Технологические потери и затраты

Потери муки от приёма её до начала приготовления теста — П_м. Потери муки до замешивания теста складываются из потерь в виде распыла при приемке муки, её хранении и прохождении по мучным линиям, из отходов с просеивательных устройств и от выбоя мешков при тарном хранении.

Средняя величина потерь муки в складах бестарного хранения составляет 0, 02%, в складах тарного хранения - 0, 1%, из них выбросы в атмосферу мучной пыли при бестарном хранении муки - 0, 024 кг/т хлеба, тарном - 0, 043 кг/т хлеба. Строительство и использование складов бестарного хранения вместо складов для хранения муки в таре снижает размер механических потерь муки в среднем до 0, 08%. На предприятиях, где не внедрено бестарное хранение муки, потери её на распыл могут быть уменьшены установкой аспирационных устройств. Для снижения потерь в тарных складах необходимо аккуратно засыпать муку, выворачивая и встряхивая мешки над приемной воронкой (в мешке остаётся 40-50 г муки); устанавливать пылесосы над загрузочной воронкой; предохранять мешки с мукой от повреждения и намокания; обеспечить герметизацию оборудования в мучных линиях. На крышках шнеков, силосов, просеивателей должны быть зажимы, а между корпусом оборудования и крышкой уплотняющие прокладки.

При бестарном хранении муки также герметизируют оборудование, над мучными силосами устанавливают фильтры, во всех пылящих точках организуют отсосы мучной пыли с помощью вентиляторов, пыль собирают в отстойники и используют, как и обычную муку. Автомуковозы при разгрузке тщательно освобождают от муки.

Наибольшее сокращение потерь муки на хлебозаводах достигается при организации центральной аспирационной системы с подключением к ней складских бункеров завода и отдельных видов пылевыделяющего технологического оборудования. Для управления этими системами возможна установка одного фильтра на группу мучных силосов (бункеров).

Одним из путей значительного сокращения потерь сырья является использование нового типа транспортирующих устройств на основе гибких спиральных элементов (например, Ш2-ХМЖ). В этих устройствах отсутствует избыточное давление воздушной мучной смеси и тем самым исключен выброс её в окружающую среду. Кроме того, эти устройства являются герметичными конструкциями.

Механические потери теста и муки при приготовлении и разделке теста — П_т.мех. При приготовлении полуфабрикатов (опары, заквасок, теста и пр.) и при разделке теста (деление, округление, закатка, промежуточная и окончательная расстойка) происходят механические потери тестовой «крошки» и распыливающейся муки, которые по их санитарному состоянию не могут быть использованы в хлебопекарном производстве.

По данным ВНИИХП, при изготовлении полуфабрикатов с использованием тестоприготовительных агрегатов величины П_т.мех лежат в пределах от 0, 03 до 0, 05%, а при приготовлении полуфабрикатов в дежах — от 0, 04 до 0, 06% к 100 кг массы муки, принятой на склад, и зависят от состояния оборудования, техники его обслуживания.

Снижение П_т.мех возможно путем улучшения реологических свойств теста и состояния соответствующего оборудования и применения сборников для тестовых «крошек» и распыла муки до того, как они уже утратят санитарную допустимость их использования. Для сокращения величины этих потерь дежи закрывают крышками, мучную пыль при замесе в машинах периодического действия отсасывают с помощью вентилятора, а затем используют как обычную муку, избегают переполнения дежей, бродильных аппаратов и воронок тестом, устанавливают сборники и поддоны под тестомесильными и тестоделительными машинами и тестовыми транспортерами, чтобы тесто не попадало на пол. Устраняют также потери теста через неплотности между деталями делительной машины и другого оборудования, тщательно зачищают рычаг месильной машины и стенки дежи после замеса теста. Замена тестомесильных машин с подкатными дежами тестоприготовительными агрегатами значительно сокращает распыл муки и потери полуфабрикатов.

Использование обдувки тестовых заготовок воздухом при разделке, пропитка транспортерных лент гидрофобными жидкостями, обработка их полимерными покрытиями снижают размер потерь в среднем на 0, 01%. В настоящее время освоен выпуск материалов с низкими энергетическими свойствами рабочих поверхностей, например, фторопласт, используемых при транспортировании и расстойке тестовых заготовок.

Суммарные потери муки в ТЗ для формового хлеба в период от замеса до посадки в печь составляют: из ржаной муки 0, 054—0, 065%: из муки пшеничной высшего, I и II сортов - 0, 042-0, 045%.

Затраты сухих веществ при брожении полуфабрикатов — З_бр. В процессе приготовления полуфабрикатов (жидких дрожжей, опары, теста и др.) часть сухих веществ расходуется на брожение. Это та часть сахаров муки, которая будет сброжена дрожжами в СО₂ и спирт, а молочнокислыми бактериями – в молочную и уксусную кислоты. СО₂ практически полностью будет потерян при брожении, за исключением той части, которая образует с водой угольную кислоту. При обминке он весь утрачивается. Спирт будет теряться на разных стадиях (при приготовлении теста и выпечке заготовок) в разной степени. Потери летучих кислот происходят в основном не в тесте (т.к. его температура 30 ⁰С), а при выпечке и в первые часы хранения выпеченного хлеба. Потери влаги за счёт высыхания поверхностных слоёв полуфабрикатов можно свести к нулю, если брожение и расстойка будут происходить в герметизированных емкостях или в камерах, в которых влажность среды поддерживается равной влажности теста.

Затраты сухих веществ при брожении полуфабрикатов зависят от активности дрожжей, длительности тестоприготовления, от интенсивности и продолжительности брожения, а также температуры этих фаз, на что влияет способ приготовления теста.

Известно, что при обычном опарном способе приготовления теста затраты на брожение составляют около 2, 5-3, 5% к массе муки. С этой цифрой принято сравнивать затраты при других способах приготовления теста.

Так приготовление теста на большой густой опаре позволяет снижать затраты при брожении на 0, 2-0, 5 %, на жидких опарах на 0, 8-1, 0 %, а при приготовлении теста однофазным способом на 1, 1-1, 5 %.

Для того, чтобы затраты при брожении не превышали оптимальных значений, необходимо строго соблюдать установленный режим приготовления теста, не допуская увеличения продолжительности созревания полуфабрикатов и повышения их температуры. Свести эти затраты к нулю невозможно, поскольку необходимо способствовать накоплению продуктов брожения, которые обеспечили бы получение вкусного и ароматного хлеба. Поэтому с целью интенсификации тестоприготовления не следует полностью устранять стадию брожения.

Общую сумму затрат веществ за время приготовления и расстойки теста определяют в полуфабрикатах из пшеничной муки по содержанию спирта, по которому можно судить и о количестве образовавшегося углекислого газа, и о затрате сухих веществ на их образование; из ржаной муки - спирта и летучих кислот, пересчитываемых на содержание уксусной кислоты (в %).

Расход сухих веществ на брожение (С_сух., %) рассчитывают по формулам.

Для пшеничного теста:

С_сух. = ,

для ржаного теста:

С_сух. = ,

 

где С - содержание спирта %; W_m - влажность теста после его замешивания, %; Л_к— 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 уксусной кислоты на эквивалентное количество спирта.

Затраты на брожение (З_бр в кг) рассчитываются по количеству спирта или по расходу сухого вещества по формуле:

З_бр. =

где 0, 95 - коэффициент пересчета количества спирта на эквивалентное количество углекислого газа; М_с - масса сырья, израсходованного на приготовление теста из 100 кг муки по рецептуре, кг.; т_р - расход муки при разделке теста, приготовленного из 100 кг муки (равняется q_разд.), кг.

По данным, установленным ВНИИХПом по 11 видам хлебобулочных изделий, средние для отдельных видов изделий численные значения З_бр, выраженные по затрате сахара в процентах к сухим веществам теста, находились в пределах от 2, 5 до 3, 7%.

Затраты муки при разделке теста — З_разд. Мука, расходуемая на подсыпку при разделке ТЗ, не принимает участие в созревании теста. Масса теста при разделке его с применением муки увеличивается только в результате расхода её на подсыпку. Затрачиваемая на это мука не поглощает и не связывает того количества воды, которое она связала бы в процессе приготовления и брожения теста, а, следовательно, не дает того же выхода теста и хлеба. Поэтому считается, что при расходовании муки для разделки уменьшается выход теста.

Эта потеря будет выражаться в разнице между массой теста, которая получалась бы из этой муки, оставшейся на сформованных изделиях.

Расход муки для разделки теста определяется по разности между её количеством, взятым для указанной операции в начале смены, и количеством, оставшемся неиспользованным в конце смены.

В случае разделки теста без подсыпки муки (на воде, масле или специально обработанных линиях) З_разд исключается при расчете выхода хлеба.

Анализ данных предприятий показал, что цифры, характеризующие расход муки на разделку, имеют большой разброс.

Такая неоднородность в расходе муки на разделку может зависеть от хлебопекарных свойств муки, фактической влажности теста, состояния оборудования и техники его обслуживания. Средние значения З_разд. по данным предприятий составили для подового хлеба украинского нового — 0, 8% к массе переработанной муки, для подового хлеба из пшеничной муки I сорта - 0, 6%, для батонов нарезных из муки пшеничной I сорта - 0, 6%. При разделке теста для формовых сортов хлеба эти затраты весьма низки и не учитываются при расчете выхода хлеба.

Некоторые виды подовых изделий должны иметь мучнистую корку, что требует на разделку значительного расхода муки. Однако в остальных случаях подсыпка муки нужна лишь для того, чтобы устранить прилипание теста. Затрата пшеничной сортовой муки на подсыпку при разделке теста может быть или совсем устранена или резко снижена путем обдувки разделываемого теста и путем покрытия рабочих поверхностей разделочного и транспортного оборудования соответствующими антиадгезионными гидрофобными покрытиями.

Затраты на упек — З_уп. В процессе выпечки масса выпекаемых тестовых заготовок уменьшается вследствие испарения из них части воды (95%) и небольших количеств легко летучих сухих веществ (спирт, летучие кислоты и др.) (5%), при этом на поверхности выпекаемой тестовой заготовки образуется корочка. Чем больше величина упёка, тем больше толщина корки и лучше по вкусу и аромату хлеб.

Разность между массой тестовой заготовки в момент её посадки в печь (q _тз) и массой горячего хлеба в момент его выхода из печи (q_г.хл) и отражает упек, а точнее массу упека (q_уп). Масса упека выражается в процентах к массе тестовой заготовки по формуле

q _уп = (q_тз – q_г.хл)100/ q_тз

На хлебопекарных предприятиях q_уп определяется взвешиванием выпекаемой тестовой заготовки непосредственно перед её загрузкой в печь (это величина q _тз ) и её же (точнее хлеба из неё) в момент выхода из печи (величина q_г.хл).

Численное значение З_уп (в кг) определяется по формуле

З_уп = q _уп [ q _т - (П_м + П_т.мех + З_бр + З_разд)] /100.

Упек — крупнейшая по размерам затрата хлебопекарного производства. Естественно, что чем больше 3_уп, тем соответственно ниже выход хлеба q_хл.

Установлено, что затраты при выпечке (З_уп.) по видам изделий очень различные и зависят не только от самого упека, но и от выхода теста, от потерь и затрат на предыдущих стадиях технологического процесса, от конструкции и условий эксплуатации печи.

В среднем при выпечке подовых изделий упек составляет 11-13% к массе перерабатываемой муки. Снижение упека на 0, 5% экономит около 2, 5 кг муки на 1 т. выпекаемого хлеба. Для снижения упека поддерживают рациональный режим выпечки изделий, обеспечивают достаточное увлажнение заготовок в начале выпечки и опрыскивание изделий перед выходом из печи (последняя операция снижает упек на 0, 5%).

Разница между верхними и нижними пределами упека составляет для всех сортов 0, 88-2, 4%.

Упек по одноименным видам изделий, выпекаемых в печах разных конструкций, имеет различия в пределах 0, 1-1, 23%.

Установлено, что увеличение q_уп влечет за собой известное снижение усыхания хлеба и З_{ус общ}.

У ржаного хлеба снижение упека на 1% увеличивает выход на 1, 8% и повышает усушку примерно на 0, 3%.

Затраты на усыхание хлеба после его выпечки — З_{ус о6щ}. Усушка хлебобулочных изделий составляет в среднем 2-4% к массе горячего хлеба. С усыханием хлеба связаны два раздельно приводимых вида затрат — З_укл и З_ус. Обе эти затраты отражают снижение массы выпеченного хлеба: З_укл — в период с момента выхода его из печи до укладки на вагонетки, а З_ус — в период последующего его хранения на вагонетках или других устройствах.

Однако причиной снижения массы хлеба в обоих периодах является его усыхание, сопровождающееся потерей до 98% воды.

Для контроля и расчета выходов было принято среднее значение q_укл, равное 0, 7%. При этом следует учитывать, что сроки хранения хлеба с момента выхода из печи установлены: для хлеба из ржаной обойной, ржаной обдирной, ржано-пшеничной, пшепично-ржаной и пшеничной обойной муки — до 14 ч; для хлеба из пшеничной сортовой муки и хлебобулочных изделий массой более 200 г — 10 ч и для мелкоштучных изделий массой 200 г и менее — 6 ч.

За эти сроки хранения значения q_yc находились в пределах от 3, 4 до 4%.

Сумма этих двух показателей (q_yc + q_укл) и будет величиной q _ус.общ, выражающей общую массу усушки в процентах к массе хлеба в момент его выхода из печи.

Зная численное значение q _ус.общ, можно рассчитать и значение З_ус.общ по формуле

З_ус.общ = q_ус.общ [q_т - (П_м + П_т.мех + З_бр + З_разд + З_уп)] / 100.

Потери хлеба в виде крошки и лома — П_кр. При выбивке хлеба из форм, при выходе подового хлеба и булочных изделий из печи, при транспортировании их и укладке на лотки, вагонетки и другие устройства часть продукта теряется в виде крошек и лома, которые по их санитарному состоянию непригодны для переработки.

Массу этой потери q_кр выражают в процентах к массе уже остывшего хлеба. Значение же показателя П_кр выражают в размерности выхода теста и рассчитывают по формуле

П_кр = q_кp [q_T - (П_м + П_т.мех + З_бр + З_разд + 3_yс.общ)] / 100.

По данным предприятий о потерях в виде крошки, обобщенным и статистически обработанным средние размеры П_кр по группам изделий составляют:

o хлеб ржаной, из пшеничной обойной муки, формовой - 0, 024%;

o хлеб пшеничный из муки высшего, I и II сортов - 0, 033%;

o хлеб пшеничный подовый, батон нарезной из муки пшеничной I сорта - 0, 027%.

Потери в виде крошки при выбивке хлеба из форм снижаются при обработке форм термостойкими полимерными покрытиями (например, силиконовыми).

Потери от неточности массы штучных хлебных изделий — П_шт. При выработке штучного хлеба неточность массы отдельных изделий может отразиться на величине выхода готового продукта.

Выработка штучного хлеба сопряжена с неточностью дозирования сырья, колебаниями его влажности, которая накладывается на неточность работы делительных устройств, производством изделий на различных печах и хранением их в различных условиях. Анализ данных предприятий об отклонениях массы изделий показывает их незначительные значения, соответствующие нормативной документации.

Для снижения этих потерь применяют меры для повышения точности работы делительных машин, систематически контролируют и регулируют массу заготовок, следят за величиной упека и усушки.

Средние значения q_шт, принимаемые при контроле и расчете выхода штучного хлеба и булочных изделий, следующие: для хлеба из ржаной муки и смеси муки пшеничной и ржаной — 0, 4%; для хлеба из пшеничной муки I и II сортов — 0, 5% и для батонов нарезных и городских булок — 1%.

Величины П_шт (в кг) рассчитываются по формуле

П_шт – q_шт [q_T - (П_м + П_т + 3_6р + З_разд + З_уп + З_укл + З_ус + П_кр+З_ус.о6щ)]/100.

Потери при переработке брака хлеба — П_пер.бр. При переработке бракованных изделий в крошку, мочку, панировочную муку часть сухого вещества теряется. Поэтому, определяя расчетный выход продукта, следует учитывать потери при переработке брака (0, 02-0, 03% к массе муки).

Для определения размеров этой потери рассчитывают значения таких показателей, как Бр — масса забракованного хлеба, выраженная в процентах к общей массе холодного (а значит, и соответственно усохшего до отправки с хлебозавода) хлеба, выработанного за рассматриваемый период; q_пер.бр = БрЕ, где Е — коэффициент уменьшения массы бракованного хлеба в процессе его переработки.

По данным ВНИИХПа, численное значение Ев среднем равно 0, 05. При этом размер П_пер.бр для основных сортов хлебобулочных изделий составляет в среднем 0, 02%.