Материал: 5076

Магнетроны. Основным элементом СВЧ-установки является СВЧгенератор – прибор, в котором электрическая энергия постоянного или переменного тока преобразуется в энергию электромагнитного поля сверхвысоких частот. Широкое применение в электротермических установках СВЧ в качестве генераторной лампы нашли магнетроны непрерывного генерирования, которые характеризуются относительно простой конструкцией, достаточно высокой мощностью и КПД. Геометрические параметры магнетрона, параметры электрического и магнитного полей выбирают с таким расчётом, чтобы электроны, взаимодействуя с переменным электрическим полем, наведённым в зазорах резонатора, отдавали этому высокочастотному электрическому полю резонатора часть своей энергии, приобретённой при их ускорении постоянным электрическим полем, приложенным между катодом и анодом. Энергия, возникающая в системе резонаторов, с помощью индуктивной петли связи и коаксиальной линии подаётся к внешней нагрузке.

Магнетроны непрерывного генерирования для электротермических СВЧаппаратов имеют выходную мощность от 0,5 до нескольких десятков киловатт, КПД их может достигать 70 % и выше.

91

Тема 10. АППАРАТЫ С ИК- И СВЧНАГРЕВОМ

Аппараты с ИК-нагревом классифицируются по следующим признакам: принципу действия (периодического или непрерывного) и по виду используемых излучателей (светлые или тёмные).

Общими элементами аппаратов с ИК-нагревом являются: рабочие камеры, ИК-излучатели (светлые или тёмные), транспортирующий орган, обеспечивающий постоянное (или шаговое) движение продукта в рабочей камере, приборы, регулирующие температурный режим в камере.

В настоящее время в отрасли эксплуатируется значительное количество аппаратов с ИК-нагревом зарубежного производства. Принципы их устройства аналогичны принципам устройства аппаратов отечественного производства.

10.1. Аппараты с ИК-нагревом периодического действия

Печь шашлычная ПШСМ-14, печь шашлычная ШР-2. В шашлычных печах и грилях осуществляют жарку мяса (шашлык), рыбы, птицы, запекают тесто с сыром и другими видами начинки.

Гриль электрический ГЭ-3. Электрогриль предназначен для приготовления на небольших предприятиях общественного питания блюд из натурального мяса — шашлыков, отбивных и птицы.

Гриль электрический ГЭ-4 по конструкции аналогичен грилю ГЭ-3. Основное отличие заключается в наличии переключателя для включения ИК-нагревателей и кнопочного выключателя для двигателей привода вертела

10.2. Аппараты с ИК-нагревом непрерывного действия

Конвейерная печь ПКЖ предназначена для непрерывной жарки изделий из мяса (котлет, ромштексов, антрекотов) без их переворачивания. Основные узлы печи – жарочная камера, нагревательные элементы инфракрасного излучения (в кварцевых трубках), устройство для фильтрации паров, цепной транспортер, транспортирующие противни, электрооборудование (панель электроаппаратуры и два пульта управления).

92

Режим работы конвейера в зависимости от вида обрабатываемых продуктов задаётся с помощью реле времени, рукоятка которого выведена на лицевую панель печи. Обрабатываемые продукты укладывают на предварительно смазанные противни и подают на конвейер. Соответствующими кнопками на пульте управления включают движение конвейера и нагревательные блоки по заранее заданной программе. Противни по мере движения конвейера устанавливаются вплотную друг к другу и попадают в жарочную камеру, состоящую из отдельных теплоизолированных панелей. В камере продукты облучаются верхними нагревателями с отражателями непосредственно, а нижними – через стенку противней, которые для лучшего поглощения лучистой энергии выполнены из чёрного металла. Нагревательные элементы неравномерно распределены по всей длине печи, что в сочетании с шаговым движением конвейера обеспечивает направленный на изделие пульсирующий тепловой поток. При выходе из жарочной камеры противни с готовыми продуктами снимают с конвейера и ставят на стол раздачи.

При обработке пищевых продуктов ИК-нагревом наилучшее качество готовых изделий обеспечивается при соблюдении следующих требований: интенсивность и продолжительность подвода ИК-энергии должна соответствовать темпу физико-химических изменений белковой основы продуктов, обеспечивать равномерный нагрев поверхности изделий, предотвращать «ожог» поверхности, проводиться в режиме, обеспечивающем максимальный выход.

Обжарочный агрегат ЖА-1 предназначен для выработки печёных овощей и фруктов.

10.3. Аппараты с СВЧ-нагревом

Данные аппараты предназначены для быстрого размораживания, разогрева и приготовления пищи, а также выполнения некоторых технологических процессов в пищевой промышленности (сушка, экстрагирование, размораживание).

В настоящее время зарубежная и отечественная промышленность выпускает широкую номенклатуру СВЧ-аппаратов. Принцип работы СВЧ-аппаратов заключается в следующем: магнетрон генерирует электромагнитную энергию, передаваемую по волноводу в рабочую камеру. Диэлектрик, находящийся в камере, подвергается воздействию электромагнитного поля и нагревается.

93

Продолжительность тепловой обработки продуктов в СВЧ-поле обратно пропорциональна влагосодержанию и отличается от сроков доведения до готовности при традиционном способе энергоподвода. Например, в соответствии с традиционной технологией продолжительность варки мяса имеет большую длительность, чем варка моркови. При СВЧ-термообработке мясо и морковь доводят до готовности за одинаковый промежуток времени. Это объясняется тем, что мясопродукты можно отнести к полупроводниковым веществам с ионным характером проводимости и неоднородной микро- и макроструктурой. В первом приближении мясо можно рассматривать как систему, состоящую из двух фаз – межклеточная жидкость – внутриклеточное вещество. Межклеточная ткань является полупроводником с преобладанием диэлектрических свойств. Внутриклеточное вещество представляет собой электролит с ионным, характером проводимости. В целом такая структура обеспечивает благоприятный режим для воздействия электромагнитного поля.

Овощи также обладают достаточно большой влажностью, чем и объясняется их высокая скорость нагрева.

С целью уменьшения неравномерности СВЧ-нагрева применяют технические приспособления и технологические приёмы. К техническим приспособлениям относятся диссекторы, вращающиеся столики, специальные виды посуды. К технологическим приёмам следует отнести термостатирование, увлажнение, применение различных видов панировок и др.

94

Тема 11. ПИЩЕВАРОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

11.1. Технологические требования к пищеварочному оборудованию

Варка пищевых продуктов осуществляется в технологических жидкостях (бульон, молоко, вода), являющихся компонентами кулинарной продукции (в отдельных процессах технологическая жидкость сливается). За последние годы всё более широкое распространение получает как наиболее прогрессивный процесс варка продуктов в атмосфере влажного насыщенного пара при его непосредственном воздействии на продукт (так называемый острый пар). По температурным режимам процесс варки может быть осуществлён при температурах ниже 100 °С, при 100 °С и выше 100 °С. Варьирование температурными режимами в процессе варки пищевых продуктов осуществляется изменением давления в рабочих камерах варочных аппаратов. Приведенные способы и режимы варки пищевых продуктов позволяют сделать общую классификацию варочных аппаратов по ряду определяющих технологических признаков (таблица 7).

Таблица 7 – Классификация варочного оборудования

95