混合炉
什么是混合烤箱？
混合炉将不同类型的加热系统结合在一个单元中。在烘焙操作中，混合炉使用传统的传热机制，加上介电加热。这是另一种形式的电磁辐射，包括微波和射频（RF）加热。1,2
加热中的这种协同作用提供了许多优点的面包师：
- 烘烤室中的更均匀的烘烤和热分布
- 通过产品快速加热，没有局部过热或热表面
- 由于更高的加热速度和更快的水蒸发/烘烤损失，更快烘烤时间
- 降低能耗
他们如何工作？
混合炉结合了以下加热机制：3,4.
- 辐射（红外线）+对流（自然或强迫）+传导
- 电介质加热，通过微波或无线电频率
下表是电磁频谱的描述。混合炉使用三种类型的辐射：IR，微波和射频。5,1.
| 伽马射线 | X射线 | 紫外线（UV） | 可见光 | 红外线（IR） | 微波炉 | 无线电频率 | |
| 波长（m） | ≤10×10-12 | 10×10-12- 10×10-9 | 10×10-9- 400×10-9 | 400×10-9- 760×10-9 | 760×10-9- 1×10-3 | 1×10-3- 1 | ≥1 |
| 频率（Hz） | 10.20. | 10.18. | 10.16. | 10.15. | 10.13. | 10.10. | 10.7. |
* 1 nm = 1×10-9m
红外辐射（IR）
传统的面包烤箱通过间接或间接或的辐射能量直接燃气。然后，通过红外（IR）光谱来散布热量。烤箱IR电磁波范围为760至10,000nm（0.76至10μm）。该范围在褐色产品表面中非常有效。虽然，它不会渗透到表面下方。5.
介电加热
大约12厘米长的微波穿透食物并在面团或面糊中搅拌水分子。这会产生摩擦和热量。然后，能量通过导通通过面团蔓延，并通过击球运动员对流。微波辐射仅影响水分子。无水材料，如烤盘，从微波炉加热炎热。1,2
深度微波穿透面团或面糊，产品吸收的能量量通过：1,2
- 电磁辐射的频率和波长
- 水分含量和产品组成
- 产品中的盐
- 产品温度
- 食物的介电性质：相对介电常数ε'和相对介电损耗因子ε''。
ε'表示材料存储电能的能力。ε''涉及食物散发电能并将其转化为热量的能力。损耗因数越高，食物吸收的能量越多。1,2
介电加热的优点
- 比红外辐射，对流和其他传热形式更快加热。这是因为能量将产品渗透到几厘米，同时设置所有水分子。
- 通过产品快速且均匀地产生热量。因此，产品的中心比外表面更快地烘烤。
- 加快Crumb结构和纹理开发的设置。此外，它增强了来自产品中心的水损失。
- 透射频率具有比微波更大的穿透深度，因为其较低的频率和更长的波长。这提供了更高的加热效率。
电介质加热的缺点
- 它不会棕色。
- 产生微波和安全问题的成本涉及在高速场景中限制广泛的应用。
应用
仅介电加热不能生产高质量的烘焙食品。除非，它包含常规烤箱中使用的其他传热机制。
微波炉在烘烤中的应用非常有限。其中一个挑战是加热时间非常快。因此，往往有足够的时间对于任何物理化学改变都没有足够的时间。一些实例是烤箱弹簧，淀粉凝胶化，蛋白质变性和非酶促褐变。6.这可能导致致密的面包屑，地壳颜色不佳，以及面包屑中的不希望的水分分布。6.
杂交烤箱的挑战
虽然混合炉中的技术组合非常有效，但它在资本和运营成本方面也很高。此外，混合炉配有仪器和控制系统，需要合格的工程师，维护人员和机器运营商。
参考
- 研究员，P.J.“介电，欧姆和红外线加热”。食品加工技术：原则与实践，第四版，伍德利出版，elsevier有限公司，2017年，第813-844页。
- NeetoO，H.和Chen，H.“替代食品加工技术。”食品加工。原则和申请，第2版，John Wiley＆Sons，Ltd，2014，PP。137-141。
- 戴维森，I。“烤箱设计。”饼干烘焙技术：加工和工程手册，第2版，学术出版社，elsevier有限公司，2016年，第73-91页。
- Walker，C.E.“烤箱技术”。百科全书的食品谷物，第2版，第3卷：谷物产品及其加工，学术出版社，elsevier有限公司，2016年，第325-334页。
- 戴维森，I。“传热”。饼干烘焙技术：加工和工程手册，第2版，学术出版社，elsevier有限公司，2016，PP。59-63。
- Peñaloza-espinosa，J.，Calderón-domínguez，G.等。“烘焙在产品质量和烘烤炉中的影响。”传热单元操作的进步：在面包制作中烘烤和冻结，CRC印刷机，泰勒＆弗朗西斯集团，LLC，2017，PP。189-209。
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