Zonne-oven

Het verbruik van warmte om te koken is altijd aanwezig, ongeacht de klimatologische omstandigheden en financiële mogelijkheden van de bevolking (niemand eet rauwe aardappelen of granen).

Het warmteverbruik is van veel factoren afhankelijk: demografisch (aantal leden en gezinssamenstelling, dieet en dieet, rekening houdend met nationale tradities); organisatorisch (verstrekking van cateringbedrijven, een toename van het gebruik van halffabrikaten bij thuismaaltijden); op het platteland zijn er hoge kosten voor de bereiding van voer. Evenals technische: de introductie van nieuwe verbeterde apparaten die zorgen voor een gelijkmatige verdeling van de warmtestroom en een optimale modus in het kookproces behouden, de introductie van gerechten met speciale coatings. Ook hangt de hoeveelheid verbruikte elektriciteit grotendeels af van de cultuur van consumptie en bereiding van producten: er zijn aanzienlijke verschillen tussen landen en regio’s..

In Noord-Amerika, Europa, Australië en Nieuw-Zeeland zijn de belangrijkste kooktoestellen ovens, fornuizen en magnetrons. Afzuigkappen en kleine keukenapparatuur – koffiezetapparaten, compacte broodovens en andere – kunnen ook veel energie verbruiken. Rijstkokers worden veel gebruikt in Japan en andere Aziatische landen. De meeste energie bij het koken wordt gebruikt om het op te warmen. Een kleine hoeveelheid wordt gebruikt om bevroren voedsel te ontdooien. Wat het soort energie betreft: er wordt weinig elektriciteit verbruikt om te koken, er wordt voornamelijk aardgas of vloeibaar petroleumgas gebruikt, ook in de GOS-landen.

Begin jaren 80. XX eeuw in China, de efficiëntie (efficiëntie) van houtkachels was ongeveer 10%. Er is een programma voor efficiëntieverbeteringen aangenomen: eerst tot 20% en daarna tot 30%. Dus tegen het einde van de jaren 90. meer dan 180 miljoen van deze kachels werden in huishoudens in China geïnstalleerd (90% van het totale aantal huishoudens op het platteland in China).

Het kookproces en de onlosmakelijk met elkaar verbonden warmwatervoorziening voor huishoudelijke verbruikers vergt aanzienlijke hoeveelheden energie (tabel 1).

Werkwijze	Publieke sector	Woonsector
Warmwatervoorziening	1030	126
Eten koken	honderd	150

Tabel 1 – Jaarlijkse normen voor de vraag naar warmte-energie voor gemeentelijke verbruikers, duizend kcal / persoon • jaar

Het verwarmen van voedingsmiddelen zorgt onder meer voor de implementatie van sanitaire en hygiënische maatregelen – bij verhitting boven 80 ° C worden de daarin aanwezige micro-organismen vernietigd. Deze omstandigheid is erg belangrijk, aangezien in de overgrote meerderheid alle voedselgrondstoffen van zowel plantaardige als dierlijke oorsprong zijn bezaaid met verschillende micro-organismen, waaronder veel schadelijke en pathogene.

En het tweede ding. Het is algemeen bekend dat het kookregime na het koken van groot belang is om de kwaliteit van culinaire producten te verbeteren. Gewelddadig koken heeft in de meeste gevallen een negatief effect op de kwaliteit van voedsel: bouillon wordt troebel, producten worden vervormd, verliezen van aromatische stoffen en vitamines nemen toe, enz. Pap, pasta, sauzen moeten worden gekookt bij een temperatuur van 85 – 90 ° C, vis, gevogelte, vlees – bij 85 – 95 ° C.

Bij het veranderen van de traditionele kookmethode (als het wordt gekookt in een zonne-oven volgens het schema in figuur 1), kan het verlies aan grondstoffen aanzienlijk worden verminderd. Het toelaatbare verlies van vleesmassa tijdens conventioneel koken is dus 35-40%. Door te koken bij temperaturen onder het kookpunt (85 – 90 ° C) en de duur van het proces met 5 – 7 keer te verlengen, kunnen deze verliezen worden teruggebracht tot 10 – 15%, d.w.z. 2,3 – 4 keer, wat een aanzienlijke besparing op hulpbronnen oplevert.

In de meeste gevallen bereikt het product culinaire bereidheid het vaakst wanneer de centrale laag opwarmt tot een bepaalde temperatuur – pasteurisatietemperatuur, bijvoorbeeld voor vlees en vis 75-80 ° C, zoetwaren 98 ° C, enzovoort. In sommige gevallen is deze voorwaarde echter alleen nodig, maar onvoldoende, aangezien volledige culinaire bereidheid mogelijk is na de vereiste wachttijd.

De totale kooktijd is afhankelijk van de kooktechnologie in meerdere fasen en verschilt in tijd (tabel 2)

Naam van gerechten	Nettovermogen van de installatie, kW	Porties	Tijd op de gebruikelijke manier, min
Zeeborsch met vlees	3	negen	180
Goulash met boekweitpap	4.5	21	110
Gestoofde eend	0.9	8	60

Tabel 2 – Kooktijd

Conventionele technologie voor het koken van pap en het bakken van verschillende producten

Kook pap, roerbak, tot het graan al het vocht opneemt (bij het koken van kruimelige en stroperige pap) of dikker wordt (bij het koken van vloeibare pap). Daarna wordt het oppervlak geëgaliseerd, wordt de verwarming verlaagd, wordt de ketel afgesloten met een deksel en wordt de pap klaargemaakt (verdampt) bij een temperatuur van 90-95 ° C.

De kookduur (verdamping) van boekweitpap uit een snelkokende kern is 1 uur, van geroosterde granen – 1,5 – 2, van ongekookte granen – 4,5 uur. Rijstpap wordt ongeveer 1 uur verdampt, tarwepap 1,5, parelgort – 2-3 uur.

Zetmeelkorrelverstijfselingstemperatuur – vernietiging van de natuurlijke structuur van zetmeelkorrels tijdens het koken gaat gepaard met zwelling. De verstijfselingstemperatuur van aardappelzetmeel vindt plaats bij 55 – 65 ° C, tarwe – bij 60 – 80 ° C, maïs – bij 60 – 71, rijst – bij 70 – 80 ° C. Bij frituren op verwarmde oppervlakken is de temperatuur op het oppervlak van het product aan het einde van het frituurproces 135 ° C (vorming van een gedehydrateerde korst), en in het midden van het product – 80-85 ° C. Deze kookmethode wordt vetarm frituren genoemd. Bij het frituren in vet (frituurvet) wordt het product volledig ondergedompeld in vet verhit tot 160 – 180 ° C. Tegelijkertijd is de temperatuur op het oppervlak van het product aan het einde van het proces, zoals bij frituren met een kleine hoeveelheid vet, 135 ° С, in het midden van het product – 80-85 ° С..

Rekening houdend met de complexiteit van de kwantitatieve beoordeling van het energieverbruik voor koken, het onbeduidende aandeel ervan in het totale warmteverbruik voor thermische processen, bijvoorbeeld het dagelijkse leven van een gedecentraliseerde consument (ongeveer 6 – 8%), is het mogelijk en noodzakelijk om dit gebied van warmteverbruik, voor de zomerperiode, over te brengen naar de bol verantwoordelijkheid van hernieuwbare energie.

Figuur 1 toont een diagram van een zonne-oven voor het koken van voedsel, ontwikkeld door het Design Bureau of Alternative Energy “VODOMET” (Omsk).

Figuur 1 – Schema van een zonne-oven voor het koken van voedsel
1 – zonnestraling; 2 – zonne-zoutvijver; 3 – ovenlichaam (schaal); 4 – reflecterend oppervlak van het gebouw; 5 – ketel (container) voor het koken van voedsel

De warmte van direct en gereflecteerd door het oppervlak 4 zonnestraling 1 geaccumuleerd door de zonne-zoutvijver 2 zorgt ervoor dat de temperatuur daarin dichtbij de temperatuur van de onderste laag wordt gehouden. Zoals te zien is in het diagram, kan in oven 3 de temperatuur met hoge thermische geleidbaarheid van de wanden dicht bij de temperatuur van de zoute pekel van de zonne-zoutvijver 2 – 85 – 95 ° C liggen. Oven 3 kan afzonderlijk of allemaal samen 5 ketels zijn met verschillende producten, beginnend met bouillon en eindigend met compote (voor een beschrijving van de zonne-zoutvijver, zie de monografie van de auteur: Osadchy G.B. Zonne-energie, zijn derivaten en technologieën voor het gebruik ervan (Inleiding tot hernieuwbare energie) / G.B. Osadchith. Omsk: IPK Maksheeva E.A., 2010.572 p..).

Natuurlijk moeten voor de zonne-oven hun eigen technologieën voor het koken van verschillende gerechten worden ontwikkeld, gebaseerd op het feit dat de temperatuur in de oven in de meeste gevallen niet 100 ° C zal bereiken, wat betekent dat de kooktijd zal toenemen. Om bijvoorbeeld het ontbijt te bereiden, moet ’s avonds laat een ketel vlees in de oven worden gezet, waarna de hele nacht wordt gekookt zonder menselijke tussenkomst. In zo’n oven bestaat er geen gevaar dat pap, pasta of vis verbranden of niet kookt..

De zonne-oven kan deel uitmaken van de verwarmingsapparatuur van een zomercafé, kantine of restaurant, Figuur 2.

Figuur 2 (doorsnede langs A – A van figuur 1) – Schema van een zomercafé bevestigd aan de zijkant van de zonne-oven voor het koken van voedsel
1 – zonne-zoutvijver, 2 – ovenlichaam (schaal), 3 – ketel, 4 – au bain-marie, 5 – verdeeltafel, 6 – voedselopname kamer van een zomercafé (zomerkantine van een gezondheidskamp voor kinderen, een restaurant met een zomerbad)

Deze architectuur (lay-out) van een handels- of horecabedrijf stelt u in staat om een ​​aanzienlijke voorraad kant-en-klare gerechten van verschillende assortimenten te hebben, die bovendien hun smaak niet hebben verloren, opgewarmd ongeacht het tijdstip van de dag en het aantal bezoekers. Het is immers bekend dat bij afkoeling van gekookte zetmeelhoudende producten de hoeveelheid oplosbaar amylose daarin afneemt als gevolg van retrograde (precipitatie). In dit geval treedt veroudering van zetmeelgelei (synerese) op, de producten worden oud. De verouderingssnelheid is afhankelijk van het soort producten, hun vochtigheid en opslagtemperatuur. Hoe hoger de luchtvochtigheid van het gerecht, het culinaire product, hoe intensiever de hoeveelheid in water oplosbare stoffen erin afneemt. De snelste veroudering vindt plaats in gierstpap, langzamer, griesmeel en boekweit. Temperatuurstijging vertraagt ​​het retrograde proces. Daarom zullen gerechten van granen en pasta, die in 4 au bain-marie met een temperatuur van 70-80 ° C worden bewaard, binnen 4 uur goede organoleptische eigenschappen hebben. Als u ’s avonds vis, aardappelen, pap, enz. In de voorgestelde oven doet, is’ s ochtends het ontbijt klaar – inclusief heet water voor thee, koffie (in de koeler is de watertemperatuur 95 ° C).

De zonne-oven kan worden gebruikt om vet uit eetbaar bot te extraheren (verteren) – hoe lang duurt dat? 10 uur, voor het bereiden van voer voor huisdieren en vogels.

Het water dat een warmtebehandeling heeft ondergaan in een buis die langs de bodem van de zonne-zoutvijver 1 is gelegd, zal worden gepasteuriseerd, dat wil zeggen een waarin pathogene bacteriën worden vernietigd en de vitale activiteit van andere micro-organismen aanzienlijk wordt onderdrukt. Zoals u weet, wordt het pasteurisatie-effect vooraf bepaald door de verwarmingstemperatuur en de duur van het vasthouden van water op deze temperatuur. De minimale pasteurisatietemperatuur is 63 ° C, en deze temperatuur moet minstens 60 minuten worden bewaard. In de praktijk wordt het pasteurisatie-effect bereikt wanneer water wordt verwarmd tot een temperatuur van minimaal 80 ° C en gedurende 15 – 20 s wordt vastgehouden..

Gepasteuriseerd water is bedoeld voor het afwassen van borden, bestek, eenheden en onderdelen van voedselapparatuur.

De zonne-oven kan ook worden gebruikt voor zowel tal van soorten industriële activiteiten als voor het bedienen van een grote stroom vakantiegangers, reizigers, vooral omdat hun hoofdstroom altijd in de zomer is..

Om de eetlust van fijnproevers te stillen, die in de regel overvloedig aanwezig zijn onder vakantiegangers, niet met lege portemonnees, kan de heliofurner worden gebruikt voor het drogen, koken en roken van gekookte, gekookte-gerookte en halfgerookte worsten, worsten, worstjes, varkensgerookt vlees en visproducten

Met de zonne-oven kunt u een van de belangrijkste fasen van het technologische proces bieden voor de productie van worsten, ingeblikt voedsel, vlees- en visproducten – warmtebehandeling (tabel 3).

Verwerkingsproces	Procesduur, min	Werkomgevingstemperatuur,? С	Werkomgeving relatieve vochtigheid,%
Drogen	10 – 25	60 – 95	25 – 35
Roosteren	30 – 140	75 – 100	10 – 20
Koken	30 – 100	80 – 85	90 – 100
Roken	360 – 1440	50	65

Tabel 3 – Technologische operaties van warmtebehandeling van worst en gerookt vlees

Zoals u kunt zien in tabel 3, is zonne-energie die zich in de zonne-zoutvijver heeft opgehoopt, net als sommige andere, geschikt voor de meest delicate bewerkingen van het bereiden van heerlijke gerechten.

De voordelen van het bereiden van heerlijke gerechten liggen voor de hand, aangezien de kosten van gerookte vis in de detailhandel 2 keer hoger zijn dan die van verse.

De temperatuur van de werkomgeving voor koud roken is 20 – 45 en voor warm roken 60 – 150 ° C, waardoor roken ook mogelijk is met de energie van een zonne-zoutvijver.

Tijdige warmtebehandeling (pasteurisatie), waarbij pathogene microflora wordt vernietigd onder invloed van hoge temperaturen, helpt bederf van producten te voorkomen en hun houdbaarheid te verlengen. De zonne-oven kan worden gebruikt om roomrijpingsbaden te plaatsen waarin de room wordt verwarmd tot de temperatuur van karnen tot boter. In de zonne-oven (kamer) is het mogelijk om vacuümdrogen uit te voeren bij de productie van diervoeder (vlees en botten, vlees, bloed- en beendermeel) en technische vetten door middel van droge methode.

De hoeveelheden producten – melk, bier, wijn en andere – die gepasteuriseerd moeten worden, zijn enorm. De efficiëntie van pasteurisatie van zuivelproducten bij een temperatuur van 76 ± 2 ° C is 98,3 – 99,5%, en bij 82 ± 2 ° C – 99,6 – 99,8%.

Het koken van voedsel en voer voor dieren zal lijken op het werk van moderne wasmachines, wanneer het belangrijkste is om gewone dingen te laden (en, voor het koken, de nodige halffabrikaten), en dan gebeurt alles in de automatische modus.

Toepassing van de zonne-oven in de zuidelijke regio’s

In de olieverwerkingsfabrieken van Oezbekistan wordt bij de verwerking van katoenzaden meel verkregen als secundair product, dat als krachtvoer wordt verkocht, aangezien het meer dan 40% ruw eiwit bevat..

Katoenmeel mag niet meer dan 0,02% vrij gossypol bevatten. Anders kan de maaltijd bij het voeren van dieren tot vergiftiging leiden, aangezien gossypol een cellulair, vasculair en zenuwgif is dat ontstekingsprocessen in weefsels veroorzaakt. Deze toxine tast het hart, de lever, de nieren aan, veroorzaakt bloedingen en infiltreert in de aangetaste organen. Het wordt aanbevolen om katoenmeel op te nemen in beperkte voerrantsoenen voor melkkoeien, vleesvee en schapen. Het is problematisch om meel te gebruiken in voer voor varkens, die net als pluimvee gevoelig zijn voor de toxische uitingen van gossypol. Om het voerrantsoen van landbouwhuisdieren en pluimvee te verbeteren, hebben veehouders meel nodig met een laag gehalte aan vrij gossypol (tot 0,01%) en vezels (tot 15%). Eerder werd een dergelijk meel verkregen in de industriële omstandigheden van de Kokand MZhK op basis van het op lage temperatuur braden van grof gemalen katoenzaadmeel bij 75 – 80 ° C en verwerking van de pulp met behulp van de prepress-extractiemethode. Tegelijkertijd verslechterden de technische en economische prestaties van de onderneming als gevolg van extra energieverbruik.

Daarom is het voor het braden van de maaltijd mogelijk, zonder de prestaties van bedrijven te verslechteren, vanwege het gebrek aan consumptie van organische brandstof, om een ​​grote zonne-oven te gebruiken voor het koken van katoenmeel, uitgerust met de juiste mechanisatie..

Het wijdverbreide gebruik van zonne-ovens in Rusland zal onnodig brandstofverbruik aanzienlijk verminderen, de milieusituatie verbeteren, de energiezekerheid van de bevolking, de recreatie-industrie en nutsbedrijven verhogen en hun energiesoevereiniteit vergroten..