DE10003128A1

DE10003128A1 - Verfahren und Einrichtung zur elektronisch gesteuerten Niedertemperaturgarung mit integrierter Schnellkühlung

Info

Publication number: DE10003128A1
Application number: DE2000103128
Authority: DE
Inventors: Wilfried Haenchen
Original assignee: HFB KUECHENGERAETE GmbH
Current assignee: HFB KUECHENGERAETE GmbH
Priority date: 2000-01-26
Filing date: 2000-01-26
Publication date: 2001-08-23

Abstract

Die Erfindung betrifft die Anpassung eines handelsüblichen Umluftherdes an die Prozesse des Kühllagerns, Schnellgarens, Garens und Schnellkühlens. Dabei werden zusätzlich bis zu 4 schnellaufende Ventilatoren in die Rückwand der Röhre integriert und ein durchgängiges Luftkanalsystem, welches von einem Kühlaggregat beaufschlagt wird, genutzt. Für die einzelnen Behandlungsstufen stehen unterschiedlich dimensionierte Heiz- bzw. Garungsspiralen sowie eine Heizwendel zur Verfügung, wobei letztere an einem Abluftkanal, zur Abblockung des unerwünschten Temperaturaustausches bei der Lebensmittellagerung zubereiteter Produkte, dienlich ist. DOLLAR A Zur Verbesserung der geschmacklichen Aufbereitung, insbesondere von Fleischspeisen, wird gezielt Feuchtigkeit (Wasser) und entsprechende Aromen über eine modifiziert füllbare Bainmarie in die Röhre auf dem Verdunstungswege abgegeben. DOLLAR A Die Prozesse des Schnellgarens, Garens und Backens werden durch einen Garraumtemperaturfühler und einen Kerntemperaturfühler erfaßt und elektronisch gesteuert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Behandlung bzw. Zubereitung von Kühlgut, Gargut oder Backwaren in einem gemeinsam verwendbaren Raum, wobei bestimmte Verfahrensschritte nacheinander ablaufen können und dabei den gültigen europäischen Richtlinien (HACCP) entsprochen wird.

Mit der Erfindung wird eine Einrichtung beschrieben, die in Haushalten, Gaststättenküchen oder in Großküchen eingesetzt werden kann. Es wird möglich, verschiedene Verfahren der vorüber gehenden Speisenaufbewahrung und nachfolgenden -zubereitung wie das Kochen, Braten, Backen sowie auch Kühlen zeitgesteuert ablaufen zu lassen, wobei durch zusätzliche technische Maß nahmen einerseits die genannten Verfahrensschritte beschleunigt durchführbar sind und andererseits der Geschmackserhaltung und -verbesserung Rechnung getragen wird. Die Erfindung stellt keine Kombination bekannter einzelner Komponenten herkömmlicher Küchentechnik dar, sondern es zeigt sich, daß die in der Summe gebrachten Vorschläge zu neuen Effekten führen.

Zur automatischen Behandlung von Lebensmitteln, die einer vorherigen Lagerung bedürfen bzw. bestimmten thermischen Bearbeitungsprozessen unterworfen werden, gibt es bereits ausgefeilte technische Lösungen die mehr oder weniger beschrieben sind und bisher teilweise zur Anwendung kommen.

Mit der DE-OS 195 14 178.4 wird vorgeschlagen, daß nach einem Kühlvorgang mit zeitbedingter Umschaltung auf Erwärmen und Garen Maßnahmen zu treffen sind, daß durch gezielte Einwirkung von Feuchtigkeit ein unerwünschtes Austrocknen, z. B. von Gargut, verhindert wird. Weitere Vorschläge zur Behandlung von Gargut mit schnellem Durchschreiten der Temperatur von 40 bis 50°C beim Abkühlen mit anschließender Kühllagerung werden unterbreitet.

Eine wesentliche Verbesserung der vorbeschriebenen Lösung bietet die DE-OS 196 14 309 an. Durch eine gewollte Aufteilung des ansonsten vorhandenen Raumes (Back- oder Bratröhre) in wenigstens 3 voneinander thermisch isolierbare Abteilungen ist es möglich, auf voneinander unabhängig und ggf. parallel durchführbare Zubereitungen tierischer oder pflanzlicher, für den menschlichen Verzehr vorbereitete, Produkte abzustellen. Mittels eines geschlossenen Systems zweier jeweils für die einzelnen Abteilungen unabhängig voneinander zuschaltbaren Kanäle für Warm- und Kaltluft lassen sich Speisen entweder zeitgesteuert zubereiten oder entsprechend vorbereitete Ausgangsprodukte bzw. bereits fertig gegarte Speisen über einen lebens mittelhygienisch zulässigen Zeitraum aufbewaren, wobei innerhalb dessen auch eine Wiedererwärmung durch Umsteuerung der Luftströme eingestellt werden kann. Die Beauf schlagung der vorbeschriebenen Abteilungen mit Luftströmen wird allerdings recht aufwendig mittels ansteuerbarer Magnetventile ermöglicht.

Als eine Verfeinerung der Technik des Niedertemperaturgarens bzw. der Beseitigung der dabei dennoch entstehenden Dünste kann die deutsche Gebrauchsmusteranmeldung 297 06 351.0 angesehen werden. Im Gar-/Backraum befindet sich an der Oberseite desselben eine Abzugshaube in integrierter Bauweise, wobei ein Ventilator mit Saug- und Druckstutzen die Feuchte des Garprozesses absaugt und in eine an der Rückseite des Herdes befindliche Rohrschlange, die mit der Umgebungsluft einen Wärmeaustausch durchführt, einleitet. Der darin stattfindende Niederschlag der Brat- und Gardünste fließt sodann in eine unterhalb des Garraumes angeordnete Auffangschale zurück. Eine Reinigung des abgesaugten mit Feuchte beladenen Luftgemisches von Salz- oder Fettpartikeln wird zweckmäßigerweise mittels angepaßter Aktivkohlefilter vorge nommen. Die während des Backens auftretende und verzichtbare Feuchte wird mittels Betätigung einer im Abzugsschacht befindlichen Klappe in die Umgebung abgeführt.

Die erfindungsgemäße Lösung, die mit der hier vorgelegten Beschreibung erläutert wird, knüpft teilweise an die DE-OS 196 14 309 an, geht aber verfahrenstechnisch und auch hinsichtlich der apparativen Einrichtung weit darüber hinaus und vervollkommnet diese.

Aufgabengemäß soll eine universelle Nutzung der neuen Einrichtung, angepaßt an den entsprechenden Einsatzort, möglich sein, was zur Einsparung sonst notwendigen Platzbedarfes für Einzelgerätschaften, die bislang nur in dieser Form existieren, führt.

Weitere im Sinne der Aufgabenstellung erzielbare Effekte stellen insbesondere dar:

- Energie-, Zeit- und Trinkwassereinsparung
- Erfüllung der ständig strenger werdenden Hygienevorschriften
- Verminderung der Investitionsaufwendungen, z. B. bei der Neukonzeption einer Küche in Verbindung mit einer optimalen Nutzung vorhandenen Arbeitsraumes
- technologisch verbesserte Herstellungsweise, wobei auch der Lebensdauer des hochwertigen Gerätes (Gebrauchseigenschaften) ein höherer Stellenwert zukommt.

Bei der weiteren Patentbeschreibung wird eine übersichtliche Darlegung der erfindungsgemäßen Einrichtung vorgenommen, wobei dazu parallel Verfahrensschritte erläutert werden.

Zur Grundausrüstung der erfindungsgemäßen Einrichtung gehört ein herkömmlicher Elektroherd, der als Umluftherd konzipiert ist. Er besteht im wesentlichen aus dem kombiniert nutzbaren Kühl- Garraum bzw. Backraum, einem unter dem genannten Raum angeordneten Kühlaggregat, einem geschlossenen Kanalkreislauf mit jeweils einer Ein- und Auslaßöffnung im Kühl-Garraum bzw. Backraum (Röhre) und verschiedentlich angeordneten Heizspiralen nebst zuschaltbaren schnellaufenden Lüftern zum Zwecke der Schnellkühlung oder Schnellgarung. Außerdem befindet sich im oberen Teil der Röhre ein Entlüftungsschacht der seine Funktion vorwiegend in den Behandlungsstufen Kühlen und Backen erfüllt.

Die Röhre ist ein dem Stand der Technik entsprechend isolierter Raum, in dem Kühlprozesse mit Hilfe des Kühlaggregates oder Gar- und Backprozesse mittels einer zeitgesteuerten elektrischen Heizung stattfinden können. In dieser Röhre befinden sich Roste, die in unterschiedlicher Höhe einschiebbar sind und eine beheizbare Bodenplatte zur Kontakterwärmung mit Sättigungs- oder Wirkstoffbeigaben gefüllter Behältnisse.

Zur Erzeugung der Gar- und Backhitze sind im oberen Teil der Röhre zwei Heizspiralen angeordnet, die für den Zeitraum des Anheizens und Garens für das Erreichen unterschiedlicher Temperaturen nacheinander elektrisch schaltbar sind, nachdem die in der Röhre aufbewahrten Lebensmittel zubereitet werden sollen. Parallel dazu ist vorgesehen, daß eine weitere Heizspirale, die in der Bodenplatte der Röhre angeordnet ist, mit Unterhitze zugeschaltet werden kann.

Zusätzlich zum in der Rückwand der Röhre befindlichen Ventilator der für den "normalen" Umluftbetrieb sorgt, befinden sich in der Rückwand dar Röhre 2 oder mehr schnellaufende Ventilatoren, die insbesonders in der Phase "Schnellgarung" und "Schnellkühlung" elektronisch betätigbar sind, wodurch vorteilhafterweise die Kalt- bzw. Warmluft schneller in das Kerninnere des zu garenden Gutes übertragbar ist. Damit ist gewährleistet, daß beispielsweise Fleischprodukte schnell in der Weise erhitzt werden, daß sich die Poren schließen und ein Masseverlust beim Garen sehr gering gehalten wird. Garraumtemperaturfühler und Kerntemperaturfühler, letzterer befindet sich sondenartig im Inneren des zuzubereitenden Lebensmittels, schalten beim Erreichen der Gartemperatur eine niedere Heizstufe und insbesondere die zusätzlichen Lüfter ab, wobei der Garvorgang im Bereich des Niedertemperaturgarens zwischen 75°C und 100°C bis zum Zeitpunkt des Fertiggarens fortgesetzt werden kann. Danach wird jegliche Energiezufuhr beendet und ggf. die Abkühlung (Schnellkühlung) der Fleischprodukte oder eines Menüs in der lebensmittelhygienisch unbedenklichen Frist von ca. 4 Stunden eingeleitet.

Die während des Schnellkühlens entstehenden Luftströme werden mittels eines geschlossenen Kanalsystems gefördert, wobei in der Röhre am Boden, einseitig links und am oberen Teil der Röhre, einseitig rechts Ein- und Auslässe vorhanden sind. Nach Absenkung der Temperatur (Kerntemperatur) auf etwa 5°C wird die Phase der Kühlung unter Abschaltung aller Ventilatoren fortgesetzt. Der in dieser Situation, wie auch beim Backen und Braten, notwendige Kontakt mit der Umgebungstemperatur bzw. Außenluft wird mittels eines weiteren, im oberen Bereich der Röhre befindlichen Abluftkanals, hergestellt. Dabei ist es notwendig, daß ein Ausgleich des Temperaturgefälles zwischen Umgebung und Kühl-/Garraum (Röhre) ausgeschlossen bleibt. Zu diesem Zweck befindet sich ebenfalls im oberen Bereich der Röhre, in der Nähe des Abluftkanals, eine mit geringer Heizleistung beaufschlagte Heizwendel, die nur dann der gesteuerten Zuschaltung bedarf, wenn die Außentemperaturen tiefer als die in der Röhre gemessen sind. Eine solche Konstellation ist z. B. in unbeheizten Neben- oder Abstellräumen denkbar.

Als eine weitere Verbesserung der geschmacklichen Zubereitung zu garender Produkte wird eine technische Maßnahme derart vorgeschlagen, daß an der Rückwand (außen) ein Wasserreservoir mit einigen Litern Fassungsvermögen vorgesehen wird, wobei die Weiterleitung des benötigten Wassers in eine als Bainmarie zu bezeichnende modifizierte schmale Verdunstungsschale am Boden und Innenraum der Röhre erfolgt. Eine mit der Bainmarie (Verdunstungsschale) gekoppelte Schwimmereinrichtung sorgt dafür, daß stets ein Flüssigkeitsstand von ca. 1/2 l gegeben ist, wobei neben dem Effekt des Nicht-Austrocknens eines Bratens, in die Flüssigkeit indizierte Aromen während des Niederschlagens auf denselben, geschmacks- und bekömmlichkeitsfördernd einwirken. Während der Aromaluftbefeuchtung mittels der Bainmarie (Verdunstungsschale) kann der Umluftventilator betrieben werden. Die Schwimmersteuerung ist elektronisch nachregelbar.

Durch die Kombination von wechselnder Kühlung und Wärme sind neue Verfahren in der Lebensmittelbranche in den Prozessen Garen und Kühlen in einem Gerät möglich. Neben dem Garungsprozeß können damit auch wesentliche Vor- und Nachbereitungen durchgeführt werden.

An einem Ausführungsbeispiel soll nochmals die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigt die Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Einrichtung.

Die darin verwendeten Bezugszeichen haben dabei folgende Bedeutung

1

Röhre

2

Anheizspirale

3

Garungsspirale

1

4

Garungsspirale

2

5

Umluftventilator

6

schnellaufende Ventilatoren

7

Garraumtemperaturfühler

8

Kerntemperaturfühler

9

Einlaßöffnung

10

Auslaßöffnung

11

Abluftkanal

12

Heizwendel

13

Wasserreservoir rückseitig (angedeutet)

14

Zuleitung für Wasser

15

Bainmarie-Verdunstungsschale

16

Kühlaggregat mit Lüfter

17

Einschubroste

18

Menüeinstellung

Ein herkömmlicher Elektroherd mit eingebauter Umluftventilation besitzt einen gegen Wärme- bzw. Kälteverlust isolierten Gar-, Back-, Grill- bzw. Kühlraum, die Röhre 1. Neben dem in der Rückwand der Röhre 1 zentral positionierten Umluftventilator 5 befinden sich dort weitere sym metrisch angeordnete schnellaufe Ventilatoren 6 geringen Durchmessers, die elektronisch gesteuert in den Behandlungsstufen "Schnellkühlung" und "Schnellgarung" wahlweise zuschaltbar sind. Im oberen Bereich der Röhre 1 befinden sich zur Erzielung einer schnellen Anheiztemperatur einerseits die Anheizspirale 2 mit einer Leistung von bis zu 3 kW und andererseits die für den Zeitraum der Garung in Betrieb zu setzende Garungsspirale 1 [3]. In unmittelbarer Nachbarschaft zu diesen, ist darüber ein Abluftkanal 11 vorgesehen, an dessen Öffnung die Heizwendel 12 angeordnet ist. Letztere besitzt lediglich eine Heizleistung, die den Wert 0,3 kW nicht übersteigt.

Die Garungsspirale 1 [3] und die Garungsspirale 2 [4] sind zum einen für die Bereitstellung der Oberhitze und zum anderen für die entsprechende Unterhitze vorgesehen und erreichen eine maximale Heizleistung von ca. 1,5 kW.

Die Prozesse des Schnellgarens, Garens sowie des Schnellkühlens überwacht ein in der Röhre zentral positionierter Garraumtemperaturfühler 7, der in enger Wechselbeziehung zum Kern temperaturfühler 8 steht. Der Kerntemperaturfühler 8 hat als flexible Sonde den Reifeprozeß, beispielsweise den eines Bratens, während des Garens in dessen Inneren zu überwachen.

Nach Abschluß des Garens von Fleischspeisen kann die Temperatur innerhalb von 4 Stunden auf Lagertemperaturen geregelt werden und es werden dazu die schnellaufenden Ventilatoren 6 erneut in Funktion gesetzt. Die entsprechende Kühlung entwickelt ein Kühlaggregat 16, welches unterhalb der Röhre 1, in einem ebenfalls isolierten Raum, untergebracht ist. Über einen Kühlkreislauf, der über eine Ein- 9 und eine Auslaßöffnung 10 in der Röhre 1 verfügt, wird schrittweise die Absenkung der Temperatur erreicht.

Weiterhin befindet sich an der äußeren Rückwand des Herdes ein Wasserreservoir 13, welches über die Zuleitung 14 mit einer modifizierten Bainmarie-Verdunstungsschale in Verbindung steht. Letztere befindet sich an der hinteren Seite des Bodens der Röhre 1 und wird mittels einer, nicht näher dargestellten Schwimmerschaltung, mit einem Flüssigkeitsstand von ca. 1/2 l versorgt. Die vorteilhafte Nutzung diese Details liegt darin begründet, daß ein Austrocknen von Fleischspeisen vermieden werden kann und nach Bedarf, durch Zugabe von Aromen, eine geschmackliche Verbesserung erreichbar ist.

Claims

1. Verfahren zur elektronisch gesteuerten Niedertemperaturgarung mit integrierter Schnell kühlung, dadurch gekennzeichnet, daß in einer kälte- und wärmeisolierten Röhre (1) Abläufe des Schnellgarens, Garens, Schnellkühlens und Kühllagerns elektronisch überwacht und zeitgesteuert nacheinander durchgeführt werden und ein Garraum- sowie ein Kern temperaturfühler (7, 8) nach einer Anheiz- bzw. Schnellgarzeit von ca. 20 Minuten, unter Zuschaltung von bis zu 4 schnellaufenden Ventilatoren (6), den Zeitpunkt des Überganges in eine energieärmere Periode, die des Garens von Fleischprodukten und Beilagen mit einem Temperaturniveau zwischen 75°C und 100°C einleiten, wobei ein ständiger Soll-Ist-Vergleich zwischen einem programmierbaren Garungszeitpunkt durchgeführt wird und bei Erreichen desselben die Energiezufuhr für Ober- sowie Unterhitze abgeschaltet wird und anschließend die Schnellkühlung mittels beschleunigter Luftströme, unter nochmaliger Zuschaltung der schnellaufenden Ventilatoren (6), in Verbindung mit dem die Kühlluft bereitstellenden Kühlaggregat (16) einsetzt und nach Erreichen des für die Lagerung der gegarten Produkte erforderlichen Temperaturniveaus, mit dem Wert von ca. 5°C, weiter mittels geringere Luftgeschwindigkeiten des Umluftbetriebes die Bedingungen, entsprechend der lebensmittel hygienischen Erfordernisse, für einen gewünschten Zeitraum konstant gehalten werden.

2. Verfahren zur elektronisch gesteuerten Niedertemperaturgarung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beschleunigten Luftströme Werte von bis 5 m/s Luftgeschwindigkeit, unter Beibehaltung des Umluftbetriebes während der Perioden des Schnellgarens und Schnellkühlens, annehmen.

3. Verfahren zur elektronisch gesteuerten Niedertemperaturgarung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung des Austrocknens zu garender Fleischspeisen und zur Geschmacksverbesserung derselben im unteren hinteren Bereich der Röhre (1) eine modifizierte Bainmarie-Verdunstungsschale (15), die schwimmergesteuert ist, einen Flüssigkeitsvorrat von etwa 0,5 l Wasser nebst gewünschter Aromen enthält und diesen ständig in die Umgebung des Inneren der Röhre (1) abgibt, wobei der Umluftventilator (5) zugeschaltet ist.

4. Verfahren zur elektronisch gesteuerten Niedertemperaturgarung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach abgeschlossener Garung und anschließender Schnellkühlung das Temperaturniveau für die weitergehende Lagerung derart konstant gehalten wird, daß für den Fall einer kälteren Umgebungstemperatur eine Heizwendel (12) in unmittelbarer Nähe des Abluftkanals (11) angeordnet, in Betrieb gesetzt wird.

5. Verfahren zur elektronisch gesteuerten Niedertemperaturgarung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Menüeinstellung (18) zum Zwecke des gleichzeitigen Zubereitens von Fleischspeisen sowie von Sättigungs- und Wirkstoffbeigaben schaltbar ist, wobei untere Etagen und auch der Boden der Röhre (1) die Nutzung von Kontakterwärmung ermöglichen.

6. Einrichtung zur elektronisch gesteuerten Niedertemperaturgarung mit integrierter Schnell kühlung, bestehend aus einem im wesentlichen, modifizierten Umluftherd, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühl-, Garraum, die Röhre (1) sowie der Raum mit dem Kühlaggregat (16) gegen Kälte- und Wärmeverlust isoliert sind, wobei im oberen Bereich der Röhre (1) zwei für die Schnellgarung und Garung elektrisch steuerbare Heizspiralen (2, 3) für die Oberhitze und im Bereich des Bodens eine. Heizspirale (4) für die Unterhitze angeordnet sind und sich neben dem Umluftventilator (5) in der Rückwand der Röhre (1) weitere schnellaufende Ventilatoren (6) befinden, die in der Periode Schnellgaren/Schnellkühlen zeitweise zuschaltbar sind sowie ein über die Röhre (1) verlaufendes Einkanalsystem mit diametral entgegengesetzten Ein- und Auslaßöffnungen (9, 10) für die Schnellkühlung zur Verfügung steht, wobei im oberen Teil der Röhre (1) ein Abluftkanal (11) für die Periode Backen angebracht ist.

7. Einrichtung zur elektronisch gesteuerten Niedertemperaturgarung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Garraum- und ein Kerntemperaturfühler (7, 8) in Verbindung mit der zeitgesteuerten Elektronik, Kontakt mit den thermischen Prozessen im Inneren der Röhre (1) besitzt.

8. Einrichtung zur elektronisch gesteuerten Niedertemperaturgarung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Abluftkanal (11) zusätzlich eine Heizwendel (12) angebracht ist.

9. Einrichtung zur elektronisch gesteuerten Niedertemperaturgarung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Inneren der Röhre (1) plazierte Bainmarie-Verdunstungsschale mit Aromen und Wasser (15), die sich am Boden im hinteren Bereich befindet, angeordnet ist und über die Zuleitung (14) mit einem Wasserreservoir (13), das an der äußeren Rückseite des Herdes angebracht ist, in Verbindung steht.

10. Einrichtung zur elektronisch gesteuerten Niedertemperaturgarung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsstand der Bainmarie-Verdunstungsschale (15) schwim mergesteuert ist mit elektronischer Nachregelung.

11. Einrichtung zur elektronisch gesteuerten Niedertemperaturgarung nach Anspruch 6, 7 und 9 dadurch gekennzeichnet, daß im Bedienfeld der erfindungsgemäßen Einrichtung zusätzlich eine Menüeinstellung (18) vorgesehen ist.

12. Einrichtung zur elektronisch gesteuerten Niedertemperaturgarung nach Anspruch 6 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß für gleichzeitig durchführbare Garungsvorgänge Einschubroste (17) die Aufteilung der Röhre (1) ermöglichen.