Архив статей журнала
Ферментация хлебного теста является ключевым этапом в процессе производства хлебобулочных изделий, оказывающим существенное влияние на качество готового продукта. Оптимизация данного процесса с помощью автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) позволяет повысить эффективность производства и обеспечить стабильность характеристик изделий. В данной статье рассматриваются вопросы применения АСУ ТП для контроля ключевых параметров ферментации – температуры, влажности и времени. Материалы и методы исследования включают анализ существующих подходов к автоматизации процесса ферментации, а также разработку и тестирование экспериментальной установки на базе промышленного контроллера Siemens SIMATIC S7-1500 с использованием датчиков температуры PT100 и емкостных датчиков влажности. Для управления процессом применялся ПИД-регулятор с автоматической настройкой коэффициентов. Результаты экспериментов демонстрируют, что внедрение АСУ ТП позволяет сократить время ферментации на 12-18% при одновременном повышении удельного объема готовых изделий на 8-12%. Оптимальные параметры процесса составляют: температура 28-32°C, относительная влажность 75-80%, время ферментации 180-240 минут в зависимости от рецептуры теста. Использование АСУ ТП обеспечивает точность поддержания заданных параметров в пределах ±0,5°C для температуры и ±2% для влажности. Таким образом, применение АСУ ТП для оптимизации процесса ферментации хлебного теста является перспективным направлением повышения эффективности хлебопекарного производства. Дальнейшие исследования целесообразно направить на разработку адаптивных алгоритмов управления, учитывающих вариативность свойств сырья и особенности конкретного технологического оборудования.
В статье представлен анализ современных тенденций автоматизации процессов производства хлебобулочных изделий. Рассмотрены ключевые направления развития автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) в хлебопекарной промышленности, включая внедрение робототехнических комплексов, интеллектуальных сенсорных систем и технологий машинного зрения. На основе обзора актуальных исследований выделены основные преимущества автоматизации, связанные с повышением эффективности производства, обеспечением стабильности качества продукции и оптимизацией затрат. Проанализированы факторы, ограничивающие темпы автоматизации хлебопекарных предприятий, в том числе высокая стоимость оборудования и недостаток квалифицированных кадров. Предложена перспективная концепция «Хлебозавод 4.0», основанная на комплексной цифровизации производственных процессов и внедрении киберфизических систем. Подчеркнута необходимость разработки научно обоснованных методов проектирования и эксплуатации автоматизированных хлебопекарных комплексов с учетом специфики технологических процессов и требований к качеству готовой продукции. Сделан вывод о значительном потенциале дальнейшей автоматизации хлебопекарной отрасли и целесообразности проведения междисциплинарных исследований на стыке пищевой инженерии, робототехники и информационных технологий.