7.5. Контроль технологических потерь и затрат

Величину каждой потери и затраты контролируют весовым способом (затрату на брожение обычно определяют химическим путем, так как производственные емко­сти с бродящим полуфабрикатом взвесить не всегда возможно). Наиболее часто контролируют упек (2...3 раза в неделю) и потери от неточности массы штучных изделий (каждую смену). Усушку проверяют 1...2 раза в квартал, остальные потери и затраты определяют 1...2 раза в год, так как их величина при установившемся технологическом режиме сравнительно постоянна.

Контроль выхода хлеба и контроль технологических потерь и затрат имеет важное технологическое и экономическое значение. Определив размеры количественных показателей технологического процесса, анализируют причины, обусловливающие данный размер потерь, и принимают меры для уменьшения величины потерь и за­трат.

Потери муки до замешивания полуфабрикатов (Пм) складываются из потерь в виде распыла при приемке муки, ее хранении и прохождении по мучным линиям, из от­ходов с просеивательных устройств и от выбоя мешков (при тарном хранении). На­блюдение за потерей муки ведут в течение смены; перед началом наблюдения склад и мукопросеивательное отделение тщательно зачищают, в конце смены собирают и взвешивают накопившуюся мучную пыль и отходы. Массу отходов (в кг на тесто из 100 кг муки) рассчитывают по формуле

где gм — общая масса отходов и мучной пыли на 100 кг муки, кг; Wм— влажность муки, %; Wт— влажность теста, %.

Проверяют также потерю муки на один мешок в виде выбоя (обычно 15...35 кг).

Потери муки и теста в период от замешивания полуфабрикатов до их выпечки (Пт) определяют, взвешивая тестовые и мучные отходы, собранные за смену в тестоприго­товительном и тесторазделочном отделениях, предварительно тщательно очищенных, в два этапа.

I этап включает все механические потери, которые по санитарному состоянию не могут быть использованы для приготовления хлеба в тестомесильном отделении (от­ходы в виде мучной пыли, муки и кусочков теста).

При определении потерь в тестомесильном цехе их собирают и взвешивают после работы за период испытания (за смену).

Результаты наблюдений вносят в журнал по форме П.2.3.

Величину потерь (в кг на тесто из 100 кг муки) находят по формуле

где gт — общая масса собранных отходов от начала замеса до посадки теста в печь (в кг на 100 кг муки); Wср— средняя влажность отходов, определяемая высушиванием мас­сы отходов после их перемешивания до однородной консистенции, %.

При значительном количестве мучных отходов их взвешивают отдельно от теста и Wсротходов определяют как средневзвешенную величину, исходя из влажности пе­рерабатываемой муки и влажности тестовых отходов по формуле:

где тp5 — распыл муки при наличии подсыпки тестовых заготовок, кг; тp5 — тестовые отходы, полученные из-за подтекания делителей, отходы теста при формовке и рас- стойке, кг.

В случае небольшого количества отходов в виде муки (mт3и тр6) ее тщательно пе­ремешивают с тестовыми отходами (тт4 и тр6), взвешивают и определяют влажность этой массы, Wср.

II этап включает потери муки и теста в период от замешивания до посадки тестовых заготовок в печь (в размерности выхода теста (кг) Пот определяют как сумму потерь муки и теста в тестомесильном и тесторазделочном отделениях (Птот +Пр от).

При использовании сухарной крошки для подсыпки платок или фанерных листов во время укладки заготовок теста потери ее замеряют отдельно и qрк(в %) рассчитыва­ют по формуле:

где m^р₇ — потери сухарной крошки при разделке, кг; Мш — масса переработанной му­ки за период наблюдения, кг.

При работе на тоннельных печах собирается крошка, образующаяся при посадке тестовых заготовок; при работе на тупиковых печах в данную форму учета смета вхо­дит крошка, подсыпающаяся на под при посадке — выемке хлеба.

Дополнительные потери в виде крошки (кг) в разделочном отделении рассчитыва­ются по формуле:

де q^р_к— потери крошки, %; Wк — влажность сухарной крошки, %; К— коэффициент пересчета сухарной крошки на муку, который равен 100/Qт.

где П¹_от— общие потери в виде отходов муки и теста, кг Тогда

Для снижения потерь около тестомесильных и тесторазделочных машин, под транспортерами и в расстойных шкафах устанавливают поддоны, а также использует­ся обдувка тестовых заготовок, а транспортерные ленты обрабатываются полимерны­ми покрытиями.

Затраты сухого вещества при брожении (З6р ) в пшеничном тесте определяют по содер­жанию в нем спирта перед посадкой в печь. По содержанию спирта легко вычислить количество углекислого газа, образовавшегося во время брожения теста. Улетучивание углекислого газа — основная причина, обусловливающая затрату сухого вещества му­ки на брожение теста.

Расход сухих веществ на брожение (Ссух, %) рассчитывают по формулам для пше­ничного теста:

для ржаного теста:

где Ст п—содержание спирта, %;Wт — влажность теста после его замешивания, %;Лк — содержание летучих кислот, % уксусной кислоты; 1,96 — коэффициент пересче­та количества спирта на сахар, затраченный на брожение при образовании данного количества спирта; 0,77 — коэффициент пересчета количества уксусной кислоты на эквивалентное количество спирта.

Содержание спирта в тесте находят оксидиметрическим методом, пропуская отгон спирта из 10... 12 г теста через раствор двухромовокислого калия, окисляющего спирт до уксусной кислоты и воды. По количеству раствора двухромовокислого калия, из­расходованного на окисление, находят содержание спирта в навеске теста, а затем вычисляют содержание спирта в процентах от массы теста. Умножив процентное со­держание спирта в тесте на коэффициент 0,95, находят затрату сухого вещества на бро­жение в % к тесту. (Во время спиртового брожения на одну часть спирта образуется 0,95 части СО2.)

При брожении ржаного теста вместе с углекислым газом теряются также и летучие кислоты, поэтому, контролируя затрату сухого вещества на брожение ржаного теста, в нем кроме содержания спирта определяют содержание летучих кислот.

При определении содержания летучих кислот готовят водную вытяжку из навески ржаного теста. Одну порцию вытяжки, соответствующую 1,0 г теста, оттитровываюг раствором едкой щелочи сразу после ее приготовления, а вторую — после упаривания на водяной бане для удаления летучих кислот. Содержание летучих кислот на 100 г теста в граммах уксусной кислоты (Лк) находят из выражения:

где V1— количество 0,1 н. щелочи, израсходованной на титрование вытяжки из 10 г теста до ее выпаривания, см5; V2 — количество 0,1 н. щелочи, израсходованной на ти­трование вытяжки из 10 г теста, после выпаривания, см5; 0,06 — количество уксусной кислоты, соответствующее 1 град, г.

Количество летучих кислот пересчитывают на эквивалентное количество углекис­лого газа. Коэффициент пересчета в этом случае равен 0,73 (грамм-молекула уксус­ной кислоты 60 г, а углекислого газа 44 г). Одна часть уксусной кислоты соответствует 44/60, то есть 0,73 части углекислого газа.

Затрату на брожение ржаного теста (в кг на тесто из 100 кг муки) вычисляют из вы­ражения

где Сп — содержание спирта в пересчете на 100 г теста, г; Лк— содержание летучих кис­лот на 100 г теста, г; Wc— средневзвешенная влажность сырья, gразд— количество муки на разделку к общему расходу муки, %; Gc— суммарная масса сырья, необходимая для приготовления теста из 100 кг муки, кг.

Затраты на разделку (Зразд) определяют по разности между количеством муки, взя­той для этой цели в начале смены, и ее остатком. Перед определением расхода муки для разделки теста (до начала работы смены) очищают от муки столы и оборудование, предназначение для этой операции. К концу смены столы, оборудование и инвентарь зачищают, собирают и взвешивают неиспользованную муку.

Величину затрат на разделку (в кг на тесто из 100 кг муки) находят по формуле

где g_разд - расход муки на разделку в пересчете на 100 кг переработанной муки, кг.

Если разделка производится на сухарной крошке, то вычисляют

где Мрк — масса крошки сухарной, израсходованная на разделку теста, кг; Wк— влаж­ность сухарной крошки, %.

В случае разделки теста без подсыпки муки (на воде, масле и специально обрабо­танных линиях) форма П.2.7 не заполняется, а в объяснительной записке, прилагае­мой ко всему материалу, указывают мероприятия, в результате которых исключен рас­ход муки и крошки на подсыпку.

Затраты при выпечке (величину упека Зуп ) контролируют по ассортименту изделий на конкретной печи. В процессе наблюдения обязательно фиксируют продолжитель­ность выпечки, температуру в пекарной камере и, по возможности, центре мякиша в конце выпечки хлеба.

Проверяя упек, перед выпечкой взвешивают тестовые заготовки, а после нее го­товые изделия, находящиеся на одной люльке печи или расположенные ступенчато на двух-трех люльках. В печах с ленточным подом взвешивают куски теста и готовые изделия, размещенные в одном ряду по ширине пода. Упек (в % к массе теста) опреде­ляют из выражения

где Gт и Gг— соответственно масса тестовых заготовок и масса горячих изделий, кг. Затрату на упек (в кг на тесто из 100 кг муки) находят по формуле

Проверяя упек, контролируют также продолжительность выпечки изделий, темпе­ратуру в пекарной камере и в центре мякиша хлеба. Следует определять также потери в массе хлеба от выхода его из печи до укладки на вагонетку.

В случае выработки изделий с отделкой поверхности упек определяют следующим образом:

• сформованные тестовые заготовки укладывают на предварительно взвешенный лист, который вместе с тестовыми заготовками взвешивают, до расстойки;
• тестовые заготовки в конце расстойки смазывают и посыпают орехом, маком и другими продуктами в зависимости от вида изделия.

Подготовленные к выпечке изделия взвешивают вместе с листом. Тотчас после вы­емки из печи взвешивают лист вместе с изделиями, затем снимают изделия с листа и взвешивают его незачищенным и после зачистки от остатков посыпки и смазки.

Потери отделки определяют по разности массы листа неочищенного и очищенного от остатков крошки и смазки по формуле:

де Мл — масса незачищенного листа, кг; Мл1— масса зачищенного листа, кг.

Суммарные потери при выпечке, отделке и выгрузке (в %) вычисляют по формуле:

При расчете выхода изделий с отделкой и установлении массы куска теста следует принимать суммарную потерю.

В формуле определения Зуп величину gзаменяют на q_сум.

Затраты при хранении хлеба (Зус) включают:

• уменьшение массы горячего хлеба за период его транспортировки от печи до циркуляционного стола (Зтр);
• уменьшение массы горячего хлеба за период укладки его с циркуляционного сто­ла до полной загрузки вагонетки (Зукл );
• уменьшение массы горячего хлеба за период хранения в экспедиции до отправки его в торговую сеть (3ус ).

Величину каждой из этих затрат определяют отдельно, а в формулу для дальнейших расчетов включается сумма этих величин Зус.сум

Затраты при охлаждении и хранении хлеба (3ус) определяют, наблюдая за усушкой хлеба на двух вагонетках в течение 8 ч. Подопытные вагонетки взвешивают сразу по­сле загрузки их у печей и затем через каждый час хранения. Усушка (в %) к массе го­рячего хлеба:

где Gг и Gx- соответственно масса горячего и холодного хлеба, кг.

Контролируя усушку, параллельно замеряют температуру центра мякиша хлеба и па­раметры воздуха в хлебохранилище.

Усушку в пересчете на тесто, полученное из 100 кг муки, выражают по формуле

При подсчете затрат на усушку берут размер усушки gvс(в %) к массе горячего хле­ба, соответствующий средней продолжительности хранения хлеба на предприятии.

Потери хлеба в виде крошек и лома (Пкр) определяют взвешиванием хлебных отхо­дов, образовавшихся в течение смены при выбивке хлеба из форм, транспортировке его в экспедицию и укладке на вагонетки. Потери в пересчете на тесто, приготовлен­ное из 100 кг муки

где gкp— масса крошек и лома на 100 кг остывшего хлеба, кг.

При выработке штучного хлеба неточность массы отдельных изделий может ска­заться на величине выхода готового продукта. Потери от неточности массы изделий (Пшт) проверяют, взвешивая 1 ...2 вагонетки с хлебом перед отправкой в торговую сеть, одновременно подсчитывают количество штук изделий на вагонетке или взвешивают около 100 шт. изделий и подсчитывают среднюю массу 1 шт. Потери от неточности массы в пересчете на тесто, приготовленное из 100 кг муки:

где gшт — среднее отклонение от стандартной массы изделия, %.

Потери от переработки брака в пересчете на тесто, полученное из 100 кг муки:

Определение объемного выхода хлеба. Объем­ным выходом хлеба называется объем хлеба в см3, отнесенный к 100 кг муки с влажностью 14,5%. Мука с нормальной силой и хорошей газообразую­щей способностью дает хлеб с высоким объемным выходом. Объем формовых хлебцев определяют при помощи специального прибора, замеряя объ­ем мелких зерен, вытесненных хлебцем из ящика объемометра (рис. 7.2).

В малый верхний ящик прибора 3 насыпают зерно всегда с одинаковой высоты — 10 см от верх­ней кромки ящика. Сравнивают поверхность зерна линейкой, избыток зерна удаляют через нижний ящик 2 и заслонку 1. Затем опрокидывают верх­ний ящик и ссыпают зерно в ковш. Объем зерна в ковше равен объему ящика. Часть зерна из ковша высыпают снова в ящик 3, помещают туда же один из формовых хлебцев и насыпают в ящик зерно из ковша с избытком. Поверхность зерна опять сравнивают линейкой, ссыпая в нижний ящик избыток зерна и остаток зерна в ковше. Затем подставляют под нижний ящик мерный цилиндр емкостью не менее 1000 см3, открывают задвижку и определяют объем зерна, вытесненного хлебом из малого ящика, то есть объем хлеба.

Объем каждого хлеба измеряют дважды. Расхождение результатов между парал­лельными определениями не должно превышать 5%. Объемный выход хлеба подсчи­тывают по формуле

Таблица 7.9

Ориентировочные нормы объемного выхода хлеба и его расплывчатости

где V — объем лучшего по совокупности признаков хлебца, см3; 374 — масса муки (влажностью 14,5%), израсходованной на выпечку одного хлебца, г.

Объемный выход выражают с точностью до 1 см3. Отношение наибольшей высоты хлеба к его среднему диаметру h/dхарактеризует расплывчатость хлеба, зависящую от силы муки: чем сильней мука, тем больше отношение h/d.Средний диаметр хлеба на­ходят, измеряя по нижней корке его диаметр в двух противоположных направлениях. Из двух измерений берут среднюю величину. Высоту и диаметр хлеба выражают в мил­лиметрах.

Ориентировочные нормы объемного выхода хлеба и его расплывчатости h/dдля разных сортов муки удовлетворительного качества, приведены в табл. 7.9.

Определение хлебопекарных свойств ржаной муки по экспресс-выпечке. Экспрес­сным способом определения хлебопекарных свойств ржаной муки является колобковая выпечка. Колобок готовят, замешивая тесто из 50 г муки и 41 см3 воды комнатной температуры до однородной консистенции. Тесто сразу формуют в шар и выпекают в течение 20 мин при температуре пекарной камеры 230°С. После выпечки колобок органолептически исследуют, определяя его внешний вид, окраску корки и состоя­ние мякиша. Форма колобка, полученного из муки с нормальными хлебопекарными свойствами, правильная, с незначительными подрывами. Мякиш такого колобка до­статочно сухой, корка серого цвета. Колобку из муки с повышенной автолитической активностью свойственна темная корка, липкий и темный мякиш, у нижней корки наблюдаются значительные подрывы. Способ определения хлебопекарных свойств ржаной обойной муки экспрессным методом выпечки нашел широкое применение на наших предприятиях, несмотря на свою субъективность.

Определение автолитической активности ржаной муки по автолитической пробе (стан­дартный метод). Болтушку, полученную из ржаной муки и воды, прогревают при температуре, близкой к температуре мякиша выпекаемого хлеба. При этом проис­ходит автолиз сложных веществ муки, в основном крахмала. Болтушку после автолиза фильтруют, в фильтрате определяют содержание водорастворимых веществ, пересчи­тывая его на абсолютно сухую муку. Мука ржаная обойная с нормальной автолитической активностью образует в условиях опыта до 55% водорастворимых веществ, считая на абсолютно сухую муку, а ржаная обдирная— до 45...50%. Содержание водораство­римых веществ в фильтрате определяют при помощи прецизионного (РПЛ) или лабо­раторного (РЛ) рефрактометров. Рефрактометры применяют и для других анализов, производимых хлебозаводскими лабораториями, поэтому ниже приведены основные сведения об их устройстве и работе.

Принцип работы рефрактометров и их устройство. Рефрактометры любой системы применяют для определения показателя преломления раствора или жидкого веще­ства. Световой луч, переходя из одной среды в другую, отклоняется от первоначаль­ного направления (рис. 7.3), если оптическая плотность этих сред неодинакова. Такое явление называется преломлением, или рефракцией, света.

Показателем, или коэффициентом, преломления (рефракции), служит отношение синуса угла падения светового луча к синусу угла его преломления

Показатели преломления различных веществ колеблются от 1,30 до 1,80. Показатель преломления раствора зависит от его температуры, химической природы растворенного вещества и его концентрации. При одной и той же температуре показатель преломления раствора определенного вещества зависит только от его концентрации. На этой зависи­мости основано применение рефрактометров для определения концентрации растворов. В рефрактометрах показатель преломления вещества определяют по предельному углу преломления, при котором свет претерпевает полное внутреннее отражение.

Прецизионный рефрактометр применяют для определения концентрации саха­ристых растворов в пределах от 0 до 30%. Точность отсчета 0,02...0,04%. Шкала этого рефрактометра разделена на 102 одинаковых условных деления, соответствующих ко­эффициенту преломления от 1,3330 до 1,3810 или от 0 до 30 по сахарозе. Ниже описан рефрактометр прецизионный РПЛ-1 (рис. 7.4). В настоящее время широко применя­ется также вторая модель прецизионного лабораторного рефрактометра РПЛ-2 с вер­тикально расположенной зрительной трубой.

Источником света при работе с рефрактометром служит дневной свет или электро­лампа мощностью 75... 100 Вт, помещенная на расстоянии 0,5...0,7 м от прибора.

Перед началом работы прибор устанавливают на нуль. Для этого на середину ниж­ней призмы наносят оплавленной стеклянной палочкой 1...2 капли дистиллирован­ной воды. Закрывают створки камеры, открывают заслонку освещающей призмы 2 и, установив отсчетный барабан на нуль, наблюдают поле зрения. Вращая кольцо компенсатора 4, добиваются уничтожения радужной окраски. Четкая линия раздела между темной и световой частью поля зрения должна проходить через нулевое деление шкалы. Если это не наблюдается, то линию раздела совмещают с нулевым делением следующим образом: повертывают на один оборот винт отсчетного барабана 5, и при­держивая левой рукой отсчетный барабан в нужном положении, вращают шайбу до совмещения линии раздела с нулевым делением шкалы. После этого, придерживая от­счетный барабан и шайбу, завинчивают винт. При­бор рассчитан на температуру 20°С.

Перед началом установки прибора через обоймы призм 1, 2 пускают ток воды температурой 20°С, на­блюдая, чтобы температура призмы во время опытов не изменялась. Если прибор был установлен на нуль при температуре 20°С, а испытание проводилось при другой температуре, то в показание прибора вводят поправку, пользуясь специальной таблицей.

Можно работать без поправки, если при установке прибора температура дистиллированной воды была одинакова с температурой помещения и раствора, что гораздо удобнее для расчета результатов.

Испытание раствора на прецизионном рефракто­метре. Устанавливают отсчетный барабан на нуль, на сухую и чистую измерительную призму рефрак­тометра помещают 1...2 капли исследуемого рас­твора и наблюдают положение линии раздела на шкале. Если линия раздела находится между двумя какими-либо делениями, то, вращая отсчетный ба­рабан, доводят линию раздела до ближайшего ниж­него деления шкалы. Полученный по шкале отсчет записывают как целые единицы, прибавляют к не­му как десятые доли число делений, стоящее на отсчетном барабане против указанной черты. Про­цент сухих веществ определяют по табл. 7.10

Таблица 7.10

Определение процента сухих веществ

(продолжение)

Испытание раствора при помощи лабораторного рефрактометра. Лабораторный реф­рактометр (рис. 7.5) применяют обычно для определения содержания сухих веществ в концентрированных сахарных растворах, но его можно использовать и для определе­ния автолитической активности муки. Лабораторный рефрактометр менее точен, чем прецизионный, точность показаний его до 0,1...0,2%, но более удобен, так как содер­жание сухих веществ указывается в нем непосредственно на шкале 4 прибора.

Перед началом работы рефрактометр проверяют, помещая на нижнюю призму кап­лю дистиллированной воды. В окуляр 6 при вращении головки видна горизонталь­ная пунктирная линия, которая в этом случае должна совпадать с нулевым делением, в противном случае регулируют рефрактометр специальным ключом.

Для определения сухих веществ на нижнюю призму 3 наносят 1...2 капли исследуе­мого раствора, после чего верхнюю призму 2 закрывают. Передвигая окуляр 6, нахо­дят резкую границу между темной и светлой частью поля, совмещают ее с пунктирной линией и производят отсчет процентного содержания сухих веществ по шкале 4 при­бора.

Порядок определения автолитической активности муки. На технических весах взве­шивают вместе со стеклянной палочкой фарфоровый стакан емкостью около 50 см3 (высота стакана около 7 см, диаметр около 3,5 см). В стакан отвешивают ровно 1 г испытываемой муки и добавляют пипеткой 10 см3 дистиллированной воды, тщатель­но перемешивая смесь палочкой. Одновременно проводят анализ трех образцов муки с параллельными определениями, подготавливая 6 стаканчиков, гнезда бани вставляют стаканчики, содержащие по 10 см3 во­ды. Уровень жидкости в стаканчиках должен быть на 0,75 см’ ниже уровня воды в бане. Нагревание продолжается 15 мин, первые 2...3 мин содержимое стакана помешивают палочкой для равномерной клейстеризации крахмала. По окончании клейстеризации стаканчики накрывают воронкой, чтобы за­держать испарение воды. Через 15 мин после начала нагрева­ния стаканы одновременно вынимают из бани, в каждый из них доливают пипеткой по 20 см3 дистиллированной воды. Содержимое стакана энергично перемешивают и охлаждают до комнатной температуры. Затем ставят каждый стакан на технические весы и, добавляя в него по каплям дистиллиро­ванную воду, доводят массу содержимого в стакане до 30 г. После этого содержимое стакана перемешивают до появле­ния пены и фильтруют через пористый бумажный фильтр, сливая на фильтр жидкость над осадком. Осадок на фильтр не переносят. Первые две капли фильтрата отбрасывают, по­следующие капли сразу наносят на призму прецизионного рефрактометра и производят отсчет.

По рефрактометрической таблице находят процент во­дорастворимых веществ в фильтрате и, умножив его на 30, определяют процент водорастворимых веществ в воздушно­сухой муке (масса мучной болтушки по условиям опыта в 30 раз больше, чем масса взятой муки).

Содержание водорастворимых веществ в муке (в пересчете на абсолютно сухую муку) определяют по формуле

где а — содержание водорастворимых веществ в воздушно-сухой муке, %; W— влаж­ность муки,%.

Результат выражают с точностью до 1%. Расхождение между параллельными опре­делениями должны быть не более 2%.

Другие способы определения хлебопекарных свойств ржаной муки. Для оценки хле­бопекарных свойств ржаной муки применяют прибор амилограф, представляющий собой вискозиметр, регистрирующий вязкость водно-мучной суспензии в процессе ее прогревания от 25 до 92°С. В начале прогревания вязкость суспензии несколько пони­жается, начиная с температуры 50°С вязкость возрастает вследствие клейстеризации крахмала, а затем снова падает в результате амилолиза. Вязкость водно-мучной смеси, приготовленной из муки с высокой автолитической активностью, снижается очень быстро, что отражается на высоте амилограммы, вычерчиваемой самописцем прибо­ра. Высокая амилограмма свидетельствует о хороших хлебопекарных свойствах муки.

Можно испытывать хлебопекарные свойства ржаной муки и более быстрым спосо­бом. Водно-мучную смесь нагревают электроконтактным способом до температуры 75°С и испытывают затем на автоматизированном пенетрометре. Величина показания прибора обратно пропорциональна значению автолитической активности муки.

Хлебопекарные свойства ржаной муки предложено определять также и «холодным» методом, испытывая на пенетрометре ржаное тесто после 35...60 мин автолиза при температуре 30°С. Этот способ рекомендуется для испытания ржаной муки с повы­шенной автолитической активностью, например муки из проросшего зерна, так как описанные выше «горячие» способы слишком чувствительны к пророслости ржи.