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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen und Anzeigen einer Garqualitätsprognose sowie ein Gargerät hierfür.
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Aus der
DE 10 2007 040 651 B4 ist es bekannt, sowohl ein einzustellendes Wunschgarergebnis, also eine am Ende eines Garprozesses erwünschte Gargutqualität an sich als auch die für diesen einstellbaren Werte rein visualisiert anzuzeigen, und zwar möglichst naturgetreu. So ist bspw. ein Bräunungsgrad, also ein externer Gargrad, über farblich wiedergegebene Bräunungsstufen einstellbar, wobei die Anzahl der Bräunungsstufen sowie die Farbe derselben von dem Gargut abhängt, für das der Bräunungsgrad einzustellen ist. Die Farben können dabei derart lebensmittelnah dargestellt werden, dass ein Anwender ohne jegliche Vorkenntnisse eine Einstellung des Bräunungsgrads vornehmen kann. Für die Einstellung eines internen Gargrads, also dafür, in welchem Maß beispielsweise ein Stück Fleisch durchzugaren ist, kann das Stück Fleisch im Teilquerschnitt dargestellt werden, so dass man das Innere des Garguts erkennen kann, wobei durch die Farbe und Größe des Inneren des Garguts besagter interne Gargrad zur Einstellung visualisiert dargestellt ist. Die Anzahl der Durchgareinstellungsmöglichkeiten sowie die Größe und Farbe des inneren Bereichs eines Garguts, der den internen Gargrad repräsentiert, ist von dem jeweils zu garenden Gargut abhängig.
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Ferner ist es im Stand der Technik gut bekannt, wie ein Wunschgarergebnis erhalten werden kann. In der
EP 2 098 788 A2 ist z.B. ein Garverfahren beschrieben, mit dem ein von einem Anwender gewünschtes Garergebnis erreicht wird auch wenn eine Vielzahl unterschiedlicher Parameter einen Einfluss auf das Garergebnis haben. Dabei werden der Einfluss der Parameter auf den Energieeintrag, der notwendig ist, um das Garergebnis erreichen zu können, und die wechselseitige Beeinflussung der Parameter untereinander berücksichtigt. Dadurch ist es beispielsweise möglich, einen Garprozess durch Anpassen der Soll-Garraumtemperatur so zu beeinflussen, dass unabhängig vom eingestellten inneren Gargrad, der eine erste Zielgröße darstellt und insbesondere durch die Kerntemperatur des Garguts bestimmt ist, und dem Querschnitt des zu garenden Garguts, eine durch einen Anwender eingestellte zweite Zielgröße in Form des äußeren Gargrads, insbesondere der Bräunung des Garguts, erreicht werden kann. Dabei können vom Anwender eingestellten Zielgrößen und den durch ein Gargut bestimmten Parametern, die z. B. durch Auswertung von Sensordaten des Gargeräts bestimmt werden, bestimmte Energieeinträge in den Garraum des Gargeräts, wie z. B. durch die Garraumtemperatur, die Leistung eines Mikrowellengenerators, die Feuchte im Garraum und/oder die Geschwindigkeit der Luftumwälzung im Garraum bestimmt, zugeordnet werden, während die gegenseitige Beeinflussung dieser Parameter und Einstellungen zumindest näherungsweise, z. B. durch zuvor durchgeführte Messungen, bekannt ist, so dass tatsächlich Wunschergebnisse erzielt werden. Die Stärke und damit die Kopplung, mit der sich diese Parameter gegenseitig und damit die Energieeinträge beeinflussen, kann dabei durch empirisch bestimmte mathematische Zusammenhänge ermittelt werden. In erster Näherung werden lineare Zusammenhänge zwischen den Parametern und dem Energieeintrag vermutet.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Bestimmen und Anzeigen einer Garqualitätsprognose zu liefern.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Bestimmen und Anzeigen einer Garqualitätsprognose mit folgenden Schritten:
Bestimmen von Einflussgrößen und Zielgrößen einer Vielzahl von in einem Garraum eines Gargeräts zum Zubereiten eines Garguts durchführbaren Garprozessen,
Bestimmen einer Zuordnung zwischen jeder Zielgröße und den Einflussgrößen pro Garprozess in Form einer Regressionsformel,
Auswählen zumindest eines der Garprozesse, und
Anzeigen des Verlaufs der Zielgröße in Abhängigkeit von den Einflussgrößen des ausgewählten Garprozesses.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass jede Einflussgröße bestimmt wird aus einer Klimagröße in dem Garraum, wie der Temperatur, der Feuchte, der Strömungsgeschwindigkeit und/oder dem Druck im Garraum, einer elektromagnetischen Strahlung im Garraum, insbesondere der Leistung an Infrarot- und/oder Mikrowellenstrahlung, einem Energieeintrag in Gargut, einer an Gargut anlegbaren Kontakthitze, einer Gargutgröße, wie der Wärmekapazität, des Wärmeübertragungskoeffiezienten, des Wärmeleitungskoeffizienten, der Vorbehandlung, der Oberflächentemperatur, des Proteingehalts, des Wassergehalts, des Fettgehalts, des Zuckergehalts, des Stärkegehalts, des Kalibers, der Menge, des Gewichts, des Wasseraktivitäts-Werts, des pH-Wert, von Inhaltsstoffen, von Marinade und/oder Maillard-Reaktion unterstützende Stoffen des Garguts, und/oder einer Zeitgröße, insbesondere in Form der Garzeit des jeweiligen Garprozesses.
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Auch kann vorgesehen sein, dass jede Zielgröße als eine Garqualitätsgröße des Garguts am Ende des jeweiligen Garprozesses und/oder als eine sensorische Größe des Garguts am Ende des jeweiligen Garprozesses, wie einer Knusprigkeit, einem Braunton, einer Bräunungsverteilung, einer Abweichung der Bräunung von einem bestimmten Braunton, einer Saftigkeit, einer Souffliertheit, einem Biss, einer Bitterkeit, einer Aufgehgröße und/oder einem Gewichtsverlust des Garguts am Ende des jeweiligen Garprozesses, ausgewählt wird.
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Bevorzugt ist erfindungsgemäß, dass die Regressionsformel in einer schrittweisen Regressionsanalyse, insbesondere von sensorisch erfassten Zielgrößen bei vorgegebenen Einflussgrößen, und/oder unter Bestimmung oder Vorgabe von Signifikanz-Niveaus von Zusammenhängen zwischen Zielgrößen und Einflussgrößen bestimmt wird.
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Dabei wird vorgeschlagen, dass in die Regressionsformel jedes Garprozesses nur Therme mit einem Signifikanz-Niveau oberhalb eines bestimmten Schwellenwerts, insbesondere von 0,05, und/oder zu einem bestimmten Bestimmtheitsmaß, insbesondere von zumindest 0,8, vorzugsweis von 0,95, führend aufgenommen werden.
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Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, dass pro Garprozess jede jeweils bestimmte Einflussgröße zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert verändert werden kann, pro Garprozess für jede Zielgröße ein Mittel-, Minimal- und/oder Maximalwert für eine Vielzahl von Werten jeder bestimmten Einflussgröße bestimmt wird und, insbesondere auf Anfrage, angezeigt wird.
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Die Erfindung betrifft auch ein Gargerät mit einer Gargutbehandlungseinrichtung, einer Eingabeeinrichtung, einer Ausgabeeinrichtung und einer Steuer- oder Regeleinrichtung, die zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche eingerichtet ist, wobei der Verlauf der Zielgröße in Abhängigkeit von den Einflussgrößen auf einer Anzeigeeinrichtung der Ausgabeeinrichtung anzeigbar ist.
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Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zu Grunde, dass einem Anwender eines Gargeräts in Abhängigkeit seiner Garparametereinstellungen, z.B. betreffend Temperatur, Feuchte, Lüftergeschwindigkeit, Energieeintrag oder Garzeit, die allesamt Einflussgrößen eines Garprozesses zum Zubereiten eines Garguts darstellen, eine Prognose für das Ergebnis des Garprozesses auf Basis einer hinterlegten Datenmatrix angezeigt werden kann. Das Ergebnis beinhaltet garqualitätsrelevante Attribute des Garguts, wie relative Bräunung zu einem Absolutpunkt, Knusprigkeit, Saftigkeit, Souffliertheit, Biss, Gewichtsverlust und weitere, die Zielgrößen des Garprozesses darstellen. Bei Änderung einer Einflussgröße wird dem Anwender direkt der Einfluss auf die Zielgrößen angezeigt.
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Basis der Erfindung ist eine Bestimmung der Einfluss- und Zielgrößen auswählbarer Garprozesse und Gargüter bspw. mittels einer sogenannten „Design of Experiment“-Versuchsreihe über eine schrittweise Regressionsanalyse und Hinterlegen der entsprechenden Datenmatrix in den Garprozessen eines Gargeräts vor Nutzung des Gargeräts im Normalbetrieb durch einen Anwender wie z.B. im täglichen Betrieb in einer Großküche. Dadurch, dass in jedem Garprozess die dazugehörende Datenmatrix für bestimmte Gargüter hinterlegt ist, kann der Anwender bspw.
- • Garparametereinstellungen ändern und sieht direkt die dadurch hervorgerufene Änderung einer prognostizierten Garqualität auf einer Anzeige des Gargeräts oder
- • Attribute der Garqualität ändern und sieht direkt die dadurch hervorgerufene Änderung eines Garparameters auf der Anzeige eines Gargeräts.
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Dies ermöglicht u.a. das Aufdecken neuer Kombinationen von Misch-Beschickungen, nämlich durch ein Anzeigen prognostizierter Konsequenzen durch Auswahl eines Misch-Klimas auf die jeweiligen Garergebnisse.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielhaft anhand einer aus einer einzigen Figur bestehenden Zeichnung erläutert sind.
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Die Figur zeigt einen funktionalen Zusammenhang zwischen einerseits dem Braunton als Zielgröße und andererseits der Lüfterdrehzahl, Garzeit bzw. Garraumtemperatur als Einflussgröße, und zwar jeweils mit einem Minimal-, Mittel- und Maximalwert der Zielgröße und von einem Minimal- zu einem Maximalwert der Einflussgröße um dessen Mittelwert. Bei dem zu Grunde liegenden Garprozess handelt es sich um ein Schnitzelgaren in einem Gargerät, in dem Gargut mit Heißluft und/oder Dampf beaufschlagbar ist und in dem die Strömungsgeschwindigkeit über einen Lüfter einstellbar ist. Bei dem Gargerät kann es sich um ein SelfCooking Center® der Anmelderin handeln, auf dessen Anzeige die Figur darstellbar ist. Im Folgenden wird zuerst beschrieben, wie der in der Figur gezeigte funktionale Zusammenhang bestimmt werden kann.
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Unterschiedliche Ausprägungen von Einflussgrößen wie Temperatur, Zeit, Lüfterdrehzahl, Feuchte etc. bzw. ihrer Kombination führen zu unterschiedlichen Garergebnissen und somit zu unterschiedlichen Zielgrößen wie Knusprigkeit, Dicke, Kruste, Saftigkeit, abweichende Bräunung von einem bestimmten Braunton, Braunton (Helligkeit der Hauptfarbe), Biss und dergleichen. Mithilfe eines bei Planung, Durchführung und Auswertung EDV-unterstützten sogenannten „Design of Experiment“-Feldes kann ein Regressions-Modell erstellt werden, das die Abhängigkeit der Zielgrößen von den Einflussgrößen darstellt. Regressionsmodelle sind quantitative Modelle für Zielgrößen als Funktion von Einflussgrößen. Jede Zielgröße y ist dabei also eine Funktion f der Einflussgröße(n) x1,...xp.
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Auf der Grundlage von Erfahrungswerten werden für jeden Garprozess die Einfluss- und Zielgrößen bestimmt, einschließlich ihrer Minimal- und Maximalwerte. Beim Garen von standardisierten Schnitzeln, die also alle im Wesentlichen die gleichen Gargutgrößen aufweisen, sind in dem Gargerät die Temperatur, die Feuchte, die Lüfterdrehzahl und die Garzeit als gerätespezifischen Einflussgrößen gegeben, während der Braunton, die Abweichung von einem bestimmten Braunton, die Knusprigkeit, die Saftigkeit und die Souffliertheit als Zielgrößen vorliegen. Zu diesen Größen wird ein Versuchsplan generiert, und für bestimmte Werte der Einflussgrößen eine sensorische Prüfungen der Zielgrößen vorgenommen und alle entsprechenden Daten gespeichert. Die Daten werden einer schrittweisen Regressionsanalyse zur Bestimmung der Zusammenhänge der einzelnen Zielgrößen und Einflussgrößen unterworfen. Dabei werden Signifikanz-Niveaus bestimmt, die ein Maß für die Wahrscheinlichkeit dafür angeben, ob ein Zusammenhang zufällig entstanden ist, allerdings noch nicht dazu, ob ein Einflussgröße tatsächlich einen Effekt auf eine betrachtete Zielgröße hat. Beim Schnitzelgaren wird u.a. festgestellt, dass die Feuchte keinen Effekt auf den Braunton BT hat und dieser somit durch die Temperatur T, die Lüfterdrehzahl LDZ und die Garzeit t über folgende Formel beschreibbar ist: BT = a·LDZ + b·t + c·T + X, wobei
a, b und c Koeffizienten, die aus den empirischen Daten gewonnen werden, und
X eine Konstante, die ebenfalls empirisch gewonnen wird, sind.
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Die Figur visualisiert obige Formel. Dabei stellt die jeweils mittlere Kurve den Verlauf des Brauntons im Mittel dar, und zwar zuerst in Abhängigkeit von der Lüfterdrehzahl bei mittlerer Garzeit und mittlerer Garraumtemperatur, dann in Abhängigkeit von der Garzeit bei mittlerer Lüfterdrehzahl und mittlerer Garraumtemperatur und schließlich in Abhängigkeit von der Garraumtemperatur bei mittlerer Garzeit und Lüfterdrehzahl. Zudem ist der entsprechende Verlauf für einen minimalen und einem maximalen Braunton dargestellt.
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Soll zeitgleich zum Garen der Schnitzel ein weiteres Gargut gegart werden, also eine Misch-Beschickung vorgenommen werden, so muss ein gemeinsames Garraumklima (Misch-Klima) gesucht werden. Die Figur erleichtert diese Suche, da ihr unmittelbar Auswirkungen einer Klimaänderung auf die Schnitzel entnehmbar ist. Liegen für das weitere Gargut ebenfalls Darstellungen zur Abhängigkeit der entsprechenden Zielgrößen von den Einflussgrößen vor, kann ein Anwender die entsprechenden Informationen kombinieren, ggf. mit unterschiedlichen Gewichtungen z.B. in Abhängigkeit von der Empfindlichkeit eines Garguts oder dergleichen, um so akzeptable Garergebnisse für die Schnitzel und das weitere Gargut zu erhalten.
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Auch sind Mischbeschickungsberechnungsmodelle möglich, in denen die Einflussgrößen so abgeändert werden können, dass die Prognose auf eine Zielgröße sich nur gering verändert. Wenn also eine Temperatur im Garraum z. B. zu erhöhen ist, da das zu einem ersten Gargut zu kombinierende zweite Gargut eine hohe Temperatur benötigt, dann kann die Berechnung aufzeigen, welche Reduzierung der Drehzahl des Lüfters zur gleichen Bräunung führt.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung sowie 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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- DE 102007040651 B4 [0002]
- EP 2098788 A2 [0003]