食品加工机械与设备第五章2焙烤设备.ppt

一、焙烤原理 将成型的制品放入烤炉中，经过高温加热使产品成熟，如面包、饼干等。当生坯放入烤炉时受到高温包围，淀粉和蛋白质发生一系列理化变化，开始时制品表面受到高温影响使水分大量蒸发，淀粉糊化，糖和氨基酸反应，外表形成薄薄的焦黄色外壳，然后水分逐渐转变为气态向坯内渗透，加速生坯熟化，形成疏松状态。2010-09二、焙烤工艺要点 1、焙烤过程中，温度的选择是关键因素。适宜的温度可使产品外形丰满，形状整齐，色泽黄亮，内部松脆。2、炉温、面火、底火的调节和高低的先后循序以及烘烤时间都要根据制品的种类、要求不同而调整。3、举例：水分含量低的饼干等要求低温烘烤，达到熟而不焦；水分含量高的面包，体积膨胀时用中温烘烤。食品出炉后，必须立刻冷却，然后包装。2010-09 三、焙烤设备（一）常用烤炉种类 1、按烤炉热源分 根据热源不同，分为电烤炉、煤炉、煤气炉和燃油炉等，最广泛使用的是电烤炉。特点：结构紧凑、占体积小、操作方便、生产效率高、焙烤质量好。2、按结构形式分 箱式炉和隧道炉两类。2010-09四、远红外焙烤设备（一）远红外烤炉加热原理 远红外线既具有波的性质，也具有粒子的性质，一般化合物分子内部的原子总是以化学键相连结，从力学观点看是由原子这样一种具有质量的圆球和相当于将这些球相结合的，有相当结合力“弹簧”所构成，而这种“弹簧”的动作有两种类型基本振动，一类是向结合成原子圆球方向作伸缩运动，一类是从结合轴方向脱离，改变其角度的变角振动，当分子受到具有某种频率的红外线照射时，则“弹簧”会吸收红外线而发生共振，红外线的能量促使“弹簧”的运动激化。远红外加热属于电磁波加热，在热交换的3 种形式中传导与对流需要靠煤介来传热，而辐射则不然，食品及有机物在波长为3 5m 间具有最大的吸收波，当此吸收波与电磁波一致时，促使物质分子振动而产生摩擦热。物质在有限温度下内部的原子及分子作不规则运动，加热后分子运动加剧与物体所接触的空气分子激烈也相互碰撞，其结果是以与温度对应的波长的电磁波释放出来。2010-09（二）、食品烤炉常用辐射元件的种类及特点 食品烤炉常用的有管状元件和板状两种。1、管状元件（）、金属氧化镁管 由管体（碳钢或不锈钢），发热体（电阻丝）、填充料（氧化镁粉）超绝缘与传热作用和辐射涂层等组成。氧化镁管的表面负荷率与表面温度有关。表面温度越高，辐射能量越大。但是在辐射涂层材料已选定的情况下，其最大辐射波长随表面温度升高而向短方向移动。当元件表面温度高于600 时，则明显的发出可见光。有用波长部分占的辐射强度的比例就下降了。其特点：管子重量轻，热效率高，热容量小，升温起动快、结构紧凑、浓度好、可直接紧固于炉壁上，安装及更换方便，使用寿命较长。但氧化镁导热系数低，使元件表面负荷率降低，故不适应于大功率高温加热。2010-09（）、碳化硅管 是由碳化硅管、发热体（电阻丝）和辐射涂层组成，由于碳化硅不导电，故管内不需充填绝缘介质。其特点：辐射效率高，使用寿命长，制造工艺简单、成本低、涂层不易脱落。抗机械震动性差，热缩性大，升温时间长。（）、硅碳棒 是以高纯度碳化硅（含量98.5），以高温再结晶方法制成，有涂层。其特点：通电自热，不同电阻丝，单位表面发热量大，升温快，比金属和碳化硅管具有明显的节电效果，其涂层化学性稳定，所以烘烤产品质量好，但成本高，使用安装技术性能较强。（）、乳白石英管 是由乳白石英玻璃管和发热丝组成，无涂层。特点：其光谱辐射率高，且稳定，不需远红外涂层，没有涂层脱落问题，对食品卫生好。价格高，易损坏。2010-09（三）、远红外辐射涂料、对辐射涂料的要求 应有较高的加热效率，辐射率高，有良好的热传导性，有高冷热稳定性，有较好的对汽及化学物质的稳定性。选择辐射材料的原则，就是辐射元件的主辐射波长要与被加热物体的红外系数特性相匹配的辐射材料，同时要考虑选用热膨胀与元件基体大致相同的材料。、食品烤炉中常用的辐射涂料 目前国内常用的有：氧化物，如三氧化铁（Fe2O3）、二氧化锆（ZrO2）、二氧化钛（TiO2）、二氧化锰（MnO2）、三氧化二铬（Cr2O3）等；碳化物，如碳化硅（SiC）；氮化物、硼化物。可单一或混合使用。2010-09(四)常用的远红外烤炉 1、箱式炉2010-09（1）种类 烤盘固定式箱式炉、风车炉和水平旋转炉。（2）结构特点 名称 结构 优点 缺点烤盘固定式 若干层支架 制品在烤炉中固定风车炉 转篮装置热效率高、占地面积小、结构简单手工装卸食品、操作紧张、劳动强度大。水平旋转炉回转烤盘支架面坯温差小、烘烤均匀、生产能力大。劳动强度大、炉体笨重。2010-092010-092010-09烤苹果饼和烤玉米2010-09月饼2010-09水平旋转炉2010-092010-092、隧道炉（1）概念 隧道炉是一种炉体较长、烘室为一狭长的隧道、在烘烤过程中食品沿隧道做直线运动的烤炉。（2）分类 有钢带隧道炉、网带隧道炉、烤盘链条隧道炉和手推烤盘隧道炉。（3）结构 主要由炉体部分、加热系统和传动系统三部分组成。各炉的炉体和加热部分相同，主要是传动系统不同。2010-09隧道炉2010-092010-092010-09（4）不同隧道炉的比较种类 载体 优点 缺点 应用钢带隧道炉 钢带炉内循环热量损失小大型食品厂网带隧道炉 网带水分易蒸发、产量大、可连续生产不易清洗下层有污垢大型食品厂烤盘链条隧道炉链条烤盘自动化操作 面包、饼干、糕点手推烤盘隧道炉人力 结构简单适用广依靠人力作用，产量小小型企业2010-09各类烤炉简介 1、XDTM 型隔层式电烤炉（1）结构 可焙烤各类糕点制品，采用隔层式结构，分四层，每层为一独立的烤炉。（2）特点 加热效率高、耗能小、保温性好，最高温度可达300。（3）应用 各类食品焙烤。2010-09 2、MBH-3 型旋转式热风烤炉（1）结构 是旋转式热风循环烤炉，系法式面包生产线装置。（2）特点 受热均匀、可有效控制炉内温度、湿度，使焙烤食品色泽和成熟度一致。（3）应用 可用于面包、蛋糕及点心的烘焙。2010-093、GDCB420 型隧道式远红外烤炉（1）结构 基本结构由炉体、传输机构、控温系统组成。（2）特点 受热均匀，食品在炉内边运动边加热，使焙烤食品色泽和成熟度一致。（3）应用 饼干类食品焙烤。2010-09（五）烤炉选择 烤炉的选择与食品的质量、生产成本和经济效益直接相关，因此在选择上应注意：第一，不同产品对温度要求不同。根据产品注意炉温的范围，以适应不同产品使用。第二，不同热源的选择，以降低成本，增加经济效益。例如：燃油、燃气、电热、微波炉等。2010-09五、焙烤实例（面包）面包焙烤需要控制三个重要条件，温度、时间和面包的规格种类。1、面包的烘焙过程 第一阶段：面包刚入炉，必须利用酵母产生CO2使面包充分膨胀，炉内60%-70%的湿度，温度控制在120。第二阶段：面包成熟阶段。可提高温度使面包快速定型，此时面火为200-250，底火在270-300，面包内部温度在50-60，烘焙时间4min。第三阶段：面包上色、增加香气、提高风味。面包基本成熟，温度应下降。面火一般在180-200，发生美拉德反应，金黄色表皮，产生香气。底火降到140-160。经过3 个阶段的烘焙即可成为色、香、味具佳的面包。2010-092、面包的焙烤时间（1）焙烤时间应根据以下条件而定：面包质量越大，时间越长，温度越低。一般小面包多在8-12min,而大面包时间长达1h。（2）延长时间有利于提高面包质量。使面包中的糊精，还原糖和水解物增加，水解酶时间长，从而提高面包的消化率。（3）焙烤过程中的反应。a、气体的释放和膨胀；b、面筋和鸡蛋的凝固及淀粉的糊化；c、水分的蒸发和风味的生产；d、表面脱水形成硬质外壳；e、还原糖的美拉德褐变反应和焦糖化使外壳颜色加深。2010-09烤面包2010-09