DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2023.53.305-311
Modernization and Research of the Control System of the Process of Dough Fermentation
About the Authors
Oleksandr Parkhomovskyi, master's student, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна
Dmytro Trushakov, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: dmitro.trushakov@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-9177-5746
Marianna Fedotova, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID ID: 0000-0002-5827-1685/p>
Oleksandr Kozlovskyi, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: kozlovskyioa@gmail.com, ORCID ID: 0000-0001-6885-5994
Abstract
A new method for determining the readiness of fermented dough in a sealed fermenter is proposed in the article. A detailed analysis was conducted and popular bread production methods were identified, including the Biga method. The study focused on the fermentation process and its properties.
The fermentation process is an important part of bread production. It affects the texture, taste, and nutritional value of the finished bread. There are many different fermentation methods, each with its own advantages and disadvantages. In the traditional fermentation method, the dough is left on a table at room temperature. This method is simple and does not require expensive equipment. However, it can be unreliable, as the fermentation process is difficult to control. More modern fermentation methods use sealed fermenters. This allows for controlling the temperature, humidity, and oxygen level in the fermentation environment. This ensures a more uniform fermentation process and improves the quality of the finished bread. However, existing sealed fermenter systems that use timers have limitations. They cannot accurately determine the readiness of the dough. This can lead to the dough being under-fermented or over-fermented. A new method for determining the readiness of fermented dough in a sealed fermenter has been developed. This method uses a microcontroller and a gas consumption monitoring system. The microcontroller collects data on the current state of fermentation, including temperature, humidity, and oxygen level. The gas consumption monitoring system measures the amount of gas produced during fermentation. The microcontroller uses this data to determine the readiness of the dough. It does this by analyzing the fermentation rate curve.
The new method is accurate and reliable. It can be used for any type of sealed fermenter of any volume. The new method has the potential to improve the quality and consistency of bread production.
Keywords
arduino, microcontroller, fermentation, software development, dough, bread
Full Text:
PDF
References
Matsaj, M.Yu. (2011). Osnovy biotekhnolohii [Basics of biotechnology.]. LNU im. Tarasa Shevchenka, [in Ukrainian].
2. Het'man, I.A. & Mykhonik, L.A. (2019). Doslidzhennia vuhlevodno-amilaznoho kompleksu boroshna krup'ianykh kul'tur [Study of the carbohydrate-amylase complex of cereal grain flour.]. Natsional'nyj universytet kharchovykh tekhnolohij [in Ukrainian].
3. Drobot, V.I. & Stepanenko, T.O. (2006). Tekhnolohiia khliba, kondyters'kykh, makaronnykh vyrobiv kharchokontsentrativ : kurs lektsij [Technology of bread, confectionery, pasta products of food concentrates: a course of lectures]. Kyiv: NUKhT [in Ukrainian].
4. Zajtsev, H.F., Steklov, V.K. & Brits'kyj, O.I. (2002). Teoriia avtomatychnoho upravlinnia [Theory of automatic control] . H.F. Zajtseva (Eds.). Kyiv: Tekhnika [in Ukrainian].
5. Lazariev, M.I., Shevchenko, S.M. & Ivanova, V.I. (2022). Hazoutvoriuval'na zdatnist' pshenychnoho boroshna riznykh sortiv [Gas-forming capacity of wheat flour of different varieties]. Khlibopekarstvo Ukrainy Bakery of Ukraine, № 2, 36-39 [in Ukrainian].
6. Kucher, V.P., Piven', O.M., Zin'ko, V.M., Zahajnyj, V.M. & Kucher, O.M. (2006). Biotekhnolohiia: pidruchnyk dlia studentiv vyschykh navchal'nykh zakladiv [Biotechnology: a textbook for students of higher educational institutions]. Kyiv: Vyscha shkola [in Ukrainian].
7. Lazariev, M.I., Lazariev, V.I. & Ivanova, V.I. (2012). Khlibopekars'ka tekhnolohiia [Bakery technology]. Kyiv: Navchal'na knyha - Bohdan [in Ukrainian].
8. Fermentator BRSSF 100. used-bakery.com. Retrieved from https://www.used-bakery.com/products/ sourdough-fermenter-hematronic?variant=11856974577706 [in Ukrainian].
9. Arduino programming notebook. engineering.nyu.edu. Retrieved from http://engineering.nyu.edu/gk12/ ampscbri/pdf/ArduinoBooks/Arduino%20Programming%20Notebook.pdf [in English].
Citations
1. Мацай М.Ю. Основи біотехнології. ЛНУ ім. Тараса Шевченка, 2011 . 154 с.
2. Гетьман І.А., Михонік Л.А. Дослідження вуглеводно-амілазного комплексу борошна круп'яних культур. Національний університет харчових технологій, 2019. 47-51 с.
3. Дробот В.І., Степаненко Т.О. "Технологія хліба, кондитерських, макаронних виробів харчоконцентратів: курс лекцій денної та заочної форм навчання. Київ: НУХТ, 2006. 267 с.
4. Зайцев Г.Ф. Стеклов В.К., Бріцький О.І. Теорія автоматичного управління ; за ред. проф. Г.Ф. Зайцева. К.: Техніка, 2002. 688с.
5. Лазарєв М.І., Шевченко С.М., Іванова В.І. Газоутворювальна здатність пшеничного борошна різних сортів. Хлібопекарство України. 2022. № 2. С. 36-39.
6. Кучер В.П., Півень О.М., Зінько В.М., Загайний В.М., Кучер О.М. Біотехнологія: підручник для студентів вищих навчальних закладів. Київ: Вища школа, 2006. 432 с.
7. Лазарєв М.І., Лазарєв В.І., Іванова В.І. Хлібопекарська технологія. Київ: Навчальна книга - Богдан, 2012. 480 с.
8. Ферментатор BRSSF 100. URL: https://www.used-bakery.com/products/sourdough-fermenter-hematronic?variant=11856974577706 (дата звернення: 03.11.2023)
9. Arduino programming notebook. URL: http://engineering.nyu.edu/gk12/ampscbri/pdf/ArduinoBooks/ Arduino%20Programming%20Notebook.pdf (date of application: 05.11.2023)
Copyright (c) 2023 Oleksandr Parkhomovskyi, Dmytro Trushakov, Marianna Fedotova, Oleksandr Kozlovskyi
Modernization and Research of the Control System of the Process of Dough Fermentation
About the Authors
Oleksandr Parkhomovskyi, master's student, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна
Dmytro Trushakov, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: dmitro.trushakov@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-9177-5746
Marianna Fedotova, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID ID: 0000-0002-5827-1685/p>
Oleksandr Kozlovskyi, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: kozlovskyioa@gmail.com, ORCID ID: 0000-0001-6885-5994
Abstract
Keywords
Full Text:
PDFReferences
Matsaj, M.Yu. (2011). Osnovy biotekhnolohii [Basics of biotechnology.]. LNU im. Tarasa Shevchenka, [in Ukrainian].
2. Het'man, I.A. & Mykhonik, L.A. (2019). Doslidzhennia vuhlevodno-amilaznoho kompleksu boroshna krup'ianykh kul'tur [Study of the carbohydrate-amylase complex of cereal grain flour.]. Natsional'nyj universytet kharchovykh tekhnolohij [in Ukrainian].
3. Drobot, V.I. & Stepanenko, T.O. (2006). Tekhnolohiia khliba, kondyters'kykh, makaronnykh vyrobiv kharchokontsentrativ : kurs lektsij [Technology of bread, confectionery, pasta products of food concentrates: a course of lectures]. Kyiv: NUKhT [in Ukrainian].
4. Zajtsev, H.F., Steklov, V.K. & Brits'kyj, O.I. (2002). Teoriia avtomatychnoho upravlinnia [Theory of automatic control] . H.F. Zajtseva (Eds.). Kyiv: Tekhnika [in Ukrainian].
5. Lazariev, M.I., Shevchenko, S.M. & Ivanova, V.I. (2022). Hazoutvoriuval'na zdatnist' pshenychnoho boroshna riznykh sortiv [Gas-forming capacity of wheat flour of different varieties]. Khlibopekarstvo Ukrainy Bakery of Ukraine, № 2, 36-39 [in Ukrainian].
6. Kucher, V.P., Piven', O.M., Zin'ko, V.M., Zahajnyj, V.M. & Kucher, O.M. (2006). Biotekhnolohiia: pidruchnyk dlia studentiv vyschykh navchal'nykh zakladiv [Biotechnology: a textbook for students of higher educational institutions]. Kyiv: Vyscha shkola [in Ukrainian].
7. Lazariev, M.I., Lazariev, V.I. & Ivanova, V.I. (2012). Khlibopekars'ka tekhnolohiia [Bakery technology]. Kyiv: Navchal'na knyha - Bohdan [in Ukrainian].
8. Fermentator BRSSF 100. used-bakery.com. Retrieved from https://www.used-bakery.com/products/ sourdough-fermenter-hematronic?variant=11856974577706 [in Ukrainian].
9. Arduino programming notebook. engineering.nyu.edu. Retrieved from http://engineering.nyu.edu/gk12/ ampscbri/pdf/ArduinoBooks/Arduino%20Programming%20Notebook.pdf [in English].
Citations
1. Мацай М.Ю. Основи біотехнології. ЛНУ ім. Тараса Шевченка, 2011 . 154 с.
2. Гетьман І.А., Михонік Л.А. Дослідження вуглеводно-амілазного комплексу борошна круп'яних культур. Національний університет харчових технологій, 2019. 47-51 с.
3. Дробот В.І., Степаненко Т.О. "Технологія хліба, кондитерських, макаронних виробів харчоконцентратів: курс лекцій денної та заочної форм навчання. Київ: НУХТ, 2006. 267 с.
4. Зайцев Г.Ф. Стеклов В.К., Бріцький О.І. Теорія автоматичного управління ; за ред. проф. Г.Ф. Зайцева. К.: Техніка, 2002. 688с.
5. Лазарєв М.І., Шевченко С.М., Іванова В.І. Газоутворювальна здатність пшеничного борошна різних сортів. Хлібопекарство України. 2022. № 2. С. 36-39.
6. Кучер В.П., Півень О.М., Зінько В.М., Загайний В.М., Кучер О.М. Біотехнологія: підручник для студентів вищих навчальних закладів. Київ: Вища школа, 2006. 432 с.
7. Лазарєв М.І., Лазарєв В.І., Іванова В.І. Хлібопекарська технологія. Київ: Навчальна книга - Богдан, 2012. 480 с.
8. Ферментатор BRSSF 100. URL: https://www.used-bakery.com/products/sourdough-fermenter-hematronic?variant=11856974577706 (дата звернення: 03.11.2023)
9. Arduino programming notebook. URL: http://engineering.nyu.edu/gk12/ampscbri/pdf/ArduinoBooks/ Arduino%20Programming%20Notebook.pdf (date of application: 05.11.2023)