A hőmérséklet szabályozása, kezelése és a környezeti feltételekhez való igazítása alapvető fontosságú mind a gasztronómia, mind az ipari technológiák, mind pedig az épületgépészet területén. Az alábbiakban részletesen vizsgáljuk az alacsony hőfokú folyamatok fizikai hátterét, biztonsági vonatkozásait és technológiai megvalósításait.
Élelmiszerbiztonság és a hőkezelés alapjai
Élelmiszerbiztonsági alapszabály, hogy nyers húst, tojást tartalmazó ételeket addig kell sütni, főzni, míg belső hőmérsékletük el nem éri a 75 °C-ot. Ezen a hőmérsékleten ugyanis a legtöbb, emberre veszélyes, hasmenést, hányást okozó mikroba elpusztítható. Ennél alacsonyabb hőmérsékleten (50-60 °C körül) a baktériumok ugyan legyengülnek, számuk csökken, azonban maradnak olyan túlélő csírák, melyek az étel hosszabb eltartása idején ismét elszaporodhatnak és megbetegedésekhez vezethetnek. Az ennél alacsonyabb, langyos hőmérséklet (30-40 °C körül) pedig kifejezetten kedvező a baktériumok rohamos szaporodásához.
A különböző élelmiszerek jellege, tömege, hővezetése lényegesen eltérhet egymástól, így belső hőmérsékletük hosszabb-rövidebb időtartam alatt éri el a mikrobák pusztulását okozó hőmérsékletet. Az étel belső, ún. maghőmérsékletét legegyszerűbben erre a célra kifejlesztett ételhőmérővel, maghőmérséklet-mérővel lehet ellenőrizni, amely készülhet műanyagból, vagy fémből. Utóbbi kivitelezésű akár az étellel, például hússal együtt sütve is alkalmazható, vagyis miközben a hús sül, az ételhőmérő kijelzőjén folyamatosan nyomon követhető a készülő étel belső hőmérséklete. A műanyag ételhőmérők többnyire digitális változatban készülnek, segítségükkel pillanatnyi mérések végezhetők. Az ételhőmérő használata igen egyszerű. Tokjából kivéve be kell szúrni az étel közepébe, majd a kijelzőn le lehet olvasni az étel belső hőmérsékletét. Használat után az ételhőmérőt le kell mosni mosogatószeres (akár fertőtlenítőszeres) vízzel és el kell törölni.
Vákuumtechnika és kriogén folyamatok összefüggései
Mind a vákuumtechnika, mind a kriogén technológia univerzális tudomány, és szorosan kapcsolódnak egymáshoz, elsősorban a gáz és a szilárd vagy folyékony felület kölcsönhatásán alapulnak. Nagyon alacsony hőmérsékleten szinte az összes gáz szilárd anyaggá kondenzálódik, mivel a telített gőznyomás olyan alacsony, hogy vákuum jöhet létre. Ugyanakkor az alacsony hőmérséklet elérése és fenntartása érdekében vákuumtechnikát kell alkalmazni, például vákuumszigetelést, vákuumhűtést, stb. A kriogén technológia fejlesztése elősegíti a vákuumtudományt; A vákuumtechnika fejlődése vezérli a kriogén technológiát. Most a vákuum alacsony hőmérsékletet igényel, és az alacsony hőmérsékletet nem lehet elválasztani a vákuumtól.
A PV = nRT állapotállapot egyenlete szerint a kamrában uralkodó nyomás közvetlenül kapcsolódik a kamrában lévő gázmolekulák hőmérsékletéhez, így a kamra nyomása (vagyis a vákuum mértéke) megváltoztatható a hőmérsékletet, és az alacsony hőmérsékletet a vákuum megváltoztatásával lehet elérni. A gázok állandó nyomás melletti hőtágulását bemutató grafikonokon az egyeneseket az alacsony hőmérsékleti tartományban azért szaggatott vonallal kell megrajzolnunk, mert a valóságban a levegő térfogata nem az egyenesek mentén változik a nagyon alacsony hőmérsékleteken. Ennek a magyarázata az, hogy a levegő −200 °C körül cseppfolyósodik, vagyis nem marad mindvégig gáz halmazállapotú. A cseppfolyósodás hőmérséklete függ a nyomástól is, a levegő esetén normál légköri nyomáson a cseppfolyósodási hőmérséklet −192 °C. Ha bekövetkezik a cseppfolyósodás, akkor az anyag térfogata hirtelen lecsökken, ez magyarázza a térfogat hirtelen esését. Ebben a pontban a görbének szakadása van, mert ezen a hőmérsékleten nem beszélhetünk egyetlen meghatározott térfogat értékről, ekkor egyszerre lehet az anyag tetszőleges része gáz, többi része folyadék halmazállapotú. Nagyon alacsony hőmérsékleteken minden gáz cseppfolyósodik (sőt még alacsonyabb hőmérsékleteken a hélium kivételével mindegyik meg is fagy), tehát más gázoknál is csak szaggatottan hosszabbíthatjuk meg a hőtágulást ábrázoló egyeneseket a nagyon alacsony hőmérsékletek felé.
Alacsony hőmérsékletű kulináris technológiák
Úgy tartotta, hogy a konyhaművészet nem más, mint alkalmazott fizika és kémia. A sütés-főzés során lezajló folyamatok tudományos vizsgálatával Kürti nyomán ma már más tudósok is foglalkoznak. Az új konyhatechnológiák alkalmazásának elterjedése, némi késéssel ugyan, de egyértelműen fejlődésnek indult Magyarországon is. A leggyakrabban alkalmazott technikák hőt közölnek a rendszerrel abból a célból, hogy kedveltebb ízvilágú, kulturális-kulináris szempontból elfogadottabb, emészthetőbb ételt állítsunk elő. Vagyis a megszokottnál jóval alacsonyabb hőfokon lehet benne főzni, és olajban sütni.
A feltalálók szerint „ilyen módon meg lehet őrizni a termék eredeti vitalitását, nem roncsoljuk a sejtfalakat, jobban megőrizhető íz, állag, tápérték”. Mi több, szivacseffektus is elérhető: az elkészítés után normál atmoszférikus nyomás alá kerülve az étel magába szívja mindazt a folyadékot, amibe belehelyezzük. Az alacsony nyomású környezet húzza a levegő egészét az ételből miközben összehúzódik. A sütés-főzésük vége közeledtével helyreállítja a nyomást. Az ételt bármilyen folyadékkal együtt helyezik a gépben, a levegőt ezután kiszívják, így képessé teszik arra, hogy a szokásosnál sokkal alacsonyabb hőmérsékleteknél történjen forrás 35°C-nál, vákuumban. Ez olyan ízeket, színeket és szöveteket őriz meg, amik magasabb hőmérsékleteknél felbomlanának.
A Holdomat alaptípusának mérete alig haladja meg az ipari mikrosütőkét, súlya 24 kiló. Hogyan működik a Holdomat? A berendezés lelke a munkaszekrényt körülvevő fűtőszál, amely úgy tudja egyenletesen „hőkezelni” a benne elhelyezett ételféleségeket, hogy közben nem szükséges azok mozgatása, forgatása. A szekrényben elhelyezett nagyszámú hőérzékelő továbbítja a mért adatokat a vezérlő elektronikának, amely ennek megfelelően irányítja a rendszert. A Holdomat legoptimálisabb üzemeltetési hőfoka 72 Celsius-fok. Ennek oka részben az, hogy ezen a hőmérsékleten pusztulnak el a húsokban esetlegesen előforduló baktériumok. Ezzel szemben egy Holdomatban 72 fokon, 8 óra alatt történő sütési folyamattal a veszteség 5 százalék alá csökkenthető. A Holdomat hátsó oldalán található szellőzőnyílások segítségével szabályozhatjuk a berendezés munkaszekrényében lévő páratartalmat, amely hústípustól függően szintén komoly szerepet játszhat a tökéletes végtermék elkészítésében. Mivel a gép megbízható, egyenletes sütési hőmérsékletet biztosít, gyakorlatilag felügyelet nélkül készülhetnek el az ételek.
A tervezett elavulás története (villanykörte összeesküvés gyakorlata) (teljes)
A precíz és energiatakarékos konfitáló eszközök megjelenésével a technológiát ma már bátran alkalmazhatjuk borjú, vagy bárányhúsok sütésére, de akár a könnyen kiszáradó zúzát, sőt még a kényes fürj, vagy galamb húsát is érdemes így elkészíteni. Az elkészült húst hagyjuk a konfitáló zsírban kissé kihűlni, majd a húsokat egy tiszta tárolóedénybe helyezve, pecsenyelétől mentes zsírral légmentesen befedjük, majd lesokkoljuk és hűtve tároljuk. Az így elkészített hús rendkívül hosszú időt kibír egy kellően hűvös helységben tárolva, ennek ellenére ma már a konfitált húsokat élelmiszerbiztonsági okokból a hűtőben kell tárolni.
Ipari hulladékhő-hasznosítás közepes és alacsony hőmérsékleten
A rendszert az ipari folyamatok hulladékhőjének visszanyerésére tervezték, ahol a füstgáz hőmérséklete jellemzően 100 és 300 fok között mozog. A közepes és alacsony hőmérsékletű füstgáz-hulladékhő hasznosítási rendszer hőátadási jellemzői elsősorban a következő szempontokban jelennek meg:
- A füst jellemzői: A közepes és alacsony hőmérsékletű füstgáz hulladékhője főként az ipari termelési folyamatok kipufogógázaiból származik, amelyek instabil maradékhő, magas portartalom és korrozív anyagok jellemzői. Hőmérséklet-tartománya általában 200 fok (alacsony hőmérsékletű füstgáz) és 650 fok (közepes hőmérsékletű füstgáz) között van. Ezek a jellemzők speciális követelményeket támasztanak a hulladékhő visszanyerésével és hasznosításával kapcsolatban.
- Hőcsere módszer: A közepes és alacsony hőmérsékletű füstgáz-hulladékhő-hasznosítási rendszer fő hőcserélő berendezésként elsősorban hőcserélőket használ. A füstgáz jellemzőinek és felhasználási forgatókönyveinek megfelelően különböző típusú hőcserélők választhatók, mint például hőcsöves hőcserélők, héj- és csőhőcserélők,
tags: #alacsonyhofoku #vakumos #fozes