Тепловое оборудование: виды, характеристики, сферы применения. Тепловое оборудование предприятий общественного питания Классификация тепловых аппаратов
По технологическому назначению тепловые аппараты делятся на варочные (пищеварочные котлы, парова-рочные аппараты, электроварки, кофеварки), жарочно-пекарные (жарочные, пекарные и кондитерские шкафы, сковороды, фритюрницы, грили), многофункциональные (плиты, микроволновые печи, пароконвектоматы), водогрейные (водонагреватели и кипятильники) и аппараты для поддержания готовой пищи в горячем состоянии - аппараты раздаточных линий (мармиты, тепловые витрины и шкафы, термосы, термоконтейнеры).
В зависимости от вида энергоносителя все тепловые аппараты для общественного питания подразделяются на две основные группы: электрические и газовые. Для эксплуатации в «полевых» условиях выпускается огневое оборудование, работающее на твердом топливе - дровах, угле, сланцах и проч.
В электрических тепловых аппаратах основным элементом является электронагреватель, в котором электрическая энергия преобразуется в тепловую или энергию электромагнитного поля. К основным преимуществам электрической энергии относятся: простота и компактность преобразователей электрической энергии в тепловую, простота и надежность управления электротепловыми аппаратами, возможность оперативного и точного учета расхода электроэнергии, хорошие санитарно-гигиенические условия на производстве, относительно высокий полезного действия аппаратов.
В газовых тепловых аппаратах в качестве энергоносителя используется природный, искусственный или сжиженный газ. К преимуществам газовых аппаратов относятся хорошие санитарно-гигиенические показатели, возможность автоматического регулирования теплового режима и высокий коэффициент полезного действия (КПД). К недостаткам следует отнести способность горючих газов к образованию взрывоопасной смеси с воздухом, что предполагает особые условия их эксплуатации.
По способу обогрева различают контактные тепловые аппараты и аппараты, представляющие собой поверхностные теплообменники с непосредственным и косвенным обогревом.
Тепловые аппараты , в которых продукт обрабатывается непосредственно на греющей поверхности, называют кондук-тивными. Жарочные поверхности и грили, работающие по такому принципу, все чаще называют контактными.
По структуре рабочего цикла тепловые аппараты , применяющиеся в общественном питании, подразделяются на аппараты периодического и непрерывного действия.
По геометрической форме тепловые аппараты подразделяются на несекционные смодулированные (имеющие различные габариты и цилиндрическую форму, что не позволяет устанавливать такое оборудование в линию с другими аппаратами без промежутков) и секционные модулированные прямоугольной формы, в основу конструкции которых положен единый размер - модуль (такое оборудование разрабатывают для установки в линию, где определяющим размером является глубина, например тепловые электрические линии 700 итальянской фирмы Магепо и 900 словенской фирмы KOGAST).
Все тепловые аппараты независимо от технологического назначения и конструктивного решения состоят из следующих основных частей: рабочей камеры (поверхности), теплогене-рирующего устройства, корпуса аппарата, теплоизоляции, кожуха, основания, контрольно-измерительных приборов, приборов автоматического регулирования и арматуры.
Рабочая камера предназначена для тепловой обработки пищевых продуктов. Ее форма и размеры зависят от технологического назначения аппарата (резервуар , ванна фритюрницы, камера пароконвектомата, греющая поверхность или сковороды). Она может быть подвижной и неподвижной.
Теплоизоляция снижает потери теплоты аппаратом в окружающую среду и выполняется в виде слоев из специальных материалов на наружной поверхности рабочей камеры.
Кожух используется для защиты изоляции от воздействий влаги воздуха и разрушения и придает аппарату эстетичный внешний вид. Основание служит для монтажа корпуса аппарата и выполняется чаще всего в виде отливки из чугуна, дюралюминия или пластмассы различной формы.
Контрольно-измерительные приборы и приборы автоматического регулирования, а также арматура служат для включения, выключения, контроля над работой аппарата, регулирования теплового режима и безопасной эксплуатации аппаратов.
Тепловое оборудование предназначено для тепловой обработки продуктов с целью приготовления блюд. Оно включает большое разнообразие моделей: плиты, котлы, печи, сковороды, грили, мармиты, термосы, конвектоматы, пароконвектоматы и многие другие. Рассмотрим основные виды теплового оборудования.
Плиты. Плиты - универсальное оборудование, предназначенное для осуществления разнообразных видов тепловой обработки продуктов. При выборе плит следует учитывать множество факторов, среди которых размер оборудования, мощность, наличие духового шкафа, тип конфорок, цена.
Плиты, эксплуатирующиеся на предприятиях питания, можно классифицировать:
· по типу нагрева (электрический, газовый, индукционный);
· по размерам (принадлежности плит к различным сериям теплового оборудования);
· материалу греющей поверхности (сталь, чугун, стеклокерамика);
· покрытию нерабочих поверхностей (различные виды стали).
Стандартные серии теплового оборудования различаются по расстоянию от передней панели до задней стенки плиты или глубине. Самыми распространенными являются 700 и 900 серии, реже встречаются плиты 1100 (цифры обозначают расстояние в миллиметрах), так называемой олимпийской серии, предназначенные для крупных предприятий общественного питания с высокой проходимостью.
Каждый тип нагрева имеет свои достоинства и недостатки. Недостатком электрических чугунных плит является их инерционность, заключающаяся в достаточно большом периоде нагрева и остывания поверхности, и, как следствие, большой расход электроэнергии. Помимо традиционных электрических плит с чугунными конфорками на рынке существуют электроплиты со стеклокерамической поверхностью - плита нагревается и остывает намного быстрее. Использование стеклокерамики упрощает санитарную обработку плит и чистку рабочих поверхностей, но неосторожное обращение с ней может оставить царапины. На таких плитах необходимо использовать только высококачественные сковороды и кастрюли из нержавеющей стали с утяжеленным и несколько вогнутым дном.
Газовые плиты (рис. 69) рекомендуется устанавливать только в тех случаях, если установка электрических плит невозможна по каким-либо причинам. Наряду с несомненными достоинствами газового оборудования: экономичность, удобство в работе, отсутствие инерционности - имеется и ряд недостатков, среди которых токсичность, взрывоопасность. При установке газовых плит, прежде всего, понадобится эффективная вытяжная и приточная вентиляция. Газовые плиты предлагаются в двух вариантах - с открытыми конфорками и со сплошной чугунной поверхностью.
Рис. 69. Газовая плита
В индукционных плитах (рис. 70) за счет создаваемых вихревых токов нагревается не поверхность плиты, а специальная посуда, стоящая на плите. При этом полностью отсутствует потеря тепла в окружающую среду, что позволяет на 40% по сравнению с электрическими плитами сократить расход электроэнергии и как минимум на 70% сократить время нагрева посуды до температуры, необходимой для приготовления пищи. Нагрев и охлаждение происходят очень быстро. Цена на такие плиты выше и необходима специальная металлическая посуда.
Рис. 70. Индукционная плита
Все перечисленные плиты могут быть как напольными, так и настольными. Настольные плиты устанавливаются на столы и удобны для использования в заведениях с небольшими кухнями. Напольные плиты предназначены для столовых, ресторанов и др. средней и высокой производительности.
Правильная эксплуатация, должный уход и своевременное сервисное обслуживание - три составляющие надежной и безотказной работы плит всех видов плит.
Жарочные поверхности предназначены для термообработки мяса, рыбы или овощей непосредственно на нагреваемой поверхности (рис. 71) . Они изготавливаются из стали или чугуна и, в зависимости от модификации, бывают гладкими или рифлеными. Существуют и комбинированные варианты: одна часть поверхности гладкая, а другая рифленая. Как правило, жарочные поверхности снабжены терморегуляторами. Модели бывают настольными и напольными. Различаются по своим габаритам. Серия указывает на длину жарочной поверхности в мм., например, 400, 600 и т. п. (как у плит). Достоинством является более низкий по сравнению с плитами расход масла.
Рис. 71. Жарочная поверхность
Котлы. Для кипячения больших объемов воды и продолжительного отваривания продуктов используются пароварочные котлы (рис. 72) . Конечно, эти же операции можно выполнять в наплитной посуде, но медленнее и с большими затратами энергии. Конструкция котла, где пароводяная рубашка со встроенными ТЭНами эффективно передает тепло нагреваемой жидкости, а плотно закрывающаяся крышка предохраняет от потерь тепла сверху, позволяет многократно интенсифицировать преобразование электрической энергии в тепловую, но котел стоит примерно вдвое дороже обычной плиты, поэтому используется не на каждом предприятии общественного питания. Модельный ряд содержит большое разнообразие котлов объемами от 50 до 250 л.
Рис. 72. Котел пароварочный
В стандартную комплектацию входят краны подачи горячей и холодной воды в котел, переливная трубка на рабочей поверхности для слива воды во время мойки и заливная воронка в пароводяную рубашку. Некоторые производители усовершенствовали конструкцию котла таким образом, что вода в рубашку заливается один раз за несколько лет. В качестве конструкционного материала производители используют только нержавеющую сталь.
В конструкции котла могут быть предусмотрены дополнительные функции и устройства:
· Опрокидывающийся механизм. Наличие этой функции сократит время опорожнения котла и санитарной обработки в конце рабочей смены.
· Паровой кран, свободно пропускающий стандартным образом нарезанные ингредиенты первых блюд.
· Механизм, тщательно измельчающий и размешивающий продукты внутри котла.
· Герметично закрывающаяся крышка котла при помощи запорного механизма. Крышка может и выдерживать избыточное давление. Такой аппарат называется автоклав и его можно использовать для ускоренной термообработки сырья в воде или на пару при температуре свыше 100° С.
· Две раздельные группы ТЭНов - для нагрева днища и стенок.
Фритюрницы предназначены для обжаривания продуктов (картофеля фри, кур, овощей, мяса и пр.) (рис. 73) . Быстрая обжарка позволяет сохранить достаточную влажность и естественный вкус приготавливаемого блюда.
Рис. 73. Фритюрница
Фритюрница представляет собой ванну с встроенными ТЭНами, термодатчиками и панелью управления. Рекомендуемое при загрузке соотношение продукта к объему масла - 1:4. В технологических карточках на блюда, приготавливаемые во фритюре, особо подчеркивается, что продукт необходимо обсушить, иначе время приготовления увеличивается до 40%, которое требуется для разогрева и выпаривания попавшей во фритюр воды. В одной ванне лучше обжаривать однородные продукты. Например, по этой причине лучше приобрести спаренную фритюрницу по 4 л, чем одну с объемом 8 л. При выборе фритюрниц целесообразно проверить наличие средств защиты, гарантирующих безопасную эксплуатацию: датчик защиты сухого хода и аварийный датчик перегрева масла.
Конструкция макороноварки очень напоминает фритюрницу, только вместо масла используется вода. Их можно использовать для варки пельменей, круп и овощей.
Грили. Существует большое количество разнообразных грилей: лава-гриль, контактный гриль, гриль роликового и карусельного типа, пицца-гриль, шаурма-гриль и пр. Первоначально под грилем подразумевался процесс термообработки, при котором исключен контакт продукта с нагреваемой поверхностью. В русский язык слово вошло от французского griller, что означает обжигать. В дальнейшем модельный ряд оборудования с названием гриль значительно расширился и включил в себя оборудование, предусматривающее контакт продукта с нагреваемой поверхностью. Рассмотрим некоторые виды грилей.
Лава-гриль имитирует раскаленный древесный уголь в мангале (рис. 74) . Газовая горелка докрасна раскаляет кусочки лавы, а они, благодаря своей пористой структуре, служат источником интенсивного теплового излучения.
Ротационные грили. Основное предназначение таких грилей - обжарка кур, но можно таким способом приготовить мясо, рыбу и овощи (рис. 75) . Непрерывно вращающийся гриль способен приготовить продукт в так называемом импульсном режиме нагрева. Вращаясь около неподвижного источника тепла, продукт получает порции тепловой энергии не постоянной, как на сковороде или в жарочном шкафу, а переменной интенсивности. Такой режим способен обеспечить красивую равномерную обжарку.
Рис. 74. Лава-гриль Рис. 75. Ротационный гриль
Грили, предусматривающие контакт с рабочей поверхностью. Большое распространение получили контактные или кондуктивные грили, которые имеют две греющие поверхности - сверху и снизу (гладкие или рифленые) (рис. 76) . Рифленая поверхность позволяет получить полоски на готовом продукте, придающие ему более привлекательный вид. Однако рельефная поверхность потребует большего расхода масла и дополнительного времени для чистки.
Рис. 76. Контактный (кондуктивный) гриль Рис. 77. Гриль «саламандра»
Грилъ «саламандра» сконструирован таким образом, что тепло на решетку распространяется сверху (рис. 77) . Степень интенсивности нагрева регулируется расстоянием между подвижной верхней частью с нагревательным элементом и неподвижной нижней с обрабатываемым продуктом.
Гриль «шаурма» отличается вертикальным расположением вращающегося шампура (рис. 78) . Такое же положение занимают инфракрасные ТЭНы или специально приспособленные газовые горелки.
Газовый гриль. Длинная газовая горелка прикрыта сверху массивным полуцилиндром из нержавеющей стали (рис. 79) . Над ним располагается регулируемая по высоте решетка с продуктами, а под ним емкость с водой, которая повышает влажность и служит для мгновенного охлаждения выделяемого жира и устранения неприятных запахов. Возможность регулировки расстояния между нагревательными элементами и продуктом создает возможность выбора оптимального режима термообработки.
Рис. 78. Гриль «шаурма» Рис. 79. Газовый гриль
Конвектоматы предназначены для выпечки хлебобулочных изделий (рис. 80) . В них используется эффект принудительной циркуляции нагретого воздуха. Для нагрева воздуха в них используются специальные ТЭНы, а вмонтированный в камеру вентилятор, создает постоянное движение (конвекцию) горячего воздуха. В печах располагаются противни для выпечки. Конвектоматы обычно имеют две ручки управления, устанавливаемые для регулирования температуры и временного режима.
Рис. 80. Конвектомат
Пароконвектоматы предназначены для приготовления гастрономических блюд (рис. 81) . В пароконвекционных печах воздух вместе с генерируемым паром циркулирует по всей камере с большой скоростью, что обеспечивает одинаковую температуру по всей камере и равномерность приготовления продуктов. В результате блюда готовятся быстро, происходит меньше потерь витаминов и минеральных солей, меньше потери веса продукта по сравнению с традиционным способом приготовления пищи. Экономится вода, электроэнергия, занимаемая площадь.
В пароконвектоматах применяются три основных режима приготовления пищи:
· режим пара;
· режим конвекции;
· комбинированный режим (пар и конвекция).
Режим пара гарантирует равномерный процесс приготовления, идеально подходит для тушения, выпаривания, вымачивания. Режим конвекции подходит для жарки, печения, приготовления на гриле. Комбинированный режим обеспечивает предотвращение высыхания пищи, сокращает потери веса и позволяет достигать равномерного поджаривания.
Более сложные модели могут иметь дополнительные возможности: разморозка, регенерация (для разогрева блюд), смачивание, автоматика стержневой температуры (приготовление пищи с особой точностью при помощи специального щупа с температурным датчиком, помещаемым внутрь продукта).
Пароконвекоматы обычно различаются способом парообразования: в одних, так называемых инжекторных производится впрыск воды, которая, попадая на нагревательные элементы, быстро испаряется, образуя пар, в других, парогенераторных (бойлерных), устанавливается специальный бойлер, откуда пар поступает в рабочую камеру.
По степени автоматизации можно выделить: непрограммируемые и программируемые аппараты. Последние удобны при постоянном меню, когда готовятся одни и те же блюда много раз. Пользователь устанавливает данные о способе приготовления пищи, времени, температуре один раз, а затем только вызывает их через номер программы.
Рис. 81. Пароконвектомат
Микроволновые печи (рис. 82). Принцип приготовления пищи с помощью микроволн коренным образом отличается от обычных способов нагревания. Магнетрон преобразует электроэнергию в микроволновую энергию, которая активизирует молекулы воды, и они колеблются с частотой около 20 млрд раз в секунду, столкновения между ними ведут к образованию тепла, нагревающего продукт. Микроволны отражаются металлическими поверхностями, но проходят через бумагу, стекло, керамику, фарфор, пластмассу, дерево и т. д. Поэтому металлическую посуду использовать нельзя. Преимущества микроволновых печей перед традиционными способами приготовления пищи:
· требуется меньше времени, воды, жиров, соли;
· больше сохраняются витаминов и минеральных веществ;
· печь не создает в помещении характерной кухонной атмосферы с духотой, жаром и соответствующими запахами;
· высокий коэффициент полезного действия: практически вся электроэнергия идет на приготовление пищи, а не нагревание кухни.
Возможны механическое, сенсорное и электронное кнопочное управление. Механическое - наиболее простое и надежное: достаточно двумя вращающимися рукоятками установить уровень излучения и время работы (таймер). Сенсорное управление дает возможность автоматически оценивать и задавать нужное для приготовления продукта время. В некоторых моделях микроволновых печей существует сенсор пара, который программирование и обеспечивает точные результаты. Когда продукты начинают выделять пар - значит, температура достигла 100° С и только с этого момента определяется необходимое время приготовления. На панели управления можно заранее программировать работу для исполнения сложных рецептов. Многие модели имеют встроенные рецепты приготовления.
Рис. 82. Микроволновая печь
Мармиты (рис. 83). Назначением этого вида теплового оборудования является обеспечение утвержденных санитарными правилами температурных режимов кратковременного хранения готовых блюд в разогретом состоянии. СанПиН 2.3.6.959-00 так регламентирует требования к раздаче блюд: «Горячие блюда (супы, соусы, напитки) при раздаче должны иметь температуру не ниже 75° С, вторые блюда и гарниры - не ниже 65° С.
Конструкции мармитов, используемые для способа мягкого подогрева, могут быть следующими:
· Паровой мармит, где продукты в гастроемкостях находятся в 3-5 см от воды, разогретой ТЭНами до температуры 80-85° С.
· Сухой мармит, глее днища гастроемкостей подогреваются ТЭНом, расчитанным на работу в воздушной среде.
· Стеклокерамический мармит.
· Инфракрасный мармит, где, как правило, источник теплового излучения, выполненный в виде специальной лампы или трубки из кварцевого стекла, находится выше обогреваемого продукта.
· Комбинированный мармит, где используется комбинация вышеуказанных способов.
Мармиты могут быть стационарные и передвижные.
Рис. 83. Мармиты
Оборудование для транспортировки пищи . В зависимости от расстояния до места раздачи применяются либо транспортировочные лотки, либо термокастрюли и термоведра, а для большого количества перевозимых блюд - большие пластиковые термоконтейнеры. Допустимые изменения температуры в 1,5°С в час при перевозке горячего блюда. На банкетах, при сервировке комплексных обедов применяются поднос и тарелка, сохраняющие температуру, которые сделаны по принципу термоса: двойной металл, внутри вакуум.
Рис. 84. Тепловая витрина
Аппараты для приготовления определенных блюд . К ним можно отнести: аппараты блинные, котлетные, пончиковые, тостеры, кофемашины и др.
Сковороды и кастрюли . На предприятиях общественного питания используется профессиональная посуда, которая в отличие от бытовой имеет некоторые особенности:
· для профессиональной посуды не очень важен внешний вид, а важны удобство использования и функциональность;
· особые требования к местам прикрепления и формам ручек профессиональной посуды, которые должны быть прочными и надежными в условиях интенсивной эксплуатации.
При производстве посуды используются различные материалы.
Чугун - высокоуглеродистая сталь обладает очень хорошими теплопроводными свойствами, в процессе обжарки пищи образовывается зажаренная корочка, которая препятствует испарению соков и ароматов, удерживая их внутри. Но так как чугун - пористый материал, то он способен сохранять запахи и микроскопические частички пищи, что нарушает вкусовые качества блюд.
Стальные сковороды хороши для жарки, обладают отличными гигиеническими свойствами, хорошей теплопроводностью.
Медь - очень дорогой материал, обладает прекрасной теплопроводностью. Однако не рекомендуется прямой контакт меди с продуктами, поэтому ее изготавливают либо луженой (покрытой оловом изнутри, либо с внутренней частью из нержавеющей стали).
Алюминий запрещен во многих странах, поскольку вызывает при контакте с продуктами быстрое окисление и их прокисание и образование канцерогенных веществ, но может использоваться при создании многослойной посуды в качестве одного из слоев или как основа (корпус), на которую наносится антипригарное покрытие. Такое покрытие может легко мыться и используется для приготовления деликатных продуктов. При жарке в такой посуде не получается поджаренной корочки на приготовляемом блюде. Необходимо механически не повреждать это покрытие, поэтому обращаться с ним надо осторожнее. В некоторой посуде применяются технологии изготовления сэндвич-дна (распределительное дно). Обычно оно имеет трехслойную структуру (два слоя из нержавеющей стали, между ними толстый слой алюминия, который лучше, чем сталь проводит тепло). Существует опасность теплового удара, который может привести к расслоению дна, если пустую сковороду поставить на нагревающую поверхность.
Одно из последних изобретений - амальгама (сплав нескольких сортов нержавеющей стали), которая очень хорошо проводит тепло. Она монолитна, что исключает расслоение дна и сохраняет вкусовые качества продуктов.
Для изготовления кондитерских изделий применяются специальные формы, сделанные из силикона или вспененного силикона. Структура материала содержит пузырьки воздуха. Обладает стопроцентной антипригарностью, может использоваться без масла, но не дает поджаренной корочки. Форму из этих материалов нельзя ставить пустой на нагревательную поверхность.
Таким образом, существует большое количество моделей оборудования для приготовления различных блюд, выполняющих любые задачи. Их эксплуатационные характеристики зависят от устройства, принципов работы и материалов, из которых они изготовлены.
ГЛАВА 6. Тепловое оборудование
6.1. Классификация теплового оборудования
Многообразие способов тепловой обработки продуктов предопределяет широкую номенклатуру тепловых аппаратов. Их можно классифицировать по нескольким различным признакам.
По своему функциональному назначению тепловое оборудование классифицируется на универсальное и специализированное. К универсальным тепловым аппаратам относятся плиты кухонные, с помощью которых можно осуществлять различные приемы тепловой обработки. Специализированные тепловые аппараты предназначены для реализации отдельных способов тепловой обработки.
По технологическому назначению специализированное тепловое оборудование классифицируется на варочное, жарочное, жарочно-пекарное, водогрейное и вспомогательное. Варочное оборудование включает пищеварочные котлы, автоклавы, парова-рочные аппараты, сосисковарки. В группу жарочного оборудования входят сковороды, фритюрницы, грили, шашлычные печи.
К жарочно-пекарному оборудованию относятся жарочные и пекарные шкафы, парожарочные аппараты. Водогрейное оборудование представлено кипятильниками и водонагревателями. Вспомогательное оборудование включает мармиты, тепловые шкафы и стойки, термостаты, оборудование для транспортировки пищи.
В зависимости от источника теплоты оборудование классифицируется на электрические, паровые, огневые, газовые (твердо-или жидкотопливные) тепловые аппараты.
По структуре рабочего цикла тепловое оборудование подразделяется на аппараты периодического и непрерывного действия.
По способу обогрева различают контактные тепловые аппараты и аппараты с непосредственным и косвенным обогревом пищевых продуктов. В контактных тепловых аппаратах продукт нагревается при непосредственном контакте с теплоносителем (например, с паром в пароварочных аппаратах).
В аппаратах с непосредственным обогревом теплота к продуктам передается через разделительную стенку (например, котлы и сковороды), в аппаратах с косвенным обогревом - через промежуточный теплоноситель. В качестве промежуточного теплоносителя используют воду, пар, минеральные масла, органические и кремнийорганические жидкости.
По конструктивному решению тепловые аппараты классифицируются на несекционные и секционные, смодулированные и модулированные. Несекционные тепловые аппараты имеют различные габариты, конструктивное исполнение; их детали и узлы не унифицированы и они устанавливаются индивидуально, без учета блокировки с другими аппаратами. Несекционное оборудование требует для своей установки значительных площадей, так как его монтаж и обслуживание осуществляются со всех сторон.
Секционное оборудование выполняется в виде отдельных секций, в которых основные узлы и детали унифицированы. Фронт обслуживания таких аппаратов - с одной стороны, благодаря чему возможно соединение отдельных секций и получение блока аппаратов требуемой мощности и производительности.
В основу конструкции модульных аппаратов положен единый размер - модуль. При этом ширина (глубина) и высота до рабочей поверхности всех аппаратов одинаковы, а длина кратна модулю. Основные детали и узлы этих аппаратов максимально унифицированы.
Научно-технический прогресс современного производства пищевой промышленности внес большие изменения в способы тепловой обработки кулинарной продукции предприятий общественного питания. Наряду с традиционными поверхностными (кондуктивными) способами приготовления пищи широко используют объемные способы тепловой обработки продуктов.
Объемные способы нагрева основываются на взаимодействии продукта с электромагнитным полем. Электромагнитная энергия от генератора излучения, превращаясь в тепловую, проникает в массу продукта на значительную глубину и за очень короткий период времени обеспечивает его прогрев до готового состояния.
Поверхностные способы приготовления пищевой продукции по технологическому назначению классифицируются на варочные, жарочные, жарочно-пекарные, водогрейные и вспомогательные. Варочное оборудование включает в себя:
пищеварочные котлы, технологической средой которых является вода или бульон при температуре 100°С;
автоклавы, в которых тепловая обработка осуществляется паром при температуре 135 ... 140°С;
пароварочные аппараты, в которых технологический процесс приготовления пищи осуществляют паром при температуре 105 ... 107 °С;
вакуум-аппараты, рабочей средой которых является греющий пар при температуре 140 ... 150°С.
В группу жарочного оборудования входят:
сковороды, на которых операцию жарки осуществляют в небольшом количестве жира при температуре 180 ... 190°С;
фритюрницы, процесс жарки в которых происходит в жире при температуре 160 ... 190°С;
жарочные шкафы (грили, шашлычные печи), осуществляющие процесс приготовления продуктов в горячем воздухе при температуре 150 ... 300°С.
К жарочно-пекарному оборудованию относят: печи, жарочные и пекарные шкафы, в которых технологической средой является горячий воздух при температуре 150 ... 300°С;
паро-жарочные аппараты, рабочей средой которых является смесь горячего воздуха и перегретого пара при температуре 150 ... 300°С.
Водогрейное оборудование представлено кипятильниками и водонагревателями.
Вспомогательное оборудование включает в себя мармиты, тепловые шкафы и стойки, термостаты, оборудование для транспортировки пищи.
Объемные способы тепловой обработки продуктов осуществляют: в СВЧ-шкафах периодического и непрерывного действия; сверхвысокочастотный способ обеспечивает большую скорость нагрева продукции;
ИК-аппаратах; инфракрасный нагрев основан на интенсивном поглощении ИК-излучений свободной водой, находящейся в продуктах;
аппаратах ЭК-нагрева; электроконтактный нагрев основан на тепловой энергии, выделяемой током в течение определенного времени при прохождении его через продукт, обладающий определенным активным (омическим) электросопротивлением;
установках индукционного нагрева; индукционный нагрев пищевых продуктов, особенно с повышенной влажностью, возникает при помещении их во внешнее переменное магнитное поле, в котором по закону электромагнитной индукции возникают вихревые токи (токи Фуко), линии которых замыкаются в толще продукта, электромагнитная энергия рассеивается в его объеме, вызывая нагрев.
Основным преимуществом СВЧ является быстрота нагрева пищевой продукции.
Однако этому способу нагрева присущи и недостатки - отсутствие корочки на поверхности продукта и, как правило, естественный цвет сырья.
Положительными показателями ИК-нагрева являются равномерный цвет и толщина поджаривания.
Вместе с тем этому способу присущи недостатки:
не все продукты можно подвергать ИК-нагреву;
при высокой плотности потока ИК-излучения возможен «ожог» продукта.
ЭК-нагрев применяется как самостоятельный вид обработки, так и в комбинации с другими способами. В частности, он успешно используется в хлебопекарном производстве для прогрева тестовой массы при выпечке хлеба, в производстве сосисок, при бланшировании мясопродуктов.
Индукционный способ нагрева пока еще не получил широкого распространения на предприятиях общественного питания, однако он обладает значительными экономическими возможностями для успешного применения в будущем.
Учитывая то, что поверхностные и объемные способы тепловой обработки пищевой продукции наряду с достоинствами обладают и недостатками, целесообразно использовать их в производстве общественного питания в комбинации.
2.6 Оборудование для смешивания пищевых материалов. Разновидности. Основные параметры и факторы, влияющие на их величину, пример конструкции.
Оборудование для смешивания предназначено для соединения двух и более компонентов, входящих в состав изготавливаемого продукта. Оборудование для смешивания рассчитано на производство лекарств, порошков, печенья, сухих смесей и других многокомпонентных продуктов.
В различных отраслях пищевой промышленности возникает необходимость в перемешивании жидких продуктов: для смешивания двух или нескольких жидкостей, сохранения определенного технологического состояния эмульсий и суспензий, растворения или равномерного распределения твердых продуктов в жидкости, интенсификации тепловых процессов или химических реакций, получения или поддержания определенной температуры или консистенции жидкостей и т. д.
Смешивание пищевых продуктов осуществляется в смесителях следующих типов: шнековых, лопастных, барабанных, пневматических (сжатым воздухом) и комбинированных.
Перемешивающие аппараты классифицируются (рис.):
Рис. Классификация смесительных машин
По назначению: для смешивания, растворения, темперирования и т.д.;
По расположению аппарата: вертикальные, горизонтальные, наклонные, специальные,
По характеру обработки рабочей среды: смешивание одновременно во всем объеме, в части объема и пленочное смешивание;
По характеру движения жидкости в аппарате: радиальное, осевое, тангенциальное и смешанное;
По принципу действия: механические, пневматические, эжекторные, циркуляционные и специальные;
По отношению к тепловым процессам: со стеночной поверхностью теплообмена, с погружной поверхностью теплообмена и без использования тепловых процессов.
Для тонкого измельчения и перемешивания мясного сырья используют куттер-мешалку. Кусковые вязкие и вязкопластичные продукты (муку, мясо, мясной фарш, творожно-сырковую массу) перемешивают шнеками, лопастями в барабанных и других смесителях. Жидкие продукты (молоко, сливки,сметана и др.) перемешивают в емкостях лопастными, пропеллерными и турбинными мешалками.
Тестомесильные машины разделяют на машины периодического и непрерывного действия.
Машины периодического действия бывают с месильными емкостями (дежами) -стационарными и сменными (подкатными), а дежи - неподвижными, со свободным и принудительным вращением.
По интенсивности воздействия рабочего органа на тесто тестомесильные машины разделяются на три группы:
Обычные тихоходные (рабочий процесс не сопровождается нагревом теста);
Быстроходные (рабочий процесс сопровождается нагревом теста на 5...7 °С);
Супербыстроходные (замес сопровождается нагревом теста на 10...20 °С и требуется специальное водяное охлаждение корпуса камеры).
По характеру движения месильного органа различают машины с круговым, вращательным, планетарным и сложным плоским и пространственным движением месильного органа.
Тестомесильные машины непрерывного действия (рис.) разделяют на следующие группы:
Рис. Схемы тестомесильных машин периодического действия с подкатными дежами:
а - машины с наклонной осью месильной лопасти и поступательным круговым движением ее;
б-машины с наклонной осью вращения месильной лопасти, выполненной в виде трубы с пространственной конфигурацией;
в - машины с месильной лопастью, рабочий конец которой совершает криволинейное плоское движение по замкнутой кривой;
г-машины с месильной лопастью, совершающей криволинейное пространственное движение по замкнутой кривой в виде эллипса;
д - машины со спиралеобразной месильной лопастью, вращающейся вокруг вертикальной оси;
е - машины с четырехпалой месильной лопастью, вращающейся вокруг вертикальной оси, и одной неподвижной вертикальной лопастью;
ж - машины с горизонтальной цилиндрической или плоской лопастью, вращающейся вокруг вертикальной оси;
з - машины с горизонтальной лопастью, вращающейся вокруг вертикальной оси и наклонной осью дежи.
Однокамерные с горизонтальным валом и Т-образными месильными лопастями, например машина Х-12 (рис. а);
Рис. Схемы тестомесильных машин периодического действия со стационарными дежами:
а - машины с горизонтальными и наклонными цилиндрическими месильными валами;
б - машины со спаренными Z-образными лопастями, вращающимися в разные стороны вокруг горизонтальной оси;
в - машины с шарнирной Z-образной месильной лопастью;
г - машины с многоугольным ротором и витком шнека на дне емкости.
Одновальные с горизонтальным валом, на котором в начале месильной емкости размещены трапецеидальные плоские лопасти, а в конце - винтовой шнек, заключенный в цилиндрический корпус, например тестомесильная машина системы Хренова (рис. б);
Одновальные с горизонтальным валом, на котором вначале размещен смесительный шнек, а затем радиальные цилиндрические лопатки, например тестомесильная машина ФТК-1000 (рис. в);
Одновальные с горизонтальным валом, вначале которого закреплен шнек и затем дисковая диафрагма и четырехлопастный пластификатор (рис. г);
Одновальные с горизонтальной осью вращения, на которой в цилиндрической камере смешения размещен шнековый барабан с независимым приводом, в конической камере на валу закреплены месильные прямоугольные лопатки, а на ее стенках - неподвижные лопатки (рис. д);
Двухвальные с горизонтальными валами, на которых закреплены Т-образные месильные лопасти (рис. е);
Двухвальные с горизонтальными валами, вращающимися в разные стороны и закрепленными на них ленточными лопастями, например тестомесильная машина «Топос» (рис. ж);
Двухкамерные двухвальные, на валах которых закреплены винтообразные лопасти, образующие зоны смешения и замеса, а зона пластификации оборудована двумя четырехугольными звездочками, например тестомесильные машины РЗ-ХТО (рис. з);
Двухкамерные двухвальные, у которых имеется отдельная смесильная камера с приводом, а месильная камера с регулируемым приводом включает две зоны замеса: месильную, снабженную шнеками, и зону пластификации, рабочим органом которой являются кулаки (рис. и);
С трехлопастным ротором, например тестомесильная машина системы Прокопенко (рис. к);
С вертикальным цилиндрическим ротором, например тестомесильная машина РЗ-ХТН/1 (рис. л);
С дисковым ротором, на котором размещены кольцевые выступы, а в щели между ними входят с небольшим зазором кольцевые выступы корпуса (рис. м).
Рис. Схемы тестомесильных машин непрерывного действия
2.7 Оборудование для охлаждения и замораживания пищевых материалов. Разновидности. Основные параметры и факторы, влияющие на их величину, пример конструкции.
1. Классификация оборудования термических цехов
Оборудование термических цехов делится на три группы: основное, дополнительное и вспомогательное.
Основное оборудование применяется для выполнения операций термической обработки и включает печи, нагревательные установки, охлаждающие устройства (закалочные баки, закалочные машины, оборудование для обработки холодом и т.п.). Классификация основного оборудования термических цехов приведена на рис 1.1.
Рис. 1.1. Классификация основного оборудования термических цехов
К дополнительному оборудованию относится оборудование для правки и очистки деталей (правильные прессы, травильные ванны, пескоструйные и дробеструйные аппараты, моечные машины и т.д.). Классификация дополнительного оборудования термических цехов приведена на рис.1.2.
Рис 1.2. Классификация дополнительного оборудования термических цехов
Вспомогательное оборудование включает установки для приготовления карбюризатора и контролируемых атмосфер, устройства для охлаждения закалочных жидкостей, санитарно- техническое оборудование, мостовые и поворотные краны, монорельсы с электротельферами, рольганги, транспортеры, конвейеры и т.д. Классификация вспомогательного оборудования термических цехов приведена на рис. 1.3.
Рис 1.3. Классификация вспомогательного оборудования термических цехов
Печи и нагревательные установки классифицируют по технологическому назначению, по виду тепловой энергии, по способу и степени механизации, по использованию различных сред при нагреве.
По технологическому назначению печи и нагревательные устройства делятся в зависимости от операций, для которых они предназначены, на отжигательные, закалочные, отпускные, цементационные и т.д.
По виду применяемого топлива или тепловой энергии печи и нагревательные устройства работают на жидком, газообразном топливе и электроэнергии.
По способу и степени механизации печи делятся на толкательные, конвейерные, карусельные, барабанные и другие. Эти печи могут иметь устройства для ручной загрузки и выгрузки изделий, для автоматической выгрузки и т.д.
По использованию различных сред при нагреве печи и нагревательные устройства классифицируют на печи с контролируемыми атмосферами (нейтральными, науглероживающими), печи-ванны с расплавленными солями и металлами.
2. Основное оборудование для нагрева материалов и изделий
2.1. Индексация печей
Первая буква индекса указывает на вид нагрева. Для электрических печей принята буква С (нагрев сопротивлением), для топливных печей – буква Т (термическая пламенная) или буква Н (нагревательная пламенная).
Вторая буква индекса печей указывает основной конструктивный признак печи. Приняты следующие основные обозначения: Н – печь с неподвижным подом; Д – печь с выдвижным подом; Ш – шахтная (круглая); Л – туннельная; Г – колпаковая; Э – элеваторная (печь с подъемным подом); Т – толкательная;
К – печь с конвейерным подом; Е – печь с подвесным конвейером; Р – печь с рольганговым подом; Ю – печь с шагающим подом; И – печь с пульсирующим подом; Б – барабанная; А – карусельная (с вращающимся подом или сводом);
Я - ямная печь; Щ – щелевая печь; У – методическая (кузнечная).
В (ванна) – вторая буква индекса для печей-ванн и электродно- соляных ванн.
Третья буква индекса печей указывает на характер среды в рабочем пространстве. Для электропечей сопротивления приняты следующие обозначения атмосфер: О – окислительная; З – защитная; В – вакуум; Н – водородная; А – азотная.
Третья буква индекса для печей-ванн обозначается: М – масло; Г – расплав металла, соли или щелочи, а для топливных печей – указывает характер среды в рабочем пространстве: О – окислительная (то есть обычная печная); З – искусственная (защитная, безокислительная, для цементации и др.).
Четвертая буква индекса указывает отдельные характерные особенности печи. Приняты следующие обозначения: А – печь входит в агрегат, то есть может агрегироваться с закалочным баком и другим оборудованием; В – вертикальное расположение печи (в печах круглого сечения) или вертикальное перемещение изделий (в механизированных печах); Ж – под печи желобчатый; К – колодцевая печь (периодического действия) или кольцевой под (в печах с вращающимся подом); Т – тарельчатый под (в печах с вращающимся подом); М – печь механизирована; Н – печь непрерывного действия (барабанная); П – печь периодического действия (барабанная).
Цифры, стоящие после букв через дефис, указывают размеры (в дециметрах) рабочего пространства печи (или размеры муфеля, реторты).
Для печей с прямоугольным сечением рабочей камеры первая цифра указывает ширину пода, вторая – длину пода, третья – высоту камеры (или загрузочного окна, если высота окна меньше высоты камеры печи).
Для печей круглого сечения (шахтных, колодцевых и др.) первая цифра указывает диаметр камеры, вторая – длину камеры.
Для печей с вращающимся подом первая цифра указывает внешний диаметр пода, вторая – внутренний диаметр пода, третья – ширину пода.
Цифры, указывающие размеры камеры пода, окна и реторты разделены между собой точками.
Предельная температура печи (в сотнях градусов Цельсия) приводится в знаменателе (через косую черту).
Для топливных печей рядом с цифрой, указывающей температуру печи, через дефис ставится буква, указывающая вид топлива: Г – природный или другой газ; М – мазут или другое жидкое топливо, например, индекс печи.
СКЗ-12.70.01/7 читается так: печь электрическая, с конвейерным подом, с защитной атмосферой, ширина пода 12 дм, длина пода 70 дм, высота камеры 1 дм, предельная температура 700 °С.
Индекс печи ТТЗА-8.72.8,5/9,5-Г читается следующим образом: печь топливная, толкательная, с защитной атмосферой, агрегируемая, ширина пода 8 дм, длина пода 72 дм, высота камеры 8,5 дм, предельная температура 950 °С, на газовом топливе.
