RU2650697C1 - Система мониторинга динамики замеса теста в тестомесильных машинах - Google Patents
Система мониторинга динамики замеса теста в тестомесильных машинах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2650697C1 RU2650697C1 RU2017117082A RU2017117082A RU2650697C1 RU 2650697 C1 RU2650697 C1 RU 2650697C1 RU 2017117082 A RU2017117082 A RU 2017117082A RU 2017117082 A RU2017117082 A RU 2017117082A RU 2650697 C1 RU2650697 C1 RU 2650697C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- kneading
- dough
- test
- electric drive
- dynamics
- Prior art date
Links
- 238000004898 kneading Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 7
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 30
- 235000015173 baked goods and baking mixes Nutrition 0.000 description 11
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 8
- 235000008429 bread Nutrition 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- 101100065137 Neurospora crassa (strain ATCC 24698 / 74-OR23-1A / CBS 708.71 / DSM 1257 / FGSC 987) prt-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
- G01N3/10—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces generated by pneumatic or hydraulic pressure
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A21—BAKING; EDIBLE DOUGHS
- A21C—MACHINES OR EQUIPMENT FOR MAKING OR PROCESSING DOUGHS; HANDLING BAKED ARTICLES MADE FROM DOUGH
- A21C1/00—Mixing or kneading machines for the preparation of dough
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Manufacturing And Processing Devices For Dough (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области пищевой промышленности, а именно к хлебопекарной промышленности, и может быть использовано в процессе замеса теста. Система содержит тестомесильную машину, снабженную электроприводом и пультом управления. Она дополнительно содержит средство измерения колебаний и персональный компьютер. Средство измерения колебаний установлено с возможностью измерения колебаний стенок месильной камеры и/или оси электропривода и подключено к входу персонального компьютера, выход которого подключен к пульту управления тестомесильной машины. Технический результат – повышение точности определения пригодности теста к выпечке. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области пищевой промышленности, а именно к хлебопекарной промышленности, и может быть использовано в процессе замеса теста.
Известны зарубежные и отечественные информационно-измерительные системы мониторинга: «Farinograph АТ», «Do-Corder С3», «Mixolab», «Полиреотест ПРТ-1», «Структурометр СТ-2» и др., которые по своему назначению рекомендованы для контроля параметров реологических свойств полуфабрикатов (например, готового теста) или параметров физико-химических свойств готового продукта (например, хлебобулочных изделий) в лабораторных условиях с тем, чтобы по результатам оценок этих параметров методами «пробного замеса теста» и (или) «пробной выпечки опытных образцов хлебобулочных изделий» внести коррективы в технологический процесс серийного (мелкосерийного) производства в целях получения готовой продукции с качеством, удовлетворяющим требования Государственных и мировых Стандартов. Такими системами в зарубежном и отечественном производстве хлебобулочных изделий для замеса теста из пшеничной, ржаной и смешанного типа муки комплектуют лаборатории технологических линий производственного процесса, в которых используются односкоростные и двухскоростные тестомесильные машины для перемешивания теста в автоматизированном режиме по таймеру времени. При этом время цикла (циклов) замеса теста устанавливается оператором на таймерах тестомесильных машин по технологическим картам, разработанным технологами производственного процесса для разного состава смешиваемых ингредиентов с учетом действующих стандартов. Однако ввиду большого разброса параметров исходных ингредиентов замешиваемого теста точное время замеса теста по таймеру времени тестомесильной машины установить невозможно. Поэтому коррекцию времени замеса теста производят опытным путем с учетом результатов оценок параметров реологических свойств теста методами «пробного замеса теста» и/или «пробной выпечки опытных образцов хлебобулочных изделий» в лабораторных условиях на информационно-измерительном оборудовании технологического процесса производства продукции. Поэтому дорогостоящие методы неоднократных «пробных процедур» для получения требуемых реологических свойств текстуры теста по каждому сценарию (рецепту) замеса ингредиентов теста, а именно «пробного замеса теста» и/или «пробной выпечки опытных образцов хлебобулочной продукции», с оценкой их параметров и последующим внесением коррекций по составу смешиваемых ингредиентов и времени замеса теста принципиально заложены в технологические процессы современного производства хлебобулочных изделий, чтобы некачественные хлебобулочные изделия не доходили до потребителя.
Известно (SU, авторское свидетельство 1157530, опубл. 23.05.1985) устройство для автоматического контроля замеса теста. Известное устройство содержит два датчика, измеряющие соответственно расходы муки и жидких ингредиентов, поступающих на замес в тестомесильную машину. Указанные датчики через сумматор соединены с блоком деления, к которому также подключен датчик мощности электродвигателя тестомесильной машины. Выход блока деления подключен к входу интегратора, выход которого подключен к вычислительному блоку, к входам которого также подключены датчик реологических характеристик теста, датчик заполнения тестомесильной емкости тестомесильной машины и датчик измерения скорости вращения тестомесильных органов.
Недостатком известного устройства следует признать недостаточную точность определения степени готовности теста к выпечке хлеба, что приводит к ухудшению качества произведенного хлеба.
Данное техническое решение использовано в качестве ближайшего аналога.
Техническая задача, решаемая посредством разработанной системы, состоит в расширении ассортимента контрольного оборудования в хлебопекарной промышленности.
Технический результат, достигаемый при реализации разработанного устройства, состоит в повышении точности определения пригодности теста к выпечке хлеба.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанную систему мониторинга динамики замеса теста в тестомесильных машинах. Разработанная система содержит тестомесильную машину, снабженную электроприводом и пультом управления, а также оно содержит средство измерения колебаний и персональный компьютер, причем средство измерения колебаний установлено с возможностью измерения колебаний стенок месильной камеры и/или оси электропривода и подключено к входу персонального компьютера, выход которого подключен к пульту управления тестомесильной машины. Предпочтительно система содержит дистанционное средство измерения колебаний, в качестве которого использован лазерный виброметр. Желательно для повышения точности измерения предварительно тестомесильную машину включить без загрузки ингредиентов и измерить частоту вибрации холостого хода. Затем настроить фильтр блока управления лазерного виброметра на эту частоту и эти механические колебания виброметром отфильтровывать.
На чертеже приведена блок-схема разработанной системы мониторинга в предпочтительном варианте реализации. При этом использованы следующие обозначения: месильная емкость 1, электропривод 2 тестомесильной машины, пульт управления тестомесильной машины 3, лазерный виброметр 4, персональный компьютер 5, блок 6 согласования.
Практически существует две группы косвенных параметров в динамике замеса теста. К первой группе параметров следует отнести параметры продуктов выделения самого процесса формирования текстуры теста во времени, такие как влажность, диоксид углерода, температура и шумы разрушения структуры теста в моменты выхода диоксида углерода из текстуры теста наружу в месильной емкости. Ко второй группе относятся такие параметры, которые обусловлены результатом взаимодействия месильного органа с замешиваемым тестом, оказывающим возрастающее сопротивление движению месильного органа от начала процесса замеса теста до момента созревания его структурно-механической текстуры и физико-химических характеристик с наилучшими реологическими свойствами, а именно с наилучшим соотношением твердой, жидкой и газообразной фаз теста, и с последующим падением сопротивления движению месильного органа, то есть с началом разрушения (ослабления) сложившейся структуры фаз теста в пользу формирования более жидкой и газообразной фаз, относительно твердой фазы.
Для контроля численных значений величин косвенных параметров первой группы в процессе замешивания теста в объеме месильной емкости, таких как влажность, температура, диоксид углерода, шумы от разрушения текстуры теста и выделения из него диоксида углерода, требуется не только конструктивная доработка месильной емкости каждой конкретной тестомесильной машины под установку в нее соответствующих датчиков и разработка достаточно сложной и затратной системы приема, преобразования и обработки информации с вновь установленных датчиков, но и создание значительной по объему накопительной базы знаний численных значений по каждому измеряемому параметру с приемлемой для принятия решений достоверностью, что затруднительно в условиях производства широкого ассортимента хлебобулочных изделий.
Поэтому измерение численных значений величин косвенных параметров второй группы, а именно параметров, обусловленных взаимодействием месильного органа тестомесильной машины с замешиваемым тестом, текстура которого изменяется во времени в процессе перемешивания ингредиентов теста, и, как следствие этому, ответная реакция отражается на оси вращения (вала вращения) месильного органа электропривода и на месильной емкости тестомесильной машины, представляется более перспективным для определения момента времени готовности теста.
Теоретические исследования и опыт практических результатов замеса теста подтверждают получение наилучших реологических свойств теста в переходный период, а именно в короткий интервал времени от момента получения оптимального соотношения твердой, жидкой и газообразной фаз текстуры теста до момента разрушения текстуры теста в пользу перераспределения соотношения фаз в сторону увеличения жидкой и газообразной фаз в общем объеме текстуры теста, ослабляя его сопротивление движению месильного органа тестомесильной машины.
Недостатком используемых на практике аналогов системы мониторинга динамики замеса теста для определения момента времени получения готового теста по максимальному значению удельной мощности, измеренной на оси вращения месильного органа тестомесительной машины, является исключительная сложность реализации подобных устройств, так как построение подобных систем мониторинга требует не только разработки и отладки нового оборудования и математического обеспечения к нему, но и доработки всего многообразия электроприводных устройств тестомесильных машин.
Эти недостатки устраняются настоящим техническим решением, в котором вместо измерения численных значений величин удельной мощности на оси вращения месильного органа тестомесильной машины предлагается дистанционный бесконтактный способ измерения высокочувствительным лазерным виброметром численных значений величин параметров спектра вибрационных сигналов механических колебаний на оси вращения месильного органа электропривода тестомесильной машины и/или на месильной емкости тестомесильной машины (возможно на других элементах тестомесильной машины по выбору оператора), которые возникают в результате взаимодействия месильного органа с массой текстуры теста, структурно-механические и физико-химические свойства которого изменяются во времени в процессе перемешивания теста. При этом момент времени готовности теста определяется не по таймеру времени тестомесильной машины и лабораторным «пробным процедурам», а по моменту времени образования однородной массы теста с определенными структурно-механическими и физико-химическими свойствами в динамике замеса теста непосредственно в месильной емкости больших производственных тестомесильных машинах, а не в малых месильных емкостях лабораторных приборов и устройств, позволяя за один замес получать большой объем требуемой текстуры теста для производства высококачественных хлебобулочных изделий, радикально снижая при этом себестоимость хлебобулочных изделий в технологических процессах их серийного (мелкосерийного) производства за счет сокращения экономических затрат на проведение лабораторного «пробного замеса теста» и (или) «пробной выпечки опытных образцов хлебобулочных изделий» для проведения контрольных измерений и экспертных оценок на соответствие требованиям ГОСТ и ISO.
Реологический процесс замеса теста относится к неньютоновским жидкостям. Такие процессы нельзя описать дифференциальными уравнениями Ньютона-Лейбница и решить задачу прямого построения математической модели управления динамикой смешивания ингредиентов теста, поэтому предложено автоматизировать процесс определения момента времени готовности теста методом сравнения текущих во времени численных значений величин параметров спектра сигналов вибрации на оси вращения месильного органа электропривода тестомесильной машины и/или на месильной емкости тестомесильной машины с численными значениями величин параметров эталонного спектра сигналов вибрации на оси вращения месильного органа электропривода тестомесильной машины и/или на месильной емкости тестомесильной машины соответственно для каждого сценария (рецепта) замеса теста и выработки сигнала на остановку тестомесильной машины в момент совпадения численных значений величин упомянутых параметрических спектров сигналов вибрации.
Claims (3)
1. Система мониторинга динамики замеса теста в тестомесильных машинах, содержащая тестомесильную машину, снабженную электроприводом и пультом управления, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средство измерения колебаний и персональный компьютер, причем средство измерения колебаний установлено с возможностью измерения колебаний стенок месильной камеры и/или оси электропривода и подключено к входу персонального компьютера, выход которого подключен к пульту управления тестомесильной машины.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит дистанционное средство измерения колебаний.
3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве средства измерения колебаний она содержит лазерный виброметр.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017117082A RU2650697C1 (ru) | 2017-05-17 | 2017-05-17 | Система мониторинга динамики замеса теста в тестомесильных машинах |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017117082A RU2650697C1 (ru) | 2017-05-17 | 2017-05-17 | Система мониторинга динамики замеса теста в тестомесильных машинах |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2650697C1 true RU2650697C1 (ru) | 2018-04-17 |
Family
ID=61976999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017117082A RU2650697C1 (ru) | 2017-05-17 | 2017-05-17 | Система мониторинга динамики замеса теста в тестомесильных машинах |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2650697C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1708225A1 (ru) * | 1990-06-29 | 1992-01-30 | Московский технологический институт пищевой промышленности | Устройство дл интенсивного замеса макаронного теста |
| SU1717054A1 (ru) * | 1989-06-02 | 1992-03-07 | Martynyuk Elena N | Устройство дл контрол брожени теста |
| JP2008145132A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Japan Tobacco Inc | 食品生地の混練状態の挙動検知方法 |
| DE202015103063U1 (de) * | 2015-03-19 | 2015-06-25 | Gezhouba Group Testing Co., Ltd. | Vorrichtung zum Prüfen von Abbindezeit von Zementmaterialien mithilfe deren Eigenfrequenz |
-
2017
- 2017-05-17 RU RU2017117082A patent/RU2650697C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1717054A1 (ru) * | 1989-06-02 | 1992-03-07 | Martynyuk Elena N | Устройство дл контрол брожени теста |
| SU1708225A1 (ru) * | 1990-06-29 | 1992-01-30 | Московский технологический институт пищевой промышленности | Устройство дл интенсивного замеса макаронного теста |
| JP2008145132A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Japan Tobacco Inc | 食品生地の混練状態の挙動検知方法 |
| DE202015103063U1 (de) * | 2015-03-19 | 2015-06-25 | Gezhouba Group Testing Co., Ltd. | Vorrichtung zum Prüfen von Abbindezeit von Zementmaterialien mithilfe deren Eigenfrequenz |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Черных В.Я., Сарбашев К.А., Стипанюк К.В., Артемьева Е.В. "Лабораторная информационно-измерительная система мониторинга динамики замеса пшеничного теста и прессования макаронных изделий", "ХЛЕБОПЕЧЕНИЕ РОССИИ", N5, 2016, c.16-20. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI125375B (fi) | Menetelmä ja laitteisto betonimassan valmistamiseksi | |
| KR890004700B1 (ko) | 일정품질의 빵 반죽물 제조 방법 및 그 반죽 장치 | |
| RU2650697C1 (ru) | Система мониторинга динамики замеса теста в тестомесильных машинах | |
| CN108872549A (zh) | 一种混凝土塌落度在线监测控制系统及方法 | |
| JPH03155741A (ja) | パン生地ミキシング工程管理方法および装置 | |
| RU2413938C2 (ru) | Способ экспресс-анализа качества зерна, шрота и муки путем измерения агрегации клейковины и устройство для его осуществления | |
| JP2009502154A (ja) | パン生地ミキサー用電子管理装置とその操作方法 | |
| CN211373814U (zh) | 精度检测装置和保润剂调制系统 | |
| EP1550868B1 (en) | Method and apparatus for defining air content of concrete mass | |
| JP2579821B2 (ja) | 生コン製造プラントにおける表面水率設定値補正方法 | |
| Muscalu et al. | Bread dough rheological behavior under the influence of the geometry of the kneading arms | |
| Muscalu et al. | Bread dough kneading process optimization in industrial environment, using a device for dough consistency control | |
| Mailybayeva et al. | DEVELOPING A PROCEDURE FOR CONTROLLING THE RHEOLOGICAL PROPERTIES OF DOUGH DURING ITS KNEADING BASED ON A PARAMETRIC MODEL. | |
| CN111398096A (zh) | 一种面粉筋力强度检测方法 | |
| JPH0961332A (ja) | 高流動コンクリートの流動性評価方法 | |
| JP2624802B2 (ja) | 製パン器 | |
| SU1604321A1 (ru) | Способ определени дозировки рецептурных компонентов пшеничного теста | |
| SU1515104A1 (ru) | Способ контрол хлебопекарных свойств пшеничной муки | |
| US20220079170A1 (en) | Method for determining a kneading state of a dough, system for monitoring the kneading state and kneading machine | |
| CN104931719B (zh) | 一种多组料的混合系统的混合方法 | |
| JPH05329830A (ja) | 生コンクリートの混練り工程監視装置 | |
| TWI831484B (zh) | 黏度學習暨預測系統 | |
| RU2438126C1 (ru) | Способ контроля качества асфальтобетонной смеси в процессе ее приготовления в смесителе | |
| RU1818043C (ru) | Способ замеса пшеничного теста | |
| Muscalu et al. | The influence of the kneader type on the rheological properties of dough |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190518 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200813 |