‘Conceptueel proces design’ (CPD) is een methodologie die in de chemische industrie goed ingeburgerd is. CPD wordt gebruikt om processen te beschrijven en te optimaliseren. Ook wat voeding betreft, zijn er een aantal voorbeelden waarbij het CPD werd uitgewerk, zoals melkpoeders en mayonaise.
De bakkerijwereld wordt algemeen beschouwd als een sector waarbij ‘ervaring’ (eerder dan theorie) een belangrijke rol speelt. Daardoor zijn ook weinig modellen beschikbaar. Voor deze sector is het dus van belang om met weinig informatie een oplossing te zoeken die snelle product- en procesontwikkeling toelaat.
Het bakproces bestaat uit een opeenvolging van verschillende processtappen zoals mengen, bakken, afkoelen en bewaren. Het bakken zelf speelt een centrale rol in de bepaling van de kwaliteit van een product: kleur, geur en smaak worden er door een opeenvolging van fysische en chemische processen gevormd. Tijdens dit proces gebeuren talrijke transformaties. De meest dominante transities zijn zetmeelverstijfseling, eiwitdenaturatie, waterverdamping, zetmeelretrogradatie en glastransitie. Daarenboven zijn bakkerijproducten geen homogene systemen: er zijn gradiënten aanwezig. Tijdens het bakproces zijn er temperatuurs- en watergradiënten waardoor ook in het eindproduct textuur- en kleurverschillen aanwezig zijn.
Een aantal van deze transities kan gevat worden door goedbeschreven modellen rond massa- en warmtetransfer, andere transities zijn eerder kwalitatief te beschrijven. Hadiyanto en collega’s zetten een model op om de verschillende fenomenen en transities die tijdens het bakken plaatsgrijpen te beschrijven. In deze simulatie houden ze rekening met 3 opeenvolgende deelprocessen (zie tabel). Hierbij wordt waar nodig rekening gehouden met het niet-homogene karakter van de producten.
| proces | Model gebaseerd op |
1 | Massa- en warmtetransport | Wetten van behoud van massa en energie |
2 | Transformaties die betrekking hebben op het zetmeel en op de kleurvorming | Kwalitatieve en kwantitatieve informatie |
3 | Vorming van kwaliteitsattributen zoals kleur, zachtheid, knapperigheid en veroudering | Kwalitatieve informatie |
Hoewel de accurraatheid van deze modellen beperkt kan zijn, wordt in dit voorstel voor een model wel rekening gehouden met interacties tussen de verschillende deelprocessen. Het geeft ook informatie over de fenomenen die plaatsgrijpen.
Dit model werd toegepast op 3 types van producten: brood, koekjes en cake. De resultaten gaven aan dat het model in staat is om de kwaliteitseigenschappen en de transformaties die plaatsvinden in functie van deegsamenstelling, bak-en bewaarcondities weer te geven. De resultaten gebaseerd op het model stemmen goed overeen met de veranderende eigenschappen en productkwaliteit gedurende het bakken.
Het model is hierdoor geschikt om productalternatieven te exploreren en deze al van bij het begin van het productieproces te rangschikken.
Bron