Наведіть порівняльну характеристику НВЧ та ІЧ способів нагрівання харчових продуктів
Електрофізичні способи обробки продуктів - це НВЧ-нагрів, ІК-нагрів.
НВЧ–нагрів) відноситься до так званих об'ємних способів теплової обробки, при яких продукт нагрівається одночасно по всьому об'єму. Основна перевага НВЧ-нагріву в порівнянні з традиційними способами — швидкість приготування їжі: час доведення продукту до готовності зменшується приблизно в 6—10 разів і для більшості страв складає декілька хвилин. Швидше (в 35—45 разів) протікає в НВЧ-поле і розморожування продуктів. Особливістю НВЧ-нагріву є те, що прогрівається сам продукт, а апарат залишається холодним.
Нагрів харчових продуктів в НВЧ-полі заснований на явищі поляризації. В діелектриках і напівпровідниках майже всі заряди зв'язані внутрішньоатомними і внутрішньо молекулярними силами. Залежно від здатності переміщатися в електричному полі заряди можна поділити на дві групи — вільні і зв'язані. Вільні заряди необмежено переміщаються в електричному полі, а переміщення зв'язаних обмежується структурою атома, молекули, кристала. Електричне поле зміщує заряди атомів і молекул, деформуючи останні зсув зв'язаних зарядів під дією зовнішнього електричного поля і називається поляризацією. При дії на речовину змінного електричного поля відбувається безперервний зсув зарядів і пов'язаних з ними молекул. На переміщення заряджених частинок затрачується енергія, яка перетворюється на теплоту. Чим вище частота електричного поля, тим більша кількість теплоти виділяється в діелектриці за одиницю часу. Одночасно є в речовині полярні молекули (диполі—системи з двох однакових по величині і протилежних по знаку електричних зарядів, розташованих один від одного на певній відстані) прагнуть розташуватися в напрямі поля. Таким чином, в речовині, поміщеній в електричному полі НВЧ, виникають точки провідності і точки зміщення, внаслідок чого відбувається розсіяння (втрата) енергії поля і виділення її у вигляді теплоти, за рахунок якої і відбуваються нагрів речовини. Цей вид нагріву називається діелектричним.
Отже, при НВЧ-нагріві використовується здатність енергії поля концентруватися в об'ємі матеріалу, маса якого при цьому інтенсивно і рівномірно нагрівається. Джерелом електромагнітних НВЧ-коливань служить ламповий генератор-магнетрон, який перетворить електричну енергію промислової частоти в енергію електромагнітного поля НВЧ. Магнетрон є діодом з особливою конструкцією анода. Корпус магнетрона виконаний у вигляді циліндра, в якому створено розрідження. В циліндрі розміщений анодний блок (коливальна система). В зовнішній частині анода є сорочка, через яку пропускається охолоджуюча вода для відведення теплоти, що виділяється при генерації енергії НВЧ.
Інфрачервоний (ІЧ)нагрів харчових продуктівяк вид теплової обробки відносять до смаження по характерній ознаці — появі на продукті скориночки підсмажування. В основі ІЧ-нагріву лежить властивість харчових продуктів поглинати енергію змінного електромагнітного поля. Носіями енергії є електромагнітні коливання з довжиною хвиль від одного мікрометра до багатьох кілометрів. Залежно від діапазону довжин розрізняються рентгенівські хвилі, інфрачервоні, радіохвилі і ін. Якщо в замкнутій камері розміщено джерело інтенсивного випромінювання (розігрітий шар вугілля), смаження проводять на рожні або гратах. В першому випадку продукт надягають на металевий стрижень (шпагу, шампур), в другому укладають на заздалегідь розжарені і змазані жиром грати (рашпер, гриль). При русі повітря в камері інтенсивність теплопередачі зростає. Теплова обробка продуктів є складним теплообмінним процесом. Теплота від гріючого середовища до продукту, що нагрівається, може передаватися теплопровідністю, конвекцією і випромінюванням — одним способом або декількома одночасно, залежно від виду теплової обробки. Так, при варінні в рідкому середовищі або смаженні у фритюрі теплопередача здійснюється конвекцією, при смаженні основним способом — теплопровідністю, при тепловій обробці в замкнутій камері — в основному за рахунок випромінювання від нагрітих стінок камери, а при примусовому русі повітря — переважно конвекцією. В підприємствах ресторанного господарства практикується комбінування різних способів теплової обробки продуктів, при якому відбираються кращі технологічні ознаки двох або трьох способів і об'єднуються в одному. Тим самим усуваються недоліки початкових способів і досягається більш високий техніко-економічний і технологічний ефект. Деякі типи комбінування традиційних теплових процесів вказані нижче:
- смаження в невеликій кількості жиру з вібрацією поверхонь нагріву;- смаження на поверхні в середовищі гарячого повітря і перегрітої пари;- смаження в середовищі циркулюючої перегрітої пари і гарячого повітря;- смаження в жирі і гарячому повітрі;- смаження в жирі після варіння;- смаження в жирі у вакуумі;- смаження в жирі або гарячому повітрі під тиском;- смаження в жирі під тиском в середовищі інертного газу;- смаження в жирі, гарячому повітрі і перегрітій парі;- випічка виробів в пекарських камерах з дією на них пари;- тушкування після обсмажування продукту;- обсмаження продукту після варіння.
У всіх вказаних випадках відбувається поверхневий нагрів продукту, всередину теплота передається завдяки теплопровідності самого продукту.