Объемные способы нагрева пищевых продуктов

Российский  Экономический Университет имени  Г.В. Плеханова 
 
 
 
 
 
 

Реферат на тему:

Объемные  способы нагрева пищевых продуктов 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Москва, 2012

 

Содержание

• Введение
• Поверхностный нагрев
• Характеристика объемных видов нагрева
• СВЧ- нагрев
• Особенности СВЧ- нагрева
• ИК- нагрев
• Список используемой литературы

 

Введение

Для осуществления  способов тепловой кулинарной обработки  в основном используется традиционный поверхностный способ нагрева продуктов, при котором теплота от греющей  среды постепенно (за счет теплопроводности) проникает в продукт, начиная с поверхностных слоев.

В отличии от традиционного  поверхностного способа нагрева, при  котором энергия подводится к  поверхности изделия, при инфракрасном ( ИК ) нагреве энергия проникает  внутрь продукта на значительную глубину, а при сверхвысокочастотном (СВЧ) нагреве – по всему его объему.

Наиболее перспективными и эффективными считаются комбинированные  способы тепловой обработки, позволяющие  сочетать поверхностные и объемные способы нагрева.

При всех способах нагрева пищевых продуктов внешний теплообмен сопровождается массопереносом, в результате которого изменяется влаго- и жиросодержание продуктов: часть влаги и жира переходит во внешнюю среду или поглощается продуктами. Кроме того, при тепловой кулинарной обработке продуктов в жидких средах теряется часть сухих веществ (водо- и жирорастворимых).

 

Поверхностный нагрев

В этом случае поверхность продукта нагревается при контакте с водой, паром, нагретым жиром, воздухом или инфракрасными лучами. От нагретой поверхности тепло передается за счет теплопроводности вглубь продукта, и вся его масса постепенно прогревается. Этот вид нагрева может быть контактным или радиационным. 

При контактном нагреве продукт помещают на нагретые поверхности или в греющую среду (воду, пар, жир, нагретый воздух). В этом случае продукт нагревается только с одной стороны и в процессе обработки его надо переворачивать. 

При радиационном нагреве продукт облучают потоком инфракрасных лучей (МКЛ), и он прогревается одновременно со всех сторон. Источником ИКЛ могут быть нагретые поверхности (стенки жарочных шкафов, электронагревательные элементы и т. д.) или специальные лампы (трубчатые или конические с зеркальной поверхностью). ИКЛ проникают в продукт на глубину до 1—2 мм, и в этом тонком слое их энергия превращается в тепловую. Поэтому поверхность продукта очень быстро нагревается и образуется обезвоженная корочка, в которой температура быстро достигает 130—150°С, Этот способ нагрева используется в гриль-аппаратах и шашлычных печах. 

На практике часто применяют одновременно несколько способов нагрева. Например, если продукт не полностью погружен в жидкость, то нижняя часть его нагревается водой, а верхняя — паром. 

При всех способах поверхностного нагрева создается  разность температур (градиент температуры) между поверхностью и внутренними частями изделия. Перепад температуры вызывает перемещение влаги от поверхности к центру изделия (термодиффузию). Явление это называется термомассоперенос - термовлагоперенос. Оно способствует быстрому образованию на поверхности корочки и уменьшению испарения влаги при жарке, а также снижению интенсивности диффузионных процессов при варке.

 

Характеристика  объемных видов нагрева 

При объемном нагреве  энергия электромагнитных колебаний  или электрического пока превращается в тепловую энергию в самом продукте и почти вся масса его нагревается практически одновременно. Существуют четыре способа объемного нагрева:  

• в СВЧ-шкафах периодического и непрерывного действия; сверхвысокочастотный способ обеспечивает большую скорость нагрева продукции;
• ИК-аппаратах; инфракрасный нагрев основан на интенсивном поглощении ИК-излучений свободной водой, находящейся в продуктах;
• аппаратах ЭК-нагрева; электроконтактный нагрев основан на тепловой энергии, выделяемой током в течение определенного времени при прохождении его через продукт, обладающий определенным активным (омическим) электросопротивлением;
• установках индукционного нагрева; индукционный нагрев пищевых продуктов, особенно с повышенной влажностью, возникает при помещении их во внешнее переменное магнитное поле, в котором , по закону электромагнитной индукции, возникают вихревые токи (токи Фуко), линии которых замыкаются в толще продукта, электромагнитная энергия рассеивается в его объеме, вызывая нагрев.

 

СВЧ- нагрев

Сверхвысокочастотным  называется нагрев объекта энергией электромагнитного поля сверхвысоких частот.  

Электромагнитная  волна, проникая в объект, взаимодействует с заряженными  частицами. Совокупность таких микроскопических процессов приводит к поглощению энергии поля в объекте. В зависимости  от расположения в них зарядов  молекулы диэлектрической среды  могут быть полярными и неполярными. В некоторых молекулах расположение зарядов столь симметрично, что  в отсутствии внешнего электрического поля их электрический дипольный  момент равен нулю. Полярные молекулы обладают некоторым электрическим  дипольным моментом и в отсутствии внешнего поля. При наложении внешнего электрического поля неполярные молекулы поляризуются, то есть симметрия расположения их зарядов нарушается, и молекула приобретает некоторый электрический  момент. 

Под действием внешнего поля у полярных молекул не только меняется величина электрического момента, но и происходит поворот оси молекулы по направлению  поля. Обычно различают электронную, ионную, дипольную и структурную  поляризации диэлектрика. На СВЧ  наибольший удельный вес имеют дипольная  и структурная поляризации, так что выделение теплоты возможно даже в отсутствии тока проводимости. 

СВЧ устройства для технологических  целей работают на частотах, установленных  международными соглашениями.

Для термообработки в диапазоне СВЧ наиболее часто  используются электромагнитные колебания  на частотах 433, 915, 2375 (2450) Мгц. 

Если  вместо традиционных способов нагрева  использовать нагрев с помощью энергии  СВЧ колебаний, то из-за проникновения  волны вглубь объекта происходит преобразование этой энергии в тепло не на поверхности, а в его объеме, и потому можно добиться более интенсивного нарастания температуры при большей равномерности нагрева по сравнению с традиционными способами нагрева. Последнее обстоятельство в ряде случаев приводит к улучшению качества изделия. 

СВЧ термообработка обладает рядом других преимуществ. Так, отсутствие традиционного  теплоносителя обеспечивает стерильность процесса и безинерционность регулирования нагревом. Изменяя частоту, можно добиться нагрева различных компонентов объекта. СВЧ электротермические установки занимают площадь меньшую, чем аналогичные установки с традиционным энергоприводом и оказывают меньшее вредное воздействие на окружающую среду при лучших условиях труда обслуживающего персонала. 
 

 

Особенности СВЧ- нагрева

Сверхвысокочастотная (СВЧ) энергия, используемая для нагрева  различных веществ, может быть применена  для приготовления пищи, сушки  белья, размораживания продуктов и  в других бытовых устройствах, где  необходима тепловая энергия. Однако широкое  распространение СВЧ-энергия получила только в технологии приготовлении пищи, что связано с особенностями физического процесса нагрева СВЧ-полей.

СВЧ-нагрев по сравнению  с традиционными способами нагрева  обладает следующими преимуществами: 

1.При СВЧ-нагреве  генерация теплоты происходит  внутри самого нагревательного  продукта. Если при тепловой обработке продуктов традиционными способами расходуется теплота на нагрев посуды и окружающей среды, то в СВЧ-приборах почти вся теплота идет на нагрев продуктов, а посуда нагревается незначительно в результате получения теплоты от горячего продукта. Таким образом, непроизводительные потери теплоты значительно снижаются. 

2.Продолжительность  тепловой  обработки  продуктов   СВЧ-энергией значительно сокращается.

За  счет сокращения времени тепловой обработки  СВЧ-энергией снижаются потери массы продуктов на 10—30 % при сохранении витаминов, органических и минеральных веществ, естественного цвета и вкусовых качеств. 

3.При  применении СВЧ-приборов в быту снижаются затраты электроэнергии (на 50—70 %) по сравнению с применением электроплит. 

4.Простота  уборки рабочей камеры после  приготовления блюд обусловлена  тем, что во время тепловой  обработки продукты не подгорают.  

5.После  приготовления блюд меньше загрязненной  посуды, так как продукты  могут   подвергаться  тепловой  обработке   непосредственно в сервировочной  посуде. 

Однако  при перечисленных преимуществах  СВЧ-приборы не могут полностью заменить традиционные приборы для приготовления пищи. Как правило, СВЧ-приборы являются хорошим дополнением к оборудованию кухни. Это объясняется тем, что получаемые при приготовлении на СВЧ-приборах блюда не имеют традиционного вида, а сохраняют вид полуфабрикатов, который имеет продукт до тепловой обработки. Например, некоторые блюда привычны после обжаривания с аппетитной румяной корочкой, а получение ее в СВЧ-приборах затруднительно: необходимо применение специальных дополнительных устройств, которые, увеличивая на 50 % время и энергозатраты, повышают стоимость приготовления.

Сравнительно  высокая стоимость СВЧ-приборов по сравнению с традиционными электрическими и газовыми плитами существенно влияет на их приобретение и внедрение в быт. 

ИК- нагрев 

Инфракрасный нагрев применяется в основном при жарке  и выпечке кулинарных изделий.

В ИК- аппаратах периодического действия обеспечение оптимального режима тепловой кулинарной обработки изделий осуществляется за счет размещения излучателей с разными спектральными характеристиками и отражателей в определенном порядке и на разном удалении от изделия, а в ИК- аппаратах непрерывного действия – за счет движения изделий через соответствующие энергетические зоны аппарата.

При использовании  ИК-излучения для термообработки мясных кулинарных изделий продолжительность  процесса ,по сравнению с традиционным способом обработки, сокращается на 40 - 60%, удельный расход электроэнергии уменьшается на 20 - 60%, а выход готовой продукции увеличивается на 10 - 16%. На поверхности продукта, охваченного жаром, выделяющаяся теплота вызывает коагуляцию (свертывание) белков, в результате чего образуется плотная поджаристая корочка. Она не дает вытекать мясному соку, поэтому изделия получаются сочными, богатыми питательными веществами. А органолептические показатели - вкус, запах, вид - остаются традиционными, хорошо знакомыми. 

 

Список литературы

Оборудование  предприятий общественного питания( Кирпичников В.П. , Ботов М.И.)

http://www.100menu.ru/pages/pages.index/techno/25.htm

http://www.znaytovar.ru/s/Klassifikaciya-teplovogo-oborud.html

http://www.bestreferat.ru/referat-205198.html