AT507441B1

AT507441B1 - SALTWATER RESISTANT DEVICE FOR INDUCTIVE COOKING OF FOODS

Info

Publication number: AT507441B1
Application number: AT17572009A
Authority: AT
Original assignee: Menu System Ag
Priority date: 2008-11-07
Filing date: 2009-11-05
Publication date: 2011-02-15
Also published as: CH699883B1; AT507441A3; CH699883A2; DE102009052022A1; AT507441A2

Abstract

Eine Vorrichtung (10) zum thermischen Behandeln bzw. Garen eines mit der Vorrichtung (10) in thermischen Kontakt bringbaren Nahrungsmittels besitzt zumindest in Teilbereichen ein induktiv aufheizbares metallisches Material, über welches der thermische Kontakt erfolgen kann. Das induktiv aufheizbare metallische Material enthält ein mikroskopisches Gefüge (12) aus ferritischem Stahl (14) und austenitischem Stahl (16).A device (10) for the thermal treatment or cooking of a food that can be brought into thermal contact with the device (10) has, at least in some areas, an inductively heatable metallic material, via which the thermal contact can take place. The inductively heatable metallic material contains a microscopic structure (12) of ferritic steel (14) and austenitic steel (16).

Description

österreichisches Patentamt AT507 441 B1 2011-02-15Austrian Patent Office AT507 441 B1 2011-02-15

Beschreibungdescription

SALZWASSER-RESISTENTE VORRICHTUNG ZUM INDUKTIVEN GAREN VON NAHRUNGSMITTELNSALTWATER RESISTANT DEVICE FOR INDUCTIVE COOKING OF FOODS

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum thermischen Behandeln, insbesondere zum Erhitzen und/oder Warmhalten eines mit der Vorrichtung in thermischen Kontakt bringbaren Nahrungsmittels, wobei die Vorrichtung zumindest in Teilbereichen ein induktiv aufheizbares metallisches Material besitzt, über welches der thermische Kontakt mit dem Nahrungsmittel erfolgen kann.The invention relates to a device for thermal treatment, in particular for heating and / or keeping warm with the device brought into thermal contact food, wherein the device has at least in some areas an inductively heatable metallic material through which the thermal contact with the food can be done.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

[0002] Typische Nahrungsmittel sind Kartoffeln, Teigwaren, Reis, Gemüse, Fleisch, Fisch, Soßen, Suppen, etc. oder Kombinationen davon. Um diese genießbar oder zumindest genießbarer oder besser verdaulich zu machen, werden derartige Nahrungsmittel üblicherweise „gekocht", wobei man aber allgemein „Garen" im Sinne einer thermischen Behandlung der Nahrungsmittel meint, die üblicherweise in heißer Luft, in heißem Wasser oder in heißem öl erfolgt, wobei im Falle von heißer Luft mit mehr oder weniger Wasserdampfanteil das Nahrungsmittel über Wärmeleitung und/oder Wärmestrahlung erhitzt wird, während im Falle von heißem Wasser oder heißem Öl die Erhitzung vorwiegend über Wärmeleitung erfolgt. Je nach Art der Erhitzung des Nahrungsmittels redet man dann z.B. von Backen mit oder ohne Umluft, von Dämpfen, von Grillieren, von Kochen oder Fritieren.Typical foods are potatoes, pasta, rice, vegetables, meat, fish, sauces, soups, etc., or combinations thereof. In order to make them edible, or at least more edible or better digestible, such foods are usually "cooked" but commonly referred to as "cooking". in the sense of a thermal treatment of food, which usually takes place in hot air, in hot water or in hot oil, wherein in the case of hot air with more or less water vapor content, the food is heated by heat conduction and / or heat radiation, while in the case of hot water or hot oil, the heating mainly takes place via heat conduction. Depending on the nature of the heating of the food then one speaks, for example. baking with or without circulating air, steaming, grilling, cooking or frying.

[0003] Im Rahmen dieser Beschreibung soll „Garen" die Bedeutung von „thermischer Behandlung" im Zusammenhang mit Lebensmitteln haben und als Oberbegriff für die verschiedenen, hier beispielhaft genannten Garverfahren dienen. Beim Garen können aus den erhitzten Lebensmitteln flüssige Substanzen austreten, die mit metallischen Heizflächen in Berührung kommen. Außerdem können durch Zugabe von Wasser oder Öl zu Nahrungsmitteln beim Erhitzen chemisch aggressive Substanzen entstehen, die zumindest über längere Zeit die metallischen Heizflächen angreifen und beschädigen können. Besonders problematisch ist das Kochen von Teigwaren in Salzwasser. Unter „Nahrungsmittel" sollen im Rahmen dieser Beschreibung essbare Gebilde, wie Kartoffeln, Teigwaren, Reis, Gemüse, Fleisch, Fisch, Soßen, Suppen, etc. oder Kombinationen davon verstanden werden, die Wasser oder Öl enthalten oder von Wasser und/oder Öl umgeben sind.In the context of this description, "Garen " the meaning of "thermal treatment" in connection with foodstuffs and serve as a generic term for the various cooking processes mentioned here by way of example. During cooking, liquid substances can escape from the heated food, which come into contact with metallic heating surfaces. In addition, the addition of water or oil to food when heated chemically aggressive substances that can attack and damage the metallic heating surfaces at least for a long time. Particularly problematic is the cooking of pasta in salt water. Under "Foods " For the purposes of this description, it is intended to mean edible structures such as potatoes, pasta, rice, vegetables, meat, fish, sauces, soups, etc. or combinations thereof containing water or oil or surrounded by water and / or oil.

[0004] Wenn die Garvorrichtung bzw. die Vorrichtung zum thermischen Behandeln von Nahrungsmitteln zumindest in Teilbereichen ein induktiv aufheizbares metallisches Material besitzt, über welches der thermische Kontakt mit den Nahrungsmittel beim Garen erfolgt, könnte man prinzipiell hochlegierten Edelstahl als metallisches Material verwenden, um einer Korrosion desselben vorzubeugen. Dies ist auch bekannt. Typischerweise verwendet man dafür austeniti-schen Stahl, der besonders korrosionsbeständig ist. Allerdings ist austenitischer Stahl nicht ferromagnetisch. Ein induktive Aufheizung durch elektromagnetische Wechselfelder erfolgt im austenitischen Stahl praktisch nur über induzierte Wirbelströme und somit letztendlich im Wesentlichen nur resistiv über ohmsche Verlustwärme. In einem ferritischen Material kann hingegen viel mehr thermische Energie beim induktiven Aufheizen absorbiert werden, weil hier durch ständiges Umorientieren der Elementarmagnete bei jedem Umorientierungszyklus ein beachtlicher Hystereseverlust auftritt. Ferritische Materialien sind aber weniger korrosionsbeständig.If the cooking device or the device for the thermal treatment of food at least in some areas has an inductively heatable metallic material through which the thermal contact with the food during cooking, you could in principle use high-alloy stainless steel as a metallic material to corrosion to prevent it. This is also known. Typically, austenitic steel is used, which is particularly resistant to corrosion. However, austenitic steel is not ferromagnetic. Induction heating by means of electromagnetic alternating fields takes place in austenitic steel practically only via induced eddy currents and thus ultimately essentially only resistively via ohmic heat loss. On the other hand, in a ferritic material, much more thermal energy can be absorbed during inductive heating because there is a significant hysteresis loss in each reorientation cycle due to constant reorientation of the elementary magnets. Ferritic materials are less resistant to corrosion.

[0005] Es sind technische Lösungen induktiv aufheizbarer Garvorrichtungen bekannt, bei denen eine Schicht aus austenitischem Stahl auf der dem Nahrungsmittel zugewandten Seite angeordnet ist, wobei eine ferritische Schicht an die austenitische Schicht angrenzt und mit dieser in thermischem Kontakt ist. Die korrosionsbeständige austenitische Schicht hält dadurch das Nahrungsmittel und chemisch aggressive Substanzen von der weniger korrosionsbeständigen ferritischen Schicht fern. Die induktive Aufheizung erfolgt vorwiegend über das ferritische Material, das mit dem austenitischen Material in thermischem Kontakt ist. Diese Bauart, die auch mehrschichtig mit abwechselnden Materialien verwendet wird, ist aber teuer. 1/5 österreichisches Patentamt AT507 441 B1 2011-02-15 [0006] Weitere bekannte technische Lösungen verwenden ein korrosionsbeständiges Material auf der dem zu garenden Nahrungsmittel zugewandten Seite und eine ferritische Beschichtung auf der vom zu garenden Nahrungsmittel abgewandten Seite. Eine solche ferritische Beschichtung wird z.B. durch Aufsprühen auf das korrosionsbeständige Material gewonnen. Diese ferriti-schen Schichten neigen aber dazu, sich nach einer gewissen Betriebsdauer von dem korrosionsbeständigen Material abzulösen.There are known technical solutions of inductively heatable cooking devices in which a layer of austenitic steel is disposed on the food side facing, wherein a ferritic layer adjacent to the austenitic layer and is in thermal contact therewith. The corrosion resistant austenitic layer thereby keeps the food and chemically aggressive substances away from the less corrosion resistant ferritic layer. The inductive heating takes place predominantly via the ferritic material, which is in thermal contact with the austenitic material. This type of construction, which is also used in layers with alternating materials, is expensive. Further known technical solutions use a corrosion-resistant material on the side facing the food to be cooked and a ferritic coating on the side facing away from the food to be cooked. Such a ferritic coating is e.g. obtained by spraying onto the corrosion-resistant material. However, these ferritic layers tend to come off the corrosion-resistant material after a certain period of operation.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

[0007] FIG. 1 zeigt eine Vorichtung (10), welche aus einem induktiv aufheizbaren metallischen Material mit einem mikroskopischen Gefüge (12) aus ferritischem Stahl (14) und austenitischem Stahl (16) besteht.FIG. 1 shows a device (10) which consists of an inductively heatable metallic material with a microscopic structure (12) of ferritic steel (14) and austenitic steel (16).

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum thermischen Behandeln bzw. zum Garen von Nahrungsmitteln bereitzustellen, die einerseits eine hohe Absorption induktiv eingetragener Energie ermöglicht und langlebig ist und andererseits kostengünstig ist.The invention has for its object to provide a device for thermal treatment or for cooking food, on the one hand allows a high absorption inductively registered energy and is durable and on the other hand is inexpensive.

[0009] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum thermischen Behandeln bzw. Garen sowie Erhitzen und/oder Warmhalten eines mit der Vorrichtung in thermischen Kontakt bringbaren Nahrungsmittels, wobei die Vorrichtung zumindest in Teilbereichen ein induktiv aufheizbares metallisches Material aufweist, über welches der thermische Kontakt erfolgen kann, wobei erfindungsgemäß das induktiv aufheizbare metallische Material ein mikroskopisches Gefüge aus ferritischem Stahl und austenitischem Stahl aufweist, wie in Fig. 1 aufgezeigt. Das mikroskopische Gefüge besitzt ferritische Bereiche und austenitische Bereiche, deren Abmessungen kleiner als 5 mm und vorzugsweise kleiner als 1 mm sind. Besonders bevorzugt sind Gefügebereich-Abmessungen, die kleiner als 0.1 mm sind.This object is achieved by a device for thermal treatment or cooking and heating and / or keeping warm with the device brought into thermal contact food, wherein the device has at least in some areas an inductively heatable metallic material through which the thermal contact can be carried out, according to the invention, the inductively heatable metallic material has a microscopic structure of ferritic steel and austenitic steel, as shown in Fig. 1. The microstructure has ferritic regions and austenitic regions whose dimensions are smaller than 5 mm and preferably smaller than 1 mm. Particular preference is given to microstructure dimensions which are smaller than 0.1 mm.

[0010] Das mikroskopische Gefüge gewährleistet eine über das gesamte metallische Material gleichmäßig verteilte starke Absorption induktiv eingetragener Energie aufgrund starker Hystereseverluste in den ferritischen Bereichen. Die so in den ferritischen Bereichen erzeugte Wärme wird über die austenitischen Bereiche weitergeleitet. Außerdem wird die Korrosionsneigung der ferritischen Bereiche durch die anwesenden austenitischen Bereiche verringert. Ein solches Gefüge kann kostengünstig hergestellt werden.The microscopic structure ensures a uniformly distributed over the entire metallic material strong absorption inductively registered energy due to strong hysteresis losses in the ferritic regions. The heat thus generated in the ferritic regions is transmitted through the austenitic regions. In addition, the corrosion tendency of the ferritic regions is reduced by the presence of austenitic regions. Such a structure can be produced inexpensively.

[0011] Zweckmäßigerweise liegen in dem Gefüge Bereiche aus ferritischem Stahl und Bereiche aus austenitischem Stahl miteinander vermischt und aneinander angrenzend vor.Conveniently, areas of ferritic steel and areas of austenitic steel are mixed together and adjacent to each other in the structure.

[0012] Das Gefüge kann ein Sintermaterial sein, das eine erste partikuläre Komponente aus ferritischem Stahl und eine zweite partikuläre Komponente aus austenitischem Stahl aufweist. Hier ist unter „Gefüge" ein Partikel zu verstehen, das entweder ferritisch oder austenitisch ist. In einem solchen Material ist ein Risswachstum, wie es z.B. bei Spannungskorrosion auftritt, kaum möglich, wodurch die Korrosionstendenz herabgesetzt wird.The microstructure may be a sintered material comprising a first particulate ferritic steel component and a second austenitic steel particulate component. Here is under "structure " to understand a particle that is either ferritic or austenitic. In such a material, crack growth, e.g. When stress corrosion occurs, hardly possible, whereby the corrosion tendency is reduced.

[0013] Bei einer besonders vorteilhaften und bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Gefüge ein Duplexstahl, der eine erste Komponente aus ferritischem Stahl und eine zweite Komponente aus austenitischem Stahl aufweist. Hier ist unter „Gefüge" ein Bereich oder eine sog. Phase eines Material-Kontinuums zu verstehen, wobei die beiden verschiedenartigen Bereiche entweder ferritisch oder austenitisch sind und an Phasengrenzen aneinanderstossen. Auch in diesem Material ist ein Risswachstum, wie es z.B. bei Spannungskorrosion auftritt, kaum möglich, wodurch auch hier die Korrosionstendenz herabgesetzt wird.In a particularly advantageous and preferred embodiment of the invention, the microstructure is a duplex steel having a first component of ferritic steel and a second component of austenitic steel. Here is under "structure " to understand a region or so-called phase of a material continuum, the two distinct regions being either ferritic or austenitic and abutting at phase boundaries. Also in this material is a crack growth, as e.g. occurs under stress corrosion, hardly possible, whereby also here the corrosion tendency is reduced.

[0014] Vorzugsweise ist das Gefüge ein Duplexstahl, der eine erste Komponente aus ferritischem Stahl als kontinuierliche Phase und eine zweite Komponente aus austenitischem Stahl als diskrete Phase aufweist.Preferably, the microstructure is a duplex steel having a first component of ferritic steel as the continuous phase and a second component of austenitic steel as the discrete phase.

[0015] Der Duplexstahl kann einen Nickelgehalt von 5 Gew.% bis 10 Gew.% haben. Vorzugsweise hat er einen Nickelgehalt von weniger als 7 Gew.%, wodurch er relativ kostengünstig ist. 2/5The duplex steel may have a nickel content of 5% by weight to 10% by weight. Preferably, it has a nickel content of less than 7% by weight, which makes it relatively inexpensive. 2.5

Claims

Austrian Patent Office AT507 441 B1 2011-02-15 The device according to the invention can be designed as a container, as a plate, as a skewer or as a channel. In particular, it can be designed as a pan, grill plate, griddle plate, spit, wok, pasta cooker, deep fryer, water bath or warming surface. In the container can be cooked or fried. The plate can serve for keeping warm. The skewer can be used for barbecuing. The channel can be used as a continuous flow heater for continuous cooking e.g. be used using superheated steam. According to the invention, we also provide a cooker with an electromagnetic source for generating electromagnetic alternating fields and with the electromagnetic source associated receiving area for the above-described device according to the invention, said receiving area is arranged in the effective range of the generatable electromagnetic alternating fields. Conveniently, the electromagnetic source of the cooker has a coil and a capacitor, which are both components of an electromagnetic resonant circuit, which is controlled by a frequency generator, wherein the ferritic steel and austenitic steel having microscopic structure of the arranged in the receiving area device is in the range of can be generated electromagnetic alternating fields. The hearth system according to the invention may have a plurality of receiving areas each assigned to an electromagnetic source for respectively receiving the device according to the invention described above. Conveniently, the cooker has different receiving areas for receiving different versions of the device according to the invention. The invention also provides a method for the thermal treatment or cooking (heating and / or keeping warm) of a food, wherein the food is brought into thermal contact with the above-described device according to the invention in the cooker described above, while using a Electromagnetic source alternating electromagnetic fields for inductive heating of a microscopic microstructure of ferritic steel and austenitic steel are produced in the device according to the invention. The foods can be brought into direct contact with the structure of ferritic steel and austenitic steel. Alternatively, the foods may be indirectly contacted with the structure of ferritic steel and austenitic steel. The foodstuff may have or be surrounded by an aqueous salt solution during the cooking process. Alternatively, the food may include or be surrounded by oil. The food may also include an oil-in-water emulsion or a water-in-oil emulsion. 1. Device (10) for the thermal treatment or cooking of a with the device (10) can be brought into thermal contact food, wherein the device (10) has an inductively heatable metallic material, at least in some areas, via which the thermal contact can take place characterized in that the inductively heatable metallic material has a microscopic structure (12) of ferritic steel (14) and austenitic steel (16).

2. Device (10) according to claim 1, characterized in that in the structure (12) areas of ferritic steel (14) and areas of austenitic steel (16) are mixed together and adjoin one another.

A device (10) according to claim 2, characterized in that the structure (12) is a sintered material comprising a first particulate ferritic steel component (14) and a second particulate austenitic steel component (16). 3/5 Austrian Patent Office AT507 441 B1 2011-02-15

Apparatus (10) according to claim 2, characterized in that the structure (12) is a duplex steel comprising a first component of ferritic steel (14) and a second component of austenitic steel (16).

5. Device (10) according to claim 4, characterized in that the structure (12) is a duplex steel having a first component of ferritic steel (14) as a continuous phase and a second component of austenitic steel (16) as a discrete phase ,

6. Device (10) according to claim 4 or 5, characterized in that the duplex steel has a nickel content of less than 7 wt.%.

7. Device (10) according to one of claims 1 to 6, characterized in that it is designed as a container, as a plate, as a skewer or as a channel.

8. Device (10) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it is designed as a pan, grill plate, Griddelplatte, spit, wok, pasta cooker, deep fryer, water bath or warming surface.

9. Use of the device (10) according to any one of claims 1 to 7 for the thermal treatment, i. Heating and / or keeping food warm by thermally contacting the food with the device (10) in a cooker, while using an electromagnetic source to generate alternating electromagnetic fields for inductive heating of the microstructure (12) of ferritic steel (14) and austenitic steel (16) are generated in the device.

10. Use according to claim 9, characterized in that the food with the structure (12) of ferritic steel (14) and austenitic steel (16) are brought directly into contact.

11. Use according to claim 9, characterized in that the food with the structure (12) of ferritic steel (14) and austenitic steel (16) are indirectly brought into contact.

12. Use according to claim 11, characterized in that the food comprises and / or is surrounded by an aqueous salt solution.

13. Use according to claim 11 or 12, characterized in that the food comprises oil and / or is surrounded by such.

14. Use according to any one of claims 11 to 13, characterized in that the food comprises an oil-in-water emulsion or a water-in-oil emulsion. 1 sheet of drawings 4/5