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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reduzieren einer
Rauchentstehung beim Garen und ein Gargerät hierfür.
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Beim
Garen von Lebensmitteln insbesondere in einem Bereich, der Kunden
zugängig ist, wie beispielsweise bei einem Restaurant,
in dem die Gäste den Köchen beim Kochen zuschauen
können, wird es als störend empfunden, wenn das
Gargut während des Garens raucht oder Rauch über
ein Entlüftungsrohr oder Steigrohr entweicht oder beim Öffnen
einer Garraumtür an die Umgebung abgegeben wird. Aus diesem
Grunde sind zahlreiche Katalysatoren für Gargeräte
entwickelt worden, die Garraumatmosphäre im wesentlichen
von bereits entstandenem Rauch befreien sollen. Lediglich beispielhaft wird
in diesem Zusammenhang auf die
EP 1 144 917 B1 hingewiesen, der die Erkenntnis
zugrunde liegt, dass Aufprallflächen dafür sorgen
können, dass eine Heizeinrichtung zumindest teilweise in
ihren Strömungsschatten angeordnet ist, so dass nicht nur
die Heizeinrichtung vor einer Abnutzung durch Ablagerung von Dreck,
Fett und dergleichen geschont werden kann, sondern zudem die Aufprallflächen
sozusagen vorgereinigte Strömung gezielt auf einen Katalysator
zur Steigerung dessen Effizienz richten können.
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Des
Weiteren werden Dunstabzugshauben herkömmlicher Weise in
Kombination mit Gargeräten genutzt, wie beispielsweise
in der
DE 101 47 818
B4 beschrieben. Jedoch kann weder ein Katalysator an sich,
noch in einer Dunstabzugshaube eine Entstehung von Rauch beeinflussen.
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Im
Stand der Technik finden sich zudem zahlreiche Verfahren zum Steuern
von Garprozessen, bei denen es zu einer Einstellung eines Luftvolumenstroms
im Gargerät und/oder am Gargut kommt, vornehmlich zur Vergleichmäßigung
eines Garens und zum schonenden Garen, siehe insbesondere die
DE 103 03 372 B4 .
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Ferner
ist es zum Steuern eines Garvorgangs bekannt, Gerüche an
verschiedenen Orten im bzw. am Gargerät zu detektieren,
nämlich über Gassensoren. Aus der
DE 10 2004 062 737 A1 ist
ein entsprechendes Gassensorarray für ein Gargerät
bekannt, mit dem auch ein Verschmut zungsgrad eines Garraums sowie
Fehlbedienungen und Störungen eines Gargeräts,
beispielsweise durch Erkennung von Schwellbrandgerüchen
oder dergleichen, erfasst werden können.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Reduzieren
einer Rauchentstehung beim Garen und ein Gargerät hierfür
zu liefern.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Verfahren zum Reduzieren einer Rauchentstehung während
eines Garvorgangs im Garraum eines Gargeräts mit einer
zwecks Aufheizung von Garraumatmosphäre mit derselben beaufschlagbaren
Heizeinrichtung und einer den Volumenstrom der Garraumatmosphäre
einstellenden Umwälzeinrichtung durch zumindest zeitweises
Reduzieren des Volumenstroms im Garraum.
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Dabei
ist bevorzugt, dass die Reduzierung des Volumenstroms in Abhängigkeit
von dem Garraum, insbesondere der Geometrie des Garraums und/oder
Einbauten im Garraum, dem Gargut, insbesondere der Gargutart, wie
Fleisch, Fisch, Geflügel, Gemüse, Teigwaren oder
dergleichen, der Gargutbemaßung, wie in Form der Gargutmenge,
dem Gargutkaliber, der Gargutdicke, dem Gargutgewicht oder dergleichen,
dem Gargutausgangszustand, wie gefroren, frisch, vorgegart oder
dergleichen, dem Klima im Garraum, insbesondere der Temperatur im
Garraum, dem Garvorgang, insbesondere durch das Gargut, die Garraumgeometrie,
die Garzeitdauer und/oder das zum Garen des Garguts eingestellte Klima
im Garraum bestimmt, und/oder einer Rauchmenge, insbesondere bestimmt über
eine Trübung, eine Lichtstreuung, eine Lichttransmission
und/oder eine Garraumatmosphärenzusammensetzung, im Garraum
eingestellt wird.
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Mit
der Erfindung wird dabei wiederum vorgeschlagen, dass zumindest
eine erste für das Klima im Garraum charakteristische Größe
erfasst wird, zumindest eine zweite für den Garvorgang
charakteristische Größe erfasst wird, und/oder
zumindest eine dritte für die Rauchmenge im Garraum charakteristische
Größe erfasst wird.
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Dabei
kann vorgesehen sein, dass die Umwälzeinrichtung in Abhängigkeit
von der ersten, zweiten und/oder dritten Größe
eingestellt wird, vorzugsweise nach Vergleich mit hinterlegten Daten,
insbesondere in Form eines Soll/Ist-Wert-Vergleichs.
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Mit
der Erfindung wird auch vorgeschlagen, dass der Luftvolumenstrom
schrittweise geändert wird, insbesondere in Abhängigkeit
von Schwellenwerten.
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Bevorzugt
ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in Abhängigkeit
von dem Luftvolumenstrom die Zeitdauer des Garvorgangs zumindest
zeitweise eingestellt wird, wobei insbesondere die Zeitdauer bei Reduzierung
des Luftvolumenstroms verlängert wird, und/oder in Abhängigkeit
von der Zeitdauer des Garvorgangs der Luftvolumenstrom zumindest
zeitweise eingestellt wird, wobei insbesondere der Luftvolumenstrom
bei Reduzierung der Zeitdauer erhöht wird.
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Ebenfalls
wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Reduzierung
des Luftvolumenstroms und/oder die Verlängerung der Zeit
angezeigt wird bzw. werden.
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Bevorzugt
ist des Weiteren, dass die Reduzierung des Luftvolumenstroms und/oder
die Verlängerung der Zeit zumindest in einem Abschnitt
des Garvorgangs zugeschaltet oder abgeschaltet werden kann bzw.
können.
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Die
Erfindung liefert auch ein Gargerät mit einer Heizeinrichtung,
die zumindest einen Wärmetauscher oder zumindest ein elektrisches
Heizelement umfasst, einer Umwälzeinrichtung, die zumindest
ein Lüfterrad umfasst, und einer Steuer- oder Regeleinrichtung,
die mit der Heizeinrichtung und der Umwälzeinrichtung zum
Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens
verbindbar oder verbunden ist.
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Dabei
kann vorgesehen sein, dass der Wärmetauscher oder das Heizelement
zumindest teilweise um das Lüfterrad herum verläuft.
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Erfindungsgemäße
Gargeräte können des Weiteren gekennzeichnet sein
durch eine erste Sensiereinrichtung zum Erfassen zumindest einer
ersten für das Klima im Garraum charakteristischen Größe, eine
zweite Sensiereinrichtung zum Erfassen zumindest einer zweiten für
den Garvorgang charakteristischen Größe, eine
dritte Sensiereinrichtung zum Erfassen zumindest einer dritten für
die Rauchmenge im Garraum charakteristischen Größe,
eine Speichereinrichtung zum Speichern von Soll-Werte, insbesondere
der ersten, zweiten und/oder dritten Größe, vorzugsweise
nach unterschiedlichen Zeitdauern oder als Funktion der Zeit, eine
Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen zumindest des Volumenstroms, insbesondere über
eine Lüfterdrehzahl, der Zeitdauer des Garvorgangs, der
erfassten ersten Größe, der erfassten zweiten
Größe und/oder der erfassten dritten Größe,
und/oder eine Bedieneinrichtung zum Einschalten oder Ausschalten
eines Verfahrens in zumindest einem Abschnitt des Garvorgangs und/oder zur
Vorgabe eines Soll-Wertes für die Zeitdauer des Garvorgangs,
die erste Größe, die zweite Größe und/oder
die dritte Größe.
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Dabei
kann vorgesehen sein, dass die erste Sensiereinrichtung einen Temperatursensor und/oder
einen Feuchtesensor umfasst, die zweite Sensiereinrichtung einen
Temperatursensor und/oder Feuchtesensor und einen Zeitgeber umfasst,
die dritte Sensiereinrichtung einen Trübungssensor, insbesondere
in Form eines Streulichtsensors oder Transmissionssensors, und/oder
einen Gassensor umfasst.
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Schließlich
kann dabei vorgesehen sein, dass die dritte Sensiereinrichtung im
Garraum, in einer Garraumbelüftungsleitung, vorzugsweise
in oder oberhalb eines Steigrohrs der Garraumbelüftungsleitung,
angeordnet ist.
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Der
Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zugrunde,
dass eine Rauchentstehung reduziert werden kann, also nicht bereits
vorhandener Rauch vernichtet werden muss, indem insbesondere ein
Verbrennung von Fett auf Heizelementen oder Wärmetauschern
im Gargerät dadurch reduziert wird, dass die Menge an Fett,
die auf die Heizelemente oder Wärmetau scher auftritt, reduziert
wird, was wiederum dadurch bewerkstelligt wird, dass weniger Fetttröpfchen
mit Garraumatmosphäre zu den Heizelementen oder Wärmetauschern
transportiert werden, wobei dieser Transport durch Reduzierung des
Volumenstroms der Garraumatmosphäre reduziert werden kann.
Dabei wird berücksichtigt, dass größere
Fetttröpfchen mit der Garraumatmosphäre ab einem
bestimmten Grenzvolumenstrom mitgerissen werden, da größere
Fetttröpfchen höhere Luftgeschwindigkeiten benötigen,
um mitgerissen zu werden.
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Da
die Größe der Fetttröpfchen mit der Temperatur
im Garraum korreliert, sind bei niedrigeren Temperaturen kleinere
Fetttröpfchen vorhanden, weshalb der Volumenstrom erfindungsgemäß vorzugsweise
auch in Abhängigkeit von der Temperatur im Garraum eingestellt
wird.
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Der
Volumenstrom beeinflusst aber auch einen Energieeintrag in Gargut,
so dass die Zeitdauer eines Garvorgangs erfindungsgemäß vorzugsweise verlängert
wird, wenn ein Volumenstrom reduziert wird. Aus diesem Grund muss
ein Kompromiss zwischen Garvorgangsverlängerung und Rauchentstehungsreduzierung
eingegangen werden.
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Der
Volumenstrom hängt aber auch von weiteren Größen
ab, nämlich insbesondere einer Garraumgeometrie, Einbauten
im Garraum, wie einem Hordengestell, einem Einhängegestell,
Gargutträgern und dergleichen, und der durch Gargut im
Garraum gebildeten Last, die zusätzlich zum Klima im Garraum
bei der Rauchentstehung während des Garens und der Gardauer
an sich erfindungsgemäß berücksichtigt
werden sollen.
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Bei
der Einstellung des Volumenstroms kann auf Erfahrungswerten, also
in einer Speichereinheit hinterlegt Daten, zurückgegriffen
werden, oder aber auf Messwerte, wie beispielsweise einer Transmission
vom Licht im Garraum bei unterschiedlichen Volumenströmen
und unterschiedlichen Temperaturen im Garraum.
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Der
Volumenstrom wird gemäß der Erfindung bevorzugt über
die Drehzahl eines Lüfterrades eingestellt.
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Auch
ist es erfindungsgemäß nicht zwingend notwendig,
dass während eines kompletten Garvorgangs eine Volumenstromeinstellung
zur Reduzierung einer Rauchentstehung durchgeführt wird,
sondern nur in speziellen Phasen, wie beispielsweise in einer Garphase,
während in einer Erwärmung- oder Bräunungsphase
aufgrund geringer Rauchentstehung keine Volumenstromeinstellung
zur Reduzierung der Rauchentstehung durchgeführt werden muss.
Dabei ist es bevorzugt, dass ein Anwender eines erfindungsgemäßen
Gargerats entscheiden kann, ob und wann er eine Rauchentstehungsreduzierung
durch Volumenstromreduzierung und somit Gardauerverlängerung
wünscht.
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Erfindungsgemäß wird
also erstmals eine Maßnahme unabhängig von einem
Katalysator geliefert, die ausschließlich der Reduzierung
einer Rauchentstehung bzw. Rauchbildung dient, wobei durch Reduzierung
eines Volumenstroms bzw. einer Geschwindigkeit von Garraumatmosphäre
in einem Garraum ein Mitfliegen von Fetttröpfchen auf eine Heizeinrichtung
zumindest reduziert.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung, in der anhand schematischer Skizzen beispielhaft Ausführungsformen
eines erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert
werden. Dabei zeigt:
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1 den
Verlauf einer Lüfterdrehzahl über die Zeit unter
Zugrundelegung empirischer Daten für die Einstellung der
Lüfterdrehzahl;
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2 den
Verlauf einer Lüfterdrehzahl über die Zeit unter
Zugrundelegung von Ausgabedaten eines Transmissionssensors für
die Einstellung der Lüfterdrehzahl; und
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3 den
Verlauf einer Lüfterdrehzahl über die Zeit unter
Zugrundelegung von Ausgabedaten eines Transmissionssensors bei unterschiedlichen Garraumtemperaturen
für die Einstellung der Lüfterdrehzahl.
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Ein
erfindungsgemäßes Verfahren kann z. B. in einem
Gargerät, wie er unter dem Handelsnamen SelfCooking Center® von der Anmelderin vertrieben wird,
realisiert werden. Zu diesem Zwecke muss eine Regeleinrichtung (nicht
gezeigt) mit einem Lüfterrad, wie beispielsweise in Form
eines nicht gezeigten Radiallüfters, mit einer Heizeinrichtung,
beispielsweise in Form eines um das Lüfterrad gewickelten,
nicht gezeigten Heizwendels, mit einer Anzeige- und Bedieneinrichtung,
beispielsweise in Form eines nicht gezeigten Touchscreens, mit einer
Speichereinrichtung (nicht gezeigt), in der empirisch ermittelte
Daten eines Garvorgangs hinterlegt sind, und mit einem Zeitgeber
(nicht gezeigt) verbunden sein. Ein Anwender kann dann beispielsweise
durch Berühren einer digitalen Taste auf dem Touchscreen
entscheiden, ob eine Reduzierung einer Rauchentstehung mit gleichzeitig
einhergehender Gardauerverlängerung erwünscht
ist. Hat er sich hierfür entschieden, so wird eine Reduzierung
der Lüfterdrehzahl insbesondere nur in Phasen einer Rauchbildung
durchgeführt werden, wie im Anschluss mit Bezug auf 1 erläutert:
In 1 ist
der Verlauf eines Garvorgangs zum Grillen von Hühnchen
bei einer Garraumtemperatur von 230°C wiedergegeben, indem
sowohl die Transmission von Licht als Maß einer Rauchentstehung
als auch eine mit der Rauchentstehung korrelierte Lüfterdrehzahl über
die Zeit dargestellt sind. Der entsprechende Garvorgang gliedert
sich in drei Abschnitte, nämlich eine Erwärmungsphase
in den ersten fünf bis sieben Minuten, eine Garphase von
circa 10 bis 15 Minuten sowie eine Bräunungsphase von circa
10 bis 15 Minuten, wobei sich die genauen Zeitdauern in Abhängigkeit
von dem Kaliber der Hühnchen und der Garraumgeometrie ergeben
sowie durch eine Lüfterdrehzahlreduzierung verlängert werden
können.
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Wie 1 zu
entnehmen ist, entsteht weder in der Erwärmungsphase noch
in der Bräunungsphase eine wahrnehmbare Rauchmenge, so
dass in diesen beiden Phasen auch keine Reduzierung einer Rauchentstehung
notwendig ist und die Lüfterdrehzahl maximal sein kann,
im vorliegenden Beispiel bei 1800 Umdrehungen pro Minute liegen
kann. In der Garphase kommt es jedoch zur Rauchentstehung, die dadurch
reduziert wird, dass eine Lüfterdrehzahlreduzierung stattfindet.
Im vorliegenden Beispiel findet eine erstmalige Lüfterdrehzahlreduzierung
kurz vor dem Zeitpunkt statt, in dem durch Beginn der Garphase eine
erhebliche Rauchentstehung erwartet wird, nämlich auf 1100
Umdrehungen pro Minute. Diese niedrige Lüfterdrehzahl führt
jedoch zu einer erheblichen Verlängerung der Garphasendauer,
so dass es bevorzugt ist, nach 40 bis 50% der verlängerten
Garphasendauer die Lüfterdrehzahl zu erhöhen, nämlich
auf circa 1400 Umdrehungen pro Minute. Am Ende der Garphase kann
dann wieder von der maximalen Lüfterdrehzahl von 1800 Umdrehungen
pro Minute Gebrauch gemacht werden, da während der Bräunungsphase
nicht von einer Rauchentstehung ausgegangen wird. Somit wird die
Lüfterdrehzahl in Abhängigkeit von einem erwarteten
Garverlauf, der zuvor empirisch ermittelt worden ist, eingestellt.
Es wird also auf in der Speichereinheit hinterlegte Daten zurückgegriffen,
die Schwellenwerte für die Lüfterdrehzahl bei
bestimmten Zeiten vorgeben.
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In 2 ist
grundsätzlich der gleiche Garvorgang wie in 1 dargestellt,
jedoch mit dem Unterschied, dass die Lüfterdrehzahl in
Abhängigkeit von Ausgabedaten eines Transmissionssensors
in einem Steigrohr der Belüftungsleitung des Gargeräts
eingestellt wird, so dass auch ein kontinuierliche Veränderung
der Lüfterdrehzahl stattfinden kann, da die Ausgabedaten
des Transmissionssensors direkt mit der Lüfterdrehzahl
korreliert sind. Somit führt eine Reduzierung der erfassten
Transmission unmittelbar zu einer Reduzierung der Lüfterdrehzahl
und eine Erhöhung der erfassten Transmission zu einer Erhöhung der
Lüfterdrehzahl.
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In 3 ist
ein weiteres Beispiel für den Verlauf eines Garvorgangs
dargestellt, bei dem es sich wiederum das Grillen von Hühnchen
handelt, jedoch nun mit zwei verschiedenen Gar raumtemperaturen. Dabei
soll in der Erwärmungsphase sowie der Garphase 190°C
als Solltemperatur vorliegen, wobei zur Verbesserung der Bräunung
in der Bräunungsphase die Solltemperatur auf 230°C
angehoben wird. In Analogie zu dem Beispiel von 2 kommt
ein Transmissionssensor zum Einsatz, der beispielsweise mit Werte
von 4 bis 20 mA arbeiten kann, wobei 4 mA eine Transmission von
100%, also keine Rauchentstehung, und 20 mA eine Transmission von
0%, also maximale Rauchentstehung, darstellen können.
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3 ist
entnehmbar, dass mit einer Erhöhung der Garraumtemperatur
eine Reduktion der Transmission und somit eine Erhöhung
der Rauchentstehung vorliegt, der durch Erniedrigung der Lüfterdrehzahl
entgegen gewirkt wird. Genauer gesagt ist in 3 dargestellt,
dass während der Erwärmungsphase bei 190°C
im Garraum noch kein Rauch entsteht und somit das Lüfterrad
auf 1800 Umdrehungen pro Minute laufen kann. In der anschließenden
Garphase bei 190°C im Garraum wird die Lüfterdrehzahl
aufgrund einer Rauchbildung reduziert, so dass sich eben die Rauchbildung
eindämmt. Dabei liegt der niedrigste Wert der Lüfterdrehzahl
bei 1100 Umdrehungen pro Minute. Wird der Garraum am Ende der Garphase
wieder klarer, kann auch die Lüfterdrehzahl wieder erhöht
werden, nämlich bis auf 1800 Umdrehungen am Ende der Garphase.
Beim Erreichen eines nahezu rauchfreien Garraums kommt es aufgrund
der Anhebung der Garraumtemperatur auf 230°C zu einer erneuten
Rauchentstehung in der Bräunungsphase, weshalb die Lüfterdrehzahl
erneut erniedrigt wird.
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Die
in der voranstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen
offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln
als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung
der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen
wesentlich sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1144917
B1 [0002]
- - DE 10147818 B4 [0003]
- - DE 10303372 B4 [0004]
- - DE 102004062737 A1 [0005]