烤箱温度是关键烘焙参数之一。

烤箱温度

什么是烤箱温度？

烤箱温度是关键之一烘焙参数。它可以被测量，修改和控制，以便直接影响过程条件，从而影响产品的最终特征。

通过以下机制从烤箱转移到烘焙良好的热量，取决于烤箱的类型：

  • 传导热量
  • 对流热
  • 辐射热量

为什么烤箱温度很重要？

烤箱温度导致物理过渡和化学反应发生在面团/面糊中。以下阶段是温度依赖性的，并参与面团的顺序转化。1

1.发展（也称为烤箱弹簧）

随着温度升高，产物中的游离水/醇混合物蒸发，溶解在液体面团相中的发酵气体（CO 2）变得不太可溶，并且释放到细胞中，使它们响应于压力升高而扩张。

结果，由于它们被连续的筋/淀粉软质基质包围，细胞通过保持由于它们的可变形性而保持气体而增加。这导致面团密度的大幅降低，因为产品逐渐发展曝气结构。注意，气泡可以生长的尺寸受到围绕它们围绕其伸展而不会破裂的能力的限制。

在这个阶段，产品经历了一系列不可逆的化学和物理转化。烤箱弹簧伴随着以下变化和条件：

  • 在50-60°C（122-140°F）下杀死酵母细胞
  • 60℃（140°F）的最大酶活性。将淀粉转化为糖和破碎蛋白质进入氨基酸的酶驱动的反应随着加热而增加，因此它们在面团表面附近增加。
  • 淀粉凝胶化。它从55-65°C（130-150°F）开始，因为颗粒与局部自由水完全肿胀。
  • 在50℃（122°F）的麸质蛋白的变性并在70-80℃（160-180°F）下凝结。因此，由于它不可逆转地形成凝胶，麸质变得越来越坚硬和僵硬。
  • 以上85°C（185°F），淀粉看起来很玻璃，而麸质看起来橡胶状。这是面团 - 面包屑转换过程的开始（设置）。
  • 在面团（70-85℃）（160-185°F）内灭活天然存在的和添加的酶。

2.干燥（减少面团/抗体水分）

  • 在传热机构的作用下，高温在烘烤室（200-300℃）（390-570°F）内部发生，并且面团表面的水分子吸收潜热并开始蒸发。
  • 由于烘烤室内空气的低湿度，产生水蒸气压（空气水分浓度）梯度。液态水开始扩散，并从产品核心迁移到表面，在其蒸发的情况下蒸发并损失到烘箱气氛中。
  • 从面团件中损失水分依赖于烘焙室温度，产品中游离水的堆积性能，使用的传热方法以及烘箱的湿度。2

3.颜色形成

产物的外表面直接暴露于烤箱的高温下，并且容易吸收来自能源的热量。这些高温引发不酶促反应，导致所需的棕色外壳：

  • Maillard Browning发生在大约105°C（220°F）以上，并且需要与氨基酸一起存在还原糖（葡萄糖，麦芽糖或乳糖），其类型决定颜色和风味。
  • 糖在160°C（320°F）处焦糖。该反应仅在水存在下发生。3.

烤箱温度与内部产品温度

  • 在大多数烘焙过程中，将面团片放入20-30℃（70-86°F）的初始温度下。烘箱温度通常在150-300℃（300-570°F）下设定恒定，并且烘焙通常需要5-25分钟。
  • 由于烘烤在大气压下进行，并且水分从产品自由逸出而不将其完全干燥，食物的内部温度不超过100°C（212°F）（水沸点）。
  • 产品的核心温度达到90-97°C（194-207°F）。面包较厚，导通热转印越长，达到产品中心并增加其温度。
  • 通过烘烤温度/时间分析，可以量化产品核心温度和烤箱中温度之间的差异。在某些情况下，这种差异可能很高。
  • 外部和内部温度之间的差异越大，温度梯度越大，传热为烘烤产品。
  • 数据记录器可用于检查烤箱的温度曲线并识别来自设定温度和其他问题的变化。2
  • 需要适当地寻址烤箱温度的变化，因为这些可能是由通过输送带或甲板的宽度的能量源的不正确位置产生的不平衡传热引起。这种不平衡可能导致产品着色和最终水分含量分布的不均匀性。

烤箱温度如何控制？

在烘烤室内设定特定温度，以实现给定产品的所需烘焙曲线。控制来自能量源（例如，燃烧器，电阻）的热输入，对于保持设定的烘焙温度至关重要。控制炉温的控制可以通过两种方式实现：

  • 自动地
    1. 温度传感器（热电偶探针）感测，测量和将空气的温度（控制变量）传送在烘烤室内的空气中。
    2. 随着对热空气的需求增加或减少（例如，当烤箱的负荷增加时，烤箱温度下降;然后必须将燃料燃烧增加以将烘箱温度返回到其设定点）。
    3. 感测烤箱温度的变化并转换为电信号，放大，并被发送到评估信号的控制器，并将校正信号发送到致动器。4.
    4. 致动器（气体阀）打开或关闭以调节燃烧器（操纵变量）中的空气和燃料（碳燃料混合物）的流速，以保持火焰强度，使得它可以一致地提供所需的功率。以这种方式，烘烤室的温度返回到其预定值。4.
烤箱温度控制系统

烤箱温度控制系统的框图。

  • 手动
    1. 面团片装入烤箱中，其中来自能量源的热量用于将产品带到所需的温度，以便它们烹饪和干燥。
    2. 温度计用于测量产品的温度（测量的变量）。通过调节燃烧器（操纵变量）中的空气和气体流动的操作者观察到温度，以将烘烤室保持在恒定设定温度下。4.

烤箱温度

参考

  1. Manley，D。“饼干烘焙”。Manley的饼干，饼干和饼干技术，第4届ED。，Woodhead Publishing Limited，2011，PP。477-500。
  2. 戴维森，I。“烘焙过程。”饼干烘焙技术：加工和工程手册，第2 Ed。，2016年elsevier Inc.，2016年，第35-48页。
  3. Tucker，G。“流程优化和控制。”烘焙制品科技，第二届。，John Wiley＆Sons，Ltd，2014，p。386。
  4. 邓恩，W.C.“介绍和审查。”工业仪表和过程控制基本面，McGraw-Hill公司，Inc。，2005，PP。1-5。