Оборудование предприятий общественного питаия

В контрольной работе рассмотрены 3 теоретических вопроса, с рисунками и таблицами. ...

1. Инфракрасное излучение. Природа и физическая сущность ИК-излучения. Основные характеристики. Механизм взаимодействия ИК-лучей с пищевыми продуктами. Достоинства и недостатки.
2. Назначение, устройство и принцип действия генераторов СВЧ-колебаний (магнетроны). Основные характеристики. Правила эксплуатации.
3. Сковороды и фритюрницы. Назначение, классификация, индексация. Устройство, принцип действия, правила эксплуатации. Особенности конструкций.

Любое тело, температура которого выше абсолютного нуля, выделяет инфракрасные (ИК) лучи (электромагнитные волны). ИК-излучение обладает длиной волны излучения в объеме от 0,76...750 мкм. Область ИК - излучения небольшая, с одной стороны, видимыми красными лучами, с другой — ультракороткими радиоволнами. Чем больше температура в теле, тем выше плотность и короче длина волны излучения.

Важным элементом СВЧ-установки относится СВЧ-генератор – прибор, где электрическая энергия постоянного или переменного тока превращается в энергию электромагнитного поля высоких частот. Частое использование в электротермических установках СВЧ в роли генераторной лампы открыли магнетроны непрерывного генерирования, которые классифицируются довольно простой конструкцией, в меру высокой мощностью и КПД.
Конструк тивно магнетрон (рис. 1) является диодом с особенной конструкцией анода.

18. Назначение, устройство и принцип действия генераторов СВЧ-колебаний (магнетроны). Основные характеристики. Правила эксплуатации.Магнетоном называется мощный электронный прибор, который генерирует микроволны при помощи взаимодействия потока электронов с электрической составляющей поля СВЧ в пространстве, где основное постоянное магнитное поле перпендикулярно электрическому полю.Тепловая обработка пищевых продуктов в электрическом поле СВЧ осуществляется в СВЧ-аппаратах (иногда их называют СВЧ, микроволновые, электронные или магнетронные печи или шкафы). СВЧ-аппараты могут быть выполнены как в автономном варианте, так и в виде узла более сложного теплового агрегата. Например, СВЧ-шкаф используют в аппаратах для теповой обработки в комбинации с ИК-нагревом, горячим фритюром и т.д. Использование СВЧ-аппаратов непрерывного действия связано с дополнительными трудностями, возникающими в связи с утечками СВЧ-энергии через загрузочные и разгрузочные устройства. По этой причине СВЧ-установки неприрывного действия используют редко.Важным элементом СВЧ-установки относится СВЧ-генератор – прибор, где электрическая энергия постоянного или переменного тока превращается в энергию электромагнитного поля высоких частот. Частое использование в электротермических установках СВЧ в роли генераторной лампы открыли магнетроны непрерывного генерирования, которые классифицируются довольно простой конструкцией, в меру высокой мощностью и КПД.Конструктивно магнетрон (рис. 1) является диодом с особенной конструкцией анода. Рис. 1 - Схема магнетрона: 1 - катодные ножки; 2 - медные перемычки; 3 - резонаторы; 4 - анод; 5 - петля связи; 6 - коаксиальная линия; 7 - защитный диэлектрический колпак; 8 – катодКатод для многих магнетронов непрерывного генерирования прямого накала делают из вольфрама. Анод представлен в виде большого медного блока круговой формы. Во внутренней стороне анода имеется четное число щелевых резонаторов, их длина равна ј длины волокна. Все резонаторы магнетрон объединены друг с другом, так как переменный магнитный поток первого резонатора закрывается через соседние резонаторы.К тому же, резонаторы связаны один с другим в установленной последовательности медными перемычками-связками.Для сохранения теплового режима наружная часть анода содержит рубашку, сквозь которую проходит охлаждающая вода, либо оребрение. Для вывода энергии колебаний только в одном из резонаторов установлена петля, связанная с коаксиальной линией, закрытая герметическим колпачком, изготовленный из материала, прозрачного для СВЧ-поля. Окончания катодных ножек находятся в стеклянных трубках. С боковых сторон анод закрывается крышками, которые совместно с анодом образуют вакуумное пространство. Анод магнетрона обладает более высоким положительным потенциалом нежели, чем катод. Так как, анод представляется корпусом магнетрона, его, как правило, заземляют; катод находится под высоким отрицательным потенциалом.Между анодом и катодом возникает электрическое поле, силовые линии которого размещены радиально. По длине оси катода существует магнитное поле, выполняющее специальным электромагнитом, которое принуждает, выходящие из катода электроны уклоняться от радиального направления и передвигаться в пространстве по сложной в форме спирали траектории. Вид траектории электрона подчиняется величине напряженности магнитного поля и анодного напряжения.В области взаимодействия непрерывно имеется электронное облако, пребывающее вокруг катода с установленной угловой скоростью. В то время как электроны находятся вблизи щелевых зазоров резонаторов, в них возникают импульсы наведенного тока и появляются собственные затухающие колебания. Соединенные друг с другом резонаторы демонстрируют сложную колебательную систему.Характеристики магнитного и электрического полей, геометрические параметры магнетрона рассчитываются таким образом, чтобы электроны, взаимодействуя с переменным электрическим полем, вызванный в зазорах резонатора, оставляли данному высокочастотному электрическому полю резонатора часть собственной энергии, полученной при их ускорении постоянным электрическим полем, проходящим между катодом и анодом. Энергия, появляющаяся в системе резонаторов, при помощи индуктивной петли связи и коаксиальной линии попадает к внешней нагрузке.Магнетроны непрерывного генерирования для электротермических СВЧ-аппаратов обладают выходной мощностью от 0,5 до нескольких десятков киловатт, их КПД доходит до 70 % и выше.В нынешнее время отечественной промышленностью производятся СВЧ-аппараты типа «Электроника», «Электроника 500 (501, 502, 2000)». В СССР выпущены СВЧ-печи резонаторного типа и с поверхностной волной.Для СВЧ-печей малой мощности («Электроника», «Электроника 500», «Электроника 501», «Электроника 502») нет необходимости специального подключения и заземления. Они располагаются на столе и подключаются к розетке с напряжением 220 В. СВЧ-печи средней мощности «Электроника 2000» подключаются к сети в соответствии с требованиями ПУЭ.Для защиты внешней среды от летающих волн магнетрон, волновод, рабочая камера находятся в защищенный корпус. Структура управления микроволновыми процессами находятся на одной из панелей корпуса.Структура управления работой печи складываются, в большинстве случаев, из тумблера включения, таймера времени, регулятора уровня мощности (рис. 2, а, б).Рис. 2. Панели управления СВЧ-печамн:а - «Электроника»: 1 - дверца; 2 - ручка; 3 - механическое реле времени; 4 - подсветка;5 - нагрев;б - «Электроника 2000»: 1 - крышка с замком; 2 - плавный регулятор мощности; 3 - таймер продолжительности тепловой обработки; 4 - кнопка включенияПравила эксплуатации СВЧ-аппаратов. До начала работы нужно внимательно понять устройство СВЧ-аппаратов, правила эксплуатации и техники безопасности.Важными требованиями техники безопасности при использовании СВЧ-оборудования являются следующие:- категорически не рекомендуется включать печь в работу при снятой крышке корпуса (или открытой, дверце); - запрещается самостоятельно выполнять ремонт печи;- не допускается использование металлической посуды, фольги, металлической посуды, в том числе с декоративным рисунком, выполненным металлизированной краской;- для снабжения надежной работы магнетрона нужно соблюдать постоянный режим питания, относительную правильность нагрузки и постоянное охлаждение анодного блока. В печах резонаторного типа запрещается холостой ход.Если устройство не включается и продукт, расположенный в рабочей камере, не разогревается, нужно в первую очередь проверить предохранитель, а также плотнее прижать крышку и при необходимости подогнуть язычок замка, нажимающего на микровыключатель в защелке.28. Сковороды и фритюрницы. Назначение, классификация, индексация. Устройство, принцип действия, правила эксплуатации. Особенности конструкций.Сковороды созданы для жарки продуктов основным способом, а также припускания, тушения, пассерования. Исходя из особенности процессов жарки продуктов основным способом сковородам необходимо максимально отвечать определенным технологическим требованиям:- жарочную поверхность необходимо аккуратно отшлифовать и пользоваться только в горизонтальном расположении; - изменение температуры жарочной плоскости должно получаться в зависимости с изменяющимися свойствами изделия во время продолжительности одного цикла жарки; - высокое изменение температуры на жарочных плоскостях - в пределах 150...250 °С. Это способствует создавать на них тепловую обработку различных продуктов, необходимых температурных режимов;- на сковородах разрешается осуществлять только жарку полуфабрикатов основным и комбинированным (припускание, тушение, пассерование) способами и категорически не допускается применять сковороды для фритюрной жарки продуктов.Устройствам фритюрниц необходимо максимально отвечать следующим технологическим требованиям: - жир в ванне необходимо нагревать по двум зонам - рабочей и холодной. Температура холодной зоны должна быть не более 80 °С. Это предупреждает термическое разрушение во время жарки внесенных в нее из рабочей зоны кусочков остатков полуфабрикатов;- температура жира в верхней рабочей зоне ванны должна быть в пределах 190...195 °С;- температура на бортовых плоскостях ванны, тэнах ниже температуры жира, что предупреждает образование бортовой полосы; - тэны при их расположении в ваннах фритюрниц необходимо устанавливать только в вертикальной и горизонтальной плоскостях; - во время жарки полуфабрикатов необходимо максимально использовать объем рабочей зоны, что достигается при погружном способе жарки; - контакт горячего жира и воздуха должен быть минимальным;- пропорция жира и продукта должно быть в отношении 4:1, что позволяет ускоренной сменности жира и сохранению его качества;- ванны, нагреватели необходимо производить из нержавеющей стали, которая при условии постоянного нагревания создает наименьший темп химических изменений жира по сравнению с чугуном или алюминием.Данные требования создают то, что жарка продуктов во фритюре на предприятиях общественного питания необходимо организовывать только в специализированных аппаратах - фритюрницах.Фритюрницы выпускаются периодического (с газовым и электрическим) и непрерывного действия. К аппаратам периодического действия с электрообогревом можно отнести следующие модели: ФНЭ-10, ФЭСМ-20, ФЭ-20 (ФЭ-20-01), с газовым обогревом — ФГСМ-10. Рис. 3. Схема расположения термопар в сковороде при жарке изделий:а - во фритюре; б - основным способом: 1 - рабочая поверхность;2 - жир; 3 - бортовая поверхность: I,II, III, IV, V — точки замера температур при жарке изделий, во фритюре; VI, VII, VIII — точки замера температур при жарке изделий основным способомНа рис. 3, а, б изображена схема расположения термопар на рабочей и бортовых поверхностях сковороды при жарке изделий. В таблице 1 представлены значения температур жира рабочей и бортовых поверхностей сковороды в процессе жарки. Исходя из данных табл.1 можно сделать вывод, что максимальная температура рабочей поверхности сковороды во время жарке во фритюре обусловлена тем, что для нагревания 50 кг жира требуется намного больше подвести теплоты, чем для 500 гр жира (в случае жарки основным способом), т.е. для нагревания большей массы жира необходимы более высокие температуры на жарочной поверхности. Таблица 1 – Температура рабочей и бортовых поверхностей сковороды при жарке изделий во фритюре и основным способомМеста расположения точек замера температурТемпература при жаркево фритюреосновным способомI – рабочая поверхность255-II - жир197-III – бортовая поверхность в слое жира247-IV – бортовая поверхность на разделе металл – жир – воздух241-V – бортовая поверхность на разделе металл – воздух237-VI – рабочая поверхность-200VII – жир-170VIII – бортовая поверхность-159Температура бортовых поверхностей на примере жарки во фритюре соответственно равна 247, 241, 237°С (точки III, IV, V), а в случае жарки основным способом - 159 °С (точка VIII). Исследование полученных данных способствует отметить, что во время жарки во фритюре бортовые поверхности, омываемые жиром, площадь которых в среднем равна площади рабочей поверхности, имеют температуру больше температуры жира на 44... 50 °С. Данное отличие температур во время всего процесса жарки влечет к перегреву массы жира, содействует быстрому темпу его нежелательных перемен и, в конечном итоге, к порче и вредному влиянию на организм человека. Значительную опасность на перегрев жира вызывает так называемая бортовая полоса - площадь бортовых поверхностей над поверхностью жира на уровень до 20 мм. Данная плоскость, имея температуру больше температуры жира на 40°С, во время жарки всегда омывается тонкой пленкой жира (при погружении и выгрузке продукции уровень жира поднимается и опускается) и сильно окисляется кислородом воздуха. Зрительно данный процесс можно видеть при жарке по сильному дымообразованию и образованию пленки образовавшегося жира. Во время жарки основным способом перегрев на бортовой полосе составляет 11 °С. Площадь бортовой поверхности в данном случае во много раз меньше, чем при жарке во фритюре, и жир уходит максимум через 2 - 3 цикла жарки, по этой причине нежелательных изменений жира не бывает. Приведенный анализ данных показывают условия к конструкциям сковород о бессмысленности их применять для жарки во фритюре.На рис. 3, а, б показаны основные схемы устройства фритюрниц с электрическим и газовым обогревом.Главными узлами фритюрницы относится рабочая ванна, теплогенерирующее устройство (тэны или газовые горелки), терморегулирующая аппаратура и каркас. Рис. 3. Принципиальная схема устройства фритюрниц: а - электрическая; б - газовая:1 - ванна; 2 - рабочая зона жира; 3 - тэн; 4 - холодная зона жира; 5 - кран для слива жира;6 - фильтр; 7 - газовая горелка Вне зависимости от вида обогрева жир в ванне фритюрниц необходимо нагревать по двум зонам - рабочей и холодной. Температура жира в рабочей зоне должна быть в пределах 190°С, а в холодной зоне не более 80°С.