فر
فر چیست؟
فر یک حفره یا تونل محصور است که در آن مواد غذایی (شیرینی) یا خمیر توسط یک محیط گرم احاطه شده و پخته می شود و به نان، کلوچه یا سایر محصولات تبدیل می شود.
- برای پختن محصولات، فر ها از منابع تولید انرژی مانند احتراق سوخت هایی مانند گاز یا نفت یا برق استفاده می کنند.
- انرژی آزاد شده از این منابع از طریق تشعشع، هدایت و/یا همرفت به محصولات منتقل می شود.
- فر برای انجام فرآیند پخت و حذف رطوبت از محصولات، شرایط مناسب شار حرارت، رطوبت و دما را تنظیم و حفظ می کند.
چرا فر مهم است؟
فر به چند دلیل مهمترین مرحله فرآوری در صنعت پخت است:
- اصل کار نانوایی و قنادی فر یا تنور است. خروجی تولید معمولاً توسط ظرفیت فر کنترل می شود.
- پدیده انتقال گرما و جرم هر دو به طور همزمان در این قطعه از تجهیزات رخ می دهد و باعث ایجاد تغییرات فیزیکی وشیمیایی و بیوشیمیایی در محصول می شود.
- پخت در فر مرحله ای است که ویژگی های نهایی را به محصولات می دهد (مانند ماندگاری، طعم، بافت، رنگ، عطر).
- این یک مرحله از رشد پاتوژن ها در محصول جلوگیری می کند.
تاریخچه
مدل اصلی فر، با کف سنگی و ساختار گنبدی، سالهاست که وجود داشته است.
این مصری ها بودند که در ابتدا از یک حفره فر دست ساز ساخته شده از خاک رس استفاده کردند . قسمت پایینی آتشدانی را تشکیل می داد که در آن تکه های چوب خشک شده و زغال چوب سوزانده می شد. قسمت فوقانی که از بالا قابل دسترسی بود، محفظه پخت بود
چندین قرن بعد، امپراتوری روم شروع به ایجاد کوره های تصفیه شده با کیفیت پخت بهتر و اجاق های با کارایی بالاتر کرد. کوره های آجری و سنگی در داخل محوطه نانوایی ساخته شد، با مواد مقاوم در برابر حرارت برای محفظه پخت و سایر مواد مقاوم در برابر درجه حرارت بالا برای عایق کاری کوره و حفظ محیط گرم برای بازه های زمانی طولانی. انرژی این اجاق ها با سوزاندن چوب مستقیماً در داخل محفظه گرما، حذف خاکستر و سپس قرار دادن قطعات خمیر/مواد در داخل برای پخت تامین می شد.
انواع فر
بسته به نحوه عملکرد و مکانیسم انتقال حرارت، فرها را می‌توان به عنوان تجهیزات دسته‌ای یا پیوسته و با استفاده از تبادل حرارت مستقیم یا غیرمستقیم طبقه‌بندی کرد.
نوع فری که برای عملکرد نانوایی مناسب است ، ممکن است تابعی از ظرفیت تولید، مشخصات محصول، فضای کف، منابع انرژی موجود، بازده عملیات، مصالح ساختمانی و نیازهای تعمیر و نگهداری باشد.
اینها نوع رایج کوره های تجاری هستند:
1. مستقیم (DFO)
DFO ها گاز احتراق (منبع انرژی) را در داخل محفظه پخت قرار دهید تا هوا و محصولات گرم شود. انتقال حرارت در اجاق گاز مستقیم عمدتاً توسط تشعشعات شعله‌های آتش (مشعل‌های روبانی که در بالا و زیر نوار فر قرار می‌گیرند)، بالا، پایه و دیواره‌های محفظه پخت انجام می‌شود. کوره های مستقیم بسیار کارآمد هستند زیرا بیشتر سوخت را به گرما و فرآوری محصولات تبدیل می کنند و این باعث کاهش مصرف سوخت و هزینه های عملیاتی می شود.
2. غیر مستقیم (IFO)
IFO ها به طور غیر مستقیم محفظه پخت را با استفاده از مبدل ها گرم می کنند. این فر برای محصولات حساس نانوایی (به عنوان مثال، کیک، شیرینی) مناسب است زیرا محصولات جانبی احتراق در ساختار مبدل حرارتی باقی می مانند و مستقیماً با قطعات خمیر تماس ندارند. این امر خطر آلودگی و اشباع بوی نامطبوع در محصولات را از بین می برد.
3. فر برقی
کوره های برقی دارای ویژگی های ساختمانی شبیه به DFO ها هستند و از نظر مکانیسم انتقال حرارت برای پخت محصولات به طور مشابه عمل می کنند. این نوع اجاق به جای مشعل های گاز سنتی DFO ها از مقاومت های الکتریکی استفاده می کند.
کوره های برقی به دلیل مصرف برق و هزینه در هر کیلووات ساعت، کاربرد محدودی در صنعت پخت دارند. آنها همچنین با چالش های افزایش مقیاس روبرو هستند که نیاز به تحقیقات بیشتر و کاربرد صنعتی دارد.
4. فر آجری
کوره آجری یکی از اولین واحدهای پخت ساخته شده در تاریخ بشر بود.
از یک محفظه مواد آجری عظیم تشکیل شده است. محفظه به یک کف کاشی نسوز متصل است که قطعات خمیر را نگه می دارد. زغال سنگ و چوب به عنوان سوخت (منبع احتراق) استفاده می شود.
این کوره‌ها به دلیل ویژگی‌های ساختمانی خود (ظرفیت عایق مواد و ضخامت دیواره‌ها)، قادرند گرمای تابشی را به طور پیوسته به محصولات منتقل کنند و همچنین دمای بالا را در داخل محفظه پخت برای مدت طولانی حفظ کنند. کوره ها به صورت دستی کار می کنند و نیاز به مهارت خاصی از نانوا دارند.
5. قفسه ای
کوره قفسه ای یک اجاق عمودی دسته ای است که می توان قفسه های پر از قالب های ورقه ای را برای پخت در آن چرخاند. این دستگاه می تواند 8 تا 20 تابه در هر سیکل پخت را در خود جای دهد.
برخی از واحدها از منابع برق یا سوخت استفاده می کنند و فن ها را در داخل محفظه پخت (نسل خشک کردن همرفت) قرار می دهند تا زمان پخت را تسریع کنند و ویژگی های خاصی را در محصولات ایجاد کنند.
این فر به دلیل صرفه جویی در فضای کف و زمان چرخه پخت متوسط تا طولانی برای عملیات خرده فروشی مناسب است. محصولات به سفارش مشتری پخته می شوند و اغلب به طور مستقیم (بدون بسته بندی) برای مصرف فوری ارائه می شوند.
این اجاق ها معمولاً دارای دستور العمل های قابل برنامه ریزی (ذخیره شده) هستند تا اپراتور بتواند زمان و دمای پخت، شدت تهویه هوا و فرکانس برخورد بخار را تغییر دهد.
6. قرقره ای
کوره قرقره ای فری است که در آن سینی ها یا قفسه ها بر روی سکوهایی قرار می گیرند که در یک محور افقی مرکزی می چرخند. یک محفظه پخت بالا برای قرار دادن ساختار قرقره مورد نیاز است و در نتیجه فضای کف را صرفه جویی می کند.
کوره های قرقره ای معمولاً مستقیماً با گاز یا برق روشن می شوند و منبع گرمایش در مرکز کف اتاق قرار دارد. این نوع کوره بیشتر برای نانوایی های خرده فروشی یا کارخانه های نانوایی با تولید در مقیاس کوچک طراحی شده است.
کوره های قرقره ای اغلب به دلیل ماهیت چرخشی و ساختار تداخلی برای انتقال حرارت تابشی، توزیع یکنواخت انتقال حرارت را ایجاد نمی کنند. محصولاتی که روی تابه های ورق یا سینی هایی که به طور مداوم در حال چرخش هستند قرار می گیرند ممکن است رنگ ناهموار یا توزیع رطوبت نهایی ضعیفی داشته باشند.
7. نوار نقاله
کوره های نوار نقاله جایگزین اجاق های قرقره ای با دو زنجیر انتقال بی پایان موازی می شوند که سینی های محصولات را در طول محفظه پخت حمل می کنند، بنابراین قطعات خمیر به طور مداوم وارد و خارج از اجاق می شوند.
مزیت اصلی آنها سادگی طراحی و یکنواختی پخت است. همانطور که محصولات همان مسیر را از طریق محفظه پخت طی می کنند. یک موتور درایو مستقیماً سرعت باند را کنترل می کند و در نتیجه زمان چرخه پخت را تعیین می کند.
کوره های نوار نقاله ممکن است یک دور یا دو دور باشند. در اجاق های تک دور، سینی های حاوی محصولات یک گذر (به جلو و عقب) حرکت می کنند. سینی ها در یک اجاق دو دور به جای دو منطقه اجاق یک دور از چهار منطقه حرارتی عبور می کنند.
8. فر تونلی
واحد های پخت پیوسته هستند و در نانوایی ها و کارخانجات بزرگ استفاده می شوند.
این واحد معمولاً دارای یک محفظه پخت طولانی (معمولاً بیش از 80 متر طول) است که از یک طرف (نقطه بارگیری) به سمت دیگر (نقطه تخلیه) در یک نوار انتقال مستقیم می رود.نوار نقاله ممکن است از توری سیمی یا ورق فولادی کربنی ساخته شود.
کوره های تونلی معمولاً با سوخت هایی مانند گاز طبیعی (که برای پخت و پز استفاده می شود) و برق (برای تغذیه گردش هوا و سیستم انتقال) تغذیه می شوند. محفظه پخت ممکن است به چندین منطقه پخت تقسیم شود. این امر استفاده از یک توالی دما را ممکن می‌سازد، که به نانوا انعطاف‌پذیری بیشتری در شرایط پخت و پیچیدگی بیشتری برای کنترل پارامترهای پخت می‌دهد.
9. فر هیبریدی
کوره های هیبریدی سه حالت انتقال حرارت را با هم ترکیب کرده و از اثر هم افزایی آنها بر روی محصولات بهره ببرید.
این نوع فر معمولاً به درجه بالایی از اتوماسیون نیاز دارد زیرا ساخت و ساز، سیستم های کنترل و منابع انرژی آن برای دستکاری دستی بسیار پیچیده است.
تعمیر و نگهداری کوره ها
تعمیر و نگهداری اجاق گاز بر دو هدف عمده تمرکز دارد:
- با کاهش احتمال آلودگی مواد خارجی ، از بروز خطرات ایمنی مواد غذایی (فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی) جلوگیری کنید. این خطرات ممکن است خطر ایمنی مواد غذایی را برای مشتریان به همراه داشته باشد.
- جلوگیری از خرابی تجهیزات مکانیکی، الکتریکی و حرارتی که می تواند بر عملکرد عادی کوره تأثیر منفی بگذارد. و زمان خرابی را افزایش می دهد، که می تواند خسارات اقتصادی قابل توجهی ایجاد کند.
بازرسی و نگهداری تجهیزات و کالیبراسیون دستگاه‌های اندازه‌گیری و ابزار دقیق برای عملکرد صاف کوره حیاتی است.