8.Автоматизація тістомісильного відділення Особливості технологічного процесу.

Бродіння є найтривалiшим етапом процесу приготування хлібу. Воно може відбуватись в тих самих діжах, в яких відбувається заміс, в збільшених мiсткостях-коритах або безпосередньо на стрічках спеціальних транспортерів.

З метою механiзацiї бродильні місткості комбінують з тiстомiсильними машинами, дозувальним та транспортним обладнанням в тiстоготувальнi агрегати. Основним функціональним елементом такого агрегату є бродильна місткість.

За способом приготування тіста агрегати ділять на перiодичнодiючi, безперервнодiючi та комбiнованi. В залежності вiд схеми тiстоприготування їx поділяють на однофазні (безопарні) та багатофазні (опарні).

В залежності вiд способу керування процесами агрегату останні бувають з ручним або автоматичним управлінням.

Бродіння тіста супроводжується низкою фізичних, колоїдних, бiохiмiчних

та інших процесів, внаслiдок яких воно набуває певної структури, в ньому накопичуються ароматичні, смакові та інші речовини. Бродіння може здійснюватись в декілька стадій або фаз.

При безопарному тiстоведеннi бродіння триває звичайно вiд 2 до 4 годин. При опарному способі спочатку замішують опару, витрачаючи частину компонентів (близько 50% борошна, воду та дрiжджi), дають їм вибродити 3-4,5 години, а потім на опарі замішують решту борошна, що належить по рецептурі, добавки i зброджують протягом 1-1,5 годин. Icнують i багатофазовi способи тiстоприготування.

Безопарний спосіб застосовують при приготуванні тіста з пшеничного борошна вищого та І ґатунків, вироби з якого характеризуються низькою кислотністю.

Опарний спосіб тiстоприготування характеризується загальною тривалістю бродіння, тому в тісті накопичується більше ароматичних та смакових речовин, глибшої обробки зазнають складові частини борошна, що приводить до підвищення пружності м'якушки i кращого зберігання його свiжостi. Опарний спосіб потребує більше технологічного обладнання. Основна частина тістоготувальних агрегатів базуються на двофазній cxeмі тiстоприготування.

Процеси, які протікають у бродильній камері безопарного тістоготувального агрегату, перелiченi на рис.l. При двофазному тісто-приготуванні процеси повторюються з тією відмінністю, що перед тістом за аналогічною схемою готується опара, яка потім використовується для замісу тіста з додаванням борошна, води, солі i деяких інших компонентів.

У процесі бродіння трифазна гомогенна суміш найзначніше змінює щільність внаслідок накопичення газів, які виділяються при життєдіяльності мікроорганізмів. Газоподiбнi продукти (вуглекислота, спирт, молочна кислота та ін.) надають тісту специфічний смак і аромат.

Iнтенсивнiсть бродіння залежить вiд температури, складу, властивостей, концентрацii поживного середовища i стану бродильної мікрофлори. Найiстотнiший вплив на інтенсивнiсть бродіння має температура. Його можна визначити за кiлькiстю СО2, що виділяється. На рис.2 наведені графіки виділення вуглекислоти в процесі бродіння пшеничного тіста при рiзнiй температурі. При пiдвищеннi температури до 400ºС бродіння спочатку іде iнтенсивнiше, але далі iнтенсивнiсть його падає, при цьому істотними виявляються швидкість розмноження дріжджів і кислотність середовища. При зниженні температури бродіння до 250ºС швидкість накопичення СО2 зменшується майже вдвічі. Оптимальною температурою слід вважати 30ºС. .

Наведені залежності показують, що температура є найважливішим параметром, який дозволяє керувати процесом бродіння. Саме цей параметр доцільно автоматизувати. При використанні рідких опар температуру в бродильній камері можна регулювати в широких межах, користуючись

найпростішими теплообмінниками та термостату вальними оболонками. При роботі з густим тістом здійснити терморегулювання майже неможливо через дуже низьку теплопровiднiсть тіста, високу його в’язкість i липкість. Тому застосування в тістоготувальних агрегатах рідких опар полегшує керування процесу бродіння шляхом терморегулювання. При зниженні температури до 12-150ºС бродіння уповільнюється, що дозволяє вести процес із зупинками, тобто забезпечити роботу тістоготувального агрегату при одно або двозмiннiй роботі.

При бродiннi об'єм опари зростає більш ніж вдвiчi. Характер його зміни показано на рис.3. бродіння опари слід закінчувати в момент досягнення максимального об'єму.

Динаміка змін щiльностi пшеничної опари зображено на рис4. криві наочно ілюструють основні залежності i дозволяють знаходити необхiднi дані для розрахунку бродильних місткостей агрегатів.

В процесі бродіння бiлковi речовини тіста зазнають дії протиолiтичних ферментів, гiдролiтичного розщеплення, окислення та пептизації.

Крохмальні зерна пiд дiєю амiлолiтичних ферментiв частково перетворюються на цукор з накопиченням мальтози, яка витрачається на живлення i розмноження дрiжджiв. Вказані зміни складу викликають i деякий перерозподіл вологи мiж компонентами. Бродіння супроводжується підвищенням температури тіста на 1-20ºС; кислотність середовища зростає для пшеничного тіста з 2 до 3град, щiльнiсть тіста зменшується вiд 1 до 0,75кг/дм3. Істотно зманюється консистенція тіста.

Тiстомiсильнi машини для замішування опари i тіста розташовані так, що під ними розміщений лопатевий дозатор опари i аналогічний за конструкцією нагнітач тіста. Замішана опара надходить в бункер транспортерною трубою i за допомогою розподільного поворотного лотка

спрямовується в певну секцію бункера. Лоток закріплений на загальному валу з поворотним днищем, що розташоване в конусі. У поворотному днищi є вирiз для вивантаження опари з однiєї секцiї бункера. Привiдний пристрiй

перiодично в мipy завантаження секцiї опарою обертає лоток i повоготне

днище на один крок і переводить завантаження на наступну секцію.

Виброджена опара за допомогою дозатора транспортується до тiстомiсильної машини. Замiшане тісто подається лопатевим насосом по трубi в похиле корито, встановлене на чотирьох опорах. Корито без механiчного нагнітача переміщення тіста.

Система автоматизацiї бродильного вiддiлення дозволяє автоматично контролювати та програмно регулювати температуру маси в бродильних чанах. Процес пiдтримання заданої температури складається з ряду послiдовних операцiй типу "Пiдвищення температури до заданого значення", "Витримування часу при фiксованому значеннi температури" та iнше.

Автоматизацiя бродильного вiддiлення забезпечує постiйний контроль за ходом процесу з обов'язковим дотриманням тривалостi витримки при заданiй температурi. Виключає можливiсть пiдiгрiву в перiод вивантаження, сигналiзує про пiдвищення температури, а також про положення клапанiв.

Параметричні схеми виробничих ділянок.

Об'єктами автоматизації являються: тістомісильні машини для замішування опари і тіста, корито для бродіння опари.

Для тiстомiсильних машин

Вихiдними керованими змiнними будуть вологiсть сировини (Мс), тем­пература сировини (Тс), якiсть сировини (Qс).

Керуючi дії ─ витрата води (Gв), тривалiсть змiшування( τм).

З бурюючi параметри ─ тиск води (Рв) i температура води (Тв), частота i тривалiсть обертання змiшуючого органа (nм, τм).

Рис.1

Для бродильного корита

Вихiдною керованою змiнною буде температура сировини (Тсир), рівень напівфабрикату в бродильному кориті (α)

сировини в бродильному чанi ( а).

Керуючi дії ─ витрата води (Gв).

З бурюючі параметри ─ тиск води (Рв), в’язкість середовища (νс).

Рис.2

Таблиця 7.1. ─ Автоматизація тістоприготувального відділення.

№ п/п	Машина, агрегат, апарат	Параметр, місце відбору сигналу	Допустимі значення параметру	Вид автоматизації	Характер контролю або упр.	Додаткові вимоги
1	2	3	4	5	6	7
1	Бак для підготовлення води	Рівень	Max-min	Контроль	Сигналізація	світлова
				Керування	Підтримка в заданому діапазоні	Дія на подачу води з трубопро-водів
		Температура	43±2ºС	Контроль	Покази, реєстрація
				Керування	Стабілізація	Дія на подачу води з трубо про-водів
2	Бункер для борошна	Рівень	Max	Контроль	Сигналізація	світлова
				Регулюва-ння	Підтримка в заданому діапазоні	Дія на подачу борошна з трубопро-водів
3	Дозатор борошна	Вагові витрати борошна, кг	100кг	Управлін-ня	Підтримка в заданому діапазоні	Дія на подачу борошна з бункера
4	Бродильне корито	Температура в бродильному кориті	24±1ºС	Контроль	Покази, запис, сигналізація	Світлова, звукова
				Регулюва-ння	Стабілізація	Дія на витрату води
		Рівень	0,9±0,05м	Контроль	Сигналізація	Світлова
				Регулюва-ння	Підтримка в заданому діапазоні	Дія на механізми заванта-ження/вива-нтаження