Классификация аппаратов для жарения и выпечки

К этому оборудованию относятся сковороды, фритюрницы, жаровни, жарочные и пекарные шкафы, грили, печь конвейерная жарочная ПКЖ, печь шашлычная, аппараты непрерывного действия предназначены для жарения и выпечки. К особой группе процессов относится жарка и выпечка в поле СВЧ-токов и ИК-излучений.

Сковороды предназначены для жарки продуктов основным способом, а    также пассерования, тушения, припускания. В связи со спецификой    процессов жарки продуктов основным способом сковороды должны    максимально соответствовать следующим технологическим требованиям: 

· температурное поле жарочных поверхностей должно быть равномерным. Максимальная разность температур () на поверхности сковород не должна превышать 50...65 °С;

· жарочная поверхность должна быть тщательно от­шлифована и иметь строго горизонтальное располо­жение;

· изменение температуры жарочной поверхности дол­жно происходить в соответствии с меняющимися свой­ствами продуктов в течение одного цикла жарки;

· широкое изменение температуры на жарочных по­верхностях — в пределах 150...250°С. Это позволяет организовывать на них тепловую обработку разнооб­разных продуктов, требующих различных температур­ных режимов;

· на сковородах допускается осуществлять только жарку продуктов основным и комбинированным (туше­ние, припускание, пассерование) способами и категори­чески запрещается использовать сковороды для фритюрной жарки продуктов.

 

В настоящее время на предприятиях общественного питания широко используются электрические сковороды только с непосредственным обогревом. Это скороды СЭСМ-0,2 и СЭСМ-0,5. Кроме этого в эксплуатации имеются сковороды СКЭ-0,3; СЭ-1 и СЭ-2, а также сковороды СЭ-0,45 и СЭ-0,22, которые предназначены для работы с функциональными ёмкостями.

Сковорода электрическая секционно-модулированная СЭСМ-0,2 имеет прямоугольную стальную чашу, облицованную стальными листами, покрытыми белой эмалью, установленную на двух тумбах. Чаша имеет слив для слива жира. Сверху она закрывается откидной крышкой, которая фиксируется двумя пружинами растяжения, размещёнными внутри тумб. Между чугунной чашей и облицовкой проложен слой асбеста и фольги, служащий тепловой изоляцией.

Для автоматического поддерживания заданной температуры сковороды на задней стороне её чаши смонтирован терморегулятор ТР-4К. В правой тумбе размещён механизм опрокидывания чаши, позволяющий поворачивать её на   180 град. Ёмкость чаши 36 дм³ (л). Время разогрева до 350 ⁰С 45 мин.

 

Сковорода электрическая с косвенным обогревом СКЭ-0,3 отличается от СЭСМ-0,2 и СЭСМ-0,5 способом передачи тепла к загрузочной чаше. Тепловая энергия к поверхности чаши передается через промежуточный теплоноситель – минеральное масло. Масло нагревается с помощью 6 тэнов. В сковороде газовой секционной модулированной СГСМ-0,5 обогрев рабочей чаши происходит за счёт непосредственно расположенной под ней камеры сгорания.

Сковорода газовая СКГ-0,3 с косвенным обогревом отличается от сковород с непосредственным обогревом тем, что рабочая чаша её обогревается с помощью промежуточного теплоносителя – минерального масла.

В таблице 12 представлены температурные режимы поверхностей сковороды при жарке изделий.

Температура бортовых поверхностей в случае жарки во фритюре соответственно равна 247, 241, 237°С (точки III, IV, V), а в случае жарки основным спосо­бом – 159 °С (точка VIII). Анализ этих данных позво­ляет отметить, что при жарке во фритюре бортовые по­верхности, омываемые жиром, площадь которых при­близительно равна площади рабочей поверхности, имеют температуру выше температуры жира на 44... 50 °С. Такое различие температур в течение всего про­цесса жарки приводит к перегреву массы жира, спо­собствует быстрому темпу его нежелательных измене­ний и в конечном счёте к их порче и вредному воздей­ствию на организм человека. Особую опасность на перегрев жира оказывает так называемая бортовая полоса – площадь бортовых поверхностей над уровнем жира на высоту до 20 мм. Здесь перегрев жира составляет 40°С. Эта поверхность, имея темпе­ратуру выше температуры жира на 40°С, в процессе жарки постоянно омывается тонкой плёнкой жира (при загрузке и выгрузке продукта уровень жира поднима­ется и опускается) и интенсивно окисляется кислоро­дом воздуха. Визуально этот процесс можно наблюдать при жарке по интенсивному дымообразованию и обра­зованию пленки олифизировавшегося жира. В случае жарки основным способом перегрев на бортовой по­лосе составляет 11 °С. Площадь бортовой поверхно­сти здесь в сотни раз меньше, чем при жарке во фри­тюре, и жир уносится изделиями максимум через 2 – 3 цикла жарки, поэтому нежелательных изменений жира не происходит.

 

Таблица 12 - Температура рабочей и бортовых поверхностей сковороды при жарке изделий во фритюре и основным способом

Места расположения точек замера температур	Температура при жарке, ºС
	во фритюре	основным способом
I – рабочая поверхность	255	–
II – жир	197	–
III – бортовая поверхность в слое жира	247	–
IV – бортовая поверхность на разделе сред металл – жир – воздух	241	–
V – бортовая поверхность на разделе сред металл – воздух	237	–
VI – рабочая поверхность	–	200
VII – жир	–	170
VIII – бортовая поверхность	–	159

 

 

Приведённые данные убеди­тельно подтверждают требование к конструкциям ско­вород о нецелесообразности их использования для жарки во фритюре.

Фритюрницы. Незави­симо от вида обогрева жир в ванне фритюрниц должен нагреваться по двум зонам – рабочей и холодной. Тем­пература жира в рабочей зоне не должна превышать 190°С, а в холодной зоне – 80°С. Разность темпера­тур по объёму жира обеспечивает разность плотности жира в рабочей и холодной зонах, что способствует свободному опусканию в холодную зону мелких остат­ков продукта и взвесей в течение всего процесса жарки, предотвращая их обугливание в рабочей зоне жира. Это явление замедляет темп нежелательных изменений фритюрного жира.

Процесс жарки осуществляется при практически полном контакте всей поверхности продукта с нагретым жиром. При этом одновременно с теплообменом проис­ходит процесс массообмена между продуктом и жиром. При жарке во фритюре создаются хорошие условия для теплообмена и обеспечивается равномерное образова­ние корочки на всей поверхности продукта.

Однако в процессе жарки во фритюре в жир из продукта выделяются влага и органические вещества, что приводит к ускорению процессов нежелательных химических изменений жира. Кроме того, нагретый жир, контактируя с кислородом воздуха, окисляется. Наиболее интенсивно процессы разложения жира про­исходят на участках его соприкосновения с теплопередающей поверхностью. Во фритюрницах, как и при экс­плуатации сковород, имеет место влияние «бортовой полосы».

Применительно к работе фритюрниц рассмотрим подробнее понятие бортовой полосы. Как отмечалось ранее, бортовая полоса образуется у границы раздела «металл – жир – воздух». При нагреве жира во фритюрнице тэнами бортовая полоса образуется на верти­кальных участках тэнов. В случае нагрева ванны с жи­ром внешним нагревателем (спиралью) бортовая по­лоса возникает на участках поверхностей ванн, температура которых выше температуры жира. Жир в ваннах фритюрниц можно нагревать тремя способами: погру­жение тэнов в жир; косвенный обогрев, когда нагрев жира осуществляется через промежуточный теплоноситель, находящийся в рубашке; непосредственный обо­грев, когда к наружной поверхности ванны с жиром подводится тепловой поток (например, от электриче­ского натревателя, газовой горелки). Проведённые эксперименты определили температурные поля бортовых поверхностей ванн, тэнов и фритюрного жира (см. таблицу 13).

Анализ экспериментальных данных позволяет отме­тить, что при первом способе нагрева средняя темпера­тура поверхности тэнов превышает среднюю темпера­туру жира на 80 °С, что значительно больше допу­стимого.

При втором способе (косвенный нагрев) средняя температура жира незначительно отличается от темпе­ратуры поверхности ванн. При третьем способе (непо­средственный нагрев) средняя температура значитель­но ниже средних температур поверхности (90...110˚С), что также превышает допустимые температурные пе­репады (между теплопередающей поверхностью и жиром).

Таблица 13 – Влияние способа нагрева жира в ваннах фритюрниц на формирование температурных полей жира и поверхностей ванн и тэнов

Способ нагрева жира	Средняя температура, ˚С
	поверхность ванны на разделе сред металл – жир – воздух	поверхность ванны без поверхности холодной зоны	тэн	жир
Тэны погружены в жир	165,3	166,7	254	171,5
Косвенный нагрев	171,7		-	166
Непосредственный нагрев	255	234,5	-	159,3

 

Фритюрница электрическая секционно-модулированная ФЭСМ-20 состоит из жарочной ванны прямоугольной формы. Нагрев жира осуществляется тэнами, погружёнными непосредственно в его объём. Жарение производится в сетчатой корзине из нержавеющей стали, погружённой в жарочную ванну с горячим маслом. Регулирование температуры нагрева жира происходит автоматически с помощью терморегулятора ТР-200. На передней верхней части расположены сигнальные лампы и пакетный переключатель. Зеленая лампа показывает включение тэнов, а жёлтая – достижение заданной температуры жира. Производительность – 12 кг/ч. Количество заливаемого масла – 20 л. Время разогрева масла до 180 ⁰С – 20 мин.

Фритюрница непрерывного действия ФНЭ-40 предназначена для жарки картофеля и рыбы. Жир в жарочной ванне нагревается тэнами, и температура поддерживается автоматически с помощью электроконтактного термометра ЭКТ-2. Кулинарные изделия транспортёром из загрузочного бункера подаются в ванну, где их равномерно прожаривают, плавно перемещая при помощи вращающегося шнека через слой горячего жира.

 

Анализ экспериментальных данных позволил вы­явить тенденцию изменений химических показателен жира в зависимости от способа нагрева. Кислотное чис­ло жира растёт при всех способах нагрева, однако мак­симальный рост наблюдается при третьем способе. Это можно объяснить отрицательным влиянием бортовой полосы, так как её средняя температура достигает 255 °С, что способствует при наличии кислорода возду­ха интенсивному разложению жира. Несколько медлен­нее окисляется жир в ванне, нагреваемой тэнами, и зна­чительно меньше рост кислотного числа при косвенном способе нагрева. После 20 ч нагрева кислотное число уменьшается, что, по-видимому, объясняется интенси­фикацией полимеризационных процессов, о чём свиде­тельствует усиливающийся рост продуктов окисления и дикарбонильных соединений.

Изменение процентного содержания вторичных про­дуктов окисления в зависимости от продолжительности и способа нагрева проявляет следующую тенденцию. Максимальная величина этого показателя зарегистри­рована в жире ванны, нагреваемой погружением тэнов, затем при нагреве внешним нагревателем и минималь­ная величина – при косвенном обогреве. Очевидно тэн, находящийся в массе жира создаёт наиболее жёсткие условия нагрева (254 °С), при этом интенсивно проте­кают полимеризацнонные и сополимеризационные про­цессы, что подтверждает и аналогичная зависимость процентного содержания дикарбонильных соединений. Отсюда возникает необходимость снижения темпера­туры и снижения местных перегревов тэнов при их               по­гружении в массу жира.

Таким образом, рациональным способом нагрева жира в ваннах, судя по изменениям химических пока­зателей жира, является косвенный нагрев. Однако сле­дует отметить, что этот способ нагрева целесообразно применять в аппаратах большой производительности (жарочные машины непрерывного действия). Для фритюрниц периодического действия наиболее рационально нагревать жир тэнами, погружёнными в его массу.

Конструкция тэнов и их расположение в ваннах значительно влияют на темп химических из­менений фритюрного жира. У блока тэ­нов, расположенных в одной горизонтальной плоскости, отдельные части трубок тэнов соприкасаются или расположены на расстоянии 0,5...2 см друг от друга. Каждый из трёх тэнов блока изогнут по одному шаблону, все тэны находятся в одной плоскости, в результате чего блок образует как бы «тепловую плиту». Поэтому в области расположения блока неизбежен перегрев жира, т. е. неравномерность нагрева всего объёма жира. У блока тэнов, расположенных в вертикальной и горизонтальной пло­скостях, отсутствует соприкосновение их трубок. Каждый из трёх тэнов изогнут по шаблону и отличается по форме изгиба. Так, два боковых тэна имеют части трубок, расположенные в вертикальной и горизонтальной пло­скостях. Средний тэн расположен в горизонтальной плоскости и изогнут по отдельному шаблону, отличаю­щемуся от первых двух шаблонов.

Способы жарки во фритюрницах. Жарку изделий во фритюрницах можно организовать плавающим или погру­жным способом.

 

При плавающем способе изделие то­нет на 30...50 с в жир, затем всплывает на поверхность фритюра и жарится в свободном плавающем состоянии. При этом обжарка изделия осуществляется с одной стороны, поэтому изделия переворачивают на другую сторону (штучные) или перемешивают (насыпные).

При погружном способе изделия загружают в сетки, чтобы они не всплы­вали на поверхность, и обжаривают в объёме жира. В этом случае их переворачивание исключается. Погружной способ имеет следующие преимущества:

·  увеличивается производительность труда персонала за счёт исключения операции переворачивания изделия и более эффективного использования объёма фритюра;

·  сокращается расход жира на 12 % и электроэнергии на 10%;

·  улучшается качество готового продукта за счёт рав­номерной его обжарки;

·  увеличивается производительность фритюрницы на 10%.

Технологические требования к конструкциям фри­тюрниц. Конструкции фритюрниц должны как можно полнее соответствовать следующим технологическим требованиям:

· жир в ванне должен быть нагрет по двум зонам – рабочей и холодной. Температура холодной зоны не должна превышать 80 °С. Это предотвращает терми­ческое разложение в процессе жарки поступивших в неё из рабочей зоны кусочков остатков продуктов;

· температура жира в верхней рабочей зоне ванны не должна превышать 190...195°С;

· на бортовых поверхностях ванны, тэнах (на границе раздела сред жир — воздух) температура должна быть ниже температуры жира, что предотвращает образо­вание бортовой полосы;

· тэны при их расположении в ваннах фритюрниц сле­дует компоновать в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

· активные части тэнов не должны иметь вертикаль­ных участков на разделе сред жир – воздух;

·  в процессе жарки продуктов должен быть макси­мально использован (загружен) объём рабочей зоны, что достигается при погружном способе жарки;

· контакт горячего жира и воздуха должен быть минимальным;

· соотношение жира и продукта должно составлять 4:1, что способствует быстрой сменности жира и сохранению его качества;

· ванны, нагреватели следует изготавливать из нержавеющей стали, которая в условиях длительного нагрева обеспечивает наименьший темп химических превращений жира в сравнении с чугуном и алюми­нием.

Приведённые требования обусловливают то, что жарка продуктов во фритюре на предприятиях обще­ственного питания должна быть организована только в специализированных аппаратах – фритюрницах.

Жаровни предназначены для выпечки блинчиков-полуфабрикатов прямоугольной формы. В ней сверху на столе на кронштейне закреплён полый чугунный жарочный барабан, а также бачок и лоток для теста и отсекающий механизм. Нагрев жарочной поверхности барабана осуществляется за счёт лучистой энергии, выделяемой кварцевыми электронагревателями, установленными внутри барабана, а температура его поддерживается автоматически с помощью термоэлектрического термометра. Лоток служит для формовки тестовой ленты и подачи её к жарочному барабану. Снизу от барабана расположен скребковый нож, который отделяет готовую тестовую ленту. Блинная лента при помощи направляющих и ножа нарезается на блинчики и укладывается на поддон. Производительность – 720 шт./ч. Размеры блинчика – 280 х 240 мм. Ёмкость бака для теста – 3 л. Рабочая температура барабана – 160 ¸ 190 ⁰С.

Жарочные и пекарные шкафы. Технологические цели процессов жарки и выпечки обусловливают основные технологи­ческие требования к конструкциям жарочных и пекар­ных шкафов. Суть этих требований заключается в сле­дующем:

· температурное поле объёмов шкафов должно быть равномерным. Разность температур между отдельными точками объёма (Δt') не должна превышать 40…50 °С;

·  температура в объёме шкафа должна изменяться в течение одного цикла, что соответствует изменению свойств продуктов при жарке или выпечке и потреб­лению теплоты на их обработку;

· температура в объёме шкафа должна изменяться в пределах от 150 до 350 ˚С, что позволяет жарить и выпекать продукты с различными свойствами;

·  поверхность пода шкафов должна быть строго го­ризонтальной и обеспечивать металлический короб с дверцей.

Шкафы с принудительным движением теплоносителя (конвекционные печи, пароконвектоматы) имеют более сложную конструк­цию и состоят, как правило, из трёх основных узлов: рабочей камеры, теплогенерирующего устройства и си­стемы каналов для нагнетания воздуха. В зависимости от схемы принудительного движения теплоносителя в рабочей камере различают шкафы с последовательным, параллельным, смешанным и осевым движением теплоносителя. Шкафы с принудительной циркуляцией теплоноси­теля универсальны. В них можно жарить, выпекать, разогревать и оттаивать замороженную продукцию. В качестве теплоносителя в них используется нагретый воздух или паровоздушная смесь. Принудительная циркуляция теплоносителя позво­ляет более полно загружать рабочую камеру продук­тами и осуществлять их форсированный нагрев, при этом продукты меньше теряют влаги.

Жарочные шкафы предназначены для жарки мясных и рыбных продуктов, а также для запекания овощных и крупяных блюд.

Пекарные шкафы предназначены для выпечки мясных хлебобулочных и кондитерских изделий.

Жарочные и кондитерские шкафы различаются между собой количеством и размерами рабочих камер, температурой в камере. В эксплуатации находятся жарочные шкафы ШЖЭСМ-2К, ШМЭ-0,85, ШКЭ-0,51, ШЖЭ-1,36, ШК-2А и пекарные шкафы ШПЭСМ-3, ЭШ-3М, КЭП-400. Пароувлажнение пекарной камеры осуществляется паром, получаемым в собственном парогенераторе. Лимб терморегулятора устанавливают на необходимую температуру и включают с помощью пакетных переключателей рабочие камеры на сильный нагрев, затем переводят на слабый или сильный нагрев.