食品熟制设备.docx

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食品熟制设备

第十章食品熟制设备

本章学习目标

Ø了解工业用食品熟制工艺特征及其对于设备的技术要求

Ø掌握工业用食品熟制设备的常见类型、主要构成及其应用特点

Ø了解食品熟制设备使用过程中需要注意的问题

目录

Ø蒸煮熟制设备

Ø烘烤熟制设备

Ø油炸熟制设备

Ø微波加热原理与设备

Ø蒸煮熟制设备

原理：

以热水或蒸汽作为加热介质，对食品进行熟制，在生产中可作为最终工序，也可作为加工中的预处理工序。

特点：

一般为常压操作，温度较低

分类：

间歇式和连续式

间歇式有夹层锅、预煮槽和蒸煮釜

连续式常见有螺旋式和链带式

夹层锅

应用：

物料的漂烫、预煮、调味品的配制及熬煮等

分类：

呈半球形结构，上部加有直线段。

按其深度分为浅型、半深型和深型；

按操作分为固定式和可倾式

1.可倾式夹层锅

组成：

锅体、冷凝水排出管、进汽管、蒸汽压力表、倾覆装置、排料阀、配有搅拌器的夹层锅：

当锅的容积较大（500L）或用于黏稠物料时，需要配置搅拌器，一般采用锚式或桨式，转速为10～20r/min

2.螺旋式连续预煮机

特点：

结构紧凑、占地面积小、运动件少且结构简单，运行平稳，水质、进料、预煮温度和时间均可自动控制，在大中型罐头厂得到广泛应用，但对于物料的形态和密度的适应能力较差

3.链带式连续预煮机

特点：

收物料形态及密度的影响较小，可适应多种物料的预煮，且预煮过程中物料机械损伤少。

但设备占地面积大，清洗、维护困难

4.柱式连续粉浆蒸煮设备

组成：

加热器、蒸煮柱、后熟器、分离器、冷凝器等组成

1）.加热器：

系三层直径不同的套管－外层套管、内层套管和中层套管结构。

其中内层套管和中层套管的管壁上钻有许多直径为3～5mm的小孔。

加热器管壁上小孔开法有三种：

平开、上仰45°和下俯45°。

上仰孔能是蒸汽向上喷射与粉浆形成逆流，但增大了输送泵的工作阻力；下俯孔可使蒸汽于粉浆形成并流，降低了泵的工作阻力；平开孔易于加工。

一般采取平开或下俯结构。

内层套管两端呈锥形或球形，以减小液流阻力。

带孔管壁区为有效加热段，粉浆在此段呈充满状态，流速不宜超过0.1m/s，停留时间一般15～25s，蒸煮温度145～150℃

2）蒸煮柱：

蒸煮柱有胀缩柱和挡板柱两种结构。

胀缩柱内有1～2处管径缩小；挡板柱内交错排列安装有倾斜的圆缺形挡板，各下俯30°，与板距一起使得液流呈折流状态。

柱子的锐孔和挡板用于粉浆在流动中突然缩小和扩大，促使细胞部分破裂，并且发生扰动，得以充分混合

5.柱式连续蒸煮的特点：

1）粉浆在高温、高压、高速下进行蒸煮，汽液接触良好，料液移动激烈，蒸煮时间短，糖分损失少，生产能力大，糊化率高

2）柱子横截面积小，柱身长，流速快，易保证醪液先进先出，蒸煮较均匀，减少了糊化醪”过老“或”过生“的现象。

3）设备简单，占地面积小，维修方便

4）需要稳定充足的高压蒸汽，电力消耗较大，对于配套设备要求较高

5）对原料的粉碎度要求高

6）对于操作要求较高

7）加热器容易磨损，需常更换

8）不适于原料种类繁多的小型工厂使用

6.烘烤熟制设备

原理：

通过加热元件产生的高温热气流或辐射作用，使面包、饼干等制品坯料发生一系列化学、物理即生物化学变化，制得所需组织结构、表面状态即色香味俱佳的熟制品的过程。

7.远红外加热原理及元件

Ø原理：

食品烤制设备中采用的主要加热方式，属于电磁波加热。

食品物料及其他有机物质在3～5um间具有最大吸收波，当此波长电磁波辐射至食品物料表面时，促使物质分子振动而产生摩擦热，物体原子能量增加而使得物料表面温度上升，然后逐渐扩展至物料内部。

Ø特点：

1）具有较高的热辐射率；

2）直接辐射到被加热物体表面，在空气中传播的损失很小

3）远红外线具有直射、漫反射和镜反射的性质，易于合理控制辐射热

4）作为一种非接触加热，可保证物料在不过热而造成营养损失的情况下提高发热元件表面的温度，可以实现快速加热

5）穿透能力较差，只能直接传热给物料表面的薄层

6）能量不使食物成分发生化学变化，营养成分损失很小，加热速度快

8.远红外辐射元件

组成：

主要有发热元件（电阻丝或辐射本体）、热辐射体、紧固体及反射装置等构成，其整体有管状和板状两种形式。

食品烤炉中应用普遍的管状辐射元件有金属氧化镁管、碳化硅管和碳化硅板等

1）金属氧化镁管

结构：

以金属管为基体，管内部的加热丝外围充满电热性能好的氧化镁粉末作为绝缘材料，表面涂以氧化镁，以提高远红外区的辐射率。

特点：

机械强度高、使用寿命长、拆装方便，但涂层易脱落，易下垂变形。

应用：

食品行业广泛应用

2）碳化硅管

结构：

以非导电体材料碳化硅为基体，管外涂有远红外涂料。

特点：

管的远红外辐射特性与糕点的的主要成分远红外吸收光谱匹配，加热效果好。

与金属管相比，碳化硅管具有辐射率高，使用寿命长，制造工艺简单，涂层不易脱落等优点，但抗机械振动性能差，热惯性大，预热时间长

碳化硅板

特点：

与管状元件相比，其温度分布均匀，通用性更广

二.远红外食品烤炉：

有箱式和隧道式等

1.箱式烤炉

结构：

箱体和电热管等组成。

内壁装有抛光不锈钢板，可增加折射能力，提高热效率，顶部开有排气孔，用于排除烘烤国程中产生的水蒸气。

2.旋转式热风循环烤炉

组成：

箱体、电（或燃气）加热器、热风循环系统、抽排湿气系统、喷水雾化装置、热风量调节装置、旋转架、烤盘小车等

特点：

通过热风的循环流动来达到均匀烘烤食品的目的。

喷水雾化装置用以调节烘烤湿度、提高烘烤质量。

采用旋转架和热风循环装置有效地解决了产品成色不匀的问题。

3.隧道式烘烤炉

属于大型连续式烘烤设备，为饼干生产常用，由两题、电热管、传送装置、电控装置等组成。

面火电热管数少于底火。

4.传送系统类型

钢带：

优点：

热容量小，进口处钢带温度低，

缺点：

因钢带受热变形量大，需要注意张紧，以免跑偏。

应用：

不宜用于烤制苏打饼干。

网带：

优点：

具有网眼空隙，烘烤过程中，坯料底部水分易于蒸发，不会产生油滩和凹底现象。

网带的刚度好，受热变形量小，易于控制跑偏。

缺点：

但网带表面不宜清洗，而且因热容量较大，耗能高于钢带。

应用：

适应范围广阔易用来烘制各种饼干，应用最多。

链带：

优点：

机动性强，坯料的制作与装载方式灵活，

缺点：

烤盘需要在炉外进行装卸及其他操作，热损耗大，

应用：

多用于糕点、面包的烘烤。

5.热风螺旋烤炉

应用：

大规模或烤制时间长的产品

特点：

占地面积较小，自动控制，产品烤制充分，为防止炉内热风的外逸，进料口处设置有槽式水封阀。

6.油炸熟制设备

原理：

在热油中，食品表面的水分迅速汽化形成干燥层，食品表面温度迅速达到油温，随后水分汽化层逐渐向内部迁移，温度慢慢趋向100℃。

油炸方式：

主要有浅层煎炸和深层油炸

油炸设备组成：

一般加热元件。

盛油槽、油过滤装置、承料构件。

温控装置等

常见类型：

普通电热式油炸锅

水油混合式油炸设备

真空低温油炸机

BRN隧道式连续油炸机

普通电热式油炸锅

Ø应用：

宾馆、饭店和食堂

Ø特点：

小型间歇式油炸设备。

Ø在工作过程中，全部油均处于高温状态，很快氧化变质，黏度变高，重复使用数次即变成褐色，不能食用；

Ø积存于锅底的食物残渣，不但使油变得污浊，且反复被炸成碳屑，附着于产品表面使其表面劣化，特别是炸制腌肉制品时易产生对人有害的物质；

Ø高温长时间煎炸食用的油会产生多种毒性程度不同的油脂聚合物，还会因热氧化反应生成不饱和脂肪酸的过氧化物，妨碍机体对于油脂和蛋白质的吸收。

水油混合式油炸设备

Ø原理：

在同一容器内加入油和水，油浮于上层，而水沉于底层，在油层内设置加热器进行加热。

水油界面处设有水平冷却器以及强制循环通风冷却装置，使下层温度控制在55℃以下。

水层兼有滤油和冷却双重作用，即炸制过程中形成的沉渣可从高温油层沉降至低温的水层，调试沉渣中的油经分离后重新返回到油层。

Ø特点：

限位控制，分区控温、自动过滤、自我洁净的优点，可克服沉渣长时间高温油炸产生的问题，产品质量好

真空低温油炸机

Ø原理：

真空环境中进行油炸，所需油温较低，且氧化影响减小。

Ø应用：

适用于含水量较高的果蔬炸制产品

Ø特点：

具有较好保留原有风味和营养成分、味道可口，附加值高

Ø类型：

间歇式和连续式

Ø工作过程：

工作时，筒内保持真空状态，待炸坯料经进料关风器1连续分批进入，落至充有一定油位的筒内进行油炸，坯料由输送带2带动向前运动，其速度可依产品要求进行调节。

炸好的产品由输送带2送入无油区输送带3和4，经沥油后由出料关风器5连续分批排出。

微波加热原理与设备

Ø原理：

内加热，依靠微波段电磁波将能量传播到被加热物体内部，使物料整体同时升温。

食品物料内部存在有大量两端带有不同电荷的分子（称为偶极子），在无电场作用时，这些偶极子在介质中作无规则运动；当施加直流电场时，偶极子随电场方向的交替变化迅速摆动，由于分子的热运动和相邻分子间的相互作用，偶极子的有序摆动产生类似于摩擦的作用，使分子获得能量，并以热的形式表现出来，表现为介质温度的升高。

Ø特点：

具有加热速度快、加热均匀、易于瞬间控制和选择性强

Ø应用：

食品烹调和解冻、食品杀菌、消毒、脱水、漂烫、焙烤

微波加热设备

Ø组成：

电源、微波管、连接波导、加热器及冷却系统

Ø分类：

按微波场作用形式，分为驻波场谐振腔加热器、行波场波导加热器、辐射型加热器和慢波型加热器

Ø按结构形式分为箱式、隧道式、平板式、曲波导式和直波导式

箱式微波加热器：

Ø较为普及，属于驻波场谐振腔加热器，常见如微波炉

Ø组成：

波导、谐振腔、反射板和搅拌器

Ø特点：

谐振腔为密闭结构，微波能量泄漏很少，不会危及操作人员的安全。

适用于块状物料，常用于食品的快速加热、快速烹调和快速消毒

隧道式微波加热器

Ø连续式谐振腔微波加热器

Ø结构：

由于腔体进出料口处易发生微波能的泄漏，输送带上安装有金属挡板，或在进出料口安装许多金属链条，形成局部短路。

隧道上部设置有排湿装置，用于排除加热过程中物料蒸发出的水分。

为强化连续加热操作，大功率加热器设计采用多管并联谐振腔。

为防止微波能的泄漏辐射，在隧道的进出料口出设置有专门吸收可能泄漏微波能的水负载。

Ø应用：

奶糕和茶叶加工