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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur konservierenden
Aufbewahrung, insbesondere über
kurze bis mittlere Zeiträume,
von Konserviergut, insbesondere Lebensmitteln.
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Zur
konservierenden Aufbewahrung von Lebensmitteln, insbesondere im
privaten oder gastronomischen Bereich ist vorzugsweise die Anwendung extremer
Temperatur, z. B. durch Einkochen in Gläser oder Dosen bzw. durch Kühlen oder
Gefrieren gebräuchlich,
was aber zur konservierenden Aufbewahrung kleiner Mengen nur über einen
Zeitraum von z. B. einem oder weniger Tage aufwendig und/oder energieintensiv
ist.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
und ein Verfahren zur konservierenden Aufbewahrung von Konserviergut, insbesondere
Lebensmitteln anzugeben.
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Erfindungsgemäße Lösungen sind
in den unabhängigen
Ansprüchen
beschrieben. Die abhängigen
Ansprüche
enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
bzw. das Verfahren zur konservierenden Aufbewahrung von Konservierungsgut,
insbesondere Lebensmitteln, bedienen sich der Verdampfung einer
Flüssigkeit,
vorzugsweise Wasser in einem von einem Oberteil und einem Unterteil
umschlossenen Innenraum, in welchem das Konservierungsgut angeordnet
ist, durch Wärmezufuhr
von unten. Die Wassermenge ist vorteilhafterweise klein gegen das
Volumen des Innenraums. Das Konservierungsgut ist vorteilhafterweise gegen
direkte Einwirkung der von unten der Vorrichtung zugeführten Wärme abgeschirmt,
z. B. durch eine gegen die Standfläche des Unterteils erhabene Stellfläche und/oder
durch einen eigenen Träger,
z. B. einen Teller oder eine Platte, auf welchem das Konservierungsgut
im Innenraum vom Boden des Unterteils getrennt ist. Das Konservierungsgut
ist vorteilhafterweise nicht in Kontakt mit der Flüssigkeit.
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Durch
Wärmezufuhr
von unten verdampft Wasser in dem Innenraum und erhöht dort
den Druck. Luft und Wasserdampf entweichen durch zur Begrenzung
eines Überdrucks
im Innenraum vorgesehene Mittel nach außen. Der Überdruck ist durch die Mittel
vorteilhafterweise auf weniger als 0,1 bar, insbesondere weniger
als 0,05 bar begrenzt. Das Konservierungsgut hat vorzugsweise keinen
Kontakt mit dem Wasser, wird aber durch den Wasserdampf beaufschlagt.
Durch eine geringe Wassermenge wird vorteilhafterweise schnell der
Siedepunkt erreicht, typischerweise in einem Zeitraum von 0,5 bis
5 Minuten. Daraus ergibt sich in vorteilhafter Weise eine schnelle
weitgehende Sterilisierung der Oberfläche des Konservierungsguts,
ohne dass dies von einem tiefer dringenden Garungsprozess begleitet
ist. Die Sterilisierung der Oberfläche trägt in vorteilhafter Weise dem
Umstand Rechnung, dass die Haltbarkeit beeinträchtigende Keime, wie Hefen,
Pilze, Bakterien etc. in der Umgebungsluft vorhanden sind und die Besiedlung
der Oberfläche
des Konservierungsguts unvermeidbar ist, eine solche oberflächige Verkeimung
durch den kurzen Verdampfungsvorgang aber wieder weitgehend abgetötet werden
kann, ohne das Konservierungsgut nachhaltig mit Hitze zu beaufschlagen.
Vorteilhaft für
die weitgehende Vermeidung eines durchdringenden Garprozesses ist
die Begrenzung des Innendrucks auf einen niedrigen Wert. Der Verdampfungsvorgang
erfolgt damit im Gegensatz zum Garvorgang im Dampfdruck-Kochtopf bei
sehr niedrigem Überdruck
und sehr kurzer Einwirkungsdauer.
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Die
Begrenzung des Überdrucks
im Innenraum kann in an sich bekannter Weise durch einen umlaufenden
Dichtrand zwischen Oberteil und Unterteil erfolgen, welcher im Ausgangszustand
einer leichten Unterteil und Oberteil zusammendrückenden Verspannung, z. B.
mittels elastischer Klammern ausgesetzt ist und sich bei Aufbau
eines Überdrucks im
Innenraum durch Verdampfen des Wassers so weit öffnet, dass Luft und Wasserdampf
aus dem Innenraum nach außen
auftreten können,
und welcher nach Abschluss des Verdampfungsvorgangs den Innenraum
unter Aufrechterhaltung des bei Abkühlen der Innenraumatmosphäre entstehenden
Unterdrucks zuverlässig
abdichtet. Zusätzlich
oder alternativ kann zur Begrenzung eines Überdrucks und Aufrechterhaltung
eines Unterdrucks ein Druckbegrenzungsventil, insbesondere in der
Ausführung
eines Rückschlagventils
vorgesehen und vorzugsweise im Oberteil angeordnet sein.
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Für die Wärmezufuhr
von unten ist zumindest der Boden des Unterteils gut wärmeleitend
ausgebildet. Vorzugsweise ist das Unterteil materialhomogen metallisch,
insbesondere aus rostfreiem Metall, z. B. Edelstahl oder Aluminium.
Ein Unterteil kann in bevorzugter Weise aus einem ebenen Blech durch
Kaltverformen hergestellt sein. Die Wärmezufuhr von unten ist besonders
vorteilhaft dahingehend, dass die Vorrichtung unmittelbar auf gebräuchlichen Haushaltsherden
eingesetzt werden kann und die Hitze einer Herdplatte oder einer
Gasflamme lediglich durch den Boden der Vorrichtung zu dem eingefüllten Wasser
geleitet werden muss, so dass eine schnelle Verdampfung von Wasser
im Innenraum leicht zu erreichen ist. Für den Einsatz auf Herdplatten
vorteilhaft ist eine ebene Standfläche des Unterteils.
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Der
Boden des Unterteils zeigt vorteilhafterweise eine Reliefstruktur
mit wenigstens einer Vertiefung und einem demgegenüber erhabenen
Bereich. In der Vertiefung, deren nach unten weisende Außenfläche vorteilhafterweise
die Standfläche
für den Wärmekontakt
mit einer Herdplatte bildet, sammelt sich die eingefüllte Wassermenge
und wird somit schnell und bevorzugt mit der von unten zugeführten Wärme beaufschlagt
und verdampft. Die Vertiefung ist vorzugsweise ringförmig. Die
Reliefausbildung des Bodens des Unterteils erhöht die Stabilität gegen Verformung
der Standfläche
unter Einwirkung des Über- oder Unterdrucks
und ermöglicht
vorteilhaft den Ausgleich thermisch bedingter Materialspannungen
in der Phase der Wärmezufuhr.
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Der
Verdampfungsvorgang kann in bevorzugter Ausführung durch den Benutzer abgebrochen werden,
wenn Wasserdampf nach außen
austritt. Hierdurch ist in der Regel gewährleistet, dass die Oberfläche des
Konservierungsguts weitgehend sterilisiert ist und die Atmosphäre im Innenraum
einen hohen Anteil an Wasserdampf enthält. Eine vollständige Verdampfung
der eingefüllten
Wassermenge ist dabei nicht erforderlich und für eine vorteilhafte Vorgehensweise
zum Öffnen
auch nicht erwünscht.
Eine solche vorteilhafte Vorgehensweise zum Öffnen des durch den Unterdruck
dicht verschlossenen Behälters
sieht vor, die im Behälter
verbliebene Wassermenge durch erneute Wärmezufuhr von unten zu erhitzen
und Wasser zu verdampfen, wodurch der Druck im Innenraum erhöht und dadurch
der Unterdruck abgebaut wird und das Oberteil einfach abgenommen
werden kann. Auch dieser Vorgang des Öffnens geht sehr schnell vonstatten.
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In
anderer vorteilhafter Ausführungsform kann
der Verdampfungsvorgang bis zur Verdampfung der gesamten Wassermenge,
was bei geringer Bemessung dieser Wassermenge und schneller Energiezufuhr
zu der Wassermenge auch in sehr kurzer Zeit mit geringer Hitzebelastung
des Konservierungsguts erfolgen kann.
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Der
Abbau des Unterdrucks im Innenraum zur Öffnung der Vorrichtung kann
dann durch Einrichtungen im Bereich des Dichtrandes oder vorzugsweise
im Oberteil, vorzugsweise in Form eines werkzeuglos von einem Benutzer
betätigbaren
Ventileinrichtung erfolgen. Eine solche Ventileinrichtung kann insbesondere
auch vorteilhaft mit den Mitteln zur Begrenzung des Überdrucks
baulich vereint sein, z. B. in Form eines von außen entsperrbaren Rückschlagventils.
Eine solche Ventileinrichtung kann vorteilhafterweise vorsorglich
auch bei der bevorzugten Vorgehensweise mit Abbruch des Verdampfungsvorgangs bei
Dampfaustritt vorgesehen sein.
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Die
Erfindung ist nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht.
Dabei zeigt:
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1 einen
Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
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2 eine
durch einen Zwischenring erhöhte
Vorrichtung.
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Die
in 1 in seitlicher Ansicht aufgeschnitten skizzierte
Vorrichtung besteht aus einem Oberteil OT und einem Unterteil UT,
welche mit ihren Randbereichen unter Zwischenfügen eines Dichtrings DR aneinanderliegen
und dort einen umlaufenden Dichtrand bilden. Durch elastische Klammern
KL können die
Randbereiche mit geringer Vorspannung gegeneinander gedrückt sein.
Das Unterteil UT weist im skizzierten Beispiel eine den Rand des
Oberteils umgreifende und eine Zentrierung von Oberteil und Unterteil
gewährleistende
Umbiegung nach unten auf. Die Umbiegung kann auch an dem Randbereich
des Oberteils oder, vorzugsweise in Umfangsrichtung mehrfach abwechselnd,
an Oberteil und Unterteil ausgebildet sein. Oberteil und Unterteil
können
dabei auch vollständig
formidentisch sein.
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Oberteil
und Unterteil sind bevorzugt mehrfach drehsymmetrisch oder insbesondere
rotationssymmetrisch um eine Mittelachse MA ausgeführt. Das
Unterteil ist vorteilhafterweise metallisch und kann günstigerweise
aus einem ebenen Blech durch Kaltverformung, insbesondere Tiefziehen
hergestellt werden. Als Material kann insbesondere rostfreier Stahl
zum Einsatz kommen. Vorzugsweise ist auch das Oberteil metallisch
und aus einem ebenen Blech hergestellt, wobei auch für Oberteil
und Unterteil ein einheitliches Werkzeug vorgesehen sein kann.
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Das
Unterteil bildet eine nach oben offene Schale mit vorzugsweise zwischen
Randbereich RU und Boden schräg
verlaufenden Seitenwänden
SW. Der Boden weist eine Reliefstruktur mit einer Vertiefung RV
und einer demgegenüber
erhabenen Stellfläche
TF auf. In die Vertiefung RV ist eine geringe Wassermenge WM eingefüllt, wobei
die Vertiefung RV zugleich als Maß für die Wassermenge dienen kann,
indem das Volumen der Vertiefung gleich dem Volumen einer für den Regelfall
empfohlenen Wassermenge bemessen ist und der Benutzer dadurch ohne
zusätzliches
Volumenmaß eine
ungefähr
richtige Wassermenge einfüllen
kann. Die vorgesehene Wassermenge WM beträgt vorteilhafterweise weniger
als 5 %, insbesondere weniger als 2 % des Volumens des durch Oberteil
OT und Unterteil UT begrenzten Innenraums. Auf der Stellfläche TF kann das
Konservierungsgut direkt oder vorzugsweise über einen Träger positioniert
sein, wobei als Träger vorteilhafterweise
auch z. B. ein herkömmlicher
Teller oder dergleichen benutzt werden kann und kein spezieller
Träger
benötigt
wird. Das Konservierungsgut steht nicht in Kontakt mit der Wassermenge
WM.
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Die
Außenfläche des
Bodens des Unterteils im Bereich der Vertiefung RV bildet eine vorzugsweise
ebene Standfläche
SF. Die Vertiefung RV und die Standfläche SF sind vorzugsweise ringförmig, insbesondere
kreisringförmig
und verlaufen vorteilhafterweise am Rand des Bodenabschnitts des
Unterteils UT. Für
den Querschnitt des Unterteils sind selbstverständlich auch komplexere Verläufe möglich. Der skizzierte
und beschriebene Verlauf zeichnet sich durch hohe Funktionalität und besondere
Einfachheit aus.
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Das
Oberteil kann in einer vorteilhaften Ausführung gleich, insbesondere
auch formidentisch zu dem Unterteil ausgeführt sein. Vorteilhafterweise
ist im Oberteil, vorzugsweise in dessen der Stellfläche TF entsprechenden
Mittelteil, insbesondere bei der Mittelachse MA eine Ventileinrichtung
VE in eine Flächenöffnung eingesetzt.
Die Ventileinrichtung kann insbesondere zum manuell auslösbaren Abbau
eines Unterdrucks im Innenraum IR und/oder zur Begrenzung eines Überdrucks
im Innenraum ausgebildet sein.
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Die
insoweit wie skizziert und beschrieben vorbereitete Vorrichtung
wird auf eine von unten einwirkende Wärmequelle, wie z B. eine Herdplatte
oder eine Gasflamme aufgesetzt. In 1 ist der
Fall skizziert, dass die Vorrichtung mit der Standfläche SF auf eine
Herdplatte KP aufgestellt ist. Die Wärmezufuhr von der Herdplatte
zum Unterteil erfolgt dabei bevorzugt über die Standfläche SF im
Bereich der Vertiefung RV und die Wärme wird damit schnell und
mit geringem Wärmewiderstand
der Wassermenge WM zugeführt.
Durch die Reliefstruktur des Bodens des Unterteils wird die dabei
konzentriert im Bereich der ringförmigen Standfläche auftretende
Materialausdehnung ohne Verwertung der ebenen Standfläche aufgefangen.
Die Blechwandstärke
des Unterteils kann vorteilhafterweise mit 0,75 m bis 2,0 mm, insbesondere
mit 1,0 mm bis 1,5 mm gering gehalten werden, was günstig hinsichtlich
der Materialkosten und des Gewichts des Unterteils ist. Zugleich
wird durch eine geringe Blechstärke
des Unterteils die Wärmeableitung über die
Seitenwände
SW vorteilhafterweise stark vermindert.
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Die
Wassermenge WM wird schnell bis zum Siedepunkt erhitzt und Wasserdampf
entsteht. Ein Teil des Wasserdampfes kondensiert an der Oberfläche des
Konservierungsguts und kann dort eventuell keimreduzierende Wirkung
entfalten. Der Wasserdampf führt
zu einer Erhöhung
des Drucks im Innenraum IR. Zur Begrenzung des Innendrucks auf niedrige Überdruckwerte,
vorzugsweise weniger als 0,1 bar, insbesondere weniger als 0,05
bar kann sich der umlaufende Dichtrand mit Randbereichen RO, RU und
Dichtring DR abschnittsweise zu einem schmalen Spalt aufweiten,
durch welchen Luft und Wasserdampf aus dem Innenraum nach außen austreten.
Alternativ oder zusätzlich
kann in der Ventileinrichtung VE ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen
sein. Nach einer vorgebbaren Zeitspanne von typischerweise 1 bis
5 Minuten oder wenn der Benutzer keinen Wasserdampfaustritt mehr
beobachtet, vorzugsweise aber bereits kurz nach erstem Dampfaustritt
wird die Wärmezufuhr
unterbrochen, z. B. die Vorrichtung von der Herdplatte KP abgenommen.
Durch die nur kurze Verdampfungsphase ist der Zeit- und Energieaufwand
gering. In der Abkühlunsphase
ist der Dichtrand geschlossen und auch ein Einströmen von
Umgebungsluft in den Innenraum durch die Ventileinrichtung VE gesperrt,
so dass sich durch Abkühlung
der Restluft und vor allem durch Kondensation von Wasserdampf im
Innenraum schnell ein Unterdruck im Innenraum einstellt, welcher
auch nach Wegnahme der Klammern KL die Luftdichtheit des Dichtrandes
sicherstellt. Das Konservierungsgut kann in diesem Zustand in der
geschlossenen Vorrichtung aufbewahrt werden.
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Zum Öffnen der
Vorrichtung kann vorteilhafterweise die Ventileinrichtung VE manuell,
vorzugsweise werkzeuglos betätigbare
Einrichtungen aufweisen, durch welche Umgebungsluft in den Innenraum
eingeleitet und dadurch der Unterdruck abgebaut werden kann. Die
Ventileinheit kann in einfacher Ausführung auch nur aus einem in
eine Öffnung
entnehmbar einsitzenden Stopfen oder dergleichen bestehen. Besonders
vorteilhaft ist die Möglichkeit, durch
erneutes Aufsetzen der Vorrichtung auf eine Hitzequelle, z. B. eine
Herdplatte, das noch im Innenraum befindliche Wasser zu verdampfen
und dadurch den Unterdruck im Innenraum abzubauen. Nach Ausgleich
des Drucks zwischen Innenraum und Umgebung kann das Oberteil von
dem Unterteil abgehoben und das Konservierungsgut entnommen werden.
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In 2 ist
eine Ausführung
skizziert, bei welcher zwischen Unterteil UT und Oberteil OT der
in 1 skizzierten Art ein Zwischenring ZR eingefügt ist,
welcher mit dem Unterteil einen unteren Dichtrand DU und mit dem
Oberteil einen oberen Dichtrand DO bildet und mit geringem Aufwand
ein erheblich erweitertes Innenraumvolumen bereitstellt. Typischerweise
ist bei einer dermaßen
erweiterten Vorrichtung eine größere Wassermenge
vorzusehen. In anderer Ausführung
kann ein größeres Innenraumvolumen
auch durch ein höheres
Unterteil und/oder ein höheres
Oberteil erreicht werden.
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Die
vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen
sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln
als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern im Rahmen fachmännischen
Könnens
in mancherlei Weise abwandelbar. Insbesondere kann das Oberteil,
für welches
weder die Hitzebeständigkeit
noch die Wärmeleitfähigkeit
des Unterteils erforderlich sind, auch aus anderem Material bestehen
und insbesondere auch durchsichtig sein. Anstelle von Wasser kann
auch eine andere Flüssigkeit,
z. B. ein Alkohol oder ein Alkoholgemisch mit verstärkter keimreduzierender
Wirkung eingesetzt werden.