ТЕМА 21. Варильне устаткування

1. План

1. Класифікація варильного обладнання;

2. Стравоварильні котли;

3. Апаратура та контрольно-вимірювальні прилади;

4. Автоклави;

5. Сосісковарки;

6. Апарати для варіння борошняних виробів;

7. Пароварочні апарати.

Ключові слова: стравоварильні котли; сосісковарки, макароноварки, автоклави, кавоварки

2. 1. Класифікація варильного обладнання

Варильне устаткування забезпечує теплову обробку харчових продуктів у рідкому середовищі (при повному або частковому зануренні) чи в парі.

3. 2 Стравоварильні котли

Стравоварильні котли призначені для варіння бульйонів, перших страв, гарнірів, каш. Використовують їх для обладнання їдалень і ресторанів, а також інших пунктів харчування з великою кількістю відвідувачів.

Стравоварильні котли (рис. 10.1) можна класифікувати за такими ознаками:

1. Залежно від способу обігрівання:

− з безпосереднім обігрівом;

− з непрямим обігрівом.

2. За способом встановлення:

− стаціонарні;

− перекидні;

− зі з’ємною варильною посудиною.

3. Залежно від джерела теплоти:

− електричні;

− газові;

− парові;

− твердопаливні.

4. Вид технологічної рідини:

− бульйони;

− вода;

− молоко.

5. Вид теплоносія:

− пароводяна суміш;

− суха насичена пара;

− мінеральні масла.

6. Тиск у варильній посудин:

− атмосферний;

− надлишковий.

Рис. 10.1 - Принципова схема електричного стравоварильного котла з непрямим обігрівом: 1 – ТЕНи, 2 – постамент; 3 – пароводяна сорочка; 4 – зливний кран з металевим фільтром; 5 – теплова ізоляція; 6 – варильна посудина; 7 – кришка; 8 – клапан-турбінка; 9 – подвійний запобіжний клапан; 10 – електроконтактний монометр; 11 – наповнювальна воронка; 12 – кран рівня води.

Рис. 10.2 Принципові схеми електричних котлів з прямим способом нагрівання

а – з вмонтованим електронагрівачем закритого типу; б – з гнучким стрічковим електронагрівчем; в – з напиленим плівковим електронагрівчем; г – з відкритим ТЕНом; 1 – варильна ємність; 2 – кришка; 3 – теплова ізоляція; 4 – поворотний механізм; 5 – електронагрівач закритого типу; 6 – опорні тумби; 7 – гнучкий стрічковий електронагрівач; 8 – стінка варильної ємності; 9 – шар діелектрика; 10 - напилений плівковий шар; 11 – теплова ізоляція; 12 – сіткоподібна ємність для продукту; 13 – ТЕН

Рис. 10.3 Принципові схеми котлів з непрямим способом нагрівання: а – стаціонарні; б – перекидні; 1 – варильна ємність; 2 – пароводяна сорочка; 3 – затискачі; 4 - клапан-турбінка; 5 – кришка; 6 – запобіжний клапан; 7 – манометр; 8 – воронка; 9 – поворотний механізм; 10 – станина; 11 – парогенератор; 12 – теплова ізоляція; 13 – кран для зливання рідини; 14 – захисна сітка; 15 – кран для зливання рідини і випускання повітря

Рис. 10.4 Електричні харчоварильні котли з непрямим обігрівом і циліндричною формою варильної ємності: а – стаціонарний; б - перекидний

Котли, які використовують на підприємствах ресторанного господарства, мають однакову конструкцію і відрізняються лише теплогенеруючими пристроями, потужністю, габаритними розмірами і об'ємом варильної камери.

Конструктивно харчоварильні котли поділяються на стаціонарні і перевертальні, з прямим і непрямим способом нагрівання.

Стаціонарні котли (рис. 10.3, а; 10.4, а) є зварною конструкцією, основними вузлами якої є: варильна (робоча) камера, корпус (на якому монтуються основні елементи котла), кришка,

теплоізоляція, пароводяна сорочка, парогенератор, постамент, вузол контрольно-вимірювальної арматури, захисний кожух, трубопровід.

Пряме нагрівання (рис. 10.2) відбувається у тих випадках, коли ТЕНами безпосередньо нагрівається робоча камера, при непрямому способі (рис. 10.3) – нагрівання камери відбувається через пароводяну сорочку, при цьому продукти можуть довше залишатися у нагрітому стані, не перегріваючись, що дозволяє скоротити витрати електроенергії за рахунок теплової енергії пароводяної сорочки.

Усі елементи котла виконані з нержавіючої сталі, теплоізоляційний матеріал – альфоль (м'яка алюмінієва фольга).

На підприємствах ресторанного господарства використовують котли харчоварильні електричні та з газовим нагріванням.

Котли харчоварильні електричні стаціонарні випускають об'ємом 80, 100, 150 дм3.

Стаціонарні котли кріпляться на окремому постаменті, або на загальному разом з іншим обладнанням.

У нижній частині котла розташований парогенератор, виготовлений з нержавіючої сталі, в якому розташований блок трубчастих електронагрівачів.

Варильна посудина приварюється до корпусу, має відкидну кришку, урівноважену противагою, що робить більш зручним підіймання кришки й утримування її в необхідному положенні. Щільне прилягання кришки до котла досягається за допомогою прокладки з термостійкої харчової резини і накидних гвинтів у тому випадку, якщо котел герметичний. Між варильною посудиною і корпусом розташована пароводяна сорочка. У просторі між корпусом і зовнішнім кожухом прокладається теплоізоляція. Трубопроводи вмонтовані під кожухом. Котел обладнаний контрольно-вимірювальними приладами і арматурою: електроконтактним манометром, подвійним запобіжним клапаном, наливною воронкою з краном, краном рівня і клапаном-турбінкою (якщо котел герметичний).

Котли харчоварильні секційно-модульні випускають об'ємом 40, 60, 80, 100 дм3. Відрізняються від стаціонарних котлів відсутністю стаціонарного постаменту і уніфікованими розмірами. Вони мають однакові висоту і ширину (глибину) з іншим модульованим тепловим устаткуванням, з яким монтуються в одну теплову лінію.

Перекидні котли випускаються об'ємом 40, 60 дм3. Від стаціонарних конструктивно вони відрізняються парогенератором, який у цих апаратах є нижньою частиною пароводяної сорочки. Дно зовнішнього корпусу котла знімне, на ньому розташовані ТЕНи. До зовнішнього корпусу дно кріпиться за допомогою фланця з паронітовою прокладкою.

Котел встановлюється на станині, що має форму виделки, за допомогою цапф, які разом із черв'ячним механізмом забезпечують перевертання котла, або у загальну теплову лінію, прилади якої встановлюються на інсталяційну ногу. Механізм перевертання утримує котел у будь-якому положенні до 110°.

Контрольно-вимірювальна арматура розміщена на правій стійці станини і з'єднується з пароводяною сорочкою за допомогою трубки, що проходить через цапфу. Кришка в таких котлах знімна. Вода у варильну камеру заливається через поворотний водорозбірний пристрій, який розташований ліворуч на станині.

Харчоварильні котли оснащені контрольно-вимірювальною і запобіжною арматурою, оскільки перекидні (перевертальні) працюють в умовах підвищеного тиску в сорочці (до 150 кПа), а стаціонарні – з підвищеним надлишковим тиском у варильній посудині (до 2,5 кПа).

На котлах встановлюють: електроконтактний манометр, клапан-турбінку, подвійний запобіжний клапан, наливну лійку, кран рівня.

4. Апаратура та контрольно-вимірювальні прилади.

Манометр: Встановлений на паро-водяній сорочці і призначений для вимірювання тиску

Клапан-турбінка: Встановлений на кришці стаціонарного котла. Захищає робочу камеру від надлишкового тиску (2,5 кПа). При підвищенні тиску пара поступає у гвинт канавки шпінделя-турбінки і приводить його в обертальний рух, надлишок її через паровідвідник виходить з робочої камери. Зі зниженням тиску клапан повертається на місце

Подвійний запобіжний клапан: Встановлений на пароводяній сорочці котла. Захищає її від надмірного тиску і вакууму. Будова – два клапани в одному корпусі. Паровий – у верхній частині (спрацьовує при тиску 150 кПа), вакуумний – у нижній частині корпусу (спрацьовує, при значенні тиску в сорочці нижчий атмосферного)

Наповнююча воронка: Встановлена на арматурній стійці. Призначена для заповнення парогенератора водою і випускання повітря з водяної сорочки в початковий період роботи котла. Має запірний кран, фільтруючу сітку та кришку

Кран рівня в паро-генераторі: Встановлений в пароводяній сорочці на лінії гранично допустимого рівня води і служить для контроля кількості води в парогенераторі

Електро-контактний манометр: Встановлений на пароводяній сорочці і автоматично підтримує рівень тиску в сорочці котла, а також здій-снює управління тепловим режимом. Три стрілки: дві нерухомі (верхній і нижній рівні тиску).

Автоматичний захист від “сухого ходу”: Не допускає включення котла при недостатньому покриттю ТЕНів рідиною. Відключає котел від електричної мережі при зниженні рідини в сорочці нижче допустимого рівня, а також при перекиданні котла. Повідомляє обслуговуючий персонал світловим сигналом про недостатній рівень води в сорочці

5. 4. Автоклави

У пароварильних апаратах процес варіння продуктів відбувається у паровому середовищі. Під час варіння у такому середовищі порівняно з варінням у воді продукт більшою мірою зберігає харчову цінність і масу, а готові вироби характеризуються високими органолептичними і дієтичними властивостями. Пароварильні апарати можуть працювати при атмосферному чи надлишковому тиску.

Стравоварильні котли, в яких процес варіння відбувається при значному надлишковому тискові у варильній посудині, називають автоклавами. Надлишковий тиск становить 200…250 кПа, йому відповідає температура кипіння 135…140° С. В результаті збільшення температури суттєво (у 2…2,5 рази) скорочується час варіння харчових продуктів. Однак при цьому спостерігається активне термічне руйнування вітамінів і амінокислот, гідроліз та емульгування жиру. Крім того, автоклави, які працюють під надлишковим тиском, становлять підвищену небезпеку для обслуговуючого персоналу.

Рис.10.5 - Автоклави

6. 5. Сосісковарки

Сосисковарки призначені для варіння сосисок і сардельок і підтримання їх у гарячому стані в процесі реалізації.

Рис. 10.6- Сосисковарка: 1 – корпус; 2 – варильна камера; 3 – корзина; 4 – блок нагрівальних елементів; 5 – кришка; 

7. 6. Апарати для варіння борошняних виробів

Останнім часом все більшого поширення набувають електричні варильні пристрої або електроварки. Вони, як і котли, призначені для варіння в рідкому середовищі і відрізняються тим, що ТЕНи розташовані безпосередньо в ємності прямокутного перетину. Продукти при варінні знаходяться в сітчастій або перфорованій функціональній ємності, яку встановлюють в варильну ємність заповнену водою. Більшість електричних варильних пристроїв розраховано на використання гастроемкостей з типорозмірами GN. Такі апарати по конструкції значно простіше, ніж котли, а, отже, мають і меншу вартість. Вони найбільш ефективні при варінні макаронних виробів, відварювання сосисок, пельменів та інших продуктів. Тому їх часто називають «макароноварки», «рисоварки», «сосисковарки» і т.д. З метою розширення можливостей деякі моделі електроварок обладнають двома варильними ваннами з роздільним регулюванням теплової потужності. Це дозволяє одночасно готувати різні продукти. Крім того, при необхідності такі апарати можна використовувати, як марміти. Зовнішній вигляд електроварки представлений на рис.10.7. За способом установки вони можуть бути підлоговими, настільними. Часто таке обладнання використовують замість стравоварильних котлів.

Рис. 10.7. Зовнішній вигляд електричних варильних пристроїв

Рис. 10. 8. Конструкція електричного варильного пристрою

Конструкція електроварки представлена на рис.10.8. Вона складається з огорожі 1 всередині якої розташована ємність 2 з ТЕНами 3. Всередину ємності встановлюється кошик з продуктами 4. Над ТЕНами як правило розміщують перфоровану поверхню 5, яка захищає їх від налипання частинок продукту, що відокремилися від основної частини при варінні. Як органи управління пристрої зазвичай оснащуються терморегулятором 6 з сигнальною лампою 7, що дозволяє підтримувати температуру води при варінні в межах від 50 до 100 0С. Злив води здійснюється задопомогою зливного крана 8, розташованого в конічному дні ємності. Крім перерахованих основних конструктивних елементів електроварки мають шар теплоізоляції, який розташований між вручений ємністю і огорожею. За допомогою нього домагаються зниження теплових втрат і зменшення температури нагрівання зовнішніх бокових поверхонь. У верхній частині варильної ємності є отвір для переливу води в разі її переповнення. Більшість таких апаратів обладнуються індивідуальними кранами для заповнення ємності холодною водою.

8. 7. Пароварочні апарати

Теплова обробка продуктів в пароварочних апаратах відноситься до дифузійно-теплових процесів і характеризується наявністю тепло і масообміну з навколишнім середовищем. Принцип їх роботи полягає в тому, що «гострий пар», одержуваний в парогенераторах, безпосередньо контактує з харчовими продуктами в робочій камері. При цьому, конденсуючись на поверхню продукту, пар утворює на ній плівку конденсату, через яку тепло передається всередину продукту за рахунок теплопровідності. Нагрівання продукту при варінні на пару складається з трьох основних періодів:

- первинного прогріву продукту,

. інтенсивного випаровування вологи,

. вирівнювання температури по всьому об'єму і наближення її  до температури гріючого середовища.

При варінні на пару, в порівнянні з варінням у воді, істотно знижуються втрати харчової цінності продукту, його маси, а також скорочується час варіння. Тому варіння на пару широко використовується в дієтичному і дитячому харчуванні. Пароварочного апарати застосовуються для варіння на пару овочів, м'яса, риби при приготуванні різних кулінарних виробів, а також, для розігріву готових кулінарних виробів.

Рис.10.9 Схема пароварочного апарату

Пароварочного апарати складаються з декількох робочих камер 1 (рис.10.9), всередині яких по напрямних встановлюються касети, листи, а частіше - функціональні гастроемкости з продуктами. Функціональні ємності можуть бути перфорованими 2 (для кращого контакту продуктів з парою) і неперфорованими 3. Перфоровані ємності використовують для варіння овочів, а також м'ясних і рибних рубаних напівфабрикатів - сосисок, сардельок, котлет і т.д. Для варіння м'яса і яєць застосовують ємності із суцільним дном. Їх зазвичай встановлюють у верхній частині виручених камер. Рибу і рибне філе варять як в перфорованих, так і в суцільних гастроємності. Для генерації пара використовується парогенератор безперервної дії 4, який підключений до трубопроводу холодної води 5. Для захисту від сухого ходу і контролю за рівнем води використовують реле тиску 6. Пар в робочі камери надходить по паровому трубопроводу 7 і борботеру 8. Що утворюється конденсат видаляється в каналізацію по трубопроводу 9. Він же використовується і для зливу води з парогенератора. Управління апаратом здійснюється за допомогою індивідуальних для кожної камери пультів управління 10. На пульті є органи регулювання потужності ТЕНів, подачі пара, сигнальні лампи і ін.

Необхідно відзначити, що, незважаючи на ефективність варіння на пару, останнім часом вітчизняні виробники практично повністю припинили випуск парових шаф і апаратів для підприємств харчування. Виняток становлять найпростіші апарати настільного виконання типу мантоварок, мають невеликі розміри варильної камери і, отже, низьку продуктивність. Це можна пояснити появою таких нових груп теплового обладнання, як пароконвектомати, які дозволяють виробляти багато видів теплової обробки, в тому числі, і варіння на пару. Разом з тим, світові виробники як і раніше випускають спеціалізоване пароварочне обладнання, яке користується попитом. Особливістю сучасних виручених апаратів є те, що вони дозволяють регулювати температуру пара в діапазоні 60-1150 С за рахунок зміни тиску в паровому трубопроводі і таким чином підбирати найбільш оптимальні режими теплової обробки.

9. Додаткова література

1. Дорохін В.О.,  Герман Н.В.,  Шеляков О.П.Теплове обладнання підприємств харчування : підручник.  Полтава : РВВПУСКУ, 2004. 583с.

2.  Кащенко В.Ф., Кащенко Р.В.  Оборудование предприятий общественного питания.  Москва: Альфа-М: ИНФРА-М, 2009.  416 с. 

3. Конвісер  І.О.,  Бублик Г.А.,  Паригіна Т.Б.,  Григор'єв Ю.М. Устаткування закладів ресторанного господарства.  Київ: КНТЕУ,  2005.  566 с. 

4. Ботов М.И. ,  Елхина В.Д., Голованов О.М.  Тепловое и механическое оборудование предприятий общественного питания. Москва: Издательский центр "Академия", 2006.  464 с.