Оглавление
1. Введение 5
2. Патентно-информационный обзор 7
2.1 Классификация обжарочного технологического оборудования 7
2.2 Теоретические основы тепломассопереноса процесса обжарки
полуфабрикатов во фритюре 12
3. Исследование процесса обжарки тестовых заготовок 22
3.1 Эксперимент в автоклаве 22
3.2 Эксперимент на фритюрнице TROMP 39
4. Анализ экспериментальных данных 58
4.1 Распределение тепловых потоков 58
4.2 Аппроксимация экспериментальных данных 64
5. Заключение 83
Список использованных источников 87
В хлебопекарном производстве все большее распространение получает массовое производство национальных мучных кондитерских изделий. В связи с чем разрабатывается новые технологическое оборудование.
Национальные изделия должны соответствовать требованиям технических условий и вырабатываться по рецептурам, технологическим инструкциям и с соблюдением санитарных норм в установленном порядке. Национальные мучные изделия также должны соответствовать основным потребительским характеристикам. Иметь разнообразную форму, шероховатую поверхность, изделие хорошо пропеченная с неравномерной пористостью, и вкусовыми свойствами соответствующей рассматриваемому продукту.
Интенсивность воздействия фритюрного жира на обжариваемые заготовки изучена недостаточно. Обжаривание мучных изделий в горячем масле сопровождается сложными физико-химическими и теплофизическими процессами. Жир в процессе обжарки выполняет роль теплоносителя, и если бы была найдена возможность получить корочку на продукте без воздействия на нее жира, то это кардинально способствовало бы улучшению его качества.
Важным фактором, обуславливающим изменение свойств жира при обжарке, является его температура. Очевидно, что температура жира и длительность процесса обжарки являются взаимосвязанными факторами. Если увеличить температуру жира, сокращается длительность процесса, но при этом возрастает скорость нежелательных химических изменений жира. Очевидно, что при поиске рациональных температурных режимов необходимо стремиться к тому, чтобы в конечном итоге снизить скорость изменения качества жира.
В данной работе исследуем характер изменения температуры пальмового масла при его нагреве, а также при обжарке в нем полуфабрикатов (тестовых заготовок), на основе этих исследований установим коэффициенты теплоотдачи от ТЭНов к маслу и от масла к тестовым заготовкам. Полученные коэффициенты теплоотдачи позволят в дальнейшем вычислить предварительный тепловой баланс при приготовлении национального блюда, что в будущем дает возможность спроектировать новую более ресурсосберегающую конструкцию фритюрницу.
Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:
1. Обзор и изучение соответствующей литературы.
2. Проведение экспериментов.
3. Обработка данных полученных при эксперименте.
4. Анализ полученных данных и выводы.
Для расчета теплообменных характеристик и разработки конструкции аппаратов для жарки продуктов в жире необходимо знание теплофизических свойств жира, являющегося одновременно теплоносителем и технологической жидкостью. Значимость точных данных по теплофизическим свойствам жиров особенно возрастает при разработке новых конструкции аппаратов для жарки. Тем более, что значимость этих работ будет возрастать, т.к. масложировая промышленность страны разрабатывает новые виды жиропродуктов для фритюрной жарки продуктов, где жиры являются технологическими жидкостями. В данной работе представлен расчет теплофизических свойств пальмового масла, которые легли в основу определения коэффициентов теплоотдачи от ТЭНов к маслу, и от масла к продукту, которые были установлена на основе экспериментальных данных. Мы произвели расчет коэффициентов теплоотдачи по различным формулам, которые были взяты из научных трудов в данной области, с целью сравнения полученных данных и выявления наиболее оптимальной формулы для расчета в дальнейшем.
Получив эти данные видим, что коэффициент теплоотдачи от ТЭНов к маслу гораздо выше во второй зоне, так же как и при его расчете формулами, видим существенные различия в числовых значениях, это говорит нам о том, возможно на протяжении эксперимента были допущены ошибки в фиксировании времени работы ТЭНов, а так же невозможность фиксирования и измерения температуры самих ТЭНов (температура 280ОС приближенная максимальная температура ТЭНов).
Это очередной раз подтверждает, что коэффициент теплоотдачи это экспериментальная величина, для теоретического расчета которой достаточно сложно вывести определенную формулу. Это требует проведения большого количество опытов и изучения в этой области, поскольку данный коэффициент имеет значительную роль в тепломассообмене, что в свою очередь является одним из важных факторов при разработке новых видов конструкций аппаратов и машин.
В результате обработки экспериментальных данных мы установили:
- что в качестве фритюрного жира более предпочтительнее использовать пальмовое масло, т.к. его коэффициент теплоотдачи к продукту выше, чем у подсолнечного масла;
- характер нагрева пальмового масла, и изменения его температуры при обжарке в нем различных видов мучных изделий;
- количество удаляемой влаги из изделий при обжарке во фритюре, на основе материального баланса;
- расхода тепла процесса обжарки изделий во фритюре, на основе теплового баланса
- коэффициент теплоотдачи от ТЭНов к маслу, при нагреве масла, и при обжарке в нем различных видов мучных изделий для каждой из зон фритюрницы по различным формулам;
- коэффициент теплоотдачи от масла к заготовкам, в различных зонах фритюрницы для каждого вида выпускаемых изделий отдельно по различным формулам.
В итоге проделанная нами работа поможет при моделировании тепловых процессов для разработки новых конструкции аппаратов для жарки во фритюре, а также ляжет в основу дальнейших работ по получению уравнения подобия для данного процесса т.к. в настоящее время велика потребность таких исследованиях для пищевой промышленности.
