Измерительные приборы, используемые при выпечке

Измерительные приборы, используемые при выпечке

Хотя печь для выпечки печенья можно рассматривать просто как горячий туннель, этот «короб» довольно сложен с точки зрения турбулентного движения в нем возду­ха и выделения тепла. Выделение дымовых газов и влаги в разных участках печи различно, в связи с чем управление печью очень важно, особенно если принять во внимание проблемы энергосбережения. Процесс выпечки мы более подробно рас­смотрим в главе 38. В общем, при выпечке печенья образуется своего рода открытая структура, значительно снижается содержание влаги и происходит некоторое изме­нение цвета поверхности. Это достигается путем подведения тепла к верхней и ниж­ней поверхностям тестовой заготовки. Воздействие тепла зависит от типа и конст­рукции печи, но из-за отсутствия соответствующего оборудования необходимые или существующие критические условия в отдельных зонах печи обычно бывают извес­тны недостаточно.

Как правило, печи поставляются с термометрами, указывающими температуру воздуха в различных точках печи, что дает примерное представление о температур­ном профиле при выпечке, но не об условиях в непосредственной близости от тесто­вой заготовки. Очевидно, что получаемое тепло связано с температурой воздуха, но на теплопередачу влияет движение воздуха вокруг тестовой заготовки. Поэтому из­мерения температуры воздуха в конвекционных печах являются гораздо более надеж­ными индикаторами условий выпечки, чем в печах со слабым движением воздуха или без его принудительного движения. Некоторые исследователи, однако, выдвинули предположение, что важную роль при выпечке играет инфракрасное излучение и что для правильного формирования структуры печенья (по меньшей мере, на ранних ста­диях) большие скорости движения воздуха вокруг тестовой заготовки не являются оптимальными. Было разработано устройство для измерения теплового потока, из­вестное как «система Q-Dot», которое позволяет непрерывно оценивать тепло, подво­димое к тестовой заготовке при ее проходе через печь. Потенциально это позволяет повысить надежность использования температурного фактора как индикатора теп­ла для выпечки. «Система Q-Dot» основана на применении датчика теплового пото­ка FMBRA Chorleywood/Lawson, разработанном и испытанном FMBRA (Flour Milling and Baking Research Association — исследовательской ассоциацией по вопросам хле­бопекарного и мукомольного производства, ныне объединившейся с другой исследо­вательской ассоциацией и носящей название «Ассоциация исследований пищевых продуктов Кэмдена и Чорливуда» (C&CFRA, Camden and Chorleywood Food Research Association).

Условия выпечки могут существенно влиять на толщину печенья, и поэтому для управления процессом выпечки очень важны их точные измерения или, по крайней мере, возможность поддерживать их на постоянном уровне. Как проблемы измере­ния, так и оптимальные условия выпечки для различных типов печенья требуют дальнейших исследований, но основная проблема заключается в том, что встроен­ные в печи термометры дают лишь приблизительное представление об условиях выпечки.

Одно из средств измерения температурных воздействий, испытываемых тесто­вой заготовкой при проходе через печь, это измерительное оборудование в виде подвешенных проводов или перемещаемых по печи изолированных блоков с датчи­ками температуры, находящимися вблизи от тестовых заготовок. Такие устройства представляют собой полезные средства исследования, но они не помогают мастеру в его повседневной работе по поддержанию оптимальных условий выпечки. Хотя эти устройства и приспособили для записи температур в тестовых заготовках, но по­скольку заготовки очень тонки, понятно, что точно расположить датчики довольно трудно. С помощью такого оборудования регистрируются температурные профили для определенных условий выпечки, но интерпретировать их бывает затруднитель­но. Основная их ценность в том, что они демонстрируют неравномерное изменение условий от одной стороны печи до другой. Имея данные, инженерам легче внести необходимые изменения. Устройство записи состояния печи под названием Scorpion Temperature Logger предлагается компанией Fylde Thermal Engineering [20]. Чтобы убе­диться в том, что условия в печи не приведут к получению нестандартного продукта в начале работы, некоторые изготовители печенья пропускают это устройство через свои печи перед началом выпечки.

Большинство современных печей для выпечки МКИ оснащены средствами автома­тического контроля температуры. Это означает, что определенным образом размещен­ные термометры контролируют тепло, производимое топками (горелками) или, в случае электрических печей, нагревательными элементами. Важно, чтобы устрой­ства управления осуществляли пропорциональное регулирование так, чтобы степень нагрева регулировалась плавно, а не просто включали и отключали нагрев. Для целей регулирования печь обычно делится по меньшей мере на три независимо регулируе­мые зоны (обычно с раздельными средствами управления для нагрева сверху и снизу).

Топочные газы и пары воды выпускаются в атмосферу по трубам через крышу пред­приятия. Для улучшения управления при изменении ветра или других атмосферных условий для выпуска обычно используются вентиляторы, а регулирование осуществ­ляется простыми дымовыми трубными заслонками, расположенными ниже вентиля­торов. Обычно для каждой зоны печи используют свою выпускную трубу (дымоход), но иногда несколько зон могут быть соединены с одной трубой.

Отвод из различных точек в каждой зоне печи иногда регулируется системой труб, что допускает изменения для исключения неравномерного теплового баланса (температурного перекоса) по ширине печи. Обычно для замены воздуха, выходя­щего через дымоходы, новый воздух подается с двух сторон печи, а также через топ­ки (горелки). Это неизбежно означает некоторый перенос тепла из одной зоны в другую, что нарушает точность регулирования температуры в печи. Кроме того, если отвод воздуха избыточен, на стороне подачи в печь будет подаваться столько холодного воздуха, что нагрев тестовых заготовок, проходящих через печь, будет задержан, так как активная длина печи при этом уменьшается. Многие современные печи имеют систему соблюдения целостности зон, которая позволяет ограничивать подачу свежего воздуха и отвод дымовых газов отдельной зоной. Это обеспечивает лучшее управление температурой и влажностью. Хотя система отвода дымовых га­зов может казаться вполне удовлетворительной и простой, бывают случаи, когда изменения скорости или направления ветра могут сильно повлиять на скорость от­вода и распределение тепла в печи, что зачастую приводит к значительным послед­ствиям.

Пекарь обычно наблюдает за ходом выпечки через несколько смотровых люков, расположенных вдоль печи. На основе этих наблюдений регулируются температура или режим отвода газов. Некоторые печи в настоящее время оснащают центральны­ми пультами управления, расположенными у выхода из печи. С этих пультов можно наблюдать за состоянием печи, менять заданную температуру и положение дымо­вых заслонок. К сожалению, до сих пор не разработаны датчики, позволяющие ото­бражать на этих пультах параметры изделия в отдельных зонах печи.