[发明专利]可判断面团筋度的搅拌控制方法与装置

说明书

技术领域

本发明是一种面团搅拌机的控制方法与装置，尤指一种可判断面团筋度的搅拌控制方法与装置。

背景技术

现有用于揉制或搅拌面团的搅拌机上已设有简单的控制器，可设定搅拌的起动及停止时间、搅拌机马达的高/低转速以及搅拌筒马达的正/反转的功能，因此当面粉、水与其他加入的配方经搅拌后，面粉中的蛋白质会与水产生交互作用，使面粉逐渐结合而形成面团，且面团的筋度也会逐渐增加。

一般而言，当面团的筋度最大时，其拉力与韧性也是最大，表示面团已搅拌至最佳的状态，此时若继续搅拌，通常拉力与韧性会变小且利用该面团做成的面包也会缺乏Q度，但是面团的最佳拉力与韧性状态，以现有技术并无法由搅拌机的控制器自动判别，仍要靠操作人员依据累积的经验来判断，确认符合最佳拉力与韧性才能进行后续的分割、整圆、发酵及烘焙的步骤，而利用人工经验判断面团搅拌的状态会有以下缺点：

1.经验不足的操作人员，容易误判面团的筋性，造成原料与操作时间浪费的问题。

2.搅拌机运作时，为了随时监控面团的状态，防止面团发生搅拌不足或过度搅拌，操作人员必须随时在搅拌机旁注意面团的变化，而有人员稼动率低的缺点。

3.研发新产品时，需要由操作人员分别记录多种面团的配方、筋度、搅拌方法与搅拌时间的关系，易产生配方混淆与记录不便的缺点。

4.不同操作人员对于面团的筋度有不同判断，不同温度也会影响筋度，使得面团的品质不易一致。

5.搅拌机在搅拌面团时，面团的温度会上升，若面团的温度过高则会提早发酵，损坏面团品质，而现有的搅拌机对于面团的温度也无法进行适当的监控或处理。

由上述可知，单纯依照人工方式调整现有搅拌机控制器的各种设定，易因上述各项缺点而导致生产成本高、高度依赖人工作业与面团品质无法维持稳定的问题。

因此如Chen-Kang Wang于1993年发表的论文“Sensing gluten development during bread dough mixing”，以即时且非侵入的方式量测搅拌机于搅拌时，其搅拌马达的功率的动态变化，并显示于电脑上；该搅拌机马达功率的动态变化曲线是和面团物理状态变化有相关性，而取得的马达功率资料可提供给控制系统使用。

又如Peter Wide于1999年Journal of Food Engineering中，提出“The human decision making in the dough mixing process estimated in an artificial sensor system”，其架构一判断系统，先提供面粉资料，由判断系统配合马达的电流信号找到一鉴定点，再加上知识库并配合经验法则，以预测面团适当的搅拌时间。

另如美国发明专利第5472273号“System for determining the development status of a mass such as bread dough in a powered mixer，面团搅拌状态判断系统”，其记载有量测马达的电流与功率信号或进一步加入各种法则并整合于控制器，但因为搅拌机每次搅拌的配方及重量可能并不相同，加上电流或功率信号含有许多杂讯，因此如何取得可资判断的讯息及如何在条件经常改变下仍能有效判断面团状态，仍是一大难题，而上述文献中的方法，仍未有效应用于现有搅拌机的控制器中且未有成功发展的产品，导致现有搅拌机仍只有简单控制功能的控制器。

由上述可知，现有搅拌机多是依靠操作人员经验判断面团的筋度，而有人工生产成本高与面团品质无法保持稳定的问题，而将马达的电流与功率信号或各种法则整合于控制器，易因搅拌的配方及数量并不相同，加上电流或功率信号含有许多杂讯，而产生无法有效判断面团状态的问题。

发明内容

如前揭所述，现有搅拌机多是依靠人工经验判断面团的筋度，而有人工生产成本高与面团品质无法保持稳定的问题，而将马达的电流与功率信号或各种法则整合于控制器，易因搅拌的配方及数量并不相同，加上电流或功率信号含有许多杂讯，而产生无法有效判断面团状态的问题，因此本发明主要目的在提供一可判断面团筋度的搅拌控制方法与装置，透过控制器检知搅拌机消耗的电流或功率以及面团温度，配合判断条件而当电流或功率达到最大值表示得到最佳搅拌状态与筋度一致的面团，解决现有依靠人工经验判断面团的筋度产生的人工生产成本高与面团品质无法保持稳定的问题，以及解决控制器易受干扰的无法有效判断面团状态的问题。