ЭлБиб

ХЛЕБОПЕЧЕНИЕ РОССИИ

4/2015

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ

выбранное значение температуры

среды в пекарной камере, опреде-

ляют время, за которое поверхность

ВТЗ достигает температуры 100 °С.

По полученным данным, используя

приведенное выше уравнение, полу-

чают график изменения температуры

поверхности ВТЗ при оптимальной

температуре в начальной зоне хле-

бопекарной печи. Используя метод

моделирования [1], можно настроить

оптимальный тепловой режим в про-

мышленной печи.

Таким образом, обобщенная теп-

лофизическая модель построена

на базе элементарных теплофизи-

ческих моделей и состоит из двух

частей.

Первая часть

представляет собой

графики обобщенных температурных

кривых поверхности ВТЗ на первом

этапе выпечки (рис. 1,

), график из-

менения приращения высоты, напри-

мер при выпечке формового хлеба

(рис. 1,

), и график температур по-

верхности (корки) на втором этапе

выпечки (рис. 1, b).

Вторая часть

модели включает

обобщенные температурные кривые

центральных слоев теста-мякиша

(рис. 3). Безразмерное время (

) пока-

зывает отношение текущего времени

, к времени в центре мякиша дости-

жения максимальной температуры

97…99 °С (для построения модели

возьмем среднее значение

= 98 °С).

По этой температуре можно судить

об образовании мякиша в централь-

ных слоях ВТЗ и о завершении вы-

печки х леба. Метод построения

обобщенной температурной кривой

центральных слоев ВТЗ аналогичен

методу построения обобщенной

температурной кривой поверхности

теста-хлеба на первом этапе вы-

печки. Начальный горизонтальный

участок (см. рис. 3) имеет протя-

женность по времени

. Это вре-

мя, в течение которого тепловой

поток от поверхностного слоя ВТЗ

достигает центрального. При экс-

периментальных измерениях темпе-

ратуры с помощью термопар данный

участок с увеличением времени

выпечки имеет небольший наклон.

Это объясняется тем, что прогрев

термопары происходит быстрее,

чем теста. При этом, чем толще про-

вода термопар, тем больше наклон.

Далее температура повышается,

так как тепловой поток, который

передается от наружной поверх-

ности к центральным слоям ВТЗ,

зависит от перепада температур

поверхностного и центрального

слоя (

∆

t). По мере замедления роста

температуры поверхностного слоя

уменьшается перепад температур

(

∆

t) между наружным и внутренним

слоями. Благодаря этому снижается

темп прогрева центра ВТЗ (рис. 3,

точки 2, 3, 4). При достижении тем-

перат уры в центре мякиша 97…

99 °С, она будет оставаться посто-

янной, и процесс выпечки будет за-

кончен. Данный график позволяет

выбрать второй параметр оптимиза-

ции – продолжительность выпечки.

В ряде стран для хлеба некоторых

сортов выпечку продолжают после

достижения в центральном слое

температуры 97…99 °С. Исследова-

ния ряда авторов показали, что уве-

личение продолжительности выпеч-

ки приводит к улучшению качества

х леба, например замедляет его

черствление.

Определить продолжительность

выпечки можно по графику (рис. 4),

зная оптимальную температуру сре-

ды в начальной зоне пекарной каме-

ры (первый этап выпечки).

На рис. 5 показана зависимость

упека от температуры среды в пе-

карной камере на втором этапе

выпечки. По этому графику можно

определить рациональную темпе-

ратуру среды в тех зонах пекарной

камеры, где проходит второй этап

выпечки. При этой температуре хле-

ба упек будет необходимым.

Итак, по предложенной теплофи-

зической модели можно оптимизи-

ровать тепловой режим в пекарной

камере хлебопекарной печи по трем

параметрам: качество хлеба (объем,

форма и т. д.) – критерий оптимиза-

ции; продолжительность выпечки

(имеет функцию ограничения); упек

(имеет также функцию ограничения).

По этим параметрам можно оптими-

зировать температ урный режим

в пекарной камере хлебопекарной

печи для изделия выбранного вида.

Более точную оптимизацию можно

осуществить, используя математи-

ческие методы.

Для чего нужна теплофизическая

модель выпечки хлеба

? Используя

такую модель, можно научно обос-

новать выбор оптимального тепло-

вого режима в пекарной камере

печи для получения хлеба и хле-

бобулочных изделий наилучшего

качества. При помощи теплофизи-

ческой модели можно определить

(по чертежу и графику изменения

температуры поверхности ВТЗ [1])

зоны в пекарной камере, в которых

увеличивается объем и образуется

форма х леба, по чертежам про-

дольного разреза пекарной камеры

печи выявить, имеются ли в этих

зонах достаточное количество ре-

гулируемых обогревательных ка-

налов (или других обогревательных

Температура, °С

Рис. 3. График обобщенной температуры

центральных слоев ВТЗ

0 0,2 0,4 0,6 0,8

Рис. 5. Кривая зависимости упека

от температуры среды в пекарной

камере на втором этапе выпечки

Температура, °С

W, % Упек

300

280

260

240

220

200

5 6 7 8 9 10

Температура, °С

, мин

Рис. 4. Кривая зависимости времени

достижения температуры в центре

мякиша 98 °С от температуры среды

в пекарной камере

280

260

240

220

200

180

160

40 45 50 65 60 65

Температура, °С

Рис. 2. Кривая зависимости времени

достижения поверхностью ВТЗ

температуры 100 °С от температуры

среды в пекарной камере

100

мин

300

280

260

240

220

200

0 5 10 15 20 25 30

ми качества хлеба могут быть разные

показатели, например объем, фор-

ма, пористость, глянец поверхнос-

ти. Далее, по графику (рис. 2), зная

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека