Введення, Устаткування для замісу тестових напівфабрикатів, Призначення та класифікація
Приготування тіста, його обробка, вистоювання та випікання є основними виробничими процесами хлібопечення, що визначають якість готової продукції. Обладнання цих технологічних процесів становить виробничу лінію.
Склад і компонування тістопідготовчих агрегатів і тісторозробних ліній, принцип дії та конструкції тістомісних, ділильних та формувальних машин залежать від обраних технологічних схем виробництва та властивостей сировини, що переробляється. Як правило, хлібопекарське обладнання, що має однакове функціональне призначення, але обробляє житні або пшеничні напівфабрикати, суттєво відрізняється за конструкцією та характером руху робочих органів.
У виробничих лініях хлібозаводів все більшого поширення набувають машини та апарати періодичної дії, що дозволяють чітко реагувати на коливання попиту та оперативно змінювати асортимент продукції, що виробляється. Обладнання виробничих ліній повинно забезпечувати можливість регулювання технологічних параметрів напівфабрикатів у широких межах, оскільки значна кількість основної сировини, що надходить на підприємства, характеризується зниженими хлібопекарськими якостями.
Особливе місце у хлібопекарському виробництві займають печі, що є провідним обладнанням, від яких залежить виробнича потужність та економічні показники підприємства.
Створення нових технологій виробництва хлібних виробів є основою вдосконалення технічної бази хлібопекарської галузі, що призводить до підвищення якісних показників машин і апаратів, що випускаються, розширення номенклатури обладнання та приладів.
Мета моєї роботи ознайомитись із обладнанням для замісу тестових напівфабрикатів. Докладно розібратипринцип роботи тістомісильної машини А2-ХТЗ-Б періодичної дії з підкатною діжею ємністю 330л. та розрахувати її основні характеристики.
Призначення та класифікація тістомісильних машин
Заміс хлібопекарського тіста полягає у змішуванні сировини (борошна, води, дріжджів, солі, цукру та інших компонентів) в однорідну масу, наданні цій масі необхідних структурно-механічних властивостей, насичення її повітрям та створення таким чином сприятливих умов для подальших технологічних операцій.
Заміс не простий механічний процес, він супроводжується біохімічними та колоїдними явищами, підвищенням температури маси, що замішується.
Тістомісильні машини в залежності від рецептурного складу та особливостей асортименту повинні надавати різний вплив на тісто та подальше його дозрівання. Від роботи тістомісильних машин залежить в результаті якість готової продукції.
Залежно від структури робочого циклу тістомісильні машини ділять на машини періодичної дії та машини безперервної дії. Машини періодичної дії забезпечують стаціонарними місильними ємностями (дежами) або змінними (підкатними дежами). діжі бувають нерухомими, з вільним чи примусовим обертанням.
За інтенсивністю впливу робочих органів на масу, що обробляється, місильні машини діляться на три групи: тихохідні, з посиленою механічною опрацюванням і інтенсивні. При цьому величина питомої енергії, що витрачається на заміс, зростає від 2...4 до 25...40 Дж/г.
Конструкція тістомісильної машини багато в чому визначається властивостями сировини, що замішується. Еластично-пружне тісто потребує більш інтенсивного проминання, ніж пластичне. Для замісу тіста з пшеничного борошна вищогоі 1 сортів, що виявляє виражену пружність і еластичність, слід застосовувати машини зі складною траєкторією руху місильного органу в одній площині або з просторовою траєкторією лопаті, а також машини з двома місильними органами, що обертаються.
Для замісу пластичного тіста (з пшеничного шпалерного або житнього борошна) можна використовувати машини більш простої конструкції, наприклад, з місильним органом, що обертається.
Залежно від траєкторії місильних органів виділяють тісто місильні машини із простим, обертальним, планетарним та просторовим рухом. За розташуванням осі місильного органу розрізняють машини з горизонтальною, похилою і вертикальною осями.
На вигляд одержуваних напівфабрикатів розрізняють машини для замісу густих опар і тесту вологістю 30. 50%, для приготування рідких опар, заквасок і поживних сумішей вологістю 60. 70%.
Залежно від використовуваної системи керування тістомісильні машини бувають з ручним, напівавтоматичним та автоматичним керуванням.
Процес замісу хлібопекарського тесту складається з трьох послідовних стадій: механічного змішування, утворення структури та пластифікації.
Механічне змішування завершується утворенням трифазної суміші з високою рівномірністю розподілу компонентів. У процесі перемішування відбувається зволоження сухих компонентів, їх диспергування, агрегація. Цю стадію слід проводити якнайшвидше. У цьому випадку можна досягти рівномірного змішування компонентів із мінімальними витратами енергії.
Друга стадія - утворення структури - характеризується вирівнюванням вмісту вологи, дифузією вологи всередину частинок борошна, набуханням білків і переходом в розчин водорозчинних компонентів борошна. Тут помітно зростає зусилля зсуву маси та,отже, споживання енергії на привід місильної машини. При набуханні більшу частину вологи вбирають білкові речовини. Водопоглинання крохмалю борошна досягає 30%, проте швидкість поглинання вологи крохмалем вище, ніж білками. В'язкість тесту збільшується.
На швидкість перебігу другої стадії впливають властивості борошна, ступінь подрібнення крохмальних зерен, температура та рецептурні добавки, що вносяться в тісто. При поглинанні вологи білки сильно збільшуються в обсязі, утворюючи клейковинний скелет, що скріплює набряклі крохмальні зерна та нерозчинні частинки борошна. Друга стадія замісу не потребує енергійного опрацювання.
Третя стадія - пластифікація - супроводжується структурними змінами крохмальних зерен та утворенням клейковинних ґрат, що зв'язує крохмальні зерна. При цьому вони частково подрібнюються та обволікаються білковими плівками, які також зазнають структурних змін. Спіралеподібні молекули поліпептидів розколюються та розпушують структуру білків, утворюючи клейковинні плівки. Такі структурування плівки створюють хороший газоутримуючий кістяк тесту.
Третя стадія вимагає посиленої механічної дії, оскільки з утворенням клейковинних плівок одночасно руйнуються молекули клейковини. На третій стадії відбуваються вирівнювання структури тесту та її подрібнення, що надалі при бродінні сприяє утворенню рівномірної дрібної пористо
При порівняльній оцінці ефективності роботи місильних органів необхідно враховувати, що механізм структуроутворення при реалізації різних видів деформації у процесі замісу суттєво різниться. При деформації розтягування відбувається витягування білкових ланцюгів та його орієнтація у бік деформуючих сил. Розтягування забезпечує отриманнязначної кількості довгих ланцюгів, які менше рвуться на окремі фрагменти, зменшують кількість вузлів сітки полімеру та витягуються на велику довжину. Такий клейковинний каркас забезпечує велику розтяжність і малу пружність тесту.
При зсувній деформації механічна деструкція полімеру протікає більш інтенсивно, ланцюги рвуться на відносно короткі фрагменти, які при взаємодії утворюють досить часту сітку, що набуває більшої пружності (міцності) і меншої розтяжності.
Враховуючи малі розміри і відносно рідкісне розташування білкових макромолекул в частках борошна, без застосування деформацій стиснення-зсув при замісі макромолекули розгортаються повільно і менш повно, що повинно зменшити частку ланцюгів білка, що беруть участь у структуроутворенні, що особливо наочно видно при зменшенні .
Таким чином, деформація зсуву більшою мірою підвищує в'язко-пружні властивості тестових напівфабрикатів, а розтягування - деформаційні. Раціональне поєднання таких впливів забезпечує поліпшення якості хліба, зокрема його формостійкість, особливо при переробці слабкого борошна.
Пластифікація повинна відбуватися при таких швидкостях зсуву матеріалу, коли не порушується його суцільне середовище, а ковзання та тертя по робочих поверхнях зведені до мінімуму, виключено значне переміщення (перекидання) робочими органами пластифікатора окремих обсягів тесту всередині місильної камери. Перспективним є такий спосіб пластифікації, коли робочі органи не ковзають в масі матеріалу, що обробляється, а прокочуються і при защемленні деформують його.
Збільшення ступеня механічної обробки прискорює процес дозрівання тіста, покращує його реологічні властивості та газоутримуючуздатність. Це пов'язано з більш швидким утворенням клейкої провини, накопиченням колоїднорозчинної фази білків та їх водорозчинної фракції. Механічна обробка позначається також і на властивостях крохмалю, що пов'язує близько половини вологи тесту. Експериментально доведено, що механічна дія на крохмаль, що призводить до пошкодження та подрібнення крохмальних зерен, значно посилює процеси гідролізу крохмалю під впливом кислот та амілолітичних ферментів.
Інтенсивний заміс позитивно впливає на водопоглинальну здатність борошна, забезпечує можливість витримування нормованої вологості тіста з борошна різної хлібопекарської гідності і, відповідно, дотримання встановлених норм виходу виробів. Як показник, що характеризує ступінь механічної обробки тесту при замісі, прийнято використовувати величину питомої роботи замісу
А-робота замісу, кДж;
m-маса тесту в діже, кг;
N- потужність електродвигуна тістомісильної машини, кВт;
j- тривалість замісу, с;
П-- продуктивність машини, кг/с.
За величиною питомої роботи всі тістомісильні машини можна розділити такі групи: для нормального замісуа= 2. 4 Дж/г; для посиленої механічної обробкиа= 9. 11 Дж/г; для інтенсивного замісуа= 25. 40Дж/р.
Як додаткові характеристики використовують показник інтенсивності замісу
n- частота обертання (хитання) лопаті.
Встановлено, що посилену механічну обробку доцільно використовувати у поєднанні з великими густими опарами, а інтенсивний заміс з рідкими тестовими напівфабрикатами.
Інтенсивна механічна обробка тесту при замісі дозволяє скоротититривалість бродіння тіста перед обробкою до 20. 30 хв. замість 1,5. 2,0 год при звичайному замісі. Це дає середньому 1% економії сухих речовин борошна бродіння. Крім того, питомий об'єм хліба підвищується на 15. 20%, покращуються структура пористості, колір та еластичність м'якішу.
Дослідження технологічної ефективності інтенсивної механічної обробки тіста залежно від якості борошна, наявності рецептурних добавок, різного роду покращувачів та схеми тістоприготування показали, що ступінь інтенсивності механічної обробки має варіювати в широких межах залежно від кількісних та якісних показників клейковини борошна.
Так, для тесту борошна зі слабкою клейковиною оптимальний рівень енерговитрат на заміс приблизно в 3 рази менше, ніж для тесту з борошна з сильною клейковиною.
Машини для інтенсивного замісу відрізняються високою енергоємністю, тому в умовах значного зростання вартості електроенергії їх використання є доцільним лише після врахування всіх існуючих факторів.
Ефективним методом зниження енергоємності є двостадійний спосіб виготовлення тесту з витримкою між стадіями. Спочатку необхідна гомогенізація компонентів у швидкісному змішувачі шляхом швидкого контакту дисперсних частинок борошна з дисперсійним середовищем рідкого напівфабрикату. На стадію гомогенізації витрачається невелика частка енергії.
Після гомогенізації проводять механічну обробку тесту - пластифікацію, що забезпечує максимальну витрату енергії на деформацію напівфабрикату. Бродіння між стадіями не тільки суттєво покращує технологічні властивості тіста та якість хліба, а й унаслідок інтенсивного перебігу біохімічних та колоїдних процесів значно знижує витрату енергії на заміс.