CN109982580B - 通过非常规欧姆加热处理处于或引入绝缘封装或包封中的食物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于通过非常规的欧姆加热处理处于或被引入绝缘封装或包封中的食物的方法。所述加热尤其用于处理肠中的香肠产品，例如炖香肠、热狗或类似食物。使相应的食物与间隔开的导电电极连接，所述电极连接到可控的电源上。根据本发明，所述电极分别构造成至少一个第一和第二电极组，所述电极组彼此间具有一个距离AEG。每个电极组类似于针状梳具有多个单电极，其中针状梳的相邻单电极彼此间具有另一个距离AEE。所述一个距离AEG大于或最大等于所述另一个距离AEE。相应的针状梳穿透食物的绝缘封装或包封，穿刺过程这样进行，使得相对于食物和封装或包封形成针状梳的进入点和出口点。

Description

通过非常规欧姆加热处理处于或引入绝缘封装或包封中的食 物的方法
技术领域
本发明涉及一种用于通过非常规的欧姆加热处理处于或被引入绝缘封装或包封中的食物的方法，用于加热存在于肠衣中的香肠产品，例如炖香肠、热狗或类似产品，使相应的食物与间隔开的导电电极连接，并且所述电极连接到可控或可调的电源。
背景技术
由DE 1 540 909 A在先已知一种用于快速电加热食物的装置，其中通过高频交流电的轴向通流进行加热。通过触点在待处理的长形食物的端部或端侧供给交流电。相关的不导电或导电性差的封皮(Hüll)被穿透。所使用的电极可以在接触表面上具有尖状或刃状的突起，从而可以更容易地穿透上述封皮。
根据DE 10 2015 206 385 A1的用于加热食物的装置优选涉及对包封的产品、特别是肉和香肠产品的处理。通过这种已知的教导，应通过均匀地施加在食物内产生热量的电流来实现快速加热包封的食物。
在这方面，该装置具有至少两个间隔开的、轴线平行且可同向旋转的圆柱形电极，这些电极与电源的极性相反的端子接通并且与封皮电接触，电极在封皮上旋转。所述封皮优选具有平行于电极的纵轴线设置的纵轴线，从而所述至少两个电极相对于封皮轴线平行地旋转。
根据DE 10 2015 206 385 A1的电源提供频率在2kHz至300MHz范围内的交流电。
相同类型的DE 10 2014 010 166 A1涉及一种用于通过加热来处理食物的方法。这里，使用非常规的欧姆加热。欧姆加热的功能原理基于直接引导电流通过产品。这里食物承担类似于电阻的功能。
在根据DE 10 2014 010 166 A1的方法中，首先用填充材料填充形状稳定的或者可以通过其他方式形状稳定的由不导电材料制成的封皮。所述填充材料尤其可以用香肠肉或类似的食物原料。接着，用导电的面结构、特别是板件或塞子封闭封皮的开口。经由所述导电的面结构供应用于欧姆加热的电流。
在该文件的教导的一个设计方案中，可以间歇式地对处理物料进行施加电流。因此，通电间隔之后跟随停歇间隔，用于使产品中的温度均匀化。可以根据相应的产品特性，例如导热率或导电率来选择间隔的相应时长。
在根据DE 10 2014 010 166 A1的设计中，封皮内的处理物料可以通过导电的边界、例如由导电材料制成的盘分成多个部段。
所述导电的边界使得电流均匀化，由此使欧姆加热变得均匀。这样加热的产品可以容易地从形状稳定的封皮中取出并以简单的方式切成片。
即使在非常冷的状态下填充到相应的盒中的生香肠块也可以通过封闭和压力持久地进一步压实。
所提及的形状稳定的封皮可以同时用作用于成品的无污染的包装、特别是运输包装。
尽管上述方法已经在通过欧姆加热来处理食物中表现出非常好的结果，但是存在的问题是，特别是在大面积接触时，在加热过程中会形成夹带空气或者在加热时释放出气体，所述夹带空气或气体直接在接触面的前面形成绝缘层，从而加热不均匀地进行，在生产相应食物时由此可以对生产过程产生干扰。尽管通过在填充材料、即要处理的食物与导电表面之间产生相对运动的构思可以减弱这种效应，但是产生这种相对运动的费用很高。
发明内容
因此，由上述内容出发，本发明的任务是，给出一种用于通过欧姆加热处理食物的改进的方法，所述食物处于或被引入绝缘的封装或包封中，该方法不再具有现有技术的所述缺点并适于工业生产。
通过根据本发明的方法来解决所述任务。
根据本发明的方法基于本身已知的欧姆加热，并且涉及存在于绝缘封装或包封中的食物。所述包封例如可以是肠衣。绝缘封装可包括单独的成形壳体、成形壳体组、圆柱形的封皮或具有任意横截面的其他封皮构造。
待处理的食物特别是香肠产品，例如炖香肠、热狗或类似产品。但原则上也可以借助于根据本发明的方法处理其他食物，例如五花肉、熟火腿、熏腌肉、肉制品或类似物。
对于相应的方法，各电极分别构造成至少一个第一电极组和第二电极组。
电极组彼此之间具有一个距离AEG。
每个电极组又具有多个单电极，类似于针状梳，其中针状梳的相邻的单电极彼此分别具有距离AEE。
这里，距离AEG大于或最大等于距离AEE。
各梳状针穿过绝缘的封装或包封并这样刺穿食物，使得相对于食物和封装或包封形成针状梳进入、对接或出口点。
针状梳的单电极或者说针状梳电极实现基本上彼此平行。每个电极都有刺入尖端。这可以是例如相应的磨尖部。然而，具有倒圆或扁平端部的电极也可以通过定位器、例如打磨锋利的小管引入封皮并穿过处理物料一直到达相对置的封皮壁，这里必须保证电极的端部平齐地贴合在封皮的相对置的内壁上。
根据本发明，仅当所有或多数单电极已经到达其(出口点)终点位置时，即完全刺穿食物时，才激活电源。
在香肠产品存在于柔性肠衣中的情况下，相应的电极组优选在肠衣的尾部区域刺入，并且在这里产生相应的穿刺口，通过沿所述香肠产品的纵向施加挤压力，出现对香肠产品至少端侧的压实，并且避免肠衣端部处出现不希望地形成帽状结构。
在通过拉力或压力作用从经处理的食物中移除相应的电极组之后，封闭在肠衣或包封上留下的进入点或穿刺点。
这种封闭可以例如通过喷涂食物相容的液体塑料、通过粘合、涂刷或通过施加类似的覆层式包封来进行。
为了实现封闭，回弹的、自修复的膜材料是特别合适的。此时，人造肠衣的材料可能已经由这种自修复薄膜材料构成，或者在应发生刺穿的区域中具有自修复特性。
在开始时提到的用于产生电能的电源提供高频能量。能量源的可控性确保在欧姆加热期间在食物中不会产生不期望的热点，同时通过监视是否符合最大电流强度可以进行脉冲式的电流加载。
在欧姆加热之后，为了进一步净化，可以用常规的方式对相应的产品进行再加热，例如可以进行水浴或者可以用热蒸汽进行处理。作为补充，同样可以借助于红外辐射进行处理。
在本发明的一个改进方案中，单电极设计成能绕其轴线旋转或移动。在刺穿过程中，单电极可以执行旋转运动，在移除单电极时发生相对于此方向改变的旋转运动。通过这种借助于旋转运动实现的穿刺，刺入或刺穿点关于包封设计成微创的，从而减少了重新封闭的工作量。
在本发明的一个改进方案中，单电极可以实现为空心电极。此时，电极空腔可以用于容纳加热剂或冷却剂或者具有高导热率的加热芯或冷却芯。至少一个所述电极可以具有集成的温度传感器。
绝缘封装可以设计成刚性的。此时，所述封装在其纵向端部区域中具有开口，单电极能穿过所述开口进入并与处理物料，即食物发生接触。
这里要指出的是，相对于长形的处理物料、例如热狗，电极的插入相对于处理物料的纵轴线明显倾斜直至垂直地进行。
在本发明的一个改进方案中，可以这样引入单电极，使得至少在一个电极组中形成所谓的栅电极。这意味着第一电极梳刺入食物及包封。然后，第二电极梳也在相同的位置但有角度偏移地刺入。如果此时在垂直于刺入方向的假想观察方向上分析所形成的结构，则该结构构成栅形电极。
在本发明的一个改进方案中，绝缘封装可以由容纳食物的(半)壳构成，所述(半)壳将在电极进入之前相对于食物成型地朝向彼此运动。通过这种朝向彼此的运动能使食物成型和压实。食物不必以包封的形式供应到壳体中，而是在通过(穿刺)电极进行欧姆加热而升温之前，材料也可以以块体的形式在壳体中成型和压实。可以去除可能的空气夹杂物，为此，特别是可以将位于半壳的相对置的端部处的开口用于穿刺。
在本发明的设计方案中，可以以超声波辅助地进行食物或食物包封的穿过或刺穿。
在根据本发明的教导的一个改进方案中，使用连续的或流水线制造的方式。在这方面，可以在所述形状稳定的盒式封皮的端部处设置类似于刀片的机械式分离装置，所述分离装置分离出物料的体积条。
这种由导电材料构成或具有导电覆层的分离装置此时同时用作触点和用作用于相应尚未热处理的处理物料的空间边界。
所述处理物料通过填充装置作为连续流引入形状稳定的封皮中。一旦尚未通过根据所述方法的加热而升温的处理物料到达应由分离装置将热处理的物料从未处理的物料上分离或切下的位置，则分离装置降低，就是说，分离装置朝处理物料的方向移动，此时形状稳定的封皮的开口整面由构成接触面的分离装置覆盖。
在此，优选保持由填充装置施加的输送压力。
根据本发明的针状梳形式的对应触点在进入口之前或通过进入口刺穿封皮，并因此穿入并穿过处理物料。随后的欧姆加热使得在封闭的导电分离装置和针状梳之间发生必要的加热。所施加的输送压力防止处理物料在加热过程中过度膨胀并由此使成品的一致性受到不利影响。
在执行处理之后，将分离装置和梳状针状组从形状稳定的封皮的开口移除，并且输送经热处理的物料，使得穿刺开口直接定位在分离装置的切割区域的下方。当达到该位置时，直到由分离装置再次封闭所述开口之前，短时间地中断填充压力。与此并行地或接着，引导针状梳通过处理物料，并且激活作用到处理物料上的填充压力，以实现所需的一致性。此后，可以将经加热的处理物料放入模具中或给其设置保护封皮，并且必要时可以对其进行进一步处理，例如用熏液或调味料进行处理。
根据另一个发明构思，可以对处理物料进行部分加热。
使用刺入电极、特别是针状梳的形式的刺入电极，可以有针对性地加热较大的处理物料的一些部分。
当例如应仅加热腰肉的中段，可将穿刺电极定位在颈背区域之后，并还将其他穿刺电极定位在里脊肉之前。
在这种解决方案中，该解决方案也可以这样来实现，即提供固定的接触面，并且由此使任意长度的物料以相应的端侧使与所述触点(接触面)连接。如果将穿刺电极与端侧的触点接通部隔开间距地引入处理物料中并激活电源，则仅加热物料在电极之间的部分。
以上面简要说明的方式和形式，可以例如部分地加热新鲜的肉块。在这种情况下，所选择的温度可以设置成从非常温和的温度、例如40℃直到更高的温度范围、例如>100℃。此时已经证实特别有利的是，与常规加热相比，在欧姆加热过程中在较低处理温度下已经出现了微生物的灭活。
对于具有非常不规则形状的处理物料、例如剥皮的舌片，可以将处理物料引入液态或胶状介质中，所述介质具有可设定的电阻。优选将介质的电阻调整到处理物料的实际电阻值。然后可以将这样预备处理的处理物料重新引入成形的封皮中并对其进行希望的欧姆加热。
尽管有所述方法上的优点，加热处理物料的不均匀性可能导致形成局部的高温度或局部的低温度(热点，冷点)。在欧姆加热期间，由于个别产品部段的电导率不同或者由于电场的不规则分布，会出现包括上述热点或冷点的不均匀性。特别是，具有含水或含油或颗粒级分的分散体系在导电性上存在差异，这导致相应相的温度升高也存在差异。
为了解决这些问题，根据本发明提出，将加热过程分成片段或时间块，由此消除可能形成的冷点或热点。因此，例如可以将处理物料脉冲式加热到50℃。此后，中断通电，从而蛋白质网络可以形成更为坚固的结构。在下一个步骤中，进行到约60℃的加热。在另一个处理暂停期间，蛋白质网络将获得更高的稳定性。接着，进行进一步的热处理，直至达到希望的最终温度。在欧姆加热期间，由于细胞膜的穿孔或破坏导致细胞内液和细胞外液的连通。这导致更高的水结合能力，并伴随这冻胶沉积物减少的效果。因此，由于细胞膜的损坏，微生物的存活率也降低，这对于这样处理的食物的保质期是有利的。
如上所述在较低的温度下中断加热的另一个优点是这样的状况，存在于处理物料、例如香肠肉中的气体，特别是处于反压下的气体在约50℃下还没有膨胀到使得缓慢固化的蛋白质基质被撕裂的程度。如已经披露的那样，可以在处理中断期间由所达到的温度促进蛋白质网络的进一步固化，即凝结。在随后的进一步温度处理期间，被夹带的气体被固定保持在其初始位置。相反，在加热过快时，在蛋白质基质充分强地固化之前，被夹带的气体可能爆炸式地膨胀和/或与其它气体结合。因此，产生更大的空气夹杂物，对于处理物料，这会带来相应的缺点。
通过分阶段的处理，处理物料的边缘区域的干燥程度也降低。
本发明的另一个方面在于，在例如通过天然肠衣或透水且电流可透过的封皮包覆产品的情况下，例如将香肠皮中的生香肠肉引入透水且电流可透过的模具或膜中。当放入所述模具或膜中时，模具或膜将与电阻调节的液体或凝胶状物质接触(浸入其中)。然后根据本发明可以通过相对置的电极加热包封的香肠肉上或周围的液体。
这里，半成品可以在几乎浮动定位在触点之间，以进行加热，或者如果涉及半成品链，则也可以在电阻浴中连续地拉动所述半成品链通过触点之间，以便进行加热。在加热之后，可以分离产品链、例如单个煎炸香肠并进行包装。如果需要用于制作例如法兰克福香肠的烟熏过程，则可以对肠衣这样进行干燥，使得这种干燥是不可逆的，并且以后不再会发生吸水。所述最后一个步骤有利地使得，肠衣看起来不是很坚韧。然后，在进一步的步骤中，可以例如通过烟熏处理或液熏实现所需的着色或口味。
如果在处理物料时，用作包封的肠衣出现不充分的收缩，则尚未处理但已填充的肠衣可能被夹在两个或多个半壳或四分之一壳之间。此时半壳或四分之一壳的端部具有孔，梳电极或穿刺电极可以通过这些孔引入。附加的塞子具有相应地构成的凹部，当处于其最终位置时，所述凹部与半壳中的进入口精确地匹配/重合，所述塞子能够提高作用到处理物料上的压力，从而减少可能存在的空腔。在根据本发明的欧姆加热结束后，就使香肠肉固化到这样的程度，使得在打开半壳和四分之一壳之后，可以以已知的方式取出加热的产品和并对其进行后处理。由此确保了，也可以使用非常昂贵的人造肠衣用于包封。如果采用能容纳集成的温度传感器的电极，则可以确定加热过程期间的升温、获得核心温度并将其用作控制变量。
如果实现了引入根据本发明的电极的可能性，则原则上根据本发明的解决方案也可用于处理盒中的生香肠肉。
对于端部或帽的设计，可以将电阻调节的液体、凝胶状物质或具有这些特性的物质(缓冲材料)定位在电极的前面。在待加热的处理物料与电阻调节缓冲材料之间引入透水或电流可透过的模具或膜，所述模具或膜确保使产品端部具有希望的形状。所述装置使得即使在凸起处也均匀地进行对处理物料的通电并且实现希望的几何形状。
电极或电极组的材料必须符合食物技术的相关规定，并且应易于清洁。为了避免污染，可以给电极设置抗菌涂层。所述涂层可以是例如包含银离子或释放银离子的涂层。
备选地，所述电极可以至少部分地由塑料材料制成，所述塑料材料具有可调的导电性。这使得预先规定电流在由各单电极限定的假想平面上的分布。其结果是，特别是在香肠式处理物料的边缘区域内，实现了均匀的改进的加热。
附图说明
下面将基于示例性实施例并参考附图详细地解释本发明。
其中：
图1示出根据本发明的用于容纳香肠产品的装置的侧视图，所述香肠产品已经处于肠衣中并处于沿香肠产品的纵向没有压实的第一状态；
图2示出与图1的图示相类似的图示，但已经由侧向板件完成了压实运动，所述板件同时用于引导电极，从而可以避免在香肠产品的端部区域中形成不希望的帽；
图3示出与图2的图示相类似的图示，但是在电极已经完成了通过封皮和待处理的香肠产品本身的刺入和穿刺运动之后；
图4示出根据图1至3的图示的装置的透视图，所述装置用于同时处理存在于肠衣中的多个香肠产品，特别是用于炖香肠处理；
图5示出根据本发明的用于容纳香肠产品的装置的侧视图，所述香肠产品已经处于肠衣中并处于具有可识别的穿刺电极而在香肠产品的纵向方向上没有压实的状态；和
图6示出与图5的图示相类似的图示，但示出纵向压实的结果。
具体实施方式
图中用于执行所述方法而示例性示出的装置包括支架1，所述支架具有引导托盘2。
一对间隔开的引导托盘2分别容纳一个存在于肠衣中的炖香肠。
未示出的支承框架容纳相对置地间隔开的板件3和4。
驱动机构5；6提供了使板件3、4相向移动的可能性，从而可以在炖香肠的端部实现炖香肠的压实，如图1和2或5和6的顺序分别所示出的那样。
当这里已实现对炖香肠7端侧希望的压实时，分别包括一个针状梳(见图4和6)的第一电极组8和第二电极组9沿箭头方向向下移动，从而可以进行希望的穿刺炖香肠7的过程。
如图3所示这样来完成这种穿刺，使得针状梳的电极的尖端10再次从待处理的食物、即炖香肠7中伸出。就是说，与现有技术的方案相比，相对于产品7，不仅发生刺入，而且发生刺穿。
在所示的例子中，电极组8、9的针电极基本上垂直于待处理的产品的纵轴线刺穿待处理的产品7。已经证明这种穿透是特别有利的。当然，偏离垂直的刺穿方向也在本发明的范围之内。
根据本发明使用具有针状梳电极的电极组的优点在于，与面式的电极相比，不会例如由于气体形成或气体积聚而产生干扰性的绝缘间隙。结果是实现了特别均匀和更快速地加热处理物料，而不会出现不希望的热点。
例如，相应针状梳的针状梳电极数量可以在五到十五的范围内，并且所述数量可以与处理物料的直径相适配或匹配。

Claims (25)

1.用于通过非常规欧姆加热处理食物的方法，用于加热存在于肠衣中的香肠产品，所述食物处于或被引入绝缘的封装或包封中，使相应的食物与间隔开的导电的电极连接，所述电极连接到可控或可调的电源上，
其特征在于：
每个电极都构造成至少一个第一电极组和第二电极组，所述电极组彼此间具有一个距离，
每个电极组具有类似于针状梳的多个单电极，所述针状梳的相邻单电极彼此间分别具有另一个距离，
此外，所述一个距离大于或等于所述另一个距离，并且相应的针状梳设置成穿过所述绝缘的封装或包封并刺穿食物或实现刺穿地运动，使得相对于所述食物和所述封装或包封形成所述针状梳的进入点和出口点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针状梳的单电极彼此基本上相互平行，并且每个单电极都具有穿刺尖端，仅当所有或多数单电极到达其出口点位置时，所述电源才被激活。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述香肠产品存在于柔性肠衣中的情况下，相应的电极组在所述肠衣的尾部区域刺入，并且在这里产生穿刺口，通过沿所述香肠产品的纵向施加挤压力，实现生成压力以及出现至少端侧的压实，并且减轻肠衣端部处的帽状结构形成。
4.根据权利要求 1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在通过拉力或压力作用从经处理的食物中移除相应的电极组之后，封闭留下的进入点或通过点。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过喷涂、粘合、涂刷或包封来进行封闭。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，为了实现所述封闭，使用回弹的、自修复的薄膜材料，或者肠衣材料本身至少具有由回弹的、自修复的材料组成的部段。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述电源提供高频能量，所述欧姆加热能够至少一直执行到相应的食物发生凝固。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在常规基础上执行再加热。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述单电极能绕其轴线运动或旋转，并在刺穿期间执行旋转运动，在移除所述单电极期间发生与此相对方向变化的旋转运动。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述单电极构造成空心电极，并且电极空腔容纳或引导调温剂/冷却剂。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述绝缘的封装至少部分地构造成刚性的并且具有开口，所述单电极穿过所述开口进入，与处理物料、即食物发生接触并刺穿所述食物。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，这样引入所述单电极，即，使得至少在一个电极组中形成栅形电极。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述绝缘的封装由容纳食物的半壳构成，各所述半壳在所述电极进入之前关于所述食物成形地朝向彼此移动。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，超声波辅助地实现穿过或刺穿。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，至少在处理物料的边缘区域中通过常规热处理进行再处理。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，至少在处理物料的边缘区域中通过红外辐射进行再处理。
17.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述电极设置成，使得通电和加热仅发生在处理物料的部分部段中。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，在中间设置停止时间的情况下分阶段地进行通电和加热。
19.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个所述电极具有集成的温度传感器。
20.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述电极由导电的塑料材料制成。
21.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述电极的电导率是可调的。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述电极的电导率能够设置成在电极与电极之间是不同的。
23.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，附加地或备选地，至少一个电极组构造成透气的帽式电极或面式电极，所述帽式电极或面式电极仅触点接通地接触处理物料。
24.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，为了实现希望的几何形状，在待加热的处理物料与电阻调节的缓冲材料之间引入透水且电流可透过的模具或膜。
25.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述香肠产品是炖香肠或热狗。
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