додати матеріал


Техніка та технологія обробки продуктів з використанням ВЧ

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

МІНІСТЕРСТВО АГЕНСТВО ДО ОСВІТИ
Державна освітня установа вищої
професійної освіти
університет
сервісу та економіки
 


ТЕХНІКА І ТЕХНОЛОГІЯ
СФЕРИ СЕРВІСУ
Контрольна робота
Тема: "Техніка і технологія обробки продуктів
з використанням ВЧ "
Студент: Якимова М.В.
Спеціальність: 060500
«Бухгалтерський облік, аналіз і аудит»
Курс 2
Мурманськ
2006
Зміст
Вступ 3
Особливості надвисокочастотної енергії 5
СВЧ-печі 7
СВЧ-розморожувачі 7
СВЧ-субліматор 9
Випробування надвисокочастотних побутових приладів 10
Висновок 14
Список використовуваної літератури 15
ВСТУП
Технологічна обробка самих різних об'єктів майже завжди включає в себе термообробку і в першу чергу нагрівання або сушку.
При традиційних способах нагріву і сушіння (конвективному, радіаційним та контактному) нагрів об'єкта відбувається по поверхні. Якщо теплопровідність об'єкта низька, що має місце у діелектриків, то термообробка об'єкта відбувається повільно, з локальним перегрівом поверхні нагрівання, від чого можливо подгораніе цієї поверхні, виникнення внутрішніх механічних напружень. Все це в кінцевому рахунку може привести до виходу об'єкта з ладу.
Надвисокочастотним називається нагрів об'єкта енергією електромагнітного поля надвисоких частот. Електромагнітна хвиля, проникаючи в об'єкт, взаємодіє з зарядженими частинками. Сукупність таких мікроскопічних процесів призводить до поглинання енергії поля в об'єкті. Повний опис ефекту може бути отримано лише за допомогою квантової теорії. Обмежимося урахуванням макроскопічних властивостей матеріального середовища, що описуються класичною фізикою.
Залежно від розташування в них зарядів молекули діелектричної середовища можуть бути полярними і неполярними. У деяких молекулах розташування зарядів настільки симетрично, що у відсутності зовнішнього електричного поля їх електричний дипольний момент дорівнює нулю. Полярні молекули мають деяким електричним дипольним моментом і у відсутності зовнішнього поля. При накладенні зовнішнього електричного поля неполярні молекули поляризуються, тобто симетрія розташування їх зарядів порушується, і молекула набуває певний електричний момент.
Під дією зовнішнього поля у полярних молекул не тільки змінюється величина електричного моменту, але й відбувається поворот осі молекули в напрямі поля. Зазвичай розрізняють електронну, іонну, дипольні і структурну поляризації діелектрика. На НВЧ найбільшу питому вагу мають дипольна і структурна поляризації, так що виділення тепла можливо навіть у відсутності струму провідності.
НВЧ пристрої для технологічних цілей працюють на частотах, встановлених міжнародними угодами. Для термообробки в діапазоні НВЧ найбільш часто використовуються електромагнітні коливання на частотах 433, 915, 2375 (2450) Мгц.
Якщо замість традиційних способів нагрівання використовувати нагрівання за допомогою енергії НВЧ коливань, то з-за проникнення хвилі в глиб об'єкта відбувається перетворення цієї енергії в тепло не на поверхні, а в його обсязі, і тому можна домогтися більш інтенсивного наростання температури при більшій рівномірності нагріву по порівнянні з традиційними способами нагрівання. Остання обставина в ряді випадків призводить до покращення якості виробу.
НВЧ термообробка має ряд інших переваг. Так, відсутність традиційного теплоносія забезпечує стерильність процесу і безінерційного регулювання нагріванням. Змінюючи частоту, можна домогтися нагріву різних компонентів об'єкта. НВЧ електротермічні установки займають площу меншу, ніж аналогічні установки з традиційним енергопріводом, і роблять менший шкідливий вплив на навколишнє середовище при кращих умовах праці обслуговуючого персоналу.
Особливості надвисокочастотної енергії
Надвисокочастотна (НВЧ) енергія, яка використовується для нагріву різних речовин, може бути застосована для приготування їжі, сушіння білизни, розморожування продуктів і в інших побутових пристроях, де необхідна теплова енергія. Однак широке поширення НВЧ-енергія отримала тільки в технології приготування їжі, що пов'язано з особливостями фізичного процесу нагріву НВЧ-полів. Під дією змінного поля в речовині виникає поляризація, тобто спрямоване переміщення пов'язаних електричних зарядів. Для речовин, до складу яких входить вода, головним видом поляризації є дипольна, викликана несиметрією розташування атомів водню щодо атома кисню. Поляризація молекул з надвисокою частотою викликає тертя між ними з виділенням теплоти, яка тим більше, чим вище частота f і напруженість Е поля. Питома теплова енергія, що виділяється речовиною, (Вт / см 3),
P = 0,566 ε 'tg δ fE 2 10 - 12,
де ε '- діелектрична проникність.
При перетині НВЧ-полем провідника виникає поверхневий ефект, що полягає в тому, що рух носіїв струму витісняється до поверхні. Чим більше частота, тим більше виявляється дія поверхневого ефекту. За глибину проникнення приймають глибину, на якій напруженість поля зменшується в е раз (е - основа натуральних логарифмів).
Глибина проникнення електромагнітного поля в речовину зменшується зі збільшенням е ', tg б, f, а виділювана теплова енергія підвищується. Виходячи з цього робоча частота для НВЧ-приладів повинна бути обрана з компромісних міркувань. В даний час рішенням Міжнародної комісії з радіочастот для побутових НВЧ-приладів виділена частота 2450 МГц.
СВЧ-нагрівання в порівнянні з традиційними способами нагрівання володіє наступними перевагами.
1. При НВЧ-нагріванні генерація теплоти відбувається всередині самого нагрівального продукту. Якщо при тепловій обробці продуктів традиційними способами витрачається теплота на нагрівання посуду і навколишнього середовища, то в НВЧ-приладах майже вся теплота йде на нагрів продуктів, а посуд нагрівається незначно в результаті отримання теплоти від гарячого продукту. Таким чином, непродуктивні втрати теплоти значно знижуються.
2.Продолжітельность теплової обробки продуктів НВЧ-енергією значно скорочується.
3. За рахунок скорочення часу теплової обробки НВЧ-енергією знижуються втрати маси продуктів на 10-30% при збереженні вітамінів, органічних і мінеральних речовин, природного кольору та смакових якостей.
4.При застосуванні НВЧ-приладів у побуті знижуються витрати електроенергії (на 50-70%) у порівнянні з застосуванням електроплит.
5.Простота прибирання робочої камери після приготування страв обумовлена ​​тим, що під час теплової обробки продукти не підгорають.
6.Після приготування страв менше забрудненого посуду, так як продукти можуть піддаватися тепловій обробці безпосередньо в сервіровочної посуді.
Однак при перерахованих перевагах НВЧ-прилади не можуть повністю замінити традиційні прилади для приготування їжі. Як правило, НВЧ-прилади є гарним доповненням до обладнання кухні. Це пояснюється тим, що одержувані при приготуванні на НВЧ-приладах страви не мають традиційного виду, а зберігають вигляд напівфабрикатів, який має продукт до теплової обробки. Наприклад, деякі страви звичні після обсмажування з апетитною рум'яною скоринкою, а отримання її в НВЧ-приладах скрутно: необхідне застосування спеціальних додаткових пристроїв, які, збільшуючи на 50% час і енерговитрати, підвищують вартість приготування.
Порівняно висока вартість НВЧ-приладів в порівнянні з традиційними електричними та газовими плитами істотно впливає на їх придбання та впровадження в побут.
СВЧ-печі
СВЧ-нагрівання є одним з найбільш прогресивних способів теплової обробки продуктів у процесах розморожування, розігріву та приготування готових блюд. У зв'язку з цим НВЧ-прилади завойовують все більшу популярність на світових ринках.
Перші мікрохвильові печі побутового призначення з'явилися в кінці сорокових років, а їх масове виробництво в найбільш розвинених країнах почалося в шістдесятих роках. Більшість НВЧ-печей, що випускаються за кордоном, становлять багаторежимні моделі, в яких один або два режими передбачені для розморожування продуктів.
СВЧ-розморожувачі
Виробництво і попит на НВЧ-розморожувачі обумовлені значним збільшенням виробництва та продажу заморожених продуктів у країнах Західної Європи, Японії та США. Наприклад, в США виробництво заморожених продуктів на душу населення ще у період 1975-1980 рр.. зросла на 19,7%, а в Швеції на 44,8%. Застосовувалися традиційні способи розморожування повітрям і проточною водою стали неефективні, займали багато часу і не забезпечували збереження поживних речовин в продуктах. Це стимулювало розширення виробництва та продажу НВЧ-розморожувачів.
Розморожування продуктів в СВЧ-полі відбувається значно швидше завдяки їх об'ємному нагріванню, при цьому живильна цінність продуктів зберігається краще. Особливістю розморожування, що відбувається в НВЧ-поле, є різка зміна діелектричних властивостей харчових продуктів при переході із замороженого в розморожене стан. Однак це призводить до окремих технічних ускладнень при практичному застосуванні методу. У заморожених продуктах діелектрична проникність і фактор втрат наближається до параметрів льоду, а після розморожування вони різко збільшуються. Внаслідок цього розморожені ділянки продуктів швидко перегріваються і процес стає некерованим.
У результаті такої обробки може виявитися, що окремі частини продуктів будуть готові до вживання, а інші залишаться ще не розмороженим. Таке становище є наслідком нерівномірного теплової обробки продуктів в робочих камерах НВЧ-приладів, тому що процес розморожування відбувається в полі стоячої хвилі. Тому рівномірний нагрів продуктів, особливо при їх розморожування, є основною проблемою, що стоїть перед проектувальниками НВЧ-приладів.
Для рівномірного нагріву продукт механічно переміщують всередині камери, поміщаючи його на підставку, яка робить обертовий, поступальний або обертально-поступальний рух. Іншим способом для рівномірного нагріву продукту є обурення картини електромагнітного поля всередині камери за допомогою використання спеціальних металевих відбивачів - стірреров, створюють фазові зрушення векторів електричних полів і тим самим сприяють більш рівномірному нагріву. Ці способи, що підвищують рівномірність нагріву при тепловій обробці, не вирішують зазначеної проблеми при розморожуванні продуктів. Проблема рівномірного нагріву, особливо при розморожуванні, дозволена комплексним застосуванням зазначених способів, шляхом так званого «автоматичного циклу розморожування» спільно зі стіррером і обертається підставкою.
«Автоматичний цикл розморожування» передбачає періодичний режим роботи НВЧ-генератора на більш низькому рівні вихідної потужності. Періодичність роботи НВЧ-генератора становить 20-40 с. Паузи між короткочасною. роботою генератора служать для вирівнювання температури всередині нагрівається продукту шляхом передачі тепла нагрітих ділянок в менш нагріті.
Дослідження, проведені вітчизняними і зарубіжними фахівцями, дозволяють зробити наступні висновки по НВЧ-розморожування-женням:
1) з біологічної, цінності м'ясо, що минув НВЧ-обробку, практично не відрізняється від продукту, розморожування якого отримано традиційним шляхом;
2) за органолептичними властивостями риба, Розморожена НВЧ-СПС собом, краще риби, розмороженої традиційним способом.
Вплив НВЧ-обробки на харчові продукти, у тому числі і н | вітаміни, є предметом досить складних досліджень. Так, проблема використання електромагнітних НВЧ-печей для розморожування овочів і фруктів, підданих низькотемпературного заморожування, недостатньо вивчена і обмежено висвітлена в літературі. Встановлено, що розморожування в полі СВЧ-енергії призводить до менших втрат неорганічних речовин. При традиційному способі розморожування частина мінеральних речовин втрачається разом з усіма пов'язаними з вологою. При НВЧ-розморожуванні втрати вологи менше і, як наслідок, менше втрати неорганічних речовин.
СВЧ-субліматор
СВЧ-субліматор вважаються одним з перспективних видів побутових приладів. Сублімовані продукти зберігають не лише поживні речовини набагато краще, ніж сушені або термооброблені-ні, але і властиву їм форму, колір, запах. Упаковані в поліетиленову тару, сублімовані продукти можуть зберігатися кілька років у звичайних умовах. Для відновлення сублімованого продукту достатньо його зволожити, опустивши у воду.
Процес сушки сублімації продуктів полягає в тому, що випаровування вологи з продукту відбувається після попереднього замо-ражіванія. До швидкозаморожених продуктів при температурі -30 ° С або нижче підводять тепло або СВЧ-енергію. Відбувається випаровування (сублімація) вологи; знаходиться у твердому стані (лід), без переходу в рідкий стан.
Конструктивно НВЧ-субліматор представляють собою з'єднання морозилки і НВЧ-печі. У камеру НВЧ-печі вводять випарник морозилки, що дозволяє знизити температуру в камері до - 30 ° С. У цю ж камеру вводять НВЧ-енергію від магнітронного генератора. Керуючи температурою в камері, потужністю і часом роботи магнітрона, можна забезпечити оптимальний технологічний режим не тільки сублімації, але і приготування їжі до заданого моменту часу без участі споживача. Завантаживши підготовлений до приготування продукт, охолоджують камеру, що дозволяє зберігати продукт протягом потрібного часу. До заданого терміну, який встановлюють на пульті мікропроцесорного управління субліматор, включається НВЧ-генератор і продукт доводиться до готовності. У цьому відношенні дуже зручні заморожені продукти, виготовлені харчовою промисловістю.
Обсяг виробництва заморожених продуктів (других страв, м'ясних і овочевих наборів, фруктів, ягід) буде постійно збільшуватися, а використання їх у побуті значно поліпшить асортимент, забезпечивши цим раціональне харчування (з позицій вітамінного та калорійності) і скоротивши час для приготування їжі.
Випробування надвисокочастотних побутових приладів
Випробування надвисокочастотних побутових приладів мають деякі особливості, пов'язані з вимірюванням НВЧ-потужності. Інші параметри (споживана потужність, відповідність вимогам електробезпеки та ін) перевіряють згідно з ГОСТ 14087-80.
Вимірювання НВЧ-потужності. Стандартним приладом зробити це не завжди вдається. Тому заводи - виробники НВЧ-печей рекомендують прийняти калориметричний метод у такий спосіб.
1.Подготовіть піч до включення згідно керівництву з її експлуатації і помістити в робочу камеру печі каструлю з жароміцного скла об'ємом 1,5 л (РСТ УРСР 473-72) з 0,001 м 3 (I л) питної води (ГОСТ 2874-82).
2.Подготовіть піч до включення, попередньо заміривши температуру води, що поміщається в камеру печі.
3.Нажать кнопку «мережа> на передній панелі печі.
4.Набрать на світловому табло 3 хв 10 с, натиснувши спочатку кнопку «швидко», а потім «забарився.».
5.Нажать кнопку «смажити» («парити» або «розморожувати»).
6.Після закінчення роботи таймера одну хвилину перемішувати воду в каструлі термометром, не торкаючись стінок і дна каструлі. Виміряти температуру, вимкнути піч.
7.Подсчітать потужність в камері за формулою:
N = (T 2 - T 1)1 V 1 c 1 + mc 2) / t,
де T 1 - початкова температура води, К; T 2 - Кінцева температура води, К, р - щільність води, кг / м 3, р = 1000 кг / м 3; V 1,-обсяг води, м3; c 1 - питома теплоємність води, Дж / ​​(кг * К), c 1 = 4190 Дж / ​​(кг * К); m - маса каструлі, кг; c 2 - Питома теплоємність каструлі, Дж / ​​(кг * К); з 2 = 838 Дж / ​​(кг-К), t - час нагрівання, с.
Функціонування печі при відхиленнях напруги. Функціонування перевіряють наступним чином.
1.встановлюєм напруга живлення печі 198 В.
2.Определяем потужність в робочій камері печі. Потужність в робочій камері в режимі «смажити» (100% потужності в камері) повинна бути не менше 450 Вт.
3.встановлюєм напруга живлення печі 242 В.
4.Определяют потужність в робочій камері печі, яка в режимі «смажити» повинна бути не більше 800 Вт.
Перевірка щільності потоку витоку електромагнітної енергії. Перевірку проводять вимірником щільності потоку потужності типу ПЕ-9Р на відстані 0,5 м від поверхні печі. Для цього необхідно зробити наступне:
1) підготувати вимірювач щільності до включення і вимкнути згідно з інструкцією по експлуатації;
2) підготувати піч до включення, при проведенні випробувань за даною методикою в піч помістити каструлю з жароміцного скла з 0,0002 м 3 (0,2 л) води;
3) натиснути кнопку «мережа» на передній панелі печі;
4) набрати на світловому табло 24 хв 30 с, натиснувши спочатку кнопку «швидко», а потім «забарився.»;
5) натиснути кнопку «смажити»; через 1 хв почати вимірювання витоку щільності потоку електромагнітної енергії; кожні 2-3 хв необхідно міняти воду; при заміні води піч повинна бути виключена;
6) у процесі вимірювання в кожній точці антена повинна повертатися навколо своєї осі на кут не менше 90 0; відлік приймають максимальне показання приладу (вимірювача); при вимірюванні простір навколо печі на відстані не менше 2 м повинен бути вільним від металевих конструкцій;
7) вимкнути піч.
При проведенні приймально-здавальних випробувань максимальну щільність потоку електромагнітної енергії витоку заміряють шляхом переміщення антени вимірювача уздовж лінії сполучення дверцят з камерою печі і в площині оглядового вікна дверцята і перпендикулярно нижній площині редуктора.
При проведенні періодичних випробувань завмер щільності витоку проводиться відповідно до рекомендацій Київського науково-дослідного інституту загальної та комунальної гігієни.
Вимірювання проводиться у чотирьох площинах: перша площину - на рівні верхньої площини печі, друга - на рівні напіввисоті корпусу печі, а третина - на рівні нижньої площини корпусу печі, четверта - площину сполучення дверцят з камерою а також у центральній точці оглядового вікна дверцят.
ВИСНОВОК
Розвиток технічного прогресу, нових технологій впливає на розробку нових сучасних побутових машин і приладів. Все більше і більше впроваджується комп'ютерної технології, передових методів засобів телекомунікації, такі як Інтернет і мобільний зв'язок. У недалекому майбутньому саме за допомогою розвивається телекомунікації можливо буде управління сучасними побутовими приладами з будь-якої точки земної кулі. Сучасні побутові прилади повинні стати дійсно надійними помічниками людини у побуті.
Список використаної літератури
1. Бондар О.С. Сучасні побутові електроприлади і машини - М., Машинобудування, 1987.
2. Привалов С.Ф. Електропобутові прилади та прилади - СПб., Лениздат, 1994.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Кулінарія та продукти харчування | Контрольна робота
37.2кб. | скачати


Схожі роботи:
Технологія післязбиральної обробки реалізації переробки сільськогосподарських продуктів
Переробка продуктів харчування та їх підготовка до кулінарної обробки
Зміна харчової цінності продуктів у процесі теплової обробки Особливості харчування дітей
Техніка та технологія
Технологія дієтичних кисломолочних продуктів
Технологія приготування продуктів харчування
Технологія окремих харчових продуктів
Техніка та технологія аудиту
Холодильна техніка та технологія
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru