Aplicación del congelador espiral IQF para congelar la masa

Masa congelada es sin duda un gran éxito en el campo de la panadería moderna. Ha cambiado en gran medida la producción y el suministro de productos de panadería y ha brindado mayores oportunidades de desarrollo a toda la industria panadera.

Exploremos hoy los principios de la masa congelada y los factores clave que afectan a su calidad y efecto.

¿Qué es exactamente la masa congelada? ¿Cómo funciona? ¿Qué factores influyen en ella? Desvelemos juntos este misterioso velo. (Si lees el artículo hasta el final, comprenderás mejor lo que es la masa congelada).

01 ¿Qué es la masa congelada?

La masa congelada es una masa o un producto semiacabado de pan obtenido mediante la interrupción de un proceso determinado en el proceso normal de producción del pan, que se congela rápidamente (por debajo de -30 grados) y luego se almacena en un entorno estable de -18 grados, para descongelarlo después antes de darle forma.

02 Clasificación de la masa congelada

1. Predividido masa congelada → directamente dividida y congelada tras salir del cilindro.
2. Preformado masa congelada → directamente moldeada y congelada después de dividirla.
3. Pre-fermentado masa congelada → congelada directamente tras su formación y fermentación.
4. Precocido masa congelada → congelada después de la fermentación y el horneado. Según las cuatro categorías anteriores, el pan congelado predividido es más adecuado para el proceso de producción de la mayoría de las panaderías, por lo que analizaremos la masa congelada predividida en profundidad.

03 El principio de la masa congelada

El principio de la masa congelada es utilizar el efecto de los cristales de hielo. Al enfriar rápidamente la masa, el agua que contiene se cristaliza rápidamente formando cristales de hielo. A medida que disminuye la temperatura, aumenta el número de cristales de hielo y finalmente alcanza un estado de congelación.

El agua libre del espacio intercelular de la masa y el agua ligada de las células se congelan simultáneamente en innumerables cristales. Como la masa se enfría rápidamente debido a la rápida congelación, los cristales de hielo son pequeños y se distribuyen uniformemente, y la estructura de la masa no sufre daños significativos.

04 El primer factor que afectan a la masa congelada

La primera factor que afecta a la masa congelada es la temperatura del equipo de congelación. La masa congelada elige generalmente el método post-levadura, para que la levadura no se active rápidamente. La temperatura fuera del cilindro es de entre 18 y 20 grados. Se divide rápidamente y se amasa para una congelación rápida.

La temperatura de congelación rápida es de 30 a 40 grados bajo cero, de modo que la temperatura central de la masa desciende rápidamente a 10 o 15 grados bajo cero, y luego se transfiere a un entorno estable de 18 grados bajo cero para su almacenamiento. 

¿Por qué debe colocarse en un entorno por debajo de 30 grados bajo cero para que se congele rápidamente? ¿No puede colocarse directamente en un entorno de -18 grados? La respuesta es: Por supuesto que no. Porque en un entorno de -18 grados, la temperatura central de la masa tarda unos 60 minutos en bajar a -15 grados, durante los cuales se producirán muchos cristales de hielo. Pero en un ambiente por debajo de 30 grados bajo cero, la temperatura central de la masa tarda unos 20-30 minutos en descender hasta los 15 grados bajo cero, y los cristales de hielo producidos serán relativamente pocos y pequeños.

05 ¿Por qué los cristales de hielo destruyen la masa?

Los cristales de hielo son cristales que se forman cuando el líquido de la masa se convierte en hielo durante el proceso de congelación. La formación de cristales de hielo en la masa puede causar graves daños a la estructura de la red de gluten y a las células de levadura de la masa.

Las principales razones son las siguientes: Cuando el agua libre de la masa se convierte en hielo, el volumen aumenta aproximadamente 10%. Los cambios físicos destruyen la estructura de la red de gluten y la microestructura de las células de levadura, y los cristales de hielo producidos se llevarán el agua de la masa para aumentar el volumen. 

El tamaño, la cantidad, la forma y la posición de los cristales de hielo causarán distintos grados de daño al tejido de la masa.

06 Factores que afectan a los cristales de hielo

1. Temperatura y velocidad de congelación 

Los cristales crecen en el intervalo de temperatura de -1℃ a -5℃, que técnicamente se denomina "intervalo de temperatura de formación máxima de cristales de hielo". Cuando la masa está en el rango de temperatura de -1℃ a -5℃, los cristales de hielo crecen más, y casi 80% del agua de la masa se convertirá en cristales de hielo. En el rango de temperatura de -1℃~-5℃, cuanto mayor sea el tiempo de permanencia, más grandes serán los cristales de hielo y mayor será el daño a la masa.

La temperatura a la que la masa se congela más rápidamente (no es fácil que crezcan cristales de hielo) es de unos -40℃, y la masa congelada disponible en el comercio suele congelarse rápidamente a -35℃ o menos. Sin embargo, muchas tiendas sólo utilizan congeladores con una temperatura mínima de -18℃ para congelar lentamente la masa. 

La masa congelada lentamente tiene que pasar por esta zona de cristales de hielo durante mucho tiempo, lo que provoca una rápida tasa de crecimiento de los cristales de hielo y un mayor volumen de los mismos, que dañarán más gravemente la estructura de la red de gluten. 

Al mismo tiempo, el volumen del fluido celular de la levadura se expande y aumenta, acelerando la muerte de la levadura, por lo que la velocidad de expansión de la masa tras la descongelación se verá afectada. (Proceso de descongelación en diferentes entornos)

2. Contenido de agua en la masa

La masa congelada debe controlar la cantidad de agua añadida y congelarse rápidamente a bajas temperaturas para evitar cambios de calidad durante la congelación. Si el agua del tejido de la masa se distribuye de forma desigual, también causará daños a la masa, por lo que los cristales de hielo deben mantenerse lo más pequeños posible y el contenido de agua debe ser homogéneo.

3. Condiciones de almacenamiento de la masa 

Aunque la congelación rápida produzca cristales de hielo finos, éstos aumentarán de tamaño durante el almacenamiento. Este fenómeno se denomina "recristalización de cristales de hielo". Durante el almacenamiento congelado, se produce un ligero movimiento del agua, que está estrechamente relacionado con la recristalización de los cristales, la generación de escarcha y el secado de la superficie de la masa. 

Cuando la temperatura de almacenamiento es alta o la temperatura cambia, este movimiento de agua se acelera. Por lo tanto, para evitar la recristalización, debe almacenarse a la temperatura más baja posible y evitar los cambios de temperatura durante el almacenamiento. 

Además, si la velocidad de congelación es demasiado rápida, también causará que la levadura del pan se congele en el cuerpo, y la levadura tendrá más probabilidades de morir, por lo que la velocidad de congelación de la masa debe ser controlada a la velocidad más rápida dentro de este rango donde la levadura no morirá. La velocidad estándar es la velocidad de enfriamiento de la temperatura central de la masa en el congelador, y la velocidad de enfriamiento es de 1~2℃ por minuto.

07 ¿Cómo reducir la aparición de cristales de hielo?

1. Selección de harina: La congelación debilitará la fuerza aglutinante del gluten, lo que provocará una tasa de expansión deficiente. Utilice harina de gluten superalto con un contenido proteínico de entre 13% y 14%. 
2. El contenido de agua en la masa reduce la cantidad de agua libre en la masa, normalmente reduciendo el contenido de agua entre 5% y 10% de la fórmula. 
3. El contenido de grasa y azúcar de la masa. Cuando la cantidad de grasa y azúcar alcanza un determinado nivel, se puede mejorar la resistencia a la congelación de la masa. Por lo tanto, al hacer masa congelada, hay que controlar la temperatura y reducir la formación de cristales de hielo. Cuanto menor sea el tiempo de generación de cristales de hielo, menos se dañará la masa.

08 Levadura común para hacer masa congelada

La levadura es el alma del pan, y su calidad afecta directamente al efecto del producto final. En el caso de la masa congelada, debido a la adición de procesos de congelación y descongelación, el entorno vital de la levadura en la masa cambia, lo que impone mayores exigencias a la calidad de la levadura. 

Clasificación de las levaduras: *Levadura líquida *Levadura fresca *Levadura triturada *Levadura semiseca *Levadura seca instantánea *Levadura seca activa Por lo general, las levaduras que solemos utilizar son la levadura seca, la levadura semiseca y la levadura frescalevadura seca : la levadura seca tiene buena fluidez y es fácil de usar. 

Conservación, almacenamiento a temperatura ambiente y larga vida útil. La levadura fresca tiene una actividad elevada, un tiempo de fermentación rápido y un almacenamiento refrigerado, y el pan elaborado tiene buen sabor. La levadura semiseca se encuentra entre la levadura seca y la levadura fresca. Tiene las ventajas de la levadura seca y de la levadura fresca.

 Tiene el mismo sabor de fermentación que la levadura fresca y se desarrolla rápidamente, y tiene la misma fluidez que la levadura seca, que es fácil de pesar y tiene una larga vida útil cuando se congela. 

Dado que la levadura semiseca se almacena habitualmente a -18°C, la levadura fresca es más resistente a la congelación que la levadura seca, por lo que la levadura semiseca suele utilizarse en primer lugar cuando se elaboran masas congeladas. La levadura es muy sensible a los cambios de temperatura: * latente en ambientes de 0-4℃ * semi latente en ambientes de 10℃ * la levadura es muy activa en ambientes de 20℃-45℃ * la levadura pierde actividad en ambientes de más de 50℃-55℃ 

09 La congelación es perjudicial para la levadura Levadura

Es muy "anticongelante", y la baja temperatura no afectará a la capacidad de fermentación de la levadura. La levadura fresca que solemos utilizar se almacena refrigerada, y la congelada puede conservarse a -18 °C hasta 2 años. Lo que afecta a la levadura es la refrigeración de la masa. La masa congelada implica inevitablemente procesos de "congelación" y "descongelación". 

Los "cristales de hielo" producidos durante el rápido proceso de congelación destruirán las células de levadura y afectarán a su actividad. 

Los cambios en la temperatura de la masa y la velocidad de congelación durante el proceso de congelación también afectarán a la actividad de la levadura, provocando diversas consecuencias: *Largo tiempo de subida de la masa *Insuficiente producción de gas de la masa *Reposo de la masa *El volumen del producto acabado se reduce entre -3°C y -12°C Cuando la temperatura es alta, el agua del interior de las células de levadura se congela, y el grado de daño celular depende del tiempo a esta temperatura. 

Por lo tanto, a la hora de controlar el proceso de la receta, éste debe ser estrictamente controlado. Una congelación excesiva o insuficiente causará grandes daños a la levadura. Al mismo tiempo, también es necesario garantizar que pueda atravesar rápidamente la zona de seguridad de 5°C a -5°C.

10 Efectos de la presión osmótica en las levaduras

Los cristales de agua de la masa congelada también tienen un gran impacto sobre ella. La presión osmótica de la masa aumenta y la levadura se disuelve en ella. 

La presión osmótica generada es suficiente para destruir la membrana celular de la levadura.

 Si la concentración dentro y fuera de la membrana de la célula de levadura es igual y la presión osmótica es 0, la célula de levadura puede mantener su forma normal. Pero cuando se rompe el equilibrio de la presión osmótica, el agua de la membrana de la célula de levadura penetrará hacia el exterior y la célula de levadura se romperá.

 La actividad de la propia levadura se verá afectada, y también afectará a la fermentación final. Por lo tanto, una levadura adecuada no sólo debe ser "resistente a la congelación", sino también trabajar duro para superar la influencia de la presión osmótica. 

Mediante experimentos, descubrimos que la trehalosa natural, los aminoácidos glicerólicos (incluida la prolina) y algunos azúcares de moléculas pequeñas (glucosa, maltosa) contenidos en la propia levadura son muy importantes para que ésta mantenga su actividad. 

Especialmente para la trehalosa natural, sólo se pueden elegir "soldados de élite" con alto contenido bacteriano para el cultivo. La adición artificial de trehalosa no puede mejorar la actividad de la levadura.

11. Control de los principales factores de influencia

Controlar estrictamente la velocidad de congelación: 

1. La congelación lenta (0,1°C/min) generará grandes cristales de hielo, que formarán cristales de hielo más grandes y dañarán las células de levadura y las proteínas del gluten. 
2. Congelación rápida (1°C/min) Se producirá menos cristalización, por lo que es una velocidad de congelación rápida más adecuada. 
3. Una congelación extremadamente rápida (10°C/min) producirá pequeños cristales de hielo, que se agregarán fácilmente en grandes cristales de hielo durante la descongelación, destruyendo la red de gluten.

Seleccione la temperatura de congelación: Diferentes temperaturas de congelación tendrán diferentes efectos sobre la masa, y la temperatura de congelación rápida debe ajustarse según la fórmula y el proceso. Por ejemplo, al elaborar masa de pan danés, cuando la temperatura de congelación desciende de -25°C a -40°C, la vida útil de la masa se acortará en más de 60%.

Controla el proceso de almacenamiento: 

Durante el proceso de almacenamiento por congelación (menos 18 grados Celsius) de la masa congelada, la red de gluten y las células de levadura de la masa siguen dañándose, y la calidad de la masa también disminuye a medida que se prolonga su vida útil. Los cambios de temperatura de almacenamiento tienen un gran impacto en la calidad de la masa congelada. 

Controle el proceso de descongelación: 

Unos métodos adecuados de descongelación de la masa congelada pueden mitigar y reducir el daño causado por los cristales de hielo a las membranas celulares de la levadura y a las proteínas del gluten durante la descongelación. Esto puede acortar el tiempo de fermentación de la masa y mejorar el volumen del pan.

12 Proceso de congelación

• Intente acortar el tiempo entre la mezcla de la masa y la congelación rápida, y maximice la restricción de la fermentación antes de la congelación, lo que puede prolongar eficazmente la vida útil de la masa congelada. Dado que la levadura de la masa fermentada se encuentra en estado activo, es fácil que se produzcan grandes daños durante el proceso de congelación rápida, lo que afecta al posterior aumento de la masa.
• En función del contenido de azúcar y aceite de la masa, así como de su peso y tamaño, ajuste el tiempo de congelación para controlar la temperatura central de la masa.

13. Proceso de descongelación

● Descongelación refrigerada (0-4℃):

 Los cristales de hielo se disolverán hasta alcanzar tamaños muy pequeños, lo que ralentizará el impacto de la congelación en la masa y hará que suba de forma más uniforme. 

● Descongelación a temperatura ambiente (20-25℃): 

Las velocidades de descongelación superficial e interna son diferentes, y habrá mucha humedad en la superficie. 

● Caja de pruebas (30-38℃): 

Las velocidades de descongelación superficial e interna son diferentes, la actividad de la levadura es distinta y la calidad del producto acabado es deficiente.

14. Selección de la levadura

● Levadura fresca: 

tiene la mayor actividad, pero debe almacenarse a 0-4℃ y su vida útil es de sólo 45 días. Por tanto, se puede dar prioridad a la levadura fresca en zonas con una logística cómoda. ● Levadura seca: Adecuada para zonas donde el suministro de levadura fresca es inconveniente. La levadura seca combinada con el mejorador de masa congelada puede satisfacer las necesidades de productos de masa congelada con una vida útil corta de aproximadamente un mes. 

● Levadura congelada:

 Puede almacenarse durante 24 meses a 18 °C bajo cero. Es más adecuado para zonas en las que no se dispone de levadura fresca. Todas las medidas anteriores tienen dos objetivos: 

Evitar que la presión osmótica dañe las células de levadura 

●Impedir que los cristales de hielo perforen la membrana celular de la levadura. 

Sólo haciendo estas dos cosas puede la levadura de la masa congelada mantener una buena actividad y mostrar un buen rendimiento durante la vida útil. Buena tasa de fermentación Después de comprender la levadura, sabemos que no es que la levadura no sea "anticongelante", sino que el agua de la masa forma cristales de hielo y afecta a la vitalidad de la levadura. Al mismo tiempo, el rápido proceso de congelación también destruirá la estructura proteica, lo que provocará un tiempo de fermentación prolongado y el colapso de la masa. Entonces, ¿cómo mejorar este fenómeno?

15 El elemento clave de la masa congelada: el mejorador

Al hacer masa congelada, el rápido proceso de congelación causará un gran daño a la levadura y a la proteína de la masa, por lo que el mejorador de masa congelada se utiliza para aliviar y mejorar estos problemas. El uso razonable de mejorantes en la masa congelada puede: 

• Mejorar la operatividad mecánica de la masa congelada
• Aumentan la fuerza y la resistencia de la masa, y mejoran el volumen y la estructura del pan 
• Mejora la función de retención de agua de la masa y reduce el daño causado por los cristales de hielo en la masa 
• Proteger y prolongar la vida útil de la masa congelada
• Optimizar la retención de gas de la masa durante los procesos de descongelación y fermentación 

Los distintos tipos de mejorantes de congelación son adecuados para diversas aplicaciones de productos panificados, como el pan de molde y el pan dulce, y el uso de los mejorantes también varía de forma diferente. En la producción real, es necesario seleccionar diferentes mejorantes según los distintos productos y las condiciones de producción de la aplicación.

En términos generales, añadir 1,5%-3,0% de mejorante a la masa congelada puede mejorar significativamente el efecto de panificación de la masa congelada, prolongar la vida útil de la masa congelada, acortar el tiempo de fermentación de la masa, fortalecer la estructura de la masa y aumentar el volumen del pan. ¿Qué ingredientes hacen que los mejorantes sean tan potentes? En términos generales, los mejorantes incluyen principalmente los siguientes ingredientes principales :

16 Mejorantes adecuados para masas congeladas

● Tipo duradero y estable

1. Mejorar la ductilidad y la durabilidad de la fermentación de la masa, mejorar la resistencia de la fermentación y evitar el colapso.
2. Adecuado para productos de masa congelados a corto plazo (período de congelación <1 mes), más adecuado para productos daneses, croquetas y hamburguesas.

 ● Tipo de masa congelada

1. Dedicado a la masa congelada, refuerza la protección de la red de masa, protege la proteína de la harina y mejora el volumen del pan 
2. Mejora la resistencia de la masa a las heladas, evita la formación de un gran número de cristales de hielo y prolonga la vida útil de la masa congelada. Por lo tanto, debemos elegir el tipo de mejorante en función de nuestras propias necesidades y, a continuación, combinarlo con el tipo de levadura que nos convenga, almacenar la masa de forma adecuada, reducir el daño de los cristales de hielo en la masa y, sin duda, conseguiremos una masa congelada de alta calidad.

A congelador en espiral cuenta con un sistema de transporte en espiral que permite la congelación continua ocupando un espacio mínimo. El diseño compacto de varios niveles permite al congelador en espiral optimizar el espacio vertical, lo que resulta especialmente beneficioso para instalaciones con una superficie limitada.

La cinta transportadora en espiral mueve la masa en la cámara de congelación de -35℃, garantizando que se congelen rápida y uniformemente. Puede congelar la masa rápidamente en 30 a 40 minutos.

La cinta utiliza un cinturón modular de plástico para evitar que las marcas de la cinta queden en ella.

Para conocer el principio de funcionamiento de un congelador en espiral, visite el vídeo

https://www.youtube.com/embed/3mtWAS3PzBA?si=jc16L_2WlHrwzGTe