Elastizität

Wenn Sie ein Gummiband (oder eine Feder) dehnen und plötzlich eines seiner Enden loslassen, kehrt es zu seinen ursprünglichen Abmessungen zurück; das ist Elastizität. Und es sollte nicht verwechselt werden mit Erweiterbarkeit! Dieser Begriff wurde bereits in einem anderen Beitrag erörtert. Erinnern wir uns hier einfach daran, dass Dehnbarkeit die Fähigkeit eines Materials ist, sich zu verformen, ohne zu brechen. Diese beiden Begriffe werden manchmal verwechselt, weil sie sich ziemlich ergänzen.. Zwei Extremfälle können angeführt werden:

• Wenn das Material nicht dehnbar ist (z. B. ein Stein) und nicht gedehnt werden kann, kann es nicht elastisch sein.
• Ein Material kann sich dehnen, aber nicht elastisch sein. Dies wäre bei einem Metall der Fall, das gedehnt werden kann (z. B. durch Walzen), aber nach der Verformung in diesem Zustand verbleibt.

Dough befindet sich zwischen diesen beiden Staaten. Wir haben gesehen, dass es dehnbar sein muss, und es muss auch elastisch sein. Aber nicht zu sehr.

Nehmen wir den Fall eines Fladenbrotherstellers. Sie kneten den Teig und formen Kugeln, die sie dann ausrollen, um Brot in der richtigen Größe zu erhalten (Dehnbarkeit). Wenige Augenblicke später, vor dem Backen, stellt der Hersteller fest, dass die Abmessungen der Brote erheblich abgenommen haben. Elastizität ist die Ursache.

In den 1990er Jahren gab es in Frankreich eine sehr beliebte Weizensorte, die manchmal zu viel Elastizität aufwies. Die Bäcker, die versuchten, normale Baguettes (etwa 65 cm lang) herzustellen, konnten ihre Teigformen zwar immer fester anstellen, aber die Teige schrumpften zusehends, sobald sie nicht mehr unter Stress standen. Noch ein Elastizitätsproblem!

Es wurde schnell klar, dass Die Elastizität hängt hauptsächlich von der Qualität des Glutens ab. Ohne zu sehr ins Detail zu gehen, sollten wir uns daran erinnern, dass Teig ein viskoelastisches Medium ist und dass Wissenschaftler festgestellt haben, dass die Viskosität von Gluten mit Gliadinen zusammenhängt, während die Elastizität von Gluteninen abhängt. Gliadine und Glutenine sind zwei der Hauptproteine, aus denen Gluten besteht.

Zu dieser Zeit gab es keine einfachen Möglichkeiten, dieses Phänomen auf Laborebene zu messen und damit zu kontrollieren. CHOPIN Technologies“ Ingenieure entwickelten dann eine einfache Lösung auf der Grundlage früherer Beobachtungen unter Verwendung der Alveograph.

Sie stellten fest, dass die Kurven, die den problematischen Mehlen entsprachen, dazu neigten, weniger zusammenzubrechen, was durch die Zähigkeit des Teigs definiert wurde. Der „Hohlraum“ wurde auf der Kurve zwischen dem P-Wert-Entfernungspunkt und dem L-Wert-Entfernungspunkt gemessen.

Ein erster Versuch bestand darin, den Innendruck in der Blase nach der Injektion von 200 ml zu messen — eine Messung, die als P200 bekannt ist.

Warum P200 bei 40 mm gemessen?

Ein paar Zahlen:

• Bei richtiger Kalibrierung liefert die Alveograph-Pumpe 96 Liter Luft/Stunde.
• Oder 96.000 ml/3600 Sekunden = 26,67 ml/s
• Es dauert daher 200/26,67 = 7,49 Sekunden, um 200 ml zu erhalten.
• Bei Modellen mit Manometer rückte die Anzeige um 5,5 mm/s vor
• 49 x 5,5 = 41,2 mm, was auf 40 abgerundet wird.

Warum 200 ml wählen?

Aus praktischen Gründen.

• Der Teig muss ausreichend aufgeblasen sein, um sicherzustellen, dass sich die Blase zu verformen beginnt.

Warte nicht auf:

• Auswertung soll auf einem Maximum an Kurven möglich sein (auch für kurze L-Werte)
• Vermeiden Sie es, sich in einem Bereich am Ende der Kurve mit geringerem Elastizitätswiderstand zu befinden.

Die Forscher erkannten bald, dass das Konzept vielversprechend, aber unzureichend war, wenn es alleine angewendet wurde. Es ist in der Tat möglich, dasselbe P200 für sehr unterschiedliche Mehle zu verwenden, ohne dass dieses Ergebnis unbedingt allein mit der Elastizität zusammenhängt. Dann verbesserten sie die Idee, indem sie diesen P200 mit dem Maximaldruck verglichen, der kurz vor dem „P“ -Abstand des Zähigkeitspunkts gemessen wurde. So wurde der Elastizitätsindex entwickelt:

Um das wirklich zu verstehen, stellen Sie sich 2 Mehle mit dem gleichen Wert für P vor (100, der Einfachheit halber). Diese Mehle unterscheiden sich in ihrer P200-Messung; eines ist 50 (also ein „Ie“ von 50%) und das andere ist 60 (ein „Ie“ von 60%). Was ist also passiert? Die beiden Mehle haben die gleiche Zähigkeit. Nach dem Einspritzen von 200 ml Luft ist der Innendruck in einem höher als in dem anderen. Die einzige mechanische Möglichkeit besteht darin, dass zu diesem Zeitpunkt die Mehlblase bei Ie 60 kleiner ist als die der Ie 50-Blase (bei konstanter Temperatur und für ein gegebenes Luftvolumen ist der Druck höher, wenn das Volumen des Behälters kleiner ist).

Aber warum sollte die Blase kleiner sein?

Weil es widerstandsfähiger gegen Verformung ist. In späteren Arbeiten ging es um „Kaltverfestigung“ (oder „écrouissage“ auf Französisch).

Dieser Begriff beschreibt die Fähigkeit eines Materials, seine Verformungsbeständigkeit zu erhöhen. In unserem Fall ist dieser Widerstand elastisch. Daher der Begriff Elastizitätsindex.

Obwohl es ihn seit fast 30 Jahren gibt, wird der Elastizitätsindex von Alveograph-Benutzern immer noch ignoriert. Dies ist sicherlich ein Fehler, da viele reale Fälle (oft im Zusammenhang mit Problemen mit der Produktgröße) durch ein besseres Verständnis dieses Index eine Lösung gefunden haben.

Darüber hinaus wird der Elastizitätsindex kaum durch das Protokoll und die Hydratationsbedingungen beeinflusst, wie in Abbildung 1 dargestellt. Es ist ein direkterer Indikator für die Qualität der Proteine, und die Erfahrung zeigt, dass es für jeden Herstellungsprozess ein Optimum (Sweet Spot) gibt. Wir können aktuelle und zukünftige Anwender nur ermutigen, ernsthaft über die Verwendung des Elastizitätsindex nachzudenken.