CC BY
3
Петров Сергей Александрович, магистрант, sap71ru@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University
DOSING PROCESS FEATURES AND EFFICIENCY CRYTERIA OF THE MODERN TIME-TYPE FILLERS
S.A. Petrov
The article discusses the principle of selection of equipment operation parameters by Taguchi method on the example of equipment for ice cream dosing, experimental researches were carried out to choose the best combination of parameters, which will have minimum sensitivity to inevitable fluctuations due to various external influences.
Key words: Taguchi method, robust planning, experimental research.
Petrov Sergey Aleksandrovich, master, sap71ru@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 664.66.047
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-4-34-38
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ
ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ МУКИ
А.А. Лосева
В статье проведены экспериментальные исследования процесса сушки двух видов хлебобулочных изделий из различных типов муки в лабораторных условиях в сушильном шкафу в течение определенного промежутка времени.
Ключевые слова: сушка, хлебобулочные изделия, процесс усушки.
Сушка - это тепловой процесс, обеспечивающий обезвоживание продуктов. Процесс сушки происходит за счет подвода к телу тепла, которое способствует удалению влаги. В ряде производств сушка является заключительным этапом, который определяет качество продукта [1].
В пищевой промышленности существуют различные виды сушилок, которые классифицируются по следующим признакам: режим работы; способ подвода тепла; род сушильного агента; давление в сушильной камере; вариант сушильного процесса; циркуляция сушильного агента; конструкция; направление потока материала и сушильного агента [2].
Хлебобулочные изделия пользуются большим спросом среди населения, обладают высокой пищевой ценностью и производятся методом выпекания из теста. Основным компонентом хлебобулочных изделий является мука различных видов муки: пшеничная, ржаная, ячменная, кукурузная, соевая, овсяная, гречневая, гороховая.
В процессе выпечки происходит частичное испарение влаги из изделия. Начинается процесс естественной усушки, который происходит из-за перехода влаги из мякиша к корке хлебобулочного изделия [3].
Для того чтобы оценить каким образом происходит усушка хлебобулочных изделий из различных видов муки проведем экспериментальные исследования данного процесса в лабораторных условиях с использованием сушильного шкафа [4]. Это позволит получить закономерности изменения массы в процессе искусственной усушки в зависимости от температуры в течение определенного интервала времени.
34
Для эксперимента было взято два вида хлебобулочных изделия из:
- пшеничной муки «Кунцевская булочка» (рис. 1, а) - вид 1;
- смеси ржаной и пшеничной муки «Ржаное зернышко» (рис. 1, б) - вид 2.
В сушильный шкаф на выдвижные полки были размещены хлебобулочные изделия. Каждые 5 минут производился замер массы изделия на лабораторных весах, находящихся в непосредственной близости к шкафу, и температуры внутри шкафа с помощью спиртового термометра.
а б
Хлебобулочные изделия из различных типов муки: а — «Кунцевская булочка» (вид 1); б — «Ржаное зернышко» (вид 2)
Результаты измерений массы изделий и температуры внутри камеры сушильного шкафа на указанном промежутке времени внесены в таблице.
Результаты экспериментальных исследований
Вид изделия Время
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Масса изделия (г)
1 52,95 52,76 52,65 52,52 52,35 52,17 51,94 51,68 51,38 51,04 50,69 50,26 49,84
2 55,84 55,69 55,60 55,47 55,34 55,22 55,03 54,83 54,60 54,31 54,03 53,68 53,29
Температура (°С)
24 24 28 34 43 52 60 68 74 81 88 94 100
Из результатов измерения массы видно, что с повышением температуры происходит постепенное усыхание хлебобулочных изделий, так как структура крахмала уплотняется, объем крахмальных зерен уменьшается, появляются трещины между белком и крахмалом. Начинают образовываться воздушные прослойки.
Результаты проведенных исследований были внесены в программу СжувЕхрвН 1.4, с помощью которой была реализована аппроксимация результатов эксперимента (рис. 2).
На рис. 3 представлены графики зависимости массы изделий при различных температурах внутри шкафа, изменяющейся в течении одного часа и измеряемого каждые 5 минут.
На рис. 4 представлены совместные графики зависимости массы каждого из двух видов изделий от времени.
Графики были получены с помощью программы ЫШкеаё 14.
Графики показывают, что в течение одного часа нахождения в сушильном шкафу хлебобулочное изделие из пшеничной муки (вид 1) теряет в массе в процессе сушки 3,11 г, что составляет 5,87 % своей первоначальной массы. Изделие, приготовленное из смеси пшеничной и ржаной муки (вид 2), теряет в процессе сушки 2,55 г, что составляет 4,57 % своей первоначальной массы.
Таким образом, хлебобулочное изделие, приготовленное из смеси ржаной и пшеничной муки, в процессе эксперимента теряет влаги в 1,3 раза меньше, чем изделие из пшеничной муки. При этом процесс потери влаги хлебобулочных изделий «Ржаное зернышко» происходит менее интенсивно по сравнению с изделием «Кунцевская булочка».
| 5th Degree Polynomial Fit
^ lïïfp J Please press the light mouse button foi Ihe
graphing features
Press F1 lor help.
22.0 33.0 44,0
X Axis (units)
Model Information - [5th Degree Polynomial Fit]
S = 0.01185819
r = 0 9999374Б
Щ History
Covariance Residuals Comments
- 5th Degree Polynomial Fit
y=a+bx+cx2 +cbc3 + •••
Coefficients:
The parameters for the above model equation are given to the right in the coefficient list.
o= 5.583855203G2E +001
b = -3.28065336630E-002
с - 1.1813382G90GE 003
d = -5.02190456641E -005
е - 7.01220348352E-007
f= -3.35173454045E -003
Copy
Help
ш
5th, Degree Polynomial Fit
J I Please press the right mouse button for the —I graphing features menu. Press F1 for help.
i 5th Degree Polynomial Fit
Please press the right graphing features
Model Information - [5th Degree Polynomial Fit]
S =0.01192521 i = 0.99995870
22.0 33.0 44.0
X Axis (units)
X Axis (units)
I
il
Covariance Residuals Comments
- 5th Degree Polynomial Fit
y=a+bx+cx2 +dx3 + •••
Coefficients:
The parameters for the above model eguation are given to the right in the coefficient list.
a = 5.294481Э0045Е +001 b= -4 04184423436E-002 с - 1. EI4983545886E -003 d- -7 41155903013E-005 e= 1.07527766368E-006 f= -5 85218702878Е-00Э
б
Model Information - [5th Degree Polynomial Fit]
| Covariance j
Covariance Residuals Comments
5th Degree Polynomial Fit
y=a+bx+cx2 +dx3 + •••
Coefficients:
The parameters for the above model eguation are given to the right in the coefficient list.
a= 2.41877828054E+001 b= -7.7223707G646E -001 с = 1.49586589880E-001 d= -4.0941G563827E-003 e - 4.9631484Э853Е-005 f- -2.26244343889E -007
J
Copy
J
Help
J
Рис. 2. Результаты экспериментальных исследований процесса сушки: Булочки «Ржаное зернышко» (а) и «Кунцевская булочка» (б) и результаты аппроксимации температуры (в)
а
в
Рис. 3. Графики изменения массы и температуры хлебобулочных изделий видов 1 (а) и 2 (б)
О 10 20 JO 40 50 т, МИН
Рис. 4. Результат сравнительного анализа эксперимента сушки: хлебобулочных изделий «Ржаное зернышко» (верхняя кривая) и «Кунцевская булочка» (нижняя кривая)
Хлебобулочное изделие приготовленные с использованием ржаной муки замедляет черствение, так как в ней присутствует амилопектин и амилаза, которые замедляют ретроградацию крахмала.
Список литературы
1. Кавецкий Г.Д. Процессы и аппараты пищевой технологии. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 2000. 551 с.
2. Чагин О.В, Кокина Н.Р., Пастин В.В. Оборудование для сушки пищевых продуктов. Иван. хим. технол. ун-т.: Иваново. 2007. 138 с.
3. Горелов А.С. Технологические системы производства продуктов питания из растительного сырья. Часть 2: Учебное пособие. Тула: Изд-во ТулГу, 2019. 251 с.
4. Морозов В.Б. Процессы и аппараты пищевых, биотехнологических и смежных производств в практических задачах: учебное пособие. Тула: Изд-во ТулГУ, 2017. 204 с.
Лосева Анастасия Александровна, обучающийся, nasty.loseva2015@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State University
EXPERIMENTAL STUDY OF DRYING PROCESS OF BAKERY PRODUCTS FROM VARIOUS TYPES OF FLOUR
A.A. Loseva
The article carried out experimental studies of the drying process of two types of bakery products from various types of flour in laboratory conditions in a sewing cabinet for a certain period of time.
Key words: drying, bakery products, drying process.
Loseva Anastasia Alexandrovna, student, nasty.loseva2015@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State University
