Изучение физических процессов в аэрогриле

Изучение физических процессов в аэрогриле Автор

Пензенский колледж пищевой промышленности и коммерции (ПКППиК), Пенза

Созданный около 20 лет назад, аэрогриль планировался как замена микроволновым печам и появилась возможность делать гриль в домашних условиях, в любое время года. В современных аэрогрилях присутствует широкий набор функций, что позволяет приготовить множество вкусных и полезных блюд, практически любой рецепт из любой кухни мира. Поэтому мы поставили перед собой задачи: изучить научную и практическую литературу по данной тематике; наблюдать за физическими процессами, происходящими при работе аэрогриля, описывать их; исследовать эти физические процессы, условия их протекания; провести  научный анализ полученных данных.

Одной из важнейших задач в пищевой промышленности является модернизация существующих с целью интенсификации процессов и создание новых, высокопроизводительных машин и аппаратов, обеспечивающих поточность производства и максимально адаптированных к новым условиям производства.

Аэрогриль состоит из круглой, как правило, стеклянной колбы (кастрюли) и крышки, в которую монтируется мощный нагревательный элемент и вентиляторы. ТЭН нагревает воздух до заданной температуры, а вентилятор обеспечивает циркуляцию воздуха и равномерный обдув продуктов, расположенных на решетках. В результате этого продукты приготовляются равномерно, независимо от способа (запекание, варка, обжаривание). В современных аэрогрилях можно устанавливать как температуру воздушных потоков от 60 до 260 градусов, так и их скорость, поэтому можно не бояться пересушить продукты, как это могло случиться со старыми моделями, не имевшими таких функций. В своей работе мы изучили устройство и назначение составляющих аэрогриля (рис.1). Затем рассмотрели достоинства и недостатки аэрогриля. Так, основным достоинством аэрогриля является то, что он может заменить множество разнообразной и разнокалиберной техники на кухне:

1) можно готовить без масла и прочих жиров, что важно для людей, соблюдающих определенную диету или придерживающихся здорового образа жизни;

2) аэрогриль позволяет делать все то, что умеет делать СВЧ-печь: разогревать и размораживать, тушить овощи; в нем можно печь пироги и варить кашу; использовать для сушки зелени, ягод, грибов; для стерилизации банок и т.д.;

3) существенно экономится время, например, возможно приготовить обед из трех блюд (первое, второе и десерт) за 30-40 минут, в один прием;

4) аэрогриль умеет коптить и томить, т.е. выдерживать продукт при относительно высокой температуре.

Рис.1 Устройство аэрогриля

Основной недостаток – сильный нагрев колбы, это может быть небезопасно. Поэтому нужно строго соблюдать правила эксплуатации, указанные в инструкции.

Затем мы изучили технические характеристики аэрогриля: вес, количество автоматических программ, время установки таймера, мощность, особенности поддержания тепла, регулировку скорости конвекции, изменение температурного диапазона, принцип работы таймера, виды нагревательных элементов. Основной элемент аэрогриля это калорифер – устройство, построенное на принципе теплообмена. Активным веществом, отвечающим за движение тепла, является, вода или перегретый пар, температура теплоносителя составляет 100-150 . Изначально, калориферы создавались для обогрева большой площади, но эффективность принципа обогрева превратила это устройство в универсальное, создав тем самым большой ассортимент для широкого спектра применения, в том числе, и в пищевом производстве. Калориферы бывают разных схем. Самым распространенным является трубчатый. Пар, проходя по трубам, отдает им свое тепло, которые в свою очередь нагревают внешнюю атмосферу. Для увеличения эффективности обогрева, труба может быть дополнена ребрами. Общая площадь теплообмена возрастает, соответственно возрастает и уровень выделяемого тепла. Трубы может заменять секция специальных пластин. Такая схема обеспечивает наилучшую эффективность, хоть и имеет более сложную конструкцию. Зачастую, схемы очень разнообразны. Они могут иметь разное число заходов теплоносителя, состоять из одного или нескольких рядов движения. Габариты также существуют всевозможные, начиная от бытовых и заканчивая промышленными. Схемы калориферов могут быть построены как на принципе дополнительного забора воздуха извне, так и иметь замкнутую циркуляцию. В своей работе мы измерили и вычислили следующие параметры теплоносителя и продукта (табл.1):

Таблица 1 Основные параметры теплоносителя и продукта