- •Промислові печі
- •“Обладнання переробних і харчових виробництв”
- •Схвалено
- •1. Задачі дисципліни та її зміст
- •Мета і завдання дисципліни
- •Історичний розвиток промислового будівництва печей
- •Основи теорії процесу випікання
- •Основи теплообміну в печах
- •Процеси, які відбуваються в тістовій заготовці, що випікається
- •2.2.1. Фізичні процеси
- •2.2.2. Біохімічні процеси
- •2.2.3. Мікробіологічні процеси
- •2.2.4. Колоїдні процеси
- •3. Внутрішнє тепломасоперенесення при випіканні
- •3.1. Закони перенесення вологи в тісті-хлібі при випіканні
- •3.2. Закон перенесення теплоти в тісті-хлібі при випіканні
- •3.3. Механізм процесу випікання
- •4.Кінетика процесу випікання хліба
- •4.1. Зміна температур шарів тіста-хліба в процесі випікання
- •4.2. Вологовіддача при випіканні
- •4.3. Обгрунтування раціональних режимів випікання
- •4.3.1. Зона зволоження
- •4.3.2. Реалізація найбільш раціональних режимів випікання
- •5. Класифікація промислових печей за різними ознаками
- •5.1. Площа поду (продуктивність) печей
- •5.2. Технологічне призначення
- •5.3. Теплотехнічна ознака
- •5.4. Конфігурація пекарної камери
- •5.5. Конструкція поду
- •5.6. Спосіб обігрівання пекарної камери
- •5.7. Керування тепловим режимом
- •6. Елементи пічного агрегату
- •6.1. Пекарна камера
- •6.2. Генератор теплоти
- •6.3. Теплообмінні пристрої
- •6.4. Пічний конвеєр
- •6.5. Парозволожуючий пристрій
- •6.6. Каркас, огородження та інші пристрої
- •7. Основні типи конструкцій промислових печей
- •7.1. Цегляні печі
- •7.1.1. Печі з регенеративним обігріванням
- •7.1.2. Печі з пароводяним обігріванням
- •7.1.3. Печі з паровим обігріванням
- •7.1.4. Печі з комбінованим обігріванням каналами і пароводяними трубками
- •7.1.5. Тупикові печі з канальним обігріванням
- •7.2. Тупикові блочно-каркасні печі з рециркуляцією гріючих газів в каналах
- •7.3. Тунельні каркасно-металічні печі з циклотермічним обігріванням
- •134 Технічні характеристики тунельних печей тунельних печей з циклотермічним обігріванням та поздовжнім розташуванням топки
- •7.4. Печі з електричним обігріванням
- •7.4.1. Тунельні хлібопекарські електропечі
- •7.4.2. Тунельні кондитерські електропечі
- •7.4.3. Тупикові блочно-каркасні електропечі
- •7.4.4. Багатоярусні електропекарські шафи
- •7.5.Тунельні кондитерські печі з внутрішньо-камерним спалюванням газу (газові печі)
- •Технічні характеристики газових печей
- •7.6. Печі з конвективним обігріванням пекарної камери
- •Технічні характеристики печей “Монсун” фірми “Дебаг” (Австрія) [4, іі; 5]
- •Контрольні питання
- •8. Розрахунок теплового балансу пічного агрегату з канальним обігріванням
- •Література
- •Додаткова
- •Підп. До друку Обл. Вид. Арк.
2.2.2. Біохімічні процеси
Біохімічні процеси характеризують поведінку ферментів і їх вплив на складові борошна. В тісті-хлібі при випіканні крохмаль не тільки частково клейстерилізується, а й під дією амілолітичних ферментів в значній мірі гідролізується з утворенням декстринів і мальтози.
Повна інактивація ß-амілази в пшеничному тісті наступає при температурі 82-84°С, а α-амілаза зберігає певну активність до 97-98°С, тобто до кінця процесу випікання.
При випіканні житнього тіста, кислотність якого в 2-3 рази більше кислотності пшеничного тіста, інактивація амілаз відбувається при більш низьких температурах. Так, в житньому хлібі з обойного борошна ß-амілаза повністю інактивується при температурі 60°С, а α-амілаза – при 71°С. Після інактивації амілолітичних ферментів продовжується кислотний гідроліз крохмалю.
Протеолітичні ферменти борошна, які діють на білки, при випіканні інактивуються при температурі 80-85°С.
Поверхневі шари тіста, з яких утворюється скоринка, швидко прогріваються при випіканні до більш високої температури, тому там ферменти інактивуються раніше.
Хімічні перетворення в поверхневих шарах тіста обумовлюють утворення красячих і ароматичних речовин, які надають хлібу специфічного смаку, аромату і кольору скоринці. За рахунок реакції цукрів (продуктів гідролізу крохмалю) з амінокислотами (продуктами протеолізу білків) при впливі температури відбувається реакція меланоїдиноутворення темнопофарбованих з’єднань – меланоїдинів в скоринці.
2.2.3. Мікробіологічні процеси
Мікробіологічні процеси при прогріванні тістових заготовок до температури 35-40°С посилюються за рахунок життєдіяльності дріжджових клітин та кислотоутворюючих бактерій. Але при нагріванні до температури понад 45° газоутворення різко знижується, а при температурі тіста 60° життєдіяльність бродильної мікрофлори практично припиняється.
17
2.2.4. Колоїдні процеси
Колоїдні процеси при випіканні, а саме поведінка білків і крохмалю при нагріванні, обумовлюють перехід тіста в м’якуш і є важливішими [4].
Клійковина тіста має максимальне набухання при температурі 28-30°С. Подальше підвищення температури призводить до уповільнення процесу. При температурі 60-70°С білкові речовини тіста денатурирують і згортаються, звільняючи при цьому воду, яка поглиналася при набуханні.
При підвищенні температури до 50-60° крохмаль борошна інтенсивно набухає, при цьому починається його клейстеризація з ендотермічним ефектом, тобто поглинанням теплоти.
В інтервалі температур 50-70°С одночасно відбуваються процеси коагуляції білків, коли основна частина води, яка була поглинута білками при набуханні, переходить до крохмалю, який клейстеризується. Саме це і обумовлює при випіканні перехід тіста в м’якуш, який різко відрізняється від тіста за своїми фізичними властивостями.
Консистенція тіста з підвищенням температури різко ослаблюється, досягаючи мінімума при 57°С. Подальше підвищення температури до 60-70°С призводить до різкої зміни консистенції – загустіння тіста. Однак це ще не забезпечує утворення м’якушу нормальної якості. Він ще не достатньо пружний, бо відбувається “неповна” клейстеризація крохмалю при обмеженій кількості вологи в тісті-хлібі і вона продовжується майже до 100°С. Тому для отримання якісного готового хліба необхідно продовжувати випікання в печі до досягнення температури в центрі заготовки 96-98°С.
На інтенсивність колоїдних процесів впливає інтенсивність прогрівання тіста-хліба і тривалість випікання.
Денатуровані білки фіксують структуру хліба, створюючи пружний каркас, хоча вологість хліба наближається до вологості тіста.
18
Контрольні питання
-
Які види теплообміну мають місце в печах ?
-
Що таке теплопровідність ?
-
Розрахункова формула теплообміну випромінюванням.
-
Критеріальні залежності при конвекції.
-
Чи належить випромінюванню головна роль при теплообміні в пекарній камері ?
-
Як збільшити долю конвективного теплообміну ?
-
Чи є процес випікання стаціонарним процесом ?
-
Як змінюється колоїдний стан матеріалу при випіканні ?
-
Чому процес випікання називають гігротермічним ?
-
Назвіть періоди при зміні об’єму тіста-хліба.
-
Коли припиняється ріст тіста-хліба при випіканні ?
-
В чому полягають біохімічні процеси при випіканні ?
-
Що таке меланоїдиноутворення ?
-
В чому полягають мікробіологічні процеси при випіканні ?
-
Чи належить колоїдним процесам головна роль в утворенні м’якуша ?
-
Чи відбувається повна клейстеризація крохмалю в тісті-хлібі ?
19