UPLATNĚNÍ VÝPOČETNÍ TECHNIKY VE STRAVOVACÍCH PROVOZECH Ing.Jiří Válek MAVA spol. s r.o
ÚVOD Výroba jídel je dnes díky médiím a popularizaci kuchařů, ale i nekuchařů považována za poněkud okultní vědu. Proto si řada lidí myslí, že uplatnění výpočetní techniky ve stravovacích provozech nemá významné místo. Opak je pravdou. Výpočty při navrhování gastronomických provozů a výpočetní technika při provozování má dnes velmi významné místo stejně jako v jiných oborech lidské činnosti. Výpočtové metody pro navrhování kuchyní mají velký význam pro optimalizaci investičních a provozních nákladů. Ve spojení s moderní multifunkční technologií vedou k minimalizaci počtu varných zařízení a tedy ke snižování investičních a provozních nákladů. Pro různé typy restauračních provozů, hotelových kuchyní, ale i závodních a školních kuchyní má velký vliv na ekonomii provozu právě kvalitní projekt na základě výpočtů, případně čerpání výsledků z měření technických údajů z praxe. Řízení provozu kuchyně výpočetní technikou, to je řízení skladů, objednávání surovin, chod varny a expedice. V menších provozech se spíše uplatňují řízení jen části kuchyňského provozu, jako jsou sklady, objednávání surovin, evidence objednávek pokrmů. Speciálně pak jsou v některých provozech v rámci systému HAACP instalovány systémy monitoringu fyzikálních veličin, a to zejména snímání teplot z chladících a mrazících zařízení pro skladování surovin, případně snímání teplot a vlhkosti v suchých skladech. Jiné systémy řízení mají speciální úlohy při provozování kuchyní. Například systém Sicotronic, který se instaluje do kuchyní s hlídaným maximálním odběrem elektřiny. Překročení maxima odběru je pak zpoplatněno vyššími cenami za elektřinu. Pak se provoz ve špičkách odběrů prodraží. Sicotronic pracuje podle naplánovaného krátkodobého vypínání jednotlivých strojů tak, aby maximum nebylo překročeno. S tímto systémem můžeme dosáhnout snížení napájecího výkonu ve špičce o 20 až 40%, a tím snížit celkové náklady o 5 až 25%! Způsob detekce a kontrola pomocí zařízení SICOTRONIC zajišťuje výrazné úspory bez narušení chodu celého procesu výroby. POPIS VÝPOČTOVÉ METODY „VIRTUÁLNÍ VAŘENÍ“ Pokud projektant navrhuje skladbu varné technologie bez výpočtu, může se snadno stát, že skladbu varné technologie špatně odhadne a kuchyň bude kapacitně nedostatečná. Pak je velké nebezpeční, že varna nebude schopna uvařit počet a skladbu pokrmů dle zadání. Druhý extrém, který se vyskytuje podstatně častěji, je předimenzování varné technologie. Pro projektanta je pohodlné kuchyň předimenzovat. Pak je projektant nenapadnutelný a projekt nebude reklamován. To, že předimenzování varné technologie má za následek větší plochu varny a tedy větší náklady na stavební část, větší výkon a tedy větší investici a následně provozní náklady na vzduchotechniku, větší náklady na silnoproudé rozvody, na osvětlení atd. je pro projektanta nepodstatné. Pro investora a provozovatele je to ale zásadní. Z tohoto důvodu je nutné skladbu varné technologie vypočítat.
1
Tabulka 1 Konkrétní ukázka jednoho dne „Virtuálního vaření“, závodní restaurace 2 druhy polévky a 6 druhů hlavních jídel. Použit stávající jídelní lístek. Zadání bylo ve stávající výdejně zahájit kompletní vaření 350 porcí hlavních jídel (zde se výdejna mění na kuchyň). Pondělí Složka jídla
Počet porcí Norma
Celková hmotnost (kg)
Polévka uzený vývar s kroupami
70
0,3
21l
Polévka čočková
40
0,3
12l
M1-Maminčino kuře M1 -Omáčka z výpeku
138
0,25
138 porcí
138
0,1
13,8l
M1 -Těstoviny M3-Bratislavská vepřová plec,omáčka
138
0,2
27,6kg
Zařízení Multifunkční pánev č.1, 2x25l Multifunkční pánev č.2, 2x15l-levá nádoba Konvektomatč.1, 10GN1/1 Multifunkční pánev č.2, 2x15l-pravá nádoba Multifunkční pánev č.1, 2x25l,obě nádoby Multifunkční pánev č.1, 2x25l,levá nádoba Multifunkční pánev č.1, 2x25l,pravá nádoba
Počet obrátek
Doba jedné obrátky
Celková doba přípravy
1
noční vaření
noční vaření
1
90
90
1
60
60
1
30
30
1
15+10
25
1
90
90
1
10
10
1
30
30
1
15
15
2
40
80
32 0,1+0,1
6,4kg
32
0,2
6,4kg
64
0,25
16kg
64
0,15
9,6kg
64
0,4
25,6kg
Konvektomat č.2,6GN1/1 Multifunkční pánev č.2, 2x15l-pravá nádoba Konvektomatč.1,GN 10x1/1
21
0,15
21 ks
Multifunkční pánev č.2, 2x15l-pravá nádoba
2
10
20
21
0,2
4,2
Multifunkční pánev č.2, 2x15l-pravá nádoba
1
10+10
20
53
0,15
53ks
1
40
40
53
0,1
5,3l
1
15
15
V1- brambory V2-kuřecí prso v angl. Slanině
53
0,25
13,25kg
1
45
45
42
0,15
42 kusů
1
20
20
V2-bulgur
42
0,2
8,4kg
1
20
20
M3 -Těstoviny M4 -Zapečené brambory s lilkem vaření brambor ve slupce M4-Příprava směsililek cibule,rajčata M4-Zapečené brambory-zapečení B-Saltimbocca z krůtího masa s farfalle a tomatovou salsou-opekání masa B-Saltimbocca z krůtího masa s farfalle a tomatovou salsou-vaření těstovin V1-Vepřová kapsa,osmahnutí a dušení V1-Vepřová kapsa,omáčka
Multifunkční pánev č.1, 2x25l,pravá nádoba Multifunkční pánev č.1, 2x25l,pravá nádoba Konvektomatč.1,GN 10x1/1 Multifunkční pánev č.1, 2x25l,pravá nádoba Multifunkční pánev č.1, 2x25l,levá nádoba
2
Tabulka 2 Tabulka časového využití jednotlivých varných zařízení Použitá varná technologie a její využití v pondělí
Skladba zařízení: Multifunkční pánev č.1, 2x25l Multifunkční pánev č.2, 2x15l-levá nádoba
kusy
Využití zařízení za směnu v h
Instalovaný příkon,el.,kW
1
2,16
28,00
1
1,50
17,00
Konvektomat č.1,10GN1/1
1
2,30
18,00
Konvektomat č.2,6GN1/1 Fritéza č.1, 2X15l Sporák 4 hořáky
1 1 1
0,50 0,00 1,00
11,00 20,00 0,00
Udržovací vozík 20 GN1/1
1
2,00
1,80 95,80
Instalovaný příkon,pl.
22,00
Výpočtová metoda "Virtuální vaření" je metodou, která simuluje provoz ve varně jakéhokoliv stravovacího provozu. Projektant, který tuto metodu používá, musí mít zadání kolik porcí pokrmů se má na jedné směně připravit, kolik je druhů a počet jednotlivých druhů pokrmů. Dále je třeba znát recepty na výrobu těchto pokrmů, hmotnostní a objemové normy. Projektant musí znát technické parametry jednotlivých varných zařízení, to jsou kapacita a čas na jednotlivé typy tepelného zpracování. Virtuální vaření provádíme zpravidla na období 2 týdnů, tak aby byla zajištěna různorodost skladby pokrmů a tím objektivita výpočtu. Výstupy z tohoto výpočtu jsou tabulky využití varných zařízení za 2 týdny. Zde můžeme kontrolovat celkové délky využití zařízení a ověřovat zda je reálné, aby varné zařízení nebylo časově využito příliš a následně pak nebylo schopno daný počet pokrmů zpracovat. Podle našeho názoru např. pro práci v závodní restauraci je limitní doba časového využití 2,5 hodiny. Tabulka je transparentní a může ji kontrolovat a připomínkovat kuchař. Výstupy z „Virtuálního vaření“ jsou zdrojem dalších informací. Z virtuálního vaření a ze všech dalších úseků gastronomického provozu sestavíme graf odběru elektřiny v průběhu pracovní směny, vypočteme pak maximum odběru elektřiny za směnu. Projektanti běžně zadávají koeficient současnosti odběru elektřiny (poměr maxima odběru k instalovanému příkonu) 0,6 až 0,7. Z výpočtů vycházejí hodnoty 0,2 až 0,9. Z virtuálního vaření můžeme vypočíst také počet použitých gastronádob na vaření (kapacitní zadání pro myčku provozního nádobí). „Virtuální vaření“ může také odhalit chyby v sestavování jídelních lístků. Pro konkrétní případ uvedený v tabulce je optimální jídelní lístek na daný den ten, kdy využití konvektomatů a multifunkčních pánví je přibližně stejné. Pokud je využití multifunkčních pánví a konvektomatů výrazně rozdílné, je na místě upravit jídelní lístek. V našem konkrétním případě velké rozdíly nejsou. Při navrhování stravovacích provozů, které jsou prostorově omezeny anebo mají limitovaný elektrický příkon nelze bez použití výpočtu metodou "Virtuální vaření" projekt zodpovědně navrhnout, neboť bez výpočtu bude skladba varné technologie jen odhadem a riziko chyby je velké.
3
Tabulka 3 Časové využití varných zařízení za 1 týden Typ varného zařízení Multifunkční pánev č.1, 2x25l Multifunkční pánev č.2, 2x15l Konvektomat č.1,10GN1/1 Konvektomat č.2,6GN1/1 Fritéza č.1, 2X15l Sporák 4 hořáky Udržovací skříň 20 GN1/1
Po
Út 2,16 1,50 2,30 0,50 0,00 1,00 2,00
St 1,00 1,83 1,17 1,25 0,00 1,00 1,50
Čt 2,17 2,41 2,00 1,17 0,00 1,00 1,50
Pá 2,50 1,67 1,75 1,67 0,33 1,00 1,50
1,83 1,60 2,25 2,00 0,00 1,00 2,00
Graf časového využití varných zařízení za 1 týden 12
10
8
6
4
2
0 Multifunkční Multifunkční Konvektomat Konvektomat pánev č.1, pánev č.2, č.1,10GN1/1 č.2,6GN1/1 2x25l 2x15l-levá nádoba
4
Fritéza č.1, 2X15l
Sporák 4 hořáky
Udržovací skříň 20 GN1/1
Celkové využití za týden 9,66 9,01 9,47 6,59 0,33 5,00 8,50
Výkres výdejny přestavěné na varnu
APLIKACE VÝPOČTOVÉ METODY VIRTÁLNÍ VAŘENÍ Rekonstrukce školní kuchyně Sídlištní školní kuchyně byla postavena na začátku 90 let. V průběhu doby byla „modernizována“ tak že se ke stávající technologii přidaly 2 konvektomaty a to přesto, že z původní výroby 850 obědů dnes vyrábí 430 obědů. To je typické pro sídlištní kuchyně. Městský úřad se rozhodl instalovat novou vzduchotechniku .Pokud by se v této kuchyni postupovalo "tradičně", vysoutěžil by se projektant VZT, ten by zašel do kuchyně, sepsal by stávající varnou technologii (celkem 19 varných zařízení) a pomocí výpočtů dle VDI 2052 by vypočetl a navrhnul vzduchotechnickou jednotku s výkonem cca 18.000 m3/hod. Investiční náklady na takovou VZT jednotku by byly 1.800.000,- Kč bez DPH a provozní náklady na takovou jednotku za 15 let byly vypočteny na 1.650.000,- Kč při stálých cenách. Projektantovi, ale vznikl problém.
5
Výkres původního stavu kuchyně
Pro ilustraci uvádíme některé údaje ze stávající kuchyně. Počty a druhy stávající varné technologie byly následující: 5 kotlů, 3 pánve, 4 sporáky, 3 třítroubové pece, 2 stoličky, 2 konvektomaty 20 GN1/1
6
Výkres kuchyně po rekonstrukci
Místnost strojovny VZT byla malá (byla zde umístěna původně jen přívodní větev VZT odvodní větev byla na střeše). Nová jednotka s rekuperací obsahuje obě větve a rekuperátor. Tedy projektant VZT hledal možnost, jak jednotku zmenšit, aby do strojovny mohla být umístěna. Obrátil se na firmu MAVA spol. s r.o. s prosbou o optimalizaci skladby varných zařízení. Proto byla jako podklad pro projekt rekonstrukce VZT zpracovaná malá studie optimalizace, kde metodou "Virtuálního vaření" s aplikací multifunkční pánve do varné technologie byl počet varných zařízení redukován z 19 na 6 kusů. Tato redukce společně s nenapojením odsávaní konvektomatů na hlavní jednotku (ty jsou odsávány samostatně ventilátory s regulací) snížily potřebu větrání. Další krok, který umožnil malý výkon větrací jednotky byla instalace potrubních rozvodů samostatně uzavíratelných na větrání varny a výdeje s mytím nádobí. Tedy, když se vaří větrá VZT jednotka varnu a když se vydává jídlo přívod a odvod vzduchu se do varny uzavře a otevře se do výdeje a mytí. Toto technické řešení umožnilo instalovat jednotku se vzduchovým výkonem 3900 m3/hod. Tato jednotka má rekuperátor a ohřevnou komoru s maximálním výkonem 20 kW. Investiční náklady jsou 950.000,- Kč (rozpočtové náklady, nikoliv realizované, které jsou nižší). Provozní náklady na tuto jednotku byly vypočteny na 775.000,- Kč při stálých cenách. Úspora na investičních nákladech 850.000,- Kč a na provozních nákladech 875.000,Kč. Pro úpravu technologie a nákup multifunkční pánve byla potřeba investice 865.000,- Kč bez DPH. 7
Z toho plyne, že "vícenáklady na multifunkční pánev a další úpravy gastrotechnologie" jsou zcela uhrazeny úsporou investičních nákladů na pořízení vzduchotechniky. Během provozu se spoří náklady na provoz vzduchotechniky a také na vaření v multifunkční pánvi (náklady na energie při vaření v multifunkční pánvi jsou o 40% nižší než při vaření v kotli). Vznikla tak moderní kuchyně s nízkými provozními náklady. Tuto výraznou změnu kuchyní a úsporu umožnil výpočet „Virtuální vaření“ a aplikace multifunkční pánve. CO JE MULTIFUNKČNÍ PÁNEV A JEJÍ VÝHODY PŘI APLIKACI Zmenšení počtu varných zařízení Základní přednosti multifunkčních pánví je jejich univerzálnost. Tyto pánve jsou schopny pracovat jako kotel, klasická pánev, tlakový hrnec, vařič těstovin, grilovací deska a fritéza. Při správné instalaci této pánve do velké kuchyně tato pánev nahradí 2 až 3 klasické varné zařízení. Pánev se nesmí stát módním doplňkem velkého počtu klasických zařízení, ale jejich náhradou. To znamená, že nahradí například 3 klasická zařízení. Výsledkem je zmenšení prostoru varny u nových kuchyní, snížení nároku na větrání o cca 1500 až 2000 m 3/hod., tím snížení nákladů na investice do zařízení pro nucené větrání (VZT) a také snížení nákladů na provoz VZT. Zrychlení procesu tepelné úpravy Pokud budeme vařit polévku v kotli, uvedeme do varu obsah kolte 150l za 60 minut a v multifunkční pánvi 150l za 20 minut. Tento proces má tedy úsporu času 40 minut a vytváří časový prostor pro další operace v multifunkční pánvi. Zrychlení procesu při dušení, restování atd., a to díky vysokému příkonu v porovnání s klasickou pánví (např. klasická pánev 100l má příkon 18kW a multifunkční 28 kW). Díky univerzálnosti a rychlosti může multifunkční pánev nahradit 2 až 3 klasická varná zařízení. Pro další popis výhod si můžeme vzít případ vaření těstovin. Vaření v kotli při zásadě poměr hmotnosti těstovin a vody 1:10. Pokud máme kotel 150l, tak uvaříme na jednu obrátku v kotli za 110 minut 37,5kg těstovin. Opakovaně pak za cca 100 minut dalších 37,5kg těstovin. Tedy za 3,5 hodin 75 kg těstovin to je 375 porcí pro dospělé. Vaření těstovin v multifunkční pánvi 150l probíhá časově takto. Napuštění a současné uvedení vody do varu 20 minut, vaření 45 kg těstovin 10 minut, dopuštění vody a druhá várka 20 minut. Za 50 minut, což je necelá hodina, uvaříme 90 kg těstovin (= 450 porcí těstovin). Zde poznamenáváme, že pro tento proces a pro případné fritování je výhodné, aby multifunkční pánev měla automatické zvedání košů. Další výhody multifunkčních pánví Další poměrně značnou výhodou je ekonomie provozu. Například v porovnání s kotlem je úspora pro uvaření stejného množství polévky 40% energie. V porovnání s klasickou pánví jsou tyto úspory cca 15%. Další nespornou výhodou je možnost vaření v tlaku. Tento proces uspoří přibližně 50% času a také energie. Velkou výhodou pro přípravu vývarů, pečení mas a podobně je možnost nočního vaření (někdy nízkoteplotní vaření, nebo sous-wide). Tento proces prakticky zvětší kapacitu kuchyně. Nespornou výhodou špičkových pánví je snadné mytí, a možnost vylévat obsah jak naklápěním pánve, tak vypouštěním přes uzávěr v pánvi do kanalizace, což je výhoda při mytí pánve. Pánev je revoluční zařízení díky tomu jak je vybavena! 8
Multifunkční pánev má novou speciální konstrukci ohřevu dna, čidla pro snímání teplot a řízení jednotlivých programů procesorem. Díky této výbavě se v pánvi nepřipálí např. pudink. Je to z toho důvodu, že se simuluje stejný fyzikální proces jako v kotli, to je, že čidla hlídají proces tak, že dno má teplotu do 108 oC jako u kotle. Foto multifunkční pánve ve školicím středisku fy MAVA spol. s r.o.
ZÁVĚR Použití výpočtových metod při projektování kuchyní, instalace moderních multifunkčních varných zařízení a nasazení výpočetní techniky pro provozování gastronomických provozů je nezbytnou součástí moderní kuchyně jakéhokoliv typu. Zpracoval: Ing. Jiří Válek st., MAVA spol. s r.o., Sovova 1292/5,703 000 Ostrava-Vítkovice Mob. 603 421 963, email:
[email protected],www.mava-t.cz V Ostravě, dne 10.10.2016
9
