamiento brusco para alcanzar rápidamente la temperatura de máxima cristalización en un tiempo no superior a cuatro horas. El proceso se completa una vez lograda la estabilización térmica del alimento a -18 °C o inferior. Para garantizar el descenso de la temperatura se utilizan fluidos criogénicos (nitrógeno líquido y anhídrido carbónico), los cuales dan lugar a los productos ultracongelados. En la industria alimentaria, la técnica de la ultracongelación se aplica a una variada gama de productos, entre los que destacan los panificados, las carnes, los pescados, etc. Las técnicas actuales no sólo pretenden evitar el desarrollo de microorganismos, la actividad enzimática o la pérdida nutritiva, sino también conservar las características sensoriales y organolépticas de los alimentos. Su estudio, control y potencial hacen de esta técnica una de las más importantes en lo que a seguridad y calidad alimentaria se refiere. Para realizar este proceso se utilizan los llamados túneles de ultracongelación. En la empresa, se tiene un único túnel de ultracongelación con doble puerta, por una entran los carros y por la otra salen. Tiene una capacidad de albergar tres carros en su interior y suele programarse a unos -28 ºC.

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4 DESCRIPCIÓN DE PROCEDIMIENTOS. 4.1. DEFINICIÓN. Harold Krootz, asesor de grandes empresas en EEUU, describió los procedimientos de la siguiente manera: “Son planes por medio de los cuales se establece un método para el manejo de actividades futuras. Consisten en secuencias cronológicas de las acciones requeridas. Son guías de acción, no de pensamiento, en las que se detalla la manera exacta en que deben realizarse ciertas actividades.” Desde el punto de vista de una organización de carácter alimentario, los procedimientos engloban cada uno de los pasos a seguir para la elaboración de un producto determinado. Según el tipo de procedimiento empleado, se obtendrán diferentes panes. 4.2. PROCEDIMIENTO SEGÚN ELABORACIÓN. Engloba a todos los productos elaborados de panadería para un consumo inmediato. Se distinguen dos grupos: Pan común y pan especial. Según la Reglamentación Técnico Sanitaria para la fabricación, circulación y comercio de pan y panes especiales de 1984, el pan común es un pan de consumo habitual en el día, elaborado con harina de trigo y que cumpla los requisitos establecidos en el artículo 14 y al que sólo se le pueden añadir los coadyuvantes tecnológicos y aditivos autorizados para este tipo de pan. Este pan común se subdivide en dos tipos: Pan bregado de miga dura, español o candeal y Pan de flama o miga blanda. Todo pan que no se incluya en ninguna de las clasificaciones anteriores se cataloga como pan especial. En este caso, se desarrollará el procedimiento del pan precocido, un pan especial.

4.3. PROCEDIMIENTOS DEL PAN COMÚN Para la elaboración del pan del día, se comienza por el almacenamiento de los ingredientes principales. Se guarda la harina en silos, las levaduras en un frigorífico, el agua en un aljibe y los demás complementos en un pequeño almacén. A continuación, se mezclan los ingredientes en la amasadora y se amasa durante al menos veinte minutos, añadiéndose la levadura a la mitad de la operación.

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Para obtener pan de miga dura o candeal, se requerirá una etapa de más tras el amasado: el refinado. Éste consiste en estirar la masa mediante unos rodillos mecánicos y, por consiguiente, aumentar la extensibilidad de la masa. Este proceso se realiza normalmente en panadería con una refinadora, sustituyendo al tradicional rodillo de madera. Tras esta operación tanto las masas de pan candeal (con refinado) como las de pan de miga blanda o de flama (sin refinado), deberán ser divididas y pesadas según las especificaciones de cada tipo de pan. Seguidamente, la masa recibirá un tiempo de reposo en cámaras y un formado específico según el tipo de pan que se desee obtener. Una vez las piezas han sido formadas, se colocan en carros de pan, usando bandejas diferentes según las necesidades de tamaño y forma. La correcta elección de las mismas influirá en el desarrollo posterior del pan. Las piezas de cada carro deben recibir cortes en su superficie por medio de cuchillas para crear puntos de tensión en el pan y controlar la zona donde se producirá la rotura en la etapa fermentativa. Si no se realizan adecuadamente, el pan resultante puede agrietarse en una zona no deseada. Cuando los panes están dispuestos en sus carros con sus cortes correspondientes, se introducen en la cámara de fermentación. Más adelante, se desarrollarán las modalidades de fermentación empleadas. A la salida de la cámara de fermentación, se requiere algún corte y/o moldeado de la pieza en algunos tipos de pan. De esta manera, se consigue que la pieza tenga la forma adecuada para que el tratamiento térmico posterior produzca el producto deseado. Una vez comprobado todo, se introduce el carro de pan en el horno de gas giratorio, cuando las piezas de pan son grandes como teleras o panes de hogaza se introducen manualmente en un horno refractario eléctrico. Los tiempos de horneado suelen variar entre veinte y noventa minutos mientras que las temperaturas suelen oscilar entre 190 y 240 ºC. Una vez horneadas, las piezas se dejan un tiempo enfriando al aire entre veinte y cuarenta minutos. No se realiza un enfriamiento forzado en cámara para que el pan no sufra una deshidratación excesiva. Una vez que el pan está a temperatura ambiente, las furgonetas realizan la distribución del pan a los distintos puntos de venta, requiriendo algunos de ellos el envasado previo del pan y los picos.

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Antes de su venta, algunos panes grandes necesitan cortarse con una rebanadora eléctrica. En el caso de los biscotes, se necesita además una etapa extra de tostado, en la que se somete a las rebanadas a unos 25 ºC de cinco a siete minutos. Posteriormente se procede al envasado de las rebanadas o biscotes para su posterior distribución.

Reposo del pan común En lo referente al reposo, se dispone de tres cámaras de reposo para el pan: dos de reposo en bolas y una de reposo en barras. La línea mecanizada dispone de dos de ellas (una de reposo en bolas y otra de reposo en barras) mientras que la semimecanizada sólo incluye una de reposo en barras. Ambas líneas poseen dos formadoras, las cuales transforman cada bola de masa en una barra para su posterior paso por el reposo en barras. Fermentación del pan común Se puede realizar la fermentación de dos formas distintas: Fermentación corta (figura 13): Su duración oscila entre la hora y media y las tres horas, según la relación de la levadura con respecto a la masa. Se mantiene la cámara a unos 28 ºC y a una humedad del 85% aproximadamente. Es la más habitual en la panadería y la que mejores resultados suele proporcionar tanto en aspecto como en textura y sabor. Por contra, necesita mucha vigilancia y una visión experta para valorar el punto óptimo de fermentación de las piezas. Un ejemplo de pan fermentado con esta técnica sería la ‘barra de cuarto’, un clásico en la panadería tradicional, que es una pieza corta de 250 gramos sometida aproximadamente a hora y media de fermentación.

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Figura 13. Esquema de la fermentación corta.

Fermentación larga o controlada (figura 14): Su proceso se puede dividir en dos etapas, las cuales están programadas en una cámara específica para ello: 7 horas a 5º C (85 % humedad) y 7 horas 14ºC (especialidades pan de flama). Tras ese proceso, se suele elevar la temperatura a unos 28-30 ºC para finalizar la fermentación correctamente. Un buen ejemplo de este tipo de fermentación sería el ‘mollete’, que se hace al final de la jornada de la noche y se deja en cámara las unidades previstas para el día siguiente. Su horneado se realizará de madrugada.

Figura 14. Esquema fermentación larga.

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DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO DEL PAN COMÚN/ PAN RALLADO

Figura 15. Diagrama de flujo del proceso del pan común/pan rallado.

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4.4. PROCEDIMIENTO DEL PAN PRECOCIDO, UN PAN ESPECIAL La técnica del pan precocido consiste en una cocción en dos tiempos. La masa se elabora como en el proceso tradicional y una vez que en la primera cocción el pan ha coagulado y ha cogido estructura, se saca del horno, se enfría y posteriormente se ultracongela. La segunda cocción se puede realizar en un período de hasta tres meses, caducidad máxima del pan precocido. Pasos a seguir para su elaboración:  Fermentación: Éste pan sólo mantiene una fermentación corta.  Precocción: Es la etapa fundamental y decisiva para obtener con éxito pan precocido. Se debe cocer con calor decreciente: Precalentar sobre unos 250 ºC y una vez inyectado el vapor, se bajará la temperatura en el rango de 200-220 ºC durante unos doce minutos. Estos valores son aproximados, la temperatura y el tiempo variarán según el tamaño de la pieza y la forma del pan (redonda o alargada). Se debe además vigilar la cantidad de vapor a la entrada del pan en el horno, ésta debe ser menor que la empleada en el pan tradicional para favorecer que se forme una película superficial suficientemente rígida y mantener la estructura. Cuando la precocción alcanza doce minutos, suele frenarse toda actividad enzimática y la coagulación del gluten. Ésto quiere decir que la estructura se ha fijado pero, sin embargo, el producto aún es frágil.  Enfriamiento y ultracongelación: Una vez extraemos el pan del horno tras la primera cocción, se deja enfriar a temperatura ambiente durante no demasiado tiempo. El pan no debe entrar demasiado caliente al túnel de ultracongelación por el innecesario gasto energético que produciría tal gradiente de temperatura; pero, sin embargo, no se debe permitir que el pan sufra excesivo “resudado” (pérdida de agua) durante su enfriamiento a temperatura ambiente y además se tienen que evitar las corrientes de aire o bajas temperaturas, pues éstas producen cuarteado de la corteza del pan. El proceso de ultracongelación se realizará cuando las piezas alcancen unos 40 ºC y se introducirán seguidamente en el túnel de ultracongelación, que mantiene una temperatura de unos -40 ºC. Las piezas deben alcanzar los -18 ºC y los tiempos variarán según el tamaño de las piezas y la secuencia de pan a congelar, aunque no suelen superar la hora.

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Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’  Empaquetado y conservación: Se empaqueta en sacos de plástico dentro de cajas de cartón en una sala que mantenga de 6 a 8 ºC. Seguidamente, se introducen en una sala de refrigeración que mantenga los -18 ºC necesarios para la conservación de un pan precocido.  Descongelación y cocción final: Se puede descongelar lentamente a temperatura ambiente durante treinta minutos o cocer directamente sin descongelar, dependiendo de cuándo se necesite el pan. Si se cuece a 235ºC, los tiempos de cocción en un horno rotativo son los siguientes: -

Diez minutos de cocción si el producto se ha descongelado.

-

Catorce minutos de cocción si el producto no se ha descongelado.

De todas formas, estas variables varían según el tamaño del pan, su forma y su primera cocción. Además, la calidad del pan es ligeramente menor que la del pan tradicional, obteniéndose un menor volumen, una corteza bastante más áspera, una miga menos densa y un envejecimiento mucho más rápido.

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DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO DEL PAN PRECOCIDO

Figura 16. Diagrama de flujo del proceso del pan precocido.

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5. INFORMACIÓN ENERGÉTICA 5.1. INVENTARIO DE MAQUINARIA EN EL OBRADOR En esta sección, se identificará la potencia eléctrica de los principales equipos del obrador de panadería, según en la zona en que se sitúen: Planta baja de panadería, Ampliación y amasado (ver planos 1 y 2). En la zona 1, se encuentra todo el conjunto de hornos que se utilizan para la elaboración del pan. En la zona 2, se sitúa el silo principal de harinas que está conectado con dos silos más pequeños. Además de otras máquinas como son la secadora de pan, donde se elabora la materia prima para el pan rallado y la lavadora de las cajas de pan que se utilizan tanto en el transporte y almacenamiento de masas en el obrador como en la distribución diaria de piezas de pan. En la zona 3, se localizan las amasadoras, las refinadoras para pan candeal y la bomba de agua fría. Equipo

Cantidad Potencia (kW)

ZONA 1: Panadería (planta baja) Horno refractario Bongard

1

28,6

Horno Revent (eléctrico)

1

8

Horno Revent (gas + apoyo eléctrico)

5

7,7

Secadora de pan

1

4,5

Lavadora de cajas

5

18

Silo de harinas

1

7,6

Amasadora (AB-80) 120 kg masa máx.

2

2/3

Amasadora (AB-35) 55 kg de masa máx.

1

0,9 / 1,2

Amasadora (10 kg)

1

0,5

Refinadora

1

2,2

Bombeo tanque de agua fría

1

3,5

ZONA 2: Ampliación

ZONA 3: Amasado

Tabla 10. Inventario de maquinaria con sus respectivos consumos

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Sistema de climatización En la zona de amasado de panadería hay una climatizadora, de la cual no se han podido obtener datos actualizados, empleándose los procedentes del diagnóstico de eficiencia energética realizado en marzo de 2011 y son los siguientes:

Climatizadora de la zona de amasado (solo frío): Marca

HITECSA

Modelo

WCVS351 4012404

Potencia frío

11,8 kW

Caudal

0,61 m3/s

Potencia del compresor

3,12 kW

Tabla 11. Datos técnicos de la climatizadora de la zona de amasado

Otros equipos: Existen diferentes equipos en el obrador que no tienen cuantificado su consumo eléctrico, a pesar de que éste es parte importante en el porcentaje total. Ante la imposibilidad de acceder a datos técnicos, se ha recurrido a un cálculo aproximado de la potencia de los equipos. Para ello, se han utilizado unas pinzas amperométricas para obtener datos de la intensidad y, conocido el voltaje, se ha calculado la potencia aparente de cada una de las instalaciones. Una vez evaluado el factor de potencia por la consulta de un estudio anterior, se ha calculado la potencia real, de la siguiente manera:

Potencia aparente (S)= Voltaje medido (V) x Intensidad medida (I) Potencia real (P)= Potencia aparente (S) x factor de potencia (f.d.p.)

Siendo el Factor de potencia= 0,98 y el voltaje= 220 V //

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En las siguientes tablas, se detallan las potencias reales calculadas:

Túnel de Ultracongelación (220 V) Intensidad (A) 30 Potencia (kW) 6,47 Cámara de fermentación (calor) (220 V) Intensidad (A) 14,5 Potencia (kW) 3,12

Cámara de fermentación (frío) (220 V) Intensidad (A) 10 Potencia (kW) 2,15 Tablas 12, 13 y 14. Potencias reales calculadas a partir de mediciones de intensidad.

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5.2. BALANCE ELÉCTRICO DEL OBRADOR En el diagnóstico de eficiencia energética de marzo de 2011, se recoge la distribución de consumo eléctrico según las principales fases que componen el proceso de producción del pan. Se ha dividido en siete fases: Recepción, mezclado y amasado, fermentación, cocción, enfriamiento y terminación.

Consumo eléctrico (kWh) Recepción

% del total

53.368

7%

106.736

14%

60.992

8%

Cocción

259.216

34%

Enfriamiento

106.736

14%

Terminación

91.488

12%

Otros

83.864

11%

Mezclado + amasado Fermentación

TOTAL

472.075

100%

Tabla 15. Balance energético de electricidad

A partir de la información plasmada en la anterior tabla, podrían destacarse las dos fases en las que más consumen y plantear sugerencias para un mejor funcionamiento de las mismas. Más de la tercera parte del consumo eléctrico total, un 34%, se destina al proceso de cocción del pan, por ello, se deberá poner especial atención en este punto y seguir las recomendaciones siguientes: - Hay que evitar cocciones con hornos a carga parcial ya que supone un gasto innecesario fácil de subsanar. - Se debe mantener un horno siempre apagado por si se necesita usar en picos puntuales de trabajo y también para no elevar demasiado el consumo. Además es preciso hornear con los hornos estrictamente necesarios ya que no siempre se precisarán los cuatro hornos rotativos restantes encendidos.

Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

61

Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’

- La posible sustitución del horno refractario eléctrico el cual copa gran cantidad del consumo de esta sección (este tema se desarrolla este tema en el apartado de las propuestas de mejora).

Continuando con el análisis, las dos fases que le siguen en porcentaje son el ‘mezclado + amasado’ (14%) y el ‘enfriamiento’ (14%), que junto el proceso de cocción anterior suponen el 62% del consumo eléctrico total. La fase de mezclado y amasado incluye el silo de harina, la torre enfriadora de agua, las amasadoras, la refinadora y la máquina de hielo. La fase de enfriamiento engloba la climatización en la sala de amasado, el túnel de congelación y la cámara de conservación de congelados. A continuación, se detallan recomendaciones específicas para esta última fase: - Ante todo, es preciso cerciorarse de que ningún producto entre demasiado caliente en la zona de frío. Como es lógico, ésto repercutiría negativamente en el consumo, pues la cámara respondería bruscamente ante la introducción de esos productos. - Vigilar las fugas de frío, es decir, que todas las puertas de las cámaras han de estar cerradas el mayor tiempo posible. En las cámaras de conservación existen pre-cámaras de frío para evitar este hecho. El resto de fases tiene un consumo muy variable y depende de la producción. Dichas fases serían las siguientes: - Los procesos de fermentación en las cámaras y la recepción, que suponen en conjunto el 15% del consumo eléctrico total. - La terminación engloba las líneas de producción tras el amasado y antes de la fermentación, resultando un 12% del consumo total. - Los servicios auxiliares se han incluido en el apartado ‘Otros’, con un 11%. Se incluye la iluminación, equipos informáticos y demás material ajeno a la producción.

Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

62

Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’

5.3. BALANCE TÉRMICO (GAS NATURAL) Los cinco hornos rotativos del obrador reciben gas natural como combustible, además de un apoyo eléctrico. En el obrador, se destina todo el combustible a estos hornos. Sin embargo, se debe tener en cuenta que por medidas de eficiencia energética y como previsión ante una avería de algún horno, los cinco hornos nunca funcionan a la vez. Lo más habitual es que haya entre tres o cuatro funcionando. Por lo tanto, el siguiente dato de consumo de combustible no es concluyente pues los regímenes de trabajo varían según la demanda diaria de piezas de pan.

Consumo 2011 (kWh)

762.401

Tabla 16. Consumo anual de gas natural

Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

63

Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’

6.

PROPUESTAS DE MEJORA

En este apartado, se detallan las posibles mejoras del actual sistema de producción del obrador de panadería de ‘Horno La Gloria’. Son las siguientes: 6.1. AGRUPACIÓN DE PEQUEÑOS AMASADOS DIARIOS DE UN MISMO TIPO DE PAN. 6.2. OPTIMIZACIÓN DE LOS AMASADOS EN PANADERÍA PRECOCIDA 6.3. IMPLANTACIÓN DE CONTROLES DE TEMPERATURA Y PH: 6.4. IMPLANTACIÓN DE CONTROLES FERMENTACIÓN (‘DORMILÓN’):

EN

PANES

DE

LARGA

6.5. SUSTITUCIÓN DE HORNO REFRACTARIO ELÉCTRICO POR HORNO REFRACTARIO DE BIOMASA:

Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’

6.1. AGRUPACIÓN DE PEQUEÑOS AMASADOS DIARIOS DE UN MISMO TIPO DE PAN.

 Situación actual: Para poder realizar la citada agrupación, se requiere un análisis de las cantidades producidas diariamente. Por lo que se ha controlado el amasado durante una semana en una época de producción media como una el mes de octubre. Se ha estudiado la producción semanal y se han detectado amasados pequeños del mismo tipo de pan, que se han reflejado en la figura 17. En ella, se enumeran los amasados menores de 30 kilogramos, los cuales debidamente agrupados implicarían una reducción el coste eléctrico y del tiempo empleado por el personal.

Figura 17. Gráfica semanal de amasados.

 Situación objetivo: Las amasadoras grandes pueden admitir hasta 100 kg de masa, por lo que es preciso reducir esos amasados diarios menores de 30 kg. Los siguientes panes se incluyen en amasados menores de 30 kg y nos centraremos en cinco de ellos como ejemplo: Pan de Fogón, Pan Payés, Centeno 180 g, Molde 7 cereales y Molde Alemán. Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

65

Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’

 Acciones emprendidas Se propone un proceso de congelación de masas. Éste consiste en congelar masas crudas para reservarlas para una cocción según la demanda, sobre todo en casos de panes especiales que requieren una harina específica, tales como fibra L, Molde Alemán, etc… Es posible mantener masas congeladas antes o después del formado, según interese al panadero. En lo que respecta a la materia prima, se precisa que cumpla los siguientes requisitos: - Harina: Debe ser de media fuerza bien equilibrada, de alto contenido en proteína y baja actividad enzimática (W= 150/200; P/L= 0,6; Nº caída= 300/350; 11,5/12,5%). La alta actividad enzimática de la harina es de gran importancia pues, si el valor del Número de caída es inferior a 300, la masa tendrá gran actividad , provocando la fermentación de la masa antes de congelar. Por otra parte, el contenido proteico ha de ser alto para que el gluten se desarrolle óptimamente y soporte mejor los esfuerzos congelación –descongelación sin alterar la calidad. - Agua: Se disminuirá un 4% con respecto a la óptima, con el fin de endurecer la masa. - Masa madre: No es recomendable ya que puede producir gasificaciones previas a la congelación. Sólo se podría utilizar la masa madre en polvo, nunca fresca. - Mejorantes: Aquéllos específicos para congelación. - Levadura: Se aconseja levadura prensada fresca. recomendada es de 5 a 7 kg por cada 100 kg de harina.

Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

La

dosis

66

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Fórmula básica para el pan congelado Harina

100 kg

Agua

60 L

Sal

2 kg

Mejorante

Según el producto

Masa madre en polvo

2 kg

Levadura

5 kg

Tabla 17. Fórmula para el pan congelado.

Se procederá al análisis de un ejemplo, que pueda extrapolarse a cualquier amasado pequeño:

Molde Alemán: En este caso, la masa se deposita en moldes, una vez amasada, para su posterior fermentación. En el estudio semanal realizado, se obtuvieron los siguientes datos de producción:

Producto Molde Alemán

L

M

X

14,3 14,2 15,9

J 11

V

S

10,2 15,2

TOTAL (kg) 80,8

Tabla 18. Distribución de los amasados del producto ‘Molde Alemán’ El amasado total de la semana seleccionada es de unos 80 kg, cuando es posible amasar hasta 100 kg de masa en algunas amasadoras. Por lo tanto, en un solo amasado podríamos tener la materia prima suficiente para toda una semana. Como el número de moldes disponibles es limitado, lo óptimo sería almacenar un amasado de 100 kg. El método de congelación elegido consiste en congelar una masa de pan cruda no fermentada, es decir, aplicar frío negativo a células vivas dispersas en una masa hidratada en torno a 45% – 60%. Para una conservación óptima de la masa, se requiere que el pastón sea rápidamente ultracongelado en profundidad sin que su temperatura superficial haya sido reducida violentamente, a fin de no correr riesgos de altos porcentajes de muerte celular en las levaduras. Por eso, se debe Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

67

Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’

regular la temperatura del congelador y el tiempo de estancia del pastón, en función de su peso, de modo que la temperatura en el centro no descienda por debajo de – 10º C y que la superficie esté en torno a – 20º C. El margen de tolerancia es muy bajo, lo que hace difícil el control de los equipos discontinuos. La metodología sería la siguiente: En el caso del obrador que nos ocupa, se dispone de un túnel de ultracongelación que alcanza los -30 ºC, una cámara de congelación que mantiene unos -18 ºC, y dos cámaras de fermentación cuyo rango de temperaturas varía entre 5ºC y 28 ºC. Para conseguir una descongelación suave, es posible utilizar una de esas cámaras de fermentación que es capaz de trabajar en frío. Se emplea para panes de fermentación larga que se mantienen a 5ºC en su etapa de bloqueo toda la noche y pudiendo incluirse la masa cruda congelada. Además las cámaras de congelación tienen una antesala donde se guardan los panes precocidos de uso diario, que no requieren alcanzar temperaturas de congelación. Dicha sala también se mantiene a unos 6 ºC y puede servir para la descongelación gradual de estas masas. Una vez descongelada la masa, se procede a formar la cantidad necesaria para cada día de producción. Para ello, se requiere un trabajo previo en el amasado, el cual consiste en dividir en seis trozos (uno por día), la masa antes de congelar para que el panadero que se encargue de descongelar y formar sólo la cantidad de masa necesaria para ese día de trabajo. Es preciso elaborar una planificación diaria de las cantidades a formar. Los panes reflejados en la tabla 19, pueden seguir la misma técnica:

Producto

L

M

X

J

V

S

TOTAL (kg)

Molde Alemán

14,3

14,2

15,9

11

10,2

15,2

80,8

M. 7 cereales

57

50

30

24

65

11

237

Fibra L

12

56

30

12

16

9

135

Centeno 180

60

11,5

50

60

15

10

206,5

Fabiola

6

60

82

20

80

60

308

Tabla 19. Distribución semanal de los panes susceptibles a ser modificados.

Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

68

Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’  Resultado: A continuación, se presenta una propuesta de amasados mayores, cuya masa se mantendría congelada en cámaras para su posterior uso. Antes, para producir semanalmente estos cinco productos, se realizaban treinta amasados semanales; agrupando en trece amasados con la técnica de congelación de masa en crudo se produce un ahorro en el tiempo de amasado. Se realizarían diecisiete amasados menos, de una duración de veinte minutos cada uno, lo que supondría un ahorro de 340 minutos de trabajo semanal (5 horas y 40 minutos). En la siguiente tabla, se detalla la posible distribución de la producción semanal de los productos seleccionados. Se ha tenido en cuenta tanto la existencia diaria de masa cruda en la cámara como la no acumulación de la misma para la siguiente semana. Junto a la cantidad total de kilogramos amasados, se detalla entre paréntesis la cantidad diaria disponible también en kilogramos de cada producto.

Producto

L

M

X

J

V

S

TOTAL (kg)

Molde Alemán

100

-

-

-

-

-

100 (17)

M. 7 cereales

100

-

-

100

-

50

250 (42)

-

-

50

-

-

100

150 (25)

Centeno 180

100

-

-

100

-

50

250 (42)

Fabiola

100

-

100

-

100

100

400 (67)

Fibra L

Tabla 20. Propuesta de la distribución semanal de los panes seleccionados.

A continuación, se muestra un gráfico (Figura 18) con los métodos que se suelen utilizar en frío industrial. Se ha seleccionado de entre ellos el que parte de masa cruda congelada, a la cual una vez descongelada se le da la forma correspondiente, reposa en cámara, fermenta, se somete a una precocción y se vuelve a congelar El objetivo es la venta como producto precocido congelado aunque también, si se necesita, puede recurrirse a la masa congelada para un producto cocido.

Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’

Figura 18. Tendencias actuales en panificación con frío industrial

Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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6.2. OPTIMIZACIÓN DEL ORDEN DE LOS AMASADOS PRECOCIDA.

EN PANADERÍA

 Situación actual: Para elaborar los panes precocidos, se dispone de una línea de producción, anteriormente citada “Línea mecanizada”. Ésta incluye una pesadora, dos cámaras de reposo (una en bolas y otra en barrotes), una formadora, una cinta quitadobles y una entabladora automática. El encargado de la línea debe personalizarla según el tipo de pan que se quiera formar. Para ello, ajusta el peso del amasijo en la pesadora, regula el tiempo de la primera cámara de reposo mediante las diferentes salidas que posee la misma, adecúa la formadora para que elabore barrotes de una longitud y un grosor determinado y, por último, prepara la entabladora automática para estirado y/o división del barrote. El tiempo de reposo en barrotes permanece invariable, de manera que esa cámara no necesita modificación. Como se ha podido comprobar, el usuario de la línea debe ajustar mucho la máquina para cambiar la producción. Ésto implica una mayor probabilidad de error en las características del producto final, además de una pérdida de tiempo del operario. Se pueden producir desviaciones de peso y medida de los barrotes debido a deficientes formados tanto en la formadora como en la entabladora. Actualmente se está produciendo gran cantidad de pan precocido por carros de pan necesarios diariamente, con los consiguientes ajustes en la maquinaria.

 Situación objetivo: Lo que se presenta ante la situación expuesta es lo siguiente: Debe agruparse la producción para evitar, en la medida de lo posible, ese excesivo ajuste en la maquinaria, lo que supondría un mayor ahorro de tiempo y una mayor exactitud en el peso y medida de los barrotes.

 Acciones emprendidas: En primer lugar, se ha tabulado la producción semanal de precocido para tener una visión clara de las cantidades de las que estamos hablando.

Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

71

Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’

La mayoría de este pan precocido se realiza por la mañana entre las 9.30 y 11.30 h de la mañana. Después del pan precocido, suele seguir el pan de larga fermentación que va directamente a la cámara de fermentación. Este pan requiere que la cámara trabaje en régimen de frío por lo que los precocidos no podrían fermentar más tarde de las 11.30 h, ya que no tendrían temperatura suficiente para ello. Tras el análisis de datos, hay que especificar las cantidades de cada tipo de pan a la hora de planificar la semana. Los amasados de un mismo tipo de pan deben agruparse sin dejar de tener en cuenta que no puede acumularse demasiado stock en la cámara.

PRECOCIDO SEMANAL (KG) DÍA

L

M

X

J

V

S

Total

Baguette

150

100

100

100

150

150

750

Pulga

186

-

124

132

66

132

640

G. rústica

43

-

-

-

-

-

43

B. integral

-

71

71

-

-

-

142

Gallega

-

72

-

-

-

36

108

Andaluza

-

-

65

66

-

66

197

Integral mini

-

-

72

-

70

-

142

B. corta

-

71

71

-

-

142

284

Baguetina

-

-

-

68

71

-

139

M. Viena

-

72

-

68

-

72

212

Viena

-

-

-

66

-

-

66

L

M

X

J

V

S

Total

152

152

152

156

152

152

916

NOCHE Campechano

Tabla 21. Datos de producción de masa producidos diariamente de cada tipo de pan precocido.

Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

72

Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’

PLANIFICACIÓN PREVISTA PRECOCIDO (KG) HORA

L

M

X

J

V

S

9.30

Baguette (100)

B. Integral (70)

Pulga (66)

Baguette (100)

Pulga (66)

Campechano (76)

9.45

Baguette (100)

B. integral (70)

Pulga (66)

Baguette (100)

Pulga (66)

Campechano (76)

10.00

Baguette (100)

Campechano (76)

Pulga(66)

Baguette (100)

Andaluza (66)

Campechano (76)

10.15

Baguette (100)

Campechano (76)

B. corta (71)

Baguette (100)

Andaluza (66)

Campechano (76)

10.30

Pulga (66)

Campechano (76)

B. corta (71)

Baguetina (70)

Gallega (70)

Campechano (76)

10.45

Pulga (66)

Campechano (76)

B. corta (71)

Baguetina (70)

Gallega (50)

M. Viena (72)

11.00

Pulga (66)

Integral mini (72)

B. corta (71)

Campechano (76)

Soja (70)

M. Viena (72)

11.15

Pulga (66)

Integral mini (72)

B. integral (71)

Campechano (76)

Soja (70)

M. Viena (72)

11.30

-

-

B. integral (71)

Campechano (76)

-

Viena (66)

Tabla 22. Distribución semanal propuesta de amasados de precocidos.

 Resultado: Con estas modificaciones, se ha acumulado todo el pan precocido por la mañana, agrupándose por tipos de pan, siendo cada amasado el correspondiente a un carro de cada uno de ellos. Como consecuencia de estas prácticas, se reducirán errores en la línea de producción, así como se evitará un desgaste prematuro de la maquinaria. Se eliminará el tiempo superfluo que empleaba el operario en el ajuste de cada una de las máquinas que integran dicha línea. Tomando como ejemplo el lunes propuesto, sólo se hará dos modificaciones de la línea; para la Baguette y la Pulga. Si no hubiera agrupado, se producirían correcciones en cada carro de pan que llegara, pudiendo realizar hasta ocho cambios (uno por cada formado de distinto pan).

Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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6.3. IMPLANTACIÓN DE CONTROLES DE TEMPERATURA Y DE ACIDEZ DE LA MASA.

 Situación actual: En lo que se refiere al control de estas variables, por razones obvias, sólo podemos encontrar control de temperatura en las cámaras de fermentación, de congelación y en el túnel de ultracongelación. Es necesario remarcar que es preciso un mayor control de dichas variables en el amasado, que no recibe la atención precisa en este aspecto. En concreto, la temperatura de las masas afecta al desarrollo de la actividad fermentativa que comienza desde el momento en que la levadura entra en contacto con la masa. Del mismo modo, la falta de acidez de las masas provoca la proliferación de mohos, reduciendo así la vida del producto.

 Situación objetivo: Establecer controles tanto de temperatura y de pH al finalizar el amasado para que ambas variables se mantengan en unos valores aceptables para poder detectar deficiencias en el momento del amasado y puntualmente en la cámara de fermentación para poder detectar anomalías en cada uno de los procesos. Éstas pueden producir fermentaciones prematuras y/o no deseables tales como la butírica, acética y láctica, dando lugar a subproductos que dan como resultado sabores desagradables en el pan.

 Acciones emprendidas: Primero, se establecen los rangos entre los que se debe oscilar el pH. Al finalizar el amasado, el pH óptimo de la masa debe oscilar entre 4,5 y 5,5. Sin embargo, en la fermentación se deberían alcanzar valores cercanos a 5,5. En cualquier caso, nunca debe sobrepasar el valor 6 de pH por la posible presencia de Bacillus subtilis, que se desarrolla en medios acuosos y pHs altos., ya que su presencia afectaría al olor y sabor del pan. En el caso de la temperatura, también hay que controlarla en el amasado. La fuerza de la masa, el equilibrio y la capacidad de retención son sensibles a la temperatura final del amasado, por lo que debemos extremar las precauciones. Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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Las masas que alcanzan temperaturas superiores a 25ºC son más fuertes y tenaces que aquéllas inferiores a esta temperatura, las cuáles presentan una mayor extensibilidad. De lo que se deduce que la temperatura ideal de la masa estará entre 23 y 26 ºC. Depende de la cantidad de levadura, de la consistencia de la masa y de la temperatura ambiente a la que se someterá la masa hasta la entrada en la cámara de fermentación. Para vigilar esas variables, se planteará controles en el

amasado con

peachímetros que guarden simultáneamente información de temperatura y pH, que sean adecuados para medirlos en masa. Para corregir el valor de temperatura en el amasado se añade la cantidad de hielo correspondiente mientras la acidificación se consigue añadiendo reguladores del pH. Además, se añaden antimohos para asegurar que no proliferen microorganismos no deseados. Método para el enfriamiento con agua del amasado: La temperatura final de la masa depende de la temperatura del local, de la harina, del agua y de la fricción con la amasadora. La temperatura base variará según el tipo de amasadora: - Amasadora de brazos: 60 ºC. - Amasadora en espiral: 50 ºC. - Amasadora de alta velocidad: 40 ºC. Partimos de una situación como ejemplo: - Se dispone de una amasadora de brazos. - Temperatura de la harina: 20 ºC - Temperatura del obrador (sala climatizada): 22 ºC - Temperatura del agua = Temperatura base – (Temperatura del obrador + Temperatura de la harina). - Temperatura del agua= 60- (22+20)= 18 ºC. Si la masa no ha alcanzado la temperatura requerida, se corregirá en el próximo amasado, teniendo en cuenta que para variar un grado la temperatura de la masa, hay que modificar 3 ºC la temperatura del agua.

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TEMPERATURAS ÓPTIMAS DE LA MASA 55 ºC

Mueren las levaduras

35 ºC

Óptimo para la fermentación butírica

30 ºC

Temperatura óptima para la cámara de fermentación.

25 ºC

Temperatura óptima de la masa en procesos normales de panificación.

27 ºC

Desarrollo óptimo de las levaduras.

23 ºC

Temperatura óptima de las masas duras y en los procesos con alto grado de mecanización y con mucha levadura prensada.

20 ºC

Temperatura óptima de la masa cuando va a ser congelada. Tabla 23. Descripción de las temperaturas óptimas de las masas.

Para la medida de estas variables, podría emplearse el siguiente aparato de medida: un medidor de pH y Temperatura de cuchilla. El Modelo PCE-228M (figura 19) cumple los requisitos, desarrollados en el anexo número 10. Posee una cuchilla para introducir en la masa de pan, apta para la industria alimentaria. Los datos se guardan en hojas de cálculo en una tarjeta de memoria SD, recopilando en cada medición: la hora, la temperatura y el pH. Los datos obtenidos se vuelcan en una hoja de cálculo, permitiendo detectar anomalías en la temperatura, así como asegurar la recogida fiable de datos de ambas variables.

Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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Figura 19. Imagen del producto PCE-228 M, adecuado para el control.

6.4. IMPLANTACIÓN DE CONTROLES EN PANES DE FERMENTACIÓN PROLONGADA (DORMILÓN).

 Situación actual: El túnel de fermentación actual está dividido por una puerta interior que separa las dos cámaras. Durante la noche, ambas cámaras se mantienen en frío al mínimo que permite la cámara que son unos 5-6 ºC, para detener lo más posible la fermentación. En el interior de esta cámara, se colocan los panes llamados de “dormir”, los cuales se forman pasado el mediodía y se introducen en la cámara para que, llegada la medianoche, se vayan pasando poco a poco a la segunda cámara, que reactivará la fermentación elevando la temperatura ambiente a unos 28 º C y manteniendo la humedad aproximadamente al 70%. El inconveniente que nos encontramos es la falta de uniformidad del pan de “dormir”. Ésto es debido a diferentes causas, entre las que podemos destacar la falta de control horario de los mismos tipos de pan, la cual es imprescindible para poder mantener un nivel de calidad en el producto.

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77

Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’  Situación objetivo: Se pretende normalizar la calidad de panes que siguen el procedimiento, evitando desarrollos inadecuados de la masa dentro de la cámara de fermentación. Presentándose así la oportunidad para poder detectar esos productos que no alcanzan la calidad que se espera de ellos debido a tiempos inadecuados de fermentación.

 Acciones emprendidas: Se plantea un control de entrada y salida de la cámara de panes sometidos a fermentación larga o “dormilón”. Ésto se conseguiría simplemente registrando la hora, el carro y el tipo de pan. De esta manera, el responsable de producción al final de la mañana recogería la hoja del día anterior y la hoja del mismo día, disponiendo de datos necesarios para realizar adecuadamente su trabajo. A continuación, se detallan los modelos de hojas de control. Como se puede observar, existe una columna para la hora, otra para el tipo de pan que lleve ese carro (puede llevar más de uno en algunos casos) y el número de carros que se introducen de esa clase de pan. Ante todo prima la sencillez de las tablas para que ofrezcan datos útiles y claros, siendo fáciles y rápidos de cumplimentar para no entorpecer el trabajo de los panaderos. Éstas son las dos hojas que se rellenarían diariamente. La entrada en la cámara durante el día y la salida de la cámara durante la noche.

CONTROL ENTRADA CÁMARA DE DORMIR Fecha: HORA

TIPO DE PAN

NÚMERO DE CARROS

Tabla 24. Hoja de control de entrada en cámara de fermentación.

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78

Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’

CONTROL SALIDA CÁMARA DE DORMIR Fecha: HORA

TIPO DE PAN

NÚMERO DE CARROS

Tabla 25. Hoja de control de salida de la cámara de fermentación.

Posteriormente, se crearía una hoja de cálculo con los datos recogidos donde el responsable de producción anotaría, por tipo de pan, las horas de fermentación a las que se sometería cada uno de ellos diariamente. Así se conseguiría un control de cada uno de los panes y una rápida detección de anomalías en los tiempos de fermentación, los cuales afectan directamente a la calidad del producto. En dicha hoja de cálculo, podrían detallarse las horas de fermentación de cada tipo de pan para poder visualizar a final de mes los panes que cumplen tiempos aceptables en la cámara.

HORAS DE FERMENTACIÓN PANES “DORMILON”

Mes: Días/Panes

A

B

C

D

E

F

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

79

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17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Tabla 26. Hoja de cálculo de los controles diarios de horas de fermentación en cámara según el tipo de pan.

Como se puede observar en la hoja de cálculo, los datos mensuales se encuentran disponibles para poder analizarlos fácilmente, pudiéndose detectar con rapidez cualquier desviación en los tiempos de fermentación.

 Resultado: Con las medidas adoptadas, se mejoran los siguientes aspectos: -

Control total de la duración de la fermentación larga, mucho más difícil de controlar por el panadero que los de fermentación corta.

-

Reducción de las taras derivadas por tiempos inadecuados de fermentación pues se puede identificar fácilmente que carro de pan ha recibido una inadecuada fermentación, consiguiendo así mejorar la trazabilidad del producto.

-

Por último, y no por ello menos importante, se uniformiza la calidad de todos los productos de larga fermentación.

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6.5. SUSTITUCIÓN DE HORNO REFRACTARIO ELÉCTRICO POR HORNO REFRACTARIO DE BIOMASA:

 Situación actual: La empresa posee el siguiente equipo de hornos: cinco hornos simples rotativos de gas con apoyo eléctrico (capacidad: un carro), horno pequeño de carro y horno refractario eléctrico . Un estudio de eficiencia energética evaluado en marzo de 2011 detallado en la bibliografía, analizó este último horno en profundidad debido a su antigüedad. Se obtuvieron datos del consumo mediante mediciones eléctricas realizadas con analizador de redes monofásico, funcionando a régimen, de manera que las medidas tomadas pudieran ser significantes para poder extrapolarse al funcionamiento anual del horno. Las mediciones resultantes son las siguientes:

Instalación

Tensión en entrada (V)

Intensidad (A)

Factor de potencia

Horno refractario eléctrico(4 calles)

221,2

130,2

0,98

Tabla 27. Datos técnicos del horno a sustituir.

A partir de estos datos, se ha obtenido el consumo del horno. El producto del voltaje y la intensidad nos expresa la potencia aparente del horno (S), y ésta, multiplicada por el factor de potencia, nos da como resultado la potencia real (P). S= V x I= 28,8 kW // P= S x f.d.p. = 28,8 x 0,98= 28,22 kW

A continuación se define el triángulo de potencia. Se deben definir tres conceptos: P: potencia real o activa en kW: Es la potencia en que en el proceso de transformación de la energía eléctrica se aprovecha como trabajo, los diferentes dispositivos eléctricos existentes convierten la energía eléctrica en otras formas de energía tales como: mecánica, lumínica, térmica, química, etc. S: potencia aparente en kVA: Es la potencia compleja de un circuito eléctrico de corriente alterna. Es la suma vectorial de la potencial activa y la potencia reactiva.

Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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Q: Potencia reactiva en kVAR): potencia disipada por las cargas reactivas (Bobinas o inductores y capacitores o condensadores).

Figura 20. Triángulo de potencia y sus relaciones.

Si la potencia real obtenida la multiplicamos por el número de horas anuales estimadas por el informe (2300 horas/año), obtenemos el consumo anual del horno, siendo éste 64.916 kWh/año. Además, las características técnicas del horno en cuestión son: - Horno de marca Bongard, modelo 802/4.123: - Área de carga de proceso: 7,9 m2 - Número de calles: 4 (2 puertas por calle) - Potencia térmica útil: 62 kW - Potencia eléctrica 29,4 kW.

 Situación objetivo: Se propone la sustitución del viejo horno refractario eléctrico por uno más flexible en el combustible, que permita elegir alguno que no sufra demasiadas variaciones de precio. Para ello, se seleccionará el horno más idóneo, previa búsqueda por catálogo, y se evaluarán las ventajas e inconvenientes con respecto al antiguo. Como combustible principal se ha elegido la biomasa por las siguientes razones: - Es una fuente de energía renovable. - Presenta una mayor estabilidad de precios que los combustibles derivados del petróleo. La biomasa no está sujeta a las tensiones de los conflictos en Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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yacimientos petrolíferos, los cuales hacen fluctuar los precios de gas natural y gasóleo. También es más estable que el precio del kWh eléctrico, el cual está subyugado a las negociaciones entre las compañías eléctricas. - No contribuye al efecto invernadero dado que el balance de dióxido de carbono por la combustión de la biomasa es neutro. Este proceso produce agua y dióxido de carbono, siendo la cantidad emitida la misma que fue captada por las plantas durante su crecimiento. - El almacenaje no presenta riesgos de explosión, no es volátil, no presentando además ni malos olores, ni fugas ni vertidos.

 Acciones emprendidas: Se selecciona en primer lugar la línea de hornos de la empresa Tayso S.L. con diferentes sedes por el territorio nacional y con el plus de haber creado un horno versátil desde el punto de vista de los combustibles (biomasa, gasoil, gas natural). Los cálculos se realizan utilizando biomasa como combustible alternativo al gas natural. El modelo elegido es WIMTER 6/150 (seleccionado en la figura 23). Se trata de un horno refractario eléctrico construido en acero inoxidable que se caracteriza por una amplia flexibilidad en cuestión de combustibles. Efectúa la cocción mediante compactos anillos de tubos anulares sobre un suelo refractario. Tiene 6,3 m2 de área y una potencia de 61200 kcal/h. (70,82 kW). El área es algo inferior a la de su predecesor (7,9 m2) pero supera la potencia térmica útil similar, de 62 kW a 70,82 kW.

Figura 21. Descripción de la serie seleccionada de hornos refractarios.

Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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Conocida la potencia y estimadas las horas de funcionamiento anual del horno (2300 horas según el Diagnóstico de Eficiencia Energética consultado), se obtiene el valor de la energía consumida anualmente por el horno que es el siguiente: 162.886 kWh/año. Un horno de biomasa tiene un rendimiento aproximado de un 90%, por lo que el consumo energético real asciende a 180984 kWh/año. Debe seleccionarse un combustible específico de biomasa pues se requiere el PCI (Poder calorífico inferior) del mismo para saber cuantitativamente los kilogramos consumidos. En este caso, se ha tomado el hueso de aceituna con un porcentaje de humedad de un 15%, cuyo PCI tiene un valor de 3.860 kcal/kg (seleccionado en la tabla 28). Con los datos obtenidos, se puede calcular el consumo anual de combustible. Éste se obtiene del cociente entre el PCI y el Consumo energético calculado anteriormente. En conclusión, se consumirían unos 40.398 kg de hueso de aceituna al año.

Figura 22. Poderes caloríficos de diferentes tipos de biomasa. En rojo, el combustible seleccionado.

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Figura 23. Hornos refractarios de la serie WIMTER de hornos. En rojo, el modelo seleccionado.

 Resultado: Una vez conocidos los consumos de ambos hornos, se realiza una valoración comparativa entre ellos que se detalla en la tabla 28: - El antiguo horno consume anualmente 64.916 kWh eléctricos. Según la tarifa de luz aplicada, este consumo implicaría un gasto de unos 9.750 € anuales. Nota aclaratoria: El precio del kilovatio-hora eléctrico del último trimestre de 2013 para potencias mayores de 15 kW con discriminación horaria es de 0,1502 €/kWh. Este cálculo plantea el precio menos favorable a partir de las tarifas consultadas.

- El nuevo horno consume anualmente 180.984 kWh. Teniendo en cuenta que el anterior consumo debe ser referido al combustible seleccionado (huesos de aceituna), se calcula que el gasto de biomasa asciende a 40.398 kg de huesos de aceituna anuales. Conocida la tarifa de venta del kilogramo de hueso de aceituna (0,17 €/kg), podemos calcular cuánto cuesta este suministro anual de biomasa para nuestro horno, siendo de 6.877 € anuales. Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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Instalación Horno refractario de biomasa

Consumo anterior

Consumo horno biomasa

64.916 kWh

180.984 kWh

0,1502 €/kWh

0,17 €/kg

9.750 €

6.877 €

Ahorro económico (€)

2.873 €

Tabla 28. Comparativa entre ambos hornos

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7. GLOSARIO DE TÉRMINOS - Absorción: Cantidad de agua que es capaz de admitir la harina. Cuanto mayor fuerza tenga una harina, mayor agua es capaz de asimilar ésta. - Acidez: Se mide con el pH. En panadería, mide la cantidad y tipo de bacterias que contiene la masa, pues la actividad fermentativa de éstas produce, además de alcohol, ácido láctico, acético y butírico. Aun así, es el exceso de ácido acético el principal responsable de esta propiedad de la masa, la cual favorece la formación de gluten y retrasa el desarrollo de mohos. - Ácido acético: Principal producto de la fermentación acética. Su fórmula es CH3-COOH (C2H4O2). - Aditivo: Ingrediente alimentario que se le añade a la masa de pan para modificar una o varias características deseadas. - Alveolo (Alveolado): Los alveolos son los huecos de la miga del pan. Se forman cuando el aire queda atrapado entre las redes de gluten. Dependen de la hidratación de fermentación,…

la masa, tenacidad de

la masa, formado,

- Amasadora: Máquina utilizada para mezclar y amasar. - Amasar (heñir): Manipular la masa con el objetivo de desarrollar el gluten. - Amilasas: Enzimas que contiene la harina cuyo objetivo es degradar el almidón en azúcares simples asimilables por las levaduras. - Bolear: Consiste en dar una forma de bola a la masa para facilitar el formado definitivo. - Caramelización: Efecto de ‘tostado’ que se consigue en el pan derivado del calentamiento de los azúcares contenidos en la masa u otros añadidos a la misma. Suele producirse en el horno entre los 150 y 200 ºC. - Cortes de cuchilla: Incisiones que se le dan a las piezas de pan postfermentación para que, una vez introducidas en el horno, se desarrollen correctamente a través de la greña. - Corteza: Es la Capa exterior del pan. Es más dura que la miga porque durante el horneado ha sufrido una mayor evaporación de agua y se ha resecado. Añadir vapor de agua durante el comienzo del horneado influye en su calidad y cantidad. - División: Proceso por el que la masa se fracciona en piezas. Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’ - Elasticidad: Capacidad que tiene un producto de volver a su posición inicial después de una deformación. - Emulgente: Producto susceptible de ligar materias que no tienen ninguna afinidad entre sí. - Enfriado del pan: Fase en el que el pan se enfría al aire y sigue perdiendo humedad de la miga tras salir del horno. - Extensibilidad: Capacidad que tiene un producto de estirarse sin romperse. - Extracción (harina): Porcentaje de harina que se obtiene del grano. Una harina panificable suele estar entre el 70 y 78 %. - Fermentación: Proceso a través del cual, bajo acción de levaduras o masa madre, se transforman los azúcares contenidos en la masa en gas carbónico y alcohol. La principal fermentación que se da es la alcohólica, la cual se produce en ausencia de oxígeno. - Formado: Proceso por el cual se le da la forma final a la masa. Para ello, hay que proporcionarle la tensión necesaria para que se expanda en el horno. - Fuerza (harina): Característica principal de una harina. Otorga la capacidad de hidratarse a las harinas y a las masas la capacidad de desarrollarse, reteniendo el dióxido de carbono producido en la fermentación. Supone pérdida de flexibilidad y un aumento de la tenacidad de la masa. - Gluten: Red elástica y extensible que se forma a partir de las proteínas de trigo tras la hidratación. Su estructura impermeable consigue retener el dióxido de carbono de la fermentación, elevando el pan. - Grasas: Los productos grasos enriquecen al pan, dándole sabor, propiedades y un aumento de su capacidad de conservación. Todo ello lo consiguen recubriendo las redes de gluten. - Greñar: Hacer cortes al pan para que en el horno se abra por donde uno quiere. - Harina: Resultado de moler los granos de cereales (trigo, avena, centeno…) u otros alimentos con altos índices de almidón (garbanzo, castaña, soja…). - Hidratación: Cantidad de agua u otro líquido añadido en el amasado. Se expresa en tanto por ciento respecto a la cantidad de harina. - Horno: Lugar donde se hornea el pan. Hay de muchas clases: rotativos, de túnel, refractario,… Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’ - Levado del pan: Fermentar, aumentar tamaño debido a la fermentación. - Levadura (fresca, prensada o liofilizada): Ingrediente vivo responsable del levado del pan, a partir de la producción de dióxido de carbono y otros compuestos por fermentación. - Levadura química: Producto químico a base de bicarbonato que se utiliza para levar masas pasteleras. - Malta: Resultado de germinar cereales y detener el proceso mediante un secado de los mismos. Hay una malta ‘estética’, que da color, aroma y sabor, y una malta ‘diastática’ que favorece la fermentación pues tiene intacta su actividad enzimática. - Masa madre: Prefermento. La natural es un cultivo artesanal de levaduras salvajes y de bacterias obtenido a partir de la mezcla de harina y agua. - Miga: La parte interior del pan que no se ha tostado y no es parte de la corteza. - Molde; Recipiente metálico o de otro material que se utiliza para hornear ciertos panes. - Obrador: Taller de fabricación de pan. - Oxidación: Reacción química producida por la exposición de la masa al oxígeno. Se produce por un exceso de amasado. Se obtiene una miga blanqueada y la pérdida del sabor en el pan. - Pala: Instrumento, generalmente de madera, que se utiliza para pasar los panes de los cestos a una superficie caliente del horno. - Pesado: Fase en la que se pesan los ingredientes antes de ser mezclados en la amasadora. - P/L: Relación entre su tenacidad (P) y su extensibilidad (L). Si P/L es igual o superior a la unidad, la harina es apta para masas duras; mientras que si es inferior a la unidad, se recomienda usar en masas blandas. - Prefermento: Masa vieja (normalmente del día anterior) que se añade a la masa para mejorar el sabor y la textura. - Proteasa: Enzima contenida en la harina cuya función es degradar las proteínas en elementos más simples (péptidos, aminoácidos). - Reposo: Período de tiempo en el que las masas no se trabajan entre el boleado y el formado. El objetivo es que la masa se relaje antes de una nueva manipulación. Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’ - Sal: Ingrediente básico en la panificación. La adición del mismo causa efecto en el sabor del pan y en las características de la masa. - Tenacidad (P): Capacidad que una harina otorga a una masa para mantener su forma. - Tolerancia: Capacidad de una masa de soportar sin resentirse una falta o un exceso de fermentación. - Vapor de agua: Se introduce en el horno al comienzo del horneado para retardar la formación de corteza, facilitar el greñado del pan y el aspecto brillante de la corteza.

Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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8.

BIBLIOGRAFÍA - Ruiz, J. ‘Horno La Gloria (1923-2003) Tradición y Artesanía’, 2003. - Manual de Calidad del Sistema de Gestión de Calidad de Sucesores de Manuel Ruiz García. Norma ISO 9001/2000. - Tejero, F. Panadería española. Vol. I y II. Montagud Editores, 1992 - Calaveras, J. Nuevo tratado de la panificación y bollería. Mundi-Prensa Libros, 2004. - Sánchez Sumariva, A. Diagnóstico de Eficiencia Energética “Sucesores de Manuel Ruiz García S.L. Cádiz, Marzo 2011 - Popper, L. ‘Enzimas, las mejores amigas de las harinas’, Mühlenchemie GmbH & Co, Ahrensburg, Alemania. - Normahomed, I. ‘El Papel de la fermentación de los alimentos a través de la historia’. Asociación Sabadell Universitat, Julio 2005. - Reinhart, P. ‘El Aprendiz de Panadero’. RBA libros. 2006. - Calzada, A; Bueno, A. y Sánchez, Mª del Mar. ‘El inicio de la replicación del ADN’ Universidad de Salamanca. 2000.

Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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ANEXOS A LA MEMORIA DESCRIPTIVA

ANEXO Nº 1: Determinación de la calidad panadera Se utiliza un alveógrafo de Chopin. Es un instrumento que permite medir las propiedades reológicas de la masa panaria, es decir, su capacidad de tolerar el estiramiento durante el proceso de amasado. La metodología es la siguiente: - Se elabora una masa durante siete minutos sin levadura ni mejorantes. - Se corta la masa en pequeños cuadros. - Con un cortapastas constante.

se hacen galletas redondas de diámetro y grosor

- A continuación, se realiza el ensayo en el alveógrafo. Éste consiste en insuflar aire a presión constante en la galleta. A un cierto nivel de presión, la galleta comienza a desarrollar un globo. - El manómetro registrador imprime las variaciones de presión de aire dentro de la burbuja, hasta que se rompe. Esta gráfica es el alveograma. Interpretación del alveograma: Los resultados de este test se reducen a cinco parámetros:  Tenacidad (P): Se mide la distancia en mm del segmento Q-P, multiplicado por un factor de corrección 1,1. A mayor altura de la curva, mayor tenacidad de la masa. La tenacidad expresa el grado de resistencia que ofrece una masa a ser estirada. Una masa muy tenaz requerirá más agua en el amasado o menor temperatura en el mismo.

Valor P

Descripción

> 60

Muy tenaz

De 50 a 60

Tenaz

De 35 a 50

Normal

De 25 a 35

Limitada tenacidad

< 25

Baja tenacidad

Tabla 31. Valores de la tenacidad de una masa de pan. Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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Sin embargo, hay factores que aumentarán la tenacidad de nuestras harinas:  La temperatura de la masa superior a 25 ºC.  Las dosis altas de levadura con reposos prolongados.  Las masas que se han gasificado antes de la división.  El exceso de masa madre ácida.  Las masas duras.  Dosis altas de aditivos que en su composición contengan ácido ascórbico.  Extensibilidad (L): Se expresa en la medida en milímetros del segmento ON, multiplicado por el coeficiente de corrección. Es la base de la curva. Cuanto más larga sea, más extensible será la masa. La extensibilidad es la capacidad de una masa para dejarse estirar y convertirse en lámina. Las masas muy extensibles se vuelven pegajosas y blandas y durante la fermentación tienden a aumentar de volumen lateralmente. Valor L > 115

Descripción Muy extensible

De 90 a 115

Buena extensibilidad

De 90 a 70

Débil extensibilidad

< 50

Baja extensibilidad

Tabla 32. Valores de la extensibilidad de una masa de pan.

A continuación, se enumeraran aquellos factores que aumentan la extensibilidad: - La temperatura de la masa inferior a 23 ºC. - La dosis baja de levadura con poco reposo de la masa. - La ausencia de masa madre. - Las masas blandas.

Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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Optimización del sistema de producción del obrador de panadería ‘Horno la Gloria’  Equilibrio (P/L): Es la relación entre tenacidad y extensibilidad. Dicho factor se determina dividiendo tenacidad entre extensibilidad (ambos en las mismas unidades). El cociente debe ser adimensional lógicamente y su valor suele girar alrededor de 0.3-0.6 en harinas aptas para la panificación. Harinas con P/L inferior a 0,3 producen masas demasiado extensibles y presentan debilidad en el proceso de fermentación. Harinas con P/L superior a 0,6 se denominan tenaces y durante el formado de las piezas la sobrepresión de los rodillos provoca una ruptura en la masa que causará desgasificaciones en la fermentación. Aun así, es importante señalar que el valor del P/L debe ser acorde al grado de mecanización del proceso. Para procesos altamente mecanizados se recomienda el valor más bajo y, en los procesos más artesanos se recomienda el más alto.

 Fuerza de la harina (W): Representa el trabajo de deformación de la masa, lo que en términos panaderos se conoce como fuerza. información sobre la calidad plástica de la masa.

Nos da

Una harina de mucha fuerza implica una contenido alto de gluten, lo cual brinda a la masa resultante una gran absorción de líquido y una alta resistencia al estirado. Su valor se halla multiplicando la superficie del alveograma (cm 2) por el factor de corrección 6,5.

Valor W

Descripción

>250

Muy Fuertes

De 200 a 250

Gran fuerza

De 150 a 200

Media fuerza

De 90 a 150

Flojas

60 kg) vs amasados pequeños (15 kW) último trimestre 2013 con discriminación horaria: o Término de energía [€/kWh] (P1= 0,1502 P2= 0,1213; P3= 0,0824) o Término de potencia [€/KW] (P1= 11,15 P2= 6,69; P3= 4,46) Tomamos como precio del kilovatio-hora menos ventajoso para contrarrestar las posibles penalizaciones por exceso de potencia, futuras subidas de precio, etc.

Precio kWh 2013: 0,1502 €/kWh

Una vez conocido el precio del kilovatio-hora, el ahorro se puede cuantificar de la siguiente manera:

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Cálculo del ahorro económico anual en el consumo eléctrico de las amasadoras:

- Consumo medio amasadoras: 1 Kw ( 0,9 kW a baja velocidad y 1,1 kW a alta velocidad) - Tiempo ahorrado en una semana: 340 min. / 5,6 h. - Consumo ahorrado en el amasado semanal: 1 kW x 5,6 h= 5,6 kWh - Ahorro económico semanal (€): 5,6 kWh x 0,1502 €/kWh = 0,84 € - Ahorro económico anual amasadoras: 0,84 €/semana x 52 semanas= 43,68 €/año

Cálculo del coste del trabajo oficial de masa, cuyo tiempo se podría emplear en otras tareas:

- Salario del oficial de masa: 13.8 €/h Tiempo ahorrado semanal: 5,6 h (este tiempo no se elimina sino que será aprovechado en otras tareas de la empresa). Coste semanal del oficial de masa aprovechado en otras tareas: 13,8 €/h x 5,6 h= 77,3 € Coste anual del oficial de masa aprovechado en otras tareas: 77,3 €/semana x 52 semanas/año= 4019,6 €/año

2.2 OPTIMIZACIÓN DEL ORDEN DE LOS AMASADOS EN PANADERÍA PRECOCIDA Este caso no es cuantificable económicamente aunque evitará errores en las medidas de las piezas. Cada tipo de pan que se forma en la línea mecanizada requiere ajustes en las siguientes máquinas: Pesadora (peso en bola), cámara de reposo en bolas (tiempo de reposo), formadora (longitud y grosor de la barra) y entabladora (número de cortes de la barra). Si se agrupan los amasados por tipo de pan, haremos esos cambios al principio y toda la masa seguirá la línea sin errores. Y si se detectara algún error, se corregiría sobre la marcha y no afectaría al siguiente Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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amasado. Este método es el óptimo para mantener las especificaciones del producto.

2.3 IMPLANTACIÓN DE CONTROLES DE TEMPERATURA Y pH: Para la implantación de estos controles, se sugiere un instrumento que recoja simultáneamente ambas variables. Sería imprescindible que el registro de datos sea automático para evitar errores humanos de lectura. A continuación, se detalla el presupuesto del pH-metro escogido:

Producto

Descripción

Coste (€)

PCE-228 M

1 x pH metro PCE-228 M, 1 x electrodo CPC-OSH-12-01, 1 x sensor de temperatura, 1 x tarjeta de memoria SD de 2 GB, lector de tarjeta, 6 x baterías, instrucciones de uso

344,85

Conservación y calibración

2 x solución de conservación HI 70300L, 2 x solución de calibración PCE PH 47 TOTAL

55,66 400,51

Tabla 29. Presupuesto del kit del pH-metro seleccionado.

2.4 IMPLANTACIÓN DE CONTROLES EN PANES DE LARGA FERMENTACIÓN (‘DORMILÓN’): Esta medida de control no se puede cuantificar económicamente, ya que proporciona información de qué panes cumplen correctamente el tiempo de fermentación y cuáles no. Se centra en la larga fermentación que es la más difícil de controlar, ya que no es el mismo panadero el que lo introduce en la cámara que el que lo hornea al día siguiente. Es, sin duda, una medida necesaria para el funcionamiento correcto de un proceso tan delicado en la producción del pan como es la fermentación. Aunque si realizamos una fermentación tan larga y lenta, es más fácil que no se alcance el punto óptimo de maduración del pan, por lo que hay que estandarizar esos tiempos en cámara. Octavio Sánchez Blanco, Proyecto fin de carrera

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2.5 SUSTITUCIÓN DE HORNO REFRACTARIO ELÉCTRICO POR HORNO REFRACTARIO DE BIOMASA: Tras consultar con el departamento comercial de la casa Tayso S.L., se estimó el precio de la instalación del horno elegido (ver tabla 30) que incluye el sistema de carga para biomasa.

Producto

Descripción

Coste (€)

Horno refractario de biomasa

Horno de tubos anulares con solera refractaria serie WIMTER biomasa, modelo 6/150. Incluido cargador de columna para biomasa.

40.000

Tabla 30. Presupuesto del horno de la empresa Tayso S. L., incluido el IVA.

Análisis de la rentabilidad de la inversión del horno Para analizar la rentabilidad del nuevo horno, se utilizará el método del periodo de retorno simple (“pay-back”), que se define el periodo de retorno de una inversión como el periodo de tiempo que tarda en recuperarse el desembolso inicial. La solución más interesante, desde el punto de vista económico, será aquella que presente un plazo de recuperación más corto. Los métodos aproximados suelen utilizarse en periodos de alta inestabilidad económica, donde prima ante todo la rápida recuperación de la inversión por encima de una buena rentabilidad a largo plazo. PR= Inversión inicial / Beneficio= 40.000 € / 2873 €= 14 años.

A pesar del largo período de tiempo obtenido, hay que tener en cuenta que un horno así puede superar los 20 años de vida útil y su flexibilidad en la elección de combustible (biomasa, fueloil, gas,...) puede acortar el período de rentabilidad del horno.

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