Высокоэффективные методы производства как основа инновационных технологий

Прогресс любого производства лежит в разработке инновационных методов производства товара и снижении затрат ресурсов. В ходе научных исследований открываются новые технологии и методы их реализации [1]. Новые методы заменяют старые в силу своей большей производительности и меньших затрат. Разработано множество различных технологических решений для производства изделий любого вида. Цель высокотехнологических методов - снизить затраты на производство, повысить качество и эффективность, обеспечить рост производительности. Актуальность открытия высокоэффективных методов обработки обуславливается повышением качества продуктов.

Контроль производственных процессов в пищевой промышленности является важной частью производства [2]. Применение высокоэффективных методов позволяет стабилизировать и повысить качество продукции не зависимо от колебаний свойств сырья и изменчивости технологических процессов [3].

Пищевая промышленность уже включает в себя множество методов обработки, это нетрадиционные, инновационные методы, значительно повышающие эффективность производства качественных продуктов (рис. 1).

Рисунок 1 - Высокоэффективные методы, применяемые в пищевой промышленности

Наиболее актуальными методами обработки хлебобулочных изделий являются: обработка инфракрасным излучением, электроконтактная обработка, вакуумная обработка. Наибольшую актуальность из перечисленных методов имеет обработка инфракрасным излучением, поэтому более подробно рассмотрим данный метод обработки.

Вакуумная обработка заключается в воздействии на продукт в среди с низким давлением. В среде пониженного давления наблюдается более низкая температура испарения жидкости, что позволяет удалять влагу из продукта без сильного нагрева среды.

Под вакуумной обработкой представляется вакуумная выпечка хлебобулочных изделий.

Вакуумная выпечка предполагает охлаждение испеченного хлеба в вакуумной среде. При помещении хлеба в среду технического вакуума вода начинает испаряться, забирая тепло от изделия. Длительность охлаждения от 120 °С до 5 °С составляет 3-4 минуты. Данный вид обработки позволяет сокращать до 60% энергетических затрат.

Выпечка с использованием инфракрасного излучения отличается от традиционной тепловой обработки наличием поля высокой частоты. Длина волны инфракрасного излучения составляет 0,74 мкм. За счет коротких волн достигается наиболее интенсивное излучение. Излучение имеет тепловой эффект на обрабатываемом изделии и обладает большой проницаемостью.

В процессе выпечки волны прогревают как внешние, так и внутренние слои изделия. В результате равномерного прогрева время выпечки сокращается на 40%. Сокращение времени позволяет сократить затраты на энергию для оборудования.

Оборудование, реализующее процесс инфракрасной выпечки традиционно используется в хлебопечении [4]. Все шире применяется инфракрасный нагрев и в кондитерской промышленности: в производстве мучных кондитерских изделий или восточных сладостей [5,6].

Электроконтактная обработка заключается в пропускании переменного тока через заготовку во время выпечки. Проходя через тесто электрический ток вызывает колебание молекул. При колебании молекул нагрев происходит за счет теплоты, полученной от трения частиц. Ведется такая выпечка в электромагнитном поле высокой частоты 10-30 МГц или сверхвысокой частоты 2300-2500 МГц.

При данном виде выпечки хлеб не покрывается коркой и состоит полностью из мякиша. Главными недостатками метода являются заниженные вкусовые и ароматические показатели хлеба.

Пищевая промышленность является важнейшим элементом и сильно зависит от технологий обработки изделий. Высокотехнологические методы обработки в совокупности дают большой прирост производительности и значительно сокращают потери производства. Разработка инновационных и прогрессивных методов обработки позволит сводить к минимуму потери и влияние вредных факторов, повысить качество и количество выпускаемой продукции.