張金■

(金華職業(yè)技術學院 機電工程學院，浙江 金華 321017)

目前，食品烤爐的種類非常多，按加熱源分有遠紅外輻射、特制電烤板、燃煤、燃氣、紅外輻射等，浙江省優(yōu)質農(nóng)產(chǎn)品金華酥餅主要采用傳統(tǒng)炭爐生產(chǎn)，但炭爐大量消耗炭用原生硬雜木，并產(chǎn)生大量污染性煙塵，既不環(huán)保，又影響市場的拓展。

生態(tài)環(huán)保型烤爐針對現(xiàn)有技術的不足，采用燃氣與電混合加熱模式，操作簡便。該烤爐設計有智能控制器、爐膛、燃氣入口、電磁閥等。爐膛內(nèi)設燃氣燃燒器和電加熱器，由智能控制器控制，智能控制器的操作面板上設有環(huán)境溫濕度開關、餅坯溫濕度開關、發(fā)酵劑類型選擇開關、加工模式開關，還設置有爐膛面火控制開關與爐膛底火控制開關。將影響油酥食品烤制質量的環(huán)境溫濕度、餅坯溫濕度、發(fā)酵劑類型以及相應的工藝經(jīng)驗參數(shù)固化到智能控制器中［1］，用戶只需在操作面板上輸入環(huán)境溫濕度、餅坯溫濕度、發(fā)酵劑類型，烤爐智能化地選定加工模式并加以顯示，或直接選擇加工模式，即可進行油酥食品的烤制，保證油酥食品的傳統(tǒng)風味，生產(chǎn)環(huán)保、效率高。

為確保生態(tài)環(huán)保型烤爐的設計要求，進行了設備電氣性能運行試驗，金華酥餅生產(chǎn)試驗，及有關技術參數(shù)檢測。

1 材料與方法

1.1 設備空運轉溫度控制靈敏度試驗

冷爐起動，調用每種內(nèi)置加熱工藝模式完成2個循環(huán);用手工輸入一種加熱工藝模式，完成2個循環(huán)工作。設定溫度以理論值為準，各段溫度升溫啟動值 (開始加熱溫度)和升溫停止值 (熄火溫度)以該段內(nèi)記錄到的各次數(shù)值的極值作為試驗數(shù)據(jù)?？緺t設定的保溫溫度為160℃，循環(huán)之間和加熱模式切換之間的等待時間為3 min。

1.2 設備負荷運轉溫度變化試驗

冷爐起動，調用一種內(nèi)置加熱工藝模式完成3個循環(huán);用手工編輯一種加熱工藝模式，完成3個循環(huán)。分別記錄各階段 (組織膨脹段、表面著色段)轉折點的累積時間及相應的溫度值，同時記錄每隔2 min的溫度值。

1.3 運行模式穩(wěn)定性試驗

隨機抽取一種加熱工藝模式，以第1爐選定位置生產(chǎn)的酥餅作比對樣本，以后連續(xù)5爐同一位置生產(chǎn)的酥餅作為檢測試樣，按五級制 (更差、稍差、相同、稍好、更好)比較色澤、香氣、酥脆程度。

1.4 安全性能試驗

為驗證電氣安全性能、燃氣泄露報警及燃氣通道自動截斷性能，進行安全性能試驗。

1.5 酥餅加工試驗

加工試驗分3個階段進行，第1階段在傳統(tǒng)炭爐中進行，主要測定酥餅生產(chǎn)過程的溫度、時間參數(shù)，如餅坯的溫濕度、環(huán)境溫濕度、加熱時間、溫升曲線和濕度變化曲線等，以掌握烤制過程的基本數(shù)據(jù)。第2階段在一般燃氣烤爐中進行，主要驗證、分析在傳統(tǒng)工藝基本上制定的加熱工藝的合理性，環(huán)境條件 (季節(jié)、溫度、濕度)對酥餅生產(chǎn)質量的影響等。第3階段在生態(tài)環(huán)保型烤爐中進行，驗證其性能是否達到設計指標，以及生態(tài)環(huán)保型烤爐酥餅生產(chǎn)質量的穩(wěn)定性。

材料。酥餅加工試驗材料由金華蘇香酥餅店提供，餅胚主料包括上白面粉、霉干菜、三花肉、豬板油等，以黑白芝麻、飴糖、鹽、發(fā)酵粉、色拉油等為輔料。每階段準備量程300℃ 溫度計1只，濕度計1只，計時鐘表1只。每爐用酥餅胚90只。第1階段用傳統(tǒng)炭爐1臺，第2階段用燃氣烤爐1臺，第3階段用生態(tài)環(huán)保型烤爐樣機1臺。

試驗方法。第1階段試驗采用實測法［2］，將傳統(tǒng)炭爐劃分為5個等高截面，測量6個時間段 (餅坯入爐前、餅坯全部貼好、餅坯開始膨脹、餅坯開始滲油、表皮色澤達到要求)的爐膛中心位置、接近爐壁位置的溫度，同時記錄不同季節(jié)各時間段的累計時間。第2階段試驗以爐膛面火溫度、爐膛底火溫度作為檢測對象，按設定溫度操作，記錄各溫度轉折點的時間，抽取有代表性的位置烤制的酥餅作為檢測試樣，就成品的色澤、香氣和酥脆程度，與給定的比對標準樣相比，給出五級制評價。第3階段與第2階段的檢測和記錄內(nèi)容相同，比較的標準樣為采用相同方法在普通燃氣烤爐上生產(chǎn)的位置相同的檢測試樣，給出五級制評價。

2 結果與分析

2.1 設備空運轉溫度控制靈敏度

從表1看出，同一加熱模式內(nèi)停止升溫溫度與設定溫度的最大差值為+4℃ 和－2℃。組織膨脹段的溫度與設定溫度的最大差值為+4℃，表面著色段的溫度與設定溫度的最大差值為+4℃和－2℃，散布情況如圖1。各點溫度雖呈現(xiàn)無規(guī)則狀態(tài)，但均控制在5℃ 范圍內(nèi)，達到烤爐控制要求。

表1 設備空運轉溫度控制的靈敏度

圖1 各階段實際極值溫度與設定溫度的溫差值

2.2 設備負荷運轉溫度變化

圖2顯示，負荷運行的溫度變化平穩(wěn)，各轉折點的溫度基本達到設定范圍，符合設計要求。

圖2 負荷運行的溫度變化

2.3 運行模式穩(wěn)定性

從表2數(shù)據(jù)可以看出，生態(tài)環(huán)保型烤爐的生產(chǎn)穩(wěn)定性比較好。

2.4 安全性能

經(jīng)試驗，電氣性能符合國家標準要求和家電強制性認證標準。燃氣泄露報警及時，燃氣通道自動截斷性能完好。

2.5 酥餅生產(chǎn)

酥餅生產(chǎn)傳統(tǒng)炭爐烤制過程的參數(shù)結果見表3。第2階段試驗檢測結果與表2基本相同。第3階段試驗測試結果與第2階段類似。

試驗結果表明，組織膨脹段烤制時間主要對酥餅的形態(tài)產(chǎn)生影響，而對酥餅的風味影響不大，9 min左右能烤制出與傳統(tǒng)炭爐烤制風味相當?shù)乃诛?而溫度對酥餅的風味影響大，當面火或底火溫膨脹段底火溫度過高導致內(nèi)部肥膘肉油脂無法液化，咸干菜不能軟化，成品香氣不足。表面著色段著色時間對風味影響也較小，15 min著色都達到比較滿意的表面色澤，而溫度過高將出現(xiàn)色澤偏黑，少數(shù)部位還會出現(xiàn)焦化。季節(jié)對產(chǎn)品生產(chǎn)速度影響較大，夏季平均19 min就可生產(chǎn)出風味與傳統(tǒng)炭爐基本相當?shù)漠a(chǎn)品;而冬季達到同等水平則需要30 min以上?？偟目局茣r間中組織膨脹段所用時間全年基本相同，表面著色段時間差別比較大［3］。

表2 各爐酥餅的風味比較

表3 傳統(tǒng)炭爐烤制過程的參數(shù)

3 小結

在深入分析傳統(tǒng)炭爐結構、溫度分布對酥餅風味影響的基礎上，找到了保證酥餅酥、香、脆風味的關鍵要素，經(jīng)過反復試驗和產(chǎn)品試制，得出如下結論:1)采用合適的新型加熱方法和加熱過程參數(shù)是可以生產(chǎn)出與傳統(tǒng)炭爐生產(chǎn)的風味相同的產(chǎn)品，可以解決傳統(tǒng)風味食品潔凈化生產(chǎn)的問題;2)智能化控制器是保證生態(tài)環(huán)保型烤爐生產(chǎn)穩(wěn)定性的關鍵，是實現(xiàn)全自動生產(chǎn)的重要保證;3)保證傳統(tǒng)風味的關鍵是恰到好處的熱量供給和時間保證，而不是木炭中所含的成分，可以破除香氣與木材之間存在某種關系的傳統(tǒng)想法，從而為更多的經(jīng)營戶采用生態(tài)環(huán)保型烤爐奠定基礎;4)發(fā)酵劑、輔料對金華酥餅風味的影響還有待于進一步研究。

［1］趙馳遠，楊景發(fā).食品烤爐設計中應考慮的問題 ［J］.紅外技術，1989(1):18－21.

［2］蘇均和.試驗設計 ［M］.上海:財經(jīng)大學出版社，2005－2008.

［3］張金■，孫慧平.采用新型烤爐生產(chǎn)金華酥餅的工藝研究［J］.金華職業(yè)技術學院學報，2005(2):2－3.