Équipement de cuisson

Le complexe des processus thermophysiques, biochimiques et colloïdaux se déroulant dans les chambres de travail des fours de cuisson détermine la qualité des produits fabriqués: apparence, cuisson et rendement volumétrique du pain cuit.

Les fours de boulangerie peuvent être classés de plusieurs manières.

à des fins technologiques: fours universels pour la cuisson d'un large assortiment et spécialisés pour la productivité:

fours à très basse productivité (pour les boulangeries), faible (avec une surface de foyer jusqu’à 25 m2) et une productivité élevée (avec une zone de foyer 25 m2 et plus);

caractéristiques de conception: fours sans issue et tunnel;

la méthode de chauffage de la chambre de cuisson du four: chaleur; avec chauffage par canaux; avec recirculation des produits de combustion; avec chauffage eau-vapeur; avec chauffage électrique; avec chauffage combiné.

Le processus de cuisson du pain. Le processus de cuisson du pain comprend trois étapes: la première est le traitement hygrothermique; la seconde est la formation et la consolidation de la forme; le troisième est la cuisson.

Lors de la première étape, les pièces sont humidifiées avec de la vapeur qui se condense sur la surface relativement froide de la pâte. Le mince film de condensat résultant contribue à la formation d'une croûte mince et brillante. Une certaine quantité de vapeur pénètre dans les pâtes et est absorbée par ces dernières, ce qui permet d'obtenir des produits volumineux et bien vides.

La durée de la pâte dans la zone d'humidification à la vapeur du four par rapport à la durée de cuisson est faible et se monte à 120 ... 180. Afin de créer des conditions sur la surface d’essai pour la condensation de la quantité maximale de vapeur (environ 100 ... 150 g de vapeur sur la surface 1 m2), maintenez dans la zone d’humidification à la vapeur une température ne dépassant pas 100 ... 120 С et une humidité relative maximale de 70 ... 85%.

Après le mouillage, les pâtons tombent dans la zone de chauffage où la chaleur est fournie avec la plus grande intensité possible. Cette zone du four est directement adjacente à la zone d'humidification à la vapeur. Dans la zone de chauffage, la température maximale admissible est maintenue, ce qui donne plus de chaleur aux canaux de cette zone.

Lors de la deuxième étape de la cuisson, les gaz présents dans les pores des préformes se dilatent, ce qui entraîne une augmentation du volume et de la hauteur des pâtons. Ensuite, la croissance des pâtons est arrêtée et leur forme est fixée avec une croûte formée.

La troisième étape de la cuisson, appelée cuisson au four, se caractérise par une diminution notable de la quantité de chaleur fournie aux pâtons. En raison de l'évaporation de l'humidité, les couches superficielles des pièces à usiner se transforment en croûte et leur masse diminue. Pour réduire le pas et l'épaisseur des croûtes, la température à ce stade est maintenue à un niveau relativement bas.

Au troisième stade, le chauffage des couches internes des pâtons se poursuit. Lorsque la température de la mie dans les couches centrales atteint 97 ... 98 ° С, elle est considérée comme complètement cuite et le processus de cuisson se termine là.

Le mode de cuisson de chaque type de produit a ses propres caractéristiques. Il est influencé par les propriétés de cuisson de la farine, la formulation des produits, la durée de la levée et d’autres facteurs. Par exemple, les farines faibles préfabriquées ou les longues étuves sont cuites à une température plus élevée pour éviter

Si les produits sont cuits à partir de la pâte avec un temps de mûrissement court, la température du milieu de la chambre de cuisson est réduite et le temps de cuisson est augmenté pour prolonger les processus de mûrissement qui se poursuivront dans la billette pendant la cuisson. Les produits ayant une faible masse et une faible épaisseur cuisent plus rapidement et à plus haute température. Vous trouverez ci-dessous les modes de cuisson de certains produits de pain.

Lors de la cuisson de produits en forme de bâtons à partir de farine de blé de qualité 1, un traitement hygrothermique intensif et long est requis à une humidité relative de la zone d'humidification à la vapeur de 80% et à une température de 100 ° C. Dans ces conditions, il est possible d’obtenir des produits avec une surface brillante et des miettes bien ramollies avec une porosité uniforme. Ensuite, au fur et à mesure que le processus de cuisson de ces produits se poursuit, la température dans la chambre de cuisson est maintenue autour de 220 ... 230 ° C, puis progressivement réduite à environ 190 ° C à la fin du processus de cuisson.

Lors de la cuisson de produits à la surface desquels la pâte est coupée au couteau lors de la plantation, un pétoncle est formé, par exemple un rouleau citadin, un pétoncle, les modes optimal de vapeur et d'humidité sont les suivants: température dans la zone de traitement hygrothermique des pièces à usiner 130 ... 140 ° С en même temps avec une humidité relative élevée. De tels paramètres dans la zone d’humidification à la vapeur sont nécessaires pour une

Ensuite, au fur et à mesure du processus de cuisson, la température dans la chambre de travail du four est maintenue à peu près au même niveau ou à un niveau légèrement inférieur à celui de la cuisson.

Les plus grandes difficultés sont la création de conditions thermiques lors de la cuisson des foyers à base de seigle et de blé de seigle. La pâte à base de farine de seigle a de faibles propriétés de maintien de la forme, de sorte que les pâtons ont tendance à s'étaler. Lors de la cuisson de ces produits, après traitement hygrothermique des pâtons, ils doivent être soumis à un traitement thermique intensif à des températures relativement élevées dans la chambre de cuisson: jusqu'à 250 ... 260 ° C et, dans certains cas, jusqu'à 270 ° C. Ce processus d'apport de chaleur de haute intensité s'appelle la friture, et la partie initiale de la chambre de cuisson s'appelle la friture.

Lors du choix des conditions thermiques, il faut tenir compte du fait que l'intensification du chauffage des pâtons et la réduction de la durée de cuisson conduisent à une diminution de la teneur en substances aromatiques dans le pain, car l'intensification des processus physiques ne provoque pas l'intensification des processus biochimiques, la quantité de substances aromatiques dépend du taux d'apparition.

L'appareil est un four de cuisson moderne. Un four de cuisson moderne est un ensemble comprenant les éléments principaux: un générateur de chaleur, une chambre de cuisson, un four, des dispositifs de transfert de chaleur, des clôtures, des dispositifs auxiliaires et des instruments.

Le générateur de chaleur utilisé par la plupart des fours de cuisson est constitué de fours. Ils sont de deux types: pour la combustion de combustibles solides (charbon, bois de chauffage, tourbe, etc.) et pour la combustion de combustibles gazeux ou liquides (gaz, mazout, fioul).

Le dispositif de four d'un four de cuisson pour brûler du combustible solide comprend les pièces principales suivantes: grille (sur laquelle le combustible brûle); l'espace du four où se produit la combustion de composants combustibles volatils; un ventilateur (cendrier) à travers lequel l'air est fourni au four et où les cendres formés pendant la combustion passent à travers.

Le combustible solide est projeté sur la grille par la porte de combustion. Une porte est prévue pour le nettoyage du cendrier.

La grille est composée de grilles individuelles, qui sont des plaques en fonte à nervures. Des grilles sont posées sur les poutres bras-grilles. Dans la grille, il y a des trous conçus pour fournir l'air nécessaire à la combustion.

Le dispositif de four d'un four de cuisson destiné à brûler du combustible gazeux dans des fours à recirculation de produits de combustion est constitué de chambres de combustion cylindriques (fours) disposées de manière coaxiale et d'un système de mélange. Entre eux, il y a un espace annulaire pour le passage des gaz en recirculation. Dans le cylindre de la chambre de mélange, les produits de combustion et les gaz de recirculation sont mélangés. Le processus de combustion dans le four est accompagné d'un transfert de chaleur vers les gaz de recirculation le lavant et d'un rayonnement de la torche à travers les ouvertures de sortie du cylindre du four dans la chambre de mélange.

Le dispositif de chauffage du four à recirculation (Fig. 3.23) consiste en un cylindre résistant à la chaleur 2 relié d'un côté avec un cône en métal 7 et l'autre avec quatre plaques 9 avec un cylindre 3. La surface extérieure de la chambre est assemblée à partir de trois cylindres métalliques; Des anneaux d'écartement 3 sont installés entre les cylindres 4 et 5. Le cylindre 4 possède une buse pour l’alimentation en gaz recirculé. L’extrémité gauche de la chambre de combustion est raccordée au tuyau 6, qui évacue les gaz dans les canaux de chauffage.

La masse réfractaire Dinax est emballée dans un cône en métal de sorte qu'il reste trois trous 10 ... 12 pour le brûleur, l'allumeur et la trappe de visite, respectivement.

Le gaz brûle dans le cylindre résistant à la chaleur 2 dont la surface interne est tapissée d'anneaux de masse résistant à la chaleur. Les gaz de recirculation circulent dans le tuyau 8, puis, en se déplaçant entre les bouteilles 3 et 4, refroidissent les premiers, puis font le tour

Fig. 3.23. Le four avec chauffage à recirculation.

son extrémité et se déplacent vers le tuyau <5, qui évacue les gaz dans les canaux de chauffage; tout en touchant la paroi extérieure du cylindre 2, ils

La combustion des produits de combustion et des gaz de recirculation a lieu dans le cylindre 3. Pour éliminer les produits de combustion et les gaz de recirculation à la sortie de la chambre, un vide est maintenu.

Pendant le fonctionnement de la chambre, la masse réfractaire de Dinaks est chauffée pour illuminer et irradier la zone de combustion des gaz, ce qui assure une température stable et une combustion complète.

Une soupape de sécurité 7 est installée dans le tuyau de distribution de gaz, où les gaz sont dirigés depuis la chambre de combustion.

Deux types de brûleurs à gaz sont utilisés pour brûler du gaz dans les fours: l'injection et le mélange interne avec alimentation en air forcé. Le choix du type de brûleur est fait en fonction du débit de gaz, de la conception de l'unité de chauffage, du dispositif de combustion, de la pression des gaz dans le réseau, etc. Pour brûler du carburant liquide, des buses à vapeur et à jet d’air sont utilisées.

Les brûleurs à injection sont de conception simple, faciles à entretenir et peuvent fonctionner à basse pression de gaz sans installations spéciales et sans coûts d’énergie pour l’alimentation en air primaire. Ils fournissent une torche transparente courte avec une température élevée, qui diminue le long de la torche.

Le brûleur à moyenne pression à injection de gaz (Fig. 3.24), composé de la buse 5, du mélangeur 4, de la buse à gaz 3, de la rondelle 2 de régulation de l'air montée sur le tuyau d'alimentation en gaz 7, est le plus largement utilisé dans l'industrie de la boulangerie.

Dans les brûleurs à basse pression, une partie de l'air nécessaire à la combustion est injectée; la partie manquante (air secondaire) est aspirée par des ouvertures spéciales dues à la raréfaction dans le four. Avant chaque brûleur, une vanne d’arrêt est installée dans la canalisation de gaz. Le brûleur fonctionne régulièrement sans séparation ni glissement

Fig. 3.24. Гtorche d'injection de gaz de pression moyenne.

flamme dans une large gamme de régulation de pression et de débit de gaz. Le brûleur est équipé de dispositifs automatiques qui permettent l’arrêt du gaz lorsqu’une torche détache ou éteint la flamme d’un allumeur en fonctionnement constant.

Les avantages des brûleurs à basse pression comprennent le mélange automatique de certaines quantités de gaz et d'air, l'absence de dispositifs de soufflage et la facilité d'entretien. Cependant, parallèlement à cela, les brûleurs à basse pression présentent un certain nombre d'inconvénients: bruit pendant le fonctionnement et nécessité de démonter le brûleur et la maçonnerie de briques réfractaires sur la grille du four pendant le passage à la réserve de combustible solide.

Dans les fours d'un four de cuisson pour brûler du combustible liquide, les buses à atomiseur à vapeur ou à air sont les plus largement utilisées.

La buse avec atomiseur universel (Fig. 3.25) se compose d’un boîtier en métal 7 dans lequel se trouvent un corps de buse 10 horizontal assemblé à partir de deux tubes (l’un dans l’autre), une buse 9, un cône de pulvérisation 8 et une buse 7. Le cône incendiaire 6 est disposé dans la maçonnerie du mur de briques de la chambre de combustion. Le corps de la buse est boulonné à la maçonnerie de la paroi du four.

Fig. 3.25. Buse atomiseur universelle



Fig. 3.26. Réchauffeurs électriques: a - direct; b - en forme de U

L'air alimente la buse via un pipeline raccordé au tuyau 5, du carburant au tuyau 3 et à la réserve de carburant (en cas de passage du sciage à l'air à la vapeur) au tuyau 2. Une aiguille 4 avec volant est fournie pour contrôler l’alimentation en carburant.

Outre les appareils de chauffage, les générateurs de chaleur dans les fours de cuisson peuvent être des appareils de chauffage électriques (fig. 3.26), ainsi que des appareils utilisant le rayonnement infrarouge et les courants à haute fréquence. Dans les fours de cuisson, les éléments tubulaires sont utilisés droits (voir fig. 3.26, a) et en forme de U (voir fig. 3.26, b). Ils sont constitués de spirales à résistance / en fil de nichrome ou en fil de Féchral et sont enfermés dans des tubes à parois minces en acier ou en laiton 2 de diamètre 12,5 ... 25 mm, remplis de matériau thermoconducteur isolant - magnésite 3. Les deux extrémités du fil se terminent par des isolateurs 4 et des bornes 5 pour la connexion à l'alimentation.

Pour la cuisson de produits de boulangerie et de confiserie à base de farine de petite taille en tant que générateurs de chaleur, des dispositifs basés sur le rayonnement infrarouge et les courants haute fréquence (lampes à miroir et émetteurs à quartz), généralement installés dans la zone supérieure de la chambre de cuisson, se sont répandus.

Lors de l'utilisation du rayonnement infrarouge, le temps de cuisson (presque deux fois), la perte de cuisson (de 60 ... 70%) et la consommation d'énergie sont considérablement réduits par rapport aux autres fours. Lorsque vous utilisez un courant haute fréquence, de la chaleur est générée à l'intérieur du produit cuit et le processus de cuisson est indépendant de la température ambiante.

La configuration et les dimensions de la chambre de cuisson dépendent de nombreux facteurs: l'objectif et la productivité du four, le type de produits fabriqués et l'organisation du processus de production.

Au cours de la cuisson dans la chambre de cuisson, la chaleur transmise aux billettes est transmise par rayonnement (70 ... 90%) depuis les surfaces chauffantes, par convection à partir du milieu vapeur-gaz de la chambre de cuisson et par la conductivité thermique du foyer au four à la surface inférieure de l'essai.

Les chambres de cuisson des fours sont des impasses dans lesquelles les pâtons sont plantés en dessous et les produits finis sont déchargés par une fenêtre (bouche) et des tunnels dans lesquels ils sont plantés d’un côté de la chambre de cuisson et déchargés de l’autre.

Sous le four, sur lequel la cuisson est effectuée dans un four, il peut être stationnaire ou convoyeur.

Actuellement, dans les boulangeries, les fours à sole fixes ne sont pas largement utilisés.

Les foyers de convoyeur peuvent être divisés en foyer-berceau.

Dans les foyers de convoyeur berceau-foyer, des chaînes en acier coudé avec deux pendentifs et doigts insérés dans les douilles intérieures des chaînes sont suspendues de manière pivotante entre les chaînes. Pour les produits de cuisson au four, une tôle d'acier (foyer) d'une épaisseur de 1 ... 2 mm est placée à l'intérieur du berceau.

Dans les fours à tunnel, deux types de foyers de convoyeur sont utilisés - à plaques et à mailles.

La bande transporteuse pour le type de plaque se compose de deux chaînes de plaques à rouleaux. Les cadres recouverts par des plaques d'acier sont fixés aux planches latérales des chaînes. Des carreaux de talochlorite ou de céramique sont fixés sur le dessus des plaques dans certains convoyeurs, ce qui améliore le stockage

La bande transporteuse sous le type de maille est réalisée en deux versions. Dans la première version, le convoyeur est constitué de deux tambours: un tambour d’entraînement et un tambour de tension, dont les axes sont situés à l’horizontale, ainsi qu’un treillis en spirale sans fin. La branche de travail supérieure du foyer est maintenue en position horizontale sur des tiges en acier ou en fil métallique, et la branche de repos inférieure est sur des rouleaux. L'inconvénient de cette conception est la nécessité de régler la position du maillage sur les tambours et l'utilisation de dispositifs spéciaux à cet effet.

Dans la deuxième variante, un maillage en spirale-tige est fixé à deux chaînes de chaînes à rouleaux de traction avec un pas de 100 mm. Des astérisques (blocs) sont installés sur les arbres d'entraînement et de tension. La branche supérieure se déplace le long de la base de la chambre de cuisson et, dans la partie inférieure, les chaînes de traction se déplacent le long des guides en acier. La bande transporteuse sous le type de maille a une faible inertie thermique, ce qui la distingue des foyers d'autres conceptions.

Les fours dans lesquels des canaux dans lesquels circulent des gaz de combustion sont utilisés comme dispositifs de transfert de chaleur sont appelés des canaux. Par configuration, les canaux peuvent avoir une section transversale rectangulaire avec une section transversale plate ou voûtée, semi-circulaire ou circulaire.

Les fours dans lesquels de la vapeur à haute pression est utilisée comme caloporteur, obtenus dans des fours blindés ou dans des chaudières tubulaires du système G.P. Marsakov, appartiennent aux fours de chauffage chauffés à la vapeur. La vapeur est transportée vers les sections de chauffage situées dans la chambre de cuisson par des tuyaux en acier sans soudure.

Dans les fours à vapeur et à eau et les fours à chauffage combiné, les dispositifs de transfert de chaleur sont largement utilisés pour chauffer des tuyaux à paroi épaisse et sans soudure remplis d'eau distillée sur le 1 / 3, dont les deux extrémités sont soigneusement soudées. Les extrémités des tuyaux dans le four sont chauffées. En conséquence, de la vapeur se forme à l'intérieur des tuyaux avec une pression de travail comprise dans le 6 ... 11 MPa, qui se condense en transférant de la chaleur à travers la paroi du tuyau vers la chambre de cuisson. Le condensat retourne à la fin du four où il se transforme à nouveau en vapeur.

Les chambres de cuisson et de combustion, les canaux (conduits de gaz) et les autres systèmes de transfert de chaleur sont séparés de l'espace environnant par des murs et des plafonds, appelés «clôtures».

Selon la conception du four, la clôture est constituée de panneaux de brique ou de métal remplis de matériau isolant. Il s’agit d’une boîte dont les parois sont en tôle d’acier d’une épaisseur de 1 ... 2 mm. Un matériau isolant est parsemé entre les parois. Le revêtement de mur extérieur de certains fours est en tôle d’aluminium.

Les dispositifs auxiliaires du four de cuisson comprennent les dispositifs d'humidification à la vapeur de la chambre de cuisson et ses dispositifs de ventilation, ses unités de récupération de chaleur, ses dispositifs de soufflage et de traction du générateur de chaleur.

Des dispositifs d'humidification à la vapeur de différentes conceptions sont installés dans la chambre de cuisson, qui comprend un ou plusieurs tuyaux perforés situés dans la zone d'humidification. La quantité de vapeur qui pénètre dans l'humidificateur est contrôlée manuellement à l'aide de vannes situées sur les tuyaux.

La vapeur est fournie (fig. 3.27) par les conduites de vapeur 7 et 2 équipées d’une vanne 10 et d’un manomètre 77 à travers des tuyaux perforés 4 traversant la surface latérale de la chambre de cuisson.

Un séparateur d’eau 7 est installé à l’extérieur de la fournaise, auquel sont fixés des tuyaux perforés. Chaque conduite de vapeur est équipée d’une vanne 6 pour la régulation de l’alimentation en vapeur et d’une manette 5, utilisant

qui en tournant le tuyau pour donner aux jets de vapeur la direction désirée. La pression de vapeur dans les tuyaux 4 est contrôlée à l'aide du manomètre 3.

Fig. 3.27. Humidificateur à vapeur.

L'emplacement de l'humidificateur à vapeur dans la zone où les surfaces chauffantes supérieures ont une température de 300 ... 400 ° C entraîne une surchauffe de la vapeur et une augmentation de son débit, une dégradation des conditions de condensation et la qualité de la plupart des types de produits.

Dans un certain nombre de conceptions, pour éliminer la surchauffe de la vapeur dans la zone où se trouvent les tuyaux de vapeur, la partie supérieure

Fig. 3.27. Humidificateur à vapeur. Pour éliminer le condensat formé dans les conduites de vapeur, un séparateur d'eau centrifuge 9 est raccordé à la conduite de condensat 8 à l'entrée de la vapeur dans le four.

En tant qu’échangeurs de chaleur à gaz perdus, les chauffe-eau et les chaudières à vapeur, ainsi que les dispositifs tubulaires (générateurs de vapeur) situés dans des conduits de gaz, sont les plus largement utilisés dans les fours de chauffage à conduit. La chaleur des gaz d'échappement peut être utilisée pour générer de la vapeur et chauffer de l'eau afin d'humidifier l'environnement de la chambre de cuisson, ainsi que pour des besoins technologiques et sanitaires et à d'autres fins.

Les thermomètres techniques au mercure, les pyromètres thermoélectriques à millivoltmètres et les systèmes automatiques sont utilisés comme instruments de contrôle et de mesure pour surveiller la température du milieu de la chambre de cuisson.

Les fours de boulangerie modernes sont équipés d'un système de contrôle automatique de la température (ASR) et de la sécurité automatique de la combustion de gaz ou de combustibles liquides. L'automatisation de l'unité de four assure: le contrôle de la température du fluide dans toutes les zones de la chambre de cuisson; contrôle de la température à deux positions de la chambre de cuisson avec alarme lumineuse en réglant la consommation de carburant («grande» torche - «petite» torche);

bloquer l'échauffement du mélange de gaz de combustion et de gaz de recirculation dans la chambre de mélange (protection contre la combustion des canaux métalliques du système de chauffage);

contrôle du mouvement intermittent du tapis de transport du four avec signalisation lumineuse.

L'automatisation de la sécurité prévoit l'allumage automatique du four et la procédure suivante:

1) purge des conduits de gaz dans le four avant la mise en marche pour 1 ... 2 min;

allumage du carburant à l'aide d'électrodes d'allumage auxquelles une haute tension est fournie par le transformateur d'allumage.

maintien pendant 1 ... minutes 2 lors de l'échauffement

éteindre le brûleur si la flamme ne s’allume pas dans les 15 après avoir ouvert l’alimentation en carburant.

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