Тема 2.Теплове устаткування
План
2.1. Загальні відомості про теплове устаткування.
2.2. Багатофункціональні (універсальні) теплові апарати.
2.3. Варильне устаткування.
2.4. Жарильно-пекарське устаткування.
2.5. Водогрійне і допоміжне устаткування, роздаткові лінії
2.1. Загальні відомості про теплове устаткування
Теплове устаткування призначене для нагрівання (теплової обробки) харчових продуктів: пастеризації, стерилізації, варіння, смаження.
Теплова обробка – це процес зміни теплового стану (температури) продуктів та інших речовин (середовищ).
Завдяки нагріванню:
продукту надаються необхідні фізико-хімічні, структурно-механічні та органолептичні властивості для забезпечення його кулінарної готовності;
внаслідок знищення мікробів досягається задовільний санітарно-гігієнічний стан продуктів.
У закладах ресторанного господарства як джерела теплоти найчастіше використовуються:
Електрична енергія (ЕЕ)
|
досконалий і екологічно чистий енергоносій. При перетворенні 1 кВтгод електроенергії виділяється 3,6 МДж теплоти. ЕЕ може перетворюватися на теплову як за допомогою спеціальних елементів, що нагріваються, так і безпосередньо в харчових продуктах.
Електронагрівання забезпечує якнайточніше підтримання необхідної температури і регулювання технологічного процесу, високу культуру виробництва, дає змогу створювати компактні та надійні апарати.
|
Газоподібне паливо
|
має певні переваги перед електроенергією. Вартість 1кДж теплоти, отриманої при спалюванні газу, в декілька разів нижча, ніж при використанні ЕЕ.
Проте газ як паливо має істотні недоліки: у певній пропорції з повітрям може утворювати вибухонебезпечну суміш. Горючі гази, особливо штучні, а також продукти неповного згоряння газу токсичні.
|
Електричні нагрівачі
В електронагрівачах реалізована властивість електричного струму нагрівати провідники
Основою металевих резисторних нагрівачів є спіраль (ніхромова), яка при включенні в електричну мережу і як електричний опір, нагрівається до температури 900…1100° С. Нагрівачі такого типу бувають відкритими, закритими, герметичними.
Відкриті електронагрівачі
|
це спіраль у кераміці, відкрита спіраль, спіраль у бусинах чи кварцовій трубці і т. п., де повітря вільно контактує з поверхнею спіралі.
Переваги відкритих нагрівачів: простота виготовлення, зручність заміни спіралі, мала теплова інерційність.
Недоліки відкритих нагрівачів: малий час служби при попаданні рідких речовин і постійного контакту з повітрям, можливість зовнішнього механічного впливу, велика можливість ураженням струму і пожеженебезпечність.
|
Закриті електронагрівачі
|
це нагрівачі, у яких спіраль знаходиться в корпусі в діелектричному шарі, доступ повітря до спіралі через цей шар утруднений, але не виключається (рис. 17 а).
Цей різновид електронагрівачів використовується в чавунних конфорках електроплит, які з внутрішньої сторони мають спіральні канавки, в них запресовується спіраль, виготовлена з ніхромового дроту.
Переваги закритих нагрівальних елементів: висока надійність, довговічність.
Недоліки закритих нагрівальних елементів: швидкий перегрів поверхні конфорки, постійний контакт спіралі з киснем приводить до зменшення діаметру спіралі ніхромового дроту і зниженню робочого ресурсу.
|
Герметичні електронагрівачі
|
спіраль повністю ізольована від повітря (рис. 17 б). Кінці спіралі щільно навивають на контактні стрижні з неіржавіючої сталі. До таких електронагрівачів належать трубчасті електронагрівачі (ТЕНи). Більшість ТЕНів мають зовнішній діаметр від 8 до 16 мм.
Для запобігання проникнення вологи всередину трубки торці ТЕНів обробляють герметиком. Як електроізолятори використовуються периклаз, кварцовий пісок, шамот.
Переваги ТЕНів: великий термін служби, висока захищеність спіралі, зручність монтажу і заміни, можливість виготовлення складної геометричної форми.
Недолік ТЕНів полягає у неможливості проведення ремонту.
Випускаються вони трьох видів: водяні, масляні
та повітряні.
У водяних ТЕНів при тій самій електричній потужності і напрузі довжина трубки значно менша, ніж у повітряних. Це викликано тим, що у воді тепловіддача відбувається інтенсивніше, ніж в маслі чи повітрі. Тому водяний ТЕН, опинившись у повітрі, перегрівається і його спіраль може згоріти. При експлуатації нагрівача слід стежити, щоб він завжди був занурений у воду (а масляний ТЕН – в масло).
|
а
б
Рис. 17. Типи нагрівальних елементів
а – закритий електронагрівальний елемент (конфорка): 1 – корпус; 2 – стінки пазів; 3 - пази-канавки; 4 – спіраль; 5 - тепло ізолюючий кожух; 6 – листовий азбест; 7 - фольга; 8 – повітряний шар; 9 – екрануючий лист; 10 – ізоляційна маса; б - герметично закритий трубчастий електронагрівач: 1 – спіраль; 2 – стінка трубки; 3 – контактний стержень; 4 – корпус; 5 – штуцер; 6 – електроізоляція; 7 – герметик; 8 – гайка; 9 – шайба;
Принцип дії будь-якого генератора інфрачервоного випромінювання (ІЧ-генератора) заснований на випромінюванні електромагнітних хвиль нагрітими до високих температур поверхнями. Інфрачервоні випромінювачі складаються з джерела енергії і рефлектора (відбивача), що розподіляє випромінювану енергію в заданому напрямку і дозволяє домогтися рівномірного розподілу променистого потоку по поверхні, що опромінюється.
Використовують:
«світлі» ІЧ-генератори,
|
у спектрі яких є видиме (світлове) випромінювання (t = 750…3600 оС) з довжиною хвилі λmax == 0,77–2,6 мкм - селітові нагрівачі, трубчасті кварцові генератори з вольфрамовою спіраллю, чи з ніхромовою спіраллю в негерметизованій кварцовій трубці.
|
«темні» ІЧ-генератори
|
у спектрі яких немає видимого випромінювання (t ≤ 750 оС) , при цьому довжина хвилі λmax = 2,6–4,3 мкм (тени, конфорки, жарові поверхні, стінки шаф, сковороди).
|
Переваги нагрівання за допомогою ІЧ-генераторів:
• при термообробці м'ясних кулінарних виробів тривалість процесу в порівнянні з традиційним способом обробки скорочується як мінімум на 40 відсотків;
• питома витрата електроенергії зменшується як мінімум на 20 відсотків;
• втрати маси готової продукції зменшується як мінімум на 10 відсотків.
Недолік: обов’язкова наявність рефлектора.
Джерелом мікрохвильового (НВЧ-нагріву)ємагнетрон — електровакуумний прилад (діод) з магнітними і електричними полями, що пересікаються, і який перетворює енергію постійного електричного струму в енергію високочастотних електромагнітних коливань.
Існують магнетрони з високочастотними (430, 915 МГц) і надвисокочастотними (2375 ± 50 МГц) коливаннями. Останні використовуються в мікрохвильових печах закладів ресторанного господарства і побутових.
Переваги НВЧ-нагріву
|
• скорочується в декілька разів тривалість приготування їжі;
• виключається пригорання виробів;
• нагрів припиняється одночасно з припиненням подачі енергії;
• поліпшуються санітарно-гігієнічні умови праці;
• відсутній холостий хід і пов'язані з ним втрати тепла;
• немає негативних дій на навколишнє середовище
|
Недоліки НВЧ-нагріву
|
• труднощі у визначенні часу приготування страви з різним вмістом вологи кожного інгредієнтів, що в нього входять;
• відсутність на поверхні продукту підсмаженої скориночки.
|
При індукційному нагріві струмопровідні матеріали поміщаються в змінне електромагнітне поле, і вихрові струми (струми Фуко), що виникають при цьому, в результаті розсіювання енергії нагрівають днище металевого посуду. Потужність, що виділяється в провіднику при такому нагріві, залежить від частоти і напруженості електромагнітного поля, розмірів провідника, відносній магнітній проникності. Джерелом електромагнітного поля (з частотою коливань 20…40 кГц) служать індукційні котушки, які називаються індукторами.
Переваги індукційних нагрівачів
|
безінерційний нагрів;
скорочення тривалості теплової обробки до 40 %;
високий ККД ;
можливість необмеженої автоматизації;
найбільш точне дотримання температурного режиму;
значний термін використання (не менший 15000 годин);
висока безпечність під час роботи.
|
Недоліки індукційних нагрівачів
|
відносно висока вартість устаткування;
днище посуду повинне бути з феромагнітного матеріалу;
складність конструкції
|
Газові пальники
Основним елементом будь-якого приладу, що працює на газі, є пальник — теплогенеруючий пристрій, в якому відбувається змішування повітря з газоподібним паливом з подальшою подачею до вихідного отвору і спалюванням суміші тут з утворенням стійкого фронту горіння (факела).
Пальники повинні
|
• забезпечувати повне спалювання газу;
• працювати стійко, без відриву і проскакування полум'я, в необхідному діапазоні продуктивності тепла;
• бути надійними і безпечними в експлуатації
|
Залежно від способу спалювання газу пальники підрозділяються на:
• дифузійні, в камері згорання яких за рахунок дифузії проходить часткове і незавершене змішення газу з повітрям;
• інжекційні, з попереднім змішенням газу і
повітрям.
Найбільшого поширення набули інжекційні пальники (рис. 18), конструкція яких складається з регулятора подачі первинного повітря, насадки, сопла і змішувача-інжектора.
Рис. 18. Принципова схема інжекційного газового пальника
1 – газопровід; 2 – пробковий газовий кран; 3 – сопло; 4 – регулятор первинного повітря; 5 – інжектор-змішувач; 6 – насадка; 7 – вогневі отвори.
Класифікація теплових апаратів
Устаткування закладів ресторанного господарства класифікується за різними ознаками:
За технологічним призначенням
|
Універсальне (багатофункціо-нальне)
|
призначене для здійснення всіх способів теплової обробки – плити, пароконвектомати, мікрохвильові печі з розширеними функціями
|
Спеціалізоване
|
використовується лише для певного способу теплової обробки – варильне, жарильно-пекарське, водогрійне, допоміжне
|
За джерелом теплоти
|
Електричне
|
використовуються електронагрівачі, в яких електрична енергія перетворюється у теплову
|
Газове
|
працює за рахунок тепла, що виділяється при спалюванні газоподібного палива
|
Парове
|
працює на насиченій парі, яка конденсується і віддає тепло фазового перетворення
|
Вогневе
|
устаткування, що працює на рідкому та твердому паливі (цей вид устаткування застосовується рідко)
|
За принципом дії
|
Безперервної дії
|
завантаження, теплова обробка і вивантаження
продуктів відбуваються паралельно
|
Періодичної дії
|
спочатку завантаження та теплова обробка
продуктів, а після приготування - вивантаження
|
За ступенем автоматизації
|
Автоматизовані
|
робота устаткування і контроль режимів теплового
оброблення відбуваються безпосередньо в апараті без
втручання працівника
|
Неавтоматизовані
|
режими теплового оброблення продуктів контролює і
регулює працівник
|
За конструктивним виконанням
|
Несекційне немодульне
|
апарати, що мають різні габарити, не уніфіковані деталі і вузли, встановлюються індивідуально, без урахування блокування з секціями інших апаратів
|
Секційне модульне
|
апарати прямокутної форми, в основу конструкції яких покладений єдиний розмір — модуль 100 мм. Вони встановлюються у вигляді єдиної технологічної лінії і розраховані на використання гастроємностей.
Секційне модульне устаткування поділяється за розмірами на серії, яка вказує на ширину (глибину) устаткування. Наприклад, серія М600 означає, що це устаткування має ширину 600 мм. Виробниками пропонується ряд серій: М600, М700, М800, М850, М900, М1000. Найбільш поширеним є устаткування серії М800. При комплектуванні тепловим устаткуванням технологічної лінії пристінного чи острівкового типу всі складові повинні відноситися до однієї серії.
|
Основні елементи конструкції теплових апаратів
Теплове устаткування незалежно від призначення конструктивно складається із ряду основних елементів.
     
Гастрономічні ємності
Гастроємкості (функціональні ємності) призначені для зберігання, приготування, транспортування та роздавання продуктів. Вони використовуються на всіх операціях технологічного процесу без перекладання або з перекладанням їжі мінімальну кількість разів. Це сприяє підвищенню рівня механізації праці в закладах ресторанного господарства (рис. 18). Так, без використання гастроємностей продукт під час його руху від місця постачання сировини до роздавання готової їжі перекладається в середньому вісім разів, а під час приготування в гастроємностях, наприклад, картопляного пюре, – лише раз.
Гастроємкості випускаються з урахуванням європейських норм – Gastronorm (GN). Базовою є модель GN 1/1, що має довжину 530 і ширину 325 мм. Існують і її похідні: 1/2, 1/3, 1/4 та ін. Перша цифра числового індексу відповідає моделі, а друга - числу ємкостей, на які ділиться різновидність даної моделі.
Усі гастроємності (випускають з кришками і виготовляються з нержавіючої сталі (можуть бути суцільними чи перфорованими) та полікарбонату. Останні використовують для зберігання продуктів за низької і підвищеної температури. Полікарбонат має такі технологічні властивості: міцний, не адсорбує аромату, оптично прозорий, придатний для мікрохвильових печей. Гастроємності пропонуються стандартного типу (без ручок) або з ручками.
Висота функціональних місткостей також регламентується відповідним стандартом: ємкості моделей GN 2/1, GN 1/1, GN 2/3, GN 1/2, GN 1/3, GN 1/4 можуть мати висоту (глибину) 20, 40, 65, 100, 150, 200 мм, моделі GN 1/6 – 65, 100, 150, 200 мм, моделі GN1/9 – 65, 100 мм.
Рис. 20. Види гастроємностей |
Скачать 10.7 Mb.