книги / СВЧ-энергетика. Применение энергии сверхвысоких частот в промышленности

II. Заключительная операция сушки хрустящего картофеля

Как уже говорилось в разд. 5.1.5, в этом процессе впервые в промышленных масштабах была применена СВЧ-энергия. В простейшей форме данный ^технологи­ ческий процесс можно описать следующим образом: нарезанный ^ломтиками картофель обжаривают во фри­ тюре на установке непрерывного действия при темпера­ турах 177— 190 °С; при этом среднее содержание влаги уменьшается до ~ 6% . После этой операции картофель должен приобрести светло-золотистый цвет. Затем картофель^пропускается через СВЧ-установку, где содержание воды снижается до 2%^и менее, картофельные ломтики становятся хрустящими, а их окраска практически не меняется. До внедрения'^СВЧ-обработки хрустящий кар­ тофель изготавливали только путем обжаривания во фри­ тюре. Однако, когда содержание восстанавливающих сахаров в сыром картофеле превышало 0,1%, в готовой продукции появлялись нежелательные темные ломтики. Процент содержанияТсахаров можно понизить путем вы­ держки сырого картофеля в контролируемых температур­ ных условиях при 15— 18 °С в течение 4—6 недель. К со­ жалению, такие условия способствуют прорастанию и снижают выход продукции. Таким образом, содержание восстанавливающих сахаров около*0,1% —"это предел, при котором еще возможно, пользуясь обычным техноло­ гическим процессом обжаривания во фритюре, получать удовлетворительный хрустящий картофель. Применение заключительной операции сушки^на СВЧ-установке поз­ воляет получать хороший хрустящий картофель из сырья, в^котором содержится 0,5% и более восстанавливающих

двух частотах 915 и 2450 Мгц. Как сообщалось в работах

[1—3], использование горячего воздуха (105 °С) в сочета­ нии с СВЧ-энергией на частоте 915 Мгц не вызывало ухуд­

шения окраски хрустящего картофеля при экспозициях 2—3 мин. С другой стороны, при исследованиях, прово­ дившихся на частоте 2450 М гцу было обнаружено [4],

что нагретый воздух вызывает обесцвечивание и что луч-

III. Непрерывный процесс СВЧ-варки домашней птицы

Разрубленные на части тушки домашней птицы обычно отваривают на пару или в воде при внутренней темпера­ туре 85 °С, охлаждают, обваливают в панировочном тесте и сухарях и после этого замораживают. Перед употребле­ нием продукт обжаривают в жире до образования хру­ стящей корочки и подрумянивания панировки, причем внутренняя температура доводится до 60 °С. Эта операция занимает обычно 5—6 мин. Варка на пару или в воде за­ нимает 30—60 мин и более и сопровождается потерями

веса на 20—30%. В работах [9—10] указывается, что вы­ ход продукции можно существенно' увеличить, если соче­ тать варку на пару с СВЧ-нагревом. В этом случае про­ цесс варки занимает 10—12 мин. Авторы этих работ

утверждают, что по своим качествам продукт, получен­ ный по такой технологии, не уступает продукту, отва­ ренному на пару или в воде.

Проведенные исследования [111 показали, что при па­ ровой варке хорошо проваривается лишь наружный слой мяса. Было сделано предположение, что в целях оптимизации технологического процесса и экономических показателей обработку надо вести сначала в секции пред­ варительного нагрева паром, а затем в секции нагрева паром и энергией СВЧ одновременно. Пар используется в обеих секциях для того, чтобы поддерживать на поверх­ ности мяса температуру около 100 °С и не допустить возгонки влаги из мяса с конденсацией на стенках обору­ дования, которые в отсутствие пара могут быть более холодными.

Длительность процесса СВЧ-обработки зависит от количества обрабатываемого продукта. Поскольку груд­ ная и берцовая части составляют две трети веса разде­ ланного цыпленка, важно, чтобы процесс их варки начи­ нался раньше, чем варка крылышек и ножек. В против­ ном случае последние будут переварены. Одним из реко­ мендуемых решений является использование двух парал­ лельных СВЧ-установок. Схема промышленного цеха для приготовления домашней птицы представлена на фиг. 3.

Все приводившиеся здесь данные были получены на оборудовании, работавшем в диапазоне 2450 Мгц. Для

рассматриваемого процесса пригодна любая из выделен­ ных частот (915 или 2450 Мгц), и выбор делается произ­

вольно.

Недавно закончен монтаж установки [121, производи­ тельность которой приблизительно равна 1100 кг/час

(фиг. 4). Эта установка состоит из двух параллельных линий обработки паром и энергией СВЧ на частоте 2450 Мгц; суммарная СВЧ-мощность установки 130 кет.

Пар по трубам подводится непосредственно в камеры ~СВЧ-нагрева. Конденсат, образующийся в СВЧ-камерах, стекает в желоб, смонтированный сбоку линии. Лента конвейера выполнена из стекловолокна, покрытого силастиком, и движется по полипропиленовым роликам. Ге­ нераторы СВЧ размещены в водонепроницаемом отсеке над печью, энергия от них поступает в печи по коротким секциям гибкого волновода. СВЧ-энергия включается, как только продукция начинает поступать в рабочую сек­ цию, и выключается, когда последняя партия выходит из камеры. Тем самым предотвращается перегрев изде­ лий в первых и последних партиях.VI.

IV. Выпечка энергией СВЧ

Процесс высокочастотной выпечки привлекает внима­ ние специалистов уже много лет. Существует целый ряд патентов [13—151 в этой области, но действующих СВЧустановок пока нет. Во всех упомянутых патентах нагрев предлагается вести при помощи электродов, между кото­ рыми на соответствующем конвейере движется обрабаты­ ваемый продукт. Как утверждается, время выпечки может быть меньше 4 мин, а длина печи уменьшена вдвое [14].

В работе [161 сообщалось о нескольких экспериментах по выпечке изделий на СВЧ-оборудовании, работавшем на частоте 2450 Мгц. Хлебное тесто, полученное как в

непрерывном, так и в ненепрерывном процессе, прохо­ дило обычную операцию расстойки в стандартном режи­ ме, после чего выпекалось в СВЧ-печи.

Выпеченные буханки, хотя и не имели румяной хру­ стящей корочки, по своей структуре не уступали хлебу

обычной выпечки (фиг. 5). Время расстойки было сокра­ щено вдвое и составляло 25—30 мин, а сама выпечка за­ нимала 3 мин при уровне СВЧ-мсшнссти около 1 квпг.

Такие же хорошие результаты были получены при выпе­ кании хлеба на непрерывно действующей СВЧ-печи мощ­ ностью 10 квпг. Анализ содержания витаминов в хлебе

не обнаружил какого-либо изменения в количестве вита­ минов, добавленных в тесто.

Теоретически количество энергии, требуемой для вы­ пекания хлеба, зависит главным образом от температуры теста на входе печи и от потерь влаги при выпекании. Согласно расчетам, эта величина энергии лежит в преде­ лах от 83 до 140 ккал/кг [17]. Количество энергии, подво­

димой к печам с учетом некоторого запаса, приближенно составляет 280 ккал/кг. Однако, пока не проведены кон­

тролируемые сравнительные испытания по выпеканию хлеба с помощью СВЧ-энергии и без нее, приведенные цифры нельзя непосредственно использовать для расчета СВЧ-процесса. Количество энергии, требуемой для СВЧвыпекания, может быть близким к теоретическому за вы­ четом той энергии, которая идет на подрумянивание по­ верхности и образование хрустящей корочки. Чтобы хлеб отвечал стандарту, температура в печи должна составлять 220—230 °С. Поскольку обычная горячая печь будет эф­ фективно поставлять основную часть скрытой тепловой энергии и часть «ощутимой» тепловой энергии, реальные требования к СВЧ-печи могут быть существенно менее высокими. Такой подход обещает дать значительную экономию на операции выпекания, так как заданный объем выпуска можно обеспечить на оборудовании су­ щественно меньших размеров, в котором более половины полной тепловой нагрузки обеспечивается за счет более дешевой формы энергии.V.

V. СВЧ-бланширование

Перед консервированием или замораживанием овощи обычно нагревают в воде или остром паре. Эта операция известна под названием бланширования. Цель ее состоит в том, чтобы инактивировать ферменты, способные вы­ зывать нежелательные изменения вкуса, цвета и запаху.