5076

из корпуса, механизма подъёмного бака и приводного механизма. На передвижном кронштейне крепится съёмный бак, который может перемещать его в вертикальном направлении при помощи рукоятки механизма подъёма.

Рабочими инструментами служат легкосъёмные взбиватели. Прутковые венчики различных форм применяют для взбивания жидких смесей; плоскорешётчатые и фигурные взбиватели – для взбивания густых смесей.

Для взбивания крутого теста применяют крюкообразные и рамные взбиватели. Для взбивания густых кремов, песочного теста применяют лопастной взбиватель.

Вопросы для самоконтроля

1. Как установить толщину раскатываемого теста на машине МРТ-60М и для чего служит предохранительная решётка?

2. Как правильно произвести замес теста в тестомесильной машине?

3. В чём состоит принцип действия взбивальных машин и какие взбиватели используются?

Тесты по теме

1. Машина для формования котлет и дозатор крема имеют: 1) дозатор по-

уровню; 2) дозатор объёмного типа; 3) шнек с дозирующей ячейкой.

2. Для замеса дрожжевого и пресного теста служат лопасти машины МТИ100: 1) четырёхобразная; 2) крюкообразная; 3) шнекообразная.

3. Для подготовки полуфабриката из песочного теста в тестомесильной машине МТИ-100 предназначена: 1) месильный крюк; 2) четырёхобразная; 3) шнекообразная.

4.Для замеса песочного теста в тестомесильной машине МИТ-100 служит:

1)крюкообразная лопасть; 2) шнекообразная; 3) четырёхобразная.

5.Крюкообразная и четырёхобразная лопасти подсоединяются: 1) к

приводному валу машины МТИ-100; 2) к валу сателлита; 3) к выходному валу.

51

Тема 6. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКЕ ПРОДУКТОВ И ТЕПЛОВЫХ АППАРАТАХ, ПРИМЕНЯЕМЫХ НА

ПРЕДПРИЯТИЯХ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ

6.1. Классификация способов тепловой обработки. Кондуктивный (поверхностный) нагрев

Основную долю кулинарной продукции предприятий общественного питания составляют изделия, прошедшие тепловую обработку на оборудовании, используемом в общественном питании.

Тепловой обработкой называется технологический процесс, который основывается на изменении теплового состояния продуктов и сред, участвующих в этом процессе.

В совершенствовании технологии производства кулинарной продукции значительное место занимает интенсификация тепловых процессов (варки, жарки и др.), требующих больших затрат времени, труда, топливноэнергетических ресурсов. Поэтому конструкция любого теплового аппарата должна как можно полнее соответствовать технологическим требованиям тепловой обработки продуктов.

Классификация поверхностных способов (традиционных) тепловой обработки продуктов:

основные – варка; жарка (в небольшом количестве жира; во фритюре; в горячем воздухе); воздействие смеси горячего воздуха и перегретого пара.

вспомогательные – пассерование овощей; пассерование муки; опаливание; термостатирование; бланширование.

Физическая сущность поверхностных способов тепловой обработки представляется сложным комплексом взаимосвязанных физико-химических, теплообменных и массообменных, биохимических и др. процессов, протекающих в массе продукта при подводе к нему теплоты, в основном с поверхности, конвекцией и теплопроводностью. Характерной особенностью этих способов является встречная направленность градиентов температуры и влаги из продукта, вследствии которой поток влаги из продукта препятствует проникновению теплоты в продукт. Поэтому кондуктивные (поверхностные) способы имеют существенные недостатки: большая длительность процессов, существенные затраты топливно-энергетических ресурсов, высокая трудоёмкость.

52

6.2. Объёмные способы тепловой обработки

Объёмные способы нагрева продуктов основываются на взаимодействии продукта (и прежде всего содержащейся в его структуре свободной воды) с электромагнитным полем. Электромагнитные волны от генератора излучения проникают в продукт на значительную глубину и частично или полностью поглощаются в нём. При этом электромагнитная энергия превращается в теплоту, т.е. поток теплоты и поток влаги совпадают по направлению. Физическая природа электромагнитных волн любой частоты и длины волны одна и та же. Однако волны, сильно отличающиеся по длине, обладают специфическими особенностями в отношении механизма излучения и поглощения, техники их генерирования и практического использования. Отмеченное явление иллюстрируется шкалой электромагнитных волн (см. рисунок 5), в которой отдельным диапазоном длины волны (частотам) присвоены традиционные наименования. Естественно, границы между этими диапазонами в значительной мере условны в виду отмеченной выше единой физической природы всех электромагнитных волн.

Рисунок 5 – Шкала электромагнитных волн

53

Классификация объёмных способов обработки продуктов:

Инфракрасный (ИК) нагрев.

Сверхвысокочастотный (СВЧ) нагрев.

Электроконтактный (ЭК) нагрев. Индукционный нагрев.

Инфракрасное (ИК) излучение в тепловых аппаратах в настоящее время используется как самостоятельный способ нагрева продуктов, а также в качестве базового способа для создания различных комбинированных способов тепловой обработки. Физическая сущность механизма ИК-нагрева заключается в следующем. Большинство пищевых продуктов содержат в своей пористой структуре значительное количество свободной воды, которая интенсивно поглощает ИК-излучение в определённой области длины волн (при длинах волн 0,75...2,5 мкм); при длине волн 1,4 мкм поглощение достигает 100 % (характерная длина волны ИК-излучения 1 мкм отмечена пунктирной линией на рисунке 5). В то же время влага в пористой структуре пищевых продуктов распределена неравномерно по объёму, поэтому ИК-излучение может проникать в них на значительную глубину, что при соответствующем выборе толщины слоя обрабатываемого продукта обусловливает объёмный характер его нагрева. Максимальная температура продукта при ИК-нагреве обычно достигается на некоторой глубине, зависящей от структуры и влагосодержания продукта и длины волны излучения. В процессе тепловой обработки свойства поверхностных слоёв продукта изменяются, что, в отличие от условий традиционного (поверхностного) нагрева, приводит к усилению поглощения ИКэнергии и интенсификации нагрева. Аналогичный эффект вызывается образованием водяного пара в обрабатываемом продукте, интенсивно поглощающего ИК-излучение с длиной волны более 15 мкм. Таким образом, благоприятным фактором для ИК-обработки пищевых продуктов является наличие длин волн вблизи 1 мкм в спектре используемого генератора излучения и значительного количества свободной влаги в продукте, т. е. высокого начального влагосодержания исходного продукта.

При описании закономерностей ИК-нагрева поток энергии излучения, падающий на поверхность продукта, разделяют на три слагаемых – отражённый (Q0), поглощённый (Qn) и пропущенный (Qnp) потоки (см. рисунок 6.):

54

дипольную и макроструктурную. Каждый из них имеет характерное время установления поляризации – время релаксации. Из сопоставления типичных значений этого времени с периодом переменного электрического поля, используемого для СВЧ-нагрева продуктов, следует, что основными в СВЧнагреве являются дипольная и макроструктурная поляризация.

Таблица 1 – Значения проницаемости пищевых продуктов для ИК-излучения

(в %).

56

Дипольная поляризация представляет собой результат воздействия внешнего поля на полярные молекулы, обладающие собственным дипольным моментом. Типичным примером полярной молекулы является молекула воды. Поэтому наличие в продуктах свободной воды является фактором, определяющим интенсивность нагрева продуктов в СВЧ-поле. При приложении внешнего поля дипольные моменты молекул, имеющие в отсутствие поля произвольные направления, стремятся ориентироваться по направлению поля, что встречает сопротивление со стороны окружающих молекул. Работа, расходуемая на преодоление этого сопротивления, в конечном счёте превращается в теплоту, что и вызывает нагревание продукта. В таблице 2 представлены свойства СВЧполя в различных пищевых продуктах.

Макроструктурная поляризация типична для пищевых продуктов, представляющих собой биологические объекты с клеточной микроструктурой. Упрощённо биологическую клетку можно представить как замкнутую оболочку (мембрану) с полупроводниковыми свойствами, заполненную электролитом. При наложении внешнего электрического поля такая система приобретает дипольный момент благодаря смещению «свободных» зарядов (ионов) в пределах замкнутой оболочки, которые в данном случае ведут себя аналогично связанным зарядам в диэлектрике. Ввиду значительного объёма клетки, содержащей огромное число молекул, дипольный момент поляризованной клетки весьма велик (разумеется, в атомном масштабе), что и отражается в наименовании этого типа поляризации.

Важнейшей особенностью СВЧ-нагрева является возможность достижения высокого темпа нагрева продуктов при применении генераторов (магнетронов, ламп бегущей волны и др.), создающих СВЧ-поля большой напряжённости. В России для тепловой обработки пищевых продуктов в СВЧ-поле разрешено применение следующих рабочих частот: 433,92 ± ±0,8678; 2375 ±50; 2450 ±50; 5800 ±75; 22125 ±125 МГц. На предприятиях общественного питания в основном применяют частоту 2450 МГц (она отмечена пунктирной линией на рисунке 5). При напряженности Е≈5 кВ/м достигается темп нагрева продуктов 0,5 К/с и выше.

Таким образом, основное преимущество СВЧ-нагрева – высокая скорость нагрева. Однако ему присущи и недостатки – отсутствие корочки на поверхности продукта и, как правило, естественный цвет сырого продукта.

57

Таблица 2 – Диэлектрические свойства и глубина проникновения СВЧ-поля в пищевые продукты (f = 2375 МГц, t=20 ° С)

58

Электроконтактный (ЭК) нагрев. Этот способ нагрева характеризуется высокой экономичностью, обусловленной простотой используемого оборудования, в частности отсутствием дорогостоящих генераторов СВЧ-поля. Особенностью ЭК-нагрева является возможность обеспечения быстрого повышения температуры продукта по всему объёму до требуемой величины за 15...60 с. Это обусловливает успешное применение данного способа нагрева для коагуляции колбасных фаршей за указанное время при конечной температуре 50... 70 °С. В этом случае использование ЭК-нагрева упрощает конструкции автоматизированных агрегатов для изготовления фаршей. Как показали специальные исследования, химико-бактериологические показатели колбасных изделий, изготовленных ЭК-нагревом и традиционными способами, мало различаются. Однако на практике приходится считаться с возможными явлениями электролиза в массе продукта и эрозии электродов, в результате которой в продукт могут попадать посторонние вещества. Эти явления можно свести к минимуму оптимальным выбором материала электродов и частоты тока. Кроме того, для успешной реализации данного способа тепловой обработки необходимо обеспечивать хороший электрический контакт между электродами и продуктом.

ЭК-нагрев применяется как самостоятельный вид обработки, а также и в комбинации с другими способами. В частности, он успешно используется в хлебопекарном производстве для прогрева тестовой массы при выпечке хлеба, в производстве сосисок, при бланшировании мясопродуктов.

Индукционный нагрев токопроводящих материалов, к которым относится большинство пищевых продуктов, особенно с повышенной влажностью, возникает при их помещении во внешнее переменное магнитное поле, создаваемое генератором — индуктором. В качестве индукторов применяются провода с током, непосредственно охватывающие нагреваемые области материала, в частности многовитковые провода — соленоиды, которые могут использоваться для нагрева цилиндрических образцов диаметром 5 см и более. При помещении во внешнее переменное поле в массе проводящего материала, в соответствии с законом электромагнитной индукции, возникают вихревые токи (токи Фуко), линии которых замыкаются непосредственно в толще материала. При этом электромагнитная энергия рассеивается в объёме материала, вызывая его нагрев, но в этих условиях возрастает и расход электроэнергии на ведение технологического процесса. Для преодоления указанного недостатка и

59

обеспечения экономичности индукционного нагрева продуктов предлагались различные конструктивные решения теплового аппарата, которые зачастую означали существенное усложнение его конструкции и увеличение расхода активных материалов на его изготовление. По этим причинам индукционный способ нагрева пока ещё не получил широкого распространения на предприятиях общественного питания, хотя он, несомненно, обладает значительными экономическими возможностями для успешного практического применения в будущем.

Из особенностей индукционного способа нагрева видно также, что при оценке новых электрофизических методов обработки продуктов, создающих объёмный эффект нагрева, необходимо учитывать не только этот аспект, но и ряд других показателей, характеризующих эффективность применения того или иного конкретного способа обработки на практике.

Таким образом, поверхностные и объёмные способы тепловой обработки, имея различные преимущества, обладают рядом недостатков, устранить которые можно, используя комбинированные способы тепловой обработки.

6.3. Комбинированные способы тепловой обработки

При создании комбинированных способов тепловой обработки следует исходить из чётких представлений о свойствах пищевого сырья, о механизме физико-химических изменений в продукте и в жире в процессе тепловой обработки, а также о недостатках существующих способов.

Многообразие свойств обжариваемых продуктов исключает возможность разработки какого-либо универсального способа жарки. Поэтому при создании конкретных способов, оптимальных для обработки тех или иных продуктов, необходимо исходить из определённых оценочных критериев.

Основным критерием оценки способа жарки является высокое качество готового продукта. Качество кулинарных изделий является комплексным показателем, включающим, в частности, полноценность готовых продуктов (высокие органолептические показатели), биологическую ценность, доброкачественность, безвредность. Органолептические показатели и биологическая ценность изделия, изготовленного новым (комбинированным) способом, ни в коем случае не должны быть ниже показателей «традиционного» изделия.

Важным показателем оценки нового процесса является длительность обработки, причём следует отметить, что длительность процесса и качество про-

60