Понятие об СВЧ-нагреве и микроволновых печах

СВЧ-нагрев широко применяется в медицине, микробиологии для уничтожения жизнедеятельности микроорганизмов и грибов. Его используют для пастеризации молока, хлебобулочных и кон­дитерских изделий, для уничтожения неспоровых бактерий. Пре­имуществом СВЧ-нагрева при пастеризации по сравнению с тра­диционным тепловым нагревом является уничтожение микрофло­ры за более короткое время, что позволяет сохранить содержащие­ся в продуктах витамины.

СВЧ-нагрев широко применяют для дезинфекции — уничто­жения бабочек, жуков, личинок и яиц насекомых в таких пищевых продуктах как мука, крупа, пшеница, рис, чай и др.

СВЧ-нагрев применяют и для терапевтических воздействий на внутренние органы и ткани человеческого тела, к которым трудно или невозможно подвести теплоту, нагревая поверхность тела. При максимальном нагреве в организме происходят различные биохи­мические реакции из-за повышения температуры как клеток, так и нервных окончании: расширяются сосуды, повышается капилляр­ное давление, увеличивается проницаемость клеточных мембран, возрастает обмен веществ, происходит расслабление мышц, схва­ченных спазмом, уменьшается боль, ускоряется процесс заживле­ния ран. Нагрев тканей необходимо осуществлять до температуры не выше 45 °С, так как дальнейшее повышение температуры тка­ней может вызвать в них необратимые повреждения.

Кроме того, СВЧ-нагрев стал широко применяться в обще­ственном питании и торговле. При этом времени на тепловую об­работку продуктов затрачивается намного меньше, чем при тради­ционных варке и жарке.

С помощью СВЧ-нагрева производят варку, дефрастацию (раз­мораживание) и подогрев продуктов.

Какие же процессы происходят в продуктах под воздействием СВЧ-поля?

Во всех ранее рассмотренных случаях тепло подводилось к по­верхности продукта лучеиспусканием, теплопроводностью или конвекцией. К средним слоям твердых продуктов тепло от поверхп ти передается теплопроводностью, жидких — конвекцией. поскольку теплопроводность большинства продуктов мала, нерп дача тепла от поверхности внутрь продукта осуществляется мел ленно. Чтобы прогреть всю массу продукта и довести ею до готовностц, требуется длительная тепловая обработка, что приводиi k снижению содержания в нем отдельных пищевых веществ.

При воздействии электромагнитного поля сверхвысокочастотного (900—2375 МГц) одновременно прогревается вся масса продукта.

Электромагнитное поле представляет совокупность электрического и магнитного полей, находящихся во взаимосвязи. Пище­вые продукты относятся к диэлектрикам, у которых электрические заряды под действием электромагнитного поля не могут свободно перемешаться, а смещаются относительно друг друга поворачиваются в пространстве. Смещение связанных зарядов под действием внешнего электрического поля называется поляризацией.

Для пищевых продуктов основную роль в процессе поглоще­ния энергии поля при диэлектрическом нагреве имеет дипольная поляризация (диполь — система из двух одинаковых по значению и противоположных по знаку электрических зарядов, «сходящихся один от другого на определенном расстоянии). Все продукты со­держат воду, молекула которой является диполем. Дипольная по­ляризация требует значительных затрат энергии поля, которая сра­зу же во всех слоях продукта преобразует в тепловую, поэтому тем­пература всего продукта может очень быстро повышаться.

В продукте, находящемся в электромагнитном поле сверхвы­сокой частоты, наряду с дипольной поляризацией (переориента­цией молекул воды) наблюдаются и другие виды поляризации, на­пример, электронная. Нагрев же продукта в основном происходит из-за дипольной поляризации.

Для нагрева пищевых продуктов используют электромагнит­ное поле сверхвысокой частоты (915—2375 МГц).

На скорость нагрева продукта влияют его электрофизические параметры и мощность электромагнитного поля. Глубина прогре­ва зависит от частоты поля и составляет несколько десятков мил­лиметров от поверхности. Например, для говядины — 11 — 13, сви­нины — 20—24, хлеба — 45—55, картофеля — 18—24 мм с каждой стороны куска. Для большинства изделий такой глубины прогрева вполне достаточно.

СВЧ-нагрев используют не только для приготовления пиши но и для размораживания быстрозамороженных блюд. Разморажива мне и разогрев блюд осуществляются за несколько минут. При ном сохраняются первоначальная форма продукта, его вкус, поте­рн же пищевых веществ незначительна. Отпускать изделия целесо­образно в той же посуде, в которой они разогревались.

Недостатки СВЧ-нагрева: низкий КПД, высокая стоимость и сложность оборудования; возможность утечки СВЧ-поля и связан­ная с этим опасность вредного воздействия его на обслуживающий персонал; отсутствие колера на поверхности продукта.

Технология тепловой обработки пищевых продуктов и СВЧ-нппаратах требует соблюдения ряда требований. Так, продукт не­льзя помещать в СВЧ-поле в металлической посуде, так как металл отражает электромагнитное поле данной частоты. Размеры и масса обрабатываемых продуктов должны быть строго определенными и соответствовать мощности и рабочей частоте поля аппарата. Для нагрева в СВЧ-поле можно применять картонную, стеклянную и пластмассовую посуду определенных видов, материал которой пропускает электромагнитное поле СВЧ. Время тепловой обработ­ки продукта в СВЧ-поле в несколько раз меньше по сравнению с традиционными методами приготовления пищи. При оптималь­ных режимах тепловой обработки срок доведения большинства Источником СВЧ-поля является ламповый генератор — м;и нетрон. Управление потоком электронов в нем осуществляем < счет воздействия электрического и магнитного полей

Пароконвектоматы

      Пароконвектоматы — тепловое оборудование, предназначен ноедля быстрого приготовления мяса, рыбы, овощей, птицы, раз личных десертов, выпечки хлеба, кондитерских изделий. Практи чески пароконвектоматы можно использовать для приготовления любых блюд. Это объясняется тем, что в пароконвектомате можно создавать три различных режима воздействия на приготавливав мый продукт.

Из самого названия этого оборудования вытекает режим обра­ботки продукта. Первый режим — обработка продукта паром. В ап­парате встроен генератор пара, работающий на электронагреве. Паром, получаемым из генератора с температурой 100 °С, хорошо обрабатывать рыбу и овощи, которые сохраняют свою форму и вкусовые свойства. При этом происходит процесс, называемый «варкой на пару».

Второй режим — работа аппарата в режиме конвекции. Он пользуется для жарки всех видов мяса и птицы и для любого вида выпечки. Продукт обжаривается до хрустящей корочки. Темпера­турный режим в камере от 30 до 270 °С, за счет закрытия заслонки (шибера), влага, выделяемая продуктом, остается в камере. Венти­лятор прогоняет воздух через тэны. Скорость движения воздуха и температура нагрева задаются программой.

Третий режим — смешивание первого и второго режимов, (пароконвекция). Смешанный режим позволяет готовить не только при регулируемой температуре, но и при регулируемой влажности в камере. Поэтому продукты, при этом режиме не пересушивают­ся. В этом режиме хорошо готовить жареного поросенка, шашлык. Температура регулируется от от 30 до 250 °С, а относительная влаж­ность воздуха от 5 до 100 %. Пароконвектоматы выпускаются как на электронагреве, так и на газе.

фирмы «АТЕСИ» серии АПК модели «Руби­кон» (рис. 20.2) выполнены из нержавеющей стали, имеют форму шкафа на ножках, настольные.

Они присоединяются не только к электросети, но и к системам иодоснабжения и канализации.

В правой части шкафа находится тепловая камера обработки с направляющими для установки противней или других емкостей.

В левой части шкафа внизу расположен парогенератор, в кото­рый подается вода из водопровода, уровень которой поддержива­ется автоматически. Образовавшийся пар с помощью вентилятора подается в камеру и по ней принудительно циркулирует, поддер­живая требуемую температуру в каждой точке объема.

Рукоятка дверцы камеры снабжена блокировкой, автоматичес­ки отключающей нагрев при открывании дверцы для предотвра­щения ожогов персонала.

На поверхности шкафа расположен дисплей (рис. 20.3), с по­мощью которого осуществляется автоматическое управление ра­ботой пароконвектомата.

С помощью пароконвектомата можно выпекать самые разно­образные сладкие и «пикантные» хлебобулочные изделия: из слое­ного дрожжевого теста, яблочные штрудели, пироги на листе, ро­мовые бабы, бисквит — любого размера.

Несколько скоростей вентилятора обеспечивают возможность для выпекания таких «привередливых» изделий, как суфле, выпеч­ка .из заварного теста или эклеры. Функция подачи пара служит для кратковременного поступления большого количества влаги, необходимой для лучшего подъема теста и образования глянца

Пароконвектомат имеет режим быстрого охлаждения камеры до нужной температуры.

Имеется режим регегерации(обработка паром с температурой от +120 до +160 °С). Функция регенерации отменила необходи­мость длительного хранения блюд в горячем состоянии. Перед по­дачей блюда разогреваются в данном режиме до нужной темпера­туры, а вкусовые качества и пищевые свойства остаются на неиз­менно высоком уровне.

Камера обработки снабжена термошупом, который соединен с автоматикой и помещается в толщу продукта. При достижении нужной температуры в продукте он отключает нагрев.

В конце работы аппарат включается в режим автоматической санитарной обработки.