EA028470B1 - Способ непрерывного изготовления и порционного дозирования мучного клейстеризата на замес теста батоно-булочных изделий - Google Patents

Abstract

Согласно предложенному способу изготовление клейстеризата осуществляют в машине, содержащей месильное корыто с системой перегородок, рассекателей и лопастным валом, мучной питатель, узел подачи горячей воды и систему продувки заварной массы, путём непрерывной подачи и контакта сухой муки и горячей воды в ''горячей зоне первичного смешения и заваривания'' с образованием ''начальной заварной массы'', её испарительным охлаждением и окислением воздухом при непрерывном перемешивании; рецептурное количество растительного масла дозируют в заварную массу, выходящую из ''горячей зоны'' и подаваемую далее в виде готового клейстеризата в накопитель-дозатор; загрузку дозы клейстеризата из накопителя-дозатора в тестомесильную машину производят его насосом во влажную массу тестового полуфабриката (опару, жидкую фазу, первично замешенное тесто) при его перемешивании, с последующей загрузкой остального сырья и окончательным замесом теста. Предложенный способ позволяет непрерывно изготавливать и порционно дозировать клейстеризат, обеспечивающий значительное повышение влажности теста, улучшение структуры, запахо-вкусовых свойств и увеличение длительности сохранения начальной свежести мякиша батоно-булочных изделий.

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к хлебопекарному производству, предназначено для использования в производстве батоно-булочных изделий и может быть использовано в производстве других видов хлебобулочной продукции.

Известен ''Способ изготовления консистентных заварок для производства теста и хлебобулочных изделий'', осуществляемый порционно в деже тестомесильной машины путем загрузки 10-20% рецептурной муки и горячей воды с температурой 75-98°С при соотношении муки и горячей воды от 1:1,2 до 1:1,6 с перемешиванием при одновременном охлаждении продувкой воздухом поверхности перемешиваемой заварной массы [1]. Задачей заваривания является получение консистентного мучного клейстеризата, в котором при контакте муки и ''заварной'' воды в расчётных соотношениях по массе и температурам весь мучной крахмал гидролизовался с образованием коллоида, укрепляющего структуру теста. Однако при недостатке воды и температуры в завариваемой массе кроме коллоида образуются набухшие крахмальные зёрна, а при повышении температуры ''заварной'' воды - крахмально-пентозанные слизи, придающие клейстеризату, и далее - тесту, повышенную липкость, создающую проблемы при формовке тестовых заготовок. При производственной реализации данного способа все технологические стадии, - загрузка, смешение и заваривание с получением ''начальной заварной массы'', и дальнейшие - клейстеризация, осахаривание, гомогенизация и охлаждение, должны по длительности укладываться в цикловое время изготовления одной дежи теста, предусмотренное регламентом действующего производства. Далее в приготовленную в деже массу клейстеризата загружают остальные рецептурные компоненты и производят замес теста.

Недостатком данного способа при его производственной реализации является то, что при заливке расчётного объёма ''заварной'' воды с расчётной температурой в расчётное количество муки, находящееся в массивной металлической холодной деже, сохранить необходимую температуру воды и обеспечить расчётные соотношения воды с мукой во всех точках смешиваемой массы практически невозможно. Поэтому, для получения необходимого количества коллоида в клейстеризате приходится существенно увеличивать температуру ''заварной'' воды, а это приводит к повышению липкости и неоднородности клейстеризата, так как в заварной массе кроме необходимого коллоида образуются увеличенные количества крахмально-пентозанных слизей и агломератов из склеившихся набухших зёрен крахмала, которые гомогенно распределить в вязкой массе замешиваемого теста для достижения максимального качества теста и далее, - мякиша изделий, не представляется возможным. В результате, при формировании и округлении тестовых заготовок возникают проблемы залипания, а у готовых батоно-булочных изделий получаются неоднородно окрашенные и неровные верхние корки и неоднородная структура мякиша.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является ''Способ непрерывного изготовления заварки для производства теста для хлебобулочных изделий'', осуществляемый путём непрерывной подачи и смешивания 10-20% рецептурной муки и ''заварной'' воды с температурой 75-98°С в соотношении от 1,0:1,0 до 1,0:1,2 с образованием ''начальной заварной массы'' с температурой 61-62°С, её испарительного охлаждения и окисления продувкой воздухом при непрерывном перемешивании с прохождением стадий клейстеризации, осахаривания, ферментации и заключительной операции гомогенизации при прокачивании экс-трузионным шнеком по охлаждаемой трубе на замес теста [2], осуществляемый в машине-клейстеризаторе непрерывного действия, содержащей установленное на станине месильное корыто с системой перегородок и рассекателей перемешиваемой массы и лопастным валом, мучной дозатор с непрерывной и регулируемой подачей муки, узел непрерывной подачи горячей воды, систему воздушной продувки заварной массы, перемешиваемой в корыте, выходной узел и выводную охлаждаемую трубу.

При производственном осуществлении способа прототипа для изготовления ''начальной заварной массы'' с температурой 61±1°С сумма температур муки и ''заварной'' воды при первичном контакте должна находиться в интервале 107±3°С. В соответствии с данным правилом необходимая температура ''заварной'' воды устанавливается по фактической температуре клейстеризуемой муки. В реальных условиях производства температура подаваемой на машину муки может колебаться от +10° до +30°С, а соответствующие температуры ''заварной'' воды должны составлять 75-97°С. Однако при увеличении температуры ''заварной'' воды от 75°С и выше в образуемом клейстеризате повышается содержание пентозанных слизей, что приводит к повышению липкости клейстеризата и теста, изготавливаемого с его использованием, а повышенная липкость теста, в свою очередь, затрудняет достижение максимальной влажности теста и свежести хлеба. Одновременно, с температуры 75°С и выше в воде ускоряются процессы высаживания солей жёсткости, что создаёт дополнительные проблемы, связанные с обрастанием трубопроводов и приборов системы водоподготовки и необходимостью регулярной очистки узла водоподготовки. По способу прототипа муку и ''заварную'' воду в расчётных соотношениях по массам и температурам подают для смешения и ''заваривания'' в начальную зону корыта машины; при этом вода течёт непрерывно, сразу попадая в перемешиваемую, относительно холодную заварную массу, а мука, продвигаемая шнеком мучного питателя по вводному каналу, неравномерно выталкивается из него и также высыпается в перемешиваемую массу; в результате, первичный контакт ''заварной'' воды происходит сначала с заварной массой, и только затем - с поступающей сухой мукой. Таким образом, фактические соотношения муки и ''заварной'' воды в зоне контакта отличаются от расчётных в несколько раз, поэтому для достиже- 1 028470 ния необходимой температуры первичной заварной массы ''заварную'' воду приходится дополнительно догревать на 5-7°С. В результате, кроме необходимого коллоида, в клейстеризате образуются увеличенные количества агломератов из набухших крахмальных зёрен, склеенных пенто-занными слизями, что придаёт липкость клейстеризату и изготавливаемому с его использованием тесту, создавая проблемы при формовке тестовых заготовок, и препятствуя достижению максимальных влажностей теста и сроков сохранения свежести изделий;

''зона первичного смешения и заваривания'' находится в общем продуваемом объеме корыта и поэтому доступна воздействию воздушных завихрений, которые распыливают непромешанные остатки сухой муки, а также охлаждают массу заварки уже в процессе ее образования, в связи с чем, для достижения требуемой температуры ''начальной заварной массы'' приходится повышать температуру ''заварной'' воды, что также приводит к повышению липкости клейстеризата;

рецептурное растительное масло при приготовлении теста батоно-булочных изделий, загружают в дежу вместе с остальным сырьём непосредственно перед замесом, что не позволяет достигать его тонкого и гомогенного распределения в массе вязкого теста;

система воздушной продувки выполнена закрытой и включает каналы, по которым наружный воздух входит, а отработавший - выходит из объёма корыта в отдельно расположенный габаритный шкафпылеуловитель, содержащий систему пылесборников; для подачи воздуха используют отдельно расположенный габаритный и мощный радиальный вентилятор;

наружный воздух, поступая от вентилятора в закрытый влажный объём корыта, достигает поверхности обдуваемой массы уже во влажном состоянии, что снижает эффективность испарения, охлаждения и окисления массы; кроме того, в закрытой системе возникает избыток давления и влажности, также снижающий эффективность испарения и охлаждения и приводящий к конденсации влаги на внутренней поверхности окна крышки корыта, не позволяя визуально контролировать консистенцию клейстеризата в процессе его перемешивания и оперативно вносить необходимые корректировки в процесс образования ''начальной заварной массы'';

выходной экструзионный шнек, рассчитанный и изготовленный для конкретной консистенции и массовой скорости клейстеризата, вращается с постоянной скоростью, что не позволяет существенно изменять скорость подачи массы и производительность машины; для изменения производительности машины необходимо заменять экструзионный шнек и его привод, для чего приходится останавливать производство, демонтировать и заменять весь узел;

привод лопастного вала осуществляется от мотор-редуктора с помощью ремённой передачи; при увеличении производительности и нагрузки на вал происходит проскальзывание ремней на шкивах и уменьшение скорости вращения вала, что приводит к снижению эффективности перемешивания и требует постоянного натяжения и замены ремней; повышение натяжения ремней повышает радиальную нагрузку на опорные подшипники и ускоряет их износ;

непрерывно изготавливаемый клейстеризат по охлаждаемой трубе подают в накопительную ёмкость (дежу), откуда для порционного замеса теста вручную отбирают, отмеряют и загружают вместе с остальными компонентами в тестомесильную дежу (машину);

в процессе накопления в деже клейстеризат структурируется и застывает в неподвижную массу, трудно выгружаемую, дозируемую и распределяемую в массе замешиваемого теста, в связи с чем, на загрузку дозы клейстеризата тратится существенное время, уменьшающее время, остающееся на замес.

Недостатками способа прототипа являются высокая температура ''заварной'' воды, приводящая к липкости получаемого клейстеризата и далее теста;

невозможность выполнения непрерывного и равномерного первичного контакта подаваемой сухой муки с ''заварной'' водой в расчётных соотношениях для получения необходимых температур и качества ''начальной заварной массы'', и далее - клейстеризата, теста и мякиша изделий;

наличие воздушных завихрений, приводящих к образованию мучной пыли и охлаждающих заварную массу уже в ''зоне первичного смешения и заваривания'', что вызывает необходимость дополнительного повышения температуры ''заварной'' воды, и приводит к повышению липкости клейстеризата, препятствующей достижению максимальной влажности теста и продления срока свежести мякиша изделий;

невозможность тонкого и гомогенного распределения рецептурного масла в вязкой массе замешиваемого теста;

невозможность непрерывного контроля консистенции клейстеризата при продувке и перемешивании и оперативного внесения необходимых корректировок в процесс образования ''начальной заварной массы'';

излишние сложность, материалоёмкость, габариты и потребляемая мощность закрытой системы продувки, недостаточная эффективность испарительного охлаждения;

невозможность оперативного регулирования скорости подачи клейстеризата и изменения производительности машины и невозможность оперативной замены рабочего органа экструзионного шнека выводного узла без остановки производства;

ненадёжность ремённых приводов лопастного вала и насоса машины, приводящая к неравномерно- 2 028470 сти вращения вала и интенсивности перемешивания массы в корыте, а также преждевременному выходу из строя опорных подшипников;

вязкая консистенция клейстеризата, потери времени при ручной порционной загрузке и снижение времени замеса теста, не позволяющие достигать тонкого и гомогенного распределения клейстеризата в массе теста для достижения максимального качества изделий.

Задачей заявляемого изобретения является снижение температуры ''заварной'' воды и липкости получаемого клейстеризата;

осуществление непрерывного первичного контакта сухой муки с ''заварной'' водой в расчётных соотношениях, необходимых для достижения оптимальных температур и качества ''начальной заварной массы'', а далее - клейстеризата, теста и изделий;

исключение потоков воздуха из ''зоны первичного смешения и заваривания'', а за счёт этого, дополнительное снижение температуры ''заварной'' воды, липкости клейстеризата и теста для достижения максимальных рабочей влажности и срока сохранения свежести мякиша изделий, а также исключения мучной пыли и устройств для её улавливания;

тонкое и гомогенное распределение рецептурного масла в массе замешиваемого теста для окончательного исключения его липкости, увеличения сроков сохранения свежести и улучшения запаховкусовых свойств изделий;

повышение эффективности испарительного охлаждения, создание возможности текущего наблюдения за консистенцией перемешиваемой массы клейстеризата и оперативного внесения необходимых корректировок в процесс изготовления ''начальной заварной массы'';

упрощение конструкции, снижение материалоёмкости, габаритов и энергозатрат системы воздушной продувки;

создание возможности оперативного регулирования скорости подачи клейстеризата и изменения производительности машины, а также замены рабочего органа выводного узла без остановки производства;

обеспечение надёжности приводов, стабильной скорости вращения лопастного вала и насоса и интенсивности перемешивания во всём диапазоне производительности машины;

осуществление приёма непрерывно подаваемого клейстеризата и его порционного дозирования в текучем состоянии для достижения максимальной гомогенности и тонкости распределения клейстеризата в массе замешиваемого теста.

Поставленная задача достигается тем, что процесс непрерывного изготовления и порционного дозирования мучного клейстеризата на замес теста батоно-булочных изделий путём непрерывной подачи 10-20% рецептурной муки и смешивания с ''заварной'' водой в соотношении от 1,0:1,0 до 1,0:1,4 с образованием ''начальной заварной массы'' с температурой 61±1°С, её испарительным охлаждением и окислением обдувом воздухом при непрерывном перемешивании с прохождением стадий клейстеризации, осахаривания, ферментации, гомогенизации, пластификации и прокачивания получаемого клейстеризата по охлаждаемой трубе на замес теста, осуществляемый в машине-клейстеризаторе, содержащей установленное на станине месильное корыто с системой перегородок и рассекателей перемешиваемой массы, лопастной вал, привод вала, мучной дозатор с регулируемой непрерывной подачей муки, вводной мучной канал, узел непрерывной подачи ''заварной'' воды с заданной температурой и скоростью в ''горячую зону'' первичного смешения и заваривания, систему воздушной продувки массы, выходной нагнетательный узел и выводную охлаждаемую трубу, отличается тем, что температуру ''заварной'' воды поддерживают в пределах 65±5°С, мучной дозатор и вводной мучной канал снабжают наружным электроподогревом и теплоизоляцией, температуру завариваемой муки поддерживают в пределах 40±5°С;

''горячую зону первичного смешения и заваривания'' отделяют от продуваемого объёма корыта перегородкой, снабжают отдельной крышкой с продольным вырезом, а стенки и днище корыта по длине горячей зоны снабжают электроподогревом и теплоизоляцией;

вводной мучной канал выполняют с полированной внутренней поверхностью и устанавливают под острым углом к торцевой стенке корыта, а мучной дозатор располагают на высоте, достаточной для создания скользящего падающего потока муки во вводном канале;

подачу муки и ''заварной'' воды в на первичное смешение и ''заваривание'' производят в расчётных соотношениях по массам и температурам в виде направленных струй, встречающихся в заданной точке первичного контакта на сухом участке подогреваемого днища корыта;

ввод ''заварной'' воды в горячую зону производят по штуцеру с регулируемой головкой, формирующей и направляющей струю в заданную точку первичного контакта;

непрерывно образующиеся ''первичные заварные массы'' лопастями вала ''сдвигают'' с точки контакта в общий объём ''начальной заварной массы'' и далее промешивают в ''горячей зоне'' до однородности при поддержании расчётной температуры;

продвижение промешанной ''начальной заварной массы'' из ''горячей зоны'' в продуваемую часть корыта производят по нагретому днищу корыта ''толкающим'' действием лопастей вала под нижним кра- 3 028470 ем перегородки, отделяющей ''горячую зону'';

оперативное внесение корректировок в процесс образования ''начальной заварной'' массы и клейстеризата вносят по результатам визуального наблюдения за консистенцией образующейся и перемешиваемой массы через продольный вырез крышки ''горячей камеры'' и решётку, закрывающую продуваемую часть корыта;

стабильные расчётные скорости вращения лопастного вала, насоса машины и интенсивность перемешивания массы достигают использованием цепных приводов;

рецептурное количество масла непрерывно дозируют в перемешиваемую горячую ''начальную заварную массу'', на выходе в продуваемую часть корыта;

обдув перемешиваемой заварной массы производят направленным поперечным потоком воздуха, подаваемым от осевого вентилятора, встроенного в воздушную трубу, установленную на корыте, через выполненный по длине корыта наклонный щелевой канал, а вывод отработавшего воздуха производят свободно через защитную решетку корыта;

выходной узел машины выполняют в составе выходного бункера корыта и соединённого с ним винтового насоса высокого давления с планетарным движением рабочего винта в эластичной обойме и частотным регулированием оборотов и производительности, на выходе из которого с использованием быстросъёмного соединения устанавливают поворотный отвод, соединяющий насос с выводной охлаждаемой трубой, подающей клейстеризат на замес теста;

приём непрерывно подаваемого клейстеризата и его порционное дозирование в текучем состоянии в тестомесильную машину осуществляют с помощью накопителя-дозатора, включающего бункер, винтовой насос, переключатель потока клейстеризата и пульт управления, содержащий реле-задатчик времени и автоматы - выключатели насоса;

загрузку расчётной дозы клейстеризата в тестомесильную машину из накопителя-дозатора производят его насосом, в течение времени, задаваемого на реле пульта, во влажную непрерывно перемешиваемую массу тестового полуфабриката (опару, жидкую фазу, первично замешанное тесто), с последующей загрузкой всей муки, остального сырья и окончательным замесом теста.

Принципиальная схема машины-клейстеризатора приведена на фиг. 1 - продольный разрез, на фиг. 2 - поперечный разрез.

Аппаратурно-технологическая схема подачи клейстеризата на порционный замес теста приведена на фиг. 3.

Согласно принципиальной схеме, см. фиг. 1 и 2, машина-клейстеризатор содержит расположенное на станине 1 месильное корыто 3 с установленным на подшипниковых опорах 2 лопастным валом 6 с лопатками 7, приводимым во вращение от мотор-редуктора 14 цепной передачей 15, закрытой кожухом 16, прозрачный стакан 23 для приёма муки с датчиками 24 уровня муки, дозатором муки 19 с приводом 20, управляемым частотным регулятором 21, и вводной мучной канал 22. Через стенку ''горячей камеры'' врезан поворотный штуцер 33 для подачи, формирования и направления струи ''заварной'' воды. Температура ''заварной'' воды автоматически регулируется прибором - измерителем-регулятором 28, подача муки в стакан 23 блоком 25 на пульте. В днище корыта вварены перегородки 9, 10, 11. На бортах корыта между лопастями вала расположены рассекатели массы 8. Поперек сечения корыта выполнена перегородка 4, отделяющая ''горячую зону первичного смешения и заваривания'' от остального объема корыта, и оставляющая от нижнего края до днища пространство, достаточное для вывода начальной заварной массы. На днище горячей зоны выполнен плоский электронагревательный элемент 13, снабжённый терморегулятором. Горячая зона'' корыта закрывается отдельной крышкой 5 с продольным вырезом, а торцевая стенка, борта и днище корыта по площади ''горячей зоны'' покрыты снаружи слоем 17 теплоизоляционного материала. В непосредственной близости от горячей перегородки 4 врезан штуцер 40 для ввода рецептурного масла.

Открытая система поперечного обдува воздухом перемешиваемой заварной массы содержит осевой вентилятор 18, встроенный в торец воздушной трубы 36, от которой по касательной отводится распределительный канал 37, а от него - щелевой направленный канал 38, прорезанный в корыте по всей его длине. Сверху продуваемая часть корыта закрыта защитной решёткой 39, предохраняющей персонал от контакта с вращающимися лопастями вала, но не создающей препятствий для свободного выхода отработавшего воздуха и визуального наблюдения за консистенцией перемешиваемого клейстеризата. В окончании корыта выполнен выходной бункер 12 для приёма и поддержания уровня клейстеризата, к которому снизу фланцами 41 присоединен установленный на платформе 30 винтовой насос 42 с приводом 43. На выходе насоса быстросъёмной гайкой 44 крепится поворотный отвод 45 служащий для оптимальной ориентации выводной трубы 46 на месте установки, и соединения с верхним отводом 47, к которому присоединяется охлаждаемая труба, подающая клейстеризат на замес теста.

Управление производится с единого пульта 49, установленного над машиной на платформе 50, смонтированной на стойке 51 и на упоре 52, жёстко вваренном в каркас станины.

Согласно схемы фиг. 3 в непосредственной близости от тестомесильной машины 12 располагают накопитель-дозатор 6, включающий бункер 7, винтовой насос 8 и переключатель потока 10, предназначенный для направления потока клейстеризата или в дежу 11 тестомесильной машины 12, или во вспо- 4 028470 могательную ёмкость для замера скорости подачи, или в подкатную дежу.

Пульт 9 накопителя-дозатора содержит реле-задатчик времени, в течение которого насос закачивает в дежу расчётную дозу клейстеризата. При производственной реализации заявленного способа поступающая в мучной стакан мука, проходя далее по нагретым мучному дозатору и вводному каналу, подогревается до температур 40±5°С; соответственно температуру ''заварной'' воды задают на приборе пульта и поддерживают в пределах 65±5°С;

первичный контакт и заваривание муки осуществляют в ''горячей зоне первичного смешения и заваривания'' корыта с подогреваемым днищем, в которой поддерживается стабильный температурный режим и 100%-ная влажность, что позволяет избегать тепловых потерь при заваривании и минимизировать температуру ''заварной'' воды, необходимую для достижения температуры ''начальной заварной массы'' в пределах 61±1°С, исключить её охлаждение, и тем самым минимизировать липкость образуемого клейстеризата;

производят равномерную струйную подачу, непрерывный первичный контакт и мгновенное заваривание сухой муки ''заварной'' водой с образованием локальных ''первичных заварных масс'', сдвигаемых с точки контакта и промешиваемых в общую ''начальную заварную массу'', в которой при стабильной температуре и интенсивном перемешивании амилопектин, составляющий внешние оболочки крахмальных зёрен, образует густой коллоид, а амилоза, составляющая внутреннюю часть зёрен, - растворимые гели;

в ''горячей зоне первичного смешения и заваривания'' торцевую стенку и примыкающий к ней горячий участок днища корыта поддерживают в сухом состоянии и зачищают от случайных налипаний первым рядом вращающихся лопастей;

следующий ряд лопастей располагают в плоскости нахождения расчётной точки первичного контакта для ''сдвига'' образующихся локальных ''первичных заварных масс'' с точки контакта в перемешиваемый объём ''начальной заварной массы'';

количество ''сдвигающих'' лопастей, располагаемых на валу в плоскости нахождения контакта, выполняют в зависимости от производительности машины;

при минимальной производительности по муке, - 1 кг/мин, и постоянной скорости вращения вала 1 об/с устанавливают одну ''сдвигающую'' лопасть, при этом за каждую секунду 17 г сухой муки встречаются с 23 г ''заварной'' воды, образуя 40 г ''первичной заварной массы'', которая за 1 оборот лопастного вала удаляется с точки контакта ''сдвигающей'' лопастью;

таким образом, за каждую минуту работы образуется общая ''начальная заварная масса'', состоящая из 60 одинаковых ''первичных масс'', имеющих равномерный количественный и качественный состав;

при максимальной производительности машины по муке, - 4 кг/мин, и сохранении скорости вращения вала 1 об/с в плоскости сдвига выполняют 4 лопасти через 90°, при этом каждая ''первичная заварная масса'', сдвигаемая одной лопастью, остаётся неизменной - 40 г, но время её образования и сдвига составляет соответственно '/₄ с; качество ''начальной заварной массы'' и далее - клейстеризата остаётся неизменно стабильным;

процесс образования локальных ''первичных масс'' и их объединения в общую ''начальную заварную массу'' наблюдают через продольный вырез в крышке горячей камеры, а процесс перемешивания и продувки, - через решётку корыта, и вносят необходимые корректировки по фактической консистенции массы;

оптимальные характеристики ''начальной заварной массы'' при изменяемом качестве муки достигают регулированием соотношений масс и температур контактирующих муки и ''заварной'' воды при поддержании стабильной температуры ''начальной заварной массы'' в горячей зоне;

в изолированной ''горячей зоне'' с подогретым днищем исключаются потери тепла и влаги, поэтому коллоид, образуемый в каждой локальной первичной массе, получается идентичным по температуре и составу;

общую ''начальную заварную массу'' после интенсивного промешивания и гомогенизации ''в горячей зоне'' выводят в продуваемый объём корыта ''толкающими'' лопастями вала по нагретому днищу корыта под краем перегородки;

наличие 100% влажности в объеме горячей зоны, интенсивное перемешивание и нижний вывод заварной массы исключают прорывы и пыление остатков сухой муки; при дальнейшем перемешивании массы в продуваемой части корыта при воздействии кислорода воздуха, температуры и активированных собственных амилолитических ферментов муки, происходит частичное осахаривание растворимой части геля амилозы при сохранении основной массы крепкого коллоида амилопектина, а обдув поперечным потоком воздуха постоянно нарождающейся, развитой и ''активной'' поверхности перемешиваемой консистентной массы приводит к интенсификации испарения, удалению с поверхности массы водяных паров, окислению её кислородом воздуха, укреплению структуры клейковины и насыщению массы кислородом воздуха; охлаждение при этом проходит по испарительному типу, при обдуве воздухом ''комнатной'' температуры, постоянно образуемой новой поверхности перемешиваемой влажной массы происходит испарение до 10% влаги, приводящее к интенсивному охлаждению массы;

свободный отвод от поверхности и выход ''отработавшего'' воздуха из корыта обеспечивают посто- 5 028470 янный подвод свежего воздуха к поверхности массы даже при минимальных скоростях потока, создаваемых осевым вентилятором малой мощности;

подвод кислорода воздуха к постоянно нарождающимся ''активным'' поверхностям консистентной массы оказывает каталитическое ускорение процессов окисления, осахаривания и ферментации крахмального коллоида;

при остывании массы до температуры ниже 50°С осахаривание прекращается, и далее продолжаются процессы испарительного охлаждения, ферментации, гомогенизации, окислительного укрепления клейковины и насыщения массы клейстеризата кислородом воздуха;

скорость подачи воздуха устанавливают регулированием оборотов вентилятора таким образом, чтобы температура заварной массы в корыте поддерживалась оптимальной для процессов ферментации и окисления; на выходе из корыта температура массы поддерживается в пределах 34±2°С;

рецептурное масло непрерывно подают в горячую ''начальную заварную массу'', интенсивно перемешивают, диспергируют, эмульгируют и распределяют в готовом клейстеризате на уровне его микроструктуры, присутствие масла на активных центрах приводит к окончательному исключению липкости и повышению подвижности клейстеризата;

Таким образом, изначально вязкая неподвижная «начальная заварная масса», непрерывно подвергаясь перемешивающему воздействию вращающихся лопастей вала и неподвижных рассекателей, установленных между ними, создающих сдвиговое движение слоев массы и ускоряющих тепло-массообмен; к концу корыта становится однородным клейстеризатом и приобретает вязкотекучую консистенцию, позволяющую перетекать через основную перегородку корыта в выходной бункер, а из него - в приемную горловину винтового насоса, рабочим органом которого является стальной полированный винт, совершающий планетарное вращение в эластичной обойме;

винтовой насос машины при прокачивании клейстеризата выполняет дополнительную диспергирующую функцию, ''раздавливая'' между винтом и обоймой оставшиеся в массе агломераты и делая структуру клейстеризата более тонкой, гомогенной и текучей.

В выходном бункере корыта поддерживают заданный уровень клейстеризата, обеспечивающий постоянный подпор для нормальной работы насоса, а скорость подачи насоса с помощью частотного регулятора устанавливают такую, чтобы уровень в бункере оставался постоянным, т.е. какое количество клейстеризата изготовлено и поступило в бункер, такое же количество прокачивается насосом по охлаждаемой трубе на замес теста;

при изменении производительности машины одновременно с изменением подачи муки и воды корректируют обороты насоса и далее контролируют постоянный уровень массы в бункере;

поворотный отвод с быстросъёмным соединением позволяет оперативно, без демонтажа выводного узла и остановки производства, произвести замену рабочего органа - эластичной обоймы насоса, для этого отворачивается быстросъёмное соединение, отвод убирается, и выходная часть насоса становится доступной для замены обоймы; после замены обоймы сборка производится в обратном порядке;

замена обоймы насоса производится в течение нескольких минут при обычной технологической паузе (остановке);

в ходе прокачивания массы клейстеризата по охлаждаемой трубе под высоким давлением происходит дополнительное взаимное проникновение и объединение крахмального коллоида с набухшей клейковиной, приводящее к усилению структурирующего и формоудерживающего действия клейстеризата в тесте; при прохождении клейстеризата по трубе продолжается его аэробная ферментация (для этого в клейстеризате содержится достаточное количество кислорода воздуха, вовлеченного при продувке и перемешивании в корыте);

путём регулируемого охлаждения трубы температуру клейстеризата на выходе снижают до значений, приемлемых для замеса теста по действующей технологии (28-30°С);

охлаждённый клейстеризат из трубы выгружают в бункер накопителя-дозатора, на пульте которого задают расчётное время, в течение которого винтовой насос подаёт расчётную дозу клейстеризата в тестомесильную машину;

винтовой насос накопителя-дозатора, аналогично насосу машины-клейстеризатора, прокачивая дозу, придаёт клейстеризату дополнительную гомогенность и текучесть, необходимую для тонкого распределения клейстеризата в массе теста;

текучий клейстеризат в течение нескольких заданных минут загружают при перемешивании во влажную массу тестового полуфабриката (опару, закваску, первично замешанное тесто), равномерно распределяя сначала в её объёме, а затем, после загрузки остального сырья и муки, промешивают до гомогенности в структуре конечного теста; цикловое время на замес одной дежи теста при таком способе ввода клейстеризата не уменьшается.

При осуществлении заявляемого способа достигается поддержание температуры муки в пределах 40±5°С и ''заварной'' воды в пределах 65±5°С; первичный контакт сухой муки и ''заварной'' воды в расчётном соотношении с получением оптимальных температур и качества ''начальной заварной массы'', клейстеризата и далее - теста и мякиша

- 6 028470 хлебобулочных изделий;

исключение проникновения потоков воздуха в ''горячую зону первичного смешения и заваривания'', снижение температуры ''заварной'' воды, необходимой для получения требуемой температуры ''начальной заварной массы'', степени её осахаривания, окисления, ферментации, гомогенизации, снижения липкости и исключения пыления;

упрощение конструкции и уменьшение габаритов воздушного узла машины при многократном снижении электрической мощности вентилятора и повышении эффективности испарительного охлаждения;

возможность регулирования скорости подачи клейстеризата и изменения производительности машины;

возможность оперативной замены рабочих органов насоса без остановки производства; автоматическое порционное дозирование клейстеризата на замес теста;

снижение липкости и сохранение текучести клейстеризата для однородного его распределения в массе замешиваемого теста, что позволяет исключить липкость тестовых заготовок и избежать проблем на стадиях формовки, посадки, расстойки и выпечки тестовой заготовки при предельных влажностях тестов;

тонкое распределение рецептурного масла в микроструктуре клейстеризата и теста, и, за счёт этого, полное исключение липкости, улучшение структуры и эластичности мякиша при одновременном повышении влажности, продлении свежести и улучшении вкуса изделий.

В итоге, на замес теста поступает текучий тонкодисперсный и гомогенный клейстеризат, содержащий оптимальное количество гидрофильного коллоида, редуцированных сахаров, продуктов ферментации, укреплённую клейковину, а также тонко распределенное рецептурное масло. Текучесть и гомогенность клейстеризата позволяют равномерно распределять его в массе замешиваемого теста.

Введение такого клейстеризата в тесто обеспечивает, оптимальное брожение, укрепление структуры и стабильное формоудержание теста на предельных влажностях, длительное сохранение начальной свежести и вкусовых качеств мякиша изделий.

Примеры ведения процессов по изготовлению клейстеризатов, тестов и изделий, батона ''Нарезного'', по способу прототипа и заявляемому способу приведены в таблицах табл. 1. ''Сравнительные данные по способам и устройствам для изготовления клейстеризата''; табл. 2. ''Примеры производственного изготовления и дозирования клейстеризата по способу прототипа и заявляемому способу'';

табл. 3. Примеры замеса тестов и характеристики батона ''Нарезной'', произведённого по обычной технологии и с использованием клейстеризата по способу прототипа и по заявляемому способу''.

Из приведённых в таблицах данных следует, что использование нагрева мучного дозатора и вводного канала позволяет поддерживать температуру муки в пределах 40±5°С и ''заварной'' воды - в пределах 65±5°С;

осуществление первичного контакта сухой муки с ''заварной'' водой в расчётных соотношениях с образованием и последующим сдвигом первичных масс в общую ''начальную заварную массу'' (п.3 табл. 1) приводит к образованию клейстеризата расчётной влажности, липкости и консистенции (пп.10, 13, 14 табл. 2), содержащего необходимое количество коллоида, что позволяет уменьшать необходимую долю клейстеризуемой муки (п.2 табл. 2) и соответственно массу дозы клейстеризата (п.1 табл. 3), при достижении максимальных эффектов по влажности теста и времени сохранения начальной свежести мякиша изделий (см. п.5, 7 табл. 3);

изоляция ''горячей зоны первичного смешения и заваривания'' от остального продуваемого объёма корыта и подогрев днища позволяют поддерживать температуру ''начальной заварной массы'' 61±1°С, т.е. необходимую полноту клейстеризации, при снижении температуры ''заварной'' воды с 90±5°С (по способу прототипа) до 65±5°С (по заявляемому способу) (п.7 табл. 2), что положительно отразилось на снижении липкости получаемого клейстеризата, - время сохранения поверхностной липкости клейстеризата снизилось от 180 с (по способу прототипа) до 10 с (по заявляемому способу) (п.14 табл. 2), и укрепить консистенцию перемешиваемой массы в корыте (п.10 табл. 2);

изоляция ''горячей зоны'' и нижний вывод из неё ''начальной заварной массы'' позволяют полностью исключить прорыв мучной пыли, исключить необходимость пылеуловителя и в целом упростить воздушную систему по сравнению со способом прототипа (п.6 табл. 1);

обдувка легким поперечным потоком свежего воздуха и свободный выход отработавшего воздуха позволяет получать требуемую эффективность испарительного охлаждения (в том числе за счёт увеличения удельной поверхности консистентной массы, перемешиваемой и обдуваемой в корыте); при снижении мощности вентилятора в 6 раз, уменьшении количества элементов воздушной системы в 3 раза (п.6 табл. 1) потери испарённой влаги увеличились в 2 раза (п.12 табл. 2), а температура массы снизилась - на 4°С (п.11 табл. 2);

введение рецептурного масла в горячую ''начальную заварную массу'', трансформируемую в клейстеризат (см. п.4 табл. 1), интенсивно перемешиваемый вплоть до загрузки его на замес теста, позволяет

- 7 028470 достигнуть гомогенного диспергирования и тонкого распределение масла сначала в клейстеризате, а затем - в структуре теста, что приводит к получению тонкой, микропористой, чрезвычайно эластичной структуры мякиша батонов, сохраняющейся на весь период употребления, при исключении липкости и одновременном улучшении запахо-вкусовых характеристик, увеличения влажности теста на 2% относительно прототипа (п.5 табл. 3) и времени сохранения свежести - до 40 ч (п.7 табл. 3);

снижение температуры ''заварной'' воды (п.6 табл. 2), и ввод в клейстеризат рецептурного растительного масла позволяют полностью исключить липкость теста (п.4 табл. 3), и тем самым снять препятствия для формовки тестовых заготовок при повышенной влажности; максимальная влажность теста для батонов увеличена до 42,5%, по сравнению с 40,5% по способу прототипа, и с 39,5% - по обычной технологии (п.5 табл. 3), при одновременном увеличении срока сохранения начальной свежести до 40 часов (п.7 табл. 3), т.е. в 1,7 раза дольше, чем по прототипу, и в 5 раз дольше, чем по обычной технологии.

Источники информации

1. Патент РФ № 2242126, С2, М. Кл² А21 I) 8/02, 2002 г.

2. Патент РФ № 2375874, С2, М. Кл² А 21Э 8/02, 2008 г.

Таблица 1. Сравнительные данные по способам и устройствам для изготовления клейстеризата

№ п.п.	Стадии и системы	По способу прототипа	По заявляемому способу	Основные цели заявляемого способа
1.	Подача муки на заваривание	Мука неравномерно высыпается в перемешиваемую холодную массу заварки.	Струйное течение муки по полированному каналу, направленное в точку контакта на чистом днище.	Достижение расчётных соотношений муки и воды и требуемого качества получаемого клейстеризата.
2.	Подача горячей воды на заваривание	Выливается из трубы по стенке в перемешиваемую холодную массу.	Подаётся направленной струёй в точку контакта с сухой мукой.
3.	Образование первичной заварной массы	Смешивание горячей воды с ранее образовавшейся массой и далее - с поступающей мукой.	Первичный контакт сухой муки с горячей водой в расчётных соотношениях; сдвиг образующихся первичных масс в общую заварную массу.	Получение клейстеризата с максимальным содержанием крахмального коллоида и минимумом липкости.
4.	Система подачи рецептурного масла	Загрузка вместе с остальным сырьём перед замесом теста.	Подача в горячий клейстеризат, перемешиваемый в машине-клейстеризаторе.	Исключение липкости, повышение влажности теста и срока сохранения свежести.
5.	Зона первичного смешивания и заваривания	В общем объёме продуваемого корыта.	Отделена от общего продуваемого объёма и снабжена теплоизоляцией и окном в крышке.	Снижение температуры заварной воды и липкости. Исключение пыления.
6,	Система воздушной продувки	- Продольная, закрытая; - включает 7 элементов на машине и отдельные вентилятор и пылеуловитель; - Мощность вентилятора 1,5 квт.	- Поперечная, открытая - включает 3 элемента на машине; Пылеуловитель не нужен - Мощность вентилятора 0,25 квт	Упрощение конструкции, уменьшение габаритов, повышение эффективности испарительного охлаждения.
7.	Выходной узел машины	Экструзионный шнек с фиксированной производительностью.	- Выходной бункер; - винтовой насос с регулируемой подачей; - быстросъёмный поворотный отвод;	Возможность оперативно изменять производительность и быстрой замены рабочего органа.
8.	Система накопления и порционного дозирования на замесе теста	- Накопительная дежа; - Ручной набор в мерные ёмкости и ручная загрузка в дежу перед замесом.	- Накопитель-дозатор; - Автоматическая подача дозы подвижного клейстеризата во влажную массу при непрерывном перемешивании.	- Регулирование скорости и времени подачи дозы. - Гомогенное распределение клейстеризата в массе замешиваемого теста - Увеличение влажности теста и длительности начальной свежести.

- 8 028470

Таблица 2. Примеры производственного изготовления и дозирования клейстеризата по способу прототипа и заявляемому способу

№ п.п.	Показатели	По способу прототипа (без масла)	По заявляемому способу
без масла	с подачей масла в горячий клейстеризат
1.	Образцы изготавливаемого клейстеризата	I	II	III
2.	Доля клейстеризуемой муки, от общего количества рецептурной муки	15%	12- 13%	12-13%
3.	Производительность машиныклейстеризатора по муке кг/мин	1,0	1,0	1,0
4.	Дозирование заварной воды частей на 1 часть муки	1,2	1,4	1,4
5.	Суммарная температура муки и заварной воды	107 ±3° С	107 ±3° С	107 ±3° С
6.	Температура муки, подаваемой на клейстеризацию	20 ± 5° С	40 ± 5° С	40 ± 5° С
7.	Температура заварной воды	90 ± 5° С	65 ± 5° С	65 ± 5° С
8.	Температура начальной заварной массы	56± ГС	61 ± ГС	61 ± ГС
9.	Влажность начальной заварной массы,	57 ± 1%	59 ± 1%	61 ± 1%
10.	Консистенция клейстеризата, перемешиваемого в корыте	Густая масса, рассекаемая лопастями	Крепкие жгуты массы, перемещаемые лопастями по спирали
11.	Температура клейстеризата на выходе из корыта, машины	36 ± 2° С	32 ± 2° С	32 ± 2° С
12.	Потери влаги при прохождении корыта	3-5%	8-10%	8-10%
13.	Влажность клейстеризата на выходе из корыта машины	50 ± 1%	58 ± 1%	60 ± 1%
14.	Время сохранения поверхностной липкости клейстеризата при хранении в состоянии покоя,	150-180 сек.	20 -30 сек.	5 -10 сек.
15.	Масса клейстеризата, загружаемая на замес теста	32 кг	29 кг	33 кг
16.	Устройство для накопления и дозирования клейстеризата	Накопительная дежа, мерные ёмкости	«Накопитель-дозатор», задатчик времени
17.	Консистенция и характер загрузки клейстеризата	Вязкая масса; загружается одним объёмом	Текущая масса, равномерно распределяемая в замешиваемой массе
18	Способ дозирования клейстеризата на замес теста	Ручная загрузка мерными ковшами перед замесом теста	Автоматическая загрузка винтовым насосом при работающей машине с предварительным и окончательным промешиванием

Таблица 3. Примеры замеса тестов и характеристики батона ''Нарезной'', произведённого по обычной технологии без использования клейстеризата и с использованием клейстеризата по способу прототипа и заявляемому способу

№ п.п.	Показатели	По обычной технологии /масло в тесто/	По способу прототипа /масло в тесто/	По заявляемому способу
масло в тесто	масло в клейстеризат
1.	Образцы и масса клейстеризата, загружаемого на замес теста		I 32 кг	II 29 кг	III 33 кг
2.	Время, затрачиваемое на загрузку клейстеризата		3 мин
3.	Время замеса теста	12 мин	9 мин	12 мин	12 мин
4.	Время сохранения поверхностной липкости теста после замеса	20 ± 5 сек	15 ± 5 сек	5 ± 2 сек	липкость отсутствует
5.	Влажность теста, при обеспечении нормального объёма и формы изделий	39,0-39,5%	40,0-40,5%	41,0-41,5%	42,0-42,5%
6.	Выход продукции	139 ± 1 кг	141± 1 кг	144 ± 1 кг	146 ± 1 кг
7.	Время сохранения начальной свежести, мягкости, запаха и вкуса мякиша	8 ±2 часа	20 ± 2 часа	24 ± 2 часа	40 ± 2 часа

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   Способ непрерывного изготовления и порционного дозирования мучного клейстеризата на замес теста батоно-булочных изделий путём непрерывной подачи 10-20% рецептурной муки и смешивания с ''заварной'' водой в соотношении от 1,0:1,0 до 1,0:1,4 с образованием ''начальной заварной массы'' с температурой 61±1°С, её испарительным охлаждением и окислением обдувом воздухом при непрерывном перемешивании с прохождением стадий клейстеризации, осахаривания, ферментации, гомогенизации, пластификации и прокачивания получаемого клейстеризата по охлаждаемой трубе на замес теста, осуществляемый в машине-клейстеризаторе, содержащей установленное на станине месильное корыто с системой перегородок и рассекателей перемешиваемой массы, лопастной вал, привод вала, мучной дозатор с регулируемой непрерывной подачей муки, вводной мучной канал, узел непрерывной подачи ''заварной'' воды с заданной температурой и скоростью в ''горячую зону первичного смешения и заваривания'', систему воздушной продувки массы, выходной нагнетательный узел и выводную охлаждаемую трубу, отличающийся тем, что температуру заварной воды поддерживают в пределах 65±5°С, мучной дозатор и вводной мучной канал снабжают наружным электронагревом и теплоизоляцией, температуру завариваемой муки поддерживают в пределах 40±5°С;

   ''горячую зону первичного смешения и заваривания'' отделяют от продуваемого объёма корыта перегородкой, снабжают отдельной крышкой с продольным вырезом, а стенки и днище корыта по длине горячей зоны снабжают электроподогревом и теплоизоляцией;

   вводной мучной канал выполняют с полированной внутренней поверхностью и устанавливают под острым углом к торцевой стенке корыта, а мучной дозатор располагают на высоте, достаточной для создания скользящего падающего потока муки во вводном канале;

   подачу муки и ''заварной'' воды на первичное смешение и ''заваривание'' производят в расчётных соотношениях по массам и температурам в виде направленных струй, встречающихся в заданной точке первичного контакта на сухом участке подогреваемого днища корыта;

   ввод ''заварной'' воды в горячую зону производят по штуцеру с регулируемой головкой, формирующей и направляющей струю в заданную точку первичного контакта;

   непрерывно образующиеся ''первичные заварные массы'' лопастями вала ''сдвигают'' с точки контакта в общий объём ''начальной заварной массы'' и далее промешивают в ''горячей зоне'' до однородности при поддержании расчётной температуры;

   продвижение промешанной ''начальной заварной массы'' из ''горячей зоны'' в продуваемую часть корыта производят по нагретому днищу корыта ''толкающим'' действием лопастей вала под нижним краем перегородки, отделяющей ''горячую зону'';

   оперативное внесение корректировок в процесс образования ''начальной заварной'' массы и клейстеризата вносят по результатам визуального наблюдения за консистенцией образующейся и перемешиваемой массы через продольный вырез крышки ''горячей камеры'' и решётку, закрывающую продуваемую часть корыта;

   стабильные расчётные скорости вращения лопастного вала, насоса машины и интенсивность перемешивания массы достигают использованием цепных приводов;

   рецептурное количество масла непрерывно дозируют в перемешиваемую горячую ''начальную заварную массу'' на выходе в продуваемую часть корыта;

   обдув перемешиваемой заварной массы производят направленным поперечным потоком воздуха, подаваемым от осевого вентилятора, встроенного в воздушную трубу, установленную на корыте, через выполненный по длине корыта наклонный щелевой канал, а вывод воздуха производят свободно через защитную решетку корыта;

   выходной узел машины выполняют в составе выходного бункера корыта и соединённого с ним винтового насоса высокого давления с планетарным движением рабочего винта в эластичной обойме и частотным регулированием оборотов и производительности, на выходе из которого с использованием быстросъёмного соединения устанавливают поворотный отвод, соединяющий насос с выводной охлаждаемой трубой, подающей клейстеризат на замес теста;

   приём непрерывно подаваемого клейстеризата и его порционное дозирование в текучем состоянии в тестомесильную машину осуществляют с помощью накопителя-дозатора, включающего бункер, винтовой насос, переключатель потока и пульт управления, содержащий реле-задатчик времени и автоматы выключатели насоса;

   загрузку расчётной дозы клейстеризата в тестомесильную машину из накопителя-дозатора производят его насосом в течение времени, задаваемого на реле пульта, во влажную непрерывно перемешиваемую массу тестового полуфабриката (опару, жидкую фазу, первично замешанное тесто) с последующей загрузкой всей муки, остального сырья и окончательным замесом теста.