Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Исследование тепловых процессов при выпечке хлебобулочных изделий на пароконвектомате

Цель работы:

- изучение тепловых процессов при выпечке хлебобулочных изделий в пекарной камере конвектомата,

- ознакомление с конструкцией и принципом работы пароконвектомата,

- проведение экспериментальных исследований при выпечке хлеба в формах в пекарной камере конвектомта

Теоретическая часть

Выпечка хлебобулочных и других мучных изделий относится к нестационарным тепломассообменным процессам с изменением агрегатного и коллоидного состояния материала, сопровождающегося перемещением и испарением влаги из тестовой массы [7].

В пекарной камере печи или конвектомата происходят все виды передачи теплоты к тестовым заготовкам: излучение от поверхности нагрева, конвекция от парогазовой среды камеры, кондукция от поверхности пода к нижней поверхности тестовой заготовки.

Длительность и интенсивность процессов, протекающих в слое тестовой массы, зависит от температуры в этом слое. Под воздействием теплоты и влаги в тесте, являющемся коллоидным материалом, одновременно протекают физические, биохимические, химические, микробиологические и коллоидные процессы.

Биохимические процессы усиливаются в начальной стадии выпечки и замедляются в ее конце. Коллоидные процессы непрерывно развиваются в течение времени выпечки, обуславливая ряд свойств, характерных для готового хлеба. Физические процессы, обуславливаемые выделением диоксида углерода в результате действия бродильной микрофлоры, приводят к увеличению объема теста. Биохимические процессы обуславливают клейстеризацию крахмала при повышении температуры и образование декстринов и мальтозы.

При повышении температуры до 35…40⁰С в начале выпечки интенсифицируются микробиологические процессы, при этом усиливается деятельность дрожжевых клеток и кислотообразующих бактерий. При повышении температуры свыше 45⁰ газообразование снижается и при температуре 60⁰С деятельность бродильной микрофлоры прекращается.

Коллоидные процессы обуславливают образование мякиша хлеба. Клейковина теста имеет максимум набухаемости при 28…30⁰С. При более высокой температуре белковые вещества теста денатурируются и свертываются, освобождая при этом влагу, поглощенную при набухании.

Клейстеризация крахмала при температурах 50…60⁰С происходит с эндотермическим эффектом – энергия тратится на разрушение внутренней структуры крахмала. Процессы клейстериации крахмала и коагуляции белков обуславливают переход теста в мякиш хлеба.

Консистенция теста с повышением температуры выпечки уменьшается, ее максимум наблюдается при температуре 55…57⁰С. Для повышения упругости мякиша необходимо выдерживать хлеб в печи, пока температура в центре тестовой заготовки не достигнет 96…98⁰С и процессы клейстеризации крахмала полностью завершаться.

Для выпечки хлеба и хлебобулочных изделий используются универсальные и специализированные печи и печные агрегаты с различными способами обогрева пекарной камеры.

Конвектоматы относятся ….

Расчетная часть

Требуется провести расчет пароконвектомата по следующим исходным данным:

- продолжительность выпечки, , мин

- масса одной буханки хлеба, , кг

- упек относительно горячего хлеба, , %

- температура перегретого пара, , ⁰С

- начальная температура теста, , ⁰С

- температура формы при выходе, , ⁰С

- температура в лабораторном комплексе, , ⁰С

- толщина стенки, , м

Варианты заданий

Вариант	, кг	, мин	, %	, ⁰С	, ⁰С	, ⁰С	, м	, ⁰С
	0,6		8,1				0,083
	0,5		8,0				0,083
	0,3		7,9				0,083
	1,0		7,8				0,083
	0,8		7,7				0,083

1.Производительность конвектомата, кг/ч

2.Суточная производительность при выпечке хлебобулочных изделий, кг

3.Тепловой баланс пекарной камеры

- расход теплоты на выпечку 1 кг хлеба; = 8,1% - упек относительно горячего хлеба (массовая доля влаги, испарившейся на 1 кг хлеба составляет = 0, 081 кг на 1 кг горячего хлеба); - энтальпия перегретого пара при температуре и атмосферном давлении кПа ( = 2716,8…2736,8 кДж/кг для заданных значений температур ); - энтальпия воды в тесте при температуре теста , кДж/кг; кг/кг – содержание корки в 1 кг изделия; кДж/(кг К) – удельная теплоемкость корки; средняя температура корки; - содержание сухого вещества мякиша в 1 кг хлеба; кг/кг – содержание влаги в 1 кг хлеба в момент выхода его из пекарной камеры конвектомата, кг на 1 кг горячего хлеба; кДж/(кг К) – удельная теплоемкость сухого вещества мякиша хлеба; кДж/ (кг К) – удельная теплоемкость воды; - средняя температура мякиша.

- расход теплоты на перегрев пара, подаваемого в конвектомат для увлажнения среды камеры и тестовых заготовок; - энтальпия насыщенного пара при давлении кПа и степени сухости пара ; , где кДж/кг; кг/кг – массовая доля насыщенного пара, поступающего в пекарную камеру на 1 кг горячего хлеба.

- расход теплоты на нагрев вентиляционного воздуха; кДж/кг – массовая удельная теплоемкость воздуха; = 0,421 кг/кг - влагосодержание горячего влажного воздуха на выходе пекарной камеры, кг на 1 кг сухого воздуха(при относительной влажности и ; кг на 1 кг сухого воздуха при и температуре воздуха - влагосодержание воздуха.

- потери теплоты при охлаждении форм, выходящих из пароконвектомата; кг/кг – масса металла форм, приходящаяся на 1 кг хлеба; кДж/(кг К) – удельная теплоемкость стали; - температура формы при выходе и пекарной камеры; - температура формы при входе в камеру.

- потери теплоты стенками камеры; - потеря теплоты вертикальными стенками; Вт/(м²К⁴) – постоянная Стефана-Больцмана; - коэффициент теплоотдачи конвекцией (Вт/(м²К) от поверхности стенок; - площадь поверхности стенок камеры.

Критерий Нуссельта . Средняя температура поверхности ограждения 40⁰С. Средняя температура стен лаборатории равна температуре воздуха в помещении. Коэффициент объемного расширения воздуха .