Solugn

Konsumtionen av värme för matlagning är alltid närvarande, oavsett befolkningens klimatförhållanden och ekonomiska kapacitet (ingen äter rå potatis eller spannmål).

Värmeförbrukning beror på många faktorer: demografisk (antal medlemmar och familjesammansättning, kost och kost, med hänsyn till nationella traditioner); organisatoriska (tillhandahållande av cateringföretag, en ökning av användningen av halvfabrikat i hemmåltider); på landsbygden finns det höga kostnader för foderberedning. Och också tekniskt: införandet av nya förbättrade enheter som säkerställer en jämn fördelning av värmeflödet och upprätthåller ett optimalt läge i kokningsprocessen, införandet av diskar med speciella beläggningar. Dessutom beror mängden förbrukad el till stor del på kulturen för konsumtion och beredning av produkter: det finns betydande skillnader mellan länder och regioner..

I Nordamerika, Europa, Australien, Nya Zeeland är de viktigaste kokanordningarna ugnar, spisar och mikrovågor. Spiskåpor och små köksapparater – kaffebryggare, kompakta brödugnar och andra – kan också konsumera mycket energi. Riskokare används ofta i Japan och andra asiatiska länder. Det mesta av energin i matlagningen ägnas åt att värma upp den. En liten mängd används för att tina fryst mat. När det gäller energitypen förbrukas lite elektricitet för matlagning, huvudsakligen används naturgas eller kondenserad petroleumgas, inklusive i OSS-länderna.

I början av 80-talet. XX-talet i Kina var effektiviteten (effektiviteten) av vedeldade spisar cirka 10%. Ett effektivitetsförbättringsprogram antogs: först upp till 20% och sedan upp till 30%. Således i slutet av 90-talet. mer än 180 miljoner av dessa spisar installerades i Kina i hushåll (90% av det totala antalet hushåll på landsbygden i Kina).

Tillagningsprocessen och den otydligt kopplade varmvattenförsörjningen för inhemska konsumenter kräver betydande mängder energi (tabell 1).

Tabell 1 – Årliga standarder för efterfrågan på värmeenergi för kommunala konsumenter, tusen kcal / person • år

Uppvärmning av livsmedel säkerställer bland annat genomförandet av sanitära och hygieniska åtgärder – vid uppvärmning över 80 ° C förstörs mikroorganismerna i dem. Denna omständighet är mycket viktig, eftersom det i den överväldigande majoriteten av alla livsmedelsråvaror, både vegetabiliskt och animaliskt ursprung, ympas med olika mikroorganismer, bland vilka det finns många skadliga och patogena.

Och den andra saken. Det är allmänt känt att kokningssystemet efter kokning är av stor vikt för att förbättra kvaliteten på kulinariska produkter. Våldsam kokning påverkar i de flesta fall negativt matens kvalitet: buljonger blir grumliga, produkter deformeras, förluster av aromatiska ämnen och vitaminer ökar, etc. Gröt, pasta, såser ska kokas vid en temperatur av 85 – 90 ° C, fisk, fjäderfä, kött – vid 85 – 95 ° C.

Genom att ändra den traditionella tillagningsmetoden (om den tillagas i en solugn enligt schemat i figur 1) kan förlusten av råvaror minskas avsevärt. Således är den tillåtna nivån på köttmassaförlust under konventionell tillagning 35-40%. Genom att koka vid temperaturer under kokpunkten (85 – 90 ° C) och öka processens varaktighet med 5 – 7 gånger kan dessa förluster reduceras till 10 – 15%, dvs med 2,3 – 4 gånger, vilket ger betydande resursbesparing.

I de flesta fall når produkten oftast kulinarisk beredskap när det centrala lagret värms upp till en viss temperatur – pastöriseringstemperatur, till exempel för kött och fisk 75 – 80 ° C, konfekt 98 ° C, och så vidare. I vissa fall är detta tillstånd emellertid endast nödvändigt, men inte tillräckligt, eftersom fullständig kulinarisk beredskap är möjlig efter den nödvändiga hålltiden..

Den totala tillagningstiden beror på flerstegs tillagningstekniken och är olika tid (tabell 2)

Tabell 2 – Tillagningstid

Konventionell teknik för matlagning av spannmål och stekning av olika produkter

Koka gröt under omrörning tills spannmålen absorberar all fukt (när man smälter smula och viskös gröt) eller förtjockas (när man kokar flytande gröt). Därefter jämnas ytan ut, värmningen reduceras, pannan stängs med ett lock och gröt bringas till beredskap (indunstas) vid en temperatur av 90 – 95 ° C..

Koktiden (avdunstning) av bovete gröt från en snabbkokande kärna är 1 timme, från rostade spannmål – 1,5 – 2, från kokt spannmål – 4,5 timmar. Risgröt avdunstas i ungefär 1 timme, vetegröt 1,5, pärlkorn – 2 -3 timmar.

Gelatiniseringstemperatur för stärkelsekorn – förstörelse av den ursprungliga strukturen hos stärkelsekorn under tillagningen åtföljs av svullnad. Gelatineringstemperaturen för potatisstärkelse sker vid 55 – 65 ° C, vete – vid 60 – 80, majs – vid 60 – 71, ris – vid 70 – 80 ° C. Vid stekning på uppvärmda ytor är temperaturen på produktens yta vid slutet av stekprocessen 135 ° C (bildningen av en dehydratiserad skorpa) och i produktens centrum är den 80 – 85 ° C. Denna tillagningsmetod kallas stekning med låg fetthalt. Vid stekning av fett (djupt fett) nedsänks produkten helt i fett uppvärmt till 160 – 180 ° C. Samtidigt är temperaturen på produktens yta i slutet av processen, som vid stekning med en liten mängd fett, 135 ° С, i centrum av produkten – 80–85 ° С.

Med hänsyn till komplexiteten i den kvantitativa bedömningen av energiförbrukning för matlagning, dess obetydliga andel av den totala värmeförbrukningen för termiska processer, till exempel en vardagsliv för en decentraliserad konsument (cirka 6 – 8%), är det möjligt och nödvändigt att överföra detta område med värmeförbrukning under sommaren till sfären ansvar för förnybar energi.

Figur 1 visar ett diagram över en solugn för matlagning av mat, utvecklad av Design Bureau of Alternative Energy ”VODOMET” (Omsk).

Bild 1 – Schema för en solugn för matlagning av mat
1 – solstrålning; 2 – solsaltdamm; 3 – ugnkropp (skal); 4 – byggnadens reflekterande yta; 5 – kittel (behållare) för matlagning av mat

Värmen från direkt och reflekterad från ytan 4 solstrålning 1 ackumulerad av solsaltdammet 2 säkerställer att temperaturen i den hålls nära temperaturen i bottenlagret. Som framgår av diagrammet, i ugnen 3, kan temperaturen med hög värmeledningsförmåga hos väggarna vara nära temperaturen för saltlösningen i solsaltdammet 2 – 85 – 95 ° C. Ugnen 3 kan vara antingen individuellt eller alla tillsammans 5 pannor med olika produkter, börjar med buljonger och slutar med kompott (för en beskrivning av solsaltdammet, se författarens monografi: Osadchy G.B. Solenergi, dess derivat och teknik för deras användning (Introduktion till förnybar energi) / G.B. Osadchith. Omsk: IPK Maksheeva E.A., 2010.572 s..).

Naturligtvis för en solugn bör deras egen teknik för matlagning av olika rätter utvecklas, baserat på det faktum att temperaturen i ugnen i de flesta fall inte når 100 ° C, vilket innebär att tillagningstiden kommer att öka. Till exempel för att förbereda frukost måste köttkålen läggas i ugnen sent på kvällen, varefter tillagning sker hela natten utan mänsklig ingripande. I en sådan ugn finns det ingen fara att gröt, pasta eller fisk brinner eller inte kokar..

Solugnen kan vara en del av värmeutrustningen på ett sommarkafé, matsal eller restaurang, figur 2.

Figur 2 (sektion längs A – A i figur 1) – Schema för ett sommarkafé fäst vid sidan av solugnen för matlagning av mat
1 – solsaltdamm, 2 – ugnkropp (skal), 3 – panna, 4 – bain-marie, 5 – distributionstabell, 6 – matintagsrum på ett sommarkafé (sommarkantin för ett barns hälsocamp, en restaurang med sommarbad)

Denna arkitektur (layout) för ett handels- eller offentlig restaurangföretag gör att du kan ha betydande lager av färdiga rätter av olika sortiment, dessutom som inte har tappat sin smak, värmt upp oavsett tid på dagen och antalet besökare. När allt kommer omkring är det känt att när kokta stärkelseinnehållande produkter kyls, minskar mängden löslig amylos i dem till följd av retrograd (utfällning). I detta fall åldras stärkelsegelé (syneres), produkterna blir inaktuella. Åldringsgraden beror på typen av produkter, deras fuktighet och lagringstemperatur. Ju högre fuktighet skålen, den kulinariska produkten, desto intensivare minskar mängden vattenlösliga ämnen i den. Det snabbaste åldrandet sker i hirsgröt, långsammare, gryn och bovete. Temperaturökningen bromsar den retrograderade processen. Därför kommer rätter från spannmål och pasta, som lagras i 4 bain-marie med en temperatur av 70 – 80 С, att ha goda organoleptiska egenskaper inom 4 timmar. Om du lägger fisk, potatis, gröt, etc. i den föreslagna ugnen på kvällen, är morgonen frukosten klar – inklusive varmt vatten för te, kaffe (i kylaren är vattentemperaturen 95? C).

Solugnen kan användas för att extrahera (smälta) fett från ätbart ben – hur lång tid tar det? 10 timmar, för att förbereda foder för husdjur och fåglar.

Vattnet som har genomgått värmebehandling i ett rör som ligger längs botten av solsaltdammet 1 kommer att pastöriseras, det vill säga en i vilken patogena bakterier förstörs, och den vitala aktiviteten hos andra mikroorganismer undertrycks betydligt. Som du vet bestäms pastöriseringseffekten av upphettningstemperaturen och varaktigheten på vattenhållningen vid denna temperatur. Minsta pastöriseringstemperatur är 63 ° C, och hållningen vid denna temperatur bör vara minst 60 minuter. I praktiken uppnås pastöriseringseffekten när vatten upphettas till en temperatur av minst 80 ° C och hålls under 15 – 20 s..

Vatten som utsätts för pastörisering är avsett för tvätt av disk, bestick, enheter och delar av livsmedelsutrustning.

Solugnen kan också användas både för många typer av produktionsaktiviteter och för att servera ett stort flöde av semesterfirare, resenärer, särskilt eftersom deras huvudsakliga flöde alltid är på sommaren..

För att tillfredsställa gourmets aptit, som som regel är överflöd bland semesterfirare, inte med tomma plånböcker, kan heliomeren användas för att torka, laga och röka kokta, kokta, rökt och halvrökt korv, korv, små korv, grisrökade produkter och fiskprodukter

Solugnen låter dig tillhandahålla ett av de viktigaste stadierna i den tekniska processen för produktion av korv, konserver, kött och fiskprodukter – värmebehandling (tabell 3).

Tabell 3 – Teknologiska operationer för värmebehandling av korv och rökt kött

Som du kan se från tabell 3, är solenergi som ackumuleras i solsaltdammet, som vissa andra, lämplig för de mest känsliga åtgärderna för att förbereda gourmeträtter..

Fördelarna med att förbereda gourmeträtter är uppenbara, eftersom kostnaden för rökt fisk i detaljhandeln är två gånger högre än färskt.

Temperaturen i arbetsmiljön för kallrökning är 20 – 45 och för varmrökning 60 – 150 ° C, vilket tillåter rökning också med energin från ett solsaltdamm.

Rätt tid värmebehandling (pastörisering), där patogen mikroflora förstörs under påverkan av hög temperatur, hjälper till att förhindra förstöring av produkter, öka deras hållbarhet. Solugnen kan användas för att placera kräm-mogna bad, där grädden värms upp till temperaturen för att riva den till smör. I solugnen (kammaren) är det möjligt att utföra vakuumtorkning i produktionen av djurfoder (kött och ben, kött, blod och benmjöl) och tekniska fetter med torr metod.

Volymerna av produkter – mjölk, öl, vin och andra – som ska pastöriseras är enorma. Effektiviteten för pastörisering av mejeriprodukter vid en temperatur av 76 ± 2 ° C är 98,3 – 99,5% och vid 82 ± 2 ° C – 99,6 – 99,8%.

Att laga mat och djurfoder kommer att likna driften av moderna tvättmaskiner, när det viktigaste är att ladda vanliga saker (och, för matlagning, de nödvändiga halvfabrikaten), och sedan händer allt i automatiskt läge.

Användning av solvärmaren i de södra regionerna

Vid oljefabrikerna i Uzbekistan erhålls mjöl som en sekundärprodukt vid bearbetning av bomullsfrön, som säljs som ett koncentrerat foder, eftersom det innehåller mer än 40% råprotein.

Bomullsmjöl bör inte innehålla mer än 0,02% fri gossypol. Annars, när matning av djur, kan måltid leda till förgiftning, eftersom gossypol är ett cell-, kärl- och nervgift som orsakar inflammatoriska processer i vävnader. Detta toxin påverkar hjärtat, levern, njurarna, orsakar blödningar och infiltrerar i de drabbade organen. Bomullsmjöl rekommenderas att inkluderas i foderrationerna för mjölkkor, nötkreatur och får i begränsad omfattning. Det är problematiskt att använda måltid i foder till svin, som, liksom fjäderfä, är känsliga för de giftiga manifestationerna av gossypol. För att förbättra foderrationerna från husdjur och fjäderfä behöver djuruppfödare måltid med ett lågt innehåll av gratis gossypol (upp till 0,01%) och fiber (upp till 15%). Tidigare erhölls en sådan måltid under de industriella förhållandena i Kokand MZhK på basis av låg temperatur-stekning av grovmalt bomullsfrömjöl vid 75 – 80 ° C och bearbetning av massan med användning av förtrycksextraheringsmetoden. Men samtidigt försämrade företagets tekniska och ekonomiska indikatorer på grund av ytterligare energiförbrukning.

För stekning av måltiden, utan att försämra företagens prestanda, är det följaktligen möjligt att använda en stor ugn för kokande bomullsmjöl, utrustad med lämplig mekanisering för att steka måltiden.

Den utbredda användningen av solugnar i Ryssland kommer att avsevärt minska onödig bränsleförbrukning, förbättra miljösituationen, öka energisäkerheten för befolkningen, rekreationsindustrin och verktyg och öka deras energisuveränitet.