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Horno solar

El horno solar es una innovadora herramienta que aprovecha la energía solar para cocinar y conservar alimentos sin consumir combustible. Esta sencilla técnica ofrece muchas ventajas, como ahorrar dinero, respetar el medio ambiente y permitir que las personas en zonas remotas con acceso limitado al combustible puedan cocinar fácilmente. El horno solar es la solución perfecta para la cocción ecológica al aire libre.

Horno solar

El consumo de calor para cocinar está siempre presente, independientemente de las condiciones climáticas y las capacidades económicas de la población (nadie come patatas ni cereales crudos).

El consumo de calor depende de muchos factores: demográfico (número de miembros y composición familiar, dieta y dieta, teniendo en cuenta las tradiciones nacionales); organizacional (provisión de empresas de catering, un aumento en el uso de productos semiacabados en comidas caseras); en el campo, los costos de preparación de forrajes son elevados. Además de los técnicos: la introducción de nuevos dispositivos mejorados que aseguran una distribución uniforme del flujo de calor y mantienen un modo óptimo en el proceso de cocción, la introducción de platos con revestimientos especiales. Además, la cantidad de electricidad consumida depende en gran medida de la cultura de consumo y elaboración de los productos: existen diferencias significativas entre países y regiones..

En América del Norte, Europa, Australia, Nueva Zelanda, los principales dispositivos de cocción son hornos, estufas y hornos microondas. Las campanas extractoras y los pequeños electrodomésticos de cocina (cafeteras, hornos de pan compactos y otros) también pueden consumir mucha energía. Las ollas arroceras se utilizan ampliamente en Japón y otros países asiáticos. La mayor parte de la energía de cocinar se gasta en calentarla. Se utiliza una pequeña cantidad para descongelar alimentos congelados. En cuanto al tipo de energía, se consume poca electricidad para cocinar, principalmente se utiliza gas natural o gas licuado de petróleo, incluso en los países de la CEI.

A principios de los 80. En el siglo XX en China, la eficiencia (eficiencia) de las estufas de leña era de aproximadamente el 10%. Se adoptó un Programa de Mejoramiento de la Eficiencia: primero hasta el 20% y luego hasta el 30%. Así, a finales de los 90. más de 180 millones de estas estufas se instalaron en China en hogares (90% del número total de hogares rurales en China).

El proceso de cocción y el suministro de agua caliente indisolublemente vinculado para los consumidores domésticos requieren cantidades importantes de energía (tabla 1).

Proceso Sector público Sector residencial
Suministro de agua caliente 1030 126
Cocinando comida cien 150

Tabla 1 – Estándares anuales de demanda de energía térmica para consumidores municipales, miles de kcal / persona • año

El calentamiento de alimentos proporciona, incluida la implementación de medidas sanitarias e higiénicas: cuando se calientan por encima de 80 ° C, los microorganismos contenidos en ellos se destruyen. Esta circunstancia es muy importante, ya que en la inmensa mayoría de todas las materias primas alimentarias, tanto de origen vegetal como animal, se encuentran sembradas con diversos microorganismos, entre los que se encuentran muchos nocivos y patógenos..

Y lo segundo. Es bien sabido que el régimen de ebullición después de la ebullición es de gran importancia para mejorar la calidad de los productos culinarios. La ebullición violenta en la mayoría de los casos afecta negativamente la calidad de los alimentos: los caldos se vuelven turbios, los productos se deforman, aumentan las pérdidas de sustancias aromáticas y vitaminas, etc. a 85 – 95 ° C.

Al cambiar el método tradicional de cocción (si se cocina en un horno solar según el esquema de la Figura 1), la pérdida de materias primas se puede reducir significativamente. Por lo tanto, el nivel permisible de pérdida de masa de carne durante la cocción convencional es del 35 al 40%. Al cocinar a temperaturas por debajo del punto de ebullición (85 – 90 ° C) y aumentar la duración del proceso de 5 a 7 veces, estas pérdidas se pueden reducir al 10 – 15%., Es decir, de 2,3 a 4 veces, lo que proporciona un importante ahorro de recursos..

En la mayoría de los casos, el producto alcanza la preparación culinaria con mayor frecuencia cuando la capa central se calienta a una cierta temperatura: temperatura de pasteurización, por ejemplo, para carne y pescado 75-80 ° C, confitería 98 ° C, etc. Sin embargo, en algunos casos, esta condición solo es necesaria, pero insuficiente, ya que es posible una preparación culinaria completa después de la retención necesaria en el tiempo..

El tiempo total de cocción depende de la tecnología de cocción de varias etapas y es diferente en el tiempo (tabla 2)

Nombre de platos Potencia neta de la instalación, kW Porciones Tiempo de la forma habitual, min
Borsch naval con carne 3 nueve 180
Gulash con gachas de trigo sarraceno 4.5 21 110
Pato guisado 0,9 8 60

Tabla 2 – Tiempo de cocción

Tecnología convencional para cocinar cereales y freír diversos productos.

Cocine la papilla revolviendo hasta que el cereal absorba toda la humedad (al cocinar la papilla viscosa y quebradiza) o se espese (al cocinar la papilla líquida). Después de eso, la superficie se nivela, el calentamiento se reduce, la caldera se cierra con una tapa y la papilla se pone a punto (se evapora) a una temperatura de 90-95? C.

La duración de la ebullición (evaporación) de la papilla de trigo sarraceno de un núcleo de ebullición rápida es de 1 hora, de cereales tostados – 1,5 – 2, de granos sin hervir – 4,5 horas. La papilla de arroz se evapora durante aproximadamente 1 hora, la papilla de trigo 1,5, la cebada perlada – 2-3 horas.

Temperatura de gelatinización del grano de almidón: la destrucción de la estructura nativa del grano de almidón durante la cocción se acompaña de hinchazón. La temperatura de gelatinización del almidón de patata ocurre a 55-65 ° C, trigo – a 60-80, maíz – a 60-71, arroz – a 70-80 ° C. Al freír sobre superficies calientes, la temperatura en la superficie del producto al final del proceso de fritura es de 135 ° C (la formación de una corteza deshidratada), y en el centro del producto – 80-85 ° C. Este método de cocción se llama freír bajo en grasa. Al freír en grasa (grasa profunda), el producto se sumerge completamente en grasa calentada a 160-180 ° C. Al mismo tiempo, la temperatura en la superficie del producto al final del proceso, como al freír con una pequeña cantidad de grasa, es de 135 ° С, en el centro del producto – 80-85 ° С..

Teniendo en cuenta la complejidad de la evaluación cuantitativa del consumo de energía para cocinar, su participación insignificante en el consumo total de calor para procesos térmicos, por ejemplo, la vida cotidiana de un consumidor descentralizado (alrededor del 6 al 8%), es posible y necesario transferir esta área de consumo de calor, para el período de verano, a la esfera. responsabilidad de las energías renovables.

La figura 1 muestra un diagrama de un horno solar para cocinar alimentos, desarrollado en la Oficina de Diseño de Energías Alternativas «VODOMET» (Omsk).


Figura 1 – Esquema de un horno solar para cocinar alimentos.
1 – radiación solar; 2 – estanque de sal solar; 3 – cuerpo del horno (carcasa); 4 – superficie reflectante del edificio; 5 – caldero (recipiente) para cocinar alimentos

El calor de la radiación solar directa y reflejada de la superficie 4 acumulado por el estanque de sal solar 2 asegura el mantenimiento de la temperatura en él cerca de la temperatura de la capa inferior. Como se puede ver en el diagrama, en el horno 3, la temperatura con alta conductividad térmica de las paredes puede estar cerca de la temperatura de la salmuera del estanque de sal solar 2-85-95? С. El horno 3 puede ser individualmente o en total 5 calderas con varios productos, comenzando con caldos y terminando con compota (para una descripción del estanque de sal solar, consulte la monografía del autor: Osadchy G.B. Energía solar, sus derivados y tecnologías para su uso (Introducción a las energías renovables) / G.B. Osadchith. Omsk: IPK Maksheeva E.A., 2010 572 p..).

Por supuesto, para un horno solar, se deben desarrollar sus propias tecnologías para cocinar varios platos, basándose en el hecho de que la temperatura en el horno en la mayoría de los casos no alcanzará los 100 ° C, lo que significa que el tiempo de cocción aumentará. Por ejemplo, para preparar el desayuno, el caldero de carne deberá colocarse en el horno a última hora de la noche, después de lo cual la cocción se llevará a cabo durante toda la noche sin intervención humana. En un horno de este tipo, no hay peligro de que las gachas, la pasta o el pescado se quemen o no se cocinen..

El horno solar puede formar parte del equipo de calefacción de un café de verano, cantina o restaurante, Figura 2.


Figura 2 (sección a lo largo de A – A de la Figura 1): esquema de un café de verano adjunto al costado del horno solar para cocinar alimentos
1 – estanque de sal solar, 2 – cuerpo del horno (carcasa), 3 – caldera, 4 – baño maría, 5 – mesa de distribución, 6 – sala de alimentación de un café de verano (comedor de verano de un campamento de salud infantil, restaurante con baño de verano)

Esta arquitectura (diseño) de una empresa comercial o de restauración pública le permite tener importantes existencias de platos preparados de varios surtidos, además, que no han perdido su sabor, calentados independientemente de la hora del día y el número de visitantes. Después de todo, se sabe que cuando los productos hervidos que contienen almidón se enfrían, la cantidad de amilosa soluble en ellos disminuye como resultado de la retrogradación (precipitación). En este caso, se produce el envejecimiento de las gelatinas de almidón (sinéresis), los productos se vuelven rancios. La tasa de envejecimiento depende del tipo de productos, su humedad y temperatura de almacenamiento. Cuanto mayor es la humedad del plato, producto culinario, más intensamente disminuye la cantidad de sustancias solubles en agua. El envejecimiento más rápido se produce en las gachas de mijo, más lento, sémola y trigo sarraceno. El aumento de temperatura ralentiza el proceso retrógrado. Por tanto, los platos a base de cereales y pasta, que se almacenan a 4 baños maría con una temperatura de 70 – 80ºC, tendrán buenas características organolépticas en 4 horas. Si coloca pescado, papas, gachas, etc.en el horno propuesto por la noche, por la mañana el desayuno estará listo, incluido agua caliente para té, café (en el refrigerador la temperatura del agua es de 95 ° C).

El horno solar se puede utilizar para extraer (digerir) grasa de huesos comestibles, ¿cuánto tiempo lleva? 10 horas, para preparar alimentos para mascotas y pájaros.

El agua que ha sido sometida a tratamiento térmico en una tubería tendida a lo largo del fondo del estanque de sal solar 1 será pasteurizada, es decir, una en la que se destruyen las bacterias patógenas y se suprime significativamente la actividad vital de otros microorganismos. Como sabe, el efecto de pasteurización está predeterminado por la temperatura de calentamiento y la duración del agua que se mantiene a esta temperatura. La temperatura mínima de pasteurización es de 63 ° C y el mantenimiento a esta temperatura debe ser de al menos 60 minutos. En la práctica, el efecto de pasteurización se logra cuando el agua se calienta a una temperatura de al menos 80 ° C y se mantiene durante 15 – 20 s..

El agua pasteurizada está destinada a lavar platos, cubiertos, unidades y partes de equipos alimentarios..

El horno solar también se puede utilizar tanto para numerosos tipos de actividades industriales, como para atender un gran flujo de vacacionistas, viajeros, especialmente porque su flujo principal es siempre en verano..

Para satisfacer el apetito de los gourmets, que, por regla general, abundan entre los veraneantes, no con las billeteras vacías, el heliómero se puede utilizar para secar, cocinar y ahumar salchichas cocidas, cocidas, ahumadas y semi ahumadas, salchichas, salchichas pequeñas, carnes ahumadas de cerdo y productos de pescado.

El horno solar le permite proporcionar una de las etapas principales del proceso tecnológico para la producción de embutidos, alimentos enlatados, productos cárnicos y de pescado: tratamiento térmico (tabla 3).

Proceso de procesamiento Duración del proceso, min Temperatura ambiente de trabajo ,? С Humedad relativa del ambiente de trabajo,%
El secado 10 – 25 60 – 95 25 – 35
Asado 30 – 140 75 – 100 10 – 20
Cocinando 30 – 100 80 – 85 90 – 100
De fumar 360 – 1440 50 sesenta y cinco

Tabla 3 – Operaciones tecnológicas de tratamiento térmico de embutidos y carnes ahumadas

Como se puede ver en la tabla 3, la energía solar acumulada en el estanque de sal solar, como alguna otra, es apta para las operaciones más delicadas de preparación de deliciosos platos..

El beneficio de preparar platos deliciosos es obvio, ya que el costo del pescado ahumado, al por menor, es 2 veces mayor que el fresco..

La temperatura del entorno de trabajo para el ahumado en frío es de 20 a 45 y para el ahumado en caliente de 60 a 150 ° C, lo que permite fumar también utilizando la energía de un estanque de sal solar..

El tratamiento térmico oportuno (pasteurización), en el que la microflora patógena se destruye bajo la influencia de altas temperaturas, ayuda a prevenir el deterioro de los productos y aumenta su vida útil. El horno solar se puede utilizar para colocar baños de maduración de la nata en los que la nata se calienta a la temperatura de batirla en mantequilla. En el horno solar (cámara), es posible realizar el secado al vacío en la producción de piensos (carne y huesos, harina de carne, sangre y huesos) y grasas técnicas por método seco.

Los volúmenes de productos -leche, cerveza, vino y otros- a pasteurizar son enormes. La eficiencia de pasteurización de productos lácteos a una temperatura de 76 ± 2 ° C es 98,3 – 99,5%, y a 82 ± 2 ° C – 99,6 – 99,8%.

Cocinar alimentos y piensos se parecerá al funcionamiento de las lavadoras modernas, cuando lo principal es cargar cosas simples (y, para cocinar, los productos semiacabados necesarios), y luego todo sucede en modo automático..

Aplicación del horno solar en las regiones del sur.

En las fábricas de aceite de Uzbekistán, al procesar semillas de algodón, se obtiene harina como producto secundario, que se vende como alimento concentrado, ya que contiene más del 40% de proteína cruda..

La harina de algodón no debe contener más del 0,02% de gosipol libre. De lo contrario, al alimentar a los animales, la comida puede provocar intoxicaciones, ya que el gosipol es un veneno celular, vascular y nervioso que provoca procesos inflamatorios en los tejidos. Esta toxina afecta al corazón, hígado, riñones, provoca hemorragias e infiltra en los órganos afectados. Se recomienda que la harina de algodón se incluya en las raciones alimentarias de las vacas lecheras, el ganado vacuno de carne y las ovejas de forma limitada. Es problemático utilizar harina en la alimentación de los cerdos, que, como las aves de corral, son sensibles a las manifestaciones tóxicas del gosipol. Para mejorar las raciones de pienso de los animales de granja y las aves de corral, los criadores de ganado necesitan harina con un bajo contenido de gosipol libre (hasta un 0,01%) y fibra (hasta un 15%). Previamente, dicha harina se obtenía en las condiciones industriales de Kokand MZhK sobre la base de la fritura a baja temperatura de la harina de semillas de algodón trituradas gruesas a 75 – 80 ° C y el procesamiento de la pulpa utilizando el método de preprensa-extracción. Sin embargo, al mismo tiempo, el desempeño técnico y económico de la empresa empeoró, debido al consumo adicional de energía..

Por lo tanto, para freír la harina, sin deteriorar el desempeño de las empresas, debido a la falta de consumo de combustible orgánico, es posible utilizar un horno solar de gran tamaño para hervir la harina de algodón, equipado con la mecanización adecuada..

El uso generalizado de hornos solares en Rusia reducirá significativamente el consumo innecesario de combustible, mejorará la situación ambiental, aumentará la seguridad energética de la población, la industria recreativa y los servicios públicos y aumentará su soberanía energética..

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Teresa Poradca
Recomendaciones y consejos en cualquier área de la vida
Comments: 1
  1. Rosa Núñez

    Me gustaría saber cómo funciona exactamente un horno solar. ¿Podrían explicarme el proceso de captación y transformación de la energía solar en esa tecnología? ¿Qué tipo de alimentos se pueden cocinar en un horno solar y cuánto tiempo aproximado lleva cocinarlos? ¡Gracias!

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