3.2. Електричні жарильно-кондитерські шафи

Основним елементом жарильно-кондитерської та пекарської шаф є робоча камера (жарильна або пекарна), тому у методиці розгля­дається як визначення продуктивності робочої камери (шафа в ці­лому), так і тепловий баланс робочої камери шафи.

Визначення часової продуктивності слід проводити згідно з методикою, приведеною в [3] на с. 160–161. При цьому слід врахову­вати час розігріву до максимальної температури та внутрішні розміри робочих камер шаф, які необхідно приймати із технічних характе­ристик цих апаратів.

Тепловий баланс камери шафи складається на 1 кг гарячої про­дук­ції, тому що при остиганні готова продукція залежно від асор­тименту, часу, способу зберігання значно змінює свою масу (до 3 %).

Рівняння теплового балансу робочої камери жарильно-конди­терської шафи можна скласти, користуючись виразом:

q = q₁+ q₅ + q₆ ,

_,

де розмірність q, q_1, q_5, q₆ в кДж/кг гарячої продукції;

q – кількість теплоти, що передається в камеру на 1 кг продукції;

q₁ – теоретичні витрати теплоти, тобто корисно викори­стана теплота на випічку 1 кг продукції;

q₅ – втрати теплоти в навколишнє середовище стінками через двері камери;

q₆ – втрати теплоти на нагрів конструкції камери, конди­терських листів та іншої тари. Надалі тепловий розра­хунок робочої камери необхідно проводити паралель­но для двох режимів – режиму розігріву камери та стаціонарного режиму.

Індексом ' позначаються параметри, що відносяться до стаціо­нарного режиму.

Визначення корисно використаної теплоти

Теоретичні витрати теплоти на випікання виробів мають місце при стаціонарному режимі. При цьому теплота, що витрачається на нагрівання тіста до оптимальної температури, що забезпечує готов­ність і доброякісність виробів (приймається із технологічних довідни­ків або на основі дослідних даних), на випарювання вологи із тіста і на подальший перегрів пари до температури повітря камери при вихо­ді із неї. Наприклад, при визначенні теоретичних витрат теплоти на випікання 1 кг пшеничних булочок вагою 0,5 кг із борошна 1 ґатунку можна прийняти:

Упік 7%

Вологість булки в гарячому стані 42%

Вміст м’якіша 84%

Вміст скоринки 16%

Температура тіста, що надходить в камеру 30С

Температура м’якіша в гарячій булці при виході із камери 98С

Температура скоринки 130С

Теоретичні витрати теплоти на випічку 1 кг булок потрібно визначити із рівняння:

,

де перший додаток – витрати теплоти на випаровування вологи із тіста (упік) і перегрів пари, що утворилася, до температури середо­вища пекарної камери;

другий додаток – витрати теплоти на утворення випеченого м’якіша;

ω_и – упік відносно гарячих булок в кг/кг; визначається за різ­ницею маси тіста та готової продукції та коливається для різних виробів від 4 до 25%;

і_п – ентальпія перегрітої пари при температурі камерної суміші на виході із камери та атмосферного тиску, кДж/кг. Виз­начається за І-S діаграмою для водяної пари.

і_в – ентальпія води в тісті, що надходить в пекарну камеру, кДж/кг;

g_к – вміст скоринки в 1 кг виробів, кг/кг. Скоринка може бути прийнята за абсолютно суху речовину, а її кількість від 0,05 до 0,17 кг/кг (5–17%).

с_к – питома теплоємність скоринки, кДж/(кг∙К), може бути прийнята як теплоємність сухої речовини 1,67 кДж/(кг∙К);

t_к – середня температура скоринки в С. Можна прийняти рівною середньоарифметичною між температурами по­верхні скоринки (зазвичай 160С) і шару, що межує з м’якишем (100С);

t_т – температура тіста, що надходить в пекарну камеру, С приймається рівною температурі вистоювання тіста 30С;

g_т – вміст сухих речовин в мякиші 1 кг гарячого виробу, кг/кг. Для визначення сухих речовин можна використовувати рівняння:

,

де ω_м – вміст загальної вологи в 1 кг виробів (м’якіша) в момент виходу із камери, кг/кг; середня вологість, що віднесена до всього виробу (м’якиш, скоринка) для різних сортів різна та визначається аналізом. Для цього розрахунку вологість булки можна прийняти рівною 0,42 кг/кг;

с_м – питома теплоємність сухих речовин м’якиша, кДж/(кг^.К);

с_в – питома теплоємність у виробах, кДж/(кг^.К);

t_м – середня температура в момент виймання виробу із ка­мери, С; може бути прийнята в межах 95…98С.