Визначення корисно використаної теплоти

Теоретичні витрати теплоти на випікання виробів мають місце при стаціонарному режимі. При цьому теплота, що витрачається на нагрівання тіста до оптимальної температури, що забезпечує готов­ність і доброякісність виробів (приймається із технологічних довідни­ків або на основі дослідних даних), на випарювання вологи із тіста і на подальший перегрів пари до температури повітря камери при вихо­ді із неї. Наприклад, при визначенні теоретичних витрат теплоти на випікання 1 кг пшеничних булочок вагою 0,5 кг із борошна 1 ґатунку можна прийняти:

Упік 7%

Вологість булки в гарячому стані 42%

Вміст м’якіша 84%

Вміст скоринки 16%

Температура тіста, що надходить в камеру 30°С

Температура м’якіша в гарячій булці при виході із камери 98°С

Температура скоринки 130°С

 

Теоретичні витрати теплоти на випічку 1 кг булок потрібно визначити із рівняння:

,

 

де перший додаток – витрати теплоти на випаровування вологи із тіста (упік) і перегрів пари, що утворилася, до температури середо­вища пекарної камери;

другий додаток – витрати теплоти на утворення випеченого м’якіша;

ω_и – упік відносно гарячих булок в кг/кг; визначається за різ­ницею маси тіста та готової продукції та коливається для різних виробів від 4 до 25%;

і_п – ентальпія перегрітої пари при температурі камерної суміші на виході із камери та атмосферного тиску, кДж/кг. Виз­начається за І-S діаграмою для водяної пари.

і_в – ентальпія води в тісті, що надходить в пекарну камеру, кДж/кг;

g_к – вміст скоринки в 1 кг виробів, кг/кг. Скоринка може бути прийнята за абсолютно суху речовину, а її кількість від 0,05 до 0,17 кг/кг (5–17%).

с_к – питома теплоємність скоринки, кДж/(кг∙К), може бути прийнята як теплоємність сухої речовини 1,67 кДж/(кг∙К);

t_к – середня температура скоринки в °С. Можна прийняти рівною середньоарифметичною між температурами по­верхні скоринки (зазвичай 160°С) і шару, що межує з м’якишем (100°С);

t_т – температура тіста, що надходить в пекарну камеру,
°С приймається рівною температурі вистоювання тіста 30°С;

g _т – вміст сухих речовин в мякиші 1 кг гарячого виробу, кг/кг. Для визначення сухих речовин можна використовувати рівняння:

 

,

 

де ω_м – вміст загальної вологи в 1 кг виробів (м’якіша) в момент виходу із камери, кг/кг; середня вологість, що віднесена до всього виробу (м’якиш, скоринка) для різних сортів різна та визначається аналізом. Для цього розрахунку вологість булки можна прийняти рівною 0,42 кг/кг;

с_м – питома теплоємність сухих речовин м’якиша, кДж/(кг^.К);

с_в – питома теплоємність у виробах, кДж/(кг^.К);

t_м – середня температура в момент виймання виробу із ка­мери, °С; може бути прийнята в межах 95…98°С.

 

Визначення витрат теплоти в навколишнє

середовище стінками і через дверці камери

Витрати теплоти в навколишнє середовище обумовлюються різ­ницею температур стінок камери та навколишнього повітря. Крім того, при відкриванні дверці камери шафи мають місце утрати випро­мінюванням і утрати на нагрівання вентиляційного повітря.

При відомих сумарних утратах теплоти в навколишнє середови­ще Q₅ (Вт) і часової продуктивності камери М кг/ч, витрати теплоти, віднесені до 1 кг гарячої продукції, слід визначати за рівнянням, кДж/кг

 

q_{5 =} 3,6 Q₅ /М.

 

Продуктивність камери шафи (в кг/год) визначається за формулою:

 

М = (60 а ^. т^.п_.п ₁)/t,

 

де а – число виробів на листі (противні), шт;

т – маса виробу, кг;

п – кількість листів (противнів) на поді або на полиці, шт;

п ₁–кількість подів або полиць, шт;

t – час подообороту, дорівнює сумі часу завантаження, тепло­вої обробки і виймання виробів, хв.