жарке сырья в жире, нагретом до температуры 160-205 0С, происходят два противоположно направленных процесса массообмена: выпаривание влаги из сырья (направлен наружу) и впитывание жира (направлен внутрь). Влаги выпаривается больше, чем впитывается жира, поэтому в процессе жарки масса сырья убывает. При жарке на поверхности обрабатываемого продукта образуется корочка.
При режиме разогрева аппарата полезно используемая теплота 
расходуется
на нагрев пищевого жира, находящегося в аппарате, и может быть определена по
формуле
где Gж - масса нагреваемого пищевого жира, кг (при жарке во фритюре соотношение между количеством жира и погружаемого в него продукта составляет от 7:1 до 4:1, но оптимальным является соотношение 4:1); cж - средняя массовая удельная теплоемкость жира в интервале температур tк – t0, Дж/(кг • К); t1 - температура нагрева жира (равная температуре жарки), °С или К; t0 - начальная температура жира, 0С или К; τ' - продолжительность разогрева аппарата до стационарного режима, с.
При стационарном режиме полезно используемая теплота Q" складывается из суммарного расхода теплоты на нагрев продукта, испарение влаги из продукта, образование корочки на продукте и нагрев доливаемого в процессе работы пищевого жира и определяется по формуле
где g1 - производительность аппарата по сырью (величина может быть задана заранее либо определена по формулам в зависимости от конструкции аппарата), кг/с; c1 - средняя массовая удельная теплоемкость продукта в интервале температур t3 – t1 Дж/(кг • К); t1 - среднеобъемная температура нагрева продукта (принимается равной 100 0С или 373 К), °С или К; t3 - начальная температура продукта, 0С или К; tн - начальная температура жира, °С; х - истинный процент ужарки (характеризует убыль влаги в сырье при обжарке); К - содержание корочки в продукте, % к массе исходного сырья (например, для котлет и шницелей около 20 %, для картофеля, обжаренного до полуготовности, около 15%); ск - удельная массовая теплоемкость корочки (принимается равной 1,67 кДж/(кг • К), Дж/(кг • К); /m2 - расход пищевого жира на обжаривание сырья, % к массе исходного сырья (для жарки различных продуктов нормирована).
Значение величины x для различных продуктов нормировано и определяется лабораторным путем по формуле
где А - масса исходного сырья, кг; В - масса обжаренного сырья, кг; m1 - количество жира, впитанного в сырье при жарке, % к массе обжаренного сырья.
Теоретический расход теплоты на выпечку изделий рассчитывается только при стационарном режиме печи.
В процессе выпечки теплота расходуется на нагрев теста до необходимой
температуры, обеспечивающей готовность и доброкачественность изделий, на
испарение влаги из теста и дальнейший нагрев получившегося пара до температуры
среды пекарной камеры, а также на образование корочки. В хлебопекарном и кондитерском
производствах по принятой методике тепловой баланс пекарной камеры составляется
на 1 кг продукции в горячем состоянии, т.е. в момент выхода ее из пекарной
камеры. Объясняется это тем, что при остывании изделий в зависимости от их формы,
массы, времени и условий хранения потеря в массе колеблется в диапазоне 2-4 %
и более. Поэтому масса холодной продукции одного и того же ассортимента 
является
величиной переменной и рассчитывается по формуле
где Wn - количество испаренной влаги из тестовой заготовки в время выпечки (упёк), отнесенное к массе горячего изделия, кг/к определяется по разности масс теста и готовой продукции:
где gt - масса тестовой заготовки, кг; gn - масса горячего изделия, получившегося из этой тестовой
заготовки, кг; in - энтальпия перегретого пара при
атмосферном давлении и температуре среды пекарной камеры на выходе, Дж/кг; iв - энтальпия воды при температуре теста в
момент посадки его в пекарную камеру Дж/кг; gк
- масса корочки в горячем изделии (по данным лабораторного анализа), кг корочки
на 1 кг горячего изделия; ск - удельная массовая теплоемкость
корочки, Дж/(кг·К); tк - средняя температура массы корочки
горячего изделия, которая при технических расчетах может быть принята как
средняя арифметическая температуры поверхности корочки tп и слоя tс,
граничащего с мякишем: 
,
°С или К;
tт - температура теста, поступающего в пекарную камеру; принимается равной температуре теста в расстойной деже или камере, °С или К; gm - содержание сухого вещества в мякише 1 кг горячего изделия, кг сухого вещества на 1 кг горячего изделия; определяется из следующего уравнения:
где Wм - содержание влаги в 1 кг горячего изделия в момент выхода его из пекарной камеры, кг влаги на 1 кг горячего изделия (определяется экспериментально); см - удельная массовая теплоемкость сухого вещества мякиша; принимается равной 1,67 Дж/(кг • К); св - удельная массовая теплоемкость воды в интервале температур tм - tт, Дж/(кг • К); tм - средняя температура мякиша горячего изделия, 0С или К.
Выпечка некоторых изделий требует дополнительного увлажнения газовой среды пекарной камеры насыщенным паром или водой (предусмотрено в хлебопекарных печах с электрообогревом КЭП-400 и зарубежном оборудовании). Вода, поступая в пекарную камеру, превращается в пар, который улучшает качество продукции и влияет на перегрев теста в начальной стадии выпечки, конденсируясь на его поверхности и сорбируясь массой теста.
Расход теплоты на перегрев пара и испарение увлажняющей камеру
воды 
можно
отнести к полезно используемой теплоте и определить по формуле
где Dп - масса насыщенного пара, поступающего в пекарную камеру на увлажнение мучных изделий, кг пара на 1 кг горячих изделий; iп - энтальпия перегретого пара при температуре среды пекарной камеры, Дж/кг; iн - энтальпия насыщенного пара, поступающего в пекарную камеру из парогенератора низкого давления, встроенного в печь или шкаф, Дж/кг; DB - масса воды, поступающей в пекарную камеру на увлажнение, кг воды на 1 кг горячих изделий; i - энтальпия перегретого пара, Дж/кг; iв - энтальпия воды, поступающей на увлажнение камеры, Дж/кг.
При заданной производительности пекарной камеры, шкафа или печи G (кг/с) количество полезно используемой теплоты на процесс выпечки кондитерских и хлебобулочных изделий можно определять по уравнению
Основной статьей расхода полезно используемой теплоты при различных технологических процессах является расход теплоты на испарение влаги. Например, при жарке изделий на испарение влаги приходится 65 -70 % суммарного расхода теплоты на весь технологический процесс.
При расчетах необходимо определять потери теплоты при работе аппаратов.
Потери теплоты с уходящими продуктами сгорания топлива Q2 как для режима разогрева аппарата, так и для стационарного режима можно определить по следующей зависимости:
где В - массовый или объемный расход топлива при соответствующем режиме, кг/с или м3/с; Iу - энтальпия уходящих продуктов сгорания, Дж/кг или Дж/м3; Iв - энтальпия воздуха, поступающего в топочную камеру, Дж/кг или Дж/м3.
Энтальпия уходящих продуктов сгорания и воздуха определяется соответственно по следующим выражениям:
где Vi - объем i-го компонента сгорания топлива
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
