Курсова робота Дослідження процесу випікання у конвектмашині «Bartscher»
Код роботи: 6165
Вид роботи: Курсова робота
Предмет: Процеси і апарати харчових виробництв
Тема: Дослідження процесу випікання у конвектмашині «Bartscher»
Кількість сторінок: 20
Дата виконання: 2004
Мова написання: українська
Ціна: безкоштовно
Розділ 1. Вивчення теплофізичних засад процесу випікання та аналіз основних параметрів процесу
1.1. Процеси, що відбуваються робочих камерах технологічного обладнання
1.2. Властивості сировини, напівфабрикатів і готових виробів хлібопекарського виробництва
1.3. Класифікація обладнання
Розділ 2. Вивчення особливостей випікання у конвектмашині
2.1. Призначення і класифікація хлібопекарських печей
Розділ 3. Опис конвектмашини
Розділ 4. Розробка методики проведення роботи
Література
1. Лисовенко А. Т. Процесс выпечки и тепловые режимы в современных хлебопекарных печах. – М.: Пищ. пром-сть, 1976. – 215 с.
2. Липатов Н. Н. Процессы и аппараты пищевых производств – М.: Экономика, 1987. – 272 с.
3. Кавецкий Г. Д., Королев А. В. Процессы и аппараты пищевых производств. – М.: Агропромиздат, 1991. – 432 с.
4. Стабников В. Н., Лысянский В. М., Попов В. Д. Процессы и аппараты пищевых производств. – М.: Агропромиздат, 1985. – 503 с.
5. Руденко-Грицюк О. А., Лисовенко А. Т., Михелев А. А. Сокращение вентиляционных потерь в рабочей камере тоннельной хлебопекарной печи // Тр. КТИПП, 1963. – Вып.27. – С. 12–19.
6. Лисовенко А. Т. Технологическое оборудование хлебозаводов и пути его совершенствования. – М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1982. – 208 с.
Розділ 1. Вивчення теплофізичних засад процесу випікання та аналіз основних параметрів процесу
1.1. Процеси, що відбуваються робочих камерах технологічного обладнання
Сучасне технологічне обладнання для машинної обробки сировини і напівфабрикатів має забезпечити в робочих камерах машин найсприятливіші та най економніші процеси, що супроводжуються мінімальними витратами сировини та збереженням її поживної цінності і високої якості готових виробів.
У робочих камерах машини під дією робочих органів виконується цілий ряд процесів: механічних, хімічних, мікробіологічних, гідромеханічних, теплових, масообмін них та інших. Ця сукупність процесів, що відбувається в робочих камерах технологічного обладнання за час знаходження в них маси, що обробляється, називається робочим процесом. На хлібопекарському виробництві це: змішування, заміс тіста, його формування, вистоювання, випікання тощо.
Хлібопекарське виробництво базується на технології бродіння борошняного тіста. Технологічний процес бродіння – це досить складний процес, що відбувається з тістом під дією таких мікроорганізмів, як дріжджі, молочнокислі бактерії та інші, і різних ферментів. Оптимальна температура процесу 28-32 оС, а тривалість – від 3 до 5 год.
Серед виробів з борошна на хлібозаводах виробляють хлібні і булочні вироби, баранки, бублики, пряники, соломку, хлібні палички. Перша група виробів – це завершені товарні вироби, а друга – товарні напівфабрикати.
Виробництво хлібобулочних виробів передбачає виконання таких процесів і операцій.
1. Підготовка сировини до виробництва: зберігання, змішування, аерація, просіювання, підготовка та дозування води, розчинів солі, цукру, дріжджової емульсії, їх темперування, миття і очищення різних добавок і спецій. Основна сировина – борошно – витримується на заводі не менше 7 діб.
2. Змішування та бродіння опари і тіста. Замішування тіста виконується протягом 1-20 хв. при 28-30оС, бродіння опари – 2-4 год. При тій же температурі. Густина тіста змінюється від 1200 до 500 кг/м3 в кінці бродіння.
3. Поділ тіста на шматки однакової маси виконується з допомогою тісто подільних машин, в яких тісто багаторазово обминається і стискається до 0,05-0,02 МПа.
4. Формування заготовок – оброблення шматків тіста з метою надання їм характерної форми, ущільнення поверхневого шару заготовки з метою підвищення її газо - і формоутримання. При формуванні тістовій заготовці надають кулевидну, циліндричну або сигароподібну форму.
5. Вистоювання. Витримування тістових заготовок після формування в камерах вистою протягом 20-50 хв. при температурі 30-40оС і відносній вологості повітря 60-75оС. Після вистоювання заготовки можна надрізати і завантажувати у печі.
6. Гігротермічна обробка і випікання. Перша виконується протягом 2-3 хв. у середовищі водяної пари при 100-160оС і відносній вологості 70-85%. Випікання відбувається при змінному температурному режимі у печі від 250 до 150оС протягом 10-60 хв. при зниженій вологості повітряного середовища. Різні вироби потребують дотримання спеціальних режимів випікання, гігротермічної і теплової обробки.
7. Охолодження, вибраковування та зберігання виробів. Виконуються в охолоджувальних відділеннях та експедиціях хлібозаводів, де випечені вироби охолоджуються до кімнатної температури протягом 1-2 год. В цих приміщеннях повинен вміщуватися восьмигодинний запас продукції.
1.2. Властивості сировини, напівфабрикатів і готових виробів хлібопекарського виробництва
До основної сировини на цих виробництвах відносять: борошно різних сортів, дріжджі, сіль та вода. Допоміжною сировиною вважають все інше: молоко, сироватку, цукор, жир, меланж, спеції.
Борошно - буває різних сортів пшениці (ГОСТ 26574-85) та жита (ГОСТ 7045-54). Вологість борошна може становити 12-14 %, насипна маса 600 кг./м3. Найбільш важливими показниками вважають хлібопекарські властивості борошна, які суттєво впливають на якість готових виробів.
Вода - використовується питної якості у відповідності з ГОСТ 2874-82. Вона повинна братися з джерел або водопроводу, на які є офіційний дозвіл відповідної сан інспекції. Вода має бути прозорою, без побічних запахів і присмаків, при відстоюванні не давати осаду. Жорсткість води обумовлюється сумою іонів Са2+ і Mg2+, вона не повинна перевищувати 7 мг-екв/л, рН 6,5-9,0.
Сіль – використовується кухонна харчова згідно ГОСТ 13830-84.Зберігається сухою в дерев’яних відсіках або в розчині. Подається на виробництво у вигляді насиченого відфільтрованого розчину густиною 1220 кг/м3.
Цукор: використовується цукор-пісок по ГОСТ М-78. На виробництві може зберігатися в мішкотарі або в спеціалізованих безтарних сховищах з попереднім підсушуванням та відокремленням порошку. На виробництві може зберігати цукор у вигляді розчинів з добавкою солі як атрикристалізатора та консерванта.
Вологість цукру-піску – 0,15%, рафінаду – 0,10%. При зберіганні цукру в розчині концентрація його становить 1260 кг/ м3.
Дріжджі – можуть використовуватись пресовані по ГОСТ 171-81, дріжджове молоко по ГОСТ 18-369-84 та суху дріжджі по ГОСТ 18-193-74. Зберігають пресовані дріжджі в холодильнику при температурі 0-10оС протягом 12 діб при вологості 75%.
Яйце продукти – використовуються яйця курячі згідно ГОСТ 27583-88, меланж і яєчний порошок. Вважають, що на 1 кг приходиться 25 яєць.
Рідка опара – напівфабрикат з пшеничного або житнього борошна, використовується при виробництві житнього або пшеничного тіста, готується з 50-30% борошна, рідких і пресованих дріжджів, кінцева кислотність 5-9 град.
Опара - напівфабрикат при двофазному тісто приготуванні, вона готується з борошна, води, дріжджів з використанням до 50% борошна по рецептурі. Загальна вологість опари 41-45%, температура 25-29оС. Кінцева кислотність залежить від сорту борошна і становить 3-7,5 град.
Тісто – кінцева стадія напівфабрикатів при двофазному процесі. В разі однофазноготісто ведення тісто замішується з використанням всього докладу по рецептурі. Після замісу воно бродить від 30 до 150 хв. при температурі 29-30оС. Його об’ємна маса змінюється при бродінні від 1,05 до 0,60 кг/дм3.
Хліб - готовий виріб, не потребує не яких характеристик, його вважають всі люди, він вважається основним продуктом харчування.
1.3. Класифікація обладнання
Хлібопекарське виробництво має ряд процесів: підготування сировини до виробництва, змішування і формування тіста, теплова та гігротермічна обробка напівфабрикатів.
Все обладнання в залежності від призначення розділяють на технологічне, транспортне, енергетичне, сантехнічне і допоміжне. Даний підручник присвячений технологічному та деякому транспортному обладнанню, органічно пов’язаному з технологічним.
Технологічне обладнання розділяють на такі групи.
1 Для зберігання та підготування сировини до виробництва. До нього залежить обладнання складів безтарного зберігання борошна та підготовки його до виробництва, обладнання для зберігання і підготування до виробництва цукру, солі, рослинної олії, молока, молочної сироватки, дріжджів, а також для активації дріжджів, приготування емульсій та водно-борошневих поживних сумішей.
2. Для дозування і темперування сировини та напівфабрикатів. Це обладнання розподіляють на три основні групи: дозатори для сипких матеріалів (борошна), рідин (води, розчинів цукру і солі, дріжджів), пластично-в’язких речовин (опар, заквасок). Воно забезпечує дотримання рецептур і технологічних режимів, рівномірного завантаження устаткування та рівномірну якість виготовлених виробів.
3. Для замішування опари і тіста: тістомісильні машини, які використовуються на хлібозаводах для приготування опари, тіста, квасів та іншого.
4. Для бродіння опари і тіста.
5. Для поділу тіста на окремі заготовок. Це так звані тісто подільні машини, за допомогою яких тістова маса ділиться на заготовки встановленої маси.
6. Для формування тістових заготовок. До нього належать машини, в яких кускам тіста надається куляста, сигароподібна або інша специфічна форма. Вони називаються тістоокруглювальними і тістозакочуючими. В булочному виробництві використовуються подально-закатні машини.
7. Для вистоювання та посадки тістових заготовок. Це група машин для попереднього та остаточного вистоювання (вистій ні шафи або конвеєри) і пристосування для механічного завантаження і розвантаження заготовок із колисок вистійної шафи.
8. Для гігротермічної теплової обробки тістових заготовок і напівфабрикатів: сушарки і хлібопекарські печі, в яких тістовим заготовкам надають кінцева товарна форма та ґатунок готових виробів.
9. Для охолодження, пакування та затарювання готових виробів.
10. Обладнання експедиції та сховищ: машин, призначені для підготовки, маркування, формування транспортних партій виробів, їх зберігання та відправки споживачам.
11. Для виробництва спеціальних борошняних виробів: пряників, бубликів, сухарів, соломки тощо.
Кожна група машин поділяється за принципом дії, за функціональними та конструктивними особливостями.
Теплофізичні характеристики сировини, тіста і готових виробів хлібопекарського виробництва
Назва зразка |
t,оС |
W,% |
ρ, кг/м3 |
λ, Вт/(м*К) |
а*107,м2/с |
с, кДж/(кг*К) |
Борошно житнє: обдирне обойне |
21 21 22 21 22 |
11,6 11,6 11,6 11,8 11,8 |
542 626 660 547 623 |
0,164 0,184 0,197 0,164 0,179 |
2,24 2,25 2,24 2,24 2,24 |
1,355 1,301 1,328 1,342 1,301 |
Борошно пшеничне: вищого ґатунку I ґатунку II ґатунку |
22 22 20 22 |
11,4 11,4 11,7 11,9 |
595 706 580 506 |
0,168 0,186 0,143 0,147 |
2,41 2,42 2,39 2,43 |
1,175 1,094 1,035 1,203 |
Солод житній червоний |
21 |
11,6 |
613 |
0,181 |
2,25 |
1,320 |
Тісто з пшеничного борошна I ґатунку: - не розрихлене - перед випікання |
28 28 |
43,0 42,7 |
1030 623 |
0,438 0,414 |
2,44 2,22 |
1,748 2,983 |
М’якуш батона з пшеничного борошна I ґатунку |
18 |
41,8 |
402 |
0,298 |
2,23 |
3,190 |
М’якуш формового хліба з пшеничного борошна I ґатунку II ґатунку |
18 18 |
42,5 45,0 |
340 346 |
0,244 0,237 |
2,42 2,44 |
2,975 2,810 |
М’якуш булки міської з борошна пшеничного I ґатунку |
18 |
42,0 |
358 |
0,224 |
2,43 |
2,580 |
М’якуш здоби з борошна вищого ґатунку |
16 |
41,0 |
254 |
0,211 |
2,26 |
3,428 |
М’якуш хліба московського заварного |
17 |
49,8 |
516 |
0,308 |
2,42 |
2,448 |
М’якуш хліба українського |
18 |
49,0 |
537 |
0,368 |
2,22 |
2,857 |
М’якуш хліба ризького заварного |
18 |
45,0 |
560 |
0,335 |
2,22 |
2,857 |
Крохмаль: розчинний кукурудзяний |
20 21 |
9,0 11,7 |
840 596 |
0,210 0,174 |
2,24 2,24 |
1,123 1,308 |
Цукор - пісок |
21 |
0,15 |
923 |
0,234 |
2,26 |
1,125 |
Розділ 2. Вивчення особливостей випікання у конвектмашині
2.1. Призначення і класифікація хлібопекарських печей
Гігротермічна обробка та випічка тістових заготовок здійснюються в робочій камері печі. Під дією теплоти та вологи відбувається перетворення тістової заготовки на хліб. Сучасні хлібопекарські печі класифікують за такими ознаками.
За продуктивністю в залежності від робочої площі поду печі ділять на три групи: малої продуктивності – 4, 8, 10, 16 м2; середньої – 25, 50 м2; великої – 80, 100, 125 м2.
За асортиментом, що випікається, печі розділяють на: універсальні, які дозволяють випікати хлібобулочні вироби всіх сортів і видів; печі для широкого асортименту виробів (можна випікати декілька видів); спеціальні, призначені для випічки одного виду виробів.
За способом підводу теплоти печі діляться на два види: з індивідуальним обігрівом, коли кожна піч має генератор теплоти; з центральним обігрівом, коли від одного генератора теплоти обігрівається група печей.
За конфігурацією пекарної камери печі розрізняють так:
- тупікові, в яких посадка тістових заготовок на под і вивантаження готової продукції відбувається через один отвір. До них належать одно – і багатоярусні тупикові, етажерочні, барабанні печі;
- наскрізні (прохідні, коридорні, тунельні), в яких посадка тістових заготовок провадиться з одного боку пекарної камери, а вивантаження готової продукції – з протилежного. Наскрізні печі в свою чергу підрозділяються на тунельні (пекарська камера являє собою горизонтальний канал) – печі Г4-ПХС, БН та інші і багатоярусні (пекарська камера має кілька ходів конвеєра) – печі АЦХ та інші.
За способом обігрівання пекарної камери розрізняють:
– регенеративні або жарові печі, в яких паливо спалюється без посередньо в пекарній камері. Остання при нагріванні акумулює теплоту, а потім віддає її виробам, що випікаються;
– печі з канальним обігрівом. Тепло в пекарну камеру від гріючих газів передається через робочі стінки каналів різної конструкції. Канали можуть бути металевими (квадратами або круглими) і цегляними. Канальні печі в свою чергу діляться на печі із звичайним (прямим) та рецеркуляційним, або циклотернічним обігріванням;
– печі з конвективним обігріванням, вироби в яких випікається за допомогою нагрітого повітря, що циркулює по замкненому контуру в пекарній камері;
– печі з радіаційно-конвективним обігріванням за допомогою нагрівальних каналів та конвективного обігріваннявиробів гарячим повітрям. Ці печі мають істотні переваги перед звичайними канальними: скорочується тривалість випічки, покращується рівномірність забарвлення поверхні виробів, інтенсифікується теплообмін;
– печі з внутрішньо камерним газовим обігріванням, в яких паливо (газ) спалюється безпосередньо в пекарній камері;
– печі з пароводяним обігріванням за допомогою нагрівальних трубок (трубки Перкінса);
– печі з центральним паровим обігріванням від котлів високого тиску (10 – 12 МПа) або атмосферного тиску з рідким органічним теплоносієм. Звичайно котел і власне піч складають єдину замкнену нагрівальну систему, яка заповнюється дистильованою водою або органічним теплоносієм, що циркулює по замкненому контуру;
- печі з електрообігріванням. Як джерело теплоти використовується електроенергія. В залежності від способа перетворення в тепло ці печі ділятьсяначотири групи: печі опору, в яких нагрівачами служать електроопори у вигляді намотки; печі з інфрачервоними випромінювачами у вигляді світлових лампових кварцевих трубчастих ІЧ – випромінювачів та інші; печі з комбінованим обігріванням за допомогою струму високої частоти та інфрачервоних випромінювачів; печі з мікрохвильовим обігріванням за допомогою спеціальних генераторів сантиметрових хвиль – магнетронів.
За конструкцією поду печі розрізняють; із стаціонарним (нерухомим); із висувним; із конвеєрним подом (роторні, ланцюгові пластинчасті і люлечні, сітчасті, стальні стрічкові, суцільні кільцеві, карусельні та секційні).
За ступенем автоматизації печі розділяють так: з ручним управлінням – регулювання теплового режиму топки і тривалості випікання здійснюється вручну; з напівавтоматичним управлінням – обігрівання окремих зон регулюється вручну, а тепловий режим печі стабілізується на встановленому рівні автоматично за допомогою приладів.
Хочу навести приклади печей з конвективним обігріванням:
Піч Г4-ПРЕ універсальна етажерочна з конвективним обігрівом (рис. 10,8) з автоматичним регулюванням тепловим і гігротермічним режимами пекарної камери.
Піч має металевої шафи 15 з шаром теплоізоляції, в якій розташована пекарна камера 12; в останній встановлюють етажерку 11, на лотках якої розміщені вироби, що випікаються. Етажерка закріплюється на обертовій платформі 10 з фіксуючим штифтом 9; зверху над камерою розташовано поворотній пристрій 4 та його електроприлад 2. З боків камери змонтовані повітряні канали 7 із щілинами, які регулюються, для рівномірного розподілу нагрітого повітря по висоті пекарської камери. В камері також встановлено парозволоження пристрій з автоматичною подачею води через пристрій 3. На передній стінці печі розміщено завантажувальні двері 8 з оглядовим вікном 5 для спостереженням за процесом випікання. Електросвітильники 6 забезпечують необхідне освітлення.
В калорифері 13 розташовані трубчасті електронагрівачі 14. Над ними знаходиться рециркуляційний вентилятор 1.
В комплект печі входить 2 – 5 етажерок, 1 – 2 вистій ні шафи.
Працює піч таким чином. Спочатку включають реле часу випічки і подачі води на зволоження середовища, потім встановлюють на робочий режим регулювальник температури в робочій камері. Далі перевіряють працездатність окремих систем і механізмів печі і їх електроблокування і включають піч на нагрівання до робочої температури. В цей час у вистівній камері готується етажерка з тістовими заготовками.
Коли закінчується ви стійка, етажерку з вистійної камери підганяють до печі, відкривають завантажувальні двері і закочують вагонетку на обертову платформу, центрують її знизу штифтом, а зверху чіпляють з поворотнім пристроєм. Закривають двері, і автоматично включається привод етажерки. Парозволоження вмикається за допомогою кнопки на панелі і після закінчення циклу автоматично вимикається. Потім вмикають рециркуляційний вентилятор та електрокалорифер.
Коли закінчується випічка, реле часу подає звуковий сигнал і вимикає систему нагріву калорифера та рециркулятора, зупиняє обертання вагонетки і фіксує її в положенні для відкатки етажерки з печі. Розчиняють двері і викочують з печі етажерку з готовими виробами, а натомість закочують наступну етажерку з тістовими заготовками, і цикл повторюється.
Такого типу печі випускають багатьма закордонними фірмами. Вони одержали визнання при оснащенні пекарень.
Піч Г4-ПРЕ має продуктивність по батону 0,4 кг. – 80 кг./год., або 500 кг. за зміну, установлена потужність електронагрівачів 45 кВт, маса печі 1864 кг.
Печі “Монсум” фірми Дебаг з конвективної системою обігріву. Розраховані для міні-пекарень, можуть здобути широке використання в сільській місцевості завдяки своїм перевагам: високій компактності, малим габаритам, високій якості виробів та інші. Обігріваються печі газом, рідким паливом або електроенергією, мають такий ряд по площі поду робочої камери: 3,8; 4,3; 5,7; 6,7; 9,6; 10,5; 11,5; 13,5 м2 і забезпечують продуктивність по кілограмовому хлібу від 50 до 2200 кг/ добу.
Піч (рис.10,15) має металевий карказ 9 з теплоізоляційним наповненням 8. Пекарна камера 6 досягає в перерізі 500*1800 мм, в ній розміщується вагонетка-етажерка 5 з 7, 14, або 21 поличками для випікаємих виробів 10. На поверхні бокових стін розміщені отвори для подачі гарячого повітря 7 та газорозподільні канали 4; в верхній частині вони з’єднані з двома вентиляторами ротора 2, які періодично включаються в роботу і перекачують повітря через калорифер 1 та пекарну камеру 6 то в прямому, то в зворотному напрямку. Калорифер може мати електричний або газовий нагрів.
Піч має автоматичну систему керування, яка забезпечує регулювання температури робочої камери, тривалість періоду паро зволоження та випікання, періодичне перемикання напрямку циркуляції повітря.
Фірма “Дебаг” заснована в 1911р. і є однією із старших фірм Германії, її печі “Монсум”, “Соляр” відрізняються високою якістю і економією.
Розділ 3. Опис конвектмашини
Конвектмашина „Bartscher” складається з корпуса, він зконструіруваний із заліза. Закривається кришкою для гідроізоляції, за нагляданням випічки є наглядне стекло. На передній панелі розміщені: регулятор температури, регулятор паро зволоження і регулятор часу. При закриванню дверцят спрацьовує кнопка блокірування.
Ця пекарська камера розрахована на 4 листа. На задній частині пекарської камери установлений вентилятор, котрий працює по реверсивній системі (20 секунд вперед і 20 секунд назад). На задній частині пекарської камери розташований трубний ТЕН (трубчастий електро нагрівник), який обдувається повітрям вентилятора. В установці передбачена система паро вологи, яка включає в себе патрубок для підвода води, соленоїдний клапан, трубка подачі води на вентилятор. В трубці подачі води на вентилятор предназначена для регулювання прохідного перерізу трубопровіда.
Передбачений вентиляційний отвір для виходу вологи (пари). Терморегулятор регулює включання і виключання тенів нагріву.
Регуляція вологи, регулює включання і виключання соленоїдних клапанів, для регуляції подачі води. Термобалончик регулює температуру.
В нижній частині пічки розміщений отвір патрубок, який повинен з’єднуватись з каналізацією.
Ця піч більш удосконалена за інші тому що, бо в ній є парозволожник. За допомогою його продукти не тріскаються в печі, а шкірочка стає більш гладенькою, тому що за допомогою вологи продукт набуває більш гарного виду і високої якості.
Розділ 4. Розробка методики проведення роботи
- вимірювання висоти піднімання тіста – хліба;
- вимірювання температури тіста – хліба;
Випікання – це прогрівання заготовок із тіста, що підійшли, при якому відбувається перехід із стану тіста у стан хліба.
Для випікання борошняних виробів звичайно застосовується обладнання, у якому теплота тістовій заготовці передається тепловим випроміненням і конвекцією при температурі гріючих поверхонь 250-400оС і пароповітряного середовища робочої камери – 200-250оС.
Частину теплоти тістова заготовка сприймає і прямою теплопровідністю від нагрітого поду печі, на якому розміщується.
Відносна роль кожного із перелічених вище способів у передачі теплоти тістової заготовки залежить від конструктивних особливостей та режиму роботи пекарської камери. Найбільш істотну роль у всіх випадках передачі теплоти належить випромінюванню.
Під дією тепла відбувається зміна температури у різних шарах тістової заготовки під час випікання, що сприяє утворенню із тіста готового виробу. Температурне поле тістової заготовки характеризується трьома зонами: зона поверхні виробів, зона випаровування та центр м’якушки. Температура внутрішніх шарів виробу не перевищує 100оС, наближаючись до цього значення у центральній частині тістової заготовки лише в кінці випікання. Температура поверхні тістової заготовки дуже швидко досягає 100 оС. При цій температурі відбувається інтенсивне випаровування вологи й через 1-2 хвилини поверхневий шар тіста втрачає майже всю вологу і досягає рівноважної вологості, яка залежить від відносної вологості та температури середовища пекарної камери. Для більшості виробів вологість гарячої скоринки в кінці випікання становить 4-8%. Досягнення поверхневим шаром тістової заготовки рівноважної вологості та припинення випаровування вологи в цьому шарі лають змогу йому прогріватися до температури вище 100оС. До кінця випікання температура поверхневого шару досягає 160-180 оС.
Температура в зоні випаровування тістової заготовки, що розміщується на межі скоринки та м’якушки, досягає 100 оС і лишається на цьому рівні до кінця процесу випікання. По мірі прогрівання тістової заготовки зона випаровування поступово поглиблюється. Зовнішні шари тіста цієї зони будуть збезводнюватись та досягати величини рівноважної вологості, тобто переходити в скоринку. З внутрішньої сторони, тобто з боку центра виробу, товщина зони випаровування буде збільшуватись внаслідок розширення випаровування на найближчі шари м’якушки.
Перенесення тепла у процесі випікання визначається, головним чином, теплопровідністю твердого скелета і значною мірою переміщенням вологи з поверхневих шарів всередину виробу. Останні відбуваються за рахунок присутності різниці температури між поверхневим і внутрішніми шарами тіста.
Явище переміщення вологи в середині матеріалу під впливом температурного градієнта названо термовологопровідністю.
На прогрів тістової заготовки в процесі випікання можуть впливати теплофізичні параметри пекарської камери, а також маса, форма, вологість, пористість та інші характеристики тістової заготовки.
Кількість тепла, що витрачається на випікання продукту, визначається за формулою:
q = Ẃвип.(hпп. – hв) + Gccc (tc – tп) + (GMcM + WMcB) (tM – tn),
де: Ẃвип – кількість вологи, що випарувався при випіканні, %;
hпп. – ентальпія перегрітої пари при температурі камерної суміші, Дж/кг.
hв – ентальпія вологи при температурі тіста перед завантаженням заготовки у камеру, Дж/кг;
Gc – масаскоринки в готовому виробі, %;
сс – питома теплоємності скоринки, Дж/(кг*К);
tс - температура скоринки в момент розвантаження виробу, оС;
tM – температура м’якушки, оС;
GM – вміст сухої речовини в м’якушці, % (вологість у м’якушці
WM =41%);
cM – питома теплоємності сухої речовини м’якушки, Дж/ (кг*К);
cB – питома теплоємності вологи у виробі, Дж/ (кг*К);
tn – температура тіста в момент його завантаження у піч, оС.
Ентальпія перегрітої пари визначається за формулою:
hпп. = hп. + ср. (tпк. – 100),
hп. – ентальпія насиченої пари, Дж/кг;
ср. – теплоємність перегрітої пари, ср. = 1,98 кДж/(кг*К);
tпк. – температура середовища пекарної камери, оС.
Теплоємність сухої речовини м’якушки та скоринки дорівнює:
сс = cM = 1,47 кДж/(кг*К).
Розрахувати упікання при випіканні виробу за формулою:
W = (Gm. – GB.)*100 / Gm,
Gm – маса тістової заготовки у момент посадки її у пекарську шафу, кг;
GB. – маса готового виробу після закінчення процесу випікання, кг.
1. Робота про піднімання тіста при випіканні не проводилася, тому що не було гребінки і ця робота не виконувалася.
2. Проводимо розрахунок про виміри температури тіста - хліба.
Розрахунок.
Тіста було до випікання – 326 гр.
А після випікання - 293,4 гр.
Время |
В центрі |
На поверхні |
15:03 15:04 15:05 15:06 15:07 15:08 15:09 15:10 |
37 55 61 78 89 97 105 116 |
50 77 88 108 122 138 150 162 |
Спочатку розраховуємо єнтальпію перегрітої пари, яка розраховується за формулою:
hпп. = hп. + ср. (tпк. – 100) = 26,75 + 1,98 * (255 – 100) = 29,82
Потім розраховуємо кількість тепла, що витрачається на випікання продукту.
q = Ẃвип.(hпп. – hв) + Gccc (tc – tп) + (GMcM + WMcB) * (tM – tn) = 0,1 *(2982 – 138,6) + 0,307 * 1,47 * (181 – 33) + (0,35 * 1,47 + 0,243 * 4,187) * (131 – 33) = 0,1 * 2843,4 + 0,451 * 148 + 153 = 352,12 кДж/кг.
Розраховую упікання при випіканні виробу за формулою:
W = (Gm. – GB.)*100 / Gm = (0,326 – 0,293,4) * 100 / 0,326 = 10,12
Енергія, яка витратилася на процес випікання – 3,5 кВт
3500 Дж/с * 480 с. = 1680000 Дж = 1680 кДж.