
- •Міністерство освіти і науки україни
- •Івано-франківський державний коледж
- •Технологій та бізнесу
- •Самостійні роботи
- •Дисципліни
- •«Процеси та апарати харчових виробництв»
- •Самостійна робота №1 Тема. Вимоги до апаратів, що застосовуються для харчових виробництв
- •Самостійна робота №2 Тема. Характеристика насосів
- •Мал. 1.9. Схема газодувки:
- •Самостійна робота №3 Тема. Процеси перемішування
- •Самостійна робота № 4 Тема. Процеси піноутворення та збивання
- •Мал.3.7.Схема збивального апарату:
- •Самостійна робота № 5 Тема. Процес псевдозрідження
- •Самостійна робота № 6 Тема. Мембранні методи розділення рідинних систем
- •Самостійна робота № 7 Тема. Машини і апарати для подрібнення та різання
- •Самостійна робота № 8 Тема. Різання, види пристосувань
- •Самостійна робота № 9 Тема . Машини і апарати для пресування та змішування
- •Мал. 6.6. Схеми безперервно діючих змішувачів:
- •Самостійна робота № 10 Тема. Машини і апарати для сортування та калібрування
- •Самостійна робота № 11 Тема. Парова компресійна холодильна машина
- •Самостійна робота №12 Тема. Основи процесів охолодження і заморожування
- •Мал. 11.1 Льодовик з бічним розташуванням льоду.
- •Самостійна робота № 13 Тема. Процеси з використанням електроструму високих і надвисоких частот
- •Самостійна робота № 14 Тема. Процес варіння
- •Самостійна робота № 15 Тема. Процес смаження
- •Самостійна робота № 16 Тема. Інтенсифікація теплових процесів
- •Самостійна робота № 17 Тема. Характеристика теплообмінників
- •Мал. 8.3. Схема теплообмінників з сорочкою:
- •Мал. 8.7. Схема пароварочних апаратів для обробки продукту контактом теплообмінних середовищ:
- •Самостійна робота № 18 Тема. Основні види теплообмінників харчових виробництв
Самостійна робота № 14 Тема. Процес варіння
План
Поверхневе нагрівання
Суть і призначення процесу варіння.
Класифікація способів варіння.
Теплообмінні процеси, що проходять у продукті.
Типи варильних апаратів.
Поверхневе нагрівання. Специфічними тепловими процесами є варіння і смаження. При різних способах і апаратах для їх здійснення суть процесів варіння і смаження незмінна - вплив теплоти на продукт Для варіння і смаження використовують штучні джерела теплоти. Конвективний теплообмін проходить всередині продуктів , які складаються в з води. Поділ варіння і смаження на самостійні процеси умовні, тому що за своєю теплофізичною природою вони подібні. Фізико-хімічні зміни вуглеводів і білків, що містяться в поверхневих шарах продукту, при варінні відбуваються інакше, ніж при смаженні. При смаженні утворюється скоринка, а при варінні її немає. При варінні і смаженні відбуваються дифузійні, екстракційні, сорбційні, коагуляційні процеси, вологопереміщення і розчинення.
ВАРІННЯ. Суть і призначення процесу варіння. Суть процесу варіння полягає в тепловій обробці продуктів у киплячій рідині або в атмосфері водяної пари з метою доведення продукту до кулінарної готовності. При варінні змінюються структура, зовнішній вигляд, колір продукту, фізико-хімічні зміни білків, жирів, вуглеводів. Кулінарна готовність багатьох продуктів визначається за змінами, що відбуваються з їхніми компонентами. Наприклад, при варінні м'яса його готовність визначають за зміною двох білкових фракцій - міоглобіну і колагену. Міоглобін додає м'ясу червоний колір. При температурі 50-60 °С м'ясо зберігає червоний колір. При підвищенні температури до 60-70 °С в міоглобіні відбуваються зміни і м'ясо набуває рожевого кольору, при 70-80 °С, м'ясо стає сірувато-коричневим. Показник готовності м'яса при варінні, є деструкція колагену, що при 58 - 62 °С перетворюється в глютин. Параметри переходу колагену в глютин – температура варіння і її тривалість.
Класифікація способів варіння. Варіння поділяється за видом гріючого середовища (теплоносія): варіння в рідині і варіння в атмосфері водяної пари. Варіння в рідині (вода, бульйон, відвар, молоко, сік, сироп) здійснюється при повному і частковому зануренні продукту (припускання) у відкритих і в закритих апаратах.
Для варіння в паровому середовищі використовують закриті апарати. Розрізняють варіння при атмосферному, надлишковому тисках та у вакуумі.
Процеси варіння в рідині класифікуються за температурними режимами їх проведення. Варіння при повному зануренні продукту в рідину при атмосферному тиску здійснюють при 98 - 100° С, при надлишковому тиску - 110 – 120 О С , у вакуумі - при 60 - 80 °С.
Варіння в рідині при атмосферному тиску відбувається в двох режимах. При першому рідину доводять до кипіння. Знижують на 2 - 3 °С і продовжують варіння при слабкому (тихому) кипінні. В другому режимі рідину з продуктом доводять до кипіння, витримують при цій температурі, а потім припиняють підвід теплоти. Кулінарна готовність за рахунок теплоти, акумульованою рідиною і продуктом.
З
міна
температури при варінні в другому режимі
спостерігається на прикладі графіка
(мал.9.4.)
Мал. 9.4. Графік зміни температур при варінні в рідині.
Ділянка 1-2 - нагрівання рідини до кипіння; 2- 3 – сильне кипіння,
3 - 4 – закладка продукту; 4 - 5 – нагрів до кипіння; 5- 6 – сильне кипіння;
6 - 7– зниження температур; 7-8–слабке кипіння; 8 - 9 – акумуляція теплоти.
В залежності від параметрів варіння в атмосфері водяної пари, поділяють на варіння в атмосфері вологої насиченої пари при 100 -110°С і варіння в атмосфері перегрітої пари при 140 - 160 °С. Варіння в атмосфері насиченої пари відрізняються від варіння в атмосфері перегрітої пари. При варінні в атмосфері насиченої пари на поверхні продукту утворюється шар (плівка) конденсату і теплота передається від пари до продукту через цей шар. При варінні в атмосфері перегрітої пари плівка конденсату утвориться на початку варіння, потім зникає і передача теплоти від пари до продукту здійснюється конвекцією. За рахунок високої температури при варінні в атмосфері перегрітої пари на продукті з'являється рум'яна скоринка, що має капілярно-пористу структуру, з термічним опором. За рахунок інтенсифікації нагрівання при варінні в атмосфері перегрітої пари центральні шари продукту швидко нагріваються до 75 - 80 °С, що відповідає кулінарній готовності. Необхідно регулювати тривалість варіння.
Теплообмінні процеси, що проходять у продукті. Залежать від властивостей теплоносія і умов його підведення, від властивості продукту, від теплоємності, теплопровідність, температури, від його розмірів, від форми структура і від однорідності складу. При передачі теплоти від рідини до продукту в процесі варіння значення має значення вільна (природна) конвекція. Втрат і руйнування цінних компонентів продуктів можна досягти, якщо: забезпечити швидкий підігрів рідини до моменту закисання; варити продукт при спокійному (помірному) кипінні, не допускаючи википання рідини (за винятком варіння у вакуумі); тривалість варіння не перевищує того терміну, що потрібний для доведення продукту до готовності.
Вимоги до апаратів для варіння Вони пов'язані з необхідністю точно регулювати інтенсивність підведення теплоти (теплового потоку), а отже, змінювати температурні режими в потрібних межах на різних етапах проведення процесу. До варильних апаратів посилюються вимоги, пов'язані з матеріалом, з якого повинні виготовлені апарати, тривалою взаємодією рідини, у якій вариться продукт. Матеріали повинні бути нейтральними, не вступати в реакцію з речовинами, що містяться у відварі і продукті, не сприяти окисним процесам, що відбуваються при варінні продуктів. Пара повинна бути чистотою і не містити шкідливих та небажаних домішок.
Основні типи варильних апаратів. Варильні апарати поділяють на апарати для варіння в киплячій рідині і для варіння в атмосфері пари періодичної та безперервної дії. Варильні апарати в киплячій рідині поділяються на апарати із сорочкою і апарати без сорочки. Серед апаратів без сорочки розрізняють апарати, в яких теплота до корпуса варильного резервуара підводиться гнучкими або плівковими електронагрівниками та апарати з вогневим обігрівом варильного резервуара, які відносяться до групи теплообмінників з поверхневими нагрівачами без теплоносіїв.
Варильні апарати із сорочкою поділяють за способом підведення пари на апарати з централізованим підведенням пари та апарати з автономними пароутворювачами. Варильні апарати з автономними пароутворювачами: з електричним, паровим та вогневим обігрівом. Застосовують панельні, в яких пароутворювач виготовлений у вигляді щілиноподібної панелі. Апарати для варіння в атмосфері пари, які називаються паро варильними є: працюючі при атмосферному і надлишковому тиску. Вони працюють з електропаронагрівачами , хоч відомі пароварильні апарати, подача пари, в яких здійснюється від групових пароутворювачів, з електричним або газовим обігрівом.