Посудина для теплової обробки харчових продуктів

МПК6 А 47 У 27/00 , посуданА для ТЕПЛОВО! ОБРОБКИ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ Винахід відноситься до побуту сім'ї, а саме до посудини для теплової обробки харчових продуктів. Відома посудина для теплової обробки харчових продуктів, ємність якої повністю складається із біметалу - нержавіючої сталі теплопровідний матеріал (див.0^ /Junsttufct&uty I976, №3, с.12, Недоліком відомої посудини є підвищений витрат теплопровід ного матеріалу, який коштує дорого, та неможливість виготовлення в посудині їжі без води. Відома посудина для теплової обробки харчових про,пуктів, яка має металеву ємність з ручками, теплопровідний метал, розташований під днищем ємності та кришку (див.авт. свід.СРСР №11499332, МКІ4 А 47^27/00,бюл.№ 14,1965). Однак в цій посудині неможливо виготовляти їжу без води при температурі нижче І00°С, що різко знизує якість страв та підвищує витрати теплової енергії на її приготування. Найбільш близькою по технічній суті до заявляемого пристрою обрана як прототип посудина для теплової обробки харчових продуктів, яка містить в собі металеву ємність з ручками, теплопро 2 відний метал, який розташований під днищем ємності, кожух з нержавіючої сталі та примикає до теплопровідного металу, останній виконаний зі сплаву, коефіцієнт теплопровідності якого у 2x7 разів вище коефіцієнту теплопровідності днища ємності, при цьому товщина днища ємності складає 5-20 відсотків товщини теплопровідного металу, контактуючі поверхні кришки та ємності виконані у вигляді фланців, а ємність має суміші сітчаті вкладиші (див.рішення про видачу патенту Держпатентом України від 28.10.98 р. по заяві № 97ІІ5443 від 12.II. 97 р. на "Посудину для теплової обробки харчових продуктів" ). Ця посудина дозволяє готувати їжу з натуральних продуктів без доливу води, однак не забезпечує надійність її роботи при варці продуктів при температурі нижче 95°С. В основу винаходу поставлено завдання - у посудині для теплової обробки продуктів шляхом зміни конструкції забезпечити надійність її роботи при варці продуктів без води з температурою нижче 95°С. Технічний результат від використання винаходу заключаеться в більш повному зберіганні у готовій страві корисних компонентів з натуральних продуктів, які використовуються при варці. Ціль, яка поставлена, вирішується тим, що посудина для теплової обробки продуктів, яка має металеву ємність з ручками та фланцем, теплопровідний метал, розташований під днищем ємності у кожусі з нержавіючої сталі, який примикає до теплопровідного металу, коефіцієнт теплопровідності якого вище коефіцієнту теплопровідності матеріалу ємності, сітчатий вкладиш та кришку з фланцем, згідно винаходу, теплопровідний метал виконано з корозійностійкого сплаву коефіцієнт теплопровідності якого у 8-І4разів ви ще коефіцієнту теплопровідності матеріалу ємності при температурі нижче І00°С, при цьому висота ємності складає 0,6 - 1,0 від її діаметру. Посудина може бути оснащена фіксатором положення кришки від носно ємності, при цьому фланець кришки додатково має щільну гумову прокладку. Теплопровідний корозійностійкий метал може бути виконаний з алюмінію мрки A3 армированого закладними елементами жорстко зафіксованими на днищі металевої ємності. Посудина може бути додатково оснащена термоконтролером для вимірювання її температури. Посудина може бути додатково оснащена таймером та термоконролером, які вмонтовані в ручки металевої ємності . Виконання теплопровідного металу, коефіцієнт теплопровідності якого у 8-14 разів вище коефіцієнту теплопровідності матеріалу металевої ємності при температурі нижче І00°С забезпечує швидку акумуляцію та спрямоване рівномірне розподілення теплової енергії від джерела нагріву, через товсте дно посудини у напрямок продуктів , розміщених на сітчатому вкладиші. Це підвищує надійність роботи посудини при варці продуктів без води при температурі нижче 95°С. Виконання теплопровідного металу зі сплаву з високою корозійною стійкістю за рахунок усунення формірування на теплопровідному металі товстої оксидної плівки, яка має низький коефіцієнт теплопровідності, наприклад, 0,00836 кал/(см-сек* °С) і є термічним опіром для швидкої передачі теплової енергії від джерела нагріву до продг/ктів, підвищує надійність роботи посудини при варці продуктів з температурою нижче 95°С. Окстдна плівка виникає на границі контакту теплопровідного металу з днищем металевої ємності. На * 4 відзнаку від теплопровідних металів з низькою корозійною стійкі с'тю, на поверхні металів з високою корозійною стійкістю, наприклад, алюміній, товщина оксидної плівки незначна та складає 5~20мк (див. Промислові алюмінієві сплави. Під ред.Белова А.Ф, та інш.М., Металургія, 1984, с 478). Виконання ємності висотою, яка складає 0,6 - 1,0 І ВІД ЇЇ діаметру та з матеріалу з коефіцієнтом теплопровідності при тем пературі нижче І00°С у 8-14 разів меншим, ніж у теплопровідного металу, який примикав до її днища, забезпечує диференційний розподіл температури в середині посудини - більш висока температура формується на висоті, яка дорівнює 3/4 загальної висоти ємності від дна посудини, більш низька - на висоті, рівній 1/4 загальної висоти ємності в її верхній частині, а також на кришці посудини. Диференційний розподіл температури в середині та поверхні посудини підвищує надійність її роботи при приготуванні продуктів з температурою нижче 95°С. Виконання посудини з термоконтролером для вимірювання температури • гк дозволяє споживачу точно визначити рівень нагріву посудини при варці продуктів, що підвищує надійність роботи посудини при приготуванні продуктів з температурою нижче 95°С. Виконання посудини з фіксатором положення кришки відносно ємності та виконання кришки, яка закріплена на ній щільною гумовою прокладкою, підвищує надійність роботи посудини при приготуванні їжі з температурою нижче 95°С для випадку відносно низького рівня обробки контактуючих поверхней фланців та кришки, наприклад, якщо вказані поверхні мають мікронерівності (Ra) на рівні 0,63 мк. Виконання теплопровідного матеріалу з алюмінію нормальної чистоти марки A3, який армтрований закладними елементами жорстко зафіксованими на днищі металевої ємності, розширює технологічні можливості по виготовленню посудини для варки продуктів з температурою нижче 95°С. Наприклад, якщо з деформованого алюмінію товсье дно формується під високим тиском, то з алюмінію нормальної чистоти армірованого закладними елементами» які кріпляться до днища ємності, можно формі рувати дно литвом 5ез тиску. Виконання посудини з таймером, який контролює період готування продуктів у посудині при температурі нижче 95°С дозволяє підвищити надійність роботи посудини при вказаній температурі. Розміщення термоконтролера та таймеру в ручках по бокам металевої ємності підвищує зручність обслуговування посудини при контролю режимів варки продуктів при температурі нижче 95°С. Одночасно підвищується естетичність зовнішнього виду посудини. Сутність винаходу пояснюється кресленнями. На фіг. І зображена пропонуєма посудина з товстим теплоаку-мулюючим деном, який містить теплопровідний корозійностійких метал (розріз); на фіг. Z - теж саме з фіксатором положення кришки відносно ємності та теплопровідним меиалом, який арміровано заклад ними елементами. Посудина для теплової обробки харчових продуктів містить в собі металеву ємність І, теплопровідний корозійностійкий метал 2, кожух 3, сітчатий вкладиш 4, кришку 5 з ручкою 6 та термоконтро-лер 7 для вимірювання температури в інтервалі 20- 60°С. Ко^уз З виконаний з нержавіючої сталі примикає до теплопровідного корозійстійкого металу 2. Теплопровідний корозійностійкий метал 2 виконано зі сплаву, коефіцієнт теплопровідність якого у 8-14 разів вище коефіцієнту теплопровідності матеріалу металевої ємності І при температурі нижче І00°С. Ємність І має діаметр, який дорівнює величині ф та висоту - Н, при цьому висота ємності І дорівнює 0,6 - 1,0 її діаметру, або Н * 0,6-І,0Ф,бмність І обладнана двома ручками 8 та фланцем 9, який щільно контактує з фланцем 10 кришки 5* На фіг. І представлено варіант виготовлення ємності І посудини з нержавіючої екологічної сталі, наприклад, ХІ8НІ0Т, товщиною Імм. Коефіцієнт теплопровідності вказаної сталі при 20°С дорівнює 0,039 кал/(см»сек'°С). Теплопровідний корозійностійкий метал 2 виконано з деформованого металу, наприклад, алюмінію марки АДІ. Коефіцієнт теплопровідності чистого первинного алюмінію при 20°С дорівнює 0,52кал. (ем*сек'°С), що в 13,3 рази вище, ніж у нержавіючої сталі XI8HIGT при цій же температурі. Товщина теплопровідного корозійностійкого металу 2 дорівнює 9 мм* бмність І має діаметр -ф та висоту - Н при відношенні до висоти ємності І до її діаметру задовольняє значення: Н = 0,75Ф Щільне та міцне з'єднання теплопровідного та корозійностійкого металу 2 та з металевим деном ємності І забезпечується пресуванням під високим тиском. Контактуючі поверхні фланцю 9 ємності І 7 та фланцю 10 кришки 5 виконані з мїкронерівностями (Ка) 0,02 мк, що забезпечує герметичність посудини та фіксацію положення кришки 5 відносно ємності І. Внутрішня частина днища ємності І виконана з мікронерівностями 0,16 мк. Термоконтролер 7, розміщений на кришці b вмонтований в середині її ручки 6. Кожух 3 виконано із сталі ХІ8НІ0Т та має товщину І мм. Сітчатий вкладиш 4 виконано з двох роз'ємних секцій - верхньої II та нижньої - 12. На фіг. 2 представлена посудина з фіксатором, який має пружний елемент ІЗ, розміщений між боковими поверхнями ручки 8, захват 14, та рухому ручку ІЬ. Контактуючі поверхні фланцю 9 ємності І та фланцю 10 кришки 5, які виконані з мікронерівностями 0,63 мк. Для забезпечення герметичності змикання фланців 9 та 10 при вказаній величині мікронерівностей, служить гумова прокладка 16, яка закріплена, наприклад, в середині фланців 10 кришки 5. Прокладка 16 виступає над поверхнею фланцю 10 по всьому його діаметру та у закритому положенні фіксатору, який щільно контактує з плоскою поверхнею фланцю 9 ємності І. Теплопровідний корозійностійкий метал 2 виконано з ливарного алюмінію марки A3 та армірований прикріпленими до дену ємності І закладними елементами 17 із сталі ХІ8НІ0Т товщиною І мм. Коефіцієнт теплопровідності алюмінію A3 при 20°С дорівнює 0,44 кал/(см'Сек>°С), що у 11,3 рази вище, ніж у нержавіючої сталі ХІ8НІ0Т при тій же самій температурі. На поверхні ручки 8 розміщений таймер 18. Використання закладних елементів 17, забезпечує щільне та міцне з'єднання теплопровідного корозійностійкого металу 2 з деном металевої ємності І при формуванні теплопровідного корозійностійкого металу 2 методом литва. Армирування теплопровідного корозійностійкого ливарного металу І закладними елементами збільшує довговічність та надійність 8 роботи посудини» так як значно підвищує міцність та стійкість її товстого теплоакумулюючого дену при нагріві. Розглянемо роботу посудини (фіг.І) з використанням на прикладі одночасної варки в ній без води та температурі нижче 95°С декількох видів натуральних продуктів для виготовлення других страв. Прод/кти, які підлягають тепловій обробці спочатку розміщують поза ємністю І у сітчатому вкладиші 4. Для цього його виймають з ємності І та розбирають на дві частини. Потім у нижній иишш шгагії вкладиш 12 укладають нарізані свіжі овочі, наприклад, картоплю, або капусту, гарбуз та інш. На верхньому вкладиші II укладають продукти для другої горячої страви, наприклад, перець фарширований м'ясом та овочами, або цибуля з м'ясним фаршем. Після цього знову збирають сітчатий вкладиш 4 та встановлюють його на дні ємності І та накривають її кришкою 5. Щкронерівності величиною 0,02мк на плоских контактних поверхнях фланців 10 кришки 5 та фланцю 9 ємності І забезпечують герметичність посудини та фіксацію кришки 5 відносно ємності І. За цим посудина встановлюється на джерело нагріву, наприклад, стандартну газову гг4иту з регулятором для зміни інтенсивності нагріву: сильний, середній, слабкий, дуже слабкий. Включення тих чи інших режимів нагріву та їх тривалості , визначається в залежності від виду продуктів, їх маси та обсягу. Режим варки споживач вибирає у співвідношенні з "Технологічною інструкцією на виготовлення продуктів тепловою обробкою без доливу води" (далі "Інструкція"),яка додається до посудини. Наприклад, спочатку на плиті регулятор нагріву ставлять на режим "середній" нагрів. Після прогріву кожуха 3, теплопровідного металу 2 та днища ємності І до заданої по "Інструкції" температури, переводять регулятор на режим нагріву на "дуже слабкий". При 9 нагріві з продуктів виділяється невелика частина "вільної" води, яка знаходиться у мікрокапілярах овочів, яка стікав на внутрішню поверхню "горячого" дену ємності І. За рахунок тепла, акумульованого товстим шаровим деном посудини» який включає також днище ємності І, теплопровідний корозійностійкий метал 2 та кожух З» відбувається швидке випарювання "вільної" води та утворюється "холодний" пар. Температура "холодного" пару, який проникає між частинами нарізаних продуктів, розміщених у сітчатому вкладиші 4, не перевищує 95°С, Пар нагріває продукти та при цьому він додатково охолоджуєть ся, в наслідок чого при його контакті з верхнею частиною "холодної" ємності І та внутрішньою поверхнею кришки 5 пар швидко конденсується у вигляді крапель. Краплі конденсату зливаються одна з другою і потім падають з кришки 5, або стікають вниз, знову повертаючись на "горяче" днище ємності І. Процес випарювання води - конденсація пару стікання конденсату безперервне та постійне при роботі посудини, що забезпечує надійний режим варки при нагріві нижче 95°С до готовності продуктів. В разі помилки в режимі нагріву, або тривалості нагріву, термоконтролер 7, який регіструе температуру нагріву посудини від 20 до .60°С, показує, що вона перегріта вище температури, рекомендованої "Інструкцією". В цьому разі використовувач зменшує температуру посудини, наприклад, переводом регулятору на джерелі нагріву на "дуже слабкий" нагрів. Приготування продуктів включає в собі два періоди - перший період - варка при вмикнутому джерелі нагріву і другий період при вимкнутому джерелі нагріву. У другому періоді процес варки продуктів при температурі нагріву нижче 95°С відбувається за рахунок тепла, накопиченого товстим деном посудини. 10 Після завершення першого та другого періодів варки продуктів посудина знімається з джерела нагріву. Для витягання з посудини, готових до вживання продуктів, треба плавно здвинути кришку 5 відносно ємності І, вийняти з неї сіт чатий вкладиш 4. Робота посудини з фіксатором (фіг.2) при приготуванні продуктів проходить аналогічно, як і в посудині без фіксатору (фіг,І), Різниця є тільки у фіксації та розфіксації кришки 5 відносно ємності І, Перед початком роботи посудини розфіксаціею кришка 5 з ємністю І відбувається у слідуючій послідовності. Використовувач розтягає за рухому ручку 15 пружний елемент ІЗ, що дозволяє йому легко відсоединити захоплювач 14 контактуючий з краєм фланцю 10 кришки 5. Фланець 10 має, наприклад, відігнутий до гори край по контуру зовнішнього діаметру кришки 5 та закріплену на його внутрішній поверхні гумову прокладку 16, яка виступає над поверхнею фланцю 10. Після виймання з ємності І сітчатого вкладишу 4» заповнення його нарізаними продуктами та установа сітчатого вкладишу 4 на днище ємності І відбувається фіксація на ній кришки 5. З цією метою використовувач розтягує рухому ручку 15 пружний елемент ІЗ, що дозволяє йому легко з'єднати захоплювач 14 з відігнутим в гору краєм фланцю 10 кришки 5. Під впливом пружнього елементу ІЗ відбувається щільне змикання кришки 5 та її фланцю 10 через гумову прокладку 16 з плескатою поверхнею фланцю 9 ємності І. Наявність фіксатору дозволяє встановлювати кришку 5 в певне положення відносно ємності І, наприклад, у поєднуваному торці в їх фланців 10 та 9 відносно один- одного; забезпечити певне зусілля щоб прижати гумову прокладку 16 до плескатої поверхні фланцю 9 ємності І. Поєднування зусиль пружнього елементу ІЗ та гумової проклад -IIки 16 дозволяє забезпечити герметизацію посудини при рівні мікронерівностей, наприклад, 0,63 мк. Після герметизації посудини на таймері 18 фіксують заданий період теплової обробки харчових продуктів. Таким чином використання пропонуємо! посудини дозволяє надійно здійснювати варку без води мілко нарізаних продуктів при темпе ратурі нижче 95°С. Тому посудина забезпечує збереження у готовій страві основної маси корисних компонентів, які є в натуральних продуктах до початку їх теплової обробки: вітамінів, білків, пектинів, мікроелементів, ферментів, структурировано! води. Одночасно пропонуєма посудина зберігає і інші переваги, які є в посудині з товстим теплоакумулюючим деном, герметичною кришкою при її роботі без води, економія теплової енергії до 70 відсотків та продуктів до 20 відсотків; усунення з раціону харчування основного даерела попадання шкідливостей в організм людини хлорованої водопровідної води, яка зберігає у ряді випадків більш 40 небезпечних хімічних речовин. tz So'/ тепло So/ p лродукт/И Фіг.і ФГГ.Г /в W7777Z77P7/. Винокі/^яи ки :Мсі/шхбЛ. Малих СА