ELECTRIC BAKING OVEN WITH USE OF ULTRASOUND IN THE PULSE MODE
Authors: РОМАНЧИКОВ С.А. 
Published: November 2021

Разработана хлебопекарная печь электрическая с использованием ультразвука в импульсном режиме ХПЭ-ИУЗ. Принцип работы устройства основан на использовании периодического воздействия на тестовые заготовки ультразвуком внутри пекарной камеры. Применение в процессе тепловой обработки тестовых заготовок пульсирующего ультразвука позволяет интенсифицировать тепло- и массообмен внутри них, а также перераспределить тепловые потоки внутри пекарной камеры. В конструкцию хлебопекарной печи ХПЭ включен ультразвуковой аппарат для газовых сред УЗАГС-0,6/22-О, обеспечивающий генерацию ультразвука. Импульсный ультразвуковой генератор работает в режиме коротких импульсов и повышает интенсивность воздействия УЗ на тестовую заготовку в 2–3 раза при более низких температурах газовой среды внутри пекарной камеры без деформации (повреждения) нутриентов – белков, углеводов, витаминов и пр. перегревом, что снижает образование канцерогенных веществ в готовых изделиях. Новизна конструктивного решения в том, что поле импульсного ультразвука и тепловая энергия ТЭН пекарной камеры обеспечивают интенсификацию процесса выпечки и повышение качественных показателей готовой продукции при работе в автономном режиме. Новое конструктивное решение позволило сократить расход удельной тепловой энергии на единицу готового продукта на 18–24% и время тепловой обработки на 20–25% при сохранности ароматических веществ и витаминов в готовой продукции. Разработанное техническое решение обеспечивает выпечку хлеба при снижении температуры газовой среды на 10–30°С, повышение КПД на 25–30%.

Accelerating the production of bread at low temperatures, without compromising quality indicators is a priority in the military baking. To implement this task, an electric baking oven using pulsed ultrasound has been developed. The principle of operation of the device is based on the use of periodic exposure to the test billet ultrasound inside the baking chamber. Processing of test pieces with pulsating ultrasound allows to intensify heat and mass transfer inside them, as well as to redistribute the heat flow inside the baking chamber. The design of the proposed furnace provides for the inclusion in her set of ultrasonic device for gaseous media UZAGS-0,6/22-O to ensure the generation of ultrasound. The pulse ultrasonic generator operates in the mode of short pulses, which allows to increase the intensity of ultrasonic action on the test billet by 2–3 times at lower temperatures of the gas medium inside the baking chamber, without deformation (damage) of nutrients (proteins, carbohydrates, vitamins, etc.) by overheating. This reduces the formation of carcinogens in finished products. The novelty of the design solution lies in the fact that the field of pulsed ultrasound and thermal energy of the heating elements of the baking chamber provide intensification of the baking process and improve the quality of the finished product in standalone mode. As a result of the experimental study, the following results were obtained: the specific heat consumption per unit of finished product was reduced by 18–24%; heat treatment time has been reduced 20–25% with preservation of aromatic substances and vitamins in the finished product; the technical solution provides baking bread with a decrease in the temperature of the gaseous medium by 10–30°C; the efficiency is increased by 25–30%.