Выпечка

При выпечке мы можем измерять без труда только температуру в печи, и количество перенесенного тепла связано с различием температур двух тел однако очень горячая поверхность (например, горелки) будет отдавать больше лучистого тепла, чем внутрен­няя поверхность печи, стальная лента пода позволит за счет теплопроводности отдать тестовой заготовке больше тепла, чем лента из проволочной сетки, а движущийся воз­дух в печи обеспечит значительно большую теплопередачу за счет конвекции, чем непод­вижный. Поэтому рассматривая температурные профили в печи при выпечке, необхо­димо учитывать также механизмы и величины происходящей теплопередачи.

Самая простая печь — это нагретая коробка с дверцей. Температуру в ней можно установить, но когда дверь открывается для помещения в печь тестовых заготовок, температура немного падает, а затем постепенно поднимается до прежнего заданного уровня. Печенье в настоящее время в основном выпекают в конвейерных печах, кото­рый можно сопоставить с длинным коробом с входом с одной стороны и выходом с другой. Заготовки перемещаются внутри на ленте или на листах. Большое различие между статической печью и конвейерной заключается в том, что в конвейерной печи температуру и условия теплопередачи можно изменять по длине печи, то есть факти­чески в течение периода выпечки. Поэтому в одной части печи могут быть более высо­кие температуры, сильное излучение и слабая конвекция, а в другой — более низкая температура и сильная конвекция. Для развития структуры, окраски поверхности и массовой доли влаги в выпеченном печенье очень важна скорость теплопередачи к тестовой заготовке, и умение печь заключается именно в ее выборе.

При выпечке из тестовой заготовки испаряется много воды. Если у печи прямой газовый нагрев, много воды генерируется в печи от сгоревшего газа. Количество водя­ного пара в атмосфере печи регулируется вытяжной системой. Если атмосфера в пер­вой части печи содержит много водяного пара, некоторое количество воды может скон­денсироваться на поверхности холодных тестовых заготовок при их входе в печь. Это приводит к следующему. Во-первых, поверхность станет влажной, что может привести к растворению Сахаров и т. д., и, во-вторых, теплота, выделяемая при переходе воды из парообразного состояния в жидкое (скрытая теплота) нагревает поверхность теста, и некоторая часть этой теплоты будет благодаря теплопроводности попадать в центр тестовой заготовки. Вскоре эта вода снова испаряется, но момент, когда поверхность станет сухой и твердой, наступит позже, чем в том случае, если в атмосфере печи было
бы меньше водяного пара. Для нагрева 1 г воды на 1 °С требуется 1 кал энергии. Для превращения 1 г воды при 100 °С (точка кипения) в пар требуется 540 кал, и наоборот, когда 1 г водяного пара при 100 °С конденсируется, он высвобождает 540 кал. Это скры­тая теплота испарения, которая свидетельствует, что для высушивания печенья требует­ся очень большое количество энергии.

Температурный профиль в печи для печенья отнюдь не дает полной информации, необходимой, чтобы знать, как именно протекает выпечка. Регистрируемые темпера­туры полезны только как часть общей характеристики условий в печи.

Длительность выпечки печенья весьма мала и составляет 2,5-15 мин со средним значением около 6 мин, и в статической печи обычно бывает невозможно быстро из­менить температуру, в связи с чем результаты выпечки в этих печах по сравнению с конвейерными печами часто не совпадают. Экспериментирование для определения оптимальных условий выпечки в конвейерной печи требует постоянной подачи оди­наковых тестовых заготовок, в связи с чем потенциально является длительной и доро­гой процедурой. Это приводит к тому, что возможность изменять условия в печи с помощью выпечки не всегда используется для достижения оптимальных условий для определенного вида изделий. Выпечка зачастую остается своего рода «магией».

Условия, необходимые для разных видов изделий, различны, поскольку развитие структуры и количество подлежащей удалению влаги зависят от рецептуры. Хотя сто­имость топлива для нагрева печи составляет небольшую долю суммарных издержек производства МКИ (обычно около 5%), растет стремление к увеличению эффектив­ности работы печи и использованию меньшего количества топлива. При конструиро­вании печи следует учитывать не только эффективность теплопередачи и поддержа­ние стабильных условий, но и конструкцию, поскольку печь — это большой комплекс оборудования, которое может быть очень дорогим. Системы регенерации тепла для утилизации использованной теплоты от дымоходов печи не очень распространены, поскольку получаемое тепло «низкого сорта». Тем не менее все больше озабоченности возникает о загрязнении атмосферы, и вплоть до последнего времени для регулирова­ния выделения тепла печи для выпечки сделано не очень много. Если возникнет требо­вание очистки газов из печи, то можно будет ожидать, что во вновь создаваемые систе­мы станут включать регенерацию тепла.

Существует много различных конструкций печей, причем постоянно ведутся новые разработки. Здесь невозможно исчерпывающе описать работу всех типов печей и управ­ление ими, поскольку это потребовало бы множества технических деталей. Поэтому ниже мы попытаемся дать общую характеристику изменений, происходящих при вы­печке МКИ, и показать, как эти изменения достигаются в печах разных конструкций при использовании основных типов топлива — газа, нефтепродуктов и электричества.