Способ контроля хлебопекарных свойств пшеничной муки

Способ контроля хлебопекарных свойств пшеничной муки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технологии хлебопекарного производства и предназначено для осуществления контроля за хлебопекарными свойствами пшеничной муки. Целью изобретения является повышение точности и сокращение времени контроля. В процессе замеса теста измеряют величину крутящего момента на валу рабочего органа тестомесильной машины, число оборотов и массу замешиваемого теста. По измеренным значениям вычисляют удельную интенсивность замеса и оптимальную продолжительность. Массу навески муки определяют с учетом коэффициента заполнения тестомесильной емкости. Оптимальную удельную работу замеса определяют с учетом удельной интенсивности и оптимальной продолжительности, устанавливаемой по экстремальному максимальному значению крутящего момента. Водопоглотительную способность муки определяют по обратной величине крутящего момента - подвижности теста с учетом тангенса угла наклона зависимости подвижности теста и водопоглотительной способности муки. Оценку хлебопекарных свойств пшеничной муки осуществляют по удельной работе замеса и водопоглотительной способности. 3 табл.,5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 N 33/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 41 66235/28-13 (22) 24.12.86 (46) 15.10.89. Бюл. ¹ 38 (7l) Московский технологический институт пищевой промышленности и

Центральная лаборатория по оценке качества испытываемых сортов Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур Госагропрома

СССР (72) В.Я.Черных, Е-M.ÁåëîóñîBà, 10.П.Лясковский, М,Б.Салапин, А.В.Комаров и В.В.Трифонов (53) 664 . 653. 6 (088. 8) (56) Государственная комиссия по испытанию сельскохозяйственных культур при Министерстве сельского хозяйства СССР. Методические материалы.

Выпуск 1-2. M. Колос, 1971, с. 58. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ХЛЕБОПЕКАРНЬХ

СВОЙСТВ ПШЕНИЧНОЙ МУКИ (») Изобретение относится к производству хлебопекарного производства и предназначено для осуществления контроля эа хлебопекарными свойствами пшеничной муки. Целью изобретеИзобретение относится к технологии хлебопекарного производства и предназначено для осуществления контроля эа хлебопекарньин свойствами пшеничной муки.

Цель изобретения — повышение точности и сокращение времени контроля достигается тем, что при контроле хлебопекарных свойств пшеничной муки измеряют величину крутящего мо—

„„SU„„1515104 А 1

2 ния является повьппение точности и сокращение времени контроля. В процессе замеса теста измеряют величину крутящего момента на валу рабочего органа тестомесильной машины, число оборотов и массу замешиваемого теста.

По измеренным значениям вычисляют удельную интенсивность замеса и оптимальную продолжительность. Массу навески муки определяют с учетом коэффициЕнта заполнения тестомесильной емкости. Оптимальную удельную работу замеса определяют с учетом удельной интенсивности и оптимальной продолжительности, устанавливаемой по экстремальному максимальному значению крутящего момента. Водопоглотительную способность муки определяют по обратной величине крутящего момента — подвижности теста с учетом С тангенса угла наклона зависимости подвижности теста и водопоглотительной способности муки. Оценку хлебопекарных свойств пшеничной муки осуществляют по удельной работе замеса и водопоглотительной способности.

Сд

3 табл., 5 ил.

Эааб мента на валу рабочего органа тестомеснльной машины, число оборотов и массу замешиваемого теста с последующим установлением удельной интенсивности замеса и оптимальной продолжительности, массу навески муки определяют с учетом коэффициента заполнения тестомесильной емкости, оптимальную удельнук работу замеса — с учетом удельной интенсивности и оп3 1 51 5104 тимальной продолжительности (определяемой по экстремальному максимальному значению крутящего момента), водопоглотительную способность муки — по обратной величине крутящего

5 момента — подвижности теста с учетом тангенса угла наклона зависимости подвижности теста и водопоглотительной способности муки, хлебопекарные свойства пшеничной муки оценивают по удельной работе замеса и водопоглотительной способности муки.

Определение навески муки, используемой для замеса теста, с учетом коэффициента заполнения месильной емкости позволяет повысить точность контроля хлебопекарных свойств пшеничной муки . предложенный способ контроля обеспечивает постоянство массы теста в процессе замеса, в то время как при контроле хлебопекарных свойств муки на фаринографе не учитывается масса замешнваемого теста, так как для получения теста опреде- 25 ленной консистенции в зависимости от водопоглотительной способности муки добавляется разное количество воды, в результате чего конечная масса теста различна, что сказывается на величине крутящего момента и коэффициента заполнения месильной емкос ги и ведет к снижению точности контроля.

Оценка хлебопекарных свойств пшеничной муки по удельной работе замеса позволяет повысить точность контроля: предложенный способ исключает влияние субьективного фактора, существующего при определении "силы" муки методом отмывания клейковины 40 и растяжения ее над линейкой пли сжатия на приборе ИДК-ill.

Определение водопогпотительной способности муки по подвижности теста повышает точность и оперативность контроля: предложенный способ контроля обеспечивает постоянство массы эамешииаемого теста, определение данного показателя из одного замеса с применением микроЭЕ1.

Определение хлебопекарных свойств пшеничной муки по удельной работе замеса и водопоглотптельной способности с применением дналогогого вычислительного комплекса повышает оперативность и точность контроля, снижает трудоемкость определения хпебопекарных свойств пшеничной муки, повышает культуру производства, 4

На фиг. 1 показано изменение удельнои интенсивности замеса теста; на фиг. ? — графическая интерпретация определения водопоглотительной способности муки по подвижности теста; на фиг. 3 — структурная схема комплекса для определения хлебопекарных свойств муки; на фиг. 4 — взаимосвязь между удельной работой замеса теста н показателем альвеографа, характеризующим хлебопекарные свойсства пшеничной муки; на фиг. 5 взаимосвязь между подвижностью теста н водопоглотительной способностью муки для различных проб муки по "силе"

Измерительно-информационный комплекс для контроля::лебопекарных

CBOHCTB ПШЕНИЧНОЙ МУКИ IIO ВОДОПОГЛОтительной способности муки и реологическим характеристикам эамешиваемого теста (фиг. 3) состоит иэ тестомесильной машины, включающей месильную емкость (16) фаринографа на массу эамешиваемой муки 300 г и электропривод, состоящий из двигателя (7) постоянного тока (П31-У-4), блока (5) тиристорного регулятора (3I0-2), блока дросселя (4), магнитного пускателя (1), панели ручного управления (6), панели индикации (8), переключателя ручного и автоматического управления (2), блока регулировки скоро! ти двигателя (3).

1 рутящий момент от электродвига- . тепя и тестомесильной емкости передается с помощью клиноременной передачи (1 3) . Тестомесильная машина оснащена измерительными приборами (10), потребляемого двигателем, и напряжения (11) а также первичными измерительными преобразователями (12, 15 и 17) крутящего момента на валу двигателя, числа оборотов и температуры эа. ешивасмого теста соответственно.

Аналоговые сигналы с первичных из.мерительных преобразователей в бло-, ке (14) преобразуются в частоту для передачи по линиям связи в устройство сопряжения с объектом. Основные параметры замеса выводятся на панель индикации (8). Электронные узлы установки питаются от автономного источника питания (9). Для стабилизации температурных параметров месильной емкости фаринографа используется ульт. ратермостат (18).

Чт где G,.

См

Ц-Р!

"!м.б а.

45 — в виде

С- ° 100

ы -4---- P Pl А.

50 где G,.

55 р -ра

А,.

5 15151

Установка может работать в двух режимах: в ручном и автоматическом.

Режим работы определяется положением переключателя (2).

В ручном режиме управление тесто5 месильной машиной осуществляется с помощью панели ручного управления (6), на которой находятся кнопки

"Пуск", "Стоп" и ручка потенциометра для задания скорости вращения месильных органов. Включение и отключение тестомесильной машины осуществляется магнитным пускателем (1).

В автоматическом режиме управление тестомесильной машиной осуществляется через блок регулировки скорости двигателя (3) и подключенную в этот кой гур управления микроЭВМ.

Установка работает следующим об- 20 разом.

Сначала тестомесильную машину включают с пустой месильной еж<остью для измерения характеристик холостого хода и проверки первичного изме- 25 рительного преобразователя крутящего момента. В зависимости от влажности муки, рецептуры замешиваемого теста и коэффициента заполнения месильной емкости определяют по специально раз- З работанной программе массу муки, воды и других рецептурных компонентов.

Исходные данные вводят с устройства ввода — клавиатуры знакового дисплея. ((1/р„+ а /,р + а,/р,) + где 7 — объем теста, м

3.

G — масса муки, кг; — плотность муки, кг/м э. — плотность дрожжей, кг/м 3. — плотность соли, кг/м ;

W — влажность теста, %; — влажность муки, %;

W> — влажность дрожжей, %;

W — влажность соли, %; — плотность воды, кг/мЗ;

a> — количество дрожжей по рецептуре на 1 кг муки, кг/кг; а — количество соли по рецепс туре на 1 кг муки, кг/Kl > и дозировку остального сырья: — в сухом виде (100 — W . о )

G. G . а., (2) (100 — W „<) 6

Рецептурные компоненты выводятся на экран дисплея и документируются на устройстве печати.

Способ контроля осуществляют следующим образом.

Для тестомесильной емкости определяют оптимальный коэффициент ее заполнения. Результаты определения для тестомесильной машины, HB которой проводились исследования, приведены в табл. 1.

Коэффициент заполнения месильной емкости (см. табл.2) определяют по формуле . V, К

I Vr. м где К вЂ” коэффициент заполнения месильной емкости;

V — объем теста, м

3, V м — объем месильной емкости, м .

Проанализировав динамику изменения показателей A д, аз (cM табл. 1), определяют оптимальный коэффициент заполнения месильной емкости К. В нашем случае он равен 0,6. Данное значение К выбрано по минимальным значениям контролируемых параметров

A ä, Г . По этому коэффициенту определяют оптимальный объем теста, который должен быть постоянным для любой рецептуры теста.

Затем определяют массу пшеничной муки, доэируемую на замес теста: а с+ 1) — (!1ш+ а с. Wc+ а а Wa)) (1оо — w,) р, масса i-го сырья, кг; — масса муки, кг; — влажность муки расчетная, %; — то же, базисная, %; — количество i-го сырья по рецептуре на 1 кг муки, кг/кг; растворов масса i-го сырья в сухом виде, кг; масса раствора i-го сырья, кг; количество сырья в 100 кг раст. ора, кг„

1515104

Определяют массу воды, необходимой для приготовления растворов: н массу воды, необходимой для замеса теста:

W r — W

G = G

Т где Ga - масса воды, кг;

С вЂ” масса всего сырья, вносимого н тесто, кг;

Ч вЂ” влажность теста, Х;

W — средневзвешенная нлажс ность сырья, X.

Массу сырья определяют по формуле (5) 10

20 (б) и и

С,= С„+ XG.,+: <., ; 1-Ра где Gс — масса всего сырья, кг;

Слл — масса муки, кг; !5

2. G;,„- масса сырья, вносимого

1 н тесто в виде раствоtl ров, кг;

Ес; — то же, н сухом виде, кг.

Средневзвешенную влажность сырья 30 определяют по формуле

G м Wsi+XG; р- ра(1 00 A )+ С 1 И;

w — — — -" — — — - — — — — -

З5

Если рецептура замешивания теста не меняется, то исходя иэ коэффициента заполнения месильной емкости определяют массу замешиваемого теста, которую поддерживают постояннои.

При определении хлебопекарных свойств пшеничной муки осуществляют замес теста иэ муки и воды. Массы навесок муки н воды определшот ио формулам (8) и (9) соответственно:

Ъ т

G (8) лл Wr Wg>

/1 - (1nO — W )-р

Цт- 11„, i O0 — (4 (9) 50

СЬ Слл

При контроле хлебопекарных свойств муки технолог на клавиатуре пультоного терминала набирает исходные данные, получает на экране дисплея

55 значения массы муки и воды, взвешивает муку, отмеряет ноду, помещает их в тестомесильную емкость (16), а затем вкгпочает измерительно-информанионный комплекс.

В процессе замеса теста значения крутящего момента на валу рабочего органа тестомесильиой машины и числа оборотов от. первичных измерительных преобразователей (12, 15) через устройство сопряжения с объектом поступают в микроЭВМ, где рассчитывается удельная интенсивность по следующему уравнению: (10) JA

r где I „> — удельная интенсивность замеса, кДж/кг с;

М„р — крутящий момент на валу рабочего органа, Н.м, и — частота вращения месильных органов, с ;

G — средняя масса теста, кг.

В процессе замеса теста анализируют динамику изменения удельной интенсивности замеса и по достижении ею экстремального максимального значения определяют оптимальную продолжительность замеса (фиг. 1).

Затем определяют удельную работу замеса по уравнению: и

2 n p

1 (.),1 (11)

va (; 1 кр о

Значение удельной работы является интегральным показателем хлебопекарных свойств пшеничной муки. При замесе теста скорость вращения месильных органов составляла 180 об/мин (3 с ).

Пределы изменения при этой интенсивности удельной работы замеса теста из пшеничной муки 1 с н зависньloc ти от ее хлебопекарных свойств представлены и табл. 3.

Изменения удельной работы для слабой, средней и сильной муки определены по пределам, которые изложены в методике контроля хлебопекарньгл свойств пшеничной муки с использованием альнеографа. Для этого была устапонлеца взаимосвязь между оптимальными значениями удельной работы замеса теста и показателем альнеографа для пшеничной муки с различными-хле1 бопекарными свойствами (фиг. 4).

Водопоглотительцая способность муки обусловлена ее способностью поглощать определенное количество воды

1515104

10 б — свободный член уравнения.

Тангенс угла наклона равен 0,005, коэффициент корреляции — 0,99.

В зависимости от хлебопекарпых

5 свойств пшеничной муки прямые 1,2,3 (фиг: 5), отражающие в з а имо с в я э ь

ВПС! и подвижности теста, сдвинуты одна по отношению к другой, Но тангенс угла наклона у них одинаков..

Эта закономерность принята для расчета ВПС по одному замеру крутящего момента в момент готовности теста при его замесе с заданной влажностью.

После измерения крутящего момента в момент готовности теста определяют ПТ, т.е. подвижность теста экспериментальную при заданной влажнос. ти теста — ВПС . На поле ВПС„-ПТ (фиг. 2) находим точку А; зная тангенс угла наклона = 0,005, находим точку пересечения луча из точки А с прямой, соответствующей ПТ вЂ” подвижности теста в 500 ед. Прибора фаринографа (точка Б). Иэ точки Б опускаем прямую, параллельную оси ординат, и находим точку С пересечения ее с прямой, параллельной оси абсцисс, проходящую через точку А.

ВПС при заданной консистенции скла-! дывается из ВПС„при заданной влажности и отрезка АС: (15) ВПСи = ВПС м + АС;

ПТ вЂ” ПТ

АС

Ы где ВПС вЂ” водопоглотительная спо-! м 35 собность муки при заданной влажности теста, Х;

11„ — влажность муки расчетная, Х;

W g — то же, базисная, Х;

У вЂ” влажность теста, X.

В результате проведенных исследований установлена взаимосвязь между водопоглотительной способностью муки и подвижностью теста — показа- 45 тель, обратно пропорциональный крутящему моменту (фиг. 5).

Для пшеничной муки с различными хлебопекарными свойствами существует линейная зависимость между под50 вижностью теста и водопоглотительной способностью муки. В общем виде уравнение представлено формулой

ПТ = Ы. ВПС м+ б, (14)

55 при условии получения теста с заданными реологическими свойствами (например, 500 ед. прибора фаринографа).

Водопоглотительную способность муки (Х) определяют по отношению количества воды, поглощаемой мукой

14Х-ной базисной влажности, к массе муки с учетом ее расчетной влажнос! ти при условии получения теста требуемой консистенции: где ВПС вЂ” водопоглотительная спом собность муки, Х;

С вЂ” количество воды для эаЪ меса теста, кг;

С вЂ” количество муки, кг;

W - влажность муки базисм,б ная, Х;

Ум.р - то же, расчетная, X.

В процессе замеса оценивают реологические свойства теста при влажности его, например, 44,5Х. Исходя из заданной влажности теста определяют водопоглотительную способность муки (Х) по формуле (Wr» Wм.р) (100 1!1м,!! ) ВПС = . 100, (100- W ) (100 — W, ) (13) где ПТ вЂ” подвижность теста, 1/Н.м;

Ы вЂ” тангенс угла наклона, 1/Х ° Н м;

Производя один замес, прп любой влажности теста можно получить информацию о водопоглотительной способности муки по формуле: т Э

ПТ - IIT !

Впс = — — — — — + впс . (17) м

Ы м

Пример. Технолог на клавиатуре пультового терминала . набирает влажность пшеничной муки (расчетную и базисную) и конечную влажность теста (44,5Х); исходя из коэффициента заполнения месильной емкости определяется необходимое количество муки и воды на замес теста.

В месильную емкость (16) помещают рассчитанное количество муки и воды, необходимое для замеса теста заданной влажности. Муку и воду берут с тЕмпературой 20+2 С. Температура термостатирования также составляет 20+2 С. По команде с монито1515!04

45

Значения параметров замеса при разных коэффициентах заполнения месильной емкости (К) Показатели процесса замеса

К = 0,4

К=06 К=08

K = 0 2

В и

"3 ° c

А „„, кДж/кг

144

108,4

168

135,2

108 96

86,6 62,1 ра включается электродвигатель тестомесильной машины. Скорость вращения месильных органов 180 об/мин. В процессе замеса теста значения крутящего момента на валу рабочего органа

5 тестомесильной машины и числа оборотов через устройство сопряжения с объектом поступают в микроЭВМ, где определяется время готовности теста по экспериментальному значению крутящего момента и оптимальное значение удельной работь1 замеса: па (л) (18)

l где A — оптимальное значение удельной работы замег.а, кДж/кг;

М„ () - крутящий момент как функция времени, Н. »; и — частота вращения месильных органов,,с

1, С вЂ” »асса теста, кг, Остановку электродвигателя осуще- !5 ствляют автоматически по сигналу, поступающему иэ »икроЭВМ. При этом на дисплее выводятся энергетические параметры замеса, а также качественная оценка силы муки и значение водо-щ поглотительной способности.

За основу прогнозирования силы муки по замесу теста берется то, что оптимальные значения удельной работы лежат в пределах: для слабой муки — до 48 кДж/кг; для средней муки — от 48 до 58 кДж/кг; для сильной муки — свыше 58 KjIK/êã. Водопоглотительная способность му ки рассчитывает"я в микроЭВМ по формуле (17).

Информация, выводи»ая на дисплее микроЭВМ:

l. Влажность муки расчетная.

2. Влажность те .та.

3. Удельная работа замеса теста.

4. Оптимальная продолжительность замеса.

5. Водопоглотительная способность муки.

6. Сила муки. Определяемые показатели позволяtþò оптимизировать процесс тестоприготовления с. учетом хлебопекарных свойств пшеничной муки и рецептуры вырабатываемых хлебобулочных .изделий.

Формула изобретения

Способ контроля хлебопекарных свойств пшеничной муки, предусматривающий смешивание навески муки с водой, из»ерение в процессе смешивания величины крутящего момента на валу рабочего органа тестомесильной

»ашины, установление эначешлй водопоглотительной способности муки и физического показателя, коррелирующего с реологическими свойствами замешпвае»ого теста, с последующим контролем хлебопекарных свойств муки путем сравнения установленных значений с заданными, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени, фиксируют экстре»альную максимальную величину крутящего момента на валу рабочего органа тестомесильной машипы и устанавливают по ней оптимальное значение удельной работы замеса, причем массу навески муки корректируют с учетом коэффициента заполнения месильной емкости, а водопоглотительную способность муки— с учетом экстремальной величины крутящего момента, при этом в качестве физического показателя, коррелирующего с хлебопекарными свойствами муки, используют оптимальное значение удельной работы замеса.

Таблица 1

1515104

Таблица 2

0,64 0,86

1,075

0,6 0,8

0,2

0,4

Таблица 3

Слабая мука До 48 До 180

Средняя мука От 48 до 58 От 180 до 280

Сильная мука Свыше 58 Свьппе 280

ФЬа 1

8псмуни% впс

3/7C

Фиа 2

V . 10, м 0,21 0,43

Ч 10, м

Хлебонекарные Удельная свойства работа

nr

//ам

Показатель альвеографа

1515104

Ге

Редактор A. Маковская

Заказ 6271/43 Тираж 789 Подписное

ВН!!ИПИ Государс.твенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Ъ

k с аз

Ю5 ф

65 ф

Составитель И. Лрцибашева

Текред Х! ° Олийнык Корректор С, Черни