Глава 9. Аппараты инфракрасного и сверхвысокочастотного нагрева

9.1. Аппараты инфракрасного нагрева

9.1.1. Характеристика и устройство ик-аппаратов

Аппараты инфракрасного нагрева обычно представляют собой теплоизолированную негерметичную, в некоторых случаях открытую, рабочую камеру, обогреваемую инфракрасными излучателями, размещенными в отражателях. Кулинарные полуфабрикаты размещаются в рабочей камере неподвижно на металлических сетках или перемещаются на шампуре, вертеле или в металлических корзинах. При этом учитывается прямолинейность распространения излучения. В связи с этим взаиморасположение излучателей и обрабатываемого изделия предпочтительно такое, при котором лучистый поток нормален поверхности продукта.

На предприятиях общественного питания находится большое количество разных аппаратов ИК-нагрева. По принципу действия они подразделяются на аппараты периодического и непрерывного действия, по источникам ИК-излучения — на электрические, газовые и твердотопливные.

Аппараты ИК-нагрева с закрытой рабочей камерой называют грилями. Обычно в них имеется возможность перемещения изделия в процессе тепловой кулинарной обработки. По устройству для перемещения изделия эти аппараты подразделяются на карусельные и шампурные. Кроме того, производится большое количество специализированных аппаратов, например гриль шаурма, который имеет открытую рабочую камеру с вертикальным вращением мясных изделий при тепловой кулинарной обработке; тостеры для разогрева пиццы, бутербродов, гамбургеров и других готовых блюд на неподвижной решетке и др. Кроме того, ИК-нагрев довольно часто используется в сочетании с другими видами нагрева. Чаще всего используется конвективный теплообмен, доля которого в тепловом балансе некоторых аппаратов может превышать 50 %.

Достаточно эффективно сочетание ИК- и СВЧ-нагрева. Так как продукт после СВЧ-обработки по своим характеристикам близок к вареному, то ИК-облучением можно придать ему качества жареного или запеченного изделия. При этом возможно чередование периодов этих видов обработки.

Электрические ИК-излучатели размещаются в рабочей камере в отражателях таким образом, чтобы по поверхности обрабатываемых изделий создавался максимальный и равномерно распределенный лучистый поток и обеспечивался оптимальный режим тепловой кулинарной обработки.

«Светлые» электрические ИК-излучатели не обладают стойкостью к термоударам, поэтому при попадании на их раскаленную поверхность образующегося в процессе жарки сока или жира выходят из строя. По этой причине их размещают обычно в верхней части рабочей камеры, чтобы стекающий из изделия сок и жир не попадал на них.

При нагреве изделия ИК-лучами сверху выделяющийся в значительных количествах (особенно из мясных изделий) сок и частично жир перетекают на нижнюю поверхность изделия, где нагрев отсутствует, и сливаются в поддон. При этом у изделий наблюдаются значительные потери минеральных и питательных веществ. Кроме того, верхняя часть изделия сильно обезвоживается, что значительно снижает качество готовых изделий. Чтобы этого не происходило, изделия необходимо часто переворачивать или придавать им вращательное движение в процессе тепловой кулинарной обработки.

При вращательном движении изделия выделяющийся в процессе ИК-нагрева сок и жир равномерно распределяются по поверхности, а излишняя влага испаряется, и в поддон практически ничего не попадает.

Кроме того, при вращательном движении изделия в процессе тепловой кулинарной обработки обеспечивается циклический, практически идеальный равномерный его нагрев. Соответственно качество готовых изделий при их вращении будет значительно выше, чем при их неподвижном состоянии в процессе тепловой кулинарной обработки.

При нагреве изделия ИК-лучами снизу выделяющийся из его нижней части сок подвергается интенсивному нагреву. При этом из него испаряется вода, а практически все минеральные и питательные вещества остаются в изделии. Такой вид нагрева обычно используется в ИК-аппаратах на твердом топливе.

В качестве примера далее рассматриваются принципиальные конструктивные схемы типовых аппаратов ИК-нагрева.

Электрический гриль (рис. 9.1, а) предназначен для приготовления разных мясных, рыбных изделий и птицы в ИК-лучах и представляет собой многофункциональное устройство, позволяющее осуществлять тепловую кулинарную обработку мелкокусковых полуфабрикатов на шампуре, крупнокусковых — на вертеле, порционных — на металлической решетке.

Рис. 9.1. Электрический гриль: а - конструктивная схема: 1 - приводная муфта вертела; 2 - кожух; 3 - рабочая камера; 4 — шпажка; 5 — штырь-ограничитель; 6 — вертел; 7 — вилка; 8 — выключатель электродвигателя (тумблер); 9 — ручка переключателя; 10 — отражатель; 11 — решетка; 12 — инфракрасный излучатель; 13 — дверца; 14 — поддон; 15 — ножка; 16 — крестовина; 17 — направляющие; б — принципиальная электрическая схема: U1P1 — разъем (гриль, шнур); ШР2 — разъем (вилка шнура, розетка сети); ВК — выключатель; S — переключатель; М — электродвигатель; El; E2 — инфракрасные излучатели

Электрогриль состоит из рабочей (жарочной) камеры и отделения, в котором смонтированы электродвигатель с редуктором и приборы управления (см. рис. 9.1, а).

Жарочная камера закрывается откидной дверцей из теплостойкого стекла, которая в закрытом положении фиксируется на штырях-ограничителях, расположенных на боковых сторонах камеры. Благодаря прозрачной дверце обеспечивается наблюдение за процессом приготовления жареного изделия.

В верхней части камеры укреплены отражатель и два ИК-излучателя, представляющих собой нихромовую спираль в кварцевой трубке, закрытой с торцов керамическими изоляторами. В нижней части камеры расположен поддон для сбора сока и жира, выделяющихся из продукта. Гриль установлен на пластмассовых ножках, имеющих направляющие пазы для задвигания откидной дверцы под дно гриля.

В левой боковой стенке камеры расположена приводная муфта с квадратным отверстием, в которое вставляется передний конец вертела. Задний конец вертела устанавливается через продольный паз в правой стенке и опирается на скобу одной из кольцевых канавок. Кроме того, обе боковые стенки имеют верхние и нижние направляющие, на которые может быть установлена жарочная решетка.

На передней панели отделения электроприборов расположены ручки переключателя электронагревателей и выключателя электродвигателя. Грили большой производительности обычно оснащены дополнительно таймером. На задней стенке гриля имеется гнездо штепсельного разъема для подключения соединительного шнура.

Печь шашлычная ШР-2 (рис. 9.2) состоит из рабочей камеры, работающей на твердом топливе, вытяжного зонда, зольниковой камеры, шкафа для хранения топлива и механизма привода шпажек.

Корпус печи сварен из стальных уголков, облицованных снаружи эмалированными листами. Рабочая камера (топка) изготовлена из огнеупорного кирпича и имеет две зоны. Топливо сжигается в первой зоне до образования равномерно горящих углей, которые затем перемещаются во вторую зону под вращающиеся шпажки. Для жарки шашлыков используется уголь твердых пород дерева. Над рабочей камерой расположен вытяжной зонд, который через патрубок для отвода продуктов сгорания соединяется с дымоходом. Под зоной сжигания топлива расположена зольниковая камера с зольником.

Рис. 9.2. Шашлычная печь ШР-2: 1 — патрубок для отвода продуктов сгорания; 2 — петля; 3 — откидная крышка; 4 - тумблер; 5 - дверца зольника; 6 - дверца шкафа; 7 - облицовка; 8 - вытяжной зонд; 9 - шпажки; 10 — зольниковая камера; 11 — электродвигатель; 12 — редуктор; 13 — цепь; 14 — звездочка; 15 — опора для оси звездочки; 16 - рабочая камера (топка); 17 - колосниковая решетка; 18 - зольник; 19 - магнитный пускатель; 20 — болт заземления; 21 — шкаф для хранения запаса топлива; 22 — огнеупорный кирпич

Раскаленные угли температурой 500...800°С являются в данном случае ИК-излучателями, лучистая энергия от которых передается продукту. Выделяющийся при тепловой кулинарной обработке шашлыка в незначительных количествах жир и сок попадают на угли и сгорают. Образующиеся при этом ароматические вещества в смеси с дымом от углей адсорбируются продуктом, придавая ему своеобразный вкус и запах.

Шпажки приводятся во вращение электродвигателем с редуктором через цепную передачу. С задней стороны печи расположена опора для звездочек цепной передачи, насаженных на оси, которые со стороны рабочей камеры имеют прорези, куда вставляются шпажки при жарке шашлыков. Между собой звездочки шпажек соединены цепью. Электродвигатель включается с помощью магнитного пускателя и тумблера.

Электрический гриль шаурма (рис. 9.3) предназначен для жарки мяса на вертеле и приготовления мясного блюда — шаурмы — инфракрасными лучами.

Гриль состоит из сварного корпуса (см. рис. 9.3, а), который выполнен из листовой, обычно нержавеющей, стали, ИК-излу-чателей (ТЭНов), отражателя, шампура-вертела с приводом для его вращения и аппаратуры управления. Некоторые грили шаурма, обычно малой производительности, не имеют электрического привода и вращение вертела-шампура в процессе тепловой кулинарной обработки в них осуществляется вручную.

Полированный отражатель имеет форму дуги с центром в оси вращения вертела-шампура и размещен по всей высоте зоны обработки изделия. На отражателе крепят ТЭНы. Их количество и форма у разных грилей различна в зависимости от мощности гриля и фирмы-производителя. В грилях шаурма на газовом обогреве вместо ТЭНов по центру отражателя устанавливаются инфракрасные газовые горелки.

Рис. 9.3. Гриль шаурма: а — конструктивная схема: / — электропривод с редуктором; 2 — экранирующий лист; 3 — ручка выключателя; 4 — крепеж ТЭНов; 5 — ТЭН; 6 — кнопки управления; 7— поддон; 8 — шампур-вертел; 9 — корпус; 10 — отражатель; б — принципиальная электрическая схема: Q — пакетный или кулачковый выключатель; F — плавкий предохранитель; ВК1...ВК4 — кнопки включения; К1...К4 — контакторы; Н1...Н4— сигнальные лампы; РТ — нагревательные элементы теплового реле; РТ1 — контакт теплового реле; Е1...ЕЗ — ТЭНы; М — электродвигатель

9.2. Аппараты сверхвысокочастотного нагрева