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.
Fermentation of bread dough is a key stage in the production of bakery products, which has a significant impact on the quality of the finished product. Optimization of this process with the help of automated process control systems (automated process control systems) makes it possible to increase production efficiency and ensure the stability of product characteristics. This article discusses the use of automated process control systems to control key fermentation parameters - temperature, humidity and time. Research materials and methods include analysis of existing approaches to automating the fermentation process, as well as the development and testing of an experimental installation based on the Siemens SIMATIC S7-1500 industrial controller using PT100 temperature sensors and capacitive humidity sensors. A PID controller with automatic coefficient adjustment was used to control the process. The experimental results demonstrate that the introduction of automated process control systems reduces the fermentation time by 12-18% while increasing the specific volume of finished products by 8-12%. The optimal process parameters are: temperature 28-32 °C, relative humidity 75-80%, fermentation time 180-240 minutes, depending on the dough formulation. The use of automated control systems ensures the accuracy of maintaining the set parameters within ± 0.5 °C for temperature and ± 2% for humidity. Thus, the use of automated process control systems to optimize the fermentation process of bread dough is a promising direction for improving the efficiency of bakery production. It is advisable to direct further research to the development of adaptive control algorithms that take into account the variability of the properties of raw materials and the characteristics of specific technological equipment.