CN111629594A - 用于发酵面团块的发酵设备以及尤其用于运行这种发酵设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于发酵面团块(6)的发酵设备(1)，其包括用于容纳待发酵的面团块(6)的发酵室(3)和用于针对发酵过程控制发酵室(3)中的气候的气候调节模块。所述气候调节模块(4)配置有用于根据在发酵室(3)中检测到的气候数据控制发酵过程的控制装置(18)。所述气候调节模块(4)包括用于产生空气流的装置(15)以及用于产生总需要由空气流夹带的水‑气溶胶的装置(15)。发酵室(3)具有用于通过气候调节模块(4)提供的气候调节介质即空气和湿气的上部的入口(8)和关于其开口尺寸能调节的下部的出口(11)，通过所述入口(8)在用于发酵面团块(6)的发酵设备(1)运行时将由气候调节模块(4)产生的空气流导入发酵室(3)中，所述空气流从发酵室(3)的出口(11)流出，并且发酵室(3)具有至少各一个温度传感器、湿度传感器和CO₂和/或O₂传感器，所述传感器(7)设置用于将检测到的气候数据传输至控制装置。此外描述了一种用于调整这种发酵设备的发酵室中的气候的方法。

Description

用于发酵面团块的发酵设备以及尤其用于运行这种发酵设备 的方法

本发明涉及一种用于发酵面团块的发酵设备以及一种用于调整发酵设备的发酵室中的气候的方法，所述发酵设备用于发酵处于其发酵室中的面团块。

面包房使用发酵设备发酵面团块。这种发酵设备可以指的是可移动的或者也可以指的是更大的、固定地安装在建筑物中的设备和空间。在此，可以将设计为连续工作的发酵设备与设计为不连续工作的发酵设备区分开。这种发酵设备具有发酵室，待发酵的面团块被置入所述发酵室中。面团块通常处于发酵板上，其中，在这种发酵室中上下重叠地布置有许多个具有面团块的板。在不连续工作的发酵设备中，多个发酵板以上下重叠的布置方式处于发酵室中。在连续工作的发酵设备中，所述发酵板通过输送带或者其它的输送器、例如链斗传送系统进行输送。

待烘烤的面团块通常必须事先发酵，从而使面团获得其期望的特性、例如松软度、稠度或者发酵体积。在发酵过程中，通过所使用的烘烤酵母可能也形成实现发酵的酸面团菌，主要是CO₂。发酵产物的并非无足轻重的部分通常保留在面团中。另一部分被排放到环境中。发酵室中的温度对发酵过程有特别的影响。更高的温度加速发酵过程，而更低的温度减慢发酵过程，或者如果温度足够低，则完全抑制发酵过程。

在现代的、例如设计为发酵柜的发酵设备中，过程控制通过温度、有时附加地也通过相对的室内湿度进行。为了实现期望的面团品质，相应地在这种发酵柜中进行温度控制。温度控制本身可以根据应该由面团块烘烤而成的烘烤食品有所不同。在发酵室中通常将温度保持恒定。在发酵控制方法或者在自动发酵机中，根据待发酵的面团块的特性并且根据目标参数，遵循特定的温度配置。在此与方法相关地，通常将温度特定地保持在+35℃至-15℃之间。目标参数典型地是发酵过程的时间终点。

在不是全天一直烘烤并且面团块在发酵过程终止之后不能总是立即被进一步处理的面包房中，发酵过程的温度控制与下一次烘烤的时间点相适应。这包括所谓的发酵中断或者发酵延迟的过程。在这个过程中，将自动发酵机中的温度降低到这种程度，使得发酵过程根据方法的设计方案在特定的时长中非常缓慢地运行或者甚至被完全抑制。

在发酵期间，在发酵室中主要形成CO₂，CO₂由于其摩尔质量首先在底部区域中成层。这可能在发酵室是步入式的发酵设备时是有问题的，如果其中的CO₂含量过大，当打开发酵室以检查发酵程度或者从发酵室中取出已发酵的面团块时，在卫生上和健康上是不可靠的。在发酵室中可能在过程运行中形成含有例如3000至7000ppm或者更多的CO₂的环境空气。这伴随着其它发酵产物如乙醇、芳香物质和类似物质的浓度的相应增加，并且伴随着氧气含量的相应损耗。

在所述类型的发酵设备中，为了进行必要的温度控制，监测发酵室中的温度。也已知的是监测发酵室中的相对水含量。在预先已知的发酵设备中，为了调节发酵室中的相对水含量，将水蒸汽导入所述发酵室中。水蒸汽是热的。在简单的情况下，在发酵室内部的分布通过向上升的对流实现或者至少通过所述对流辅助。以此方式也在发酵室中提升温度。而如果应该降低发酵室中的温度，则将冷气导入发酵室中。即使通过这种发酵设备能够实现满意的烘烤结果，但在临界性地较高的CO₂值中从长远来看必须考虑到增加的卫生问题，这些问题尤其涉及不期望的霉菌滋生。因此，在这些发酵设备中尤其在不使用时必须特别注意清洁。

此外期望的是，能够进一步改善被发酵的面团块的品质和发酵过程并且与之相关地进一步改善烘烤食品的品质。

DE 196 38 664 A1公开了一种用于烹饪食品的烹饪装置。这个烹饪装置指的是烹饪容器，其布置在烘烤炉中并且通过蒸汽入口连接在处于烘烤炉中的蒸汽出口上。烹饪装置具有布置在上侧的蒸汽出口。在这个烹饪装置中，借助热蒸汽进行烹饪。在烹饪容器的蒸汽出口上方具有温度传感器。根据来自烹饪容器的蒸汽温度控制烹饪过程。通过热蒸汽烹饪方法，在第一短时间烹制阶段与接下来的继续烹制阶段之间进行区分。

DE 10 2008 036 683 A1公开了另一种烹饪装置和用于控制烹饪过程的方法。这种烹饪装置指的是热空气蒸笼。在这种烹饪装置中，当例如烹饪物料应该借助褐变传感器件烹饪时，通过流过烹饪室的空气流对烹饪过程施加影响。在相对于烹饪室的输出侧，在烹饪过程期间监测气体浓度或者气体浓度改变，以便以此方式获得烹饪物料的烹饪过程的进展的结论。

但这两种烹饪装置指的不是用于发酵式地使面团块发酵的发酵设备，而是需要相对较高的温度(例如90℃)以使特定的食物、例如肉、土豆等易消化的烹饪装置。

由所讨论的这种涉及发酵设备的现有技术出发，本发明所要解决的技术问题在于，建议一种用于发酵面团块的发酵设备以及本文开头所述的用于调整发酵设备的发酵室中的气候的方法，通过所述方法能够改善面团块的发酵过程。

关于发酵设备的技术问题按照本发明通过一种用于发酵面团块的发酵设备解决，其具有用于容纳待发酵的面团块的发酵室和用于针对发酵过程控制发酵室中的气候的气候调节模块，所述气候调节模块配置有用于根据在发酵室中检测到的气候数据控制发酵过程的控制装置，气候调节模块包括用于产生空气流的装置以及用于产生需要由空气流夹带的水基气溶胶(水-气溶胶)的装置，并且发酵室具有用于通过气候调节模块提供的气候调节介质即空气和湿气的上部的入口和关于其开口尺寸能调节的下部的出口，通过入口在用于发酵面团块的发酵设备运行时将由气候调节模块产生的空气流导入发酵室中，所述空气流从发酵室的出口流出，并且在发酵室中布置有至少各一个温度传感器、湿度传感器和CO₂和/或O₂传感器，所述传感器设置用于将由这些传感器检测到的气候数据传输至控制装置。

关于方法的技术问题通过本文开头所述的方法解决，其中，

a)在发酵室内部检测(或称为采集)在发酵过程期间影响发酵过程的气候数据，其中，作为气候数据检测调整参数即温度、绝对水含量(或者说绝对湿度)和CO₂和/或O₂含量作为实际值并且与关于待发酵的面团块所规定的额定值(或称作目标值)进行比较，并且

b)在确定实际值与配属于这些实际值的额定值存在偏差时，对发酵室中的气候施加影响，以使实际值与额定值适配，其中，为了施加影响，通过上部的入口将空气流导入发酵室中并且导引穿过所述发酵室并且

(i)关于实际温度与额定温度的适配，通过输入的空气量和/或输入的空气流的温度施加影响，

(ii)关于实际绝对水含量与额定绝对水含量的适配，通过相应地以水-气溶胶装载空气流施加影响并且

(iii)关于CO₂和/或O₂实际值与额定值的适配，通过改变流过发酵室的空气流的体积流施加影响。

在这些实施方式的范围内使用的术语“发酵室”包括所有通过边界、如壁、分隔结构和类似结构围成的空间或者腔室，面团块被置入其中以进行发酵。因此，在此可以指的是简单的发酵设备的发酵室、固定安装的发酵设备的空间或者也可以指的是在全自动发酵机中为了发酵将面团块所置入的空间。

通过这种发酵设备由此改善并且更好地控制处于发酵设备的发酵室中的面团块的发酵过程，因为为了在发酵室内部调节用于发酵过程的气候，将空气流导引穿过所述发酵室。为此目的，发酵室具有上部的入口和下部的出口，其中，出口开口在其开口尺寸和因此关于其可供流通的横截面积是可调节的。为了调节通常使用可电控的执行器，以操作出口滑阀或者出口阀。通过空气流可以对发酵室或者处于其中的面团块进行温度调节。

空气流同时在发酵设备中用作输送介质，通过所述输送介质将用于调节面团块的周围环境中的绝对水含量的气溶胶引入发酵室中。相对于预先已知的发酵设备，在这种方案中有利的是，为了温度调节不需要两种不同的介质、即其中一种为热量输入并且另一种为冷却所需。优点在于通过由空气流夹带的水-气溶胶提供发酵过程所需的环境湿度。温度调节通过空气流和/或气溶胶的温度进行。通过借助流过发酵室的空气流对发酵室进行调温，可以非常精确地调节待发酵的面团块的周围环境的温度。由此确保了不会超过最大发酵温度。所述最大发酵温度对于酵母约为40℃。以此方式也可以在可行的发酵温度内非常准确地调节形成期望的发酵温度，例如约为35至37℃的较高发酵温度或者例如20至25℃的较低发酵温度。由此同时可以使酵母的温度不降低到酵母不再有活性的温度以下。酵母在约-9℃中不再有活性。类似地适用于应用酸面团菌的情况。

流过发酵设备的发酵室的空气流可以在不使用发酵设备时用于干燥发酵设备，从而以此方式防止在不使用时滋生霉菌的风险。在这种情况下通常不在空气流中混合气溶胶。

通过将水-气溶胶输入发酵室中的可能性，调节了发酵的面团块的周围环境中的湿气含量。有利的是，气溶胶同样可以用作热载体，与应用水蒸汽不同的是，对空气湿度的调节是与温度无关的。气溶胶可以由被任意调温的液体生成。

在这种发酵设备的一种优选的设计方案中，空气流沿竖直方向流过所述发酵室。即使在大量的应用情况中这样设计发酵设备，使得空气流沿竖直方向从上向下地流过发酵室，这关于在发酵时形成的CO₂是有利的，但这种空气流也可以沿相反的方向从下向上地流过发酵室。由于空气流竖直地流过发酵室，防止了发酵室在气候上的分层。有时对于发酵过程也可能合理的是，在发酵过程期间例如在以下情况下设置沿不同方向的空气流动，即所形成的、由于其比重趋向于向下降的CO₂应该通过沿相反方向流动的空气流输送至处于上层的面团块处。

可以规定，空气流的入口开口配置有用于产生期望的空气流的通风机或者通风机单元，空气流通过所述入口开口进入发酵设备中。入口开口在竖直的空气流动的情况下处于发酵室上方，而出口处于发酵室的下部区域中，通常处于发酵室的底部区域中。原则上也可以通过以下方式产生空气流动，即通风机或者通风机单元处于出口区域中并且不处于入口开口的区域中。在这种发酵设备的一种扩展设计中规定，通风机或者通风机单元既布置在入口开口的区域中也布置在出口区域中，其中，术语“入口开口”和“出口”是相对于空气流的流动方向的。尤其在具有两个通风机或者通风机单元、其中分别有一个配属于入口开口并且至少另一个配属于出口的设计方案中，可以产生关于其流动方向交替的空气流动。例如也可以通过输入和输出通风机或者通风机单元的关于其螺旋桨转速的不同运行而在调节或者不调节出口的开口尺寸的情况下作用产生发酵室中的压力升高。这种通风机例如可以是风扇。在通风机单元的情况中，多个通风机例如彼此并排布置地组合连接为通风机单元。

在这种发酵设备或者所述的方法中特别的是，空气流流动穿过发酵室并且空气流原则上不在循环空气运行中输送，也就是：在出口处流出的空气流通过入口开口又进入发酵设备中。而是通过入口开口从发酵设备的外部吸入环境空气。然而，在相应地设计时，这种发酵设备也可以暂时地在以下情况下在循环空气运行中运行，即由此可以辅助发酵设备以调节或者保持处于发酵室中的面团块的周围环境中的预设气候。

借助空气流被引入发酵室中的气溶胶可以装载有添加剂，视期望的应用而定。因此存在的可能性是，将气溶胶用作抗微生物和/或抗霉菌的物质的载体，可以为了清洁发酵室(则可能以例如较高的浓度)含有所述物质，或者可以为了保护发酵的面团块(则以例如较低的浓度)含有所述物质。例如在气溶胶或者气溶胶小滴被富集氧气时，气溶胶也可以用于积极地影响发酵过程本身。通过这种氧气富集可以提高面团块附近的氧气含量。以此方式即使在CO₂含量较高时也可以优化对于发酵过程和面团氧化所需的、面团块周围环境中的并且因此在用于发酵过程的发酵室中的氧气含量。装载有抗坏血酸并且用O₂浸渍或者富集的水-气溶胶对发酵过程并且因此对面团和烘烤食品的品质总体有类似的、但增强的作用。

发酵设备具有气候调节模块，所述气候调节模块具有用于控制发酵过程和面团稳定化的控制装置。控制装置具有用于产生空气流的装置以及用于产生由空气流夹带的气溶胶的装置。此外，在控制装置上连接有多个检测发酵室内部的气候参量的传感器，所述传感器的测量数据提供给控制装置。在此分别指的是至少一个温度传感器、湿度传感器和CO₂和/或O₂传感器。在这种发酵设备和按照本发明的方法中重要的是，对发酵室中的CO₂和/或O₂实际含量进行监测和调节。在一种实施例中规定，在发酵室的不同高度分别布置这种传感器。

在实现本发明的研究中令人惊讶地业已证明，对发酵过程的控制不只可以通过温度进行，而且也可以通过面团块的周围环境中的CO₂含量进行控制，并且由此尤其也可以改善被发酵的面团块的品质和相应的烘烤食品。周围环境的一定CO₂含量对于发酵过程是有促进作用的。但环境气氛中的CO₂含量也不允许过高。通过CO₂含量和温度也能够控制与发酵过程相关的乙醇形成。在发酵过程中与CO₂等摩尔量地形成的乙醇部分地保留在面团中，其它部分转入周围的气氛中。然而，这在临界浓度中不利地影响被发酵的面团块和由此制造的烘烤食品的品质。就此而言，通过这种发酵设备和按照本发明的方法可以在发酵过程的进展中控制CO₂含量。备选地也可以使用氧气传感器，因为氧气是开始发酵过程所必需的。在发酵室气氛中的氧气减少主要由于在发酵过程进展中发酵气体(CO₂、乙醇等)富集导致的稀释效应和通过面团块中的氧化转化反应导致的一定的氧气消耗造成。通过面团块的表面吸收氧气明显地导致了发酵活性的显著改善和发酵更稳定的面团块。在这种发酵设备的一个实施例中，既安装CO₂传感器也安装O₂传感器。

为了在发酵时实现面团块的特定面团品质，在发酵时在气氛中需要一定的氧气含量。这个要求与其中还形成CO₂的发酵的厌氧过程是相反的。通过前述发酵设备的可行性，能够以特别的方式关于一方面必要的氧气和也针对发酵过程必要的CO₂控制发酵过程。

在发酵过程中，氧气同样针对用于形成香气的物质是必需的。同样地，O₂引起这些物质的生物合成，所述生物合成使得酵母对于压力情形如冷冻和解冻更有抵抗力。此外，可以通过最小氧气含量积极地影响面团流变学，同样影响由此制造的烘烤食品体积。小麦面团通常是氧化稳定的。

恰恰在较大的发酵设备、例如为了置入和取出面团块而需要步入的这些发酵设备中，检测CO₂含量提高了工作安全性。如果发酵室中的CO₂含量过高，则这可以被显示出来，因此不允许进入发酵室。这原则上也可以与门锁定装置相结合，即，使得发酵室的门在CO₂含量低于所设置的一定阈值或者不超过所述阈值时才可以打开。基于CO₂的比重，将CO₂传感器布置在相对于发酵室高度的下部三分之一内。这并不排除也可以将一个或多个其它的CO₂传感器设置在上部区域中作为检验传感器。

对发酵室中的CO₂或者O₂含量的监测不只允许控制通过以此方式影响的发酵实现的面团和烘烤食品品质，而且同时可以避免在待发酵的食品的周围环境中的过高CO₂含量对发酵过程的抑制作用，方式为注意使CO₂含量不超过确定的浓度。面团品质通过对面团块周围环境中的CO₂含量的控制被这样改善，使得面团块不分散开、几乎不粘结并且具有积极影响香气和味道的增强的褐变速率。对CO₂含量的控制也可以减少烘焙剂。

通过输入气溶胶控制的、发酵室中的空气湿度和流过发酵室的空气流能够控制发酵室中的卫生。由此尤其能够有效地防止霉菌滋生。

由于导引通过的空气流及由所述空气流夹带的气溶胶装载和因此被控制的、面团块周围环境中的空气湿度，可以提供优化的导热性能，由此可以避免所谓的蜕皮。

通过CO₂浓度和与之相反的O₂浓度，同样可以对不同的、使用在面团块中的烘焙剂的需求做出反应，以便优化发酵过程。因此规定，对于具有起着氧化作用的烘焙剂的面团块，针对发酵过程提供与对于不包含氧化性烘焙剂的面团块不同的CO₂或者O₂周围环境。

在一种扩展设计中规定，除了已经提到的气候数据，同样检测发酵室中的压力。通过空气压力可以将来自面团块的水蒸汽分压减至最小。为了实现这点，相应地调节发酵室中的空气压力。这可以通过流过发酵室的体积流进行控制，也就是既通过借助鼓风机输送的空气量也通过对出口开口的开口尺寸的调节进行控制。通过这些措施，也能够改变发酵室中的内部压力。

发酵设备、如自动发酵机的发酵室中的部分临界的CO₂和乙醇值，以及相应减小的氧气分压形成了主要在卫生上不可靠的条件，即因为这些条件是微生物、尤其是霉菌不期望地滋生的优化的前提条件。因此，保持足够高的O₂值和最大的CO₂值(包括乙醇)对于卫生学也是必要和能够实现目标的。

气候调节模块可以是发酵设备的集成组成部分。在这种情况下，气候调节模块布置在发酵室上方。周围环境空气通过用作入口开口的空气吸入开口被吸入、输送通过气候调节模块、被调温并且被装载相应期望的气溶胶量。空气流从上向下地流过发酵室，以便能够以此方式在期望导出时有效地将CO₂从发酵室中导出。如果应该在发酵室的气氛中存在一定的CO₂含量，则相应地减小出口的开口尺寸或者完全封闭所述出口，因此发酵设备随即在循环空气运行中工作，以便在发酵室内部提供均匀的气候。

在另一设计方案中规定，发酵室通过处于上部区域中的入口连接在气候调节模块上。这种发酵室同样通常同样具有下侧的出口，所述出口同样连接在气候调节模块上。在这种设计方案中存在的可能性是，也可以在这种单独的气候调节模块上连接多个发酵室。在此规定，每个发酵室可以独立于其它发酵室地关于其气候调节进行设定或者调整。

通过空气流对发酵室内部的气候施加的影响可以在非常短的时间内、在一定程度上自发地进行，也就是既关于期望的温度改变、流动速度改变或者也关于其气溶胶的装载施加影响。这不只在确定的额定值缺口(Sollwertsprung)中实现了实际值与额定值的迅速适配，而且还允许非常精确地控制这些调整参数以保持食物的气候环境恒定或者也在温度改变过程中在调整过程的整个时长期间保持食物的气候环境恒定。出于此原因，所述方法也适用于改善对面团块的期望品质的调节，以便在调节过程中发酵室外部或者发酵设备外部并且通常在发酵室或发酵设备所处的建筑物外部的气候数据能够发挥作用(einflieβen)。在必要的时候随即前瞻性地施加这种影响，以避免在发酵室内部的较大额定值缺口。这种额定值缺口例如可能是由于空气压力造成的。如果例如由于建筑物外部的天气改变使绝对水含量、温度和/或空气压力迅速改变，则这点在发酵室中以一定的延迟被注意到。为了不需要自发地在额定值缺口的整个大小上调整(或者说找齐)那时在发酵室中确定的较大的额定值缺口(这可能导致过调或者调节不足)，可以通过及时地改变对于至少一个调节元件的调节变量来前瞻性地对预期的额定值缺口做出反应。在此，在这样施加影响时考虑了这样的时间，即这种在发酵室外部确定的气候改变为了使其在发酵室中被察觉所需的时间。结果是，在发酵室外部发生的气候改变不会不利地影响发酵过程的品质。由此在由于制造导致的温度改变过程中即使在发酵室的周围环境中迅速发生气候改变时也可以确保处于恒定高的水平上的高品质。

通过这种方法也可以预先推测在发酵室外部规律地反复出现的气候改变，例如一天之中的温度特性曲线，露点、环境空气中的绝对水含量也随所述温度特性曲线改变。相应地适用于这些气候参量随季节的改变。

对于以下情况气候调节模块配置有冷却机组，即应该通过发酵设备进行发酵延迟或者发酵中断并且因此必须将发酵室中的温度冷却到为此必要的温度。这根据方法程序而定为发酵延迟和/或发酵中断提供了必要的温度。温度不超过约-5℃至-8℃的水-气溶胶的输入(即供应)一般没有问题。低于所述温度在各种情况下均出现雪花。

以下参照附图根据实施例描述本发明。在附图中：

图1示出用于发酵面团块的发酵设备的示意图，

图2示出按照图1的发酵设备的一种扩展设计的用于发酵面团块的发酵设备的示意图，

图3示出图表，所述图表显示在按照0℃的发酵延迟的发酵过程期间在设计为全自动发酵机的发酵设备的发酵室中的CO₂含量并且

图4示出与图2的图表相应的图表，所述图表显示按照约为-5℃至-10℃的面团块存储温度(发酵中断)的全自动发酵机的发酵室中的CO₂含量。

图1示出用于发酵面团块的发酵设备1的示意图，烘烤食品由所述面团块烘烤而成。所示实施例的发酵设备1设计为能移动的发酵柜。发酵设备1包括隔绝温度的壳体2。所述壳体2划分为两个上下设置或者说相叠的区域，其中，壳体2的下部部分围成发酵室3。在壳体3的上部部分中具有整体以附图标记4表示的气候调节模块。发酵室3在壳体内侧具有多个相叠的用于分别容纳发酵板5的装置，在所述发酵板上布置有待发酵的面团块6。发酵板5指的是孔板。在所示实施例中，在发酵室3中具有三个传感器装置7。在所示实施例中，所述传感器装置7处于发酵室3的三个不同的高度中。每个传感器装置设计为四重传感器并且包括CO₂传感器、温度传感器、湿度传感器以及压力传感器。设置三个传感器装置7能够在不同的高度中检测在所述实施例中针对发酵过程被监测的气候数据，以便在发酵过程期间使得气候条件在发酵室3的高度上是相同的。

格栅8将发酵室3与气候调节模块4分隔开。在格栅8的上方具有收集器9作为气候调节模块4的部分，所述收集器在发酵室3的内部基面之上延伸。收集器9在下侧具有能够供装载有气溶胶的空气流通的料幅10。收集器9的空腔用于将引入所述收集器中的空气流分配到发酵室3的基面上，以便使空气流在很大程度上均匀分布在所述基面上地从收集器9流出并且在上侧导入发酵室3中。在所示实施例中，格栅8是发酵室3的入口。所述入口构成发酵室3的顶部。在壳体2的壁之一的底部区域中具有出口11。所述出口11配置有调节阀12，通过所述调节阀能够关闭出口11的开口并且通过所述调节阀能够调节出口11的开口尺寸。调节阀12通过在附图中未示出的电执行器进行调节。

气候调节模块4包括电运行的鼓风机13，所述鼓风机用于输送导入发酵室3中的空气流。空气流通过入口开口14被吸入壳体2中。所述入口开口14和出口11处于发酵设备1的壳体2的相同侧上。由通风机13输送的空气流首先穿过温度调节单元15，在所述温度调节单元中将空气流调节到期望的温度。导引通过温度调节单元15的空气流随即输入气溶胶生成装置16中。在所示实施例中，所述气溶胶生成装置16指的是用于生成具有0.001至0.005mm或者更小的小滴尺寸的气溶胶的装置。所生成的气溶胶小滴由流过气溶胶生成装置16的空气流捕获并且夹带，即使在空气流的流动速度较低时也被捕获并且夹带。这基于较小的小滴尺寸是毫无问题的。气溶胶生成装置16将气溶胶制造为无菌的水。气溶胶生成装置16设计用于在输入气溶胶生成装置的水中混入有效物质(Nutzstoffe)。在所述实施例中，发酵设备1具有储罐，所述储罐填充有抗微生物的和/或抗菌的溶液(在附图中未示出)。如果应该用这种溶液装载气溶胶小滴，则在生成气溶胶之前将确定的剂量混入待喷雾的水中。在气溶胶生成装置16之后连接有氧气富集装置17。所述氧气富集装置用于提高气溶胶小滴中的氧气含量。这种措施的目的主要在于，充分地为面团块提供氧气或者部分地活化酵母。这可以通过为气溶胶充氧、也完全可以结合将L-抗坏血酸混入用氧气浸渍的水-气溶胶中实现，以便提供氧化的L-抗坏血酸的即时的和特别对面团有效的形式作为反应产物。根据水-气溶胶中的期望的氧气含量，例如简单地导入氧气或者空气可能就足够了。由此在水温约为10℃时能够实现15至20ppm的氧气含量。如果水-气溶胶小滴具有50至100ppm的浓度，则可以通过水-气溶胶小滴中的氧气含量实现对待发酵的面团块的更好的效果。对期望的效果有利的是，水-气溶胶小滴附加地含有抗坏血酸。为了实现这种氧气浓度，为水进行压力浸渍。氧气富集装置17的输出端通入收集器9中，夹带气溶胶的空气流从收集器9的下侧流出并且进入发酵室3中。

在所示实施例中，温度调节单元15也包括冷却机组，以便能够将发酵室3冷却到用于发酵延迟或者发酵中断所需的温度。在所示实施例中，可以通过温度调节单元15的冷却机组将发酵室3中的温度冷却至-15℃。

气候调节模块4的部分是控制装置18，所述控制装置具有用于运行发酵设备1所必需的处理器、存储器和类似器件。传感器装置7同样连接在控制装置18上，如在附图中未示出的操作调节阀12的电执行器。

发酵设备1如下地工作：在通风机13运行时，通过入口开口14吸入环境空气并且将环境空气导引通过温度调节单元15。根据进入发酵室3的空气流应该具有何种温度，通过温度调节单元15可以加热或者也可以冷却空气流。经过温度调节的空气流接下来流过气溶胶生成装置16并且根据在发酵室3中期望的绝对湿度和实际水含量被装载相应的气溶胶含量。必要时可以将添加剂加入气溶胶中。在所示实施例中，在气溶胶生成装置16之后连接有氧气富集装置17。通过所述氧气富集装置可以在期望时提高气溶胶中的氧气含量。在收集器9中，被导入所述收集器中的空气流分布在发酵室3的基面上并且通过与之相关地可透过的料幅10朝发酵室3的方向流出并且从上方进入发酵室3中。流出的流体优选是层状的流体。由于在发酵设备1运行时调节阀12通常是打开的，因此从收集器9流出的空气流穿过发酵室3从上向下地导引并且作为废气从出口11流出。发酵板5作为孔板的设计方案允许能够均匀地流过整个发酵室3。

控制装置18装备有操作单元，通过所述操作单元可以选择多个发酵程序之一。发酵程序本身能够被单独地编程。发酵过程以通过传感器装置7检测的发酵室3内部的气候数据为基础进行控制，其中，CO₂监测和CO₂控制是过程控制或者调节中的重要部分。为了能够针对面团块6关于期望的结果最佳地执行发酵过程，监测CO₂含量并且在发酵过程期间与预设的曲线相应地进行调节。在此，这样选择处于面团块6的周围环境中的CO₂含量，使得CO₂含量足够大，但不过大。面团块的周围环境中的过高的CO₂含量不利地影响面团块的品质并且因此影响烘烤食品的品质。同理地适用于过低的CO₂份额。不言而喻的是，在发酵过程的第一阶段期间，CO₂含量由于酵母和可能的酸面团菌的活化首先升高。通常从达到确定的浓度开始进行CO₂含量的调节。这在发酵过程的时长中不需要是恒定的，然而可以保持恒定。令人惊讶地业已证明，对面团块的周围环境中的CO₂含量的控制显著地影响被发酵的面团块的品质并且如果不监测和控制CO₂含量，尤其也可能不利地影响被发酵的面团块的品质。

发酵过程可以遵循预设的温度曲线。因此，导入发酵室3中的空气流的温度可能在发酵过程的时长中改变。以此方式在期望时可以在发酵过程期间在不同的温度中运行不同的阶段。温度是调节变量，通过所述调节变量可以加速或者也可以减慢发酵过程。因此，除了CO₂含量，温度也对发酵过程有直接的影响。

在所示实施例中，同样监测发酵室3中的压力。对压力的监测主要用于在由于天气造成的不同的环境空气压力中，将发酵室3中的压力保持恒定。在发酵设备1中并没有规定相对于环境压力降低压力，但相反地规定了升高压力，其可以通过提高输入空气流和/或通过借助调节阀12减小出口11的开口尺寸实现。以此方式可以补偿天气突变、尤其是迅速发生的导致环境空气压力降低的天气突变。环境空气压力也对发酵过程有影响。

针对发酵过程期望的空气湿度通过导入发酵室3中的空气流的气溶胶装载提供。所述气溶胶装载可能针对不同的面团块批次有所不同。在发酵过程期间也可以毫无问题地改变发酵室3中的空气湿度。

过高的CO₂含量可以通过输入富集有氧气的气溶胶进行补偿，以便以此方式为面团块6提供针对发酵过程所需的氧气。这种措施是非常高效的，因为氧气由气溶胶小滴夹带地到达面团块表面并且从所述面团块表面进入面团块6中并且因此被封装地穿过处于面团块6的附近的周围环境中的含有CO₂的气氛，而不会稀释、无论如何不会以值得一提的程度稀释面团块6的周围环境中的CO₂含量。以此方式，面团块6可以在发酵过程期间保留在对于其有利的富集CO₂的气氛中并且仍能以期望的程度将针对发酵过程的运行所必需的氧气输入面团块6中，以优化发酵过程。以此方式能够以相应高的浓度将两种针对发酵过程所期望的气体即CO₂和O₂提供给面团块6。这在传统上是不可行的，因为两种气体在面团块6的周围环境中的浓度随着进行的发酵过程是相反的。

发酵室中的过高的CO₂含量也可以通过提高穿过发酵室3的空气流的体积流被稀释或者说冲淡。

CO₂监测也用于安全性方面：在发酵过程结束时在发酵室3中的CO₂含量没有达到临界大小并且在打开发酵室3时流出的CO₂对于操作发酵设备1的人的健康是有害的。就此而言可以规定，在结束发酵过程时，用空气流冲洗发酵室3并且因此将处于其中的CO₂受控地带出。同时降低发酵室3中的温度，以便使面团块6中的发酵过程减缓。

由出口11排出的CO₂可以输入发酵设备的另一个、关于空气流的流动方向连接在发酵室3之后的发酵室中，以便加速发酵过程的开始。由此，发酵过程以提高的CO₂浓度开始。如果对于这种目的或者其它目的，由出口11流出的废气中的CO₂浓度对于之后的应用不够高，则可以借助CO₂切断装置提高浓度。

在所示实施例中，在发酵过程的控制中同样使用在发酵室3外部检测的气候参量。以此方式例如可以应对出现的空气压力波动。此外，控制单元18也获得关于通过入口开口14吸入的环境空气的温度和湿度和CO₂含量的值。这些数据也可以是在发酵设备1所处的空间外部检测的数据。

图2示出另一发酵设备1.1，所述发酵设备原则上与关于图1描述的发酵设备1相同地构造。出于此原因，发酵设备1.1中的相同的元件和构件以与发酵设备1相同的附图标记表示。发酵设备1.1除了具有布置在入口开口14的区域中的通风机13之外，还具有第二通风机13.1。所述通风机13.1布置在出口11的区域中。通风机13.1连接在气候调节模块4的控制装置18上。在发酵设备1.1中，通风机13、13.1通常相同方向地运行。在发酵设备1.1中，可以如已经关于发酵设备1所述的那样产生空气流，所述空气流沿竖直方向从上向下地流过发酵室3。通过通风机13或者13.1的不同转速可以对发酵室3内部的空气流动并且也对发酵室3中的空气压力施加影响。就此而言，以此方式也可以与调节阀12的位置无关地影响发酵室3内部的流动速度和空气压力。同样地，可以实现通风机13、13.1的螺旋桨的旋转速度与调节阀12关于出口11的开口尺寸之间的协调。通过发酵设备1.1也可以形成空气流，所述空气流沿相反的方向流动并且因此通过出口11进入发酵室3且通过入口开口14流出。

在一种附图未示出的设计方案中，这种发酵设备除了具有关于图1的发酵设备布置在发酵室3上方的气候调节模块4之外，也具有处于发酵室下方的气候调节模块。在这种设计方案中，即使空气流通过出口11流入，也能够对空气流关于发酵室3中的发酵的面团块的气候周围环境以与关于温度和湿气含量相同的方式施加影响，如针对空气流从上方由气候调节模块4进入发酵室3的发酵设备1所述的那样。

图3示出关于在发酵过程期间全自动发酵机的发酵室中的CO₂含量的变化的图表，其中，已经按照前述的方法控制了面团块的发酵过程。这适用于CO₂监测、O₂监测以及相对湿度监测。发酵过程按照0℃的发酵延迟进行，针对所述发酵过程记录了CO₂含量曲线。发酵过程在接近24：00时开始。直至这个时间点，发酵室中的温度处于约0℃。到约4:00时，所述温度上升至+17度并且保持在这个温度直至06:00，之后所述温度再次下降。发酵室中的CO₂含量的变化没有超过1500ppm的值。执行了所述方法，以使发酵室中的CO₂含量不超过1450ppm的值。2:00点开始到约6：00点的曲线区段的走向通过CO₂含量的波动显示了按照所述方法的通过输入环境空气来控制CO₂含量所施加的影响。

图4示出在全自动发酵机中的以传统方式执行的发酵过程的比较图表。在22:00点时通过升高发酵室中的温度开始发酵过程。到那时发酵室的温度被保持在约-5℃至-10℃。发酵室中的温度同样被升高至+17℃并且在接近2:30时在第一阶段被降低到约10℃。在3:30时，温度被降低到-5℃或者更低。

发酵室中的CO₂含量在两个比较试验之间的区别是显著的。在执行了传统的发酵过程的发酵室中的CO₂含量在通过温度升高触发的发酵过程真正开始之前已经超过4000ppm，并且升高至约7000ppm。在所述图表中，超过5000ppm的含量的测量值被去掉了。在温度升高开始时已经存在的CO₂含量来自即使在-5℃的温度时也会进行的发酵活动。

在发酵过程期间在发酵室中的通过按照本发明的方法控制的并且尤其也保持得较低的CO₂含量允许更少地使用烘焙剂。因此，对发酵设备的发酵室中的CO₂含量的监测和调节与发酵设备的设计无关地对于面团品质的改善和因此所制造的烘烤食品的品质的改善，而且对于所使用的资源、尤其是烘焙剂的背景也是未预料到的优点。这也适用于更少地使用烘焙剂，由此同样可以改善烘烤食品的品质。更少地使用烘焙剂在当触发真正的发酵活动的温度升高之前就存在的CO₂份额中已经可以被注意到。在以传统方式执行的方法中，在温度升高的时间点在发酵室中已经存在超过4000ppm的CO₂含量，而在执行按照本发明的方法时，CO₂含量在温度升高开始时只略微超过1000ppm。对发酵室内部的气候值的调节通过将检测到的数据的实际值与额定值进行比较实现，这本身是已知的。

附图标记清单

1、1.1 发酵设备

2 壳体

3 发酵室

4 气候调节模块

5 发酵板

6 面团块

7 传感器装置

8 格栅

9 收集器

10 料幅

11 出口

12 调节阀

13、13.1 通风机

14 入口开口

15 温度调节单元

16 气溶胶生成装置

17 氧气富集装置

18 控制装置

Claims (16)

1.一种用于发酵面团块(6)的发酵设备，具有用于容纳待发酵的面团块(6)的发酵室(3)和用于针对发酵过程控制发酵室(3)中的气候的气候调节模块(4)，所述气候调节模块(4)配置有用于根据在发酵室(3)中检测到的气候数据控制发酵过程的控制装置(18)，气候调节模块(4)包括用于产生空气流的装置(15)以及用于产生需要由空气流夹带的水基气溶胶的装置(15)，并且发酵室(3)具有用于通过气候调节模块(4)提供的气候调节介质即空气和湿气的上部的入口(8)和关于其开口尺寸能调节的下部的出口(11)，通过入口(8)在用于发酵面团块(6)的发酵设备(1、1.1)运行时将由气候调节模块(4)产生的空气流导入发酵室(3)中，所述空气流从发酵室(3)的出口(11)流出，并且在发酵室(3)中布置有至少各一个温度传感器、湿度传感器和CO₂和/或O₂传感器，所述传感器(7)设置用于将检测到的气候数据传输至控制装置(18)。

2.按权利要求1所述的发酵设备，其特征在于，为了调节出口(11)的开口尺寸，设置有能够由控制装置(18)操控的电执行器。

3.按权利要求1或2所述的发酵设备，其特征在于，所述气候调节模块(4)是发酵设备(1、1.1)的部分并且布置在发酵室(3)上方。

4.按权利要求1或2所述的发酵设备，其特征在于，所述气候调节模块是与发酵室分开的模块，发酵室至少能够以其入口连接在所述模块上。

5.按权利要求1至4之一所述的发酵设备，其特征在于，所述气候调节模块(4)具有用于调节在发酵设备(1、1.1)运行时产生的并且导入发酵室(3)中的空气流的温度的温度调节装置(15)。

6.按权利要求1至5之一所述的发酵设备，其特征在于，所述用于产生气溶胶的装置(16)包括用于产生装载有至少一种添加剂的气溶胶的器件。

7.按权利要求1至6之一所述的发酵设备，其特征在于，所述发酵设备(1、1.1)具有两个通风机(13、13.1)，其中，一个通风机配属于所述气候调节模块(4)并且另一个通风机配属于所述出口(11)。

8.一种调整用于发酵处于发酵室(3)中的面团块(6)的发酵设备(1、1.1)的发酵室(3)中的气候、尤其是用于运行按权利要求1至7之一所述的发酵设备(1、1.1)的方法，其特征在于，

a)在发酵室内部检测在发酵过程期间影响发酵过程的气候数据，其中，作为气候数据检测调整参数即温度、绝对水含量和CO₂和/或O₂含量作为实际值并且与关于待发酵的面团块所规定的额定值进行比较，并且

b)在确定实际值与配属于实际值的额定值存在偏差时，对发酵室中的气候施加影响，以使实际值与额定值适配，其中，为了施加影响，通过上部的入口将空气流导入发酵室中并且导引穿过所述发酵室并且

(i)关于实际温度与额定温度的适配，通过输入的空气量和/或输入的空气流的温度施加影响，

(ii)关于实际绝对水含量与额定绝对水含量的适配，通过空气流的相应的水-气溶胶装载施加影响并且

(iii)关于CO₂和/或O₂实际值与额定值的适配，通过改变流过发酵室的空气流的体积流施加影响。

9.按权利要求8所述的方法，其特征在于，通过改变发酵室(3)的出口(11)的开口尺寸调节体积流。

10.按权利要求8或9所述的方法，其特征在于，需要通过空气流导入发酵室(3)中的气溶胶被装载至少一种添加剂。

11.按权利要求10所述的方法，其特征在于，所述添加剂是O₂和/或抗坏血酸。

12.按权利要求8至11之一所述的方法，其特征在于，附加地检测发酵室(3)内部的空气压力作为实际值并且关于实际压力与额定压力的适配，通过导入发酵室(3)中的空气量施加影响。

13.按权利要求8至12之一所述的方法，其特征在于，在发酵室(3)外部检测影响发酵室(3)中的面团块(6)的气候数据，其中，作为气候数据检测至少一个气候参量：温度、绝对水含量和空气压力作为实际外部值并且与相应的额定值以及额定值和在发酵室(3)内部检测的实际值的差进行比较，并且当确定在发酵室(3)外部检测的实际外部值与额定值之间存在偏差时，根据反应惯性、实际外部值的改变是否和以何种程度导致发酵室(3)内部的实际值的改变，使发酵室(3)中的气候与发生改变的额定值缺口适配。

14.按权利要求13所述的方法，其特征在于，在发酵室(3)外部检测到的数据是发酵室(3)所处的建筑物的外部环境的气候数据。

15.按权利要求13或14所述的方法，其特征在于，将气候预测用于调整过程的适配中，所述气候预测作为对在发酵室(3)外部获得的值的补充用于调整的适配中。

16.按权利要求8至15之一所述的方法，其特征在于，所产生的空气流沿竖直方向流过所述发酵室(3)。

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