Rodzaj studiów: Stacjonarne, ŻCziOŻ	Nr. grupy ćwiczeniowej:	Data wykonania ćwiczenia: 27/11/2013	Temat ćwiczenia: Grille
Nazwiska i imiona:

Wstęp:

Jedną z metod obróbki termicznej żywności jest jej grillowanie. Zaletami tej metody są między innymi: ograniczona ilość używanego tłuszczu, mniejsza kaloryczność, większa wartość odżywcza, kruchość i aromatyczność przyrządzanych potraw.

Celem badania było określenie:

• czasu nagrzewnia urządzenia,

• rozkładu temperatury na powierzchni grzewczej i jej stabilności,

• parametrów eksploatacyjnych urządzenia.

Materiał badawczy:

Pomiarów dokonywano podczas pracy grilla na pusto oraz z próbką – filetem z piersi
z kurczaka.

Metodyka badawcza:

W badaniu wykorzystano następujące urządzenia: grill żeliwny oraz grill ceramiczny
z serii XP. W przypadku grilla żeliwnego, ciepło jest przekazywane na drodze przewodzenia. Polega ono na przekazywaniu energii ruchu drgającego cząsteczek o wyższej temperaturze, cząsteczkom sąsiadującym, o temperaturze niższej. W grillu ceramicznym ciepło
jest przekazywane na drodze promieniowania, które polega na przekształcaniu energii cieplnej w energię promienistą w postaci fal elektromagnetycznych, które pochłonięte przez ciało ponownie przekształcają się w energię cieplną.

Rysunek nr. 1 Grill żeliwny

1. Lampka kontrolna temperatury

2. Pokrętło regulacji temperatury

3. Lampka kontrolna podłączenia do sieci

4. Dolna obudowa

5. Taca na ściekający tłuszcz

6. Dolna płyta grilla

7. Prowadnica kabla

8. Uchwyt

9. Kabel zasilania sieciowego

10. Gumowe stopki

Rysunek nr. 2 Grill ceramiczny

Podczas badania wykonano następujące czynności:

1. Pomiar czasu nagrzewania urządzenia, rozkładu temperatury na powierzchni grzewczej i jej stabilności:

• Wyzerowano licznik impulsów.

• Zanotowano jego wskazania po nagrzaniu grilla do 220^oC podczas pracy na pusto przez 10min.

1. Pomiar zmian temperatury w procesie nagrzewania grilla:

• Umieszczono trzy termopary na płytach grilla: pierwsza maksymalnie po lewej stronie, druga na środku, trzecia maksymalnie po prawej stronie.

• Ustawiono żądaną temperaturę na 220^oC.

• Mierzono czas nagrzewania urządzenia oraz notowano wskazania termopar co 30s.

1. Pomiar zmian temperatury w pracy bez obciążenia w czasie 10 minut:

• Umieszczono termopary na grillu w sposób identyczny jak w poprzednim badaniu.

• Mierzono wskazania termopar co 30s przez 10min pracy grilla nagrzanego do 220^oC.

• Notowano czas zapalania się i gaśnięcia lampki kontrolnej.

• Notowano temperatury w momencie zapalania się i gaśnięcia lampki kontrolnej.

1. Określenie parametrów eksploatacyjnych urządzenia podczas grillowania filetu z piersi z kurczaka w czasie 4 i 8 minut:

• Wyzerowano licznik impulsów.

• Wytarowano talerz.

• Zważono próbkę mięsa.

• Pierwszą termoparę umieszczono w próbce, w 1/3 jej długości, a drugą umieszczono między próbką, a płytą grzejną grilla.

• Spryskano płyty grilla oliwą.

• Pomiary temperatury prowadzono przez 4min co 30s.

• Czynności powtórzono dla nowej próbki, grillując ją przez 8min.

• Po czasie grillowania próbek zmierzono suwmiarką ich grubość oraz grubość surowych miejsc.

Schemat blokowy stanowiska badawczego:

Wyniki:

Uzyskane wyniki przedstawiono w tabelach 1 - 5 oraz na wykresach.

Tabela nr. 1 przedstawia zużycie energii w procesie nagrzewania grilla, podczas pracy na pusto w czasie 10min oraz podczas grillowania filetu drobiowego w czasie 4 i 8min.

Tabela nr.1

	grill żeliwny	grill ceramiczny
czas nagrzewania	8min 15s	3min 40s
zużycie energii w procesie nagrzewania [imp]	466	138
zużycie energii podczas 10min pracy na pusto [imp]	146	39
zużycie energii podczas 4min grillowania próbki [imp]	105	49
zużycie energii podczas 8min grillowania próbki [imp]	192	83
zużycie energii w procesie nagrzewania [Wh]	233	69
zużycie energii podczas 10min pracy na pusto [Wh]	73	19,5
zużycie energii podczas 4min grillowania próbki [Wh]	52,5	24,5
zużycie energii podczas 8min grillowania próbki [Wh]	96	41,5

Grill żeliwny nagrzewa się dłużej niż grill ceramiczny, zużywa więcej energii w procesie nagrzewnia, pracy na pusto oraz podczas grillowania próbki.

Tabela nr.2 przedstawia zmiany temperatury w procesie nagrzewania urządzeń.

Tabela nr. 2

	Temperatura grilla żeliwnego [^oC]	Temperatura grilla ceramicznego [^oC]
Czas [min]	termopara A (lewa)	termopara B (środkowa)
0	25,5	26,1
0,5	25,5	27,2
1	25,5	28,2
1,5	25,5	41
2	25,5	52,8
2,5	25,4	68,1
3	25,6	96,6
3,5	25,8	103,7
4	25,9	116,5
4,5	26,2	130,8
5	26,4	145,4
5,5	26,9	157,8
6	27,5	171
6,5	28,2	183,8
Czas [min]	Temperatura grilla żeliwnego [^oC]	Temperatura grilla ceramicznego [^oC]
	termopara A (lewa)	termopara B (środkowa)
7	29,2	196,6
7,5	30,1	208,7
8	30,9	218,5
8,5	31,5	228
9	32,4	237
9,5	33,4	248
10	34,4	256,8

Grill żeliwny osiągnął żądaną temperaturę po 8,5min. Grill ceramiczny – po 3,5min.

Wykres nr. 1 przedstawia zmiany temperatury płyty grzejnej grilla żeliwnego w procesie nagrzewania.

Wykres nr.1

Najwyższą temperaturę osiągnęła termopara B – ulokowana na środku płyty grzejnej. Niższą temperaturę osiągnęła termopara C – znajdująca się maksymalnie po prawej stronie. Najniższe temperatury odnotowała termopara A – umieszczona maksymalnie po lewej stronie płyty. Powodem tak dużej rozbieżności w wynikach dla termopar mierzących temperaturę w skrajnych częściach urządzenia było to, że termopara prawa była częściowo przykryta górną płytą grzejną, natomiast termopara lewa ogrzewana była jedynie dolną płytą. Górna część urządzenia nie zakrywała termopary, co powodowało straty ciepła do otoczenia.

Wykres nr. 2 przedstawia zmiany temperatury płyty grzejnej grilla ceramicznego w procesie nagrzewania.

Wykres nr.2

Najwyższe temperatury odnotowała termopara prawa, nieco niższe środkowa, zaś najniższe – lewa. W związku z płaską budową płyty grilla ceramicznego, termopary ślizgały się po jej powierzchni i wykonujący badanie nie byli w stanie ulokować termopar w stałym miejscu.

Na schemacie numer 2 przedstawiono ulokowanie termopar na płycie grilla:

Schemat nr. 2

Oczekiwane Rzeczywiste
rozmieszczenie rozmieszczenie
termopar termopar

Biorąc pod uwagę błąd rozmieszczenia, w rzeczywistości najwyższą temperaturę odnotowała termopara umieszczona najbliżej środka płyty grzejnej, nazwana termoparą lewą / C.

Tabela nr. 3 przedstawia zmiany temperatury podczas pracy urządzeń na pusto.

Tabela nr. 3

	Temperatura grilla żeliwnego [^oC]	Temperatura grilla ceramicznego [^oC]
Czas [min]	termopara A (lewa)	termopara B (środkowa)
0	38,1	256,8
0,5	39,9	252,7
1	40,9	246,5
1,5	41,8	245,3
2	42,5	247,3
2,5	43,7	253,2
3	44,3	255,7
3,5	45,2	256,3
4	45,5	255,5
4,5	46,4	253,1
5	46,9	250,5
5,5	47,6	247
6	48,4	243,5
6,5	49,2	240,5
7	49,9	240,5
7,5	50,4	244,7
8	50,6	249,2
8,5	50,2	251,6
9	50,2	251,8
9,5	49,8	250,6
10	50	248,5

Wykres nr. 3 przedstawia zmiany temperatury płyty grzejnej grilla żeliwnego w procesie pracy na pusto, w czasie 10 minut.

Wykres nr.3

Notowane temperatury utrzymywały się mniej-więcej na równym poziomie, przez cały okres pracy na pusto (10min).

Wykres nr. 4 przedstawia zmiany temperatury płyty grzejnej grilla ceramicznego w procesie pracy na pusto, w czasie 10 minut.

Wykres nr.4

Temperatury podczas pracy grilla ceramicznego na pusto, nie są tak stabilne jak w przypadku grilla żeliwnego. Wynika to z charakteru pracy urządzenia. Po osiągnięciu pewnej temperatury, urządzenie przestaje się nagrzewać, jego temperatura stopniowo obniża się do ustalonej wartości. Po osiągnięciu tej wartości urządzenie ponownie nagrzewa się.

Tabela nr. 4 przedstawia pomiary zmian temperatury wewnątrz próbki (termopara A), oraz między próbką, a płytą grzejną (termopara B) podczas grillowania w czasie 4 i 8min.

Tabela nr. 4

	Temperatura grilla żeliwnego [^oC]	Temperatura grilla ceramicznego [^oC]
Czas [min]	termopara A	termopara B
0	34,9	71,3
0,5	32,5	86,3
1	31,5	92,7
1,5	30,7	96,2
2	29,8	97,6
2,5	29,5	98,2
3	29,3	98,5
3,5	29	99,2
4	28,7	99,6
	Temperatura grilla żeliwnego [^oC]	Temperatura grilla ceramicznego [^oC]
Czas [min]	termopara A	termopara B
0	29,2	105
0,5	29,6	113,6
1	29,5	113,3
1,5	29,5	116,4
2	29,5	116,3
2,5	29,5	121,8
3	29,5	122
3,5	29,5	120,6
4	29,6	117,5
4,5	29,6	116,7
5	29,4	119,5
5,5	29,3	124,7
6	29,4	129,5
6,5	29,6	132,1
7	29,6	132,2
7,5	29,6	130
8	29,5	130,2

Wykres nr. 5 przedstawia zmiany temperatury próbki i płyty grzejnej w procesie grillowania na grillu żeliwnym w czasie 4 minut.

Wykres nr.5

Wykres nr. 6 przedstawia zmiany temperatury próbki i płyty grzejnej w procesie grillowania na grillu ceramicznym w czasie 4 minut.

Wykres nr.6

Wykres nr. 7 przedstawia zmiany temperatury próbki i płyty grzejnej w procesie grillowania na grillu żeliwnym w czasie 8 minut.

Wykres nr.7

Wykres nr. 8 przedstawia zmiany temperatury próbki i płyty grzejnej w procesie grillowania na grillu ceramicznym w czasie 8 minut.

Wykres nr.8

W tabeli nr. 5 przedstawiono wyniki pomiarów wielkości filetu piersi drobiowej oraz części surowej po okresie grillowania.

Tabela nr.5

Czas grillowania	Grill żeliwny	Grill ceramiczny
	Grubość filetu	Grubość surowej części filetu
4 min	3 cm	4 mm
8 min	2 cm	1 mm

Wykresy numer 9 i 10 przedstawiają zużycie energii elektrycznej po badanych etapach pracy grilla żeliwnego praz ceramicznego.

Wykres nr. 9

Wykres nr. 10

Najbardziej energochłonnym procesem jest nagrzewanie się urządzeń. Dużo bardziej korzystne jest użytkowanie grilla ceramicznego. Podczas wszystkich przeprowadzanych badań, zużył on o 66% mniej energii niż grill żeliwny.

Wnioski:

Grill żeliwny nagrzewa się o wiele dłużej, niż grill ceramiczny. Pobiera on również więcej energii elektrycznej we wszystkich badanych procesach: nagrzewania, pracy na pusto, oraz podczas grillowania próbek.