Agnieszka Niemczyk Grupa 4

Mikrofale i podczerwień w technologii żywności

DATA
Wykonania ćwiczenia: 07-05-2013	Zwrotu sprawozdania:

Cel ćwiczenia

• zapoznanie się z podstawowymi wiadomościami dotyczącymi podczerwieni i mikrofal oraz ich zastosowanie w technologii żywności i w gastronomii,

• doświadczalne zbadanie zależności i zjawisk towarzyszących ogrzewaniu mikrofalowemu,

• ocena konsumencka dostępnych na rynku dań gotowych przystosowanych do ogrzewania mikrofalowego

Ćwiczenie 1

Wpływ podstawowych składników żywności na szybkość ogrzewania mikrofalowego.

Do pięciu zlewek o pojemności 250 ml każda wlano po 200 ml: wody, 20- procentowego roztworu NaCl, 20- procentowego roztworu sacharozy, olej jadalny, roztwór zawierający 4 roztrzepane jajka (roztwór białka). Zmierzono temp. każdej z próbek, następnie kolejno umieszczono je na 1 min. na środku talerza obrotowego w kuchence mikrofalowej ustawionej na max. moc (1000 W) i z odległości 1-2m. obserwowano przebieg ogrzewania. Bezpośrednio po jego zakończeniu wyciągnięto zlewki i zmierzono temp. tuż pod powierzchnią, a następnie zamieszano termometrem i zmierzono średnią temp. końcową.

Ogrzewany produkt	Temperatura początkowa	Temperatura powierzchni	Temperatura końcowa	Przyrost temperatury
	23,7	57,7	55	31,3
20% NaCl	22,8	58,8	52,7	29,9
20% sacharoza	23,8	64,6	60,9	37,1
Olej jadalny	24,4	51,4	50,3	25,9
Roztwór białka	23,9	24,5	24,9	1

Obserwacje i wnioski:

Ćwiczenie pokazało że szybkość ogrzewania mikrofalowego zależy od składu produktu.

Patrząc na przyrost temperatury poszczególnych roztworów widzimy, że najszybciej ogrzał się 20% roztwór sacharozy, a następne w kolejności to
i 20% NaCl, a najwolniej ogrzewały się olej jadalny i roztwór białka. Szybkość ogrzewania zależy od składu produktu, ale również od kształtu, struktury i rozmiarów.

Ćwiczenie 2

Zależność szybkości ogrzewania mikrofalowego od temperatury.

Ćwiczenie polega na pomiarze temperatury wychłodzonej wody destylowanej ogrzewanej w kuchence mikrofalowej w odstępie czasu 1 minuty o mocy 350W, aż do zagotowania próbki w celu sprawdzenia zależności pomiędzy temperaturą próbki a szybkością ogrzewania.

Czas ogrzewania [min]	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Temperatura [ºC]	1,7	16,2	29,4	42,1	54,6	66,0	76,3	85,2	93,3	97,6

Wnioski:

Z wykresu zależność temperatury od czasu ogrzewania wynika, że przy ogrzewaniu produktu na początku wzrost temperatury był największy, potem stopniowo malał, aż do uzyskania temperatury wrzenia po 9minutach. Można stwierdzić, że im wyższa temperatura badanego produktu tym wolniej się on ogrzewa.

Ćwiczenie 3

Zależność pomiędzy stosowaną mocą mikrofal a czasem ogrzewania.

Ćwiczenie polega na pomiarze czasu potrzebnego do całkowitego zagotowania wody destylowanej w kuchence mikrofalowej przy mocy: 250, 440 oraz 600W w celu zbadania zależności pomiędzy mocą mikrofal, a czasem ogrzewania.

Moc [W]	250	440	600
Czas [s]	344	177	126
Zużyta moc [J]	83500	77880	75600

Obliczenia:

Energia zużyta na ogrzewanie poszczególnych próbek:

Teoretyczna ilość energii jaka jest potrzebna do grzania 100 ml wody do wrzenia

Legenda:

- zależność zużytej energii od zastosowanej mocy

- zależność czasu ogrzewania od zastosowanej mocy

Wnioski:

Porównując energię obliczoną dla poszczególnej mocy i czasu widzimy, że teoretyczna ilość energii jest o wiele mniejsza niż dla
, ponieważ moc jaką zastosowaliśmy była mała. Wiadomo, że czas ogrzewania produktu zależy od mocy. Im jest ona mniejsza tym produkt potrzebuje więcej energii aby zostać ogrzanym. Wraz ze wzrostem mocy wzrasta tempo ogrzewania wody.

Ćwiczenie 4

Zależność pomiędzy ilością ogrzewanego materiału a czasem potrzebnym na doprowadzenie go do określonej temperatury.

Do sześciu zlewek o pojemności 250 ml wlano określone ilości wody destylowanej o jednakowej, znanej temperaturze początkowej. Do każdej z nich wrzucono po kilka kamyczków wrzennych, a następnie kolejno umieszczono je w komorze kuchenki na środku talerza obrotowego i ogrzewano przy mocy 600 W, mierząc czas do wystąpienia trwałego procesu wrzenia.

Ilość wody [ml]	10	30	60	100	150	200
Czas [s]	31	41	78	128	163	201

Obliczenia:

Ilość energii zużytej do zagotowania próbki:

Teoretyczna energia potrzebna do ogrzania każdej z analizowanych ilości wody:

Legenda:

- zależność czasu potrzebnego do zagotowania od dostarczonej energii

- zależność czasu potrzebnego do zagotowania od ilości ogrzewanej wody

Wnioski:

Z wykresu wynika, że im mniejsza ilość wody tym ogrzewa się ona szybciej i mniej energii trzeba dostarczyć. Jest to wynik oczekiwany i prawidłowy gdyż im mniej jest wody w zlewce tym szybciej osiąga ona wrzenie i potrzebna jest mniejsza ilość energii aby doprowadzić do tego procesu. Wraz ze wzrostem ilości ogrzewanego materiału wzrasta czas na doprowadzenie go do wrzenia. Energia teoretyczna jest mniejsza niż zużyta w doświadczeniu, może to wynikać z wycieku mikrofal, przez co wydłuża się czas potrzebny do ogrzania oraz wzrasta zużyta ilość energii.

Ćwiczenie 5

Porównanie intensywności ogrzewania w zależności od usytuowania próbki w polu mikrofalowym.

Ćwiczenie polegało na sprawdzeniu czy jest zależność pomiędzy usytuowaniem próbki a intensywnością ogrzewania poprzez porównanie temperatury ogrzewanej wody destylowanej przez 2 minuty na środku talerza obrotowego oraz wody destylowanej ogrzewanej na brzegu talerza obrotowego kuchenki mikrofalowej.

Wyniki:

Temperatura początkowa: 24 °C

Temperatura wody ogrzewanej na środku talerza: 63,3 °C

Temperatura wody ogrzewanej na brzegu talerza: 77,9 °C

Wnioski:

Istnieje zależność pomiędzy usytuowaniem próbki, a intensywnością ogrzewania. Próbka ogrzewana na środku talerza obrotowego kuchenki mikrofalowej ogrzewa się szybciej, niż ta ogrzewana na brzegu.

Ćwiczenie 6

Profil temperaturowy produktów ogrzewanych mikrofalami i promieniami podczerwonymi.

Ćwiczenie polegało na pomiarze temperatury buraka ogrzewanego w kuchence mikrofalowej oraz buraka ogrzewanego za pomocą promiennika podczerwieni w różnych odległościach od powierzchni buraka.

Wyniki:

Odległość od powierzchni [cm]	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4
(MF) Temperatura [°C]	52	110	167	184	198	178	134	119	83
(IR) Temperatura [°C]	35	52	75	72	51	30	9	2	2

Legenda:

-zależność temperatury produktu ogrzewanego mikrofalami od odległości od powierzchni

-zależność temperatury produktu ogrzewanego podczerwienią od odległości od powierzchni

Wnioski:

Próbka ogrzewana przez mikrofalę najwyższą temperaturę miała na głębokości 2cm, na powierzchni temperatura ogrzewania była niższa. Mikrofale oddziałują na produkt bardziej równomiernie. Zjawisko to wynika z tego, że mikrofale wnikają w głąb produktu i tam go ogrzewają. Głębokość wnikania zależy od częstotliwości, im jest ona niższa, tym głębokość większa.

Promieniowanie podczerwone najsilniej oddziałuje na powierzchniowe warstwy produktu, w głębszych warstwach temperatura produktu silnie spada. Podczerwień jest pochłaniana na powierzchni produktu i dlatego badana próbka miała najwyższą temperaturę właśnie na powierzchni, dalej ciepło przekazywane jest przez konwekcję.

Ćwiczenie 7

Obserwacja efektu powierzchniowego i efektu ostrego rogu w procesie rozmrażania.

Ćwiczenie polegało na obserwacji rozmrażanego buraka pastewnego, któremu nadano odpowiedni kształt.

Wnioski:

Brzegi oraz wystające części buraka były bardziej ogrzane niż reszta część buraka.

Wnętrze buraka pozostało zamrożone, podczas gdy warstwy powierzchniowe zostały rozmrożone, na skutek mocniejszego ogrzewania warstw powierzchniowych, co może wytłumaczyć fakt, że w temperaturach bliskich 0°C warstwa zewnętrzna absorbuje znaczna część energii, przez co zewnętrzna część może ulec przegrzaniu.

Stąd wniosek: zaobserwowano efekt powierzchniowy i efekt ostrego rogu.

Ćwiczenie 8

Ocena organoleptyczna produktów podgrzewanych w mikrofali.

• Pizza

Producent na opakowaniu nie podał informacji dotyczącej przygotowania w mikrofali. Umieściliśmy danie w mikrofali najpierw o mocy 350 W na 3minuty, a następnie na moc 1000W na 7minut i 15sekund.

Skala ocen 0-5

1.wygląd ogólny- 4

2.zapach- 4

3.smak- 3

4.tekstura (twardość, soczystość, sprężystość) -4

5.barwa-3

Średnia ocena= 3,6

Wnioski:

Danie wyglądało apetycznie, wyglądem prawie nie odbiegało od dań przygotowywanych tradycyjnie. Gotowe dania mikrofalowe tzw. microwaveable foods są bardzo szybkie i wygodne do przygotowania do spożycia. Przy tym można zachować większość ich właściwości organoleptycznych na dobrym, zadawalającym konsumenta poziomie.

---