СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЕЙ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
METHOD FOR CONTROLLING THE TECHNOLOGY OF OBTAINING BAKERY PRODUCTS

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к автоматизации технологических процессов, и может быть использовано в хлебопекарнях, на хлебозаводах для выпечки хлебобулочных изделий с применением теплонасосных технологий, в частности парокомпрессионного теплового насоса.
Известны многие способы производства хлебобулочных изделий [1. Ауэрман Л.Я. Технология хлебопекарного производства. – М.: Профессия, 2005. – 416 с.; 2. Апет Т.К., Пашук З.Н. Хлеб и хлебобулочные изделия. – Минск, 1997. –    255 с; 3. Цыганова Т.Б. Технология хлебопекарного производства. – М.: Дели, 2001, 4. Пащенко Л.П., Жаркова И.М. Технология хлебобулочных изделий. – М.: КолосС, 2008. – 391 с; А. с. СССР № 1690656, А 21 В 7/00], включающие смешивание муки, дрожжей, соли и воды, замес теста, брожение, разделку, формование, расстойку заготовок и выпечку хлеба.
Известные способы производства хлебобулочных изделий объединяет общий недостаток, в них не реализованы основные принципы энергосбережения, связанные с организацией рециркуляционных схем по материальным и энергетическим потокам; не созданы условия для утилизации и рекуперации вторичных энергоресурсов за счет рационального использования отработанных теплоносителей; не предусмотрено применение теплонасосных технологий в энергоснабжении энергоемких операций, что не создает реальных перспектив в значительном снижении энергозатрат на всех стадиях производства хлебобулочных изделий, прежде всего, включая расстойку, выпечку и охлаждение.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ управления производством хлебобулочных изделий (Пат. 2613283, А21D 8/00), предусматривающий непрерывное приготовление большой густой закваски и теста; брожение полуфабрикатов; деление теста на куски, их округление; расстойку тестовых заготовок в расстойном шкафу при температуре паровоздушной смеси 38–40°С и относительной влажности 80–85 %; выпечку хлебобулочных изделий в термомасляной поточной туннельной печи с секционной обогревающей рубашкой путем переменного четырехстадийного нагрева излучением при температуре: на первой стадии предварительного нагрева 100–120°С, на второй стадии нарастающего теплообмена 180–190°С, на третьей стадии интенсивного теплообмена 230–240°С и на четвертой стадии снижающейся интенсивности теплообмена 150–180°С и равномерным расходом воды на пароувлажнение на каждой стадии из расчета 5–7 л на 100–110 кг хлебобулочных изделий при относительной влажности паровоздушной смеси 75–80 %; охлаждение хлебобулочных изделий в кулере для конвективного охлаждения хлебобулочных изделий до температуры 20°C смесью охлажденного воздуха и насыщенного пара с температурой 15–18°C и относительной влажностью 85–90 % с отводом охлажденных хлебобулочных изделий на хранение; утилизацию парообразующейся в процессе выпечки смеси путем охлаждения в конденсаторе-рекуператоре и сбора конденсата; разделения собранного конденсата в аппарате с греющей рубашкой методом отгонки на воду и другие компоненты, в том числе спирт; получение насыщенного пара в парогенераторе и подготовку паровоздушной смеси; подготовку термомасла температурой 260–280°C в конденсаторе парокомпрессионного теплового насоса и его подачу в змеевик парогенератора и в секции обогревающей рубашки термомасляной поточной туннельной печи с возвратом в конденсатор в режиме замкнутого цикла; отвода отработанной паровоздушной смеси в испаритель парокомпрессионного теплового насоса с последующей подачей вместе с частью пара из парогенератора в кулер для конвективного охлаждения хлебобулочных изделий с образованием контура рециркуляции.
Однако использование одноступенчатого парокомпрессионного теплового насоса для подготовки теплоносителей в известном способе может привести к существенным энергозатратам, связанным с компрессионным сжатием хладагента для достижения высоких температур конденсации. Критические температуры известных рабочих сред холодильных машин, в зависимости от которых осуществляется выбор температуры конденсации паров хладагента в конденсаторе, достигаются при высоком давлении хладагента, что связано с увеличением мощности привода компрессора при одноступенчатом сжатии. В известном изобретении в качестве рабочего тела парокомпрессионного теплового используется фреон R 134, критическая температура которого составляет 101,5°C. Это свидетельствует о том, что процесс рекуперативного нагревания термомасла в конденсаторе теплового насоса до заданной температуры маловероятен.
Известный способ не обеспечивает точность и надежность управления технологическими параметрами на всех этапах производства хлебобулочных изделий, что не позволяет обеспечить стабилизацию технологических режимов в области допустимых значений, обусловленных получением готовой продукции высокого качества при минимальных энергетических затратах и ограничениях на производительность по исходному продукту.
В способе не предусмотрено использование оперативной информации с объекта управления для регулирования температурных режимов при подготовке термомасла, паровоздущной смеси, хладагента в конденсаторе и испарителе парокомпрессионного теплового насоса в пределах заданных значений, что в целом не может обеспечить оптимальных условий технологических процессов при производстве хлебобулочных изделий.
Технической задачей изобретения является повышение точности и надежности управления процессом производства хлебобулочных изделий, снижение удельных энергозатрат и повышение качества готовой продукции.
Поставленная задача достигается тем, что в способе управления производством хлебобулочных изделий, предусматривающем непрерывное приготовление большой густой закваски и теста; брожение полуфабрикатов; деление теста на куски, их округление; расстойку тестовых заготовок в расстойном шкафу при температуре паровоздушной смеси 38–40°С и относительной влажности 75–80 %; выпечку хлебобулочных изделий в термомасляной поточной туннельной печи с секционной обогревающей рубашкой форсунками для впрыска воды путем переменного четырехстадийного нагрева излучением при температуре: на первой стадии предварительного нагрева 100–120°С, на второй стадии нарастающего теплообмена 180–190°С, на третьей стадии интенсивного теплообмена 230–240°С и на четвертой стадии снижающейся интенсивности теплообмена 150–180°С и равномерным расходом воды на пароувлажнение на каждой стадии из расчета 5-7 л на 100–110 кг хлебобулочных изделий при относительной влажности паровоздушной смеси 75–85 %; охлаждение хлебобулочных изделий в кулере для конвективного охлаждения хлебобулочных изделий до температуры 20°C охлажденной паровоздушной смесью с температурой 15–18°C и относительной влажностью 60-65 % с отводом охлажденных хлебобулочных изделий на хранение; утилизацию парообразующейся в процессе выпечки смеси путем охлаждения в конденсаторе-рекуператоре и сбора конденсата; разделение собранного конденсата в аппарате с греющей рубашкой методом отгонки на воду и другие компоненты, в том числе спирт; получение паровоздушной смеси путем смешивания насыщенного пара из парогенератора и воздуха, забираемого из атмосферы;  подготовку  термомасла  температурой 260–280°C в конденсаторе парокомпрессионного теплового насоса и его подачу в змеевик парогенератора и в секции обогревающей рубашки термомасляной поточной туннельной печи с возвратом в конденсатор в режиме замкнутого цикла; отвода отработанной паровоздушной смеси в испаритель парокомпрессионного теплового насоса с последующей подачей вместе с частью пара из парогенератора в кулер для конвективного охлаждения хлебобулочных изделий с образованием контура рециркуляции, согласно изобретению используют двухступенчатый парокомпрессионный тепловой насос, включающий компрессоры первой и второй ступени, испаритель первой ступени, конденсатор второй ступени, терморегулирующие вентили первой и второй ступени и конденсатор–испаритель, который для первой ступени используют как конденсатор, а для второй ступени как испаритель; измеряют расходы муки, холодной и горячей воды для получения выброженной закваски; расходы выброженной закваски, муки, воды для получения замешанной закваски; количество тестовых заготовок, подаваемых в расстойный шкаф; расходы воздуха, насыщенного пара, паровоздушной смеси в расстойный шкаф; паровоздушной смеси на охлаждение тестовых заготовок; расход воды на пополнение уровня в парогенераторе; давление пара в парогенераторе; расход распыливаемой воды в секциях термомасляной поточной туннельной печи; расход термомасла из конденсатора второй ступени в змеевик парогенератора и в секции обогревающей рубашки термомасляной поточной туннельной печи; расход паровоздушной смеси из испарителя первой ступени вместе с частью пара из парогенератора, подаваемой в кулер для конвективного охлаждения хлебобулочных изделий; расход отработанной паровоздушной смеси в испаритель первой ступени; температуру и относительную влажность паровоздушной смеси, подаваемой в расстойный шкаф; температуру четырехстадийного нагрева в секциях термомасляной поточной туннельной печи и относительную влажность в ее рабочем объеме; температуру кипения хладагента в испарителе первой ступени; температуру хладагентов в конденсаторе-испарителе теплового насоса; температуру конденсации хладагента в конденсаторе второй ступени; температуру термомасла на входе и выходе из конденсатора второй ступени; по температуре термомасла до и после конденсатора второй ступени и температуре конденсации хладагента определяют коэффициент теплопередачи от хладагента к термомаслу через теплообменную поверхность конденсатора второй ступени; по температуре паровоздушной смеси до и после испарителя первой ступени и температуре кипения хладагента в испарителе первой ступени определяют коэффициент теплопередачи от кипящего хладагента к паровоздушной смеси через теплообменную поверхность испарителя первой ступени; и осуществляют микропроцессорное управление параметрами паровоздушной смеси, хладагента в первой и второй ступени теплового насоса и термомасла; причем в соответствии с производительностью хлебобулочных изделий устанавливают соотношение расходов муки, холодной и горячей воды для получения выброженной закваски; по соотношению расходов выброженной закваски, муки, воды устанавливают расход замешанной закваски; в зависимости от количества тестовых заготовок, подаваемых в расстойный шкаф, устанавливают мощности приводов компрессоров двухступенчатого парокомпрессионного теплового насоса; стабилизируют температуру термомасла после конденсатора второй ступени воздействием на коэффициент теплопередачи от хладагента к термомаслу через теплообменную поверхность конденсатора путем изменения мощности привода компрессора второй ступени; устанавливают температуру паровоздушной смеси после испарителя первой ступени воздействием на коэффициент теплопередачи от кипящего хладагента к паровоздушной смеси путем изменения температуры кипения хладагента, которую корректируют по величине давления хладагента, дросселирующего через терморегулирующий вентиль первой ступени теплового насоса; стабилизируют расход, температуру и относительную влажность паровоздушной смеси на входе в расстойный шкаф воздействием на соотношение расходов воздуха из окружающей среды и насыщенного пара из парогенератора; по расходу и температуре парообразующейся в процессе выпечки смеси устанавливают расход холодной воды в конденсаторе-рекуператоре с последующим отводом образовавшегося конденсата в аппарат с греющей рубашкой для разделения собранного конденсата методом отгонки на воду и другие компоненты, в том числе этиловый спирт; стабилизируют относительную влажность паровоздушной смеси, подаваемой на охлаждение тестовых заготовок, воздействием на соотношение расходов паровоздушной смеси и насыщенного пара перед кулером конвективного охлаждения тестовых заготовок.
На фиг. 1 представлена схема, реализующая предлагаемый способ управления производством хлебобулочных изделий.
Схема содержит циклоны-разгрузители 1; машины тестомесильные 2, 7; дозировочные станции 3, 8; лопастной нагнетатель 4; бункер для брожения закваски 5; дозатор закваски 6; емкость для брожения теста 9; тестоделительную машину 10; ленточный округлитель 11; расстойный шкаф 12; термомасляную поточную туннельную печь 13 с секционной обогревающей рубашкой и форсунками для впрыска воды; кулер для конвективного охлаждения хлебобулочных изделий 14; конденсатор-рекуператор 15; аппарат 16 с греющей рубашкой для разделения собранного конденсата методом отгонки на воду и другие компоненты, в том числе спирт; сборник спирта и других компонентов 17; двухступенчатый парокомпрессионный тепловой насос, включающий компрессор первой ступени 18, компрессор второй ступени 19, испаритель первой ступени 20, конденсатор-испаритель 21, конденсатор второй ступени 22, терморегулирующий вентиль первой ступени 23, терморегулирующий вентиль второй ступени 24; сборник конденсата 25; парогенератор 26; распределители потоков 27, 28; высокотемпературный циркуляционный масляный насос 29; насосы 30, 31; вентиляторы 32, 33, 34; микропроцессор 35; линии подачи и отвода материальных и тепловых потоков: 1.1 – муки; 1.2 – закваски; 1.3 – выброженной закваски; 1.4 - замешанной закваски; 1.51 – горячей воды; 1.52 – холодной воды  2.0 – подачи воздуха из окружающей среды в расстойный шкаф 10; 2.1 – отвода  парообразующейся смеси в процессе выпечки из термомасляной печи 10 в конденсатор-рекуператор 12; 2.2 – отвода образовавшегося конденсата из конденсатора-рекуператора 15 в аппарат 16; 2.3 – отвода других компонентов и спирта в сборник 17; 1.5 – линии подачи воды на форсунки термомасляной печи и ее отвода; 3.0 – подачи насыщенного пара из парогенератора 23 на увлажнение воздуха из окружающей среды, в греющую рубашку аппарата 16 и на увлажнение паровоздушной смеси, подаваемой в кулер 11; 3.1 – отвода отработанной паровоздушной смеси из расстойного шкафа 9 и кулера 11 в испаритель первой ступени теплового насоса 20; 3.2 – подачи охлажденной и осушенной паровоздушной смеси из испарителя первой ступени теплового насоса 20; 3.3 – подачи увлажненной паровоздушной смеси в кулер 14; 4.0 – циркуляции хладагента  в первой ступени теплового насоса; 4.1 – циркуляции хладагента во второй ступени теплового насоса; 5.0 – циркуляции термомасла; датчики: ТЕ – температуры, FE – расхода, МЕ – относительной влажности; НE – уровня.
Предлагаемый способ управления производством хлебобулочных изделий осуществляется следующим образом.
В тестомесильную машину 2 для замеса густой закваски через циклон-разгрузитель 1 непрерывно подают муку ржаную хлебопекарную по линии 1.1, воду из дозировочной станции 3 и 40 % выброженной закваски по линии 1.3. Замешанную закваску по линии 1.2 лопастным нагнетателем 4 направляют в шестисекционный бункер 5 для брожения. Выброженную закваску разгружают через отверстие в днище бункера и с помощью дозатора закваски 6, 60 % ее по одному трубопроводу  направляют  во вторую  тестомесильную машину 7 для замеса теста, остальную часть (40 %) закваски по другому трубопроводу возвращают в первую тестомесильную машину для приготовления закваски.
При замесе теста в тестомесильную машину 7 с помощью дозировочной станции 8 дозируют воду и другие жидкие рецептурные компоненты, муку хлебопекарную ржаную и пшеничную – барабанным или ленточным дозатором. Замешанное тесто нагнетателем теста 4 по трубопроводу 1.4 подают в емкость для брожения 9. Выброженное тесто самотеком поступает в приемную воронку тестоделителя 10. Тестовые заготовки округляют на ленточном округлителе 11 и с помощью посадчика ленточного типа подают на люльки шкафа окончательной расстойки 12, в который подают паровоздушную смесь из воздуха, нагнетаемого вентилятором 29 из окружающей среды по линии 2.0, и насыщенного пара, подаваемого из парогенератора 20 по линии 3.0.
Расстоявшиеся тестовые заготовки в расстойном шкафу 12 при температуре среды 38–40°С и относительной влажности 75–80 % перекладывают на транспортерную ленту, выполненную в виде плетеной стальной сетки, термомасляной поточной туннельной печи 13 с секционной обогревающей рубашкой.
Четырехсекционная конструкция печи обеспечивает выпечку хлебобулочных изделий путем четырехсадийного теплового излучения: в первой секции – стадия предварительного нагрева до 100–120°С, во второй секции – стадия нарастающего теплообмена при температуре 180–190°С, в третьей секции – стадия интенсивного теплообмен при 230–240°С и в четвертой секции – снижающаяся интенсивность теплообмена 150–180°С с равномерным расходом воды на пароувлажнение в каждой секции из расчета 5–7 л на 100–110 кг хлебобулочных изделий при относительной влажности среды 75–85 %.
В процессе выпечки осуществляют утилизацию парообразующейся смеси, которую отводят из каждой секции термомасляной поточной туннельной печи по линиям 2.1 с помощью вытяжного вентилятора 31 в теплообменник-рекуператор 15 и охлаждают путем рекуперативного теплообмена с холодной водой, которую подают по линии 1.51, а  горячую воду отводят по линии  1.52. При этом образовавшийся конденсат собирают в аппарате 16 и разделяют методом отгонки на воду, которую затем по линии 1.52 отводят в сборник конденсата 19, и другие компоненты, в том числе этиловый спирт, которые отводят по линии 2.3 в емкость для спирта 17.
После выпечки хлебобулочные изделия подают на охлаждение в кулер 14, представляющий собой спиральный конвейер, до температуры 20°C смесью охлажденного воздуха и насыщенного пара, подаваемой вентилятором 30 в кулер по линии 3.3, с температурой 15–18°C и относительной влажности 60–65 % с отводом охлажденных хлебобулочных изделий на хранение.
Информация о ходе технологических процессов в производстве хлебобулочных изделий с помощью датчиков передается в микропроцессор 35, который по заложенному в него программно-логическому алгоритму осуществляет оперативное управление технологическими параметрами с учетом накладываемых на них ограничений посредством исполнительных механизмов, обусловленных как экономической целесообразностью, так и заданным выходом хлебобулочных изделий высокого качества.
Для подготовки теплоносителей в замкнутых термодинамических циклах по термомаслу, которое используют в качестве промежуточного теплоносителя для получения насыщенного пара в парогенераторе 26 и в качестве основного энергоносителя, подаваемого в секционную обогревающую рубашку термомасляной печи 13, используют двухступенчатый парокомпрессионный тепловой насос, работающий по следующему термодинамическому циклу.
Хладагент первой ступени, фреон R600а, всасывается компрессором первой ступени 18, сжимается до давления конденсации и направляется по замкнутому контуру 4.0 в конденсатор-испаритель 21. За счет компрессионного сжатия в компрессоре первой ступени 18 хладагент доводят до температуры конденсации, например 110°С, и за счет рекуперативного теплообмена в конденсаторе-испарителе 19 он отдает теплоту на кипение хладагента второй ступени, в качестве которого используют хладагент R718 (воду). Затем хладагент первой ступени направляется в терморегулирующий вентиль 23, где дросселируется до заданного давления. С этим давлением хладагент поступает в испаритель первой ступени 20 и кипит при температуре минус 11,7 °С, что позволяет довести температуру отработанной паровоздушной смеси после кутера до «точки росы» и обеспечить конденсацию водяных паров в виде капельной жидкости с отводом образовавшегося конденсата в сборник 25.
Пары хладагента второй ступени после конденсатора-испарителя 19 сжимаются компрессором второй ступени 19 и конденсируются в конденсаторе второй ступени 20 при температуре 300°С, что позволяет обеспечить подготовку термомасла с температурой 260–280°С. После конденсатора второй ступени хладагент дросселируется через терморегулирующий вентиль второй ступени 24, доводится до давления кипения и по контуру рециркуляции 4.1 подается в конденсатор-испаритель 21, после чего термодинамический цикл повторяется.
В соответствии с производительностью хлебобулочных изделий микропроцессор сначала в заданном соотношении устанавливает расходы муки в линии 1.1, холодной воды в линии 1.51, горячей воды в линии 1.52 при получении выброженной закваски, а затем в заданном соотношении расходы выброженной закваски в линии 1.3, муки в линии 1.1, и воды в линии 1.52 при получении замешанной закваски.
В зависимости от количества тестовых заготовок, подаваемых в расстойный шкаф 12 ленточным округлителем 11 микропроцессор 25 устанавливает мощности приводов компрессоров двухступенчатого парокомпрессионного теплового насоса и стабилизуют температуру термомасла после конденсатора второй ступени 20 и непрерывно определяет текущее значение коэффициента теплопередачи от хладагента к термомаслу через теплообменную поверхность конденсатора 20 по формуле
,
3
3
2
1
2
3
где – количество теплоты, подаваемой термомаслом в конденсатор 20, кДж/ч; – средние значения теплоемкости, кДж/(кг⋅К), плотности, кг/м,термомасла; V – объемный расход термомасла, м/ч; F – площадь теплообменной поверхности конденсатора, м;  - среднелогарифмический температурный напор,°С; t, t – температура термомасла на входе и выходе из конденсатора, °С; t – температура конденсации хладагента в конденсаторе,°С.
При отклонении температуры термомасла на выходе из конденсатора 19 от заданного значения микропроцессор воздействует на коэффициент теплопередачи путем изменения мощности привода компрессора второй ступени 19.
По температуре насыщенного пара в парогенераторе 26 и температурам среды в секциях термомасляной поточной туннельной печи 13 микропроцессор устанавливает расходы термомасла в змеевик парогенератора и секции обогревающей рубашки термомасляной печи с помощью распределителя потока 27 в контурах рециркуляции 5.0.
По температуре паровоздушной смеси до и после испарителя первой ступени 20 и температуре кипения хладагента микропроцессор аналогично определяет коэффициент теплопередачи от кипящего хладагента к паровоздушной смеси через теплообменную поверхность испарителя первой ступени.
При отклонении температуры паровоздушной смеси на выходе из испарителя 20 в линии 3.2 от заданного значения микропроцессор воздействует на коэффициент теплопередачи путем изменения температуры кипения хладагента в испарителе первой ступени, которая корректируется величиной давления хладагента, дросселирующего через терморегулирующий вентиль 23 в линии рециркуляции 4.0.
2
В испарителе первой ступени 20 теплового насоса в процессе охлаждения паровоздушной смеси происходит льдообразование на теплообменной поверхности, что приводит к снижению коэффициента теплопередачи в испарителе и, как следствие, негативно отражается на скорости охлаждения. Поэтому при снижении коэффициента теплопередачи ниже заданного значения, например 5,8 кВт/(м K), микропроцессор отключает испаритель 20 из контура рециркуляции хладагента 4.0 первой ступени теплового насоса и подключает резервный испаритель (на схеме не показан), что позволяет обеспечить непрерывность процесса охлаждения паровоздушной смеси.
Микропроцессор стабилизирует расход, температуру и относительную влажность паровоздушной смеси в линии 2.0 на входе в расстойный шкаф 12 воздействием на соотношение расходов воздуха, нагнетаемого вентилятором 32 из окружающей среды по линии 2.0 и насыщенного пара из парогенератора 26, подаваемого по линии 3.0 через распределитель потока 28.
По расходу и температуре парообразующейся в процессе выпечки смеси, отводимой  из термомасляной печи 13 по линиям 2.1 с помощью вентилятора 34 микропроцессор устанавливает расход холодной воды в конденсатор 15 с последующим отводом образовавшегося конденсата по линии 2.2 в аппарат с греющей рубашкой для разделения собранного конденсата методом отгонки на воду и другие компоненты, в том числе этиловый спирт.
Микропроцессор стабилизирует относительную влажность паровоздушной смеси, подаваемой на охлаждение тестовых заготовок в кулер конвективного охлаждения 14, воздействием на соотношение расходов паровоздушной смеси, подаваемой по линии 3.2 вентилятором 39, и насыщенного пара, подаваемого в кулер по линии 3.0.
Микропроцессор непрерывно контролирует уровень конденсата в аппарате 16 с греющей рубашкой для разделения собранного конденсата методом отгонки на воду и другие компоненты, в сборнике 25 и парогенераторе 26. При увеличении давления в парогенераторе 26 выше заданного срабатывает предохранительный клапан.
Способ производства хлебобулочных изделий реализован в условиях АО «Хлебозавод № 7» г. Воронежа на линии производства хлебобулочных изделий производительностью 0,8–1,2 т/ч, включающей циклон-разгрузитель, машины тестомесильные А2-ХТТ для замеса закваски и теста; дозировочную станцию СДМ-4М; лопастной нагнетатель; бункер для брожения закваски И8-ХТА-12/2; дозатор закваски И8-ХТА-12/4; дозировочную станцию СДМ5; емкость для брожения теста И8-ХТА-12/6; тестоделитель «Кузбасс-68-2М»; ленточный округлитель; шкаф окончательной расстойки Т1-ХРЗ-120; термомасляную поточную четырехсекционную туннельную печь РРС-238, каждая секция которой имеет греющую рубашку с патрубками для подвода и отвода масла; кулер КВЛ-1 для конвективного охлаждения хлебобулочных изделий паровоздушной смесью в виде спирального конвейера.
Энергоэффективные режимы технологических операций в области допустимых свойств получаемой хлебной продукции осуществлялись с помощью двухступенчатого парокомпрессионного теплового насоса со следующими параметрами:
Рабочее тело первой ступени (хладагент)
Фреон  R600а
Температурой кипения в испарителе первой ступени, °С
минус 12
Коэффициент теплопередачи в испарителе, кВт/(м<sup>2 </sup>ЧK)
5,8-8,0
Температура конденсации в конденсаторе-испарителе, °С
110 - 120
Коэффициент теплопередачи в конденсаторе, кВт/(м<sup>2</sup>ЧК)
2,2-3.5
Компрессор первой ступени
ФВБС6
Мощность электродвигателя компрессора первой ступени, кВт
4,2-4.5
Рабочее тело второй ступени (хладагент)
R718 (вода)
Температура кипения в конденсаторе-испарителе, °С
100
Температура конденсации в конденсаторе второй ступени,<sup></sup>°С
260-280
Компрессор второй ступени
Cross Air
Мощность злектродвигателя компрессора второй ступени, кВт
7,5-8,2
При регулировании технологическими параметрами в процессах расстойки, выпечки и охлаждения в области заданных значений (табл. 1) в соответствии с технологическими инструкциями [Сборник технологических инструкций для производства хлеба и хлебобулочных изделий. – М.: Прескурантиздат, 1989. – 494 с.] получены хлебобулочные изделия высокого качества (табл. 2).
Табл. 1
Параметры
Наименование хлеба
дарницкийподовый
украинскийновый подовый
Температура, °С:
в расстойном шкафу
38 ± 0,5
39 ± 0,5
в первой зоне выпечки
110 ± 0,5
118 ± 0,5
во второй зоне выпечки
180 ± 0,5
187 ± 0,5
в третьей зоне выпечки
230 ± 0,5
238 ± 0,5
в четвертой зоне выпечки
150 ± 0,5
170 ± 0,5
в кулере конвективного охлаждения
15 ± 0,5
16 ± 0,5
термомасла после конденсатора
260 ± 0,5
280 ± 0,5
Относительная влажность паровоздушной смеси, %:
в расстойном шкафу
77,0 ± 2,5
78,0 ± 2,5
в первой зоне выпечки
77,5 ± 2,5
78,5 ± 2,5
во второй зоне выпечки
77,5 ± 2,5
78,5 ± 2,5
в третьей зоне выпечки
77,5 ± 2,5
78,5 ± 2,5
в четвертой зоне выпечки
77,5 ± 2,5
78,5 ± 2,5
в кулере конвективного охлаждения
60,5 ± 2,5
65,5 ± 2,5
Табл. 2
Показатели
Хлеб дарницкий подовый
Хлеб украинский новыйподовый
по ГОСТ26983-2015
По предлагаемому способу
по ГОСТ2077-84
По предлагаемому способу
Температура охлаждения заготовок
15-18
15-16
15-18
15-17
Внешний вид    Форма
Продолговато-овальная, нерасплывчатая, без притисков
Поверхность
Шероховатая, без крупных трещин и подрывов
Цвет
От светло-коричневого до темно-коричневого
Состояние мякиша    пропеченность
Пропеченный, не липкий, не влажный на ощупь, эластичный
промес
Без комочков и следов непромеса
пористость
Развитая, без пустот и уплотнений
Вкус
Свойственный данному виду изделия,без постороннего привкуса
Запах
Свойственный данному виду изделия,без постороннего запаха
Вла.жность мякиша, %
не более 47,0
46,7±0,3
не более 47,5
47,2±0,3
Кислотность мякиша, гра.д
не более 8,0
7,7±0,3
не более 9,0
8,7±0,3
Пористость мякиша (%)
не менее 57,0
67,5±2,5
не менее 56,0
63,5±2,5
Удельный объем, см<sup>3</sup>∕100 г
не нормируется
192±7
не нормируется
190±7
Двухступенчатый парокомпрессионный тепловой насос обеспечивал необходимую производительность трубчатого конденсатора второй ступени при получении термомасла для энергоэффективной реализации процессов расстойки тестовых заготовок,  выпечки и охлаждения хлебобулочных изделий.
Использование воды в качестве хладагента второй ступени парокомпрессионного теплового насоса имеет существенные преимущества. С экологической точки зрения вода не влияет ни на глобальное потепление, ни на разрушение озонового слоя; не токсична, не горюча, химически инертна при высоких температурах максимально безопасна и, кроме того, легко доступна, ее можно считать самым дешевым рабочим веществом, как наилучшим хладагентом для высокотемпературного применения. Установлена возможность сжатия водяных паров в зависимости от типа компрессора в цикле (одно- и многоступенчатый центробежный, многоступенчатый осевой, водокольцевой, роторный типа Рутc, эжекторный) до высоких температур [Chamoun M., Rulliere R., Haberschill P, Berail J.F. Вода как хладагент для нового высокотемпературного теплового насоса / Холодильная техника. 2012. № 12. С. 30-35].
Таким образом, предлагаемый способ управления процессом производства хлебобулочных изделий
- обеспечивает стабилизацию параметров в области оптимальных значений, обеспечивающих высокое качество хлебобулочных изделий за счет высокой точности и надежности управления;
- сужает интервал отклонения параметров теплоносителей, подготовленных в двухступенчатом парокомпрессионном тепловом насосе, от заданных значений, а следовательно, стабилизирует режимы работы основного и вспомогательного оборудования в области стандартных свойств получаемых хлебобулочных изделий;
- сокращает поле допуска на показатели качества получаемых хлебобулочных изделий, снижая разброс значений на 0,1–0,5 %;
- позволяет снизить удельные энергозатраты на 5–10% за счет рационального использования энергоносителей в замкнутых термодинамических циклах;
- повышает экологическую чистоту производства.