Artur Galas Gr.2

Mikrofale i podczerwień w technologii żywności

DATA
Wykonania ćwiczenia: 18-01-2008	Zwrotu sprawozdania:

Cel ćwiczenia

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

• doświadczalne zbadanie zależności i zjawisk towarzyszących ogrzewaniu mikrofalowemu,

• zapoznanie się z obsługą domowej kuchenki mikrofalowej.

Aparatura

• Kuchenka mikrofalowa typu MR-7915 o regulowanej mocy ogrzewania 105, 280, 350, 500, 750 W

• Promiennik podczerwieni o mocy 250 W

Ćwiczenie 1

Wpływ podstawowych składników żywności na szybkość ogrzewania mikrofalowego.

Do sześciu zlewek o pojemności 250 ml każda wlać po 200 ml: wody, 0,8- procentowego roztworu NaCl, 10- procentowego roztworu NaCl, 20- procentowego roztworu sacharozy, olej jadalny, roztwór zawierający 4 roztrzepane jajka (roztwór białka). Zmierzyć temp. każdej z próbek, następnie kolejno umieszczać je na 1,5 min. na środku talerza obrotowego w kuchence mikrofalowej ustawionej na max. moc 750 W i z odległości 1-2m. obserwować przebieg ogrzewania. Bezpośrednio po jego zakończeniu wyciągać zlewki i mierzyć temp. tuż pod powierzchnią, zamieszać termometrem i zmierzyć średnią temp. końcową.

Ogrzewany produkt	Temperatura początkowa	Temperatura powierzchni	Temperatura końcowa	Przyrost temperatury
	21,5	72,9	68,8	47,3
10% NaCl	21	73,8	66,2	45,2
20% sacharoza	21,2	73	71,5	50,3
Olej jadalny	22,4	55,7	55,3	32,9
Roztwór białka	21,5	78,3	76,6	55,1

Wnioski:

Patrząc na przyrost temperatury poszczególnych roztworów widzimy, że najszybciej ogrzał się roztwór białka, a następne w kolejności to 20% sacharoza,
, 10% NaCl, a najwolniej ogrzewał się olej jadalny. Szybkość ogrzewania zależy od składu produktu, ale również od kształtu, struktury i rozmiarów.

Ćwiczenie 2

Zależność szybkości ogrzewania mikrofalowego od temperatury.

Zmierzyć temperaturę zlewki zawierającej 250 ml wychłodzonej wody destylowanej, a następnie ogrzewać w kuchence mikrofalowej nastawionej na moc 350 W. Co minutę zawartość zlewki mieszać termometrem, mierząc jednocześnie temperaturę. Ogrzewanie prowadzić do zagotowania się próbki.

Czas ogrzewania [min]	0	1	2	3	4	5	5	6
Temperatura [ºC]	1,8	14,8	42	69,6	78,2	85,6	92,8	100

Wnioski:

Z wykresu zależność temperatury od czasu ogrzewania wynika, że przy ogrzewaniu produktu przez 1-2min. wzrost temperatury był największy, potem stopniowo malał aż do uzyskania temperatury wrzenia po 6min.

Wykres przedstawiający szybkość ogrzewania mikrofalowego w funkcji temperatury pokazuje spadek szybkości ogrzewania produktu w miarę wzrostu temperatury. Im wyższa temperatura badanego produktu tym ogrzewa się on wolniej.

Ćwiczenie 3

Zależność pomiędzy stosowaną mocą mikrofal a czasem ogrzewania.

Do trzech zlewek o poj. 250 ml wlać po 100 ml wody destylowanej o jednakowej temperaturze początkowej i wrzucić po kilka kamyczków wrzennych. Każdą ze zlewek ogrzewać przy innej mocy mikrofal i mierzyć czas potrzebny do całkowitego zagotowania.

Moc [W]	350	500	750
Czas [s]	200	118	70

Obliczenia:

Energia zużyta na ogrzewanie poszczególnych próbek:

Teoretyczna ilość energii, jaka potrzebna jest, aby doprowadzić 100ml wody do stanu wrzenia:

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.

Ćwiczenie 4

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

Do sześciu zlewek o pojemności 250 ml wlać określone ilości wody destylowanej o jednakowej, znanej temperaturze początkowej. Do każdej z nich wrzucić po kilka kamyczków wrzennych, a następnie kolejno umieszczać je w komorze kuchenki na środku talerza obrotowego i ogrzewać przy mocy 750 W, mierząc czas do wystąpienia trwałego procesu wrzenia.

Ilość wody [ml]	10	30	60	100	150	200
Czas [s]	30	40	60	90	130	170

Obliczenia:

Ilość energii zużytej do zagotowania próbki:

Teoretyczna energia potrzebna do ogrzania każdej z analizowanych ilości wody:

Wnioski:

Z wykresu wynika, że im mniejsza ilość wody tym ogrzewa się ona szybciej i mniej energii trzeba dostarczyć w porównaniu z ilością 200ml wody, gdzie czas wyniósł 170s a energii trzeba było dostarczyć aż 127500J.

Teoretyczna energia jest mniejsza od energii wyznaczonej doświadczalnie i może to wynikać z błędów, które wystąpiły podczas ćwiczeń laboratoryjnych.

Ćwiczenie 5

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

Do dwóch zlewek o pojemności 250 ml wlać po 200 ml wody destylowanej o jednakowej temp. początkowej. Jedną z nich umieścić dokładnie na środku talerza obrotowego, a drugą na jego skraju. Ogrzewanie prowadzić przez 2 min. przy maksymalnej mocy. Następnie zlewki wyjąć, ich zawartość zamieszać i niezwłocznie zmierzyć temperaturę.

Wnioski:

Próbka umieszczona po środku talerza ogrzewa się szybciej niż próbka położona na skraju talerza.

Ćwiczenie 6

Profil temperaturowy produktów ogrzewanych mikrofalami i promieniami podczerwonymi.

Z buraka pastewnego wyciąć dwa jednakowe walce o możliwie największej średnicy i wysokości 10cm, następnie jeden z nich szczelnie owinąć folią aluminiową, zostawiając jedną podstawę odkrytą. Próbkę umieścić na środku talerza kuchenki mikrofalowej, kierując odkrytą podstawę ku górze. Włączyć magnetron na maksymalną moc i prowadzić ogrzewanie przez 3 min. Po upływie tego czasu próbkę wyciągnąć i używając czujnika temperatury, mierzyć ją na powierzchni oraz na danych głębokościach. Drugą próbkę buraka poddać ogrzewaniu promiennikiem podczerwieni. W tym celu próbkę umieścić 2 cm poniżej niego i ogrzewać przez taki sam czas jak próbkę pierwszą, po czym zmierzyć temp., używając igłowego czujnika temperatury, w tych samych miejscach co przy próbce ogrzewanej mikrofalami.

Głębokość [cm]	µF			IR
		STE	ΔT	T	STE	ΔT	T
0	1,90	48,3	70,3	1,75	44,4	66,4
0,5	2,05	52	74	0,78	19,9	41,9
1	1,58	40	62	0,20	5	27
1,5	1,50	38	60	0,0	1	22
2	1,15	28	50	0	0	22
2,5	0,80	20	42	0	0	22
3	0,50	12,3	34,3	0	0	22
3,5	0,32	8	30	0	0	22
4	0,14	3,9	25,9	0	0	22

Wnioski:

Próbka ogrzewana przez mikrofalę najwyższą temperaturę miała na głębokości 0,5cm, na powierzchni temperatura ogrzewania była niższa. 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.

Podczerwień jest pochłaniana na powierzchni produktu i dlatego badana próbka miała najwyższą temperaturę właśnie na powierzchni, dalej ciepło przekazywane jest przez konwekcję.

Ćwiczenie 7

Ocena organoleptyczna produktów podgrzewanych w mikrofali.

• Fileciki z kurczaka, produkt mięsny, gotowy, smażony, mrożony.

Danie umieszczamy w mikrofali o mocy 750 W na 8 minut według zaleceń producenta.

Skala ocen 0-5

1.wygląd ogólny- 5 2.zapach- 3

3.smak- 3 4.tekstura (twardość, soczystość, sprężystość) -3,5

Grupa stwierdziła, że ogólne wrażenie smakowe było dość dobre.

• Krewetki, makaron , śródziemnomorskie warzywa produkt gotowy, smażony, mrożony.

Według zaleceń producenta danie umieszczamy na 9min. w mikrofali, po upływie tego czasu potrawa nadawała się do spożycia.

1.wygląd ogólny- 2 2.zapach- 2

3.smak - 2,5 4.tekstura (twardość, soczystość, sprężystość) - 3

Grupa stwierdziła, że danie to nie było dobre..

---