Способ определения дозировки рецептурных компонентов пшеничного теста

(5)5 А 21 О 8/02 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЛЬСТВУ ВТОРСКОМУ СВ ПОСОБ ОПР ЕПТУРНЫХ НОГО ТЕСТА зобретение енности,а и ли. Целью из 54 НИЧ (57) И мышотр Изобретение о мышленности, д и расли. Целью изобре ие точности и уск Способ Осуще ятения является орения процес твляют в следу повыше са.ющем и р дке,Замешивают отличающихся ко одного рецептурн скольких различнь щения месильног и родолжител ьност товности по макси несколько пличеством каого компоненх значениях чэо органа и оь замеса тестамальной вели об теста, кого-либо а при нестоты враределяют до его гоине удельОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Московский технологический институт пищевой промышленности(56) Кривовос Г.Б Пучкова Л,И. Влияние различных сахаросодержащих продуктов на качество хлеба из пшеничной муки 1 сорта. - Хлебопекарная и кондитерская промышленность, 1986, М 12, с. 15 - 16.Пучкова Л,И. Лабораторный практикум по технологии хлебопекарного производства. - М,; Легкая и пищевая промышленность, 1984, с. 78-80,ЕЛЕНИЯДОЗИРОВКИ ОМПОНЕНТОВ ПШЕтносится к пищевои проенно к хлебопекарной ее бретения является повытносится к пищевой про менно к хлебопека рной е шение точности и ускорения процесса. Способ осуществляют в следующем порядке. Замешивают несколько проб теста, отличающихся количеством какого-либо одного рецептурного компонента (сахара, жира, маргарина и т.д,), при нескольких различных значениях частоты вращения месильного органа и определяют продолжительность замеса теста до его готовности по максимальной величине удельной интенсивности замеса. Затем устанавливают число циклов деформации теста путем умножения частоты вращения месильного органа на продолжительность теста замеса до его готовности. Строят график функции величины числа циклов деформации от частоты вращения месильного органа и по координатам точки перегиба определяют параметры оптимального режима замеса. После этого определяют удельную работу замеса каждой пробы теста до готовности. Оптимальную дозировку рецептурного компонента устанавливаютпо минимально полученному значению удельной работы. 9 ил, 13 табл. ной интенсивности замеса. Затем устанавливают число циклов деформации теста путем умножения частоты вращения месил ьного органа на. продолжительность замеса теста до его готовности, Строят график функции величины числа циклов деформации от частоты вращения месильного органа и по координатам точки перегиба определяют параметры оптимального режима замеса. Затем повторно замешивают каждую пробу теста при установленных параметрах оптимального режима замеса. После чего определяют удельную работу замеса каждой пробы теста до готовности, 16043211604321 Фи. маргары Составитель Г,Дремучевехред М.Моргентал Корректор М.Самбо дактор Н,Гунько аказ 3408 ВНИИП Тираж 341 сударственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, РауПодписноеениям и открытиям при ГКНТ ССкая наб 4/5 оизводственно-издагельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 4 бО 4404 Е Ь400 ъ580,0 1 Д 3,0 г,5 45 0С ЧОСГПОГПО ТЦ ВИЫ Я НОСИЛЬНЫХЬг,8 пг ансиОптимальную дозировку рецептурного ком понента устанавливают по минимально полученному значению удельной работы.На фиг. 1 представлена схема, реализующая способ; на фиг, 2-9 - графики, поясняющие способ,П р и м е р 1. Определение оптимальной дозировки сахара проводят в следующем порядке.Замешивают три пробы теста влажностью 44,5%, При осуществлении способа используют информационно-измерительныйкомплекс, в состав которого входит лабора. торная установка "Пострагиметр" с месильной емкостью 1 от фаринографа на 300 гмуки, приВод, сОстОЯЩий из шкиВОВ 2 и 3,клииоременной передачи 4 и двигателя 5постоянного тока, блок 6 управления электродвигателем, блок 7 преобразователей, самопишушие амперметры-вольтметры 8 и 9,блок 10 регулировки скоростью электродвигателя, первичные измерительные преобразователи 11 - 13, устройство 14 сопряженияс Обвектом, микроЭВМ ДВКМ, монитор 16, алфавитно-цифровое знакосинтезирующее устройство 17, двухкоординэтныйграфопостроитель 18, графический дисплей19 (фиг. 1).Муку пшеничную применяли со следующими показателями: содержание сыройклейковинь 1. 31%, качество клейковииы -сжимаемости, Определенной на прибореИДК, 45 единиц прибора,Перед проведением замеса рассчитывают содержание необходимых компонентов, исходя из свойств сырья (влажностьмуки, влажности рецептурных компонентов).Для этого на клавиатуре видеотерминала 20набирают исходные данные. влажность муки 12,7 Д, Влажность теста 44,5 о/коэффициент заполнения месильной емкости 0,6,процентное содержание рецептурных компонентов: прессованных дрожжей 2,5%,1 5 о( сэ., р 0 о( или 1 о ., 2%температура муки 180 С и теста 30 С, Надисплее 19 видеотерминала 20 Выводят расчетные значения массы муки, воды, рецептурных компонентов и температуры воды,идущей на замес теста.В месильную емкость 1 "Пострагиметра" загружаю- рассчитанное количествосырья, Первый замес проводят при дозировке сахара 1% и частоте вращения месильных органов, выбранной произвольно,п 1 = 2 с, второй замес - при пг =2,5 с ".-1По команде, набранной на клавиатуревидеотерминала, включают электродвигатель тестомесильной машины. В процессезамеса производят сьем текущих значенийвеличин силы тока и напряжения, а также10 15 20 скорости вращения месильных органов тестомесильной машины. Аналоговые сигналы,поступающие с преобразователей 11 - 13, преобразуются в цифровую информацию и через устройство сопряжения с объектом 14передаются на микроЭВМ 15, Нэ основании этих данных рассчитываются мгновенные значения удельной интенсивности и удельной работы замеса.По экстремальному максимальному значению удельной интенсивности определяют продолжительность замеса теста до его готовности и затем микроЭВМ вырабагывает команду иа остановку электродвигателя. Влияние частоты вращения месильныхорганов тестомесильной машины на изменение параметров замеса пшеничного теса при внесении сахара приведено в табл. 1, При этом энергетические параметры, соответствующие моменту готовности теста, и оптимальная продолжительность процесса замеса при частоте вращения месильныхорганов пг =- 2,5 с, п 1= 2 с выводятся на. АЦПУ (опыты 1 и 2 табл, 1),25 Используя рассчитанные значения показателя числа циклов деформации теста впроцессе замеса, полученного кэк произведение частоты вращения месильиых органов на продолжительность замеса теста до30 его готовности(р 1 =2,0 170=340;,иг=2,5 хх 158 = 395), двухкоордииатный графопостроитель (20) по специально разработаннойпрограмме графически воспроизводит зависимость числа циклов деформации теста от35 числа оборотов месильных органов тестомесильной машинь 1 (фиг. 5). Точка перегиба нагоафике функции ,и= т(п) характеризует оптимальный режим замеса теста, т,е. скоростьвращения месильиых органов(п, с ) и опти 40 мальнУО пРодолжительность замеса (топт,с), Величииь, п = 3,5 с и г= 103 с, соответствующие этому режиму, Выводятся на дисплей видеотерминала. Пои найденномОптимальном значении п, с проводят трел45 тий замес и определнот удельную работу вмомент готовности теста при оптимальномрежиме замеса Ад" =- 58,0 КДж/кг (табл. 1,опыт 3),Аналогично описанному проводят замесы теста и опредсляют значения удельнойработы в момент готовности теста при оптимальном режиме и содерж-,нии сахара в ко личестве 2% и без него,Б табл, 2 поедставлеио влияние дози"ровки сахара на пэ;.аметрь оптимальногорежима замеса теста из шеничной муки 1сорта,Затем на основе заложенных в памятьЭВМ значений удельной работы при опти 1604321мальном рекиме (Ауд 1) и содержании сахара в количестве 0,1 и 2% двухкоординатный графопостроитель воспроизводитграфическую зависимость удельной рабо 0 Птты от процентного содержания сахара Ауд== 1 (Осахара) (фиг, 6).При этом функциональная зависимостьэнергоемкости процесса замеса от количества сырья (сахара) описывается уравнением третьей степени а х + б х + с х+ б иимеет ярко выраженное экстремальное минимальное значение,По минимальному значению удельнойработы, которая равна Ад = 50,3 кДк/кг, 15определяют оптимальную дозировку сахараОсах, составляющую 5% отмассы муки.Оценку правильности определения дозировки сахара па предлагаемому способуподтверждают результаты пробной лабораторной выпечки хлеба из пшеничной муки 1сорта с различным содержанием сахара (О -6%) и замесом теста при установленных оптимальных режимах. Изменение физико-химических показателей качества хлеба иэпшеничной муки Е соота в зависимости от 25дозировки сахара представлено в табл. 3.П р и м е р 2. Определение оптимальной дозировки сушеных дрожжей.Способ асуществляат по примеру 1,только в оецептуру теста включают вместо 30прессованных дрожжей - сушеные дрожжи вколичестве 0,5; 1 ил 1,5%. Сушеные дроккисоответствовали Есорту и характеоизовалисьследующими показателями качества: влажность 9,95%; осмачувстви 1 ельность 15 мин; 35подъемная сила 82 мин; эимазная активность 131 мин; мальтазная активность 165 мин.Первый замес проводят пг,1 дозировкесушеных дрожжей 0.5% и частоте вращениямесильных ааганов тестамесил най машины п 1= 2,5 с, второй замес прл п 2 = 3,0 сЭнергетические параметы, соответствующие моменту готовност теста в процессе замеса при п 1 =- 2,5 с и п 2 - - 3 с(опыты1 и 2) представлены в табл, 4, ч 5 Точка перегиба на графике ф нкции р =.=г(п) характеризуется значением и = 315,что соответствует оптимал ь наму режиму замеса; числу циклов оооротов месильных органов тестомесильной машины пает = 3,5 си продолжительности про;есса:;амеса даготовности Г 0 пт = 90 с, При найденных оптимальных значениях п, с и т с проводяттретий замес и определяют у.ельную работу в момент готовности тес а при оптимальном режиме замеса А,", = 60 4 кДж/кг(опыт 3 в табл 4),Аналоглчно описанному проводят замесы теста и опРеделЯют значениЯ АуУдпт пРисодержании сушеных дрожжей 1,0 и 1,5 ф.Влияние дозировки сушеных дрожжейна параметры оптимального режима замесатеста из пшеничной муки 1 сорта представлено в табл. 5,МикроЭВМ проводит анализ полученной информации и выдает команду на графопостроитель, который воспроизводитзависимость удельной работы от процентного содержания сушеных дрожжей (фиг. 6).Гри этом минимальное значение удельной работы Ауд =.46,3 кДж/кг соответствуетоптимальной дозировке сушеных дрожжей(Одрожжея), равной 3%,Значение оптимальной дозировки сушеных дрожжей подтверждают результаты пробной лабораторной выпечки хлеба,приготовленного безопарным способомпри,различных дозировках сушеных дрожжей (0,5 - 4,0%). Изменение физико-химических показателей качества хлеба изпшеничной муки 1 сорта в зависимости отдозировки сушеных дрожжей представленов табл, 6,П а и м е р 3. Определение оптимальной дозировки маргарина,Способ осуществляют по примеру 1,только в рецептуру теста включают различное количество маргарина 0; 1 или 2%.Влияние частоты вращения месильныхорганов тестомесильной машины на изменение параметров замеса пшеничного тестапри добавлении маргарина представлено втабл, 7,Замесы 1, 2, 4, 5 проводят при произвольно выбранных частотах вращения месильных органов, например 2,0 и 2,5 с для1% маргарина и 2,0; 2,5 сдля 2% маргарина (табл, 7),.Замесы 3 и 6 (табл, 7) проводят приоптимальных частотах вращения месильныхорганов, значения которых вычислены микраЭВМ путем анализа кривой изменениячисла циклов деформации теста в зависимоти от частоты вращения месильных органовтестомесилькой машины р = т(п),Минимальному значению удельной работы при оптимальном режиме замеса тестаАУу" = 45,6 кДк/г соответствует оптимальное значение дозировки маргарина(Оиерерипе), равное 3%,Полученное значение оптимальной дозировки маргарина Подтверждают резуль/таты пробной лаборатарнол выпечки хлеба,приготовленного безапарным способомпрл содержании маргарина 0 - 6/.Изменение физико-химических показателей качества хлеба из пшеничной муки 1сорта в зависимости от дозировки маргарина представлено в табл, 8.Как видно из табл, 8, добавление в тесто0- 3% маргарина приводит к увеличениюобьема хлеба на 53,6%, пористости на 4%,структурно-механических свойств на 37,9%,При дальнейшем увеличении количествамаргарина до 6% удельный обьем снижается на 35%, пористость на 22%; структурномеханические свойства на 2%.Таким образом, наилучшее качествохлеба,цостигается при внесении в тесто впроцессе замеса 3% маргарина. Анализ показателей качества хлеба подтвердил правильность выбора дозировки маргарина впроцессе замеса теста,П р и м е р 4, Определение оптимальнойдозировки мар: арина, вносимого в составежироводной эмульсии,При отсутствии информационно-измерительного комплекса способ осуществляют в следующем порядке.Тесто замешивают на месилке "Оосогоег" по рецептурам, приведенным в примере 3. Кажду с пробу теста с содерканиеммаргарина 0;или 2% замешивают,пришести значениях частоты вращения месильных органов тестомесильной машины 1,0;1,5; 2,0; 2,5; 3.,0; 3,5 сПосле замесов расчетным путем определяют мгновенные значения удельной интенсивности и удельной работы процесса.Затем расчетным путем определяют оптимальную прсдолжительность замеса, которой соответствует промежуток временимежду началом замеса и моментом, когдаудельная интенсивность достигает максимального значения, Зависимость продолжительности замеса теста от частотывращения месильных органов тестомесильной машинь 1 представлена в табл, 9. После вычисляют значение числа циклов деформации теста как произведениечастоты вращения месильных органов тестомесильной машины на продолжительность замеса теста до его готовности, р 1=1,0 328=328; ,ц 2= 1,5307 = 460,5; ,из= 2,0 194= 388; р 4=- 2,5 " 158- 95 р 5=3,0135=405; 6=- 3,5120 = 420, Графически строят зависимость числациклов деформации теста от числа оборотовнесильных органов тестомесильной машины (фиг. 8). Точка перегиба на графике функции,и ==1 п) характеризует оптимальный режим замеса:,и = 428,75, п 0 пт = 1,75 с, т 0 пт = 245 с.При найденном оптимальном режиме5 замеса проводят повторный замес теста иопределяют удельную работу в момент готовности.Влияние режима замеса на изменениепараметров замеса пшеничного теста пред 10 ставлено в табл. 10,Аналогично проводят замесы теста ивь 1 полняют расчеты при внесении маргарина в количестве 1 и 2%,В результате для проб теста с содержа 15 нием маргарина 0; 1 или 2% получают по тризначения удельной работы замеса при оптимальном режиме, Решая уравнение третьейстепени у = а х + Ь х + с х+ б, получают,что минимальное значение удельной работыАЯ = 49,6 кДж/кг с соответствует оптимальной дозировке маргарина, равной 2% кмассе муки в тесте.Влияние дозировки маргарина на изменение удельной работы замеса при оптимальном режиме представлено в табл. 11.Полученные результаты (значение оптимальной дозировки маргарина) подтверждают результаты пробной лабораторнойвыпечки хлеба, приготовленного безопарным способом при внесении маргарина ввиде жироводной змульсии.Влияние количества маргарина на показатели качества хлеба из пшеничной муки 1сорта представлено в табл, 2,Как видно из табл. 12, улучшение показателей качества хлеба взаимосвязано с оптимизацией процесса замеса теста ипоиском оптимальной дозировки жировогопродукта при замесе. Наилучшее качествохлеба получено при внесении 2% маргарина.Определение оптимальной дозировкирецептурного компонента в процессе замеса обусловлено однозначностью и корректностью получаемых результатов, так какзамес является начальной стадией технологического процесса приготовления хлеба,которая формирует свойства теста, определяет протекание биохимических, коллоидных, физических, микробиологическихпроцессов при созревании и рэсстойке теста, технологичность процессов разделкитестовых заготовок и, в конечном счете, вли 55яет на качество хлеба,.Контролируя стадию замеса на любомсовременном тестомесильном оборуцовании,можно повысить точность и оперативностьопределения реологических и энергетических характеристик процесса замеса теста, 1604321 10снизить энергозатраты на процесс формирования структуры теста. Предлагаемый способ позволяет уменьшить продолжительность процесса определения оптимальной дозировки рецептурных компонентов пшеничного теста с 12-16 ч(при проведении пробной лабораторной выпечки) до 1,5-2,0 ч (и ри наличии ин форм ацион но-изме рител ьного комплекса) или до 2-5 ч (при сочетании предлагаемого способа и "ручной" обработки экспериментальных данных).Установление оптимального режима замеса теста по числу циклов деформации теста (и) позволяет определить оптимальную частоту вращения месильных органов тестомесильной машины (и, с ) и оптимальную продолжительность замеса (гоп), что создает условия для образования наиболее развитой структуры теста, оптимальной для протекания последующих процессов, Нэ фиг. 7 показано влияние продолжительности созревания теста на количество образующегося диоксида углерода при разных режимах замеса теста.Из фиг. 7 видно, что 4-й режим замеса соответствует точке перегиба нэ графике функции,и = 1(п). Количество диоксида углерода при режиме замеса, соответствующем точке перегиба на кривой изменения р от и, значительно больше, чем пои других режимах, т.е, данныл режим обеспечлвает более активное протекание процесса брожения теста.Кривая изменения и от и характеризует соотношение двух деформаций - пластической и упругой, определяемых соотношением свободной и связанной влаги. До максимального экстремума превалирует пластическая деформация, затем она уменьшается, что связано, очевидно, с увеличением количества связанной воды, точка перегиба характеризует оптимальное соотношение связанной и свободной влаги и соответственно упругой и пластической составляющих общей деформации теста. Минимальный экстремум соответствует максимальному количеству связанной влаги и наибольшему значению упругой деформации, Дальнейшее увеличение интенсивности замеса теста не может привести к более прочному связыванию влаги с химическими элементами муки и образованию прочных связей между белковыми молекулами. Так тесто, замешенное при большей интенсивности, в момент его отовности более липкое на ощупь,Установление зависимости удельной работы от количества каждого рецептурного компонента обусловлено тем, что дозировкарецептурного компонента оказывает влияние на количество энергии, затрачиваемойна формирование структуры теста.5 Определение оптимальной дозировкирецептурного компонента по минимальному значению удельной работы характеризует оптимизацию процесса замеса с точкизрения снижения его энергоемкости позво 10 ляет оперативно реагировать на изменениехлебопекарных свойств шпеничной муки идополнительногосырья, влажности и рецеп.туры замешиваемого теста. Увеличениеудельной работы при изменении количества15 рецептурного компонента приводит к ухудшению качества хлеба,Влияние режима замеса на изменениепараметров замеса пшеничного теста приведено в табл, 13.20 Таким образом, использование предлагаемого способа определения дозировкирецептурных компонентов позволяет повысить точность метода, ускорить его осуществление в 3 - 8 раз и снизить его25 себестоимость, осуществить автоматизацию процесса замеса, повысить качествохлеба,Формула изобретения 30 Способ определения дозировки рецептурных компонентов пшеничного теста, предусматривающий замес нескольких проб теста с различным количеством определяемого компонента и установление его 35 оптимальной дозировки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и ускорения процесса, каждую пробу теста замешивают при нескольких значениях частоты вращения месильного органа иопреде ляют продолжительность замеса теста доего готовности по максимальной величине удельной интенсивности замеса, устанавливают число циклов деформации теста, как произведение частоты вращения месиль ного органа на продолжительность замесатеста до его готовности, определяют параметры оптимального режима замеса по координатам точки перегиба графика функции числа циклов деформации от частоты вра щения месильного органа, после чего осуществляют повторный замес каждой пробы теста при установленных параметрах оптимального режима замеса и определяют удельную работу замеса каждой пробы тес та до готовности, а оптимальную дозировкурецептурного компонента устанавливают по минимальному значению удельной работы.1604321 Таблица 6 показатели канества хлеба из пшенич 1 удел ный Влажнссть,Структур Пористость,объем, з " 100 г 42,21,9Г22,6 27,4 33,8 226 246:.-,;:зтелл качес-вв оге вские свойооа и- Гось, о/ Рл 1) 1 бГ