СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЗАМЕСОМ ПШЕНИЧНОГО ТЕСТА Российский патент 1997 года по МПК A21C1/00 G05D27/00 

Изобретение относится к обработки теста, а именно к способам управления замесом пшеничного теста, и может быть применено при оценке хлебопекарных свойств пшеничной муки при производстве хлебных изделий и мучных кондитерских изделий.

Известен способ автоматического управления замесом пшеничного теста, заключающийся в задании рецептуры теста, определении качественных показателей рецептурных компонентов влажности, концентрации и температуры и определении оптимальных значений частоты вращения месильных органов, оптимальной температуры при различных частотах вращения и оптимального количества добавляемой воды.

Однако известный способ управления является неточным и трудоемким, поскольку выполняется в лабораторных условиях, а затем переносится на реальные процессы, протекающие в тестомесильных машинах.

Задачей изобретения является создание способа автоматического управления замесом пшеничного теста, обеспечивающего оптимальные затраты энергии, минимальные затраты времени замеса и получения хлеба высокого качества.

Для решения поставленной задачи, величину оптимальной частоты вращения месильного органа n_opt, время замеса t₁ и t₂ при частотах вращения n₁ и n₂, оптимальную температуру воды T_opt и количество добавляемой воды ΔQ_w определяют следующими выражениями:
n_opt = (Θ/(2t_o))^2/3,
где
Θ = Y(x₃)/(2n^1,5),
X₃ t₃-t₀,
Y(X) A₂X²+A₁X+A₀,
X t-t₀,
t_p -A₁/(2A₂)+[(A₁)(2A₂))²- A₀/A₂]^0,5
где
A₀,A₁,A₂ характеризуют тип муки и компонентов теста,
t₃ время замеса,

где
T₀ -d₁/(2d₂),

где
t_h0 время гомогенизации суспензии, которое определяется из предварительного замеса.

ν_o числа циклов гомогенизации
Iдопmax

допускаемое значение удельной интенсивности замеса при t₃,
I_max прогнозируемое значение удельной интенсивности при t₃,
Q расчетное количество воды,
K_w коэффициент реакции теста на воду
I_p удельная интенсивность замеса теста при t_p.

Реализация предложенного способа заключается в том, что полученные экспериментальным путем зависимости, описывающие процесс замеса теста, были формализованы и реализованы в виде конкретного алгоритма управления замесом на тестомесильной машине с помощью ЭВМ, в том числе ПЭВМ в процессе замеса. Для этого была разработана математическая модель замеса, которая отражает основные химические и физические процессы преобразования теста. На основании модели был построен алгоритм управления управляющими параметрами замеса теста (частотой вращения месильных органов, массой и температурой воды), а также перехода с одной скорости вращения на другую, выбора способа замеса по скорости вращения месильных органов, останова тестомесильной машины.

Алгоритм позволяет по данным замеса определить:
оптимальную частоту вращения месильного органа,
оптимальную начальную температуру воды,
время замеса, соответствующее оптимальным параметрам,
условия двухскоростного замеса (оптимальную начальную температуру воды, время замеса на первой и второй скорости), обеспечивающие минимальную затрату энергии для получения теста, а затем и хлеба наивысшего качества по структуре мякиша,
управлять вязкостью теста за счет добавления необходимого количества воды,
определить эффективность месильного органа тестомесильной машины,
контролировать процесс образования сетчатой структуры теста, изменение его вязкости в процессе замеса и таким образом обеспечить оптимальный режим работы тестомесильной машины как по затрачиваемой на замес энергии, так и по качеству выпекаемого хлеба.

Результаты обработки данных замесов на частотах вращения месильных органов тестомесильной машины TM W240a (2 и 4 Гц) приведены на фиг. 1-4.

Использование: изобретение относится к обработке теста, а именно к способам управления замесом пшеничного теста. Сущность изобретения: величину оптимальной частоты вращения месильного органа n_opt, время замеса t₁ и t₂ при частотах вращения n₁ и n₂ оптимальной температуры воды и количество добавляемой воды T_opt определяют в процессе предварительного замеса теста на частоте n₁ следующими выражениями:
n_opt = (Θ/(2t_o))^2/3, ,
где
t₀ = t_ho+t_p
Θ = Y(x₃)/(2n^1,5), ,
X₃ = t₃-t₀,
Y(X) = A₂X²+A₁X+A₀,
X = t-t₀,
t_p = A₁/(2A₂)+[(A₁/(2A₂))²- A₀/A₂]^0,5
где
A₀,A₁,A₂ характеризуют тип муки и компонентов теста,
t₃ - время замеса,
,
где
T₀ = -d₁/(2d₂),
,
где
Iдопmax

- допускаемое значение удельной интенсивности замеса при t₃,
I_max - прогнозируемое значение удельной интенсивности при t₃,
Q - расчетное количество воды,
K_w - коэффициент реакции теста на воду ,
I_p - удельная интенсивность замеса теста при t_p. 4 ил.

Способ автоматического управления замесом пшеничного теста, заключающийся в задании рецептуры теста, определении качественных показателей рецептурных компонентов: влажности, концентрации и температуры и оптимальных управляющих параметров замеса теста при двухскоростном вращении месильного органа с частотами n₁ и n₂, отличающийся тем, что проводят предварительный замес теста на частоте n₂, при котором определяют величину оптимальной частоты вращения месильного органа n_opt, время замеса t₁ и t₂ на частотах вращения n₁ и n₂, где n₁ < n₂, оптимальную температуру воды T_opt, количество добавляемой воды ΔQ_W из следующих выражений:

где t_o th₀ + t_p;

X₃ t₃ t₀;
Y(X) A₂X² + A₁X + A₀;
X t t₀,
t_p A₁/(2A₂) + [(A₁/(2A₂)² - A₀/ A₂]^0,5,
где A₀, A₁ и A₂ характеризуют тип муки и компоненты теста;
t₃ время замеса,


T_opt= T_o- b₁/b₂[1+(a₂/b₂)n1,5opt

]^-1,
где T₀ -d₁/(2d₂);
b₁= ξ₁+ 2ξ₂T_o;
b₂= 2ξ₂;
a₂= 2d₂;
ΔQ_W= (Iдопmax -I_max)Q/K_W,
где Iдопmax - допускаемое значение удельной интенсивности замеса при t₃;
I_max прогнозируемое значение удельной интенсивности при t₃;
Q расчетное количество воды;
K_w коэффициент реакции теста на воду;

I_p удельная интенсивность замеса теста при t_p;
th_o время гомогенизации суспензии, которое определяется из предварительного замеса;
ν_o - число циклов гомогенизации.