CC BY
32
І "!■
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. № 4—6, 1991
91
ей
К-1”'
>3311-
1НН0-
?ИММ,
|тЄІ;
Еойу-
ЇГКА
иро-
I: НЫи
60—120 с; меланоидинообразование, интенсивное в конце выпечки. Номера ячеек сверху вниз: 1 — 0-^-5 мм; 2—5-^10 мм; 3—10-^15 мм; 4—15-4-20 мм; 5—20-Т-25 мм; 6—25-=-30 мм.
ВЫВОДЫ
По расчетам с использованием математической модели, среднее значение сахаров в лепешке — 1,016% к массе изделия, среднее значение сахаров, полученное по методике ВНИИХП для расчета химического состава хлебобулочных изделий, равно 0,98% к массе изделия. Относительное отклонение двух методов 3,5%.
Предлагаемая модель, в отличие от методики ВНИИХП, позволяет проследить количественные изменения сахаров по слоям ввиду неоднозначности их значений по высоте изделии.
Предложенная модель может использоваться при обосновании технологических режимов выпечки, при прогнозировании качества выпекаемого продукта и т. д.
ЛИТЕРАТУРА
1. Артиков А. А., Данилов А. Д. Моделирование процесса гидролиза крахмала при выпечке/
Ташкент, 1988.— 12 с.— Деп. в ЦНИИТЭИхлебопро-дуктов 15.11.88, № 1004-хб88.
2. Артиков А. А., Данилов А. Д. Моделиро-
вание процесса спиртового брожения при выпечке на ЭВМ/Ташкент, 1988.— 12 с.— Деп. в ЦНИИТЭИ-хлебопродуктов 15.11.88, № 1005-хб88.
3. Артиков А. А., Данилов А. Д. Математи-
ческое описание реакции меланоидинообразования при выпечке/Ташкент, 1988.— 10 с.— Деп. в ЦНИИТЭИ-хлебопродуктов 15.11.88, № 1003-хб88. —,
Кафедра автоматизации производственных процессов
Поступила 04.10.90
ьжно
Ч')',
664.665.012.1:543.42
СПЕКТРАЛЬНЫЕ ТЕРМОРАДИАЦИОННЫЕ И ОПТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УЗБЕКСКИХ СДОБНЫХ ЛЕПЕШЕК
С. Г. ИЛЬЯСОВ, М. Б. КАМАЛОВА
Московский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности Бухарский технологический институт пищевой и легкой промышленности
Для научного обоснования Я/(-облучения при выпечке теста узбекских сдобных лепешек необходимо иметь данные по его спектральным терморадиационным и оптическим характеристикам. В процессе ///(-облучения меняются структура и состояние поверхности готовых изделий, что обусловливает изменение названных характеристик. Данные по оптическим свойствам необходимы также для расчета распространения и поглощения лучистого потока в слое сдобных лепешек.
Зависимость спектральных полусферических отражательной и пропускательной 7\ способностей теста, мякиша и корок сдобных лепешек от длины волны к исследовали по методике [1].
Для измерения и Т>. сдобных лепешек в процессе ИК-облучения взяты образцы толщиной / 1,5; 5,0; 6,0 и 8,0 мм, представляющие собой верхний слой поверхности с прилегающим мякишем, а также срезы внутренних слоев теста и мякиша лепешки.
На рис. 1 показаны спектральные терморадиационные характеристики сдобного пшеничного теста при /, мм: 1—8,0; 2—5,0; 3—6,0 и пшеничного теста при /, мм: 4—4,6 [1]; 5—40 [2]; 6—2,6 [ 1 ], а на рис. 2 — выпеченной корки и мякиша сдобной лепешки с / = 9,5 мм (1); мякиша с / = 8,5 мм (2); выпеченной корочки с /=1,5 мм (3)\ пшеничного теста [2] с / 40 мм (4) и 6,0 мм (5); теста-хлеба (6), выпеченных в поле СВЧ с последующей Я/С-выпечкой [3].
1!?л
1,0 1,4 2,0 3,0 Л.МКМ]
Рис. 1
Рис. 2
Как видно из рис. 1 и 2, образцы теста сдобных лепешек, выпеченные в процессе И К-облучения, имеют качественно подобные спектры в интервале к 0,44-5,0 мкм.
Значительное пропускание потока излучения наблюдается в коротковолновой И К-области спектра 0,76-ь 1,80 мкм. Наибольшее значение пропускания потока излучения образцами теста сдобных лепешек вблизи Л = 1,1 мкм. Слои /=10,0 мм практически не пропускает ИК-излучение и может считаться оптически бесконечно толстым.
С увеличением толщины слоя теста сдобных лепешек его отражательная способность увеличивается на различных интервалах спектра по-разному. Такое явление объясняется тем, что в коротковолновой области спектра происходит более сильное рассеяние излучения в слое материала. Возрастание /?;. с увеличением / объясняется явлением многократного рассеяния излучения внутри слоя. При атом значительное возрастание /?>. происходит только до / = 6 мм, при дальнейшем увеличении толщины слоя величина Л>. ассимптотически приближается к — отражательной способности оптически бесконечно толстого слоя, являющейся основной характеристикой для расчета оптических коэффициентов, а также распространения и поглощения излучения в слое материала.
Зависимость пропускательной способности сдобных лепешек от толщины при различных длинах волн показывает, что уменьшение Т-,_ с увеличением / происходит по закону, отличающемуся от экспоненциального. Основной причиной является многократное рассеяние излучения в слое материала на его неоднородностях. Характер зависимости 7";. ==/(/) может изменяться от экспоненциального до гиперболического и определяется величинами поглощения и рассеяния в слое при данной
МП-
В процессе выпечки терморадиационные характеристики ТРХ теста сдобных лепешек изменяются в зависимости от его влагосодер-жания, цвета поверхности, структуры и др. На рис. 1 видно, что пропускание слоя мякиша значительно больше, чем слоя исходного теста. Наибольшее пропускание мякиша и готового продукта наблюдается в интервале А = 0,8-Ь -=-2.4 мкм.
По измеренным /?>. и Т,. теста сдобных лепешек были вычислены спектральные коэффициенты поглощения /С;., рассеяния «назад» 5;., эффективного ослабления эффективный
коэффициент экстинкции ь\3 и критерии рассеяния — эффективная вероятность выживания фотона Дэ — критерий Шустера по методике [1]:
= |!п (.
Т).
■I
К,
1+Лх
и- 5,.
2*.
-и-
(2)
(3)
(4)
В табл. 1 приведены значения спектральных оптических и терморадиационных характеристик теста сдобных лепешек при X 1,0 и 1,2 мкм, соответствующих области максимальной энергии излучения ///(-генераторов типа КГТ-220-1000.
Полученные экспериментальные данные позволяют выявить особенности спектральных ТРХ сдобных лепешек и на их основе рассчитать по методике [1] интегральные терморадиационные характеристики слоя конечной толщины /?, Т и А, а также слоя оптически бесконечно толстого /?м осреднением по спектру падающего потока Еп от выбранного излучателя
Таблица I
Материал X, мкм £*(/) Т>.(1) и-ю-3 К>.-№-3 5}.-10-3 в}. • 10 3 I
М~' А Хэ ■к
Сдобное пшеничное тесто 1,0 0,710 0,138 0,720 0,2529 0,04117 0,7562 0,7973 0,9484
(/=5,0 мм) 1,2 0,680 0,142 0,720 0,2558 0,04164 0,7648 0,8064 0,9484
Выпеченный мякиш 1,0 0,634 0,082 0,640 0,2329 0,05112 0,5049 0,5560 0,9080
(/=8,5 мм) ' 1,2 0,640 0,060 0,650 0,2677 0,5678 0,6026 0,6593 0,9139
изв
Сдо
тест
Быт (/ = Пше
(I-
Вы№
(1--
где
П.
ческ
дике
С|
ных тери по с с ли ничн их л П1 ради реш< чени стор
МА
01 ческ< карн опти тиви дова этим на л затр
ЭКСП1
чии
5ности
ІИЧНЬІХ
(не Т>.
: отли-ІОВНОЙ Ьеяние еодно-(I) мо-ко гимнами данной
|ые ха-рпешек ісодер-и др. якиша теста. ІТОВОГО ¡=0.8-;-
х лепе-оэффи-ад» 5;.,
ТИВНЫII
рассея-ивания мето-
(2)
(3)
(4)
ктраль-харак-I 1,0 и сималь-)в типа
ные по-)альных рассчи-
термо-
ОНЄЧНОЙ
[ТИЧЄСКИ
спектру
О ИЗЛУ-
'аблица 1
А хэ
0,9484
0,9484
0,9080
0,9139
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 4—6, 1991
93
Таблица 2
Материал Влажность, % Темпе- ¿•10~3 К-ю~3 5 • 10~3 і 6-ю-3
нити на-кала ИК-генера-тора, К Я(1) ПО Кос м~' Да
Сдобное пшеничное тесто (/ = 5,0 мм) 42,5 2600 2400 0,430 0,400 0,085 0,080 0,440 0,410 0,4494 0,4691 0,1747 0,1963 0,4904 0,4623 0,6651 0,6654 0,7373 0,7049
Выпеченный мякиш (/ = 8,5 мм) 38,0 2600 2400 0,500 0,480 0,049 0,047 0,500 0,490 0,3203 0,3276 0,1067 0,1121 0,4270 0,4224 0,5337 0,5345 0,8000 0,7902
Пшеничное тесто (/=11,0 мм) [1 ] 48,0 2600 0,360 0,008 0,370 0,424 0,195 0,363 - -
Выпеченный хлеб (/ = 6,0 мм) [1] 38,0 2600 0,420 0,137 0,432 0,295 0,117 0,313 - -
Л2 \Е шЯсІХ ).2 I Е„>Я-ЛХ тических задач печки. по прогреву в процессе И К- вы
/? =
5 Еп>4Х
>.2
- Е„хАк
(1)
где
/?;, — спектральная полусферическая величина (/?>., Т>., А-,., /?х»), осредняемая по спектру Е„ падающего излучения.
По найденным /?, Т и /?„ вычислены оптические интегральные характеристики по методике [1].
Сравнение результатов расчетов интегральных оптических и терморадиационных характеристик теста сдобных лепешек, осредненных по спектру генератора К.ГТ-220-1000 (табл. 2), с литературными данными [1] для теста пшеничного хлеба и простых лепешек показывает их достаточно близкое соответствие.
Полученные значения оптических и терморадиационных характеристик использованы при решении задачи переноса энергии И К- излучения в слое теста сдобных лепешек при двустороннем облучении и при решении анали-
вывод
Спектральная область наибольшего пропускания потока ///(-излучения для теста узбекских сдобных лепешек 0,8-ь 1,4 мкм.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ильясов С. Г., Красников В. В. Методы определения оптических и терморадиационных характеристик пищевых продуктов.— М.: Пищ. пром-сть.— 1972,—175 с.
2. Расчет полей излучения в поверхностном слое хлеба/ А. М. Кац, С. Г. Ильясов, И. С. Агеенко, В. А. Щеге-девич//Хлебопек. и кондит. пром-сть.—1980.— №11.— С. 37—39.
3. Кац А. М., Агеенко И. С., Ильясов С. Г. Оптические характеристики хлеба, выпеченного СВЧ и Я/С-нагревом//Хлебопек. и кондит. пром-сть.— 1980,— N° 1,— С. 32—34.
Кафедра физики Кафедра технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции
Поступила 16.01.91
663.14.001.573
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ ДРОЖЖЕЙ
А. А. АМЕЛЬКИН
Московский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности
Одним из путей повышения технико-экономн-ческой эффективности производства хлебопекарных дрожжей является автоматическое оптимальное управление процессом их культивирования, что требует разработки и исследования алгоритмов оптимального управления этим процессом. Проведение подо'бных работ на лабораторных установках требует больших затрат, поэтому применяют вычислительным эксперимент, что возможно только при наличии математическое! модели, описывающем
все основные типы метаболизма хлебопекарных дрожжей и использующей только те параметры, измерение которых возможно в современных промышленных условиях, что необходимо для облегчения подстройки коэффициентов модели для конкретного штамма дрожжей, культивируемого в определенных условиях. Построение такой модели — цель этой работы.
Одной из попыток создания подобной математической модели процесса культивирования хлебопекарных дрожжей явилась работа [1],
