食品机械与设备06PPT课件.ppt

第六章烘烤机械与设备 第一节概述 第二节远红外辐射器 第三节间歇式远红外烤炉 第四节连续式远红外烤炉 第一节概述 烘烤不仅可以使食品由生转熟 而且能形成食品独有的色 香 味及营养成分 烘烤机械与设备 俗称烤炉 是通过热的传导 对流 辐射完成食品烘烤的机械设备 一 远红外辐射加热原理二 烤炉的分类三 烤炉的型号 一 远红外辐射加热原理 特别适用 各种有机物 高分子化合物以及含水分的各种物质的加热处理 优点 热效率高 节约能耗 加热均匀 便于连续生产 1 远红外辐射2 物质发射红外辐射的原因3 物质吸收红外辐射的原因4 远红外辐射对食品物料加热作用 1 远红外辐射 远红外辐射是一种看不到的电子辐射 波长范围3 1000微米 直线传播 射到物体时 一部分能量反射 一部分穿入内部 其中有的会穿过物体继续前进 余下的为物体吸收 转换成分子热运动 温度升高 称为远红外辐射加热 2 物质发射红外辐射的原因 电子壳层 最外层能量最大 基态 各个轨道上的电子是处于能量最小的位置 各轨道上的电子容纳数目有限 基态是相对稳定的 激发态 从外部通过加热等获得能量后 电子就会从基态位置跃迁到能量较高轨道 激发态是不稳定的 瞬时就会退回到基态 通常只需10 4 10 8秒 就在激发态回到基态时 等于两位差的能量就以光的形式发射出来 不同物质会发射出波长不同的辐射 3 物质吸收红外辐射的原因 物质吸收红外辐射要具备两个条件 1 物质的选择性吸收 红外辐射频率与物质分子热运动固有频率相当 2 电极性的分子 不同物质对红外线吸收波长范围一般是不同的 4 远红外辐射对食品物料加热作用 几种物质的红外吸收光谱 它们在红外区 特别是远红外区 有最佳吸收峰值 二 烤炉的分类 一 按热源分类煤炉 煤气炉 燃油炉和电炉等 1 煤炉以煤为燃料的烤炉称为煤炉 优点 结构简单 操作安全 燃料便宜 容易获得 适合于中小型食品厂各种食品的烘烤 缺点 卫生条件较差 工人劳动强度大 而且炉温调节比较困难 炉体笨重 不宜搬运 2 煤气炉以煤气 天然气 液化石油气等作为燃料的烤炉统称煤气炉 煤气炉的温度调节比煤炉容易 比如在高温区可多安装一些喷头 而在低温区可适当减少 必要时 还可关闭一定的喷头 煤气炉较煤炉的外形尺寸小得多 并可减少热量损失 改善工人劳动条件 3 电炉电炉是指以电为热源的烤炉 电炉又可分为普通电烤炉 远红外烤炉和微波炉 电烤炉具有结构紧凑 占地面积小 操作方便 便于控制 生产效率高 焙烤质量好等优点 二 按结构型式分类 间歇式烤炉和连续式烤炉1 间歇式烤炉间歇操作 间歇式烤炉分为箱式炉 风车炉 水平旋转炉等 2 连续式烤炉又称隧道烤炉 连续操作分为钢带炉 网带炉 链条炉等 三 烤炉的型号 SB136 83食品烤炉型号编制方法 1 型式代号 表示烤炉型式 箱式炉X风车炉F水平旋转炉Z链条隧道炉L钢带隧道炉G网带隧道炉W对双列隧道炉 在型式代号后加 S 2 热源代号 表示热源种类热源分类电煤燃气燃油代号DMQY对红外辐射元件 则在热源代号后加 H 3 适应范围 分通用与专用两种情况 以 T 表示通用炉 专用炉此项不标 4 产品 指烤炉最适宜烘烤的产品 产品代号一律以该产品名称第一个大写拼音字母表示 对面包应在M右下角标出单个面包重量 以50g为一个单位 5 产量 指烤炉最适宜烘烤产品的每小时成品产量 单位为kg h 6 配套特征 对钢带或网带炉指钢带宽度 对链条炉系指与炉膛宽度配合的烤盘尺寸 7 改型设计顺序号 以A B C 表示 初次设计产品型号无此项 举例 1 LDM1700 560表示链条隧道炉 热源为电 烘烤规格为一两一个 50g 个 的面包 产量为700kg h 配套尺寸为560mm 2 XDHM250A表示箱式烤炉 热源为电 加热元件为红外辐射元件 烘烤规格为二两一个 100g 个 的面包 产量为50kg h 第一次改型设计 3 LSDTM21500 560B表示双列链条炉 电为热源 多品种食品烘烤 规格为每个二两 100g 个 面包时 生产能力为1500kg h 配套尺寸为560mm 炉经过第二次改型设计 本节要点 1 远红外辐射加热原理2 烤炉分类及型号编制 第二节远红外辐射器 一 远红外辐射涂料将一些辐射能力高的物质涂覆在辐射器表面 高辐射系数远红外辐射材料 金属氧化物 碳化物 氮化物 硼化物根据辐射器的主辐射波长与被加热食品的主吸收波长相匹配的原则选择一种或几种混合物制成远红外辐射器涂料 二 远红外辐射器结构 食品烤炉常用的远红外辐射器有管状和板状两种 一 管状远红外辐射器常用金属氧化镁管和碳化硅管 1 金属氧化镁管2 碳化硅管 1 金属氧化镁管 结构 电热丝 绝缘层 钢管和远红外涂层等1 接线装置2 导电杆3 紧固装置4 金属管1 有涂料的金属电热管5 电热丝6 氧化镁粉7 辐射管表面涂层2 无涂料的金属电热管 2 碳化硅管 基体是碳化硅 热源是电阻丝 碳化硅管外面涂覆了远红外涂料 因碳化硅不导电 因此不需充填绝缘介质 1 普通陶瓷管2 碳化硅管3 电阻丝4 接线装置5 辐射涂层 二 板状远红外辐射器 常用 碳化硅板状辐射器 碳化硅板状辐射器 基体为碳化硅 表面涂以远红外辐射涂料 为减少热量损失 在辐射器背面装有低辐射材料板 1 远红外涂层2 外壳3 低辐射材料4 绝缘填充料5 电阻丝6 碳化硅板 本节要点 1 远红外辐射材料和常用辐射器的种类 第三节间歇式远红外烤炉 箱式炉 风车炉 水平旋转炉一 箱式炉烤盘与辐射器相对静止a 外形图b 内部结构1 炉门2 控制板3 密封件4 炉体5 反射板6 管状辐射器7 支架8 烤盘 二 风车炉 食品载体为转篮转篮随水平主轴转动作平动转篮与辐射器相对运动 炉温不均匀不影响质量一致性 1 转篮2 旋转主轴3 炉门4 炉体5 排汽烟囱6 远红外辐射器7 防护罩 三 水平旋转炉 食品载体主要有烤盘和多层小车烘烤均匀1 炉门2 炉体3 远红外辐射器4 多层小车5 回转平台6 传动装置7 斜坡8 排汽烟囱 本节要点 1 间歇式烤炉的种类 第四节连续式远红外烤炉 连续式远红外烤炉 钢带炉 网带炉 链条炉结构相似 所用输送机不同以链条炉为例 一 连续式远红外烤炉的结构 组成 炉体 远红外辐射器 反射器 排潮装置 输送装置及食品载体 传动系统 控制系统等1 管状辐射器2 保温层3 铁皮内壳4 铁皮外壳5 链条轨道6 轨道承铁7 回链托轮与轴8 电机910 无级变速器及操作手轮11 出炉机座与减速箱12 链基条13 可开启隔热板14 排气罩15 滑轮16 入炉机座17 炉基座 一 炉体 作用 保温 用导热系数较小的保温材料 种类 砖砌炉体 金属构架炉体和预制构件炉体1 砖砌炉体炉体采用蛭石砖或藻土保温砖砌成 2 金属构架炉体炉体由型钢 金属薄板和保温材料组成 型钢构成骨架 金属薄板安装在构架两侧 中间充填保温材料 3 预制构件炉体炉体是用膨胀珍珠岩和硅酸盐水泥以10 1的比例混合浇制而成 二 远红外辐射器 辐射元件 1 辐射距离定义 管状元件中心或板状元件的辐射涂层到烤盘底部或钢带上表面之间的距离 辐射距离越近 辐射强度越大 辐射不均匀性也越显著 管状元件尤为明显 隧道式烤炉 食品在炉道中移动 可不考虑热量分布的不均匀性 距离可小些 2 辐射元件间距离 单个管状元件 其辐射强度的分布在管长和管径两个方向是各不相同的辐射元件组合 温度分布不均匀性随元件间距离的增大而加剧 3 辐射元件的布局 布局方式 均匀排布 分组排布和工艺排布 均匀排布 均匀排布是指各元件间的距离均匀相等 以获得均匀的辐射强度分组排布 分组排布是将元件分成小组安装 每组之间有一定距离 使加热温度出现脉冲式分布 便于二次蒸汽逸出 根据食品烘烤工艺排布 根据各烘烤阶段的温度要求排布 高温区元件排布稍密些 低温区元件排布要疏一点 面包烘烤工艺 分为三个阶段 第一阶段 面包坯的烘烤应该在炉温较低和相对湿度较高 60 70 的条件下进行 这个阶段的炉温面火要低 120 底火要高 但不要超过250 260 这样可以避免面包坯表面很快的固结造成面包体积不足 第二阶段 面包瓤的温度达到50 60 炉温可以提高到最高 面火可达270 而底火不应超过270 经过该阶段的烘烤 可使面包坯定型 第三阶段 面火为180 200 底火为140 160 使面包坯表面产生褐色的表皮 增加面包成品的香味 此时如温度过高会使面包表皮烤焦 面包 蛋香温区饼干温区英国贝克 帕金斯公司的国产的 4个以上温区 4 功率分配 上层功率应小于下层功率 上层元件直接照射 下层元件通过食品载体传递 而热气流又总是呈上升的趋势 专用烤炉 饼干炉上层功率是下层功率的75 80 左右 面包炉则为50 60 通用烤炉 将功率平均分配 然后根据产品的不同来调节各温区的温度 开 关元件 三 反射器 作用 减少远红外辐射损失 提高热利用率 材料选用 反射系数大且价格低廉的金属材料 表面材料金银镁电氧化铝反射系数0 980 970 950 98表面材料抛光铝镀铬抛光钢板铝箔反射系数0 860 720 540 98抛光铝板是比较合适的反射材料 形状 平面 抛物面 球面 双曲面等 管状辐射器 用抛物面型 板状辐射器 用平面型 四 排潮装置 作用 在排除水分的同时又要尽量减少热损失 水分大量逸出 如不能及时排除 会阻碍食品内水分蒸发 吸收部分远红外线 降低加热效率 种类 排汽孔和排潮烟囱排潮烟囱由烟道和排潮管组成自然排潮和强制排潮数量2或以上 15米左右设2个 安装位置 低温区 五 输送装置及食品载体 连续输送装置 其作用是输送食品生坯实现连续烘烤操作 钢带炉和网带炉采用的是带式输送机 牵引构件的钢带 网带同时又作为食品载体 链条炉使用链式输送机 食品载体是烤盘或烤篮 烘烤段链条用导轨支承 回链用导轨或托轮支承 钢带炉适用于饼干 部分糕点 如月饼 杏元饼 的烘烤网带炉适用于饼干的烘烤链条炉适用于面包 糕点的烘烤 六 传动系统 作用 将电机功率传递到输送装置驱动轴 组成 电机 减速器 无级变速器或调速电机 减速器由于驱动轴转速一般为低速 且为满足产品调整需要一定范围的调速要求 七 控制系统 控制要求 间歇式烤炉 调节参数有温度和烘烤时间 连续式烤炉 调节参数有温度和输送速度 控制方法 连续式烤炉 分组调节法烤炉长 多温区 面火 上火 底火 下火 不同 功率大 元件数量多 元件功率一般为0 7KW 二 连续式远红外烤炉计算 一 生产能力计算G k