Разработка информационно-измерительной системы для мониторинга динамики замеса пшеничного теста

• Автор: Артамонов, Алексей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.18.01, 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 с. : ил.

Введение

1. Анализ операции замеса пшеничного теста

1.1 Операция замеса пшеничного теста как фактор, определяющий 8 качество готового продукта

1.2 Теоретические основы операции замеса пшеничного теста

1.3 Влияние технологических факторов на протекание процесса замеса пшеничного теста

1.4 Анализ особенностей процесса замеса пшеничного теста в производственных условиях

1.5 Приборы для исследования операции замеса в лабораторных условиях

1.6 Реологические параметры и методы их измерения

1.7 Измерение концентрации сахарных растворов перед замесом пшеничного теста

Заключение по первой главе

2. Разработка информационноизмерительной системы для мониторинга динамики замеса пшеничного теста в лабораторных условиях
2.1 Концептуальные представления о создании информациошю измерительной системы для мониторинга динамики замеса пшеничного теста
2.2 Методология управления замесом пшеничного теста
2.3 Разработка информационноизмерительной системы для мониторинга динамики замеса пшеничного теста на базе прибора Полиреотест ПРТ
Заключение по второй главе
3. Исследование операции замеса пшеничного теста в лабораторных условиях
3.1 Объекты и методы исследования
3.2 Влияние частоты вращения месильных органов на изменение показателя числа циклов деформации теста и качество хлеба
3.3 Разработка математической модели, устанавливающей связь между изменением величины крутящего момента и частотой вращения месильных органов
3.4 Определение эффективной теплоемкости пшеничного теста для расчета температуры воды на замес
Заключение по третьей главе
4. Разработка информационноизмерительной системы для измерения концентрации раствора сахара
4.1 Описание предлагаемого метода измерения концентрации раствора сахара
4.2 Структурная схема информационноизмерительной системы
4.3 Диапазон работоспособности метода для измерения концентрации растворов сахара
Заключение по четвертой главе . V у К л Л
5. Разработка информационноизмерительной системы для мониторинга динамики замеса пшеничного теста для тестомесильных машин периодического действия
5.1 Информационная модель стадии приготовления теста с декомпозицией ее замеса
5.2 Общие требования к информационно измерительной системе для мониторинга динамики замеса пшеничного теста
5.3 Требования к техническим средствам информационноизмерительной системы и их реализация
5.4 Программное обеспечение информационноизмерительной системы
5.5 Апробация информационноизмерительной системы для мониторинга динамики замеса применительно к тестомесильной
машине Прима0
Заключение по пятой главе
Основные результаты работы
Список используемой литературы


Механическое воздействие
в этом случае приводит к ускоренному смачиванию мучных частиц и образованию исходной дисперсной системы коагуляционного типа ,. Таким образом, вокруг частиц образуется моно или полимолекулярный слой дисперсной среды, называемый сольватной оболочкой. Эта сольватная оболочка, препятствуя непосредственному контакту мучных частиц, приводит к образованию устойчивой системы частиц. Свойства макромолекул, слагающих частицы дисперсной фазы, зависят от близости их расположения к поверхности частицы. Для молекул, находящихся глубоко внутри частиц фазы, все силы межмолекулярного взаимодействия оказываются полностью скомпенсированными. Такая компенсация отсутствует для молекул приповерхностного слоя частицы. В результате этого на границе раздела возникает поверхностная энергия, служащая причиной возникновения различных явлений. Поверхностные слои имеют ту же природу, что и силы межмолекулярных взаимодействий. Однако, если силы межмолекулярного притяжения ВандерВаальса уменьшаются пропорционально седьмой степени расстояния, то поверхностные силы того же происхождения пропорционально третьей четвертой степени . Это означает, что действие поверхностных сил распространяется значительно вглубь частиц фазы, приводя к уплотнению приповерхностного слоя. При добавлении воды и образовании сольватной оболочки приповерхностный слой частиц разуплотняется в силу компенсации поверхностных сил. Это создает необходимые условия для разрушения мучных частиц при взаимодействии с водой. Наиболее существенной причиной разрушения мучных частиц является растворение водорастворимых компонентов, слагающих мучную гранулу или конгломерат. На начальной стадии этот процесс преобладает над прочими процессами разрушения, поскольку при гидратации муки в процессе замеса теста имеет место конкурентная борьба за растворитель воду, в которой наиболее активны водорастворимые соединения . Макромолекулы белков, углеводов и других высокомолекулярных веществ, объединяющих сотни полярных и неполярных атомных групп, 1, ц
различаются по удельному содержанию этих групп. Преобладание неполярных групп приводит к проявлению биополимером гидрофобных свойств и, соответственно, к ухудшению растворимости. Гидрофобные группы сопротивляются растворению в воде потому, что их взаимодействие с молекулами воды слабее, чем взаимодействие молекул воды между собой. Обратное соотношение определяет растворимость биополимеров с преобладанием неполярных функциональных групп . Опираясь на аналогичные энергетические соображения, механизм растворения биополимеров можно трактовать как конкурентную борьбу адгезии и когезии ,. Если преобладает энергия адгезии дисперсной фазы и среды, то вещество перейдет в раствор . Эти образующиеся при гидратации группы макромолекул мицеллы являются более устойчивыми к действию растворителя образованиями, чем исходный материал. Другим фактором, обуславливающим разрушения мучных частиц, является диффузия молекул воды вглубь этих частиц. Вымывание растворяемых белков приводит к созданию каналов вглубь частиц дисперсной фазы, что создает необходимые условия для интенсификации диффузии. Согласно представлениям С. Присутствие гидрофильных ядер и фракций способствует односторонней диффузии влаги внутрь мицеллы. В этом случае мицеллы подобны осмотическим ячейкам. Необходимо отметить, что давление связанной осмотически воды приводит к деструкции биополимеров, образующих мицеллу. Степень деструкции прямо связана с качественными показателями используемой пшеничной муки. Так, мицеллы клейковины, полученной из слабой муки, могут быть даже разорваны осмотически связанной водой . Таким образом, взаимодействие мучных частиц с водой превращает исходную монофазную дисперсную систему в полидисперсную систему. Фазы этой системы образуют обособленные сольватными оболочками субъединицы клейковинных и водорастворимых белков, крахмала, клетчатки, пентозанов и т. В этом случае можно говорить об образовании вторичной коагуляционной структуры теста. Однако эта вторичная коагуляционная структура теста оказывается весьма неустойчивой.