Глава 13 оборудование для варки, обжаривания и запекания

Варка, бланширование, запекание и обжаривание — это про­цессы тепловой обработки, связанные с нагревом гидробионтовдо заданной температуры с голью доведения сырья до состояния ку­линарной готовности

Варку применяют при производстве рыбных консервов, кули­нарных изделий, кормовых и технических продуктов, переработке ракообразных, готовоногих моллюсков, иглокожих. Водоросли варят в слабощелочных ра-.твора.х. В результате коагуляции белков и нарушения целостности клеток в процессе варки из мяса рыбы выделяются жир и бульон, содержащий азотистые водораствори­мые вещества и соли

Гидробионты варяг при температуре теплоносителя 100... 120 °С в пресной и морской воде. У..Л%-ном водном растворе NaCl, ще­лочном водном растворе, растительном масле, а также водяным паром прямым или непрямым контактом, смесью насыщенного водяного пара и воздуха. Наибольшее распространение получила варка в воле или в З...-V'i-ном водном растворе NaCl.

Обжаривание используйч при производстве рыбных консервов и кулинарных изделий. Рыбу обжаривают в растительном масле при температуре более 140 С При обжаривании мясо рыбы теря­ет влагу и впитывает растигольное масло. Мясо тощих рыб впиты­вает 7...9, а жирных — З...⁴ % растительного масла к массе сырых кусков. При обжаривании в хмеле температурой 170 °С в течение 10 мин потери массы соспгдяют IS 96.

Запекание применяют при производстве кулинарных изделий. В процессе запекания рыбы ее нагревают горячим воздухом или инфракрасными лучами при температуре 140...190 °С. Прогрев мяса рыбы сопровождается коагуляцией мышечных белков и час­тичным гидролизом белков соединительной ткани. По сравнению с бланшированием при запекании интенсивнее протекают про­цессы гидролиза и окисления жира.

13.1. ВАРОЧНЫЕ АППАРАТЫ И БЛАНШИРОВАТЕЛИ

Для варки и бланширования гидробионтов применяют обору­дование периодического действия — котлы, ванны, бланширователи, камеры непрерывного действия — бланширователи, варильники, крабоварки, термокоагуляторы.

Для варки гидробионтов в воде, приготовления маринадов, си­ропов, заливок, подогрева бульонов используют котлы различной честимости с загрузкой и выгрузкой вручную и специальными .устройствами, с опрокидывающимся и неопрокидывающимся резервуаром.

Котлы в зависимости от способа нагрева бывают па­ровые и электрические; по расположению — горизонтальные и вертикальные; по исполне­нию — открытые и вакуумные; по форме резервуара — цилиндри­ческой, прямоугольной, сферической или сложной формы; по конструкции с паровой рубашкой (двутельные) и без нее; по нали­чию перемешивающих устройств — с мешалками и без мешалок.

Котел с опрокидывающимся резервуаром (рис. 13.1) и рубашкой опирается через цапфы, лежащие в подшипниках, на стойки. Об­щая вместимость резервуара котла 0,6 м³. К цапфам подсоединены трубы для подвода пара в рубашку и отвода конденсата, поступаю­щего по трубе. Давление пара в рубашке 0,05 МПа. На цапфу на­дето червячное колесо, вращением которого при помощи махови­ка и червяка опрокидывают резервуар.

Котел жиротопный вертикальный (рис. 13.2) применяют для производства полуфабриката медицинского жира из печени рыб тресковых видов и внутренностей морского окуня.

Сырье загружают в котел вместимостью 0,43 м' через верх­нюю горловину и подают в него пар давлением 0.05 МПа (рас­ход 0,01 кг/с). Жир вытапливают при дальнейшем увеличении по­дачи пара. По окончании вытапливания подачу пара прекращают и массе дают отстояться, чтобы отделить жир, воду, граксу.

После отстоя жир сливают сначала через верхний жировой кла­пан 3, а после понижения уровня жира — через клапан 2. Слив производят через фильтр в цистерну. По окончании слива подают пар для вторичной вытопки оставшеюся продукта. Полученный после вторичного вытапливания и отстоя жир сливают через жи­ровые клапаны. Граксу, оставшуюся после вытапливания, удаляют через клапан /. Производительность котла 1,2т/сут, габаритные размеры 1060x952 х 1715 мм, масса 435 кг.

Вакуумные котлы различаются между собой размерами, устрой­ством поверхности нагрева, конструкцией привода и частотой вращения мешалки. Для обработки сырья применяют горизон­тальные котлы с нагревом различных частей аппарата: цилиндри­ческой части (боковой обогрев); цилиндрической части и обоих днищ (полный обогрев); цилиндрической части, полого вала и ло­пастей мешалки; цилиндрической части, днищ, полого вала и ло­пастей мешалки.

Котел вакуумный горизонтальный (рис. 13.3, а) представляет со­бой цилиндрический горизонтально установленный сосуд вмести­мостью 4,6 м³ с рубашкой. Площадь поверхности нагрева котла 17,2 м². В верхней части корпуса котла находится загрузочная гор­ловина. Два патрубка 5 для подвода пара, трубка для выпуска воз­духа, штуцера для подсоединения предохранительного клапана расположены в верхней части рубашки корпуса котла. Внутри корпуса котла вращается лопастная мешалка с частотой 0,7 с^-1.

Для слива бульона служит механизм, состоящий из пробкового крана, иглы и электропривода, закрепленных на подвижной раме. В нижней части котла приварены патрубки 9, 10 для отвода кон­денсата. Установленная мощность электропривода котла 40 кВт, габаритные размеры 6455 х 6438 х 3660 мм, масса 10 800 кг.

Котел вакуумный вертика,чьный (рис. 13.3, 6) вместимостью 0,6 м³ состоит из корпуса, паровой рубашки, мешалки с приводом и ловушки. Корпус представляет собой цилиндрическую емкость со сферическим днищем, которая вместе с приваренной к ней рубашкой башкой образует паровую камеру. Рабочее давление пара в рубашке 0,3 МПа.

Продукт нагревается в корпусе аппарата через паровую рубаш­ку. Для интенсификации процесса продукт перемешивают лопаст­ной мешалкой, вращающейся с частотой 0,78 с^-1. В нижней части днища аппарата находится патрубок для отвода конденсата. Аппа­рат разгружают через спускной патрубок.

Бланширователи классифицируют: по способу передачи тепло­ты — конвекционные, инфракрасные, ТВЧ, комбинированные, по конструкции — шкафные и туннельные, по степени механиза­ции — механизированные и немеханизированные. В бланширова-тели рыбу загружают в банках, в противнях или насыпью в специ­альных сетках. Они снабжены устройствами для транспортирова­ния рыбы. Движение транспортирующего органа в аппарате может быть горизонтальным, вертикальным или комбинирован­ным. Банки с рыбой при обработке могут находиться в положении дном вверх или дном вниз. В последнем случае для удаления выде­лившегося бульона банки опрокидывают и выдерживают на ре­шетках или сетчатом сливном конвейере.

Бланширователь судовой (рис. 13.4, а) состоит из каркаса, конвей­еров загрузки и выгрузки, распределителя пара, технологического конвейера с банконосителями Z-образной формы (рис. 13.4, б), вентиляционной установки.

Банки № 3 с рыбой подаются на загрузочный конвейер и в мо­мент подхода раскрытого банконосителя загружаются на его при­емную поверхность. При переходе банки с продуктом на горизон­тальный участок технологического конвейера банконосители за­нимают вертикальное положение, становятся параллельно друг другу, и банки с рыбой из положения «донышком вниз» переходят в положение «на боку». В таком положении банки с продуктом проходят зону проваривания. Температура бланширования 95...98°С.

Далее на звездочке натяжного вала банки с рыбой поворачива­ются на 180°, постепенно переходя из вертикального положения через горизонтальное («донышком вверх») опять в вертикальное; при этом сливается бульон, выделяющийся по мере прогревания рыбы паром. Расход пара 520 кг/ч при давлении 0,6 МПа. Измене­ние положения банки с рыбой при бланшировании обусловлено необходимостью удаления выделившегося из продукта бульона. Это обязательное требование технологии производства бланширо­ванных рыбных консервов.

Затем банки с рыбой поступают в зону подсушки нагретым воз­духом температурой П5...120°С. В процессе прохождения через зону подсушки из рыбы уделяется необходимая часть влага, подсу­шивается поверхность и сливается оставшийся бульон. Общая про­должительность обработки паром и воздухом составляет 26...40 мин и зависит от вида обрабатываемого сырья. Производительность ап­парата 68...85 банок в минуту, установленная мощность электро­привода 3,7 кВт, габаритные размеры 4820 х 2720 х 1800 мм. масса 6000 кг.

В бланширователе (рис. 13.5) банки с рыбой по конвейеру по­ступают на технологический стол, примыкающий к аппарату, от­куда их вручную укладывают на поддон носителя. После этого их накрывают носителем и переворачивают. Поддон снимают, а но­ситель подают на стол загрузки.

На столе загрузки носитель навешивают на штанги цепи, и он поступает в камеру бланширования, где в течение 25 мин проис­ходит термическая обработка рыбы при температуре 100 °С г расходе пара 430 кг/ч. После бланширования носитель с рыбо!' поступает в камеру охлаждения, где интенсивно обдувается на ружным воздухом и охлаждается до 45...50°С. Прололжитель ность обработки рыбы в камере охлаждения 17 мин, расход воз духа 54 000 м³/ч.

Производительность аппарата по банке № 6 составляет 180 ба нок в минуту, установленная мощность электропривода 39.5 кВ габаритные размеры 13 300 х 2400 х 2200 мм, масса 8760 кг.

Шнековые варильники применяют при производстве кулинар ных, консервированных, кормовых и технических изделии. !! принципу работы шнековые варильники бывают непрерывно действия; по числу шнеков в аппарате — одно и многошнековые

Ванну заполняют на 70 % по высоте горячей водой, которая подогревается острым паром, выходящим из барботера. Добавление свежей воды и удаление бульона из ванны регулируют таким образом, чтобы концентра­ция сухих веществ в бульоне составляла 2.0...2,5 %. Это особенно важно при производстве консервов для детского питания. Варе­ное сырье после стекания бульона направляют на дальнейшую об­работку.

Термокоагулятор непрерывного действия (рис. 13.7) работает сле­дующим образом. Измельченный продукт температурой 10 ⁼С пода­ется насосом через патрубок 2 в корпус аппарата и перемешается шнеком в сторону выгрузки. Острый пар давлением 0.25...0.6 МПа, подаваемый в коллектор и распределяемый по форсункам, посту­пает непосредственно в продукт. Конденсируясь, пар нагревает сырье до 60...90°С в течении 15...40 с. причем нагрев происходит по всему объему продукта. Удельный расход пара 0.15 кг на 1 кг сырья. Одновременно осуществляется перемешивание. Установка форсунок с определенной ориентацией парораспределительных отверстий позволяет избежать попадания в них продукта и обеспе­чить его равномерный прогрев. Кроме этого форсунки препят­ствуют вращению продукта вместе со шнеком. Производитель ность аппарата 300 кг/ч. габаритные размеры 1200 х 800 х 1500 мм. масса 300 кг.

Трубчатые скребковые теплообменники с самоочищающейся по верхностью нагрева используют для термообработки сырья пр, производстве пюреобразных, гомогенизированных консервов д: детского питания, кормовой муки и др. В лих аппаратах продув обрабатывается при температуре до 95 С в течение 30...40 с. Arm раты такого типа бывают вертикальными и горизонтальными;

числу камер нагрева — олно- и многокамерными; по конструкции скребков — с жестко установленными и плавающими скребками: по виду применяемого привода — с электро- и гидроприводом.

Трубчатый скребковый теплообменник (рис. 13.8) для термообра­ботки рыбного сырья при производстве кормовой муки состоит из цилиндрической камеры нагрева с паровой рубашкой. Внутри ка­меры нагрева находится ротор со скребками (ножами), которые установлены подвижно на пальцах, приваренных к ротору. Такая конструкция скребков позволяет им при вращении ротора откло­няться к теплопередаюшей поверхности и снимать (счищать) с нее слой продукта. Скребки по конструкции бывают цельными и составными, металлическими и неметаллическими (из фтороплас­та и др.).

Продукт нагревается в кольцевом зазоре, образованном внут­ренней поверхностью камеры и ротором со скребками. Теплота передается продукту от теплоносителя, подаваемого в паровую ру­башку через теплопередаюшую поверхность камеры. Теплоноси­телем служит горячая вола или пар.

Загрузка и выгрузка продукта, а также вход и выход теплоноси­теля осуществляются по патрубкам. Аппарат установлен верти­кально на специальной стойке и прикреплен к стене.

Продукт, подлежащий обработке, насосом закачивается через патрубок загрузки в камеру нагрева. По мере прохождения по ка­мере нагрева он непрерывно перемешивается и удаляется

(счищается) с теплопередаюшей поверхности с помощью скребков. Из камеры продукт выходит нагретым до требуемой температуры.

Перед пуском аппарат полностью продувают воздухом. В конце рабочего цикла после выхода продукта пропускают воду, что сво­дит к минимуму его потери.

Площадь поверхности теплообмена таких аппаратов 0,28...0,85 м², производительность 350... 1100 кг/ч при нагреве от 5 до 95 °С, соответственно мощность установленных двигателей 3,7...7,5 кВт.

Крабоварку применяют для термообработки крабов. В непре­рывно движущиеся ковши (рис. 13.9) вручную загружают до 130 конечностей краба. Ковшовый конвейер движется с четырьмя скоростями от 0,01 до 0,02 м/с. Загруженные ковши направляются в варочный аппарат, на входе которого орошаются нагретой до 75 "С водой. Двигаясь на роликах по криволинейным направляю­щим, конвейер опускает ковши с крабовыми конечностями в ки­пящую морскую воду, которая непрерывно сменяется. Расход воды на варку 2,3 м³/ч при максимальном давлении в системе обо­грева 0,6 МП а.

В зависимости от скорости движения конвейера продолжи­тельность варки составляет 3.5...7 мин. Из варочного аппарата нижняя ветвь конвейера переносит ковши с вареными конечнос­тями в охладитель, в котором они орошаются холодной морской водой. Продолжительность охлаждения конечностей 0,8...1.6 мин. Расход воды на охлаждение 2.5 м³/ч при давлении в системе 0,3...0,4МПа.

Производительность крабоварки при продолжительности вар­ки 5,5 мин составляет 2900 кг/ч. установленная мощность элект­ропривода 0,7 кВт, габаритные размеры 7500 x24 000 x3958 мм, масса 6200 кг.

13.2. АППАРАТЫ ДЛЯ ОБЖАРИВАНИЯ И ЗАПЕКАНИЯ

Аппараты для обжаривания и запекания применяют при про­изводстве кулинарной продукции. К ним относятся обжарочные печи непрерывного действия и жарочные аппараты периодичес­кого действия, пекарные и жарочные шкафы, шкафы для произ­водства печеной рыбы, тушения овощей, электроплиты, электро­сковороды, фритюрницы и др.

Для обжаривания рыбы применяют печи различных конструк­ций. В зависимости от вида теплоносителя, соприкасающегося с продуктом, его обжаривают в масле, в потоке горячего воздуха с последующим погружением в масло и при воздействии инфра­красных лучей. По виду источника тепловой энергии, применяе­мой для нагрева масла, различают печи с огневым, паровым и электрическим обогревом. Наибольшее распространение получи­ли обжарочные печи, в которых рыбу обжаривают в слое расти­тельного масла, нагреваемого паром или электричеством при ат­мосферном давлении или под вакуумом.

В конструкциях обжарочных печей применяют три типа повер­хности нагрева: внешнюю, погружную и выносную. Внешнюю по­верхность используют в печах с огневым и электрическим нагре­вом, при этом обогревается днише ванны. Погружная поверхность нагрева находится непосредственно в ванне и полностью погруже­на в масло. Выносная поверхность нагрева характерна тем, что теплообменник вынесен из зоны обжаривания. В основном эксп­луатируют печи с погружными поверхностями для нагрева масла, но применяют и печи с внешними поверхностями нагрева.

Продукт может перемещаться в печи на сетчатом конвейере, приводном рольганге, перфорированных противнях, укладывае­мых, подвешиваемых или закрепляемых на цепном конвейере, в ковшах, являющихся элементом конструкции конвейера, в лот­ках, сетках, навешиваемых или закрепляемых на конвейерах раз­личной конструкции и сплошным слоем. Сетки могут быть съем­ными и несъемными, жестко связанными со звеньями цепи

Съемные сетки бывают подвесными или свободно стоящими на специальных носителях, шарнирно связанных с цепями.

Для характеристики обжарочных печей используют понятие сменяемости масла, которое оценивают коэффициентом сменяе­мости

Чем больше К_см, тем лучше сохраняется масло в печи. Масло в печь добавляют либо периодически, либо непрерывно. В паромас-ляных печах периодического действия к_см = 0,3...0,4, в механизи­рованных печах к_см = 0,5...0,6, в печах с электрообогревом к_см = 0,8... 1,8. Расход масла зависит от размеров рыбы, типа печи, способа обогрева, метода доливания масла. Качество масла при обжаривании улучшают путем повышения коэффициента его сме­няемости в печи, очистки от загрязнений во время работы и устра­нения пригорания органических веществ на поверхности греющих элементов печи.

Обжарочная печь (рис. 13.10) находит применение в консервном производстве. Ванна печи разделена на две секции, в каждой из ко­торых ступенчато расположены паровые нагревательные камеры. Масло в секциях располагается на водяных подушках. В ванне при работе находится 900 кг масла. Для устранения перегрева воды в подушках используют водяные охладители, которые смонтирова­ны под нагревательными камерами. В ванне установлены паровые барботеры для нагревания воды при подготовке печи к работе. Расход пара 135 кг/ч.

Подготовленное рыбное сырье загружают элеватором на кон­вейер, представляющий собой перфорированные Лотки. Площадь

зеркала масла в ванне х9м- Продолжительность обжаривания рыбы в печи 4... 16 мин.

При выгрузке из лотков жареная рыба проходит через электро­вибратор для снятия прилипших кусочков продукта. Водяные пары и газы, образующиеся при обработке рыбы, удаляют через вытяж­ной зонт, установленный на i ванной. Производительность печи 2000 кг/ч, габаритные размеры 12 750 x3100 x3050 мм, масса 10 500 кг.

Для запекания рыбы применяю! аппараты периодического — камерные печи -- и непрерывною действия — конвейерные печи, аппараты инфракрасной туинюи обработки и др.

Конвейерная ротационный н.-чь (рис. 13.11) периодического дей­ствия представляет собой терм-изолированную цилиндрическую ка­меру, закрепленную на опор»,. ^пыбу подают на люльки ротора, диски которого установлены на налу i соединены между собой стержнями, несущими люльки. Продукт запекают горячим воздухом.

Подсушка, обжарка и варка продукта в печи осуществляются последовательно. При этом продукт в лотках, установленных на люльках ротора, непрерывно перемешается в камере в потоке го­рячего воздуха. Частота враш/ния рот-фа 0,06 с""¹. Из камеры воз­дух по отсасывающим ьоздуховодам поступает в коллектор, откуда вентилятором засасывается и направляется на нагревательные элементы, а затем по промеж -/точному воздуховоду в центральный распределительный воздуховод и дальше к продукту. Для увлаж­нения среды используют водяной пар. Производительность печи

110 кг/ч, установленная мощность электропривода 43,55 кВт, за­нимаемая площадь 4,7 м². масса 2330 кг.

Аппарат для запекания рыбы лучевым способом с последующим охлаждением готовой продукции до 15 "С применяют в производ­стве кулинарных изделии. По конструкции аппарат (рис. 13.12) туннельного типа. Внутри туннеля установлен четырехъярусный конвейер. Между ярусами смонтированы кассеты с излучателями. которые обеспечивают различную плотность энергетического по­тока на продукт.

В аппарате различают четыре технологические зоны: загрузки, запекания, охлаждения и выгрузки продукта. В зоне загрузки рыбу вручную укладывают в носители конвейера на алюминиевые плас­тины с антиадгезионным покрытием (фторопластовая эмульсия) и направляют в секцию выпечки. Скорость движения конвейера 0,003...0,02 м/с. Рыба размером 450 х 190 x80 мм последовательно проходит через все зоны запекания, подвергаясь воздействию тем­ных и светлых излучателей. Продолжительность запекания рыбы 17...25 мин.

В зоне охлаждения над рыбой вентилятором продувается охлаж­денный воздух. Температура готовой продукции 15... 18 °С (в зависи­мости от вида и размеров рыбы). В зоне выгрузки готовую

продукцию снимают с конвейера вместе с пластинами. Производительность аппарата по сырой рыбе 150 кг/ч. установленная мощность электро­двигателя 127.2 кВт. гаоаршные размеры 9450 x2220 x2970 мм, масса 6570 кг.