Самое широкое распространение для обжарки овощей нашли обжарочные аппараты, в которых в качестве теплоносителя применяется насыщенный водяной пар, так называемые паромасляные обжарочные печи.
Автоматическая обжарочная паромасляная печь АПМП-1 (рис. 39) представляет собой частично автоматизированный агрегат, состоящий из загрузочно-дозирующего устройства, собственно печи и устройства для фильтрации и отстаивания масла, имеющих соответствующую коммуникацию и насос.
В качестве загрузочно-дозирующего устройства использован элеватор типа «Гусиная шея», ширина потока продукта в котором равна ширине полотна транспортера печи, благодаря чему продукт равномерно заполняет всю площадь транспортера. Высота падения продукта с элеватора на ленту печи около 300 мм. Элеватор имеет свой электропривод с регулируемой частотой вращения.
Рис. 39. Обжарочная печь АПМП-1: 1 - вытяжной кожух; 2 - теплоизолирующая обшивка; 3 - ванна; 4 - трехрядная поверхность нагрева; 5 - перегородка; 6 - двухрядная поверхность нагрева; 7 - охладитель; 8 - привод.
Лента транспортера в месте загрузки сырыми овощами движется горизонтально, затем опускается в ванну печи под углом 36° и движется через всю ванну вначале в первом отсеке, затем во втором, совершая путь в масле 5-5,5 м. Из ванны лента транспортера выходит также под углом примерно 36° и, огибая приводные звездочки, перемещается под ванной печи в корытообразном поддоне, в котором собирается стекающее с транспортера масло. На поворотных звездочках продукт выпадает из ковшей с высоты 200 мм и по лотку перемещается на передаточный транспортер или в охладитель. Полному удалению обжаренных кореньев, моркови и лука способствует вибратор, встряхивающий ковшевую ленту транспортера.
Плавное регулирование скорости движения ленты от 0,005 до 0,021 м/с достигается применением привода с магнитным усилителем типа МПУ-5-7. Следовательно, продолжительность обжаривания можно варьировать от 4 до 16 мин.
Для улавливания и удаления паров и газов, образующихся при обжарке овощей, а также угара масла, над ванной печи установлены два вытяжных кожуха принудительной вентиляции в виде конусных зонтов с вытяжными трубами диаметром около 500 мм.
За время перемещения в масле овощей через ванну протекает и завершается процесс обжарки, и продукт, выйдя из слоя масла, движется по наклонной части транспортера над стекателем масла (с продукта и ленты транспортера). Затем обжаренный продукт при повороте ленты выгружается на лоток печи, а лента перемещается под ванной печи к загрузочному концу на загрузку.
В печи АПМП-1 предусмотрена возможность автоматического регулирования продолжительности обжарки сырья в зависимости от средней температуры масла, что позволяет достичь заданного процента ужарки, так как между этими величинами существует определенная взаимосвязь.
Смену воды в «водяной подушке» проводят 1-2 раза в сутки, многократно выпуская воду с осевшими в ней частицами продукта, не выгружая масла (при спуске воды нельзя допускать оголения поверхности нагрева). Санитарную обработку печи проводят один раз в неделю кипящим 2%-ным раствором каустической соды в течение 40 мин с последующим ополаскиванием чистой водой из шланга.
После загрузки свежего масла его обязательно прокаливают удаляя при этом влагу, содержащуюся в масле, и примеси главным образом белкового происхождения.
При остановках печи на длительный срок (более 8 ч) масло охлаждается и откачивается в фильтрационный и отстойный баки.
Обслуживание печи включает контроль и регулирование работы механизмов печи, загрузки и обжарки продукта, температуры и уровней масла и воды, подвода тепловой энергии, качества продукта и масла до и после обжарки.
Контроль и регулирование различных параметров осуществляется при помощи контрольно-измерительных приборов, в том числе записывающих и автоматических. Большинство параметров работы обжарочной печи поддается автоматическому регулированию, главным образом, - это регулирование температур, давлений, масс и объема. Однако регулирование количества удаляемой влаги из продукта, впитывания масла, наличия корочки на поверхности кусочка, качества масла и загрязнения его взвесями из-за отсутствия соответствующих датчиков осуществляет обслуживающий персонал.
При кратковременных остановках работы печи отключают подачу теплоносителя, воды и масла, останавливают транспортер, освобожденный от продукта, и обязательно не менее одного раза в сутки чистят и моют ванны, транспортер, нагревательную камеру, насосы, фильтры и другие вспомогательные устройства. Мойке подлежит вытяжной зонт, на котором конденсируются во время работы печи летучие компоненты масла, образуя липкую пленку.
В целях безопасности работы у обжарочных печей необходимо установить надежно действующую вентиляционную установку, обеспечивающую полное удаление всех паров и газов, образующихся во время работы печи. Концентрация акролеина в рабочей зоне печи не должна превышать 0,002 мг/л.
Многочисленные исследования показали, что коэффициент теплопередачи в печи с погружной нагревательной камерой при давлении греющего пара 0,9-1,0 МПа, толщине слоя продукта 90-110 мм и чистой (без нагара) поверхности нагрева составляет при обжарке (в Вт/м2): кабачков и баклажанов 390-410, моркови и лука 410-460, для рыбы 290-390.
Расход пара давлением р=1,13 МПа на обжарку 1000 кг сырья указан в табл. 32.
Таблица 32
Овощи | Истинный процент ужарки | Расход пара, кг | |
в печи без охлаждающей воды, изолированной | в печи со сменой охлаждающей воды, не изолированной | ||
Кабачки: |
|
|
|
кружками | 52,0 | 785 | 895 |
для икры | 41,0 | 655 | 745 |
Баклажаны: |
|
|
|
кружками | 53,5 | 800 | 915 |
для икры | 39,0 | 630 | 720 |
Морковь | 56,0 | 830 | 950 |
Лук репчатый | 64,0 | 925 | 1060 |
Расход масла в обжарочной печи в основном связан с впитываемостью его продуктом, а также уносом масла транспортирующими устройствами, образованием угара, испарением влаги, растворенной в масле, разбрызгиванием масла и в некоторых случаях со сменой масла из-за повышенной кислотности.
Так как впитываемость масла вычисляется в процентах к массе обжаренных овощей, то для расчета расхода масла по отношению к сырым овощам необходимо учитывать истинный процент ужарки. Следовательно, расход масла Gмac (в кг) можно рассчитать по формуле
Gмac = Gоб∙0,01m.
Так как масса обжаренного продукта
то массу впитанного масла (в кг) можно определить по формуле
где Gcыp - масса сырых овощей, кг;
Gоб - масса обжаренных овощей (с маслом), кг;
Хи - истинный процент ужарки, %;
m - впитываемость масла, % к массе обжаренных овощей.
В табл. 33 приводятся значения Хи и m для различных продуктов.
Таблица 3
Овощи | Истинный % ужарки Хи | Впитываемость масла, к массе обжаренного сырья m, % |
Кабачки: |
|
|
кружками | 52 | 8 |
для икры | 41 | 6 |
Баклажаны: |
|
|
кружками | 53,5 | 25 |
для икры | 39,0 | 12 |
для фарширования | 39,5-42,0 |
|
Белые коренья | 43 | 13 |
Лук репчатый | 64 | 27 |
Патиссоны для икры | 35-40 | 6 |
Морковь | 52-56 | 12 |