20.3. Технологічна схема виробництва хліба та основне устаткування

Сучасні технологічні лінії виробництва хліба складаються з трьох основних дільниць: склад борошна та дільниця для зберігання і підготовки додаткової сировини, основне вироб­ництво та хлібосховище. Послідовність та найменування техно­логічних операцій подано на узагальненій функціональній схемі хлібопекарського виробництва, що було зображено на рис. 20.4. За цією схемою основна та додаткова сировина для випічки хліба борошно, вода, сіль, дріжджі, різноманітні збагачувачі (сироват­ка, соєве борошно, цукор та іи.) та поліпшувачі (поверхнево-ак­тивні речовини), окислювачі, тощо відповідним чином приво­дять у такий стан, який дозволяє дозувати і використовувати їх для виготовлення тіста. Борошно, воду, дріжджі, сіль дозують в точному співвідношенні, що визначені рецептами. Дозування дріжджів змінюють в залежності від способу тістознавства і якості борошна. Введення в рецептуру поліпшувачів визна­чається якістю борошна способом тістознавства. З функціональ­ної схеми не важко встановити, що виробництво хліба пов'язано з переробкою багатокомпонентної сировини.

Незважаючи на порівняно просту принципову функціональну схему виробництва хліба, процес досить складний і визначається великою кількістю фактів, які по-різному і не завжди певним чи­ном впливають на якість одержуваного хліба на різних стадіях виробництва.

739

Структурна схема технологічного процесу виробництва пше­ничного хліба опарним способом на рідких дріжджах наведена на рис. 20.6.

Борошно з млинів постачають на хлібзавод авто муковозами, а потім пневмо чи аєрозольтранспортом подають до силосів для зберігання. При подачі на виробництво борошно просіюють та зважують на автоматичних вагах, після чого воно надходить до виробничих бункерів для утворення оперативного запасу. Додат­кова сировина доставляється спеціалізованим автотранспортом. При надходжені сировини в рідкому стані вона подається насоса­ми до ємностей для зберігання. Якщо сировина надходить в сухо­му стані (наприклад сіль, або цукор), то її розчиняють у спеціаль­них установках і зберігають в ємностях. Вся додаткова сировина потім надходить трубопроводами до видаткових ємностей і звідти через дозуючи пристрої — на замішування напівфабрикатів тіста.

Для виробництва хліба та булочних виробів типовими проек­тами передбачено встановлення потокових комплексно-механізо-ваних та механізованих ліній. Сюди входять: тістоприготуваль-ний агрегат, ділильник, округлювач, формуючи машини, та ін.

Для приготування тіста безперервим способом використову­ють тістовиготовлюючі агрегати бункерного типу, а також агре­гати для приготування тіста на рідкому напівфабрикаті. Після замішування протягом 9... 10 хв. опара шнековими живильника­ми подається трубопроводом до однієї із секцій бункера для бродіння. Завантаження секції бункера опарою може здійснюва­тись зверху або знизу.

Після 4...5-ти годинного бродіння опару нагнітають через до­затор до тістомісильної машини. Туди ж подають і залишки за рецептом борошна, води, соєвого розчину та інші компоненти. Замішування триває 10...12 хвилин. Потім тісто подають через живильник до лійки над ділильником.

Житнє тісто готують головочним способом на квасних або рідких заквасках. Головка — один із видів закваски з вологістю (48...49)%. При цьому можуть використовуватись ті жтістоприго-тувальні агрегати, або спеціально виготовлені для житнього тіста.

Надання шматкам тіста кульоподібної форми роблять після розподілу на округлювальних машинах з конічною, циліндрич­ною та плоскою робочою поверхнею.

Округлені заготовки вигримують в стані спокою на стрічко­вих транспортерах (5...8) хвилин. При цьому вони збільшуються

740

Рис. 20.6. Структурна схема технологічного процесу виробництва хліба спарним способом на рідких дріжджах

741

в об'ємі, поліпшуються їх фізичні властивості та структура тіста. Формування виробів здійснюють на фермових та закаточних ма­шинах після попереднього відстою. Виробам надають форми, відповідно до даного сорту хліба.

Для одержання хліба з належною шпаруватістю та об'ємним виходом потрібно надати тістовим заготовкам можливості збільшуватись в об'ємі та набути рівномірної шпаруватості при остаточному відстої. Остаточний вистій тіста здійснюється в різних конвейерних шафах. Для випікання хліба та булочних ви­робів використовують тунельні (наскрізні) печі, а також тупи­кові. Садіння та вивантаження виробів в тупикових печах здійснюється з одного боку, а в тунельних печах (наскрізних) — з різних боків. Для вироблення хліба на лініях з тунельними печа­ми монтуються конвейерні шафи.

На рис. 20.7 показана тунельна піч з рециркуляційним піді­грівом БН-25 і схема її обігрівання. Піч обладнана сітчастою кон­веєрною черінню (подоном) шириною 2100 мм, що розміщена на привідному.5 та на тяговому 24 барабанах утворюючи холосту 1 та верхню робочу 4 гілки, які перемішують заготовлені хліба справа наліво. Циліндрична ланка 7 7 з димною трубою призна­чена для спалювання газу.

Рис. 20.7. Тонельна піч БН-25 і схема її обігрівання

742

Завдяки рсциркуляційному вентилятору 15 верхньому 10 та нижньому 12, коробам 13 та трубам 7, нагрівальним каналам 9 тунельна пекарська камера 8 нагрівається. Зволожуючий прист­рій 22 призначено для подачі пари в пекарську камеру 8. Витяжні зонти 6 і 23 та вентилятор 21 відводять відпрацьований робочий агент з печі.

Автоматичний натяговий важільний пристрій 3 підтримує ве­личину натягу робочої гілки поду (черінки) в залежності від на­вантаження. На рис. 20.8 показано схему рециркуляційного обі­грівання тунельної печі.

Тунельні печі задовольняють вимогам поточного оезперерв-ного виробництва, дозволяючи автоматизувати процес заванта­ження та розвантаження продукції, організувати процес позон-ного нагрівання заготовок. Але мають і ряд недопіків: значна ма-лоємність важника, висока вартість виготовлення, тощо, у порівнянні з тупиковими печами.

На рис. 20.9 показано конструкцію тупикової печі, що виго­товлена із цегли, каркас якої скріплено металевими стягами. В ту­пиковій камері розміщений люлєчко-черінковий двохниточний конвейр 3. До двох ланцюгів с краном 140 мм через кожні три ланки підвішені 24 люльки 12. Конвейєр печі має два вали — пе­редній 2 — привідний, задній 6 — натяговий. Два додаткові сто­яки 9 і 11 для активного подогріву вказаних ділянок. Середовище пекарської камери зволожується парою за допомогою гребінок 4.

Для зменшення ветиляційних витрат в пекарській камері над заводом нижнього газоходу по всій довжені викладено цегляний поріг 10.

При випіканні перебігають різні взаємопов'язані процеси, пер­шопричиною яких є прогрівання тіста та викликаний ним внут-

743

Рис. 20.9. Тупикова піч ФТЛ-2

рішній тепломасообмін в тісті — хлібі та зовнішній — між тістом-хлібом та пароповітряним середовищем пекарської камери.

Під час випікання спочатку відбувається порівняно швидке збільшення об'єму тістової заготовки, а потім — поступове сповільнювання та падковите припинення його приросту. Бліда скоринка поступово змінює колір, набуваючи цілу гаму забарв­лення від слабкого кремового до коричневого.

Усередині, наприклад, круглого виробу, що випікається, ут­ворюються три прошарки, які одночасно змінюються за діамет­ром кулі: зовнішній — зневоднена до рівновагої вологості ско­ринка; середній, який лежить під скоринкою, та внутрішній про­шарок м'якушки, який поступово збільшується за рахунок відповідного зменшення нейтральної частини шматка непропєче-ного тіста. В кінці випікання на поверхні виробу утворюється хрустка скоринка, а під нею — пружно-властична м'якушка з по­ристою структурою.

Окрім фізичних явищ (прогрівання, тепломасообмін, змінен-ня об'єму та ін.) випікання супроводжується мікропроцесами, які відіграють важливу роль у перетворенні тіста в хліб та зумовлю­ють його харчові та смакові властивості.

744

Тістові заготовки, які після відстою мають температуру близь­ко ЗО °С і попадають у зволожене та нагріте газове середовище пе­карської камери, починають швидко прогріватись. На поверхні шматка тіста на початковій стадії випікання конденсується пара з навколишнього пароповітряного середовища, прискорюючи ним прогрівання тіста. Через деякий час температура поверхневого прошарку досягав температури точки роси, відповідної моменту припинення конденсації та початку випарювання вологи. Випа­рювання відбувається при атмосферному тиску, тому цей проша­рок прогрівається до 100 °С і при цій температурі залишається до моменту, коли випариться вся вода. Далі до закінчення випікання температура поверхні виробу буде безперервно зростати.

В зв'язку зі шпаруватою структурою тіста випарювання вологи з поверхневого прошарку відбувається не з якоїсь рівної площини (дзеркало випарювання, як на поверхні рідини), а обмеженого об'єму чи зони, які розміщуються під скориною по всьому периме­тру виробу. Вологопровідність тіста невелика, тому підведення во­логи з глибинних прошарків тіста до зони випарювання відстає від інтенсивного зневодження і зона випарюваня починає повільно по­глиблюватись до центру виробу, збільшуючи тим самим поступово товщину скорини. Товщина зони випарювання і всієї скорини зале­жить в основному від стану та розмірів шпар м'якушки хліба.

Зовнішній шар скорини, досягнувши рівноважної вологості, буде прогріватись до якоїсь середньої температури між темпера­турою м'якушки і температурою пароповітрянного середовища. Внутрішній прошарок скорини протягом всього періоду випікан­ня, як довго б воно не продовжувалось, не прогрівається вище 100 °С, тому що в ньому ще є вода.

Отже, при випіканні випарювання вологи відбувається при температурі 100 °С тільки в зоні випарювання, яка розташована на границі переходу м'якушки в скорину. Температура м'якушки наближається до 100 °С, причому прошарки, які лежать ближче до скорини мають температуру дещо вище, ніж центральні про­шарки. Таким чином, у тісті-хлібі виникає температурний граді­єнт, який викликає теплову течію, що спрямована від зовнішних прошарків до центральних.

Завдяки тепловій течії при випіканні відбувається волого-обмін між тістом-хлібом та пароповітряним середовищем пе­карської камери та внутрішнє переміщення вологи у хлібі. Обид­ва процеси протікають одночасно та взаємопов'язано.

745

Зовнішній вологообмін на початку випікання проявляється у вигляді поглинання вологи за рахунок конденсації пари води з се­редовища пекарської камери через нижчу температуру поверхні. В цей період випікаЕПія маса шматка тіста-хліба дещо збільшується. Після припинення конденсації починається випаровування вологи спочатку з поверхні, а потім із внутрішньої зони випарювання. Ча­стина пара із зони випарювання проривається через шпари скори­ни в пекарську камеру, а частина проникає в глибину виробу, де температура нижче 100 °С і там конденсується.

Внутрішнє перенесення у тісті-хлібі обумовлено двома факто­рами: наявністю теплового потоку, який викликає термодифузію вологи у вигляді рідини; виникненням градієнта вологості, який обумовлює концентраційну дифузію вологи також у виді рідини. Різниця концентрації вологи викликає її міграцію з вологих про­шарків до сухих. Одночасно волога із зони випарювання у ви­гляді пари частково виходить через шпарувату скорину до пе­карської камери, а частина також у вигляді пари проникає через зону випарювання до прошарку м'якушки, утворюючи в ньому зону конденсації.

Перелічені види міграції вологи приводять до зміни вологості хліба: в скорині вона досягає рівноваги, у прошарках зони випа­рювання стає нижчою, а у прошарках зони конденсації і далі за нею до центру виробу, вище початкової вологості тіста. До кінця випікання маса готового виробу зменшується у порівнянні з по­чатковою масою тістової заготовки на величину втрат в основно­му вологи (упік).

Мікробіологічні процеси при випіканні змінюються у міру прогрівання тіста-хліба. Дріжджі викликають інтенсивне спирто­ве бродіння при температурі 35 °С і продовжують його до 40 °С. При подальшому прогріванні бродіння згасає, а при 45 °С інтен­сивність його різко знижується. При 60 °С дріжджі відмирають.

Біохімічні процеси, що відбуваються в тісті-хлібі при випіканні, різноманітні і пов'язані з бродінням, яке викликають дріжджі та кислототворчі бактерії, та з активністю ферментів бо­рошна. Під впливом мікроорганізмів продовжується накопичен­ня в тісті-хлібі спирту, молочної кислоти та інших продуктів бродіння, які відіграють важливу роль в утворенні смаку та па­хощів хліба і забезпечують нормальний об'ємний вихід, досить високу пористість хліба. Ферменти борошна продовжують майже до кінця випікання гідролітичне розщеплення її компонентів, яке

746

доповнюється кислотним гідролізом. В результаті ферментатив­них процесів у тісті зростає кількість водорозчинних вуглеводів.

У перші хвилини випікання продовжується протеоліз білків, потім у зв'язку з інактивацією протеаз він згасає, чому також сприяє термічна денатурація білків. У зв'язку з цим кількість во­дорозчинних азотистих речовин у хлібі значно менша у порівнянні з їх початковим вмістом у тісті.

Під впливом теплоти скорина прогрівається від 130 °С у сере­дині до (160...180) °С на поверхні, в ній швидше ніж у м'якушці припиняються мікробіологічні та біохімічні зміни, але одночасно інтенсифікуються термічні процеси, в результаті яких декст-ринізується крохмаль, карамелізуються незброджений цукор і змінюються білкові речовини.

Інтенсивність забарвлення скорини пшеничного хліба в ос­новному зумовлена утворенням при високій температурі скорини меланоїдінів — темно забарвлених комплексних сполучень, які редукують цукор та амінокислоти. Меланоїдіни беруть участь не тільки в утворенні кольору скорини, але й обумовлюють смак та запах хліба.

Колоїдні процеси, які відбуваються при випіканні, дуже істотні, тому що власне з ними пов'язано перехід тіста у м'якуш­ку хліба. В температурному інтервалі (50...70) °С одночасно відбувається теплова денатурація білків та клейстеризація крох­малю. При цьому різко знижується гідрогаційна здатність білків. Поглинута ними при набуханні волога переходить до крохмалю, який клейстеризується. Денатурація білків в зазначеному діапа­зоні температур в основному припиняється, а клейстеризація продовжується практично до закінчення випікання. Перехід тіста у м'якушку відбувається не одночасно у всьому об'ємі шматка тіста-хліба, а починається з його поверхні і продовжується у гли­бину у напрямку до центру в міру підвищеня температури. Гра­ниця, що відокремлює тісто від м'якушки в кожний даний мо­мент випікання проходить по ізотермічній поверхні з температу­рою близько 70 °С. Однак ця температура не є оптимальною для утворення доброякісної м'якушки. Вирішальну роль на за­ключній стадії запікання відіграє клейстеризація крохмалю, яка перебігає уповільнено через малий вміст вологи у тісті. Практич­но утворення м'якушки з оптимальними структурно-механічни­ми властивостями завершується при температурі, близької до 100 °С.

747

Хлібосховище використовують, як накопичувач оперативно­го запасу продукції для своєчасного та повного забезпечення торговельних установ хлібом.

В механізованих хлібосховищах всі процеси від укладання хліба до лотків і завантаження контейнера до автомашини — ме­ханізовані.