烘焙热分析

它是如何工作的？

热性能分析测量食品和面包产品热处理涉及的关键变量。它衡量了如：

• 内部产品温度超过处理时间，在一个或多个感兴趣点与传感器进行，以及温度时间曲线的图形绘图。¹
• 用于产品烘烤的对流和辐射热通量(Btu/hr·ft2或W/m2)。¹
• 通过烘烤时间（BTU / FT2或Joules / M2）的产品吸收的总热量。
• 对流烤箱（M / S或FPM）和烤箱（空气）温度（°C /°F）的空气速度。
• 烤箱湿度是LB水/ LB干燥空气（KG水/千瓦干燥空气）中的湿度质量比。

热分析的基本原则在于热处理期间产品的物理，微生物和化学变化作为内部温度的函数。服用烘烤步骤例如，面团在35℃（96°F）的正常打样温度下进入烘箱，并在93°C（200°F）下作为面包出口。

烘焙过程中发生的变化主要有4点:^2,3

• 酵母杀戮或失活:面团中的酵母细胞在132°F / 56℃下灭活。这发生在产品通过烤箱弹簧阶段之后，从酵母活性的最大膨胀，而面团基质仍然可伸展。确保完整的酵母杀灭应占烘烤时间的45-55％。
• 关键变化区：从粘弹性面团转变为坚固，干燥器和多孔或海绵结构。
  • 小麦淀粉凝胶化：淀粉颗粒凝胶化发作在65℃（150°F），并在82℃（180°F）下结束。该过程应以总烘烤时间的60％完成。
  • 面筋蛋白变性:面筋蛋白在160-185°F(71-85°C)时展开、重新结合并凝固。
• 到达最终产品温度：对于完整的烘烤，因此可以设置面包屑，面包中心的温度应在标准大气条件下达到约93°C（200°F）。
  • 此过程应以总烘烤时间的80-90％发生。
• 地壳颜色发展：最终10-15％的烘烤时间应该提供良好的地壳颜色美拉德褐变和焦糖化反应。

执行热调，并了解烤箱中发生的事情，对控制产品的质量至关重要。过度的水分损失导致干燥，易碎的产品，易于高速增速。不充分的烘烤留下了产品中的水分过多，导致胶粘产品需要更长的时间来冷却。太多的水分增强了微生物腐败。^3.

应用

热分析所需的元素：

• 产品概况（面团或击球）
• 烤箱（批量或连续）
• 过程时间控制的秒表
• 分析器(数据记录器)
• 产品传感器（插入热电偶）和空气传感器（湿度，空气速度，热量通量）
• 型材机隔热保温箱
• 手套（用于安全处理热表面）
• 冷风扇
• 电脑
• 分析软件的数据分析和记录保存

烘烤热廓线的确定步骤:

1. 将传感器（用于产品和空中）连接到数据记录器输入（通道）
2. 在测试产品内插入传感器（产品核心是目标）。空气传感器通常连接到分析器的身体上，或者在单个探针中与插入热电偶相结合，以暴露在烤箱气氛中。
3. 打开数据记录器和按下记录按钮开始记录数据
4. 将热剖面仪放在绝缘盒内
5. 将受保护的分析器和测试产品放在烤箱内（将它们放在烤箱带上，炉膛或薄片锅）
6. 在烘烤过程中收集数据
7. 跑步和完整的烘焙周期
8. 一旦烘烤时间完成，从烤箱（使用手套）检索数据记录器并从测试产品中删除插入的热电偶
9. 断开传感器的分析器
10. 使用风扇的酷数据记录器或让它自然冷却
11. 从热屏障中删除数据记录器
12. 按下记录按钮停止录制
13. 连接数据记录器到计算机(USB连接)
14. 打开Profiler软件（它自动在测试期间收集的数据）。根据所用的分析设备，可以获得产品温度，空气温度，空气速度，空气湿度和热通量的曲线。

从热分析中解释结果

使用该烘焙示例，通过热分析软件收集和处理的数据显示为称为S曲线的温度/时间曲线。它说明产品如何响应烤箱设置。在该曲线中，可以以图形方式看到所有4个主要阶段。

参考文献

1. 戴维森，I。“烤箱检查和审计”。饼干烘焙技术：加工和工程手册，第2版，学术出版社，elsevier Inc.，2016，PP。285-288。
2. Labensky, s.r.和Martel, P.，《烘焙原理》On baking: A Textbook of baking and Pastry Fundamentals, 3rd edition Update, Pearson Education, Inc.， 2016, pp. 48-56。
3. Delcour j.a.和Hoseney R.C.，《酵母发酵产品》。谷物科学与技术原理，第3版，AACC国际公司，2010,pp. 151-176。