Факторы, обусловливающие скорость прогрева выпекаемой тестовой заготовкиНа прогрев ВТЗ в процессе выпечки могут влиять теплофизические параметры пекарной камеры (температура теплоотдающих поверхностей, температура, относительная влажность и скорость перемещения паровоздушной среды), а также масса, форма, влажность, пористость и другие характеристики ВТЗ. Влияние температуры паровоздушной среды пекарной камеры на прогрев ВТЗ представлен на рисунке. Чем выше температура выпечки, тем скорее идёт прогрев центральной части ВТЗ.
кривые: I – при 250 0С; II - при 230 0С; III – при 210 0С.
Рисунок 2 - Примерный график изменения температуры в точке 9 ВТЗ при различной температуре в пекарной камере:
Примерный график изменения температурного поля ТЗ, выпекаемой при равномерно снижающейся температуре среды пекарной камеры (с 280 до 180 0С), приводится на рисунке.
Рисунок 3 - Примерный график изменения температуры отдельных слоёв ВТЗ при температуре в пекарной камере, снижающейся за период выпечки с 280 до 180 0С.
При выпечке в условиях снижения температуры в пекарной камере больше всего изменяется характер кривой самого поверхностного слоя 1, в несколько меньшей степени — кривой слоя 2 и в ещё меньшей степени — кривых слоев 3 и 4. Все эти слои ВТЗ к концу выпечки являются коркой выпеченного изделия. Кривые 1 и 2 достигают максимума температуры в конце примерно первой трети (кривая 7) или 40 % (кривая 2)периода выпечки. При снижении температуры в пекарной камере температура слоев 1 и 2 начинает снижаться, причем в наибольшей степени — поверхностного слоя 1. В слое 3 изменение наблюдается в незначительной степени, а в слое 4 практически отсутствует. Влияние влажности паровоздушной среды пекарной камеры на прогрев ВТЗ обусловлено тем, что её атмосфера насыщена парами воды в результате испарения влаги при выпечке из хлеба или благодаря дополнительному подводу пара в пекарную камеру. Увлажнение атмосферы пекарной камеры обусловливает упёк и прирост объёма хлеба в печи, а также характер поверхности корки готового хлеба и его форму. Когда в увлажнённую и нагретую среду пекарной камеры поступает относительно холодная ВТЗ с температурой 30-35 0С (ниже температуры точки росы) на поверхности начинается конденсация пара. Ввиду пористой структуры теста сорбция и конденсация происходят не только на самой поверхности ВТЗ, но и в поверхностном слое теста. Конденсация влаги будет происходить до тех пор, пока температура поверхности ВТЗ не превысит температуры точки росы, соответствующей параметрам паровоздушной смеси пекарной камеры. Конденсирующийся пар влияет на передачу теплоты ВТЗ и на её прогрев. Это обусловливается тем, что при конденсации пара выделяется удельная теплота парообразования. Влияние увлажнения пекарной камеры на прогрев ВТЗ представлено на рисунке, из которого видно, что увлажнение ускоряет прогрев поверхности ВТЗ, а также меняет характер кривой температуры этого слоя.
Рисунок 4 - Примерный график изменения температуры отдельных слоев ВТЗ без увлажнения и с увлажнением в пекарной камере
При увлажнении отодвигается процесс образования корки, что способствует увеличению объёма. При выпечке в неувлажнённой камере образующаяся корка будет разрываться под давлением внутренних паров (О2, спирта, СО2 и др.), при этом образуются трещины. При увлажнении пекарной камеры на поверхности корочки образуется глянец. Конденсация паров на поверхности изделий образует жидкий крахмальный клейстер, который, проникая в микропоры, сглаживает все неровности. При прогреве клейстер обезвоживается, образуя глянцевую корочку. При увлажнении пекарной камеры форма изделий улучшается. В неувлажнённой образуются расплывчатые изделия, а в камере с увлажнением - без разрывов, приподнятые. Влияние массы и формы ВТЗ на её прогрев в процессе выпечки также значительно. Установлено, что чем больше масса ВТЗ, тем медленнее прогревается её центральная часть и тем длительнее процесс выпечки. Влияние массы и формы ВТЗ на скорость её прогрева при выпечке представлено на рисунке. Из кривых прогрева видно, что центр мякиша пшеничного хлеба, выпеченного в виде батона, прогревался быстрее центра мякиша круглого хлеба той же массы из-за большего расстояния от поверхности до центра мякиша у круглого хлеба по сравнению с батоном. Удельная поверхность батона больше, чем круглого хлеба той же массы. Это также ускоряет прогрев ВТЗ батона, в том числе и за счёт теплоты, выделенной конденсирующимся паром.
Рисунок 5 - Примерный график изменения температуры точки 9 ВТЗ, выпекаемой в форме батона (сплошные линии) или круглого хлеба (пунктирные линии) при массе штуки: 1-100г; 2-200г; 3-400г
Формовой хлеб выпекается дольше, чем подовый; ржаной – длительнее пшеничного. Влияние влажности теста на скорость прогрева ВТЗ представлено на рисунке.
а) б)
Рисунок 6 - Графики прогрева ВТЗ различной влажности: а — в точке, отстоящей от поверхности ВТЗ на 2 см; б — вцентре ВТЗ влажность: 1 — нормальная; 2 - -10%; 3 - +10%
Установлено, что повышение влажности теста ускоряет, а понижение замедляет прогрев теста при выпечке. Чем выше влажность теста, тем выше его теплопроводность. Ускорение прогрева при повышении влажности тем значительнее, чем ближе изучаемый слой теста к поверхности хлеба. Характер пористости хлеба (размер пор, толщина стенок, скважистость хлеба, возникающая при разрушении межпоровых стенок и соединений отдельных пор между собой каналами) должен играть существенную роль в перемещении влаги в глубь мякиша и поэтому тоже не может не влиять на скорость прогрева мякиша хлеба. Толщина корки вследствие её более низкой тепло- и влагопроводности также не может не сказываться на скорости прогрева мякиша хлеба.
ВЛАГООБМЕН ВЫПЕКАЕМОЙ ТЕСТОВОЙ ЗАГОТОВКИ С ПАРОВОЗДУШНОЙ СРЕДОЙ ПЕКАРНОЙ КАМЕРЫ И ВНУТРЕННЕЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ВЛАГИ В НЕЙ В ПРОЦЕССЕ ВЫПЕЧКИ При выпечке хлеба происходит влагообмен между ВТЗ и газовой средой пекарной камеры и внутреннее перемещение влаги в ВТЗ. Эти процессы протекают одновременно и взаимосвязанно.
Влагообмен выпекаемой тестовой заготовки с паровоздушной средой пекарной камеры Влагообмен с увлажненной газовой средой пекарной камеры включает в начальной фазе выпечки процесс поглощения влаги в результате конденсации паров воды на поверхности и сорбции в поверхностных слоях ВТЗ. При достаточном увлажнении газовой среды пекарной камеры поглощение влаги ВТЗ, помещённой в пекарную камеру, может быть зафиксировано количественно по увеличению её массы (рисунок).
Рисунок 7 - График изменения массы ВТЗ при выпечке в пекарной камере, газовая среда которой интенсивно увлажнялась в начальном периоде выпечки
Максимум прироста массы ВТЗ был в интервале между 3-5 мин выпечки и достигал величины 1, 3 % от начальной массы куска теста. Интенсивность и длительность поглощения (сорбции) влаги, конденсируемой на поверхности и в поверхностных слоях ВТЗ, будет тем больше, чем выше влагосодержание газовой среды пекарной камеры, чем ниже температура этой среды и чем ниже температура поверхности и поверхностных слоев ВТЗ при поступлении в пекарную камеру. Как только температура поверхности ВТЗ превысит температуру точки росы, конденсация влаги на ней прекращается и сразу же начинается испарение влаги: сначала с поверхности, затем из тонкого слоя ВТЗ, прилегающего к поверхности, и, наконец, из зоны испарения (слоя, расположенного под коркой). Зона испарения по мере утолщения корки углубляется, отдаляясь от поверхности ВТЗ и оставаясь пограничной между коркой и мякишем.
|
