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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Garprozesses in Lebensmittelöfen, enthaltend die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1, der den Hauptanspruch bildet.
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Die Erfindung ist speziell, wenn auch nicht ausschließlich, auf dem technischen Gebiet von Verfahren zum Steuern der Garprozesse in Lebensmittelöfen angesiedelt, wobei die Garprozesse in Konvektionsöfen oder kombinierten (Luft- und Dampf-)Öfen ablaufen.
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Eines der auf diesem Gebiet anzutreffenden Probleme besteht darin, die bestmögliche Gleichförmigkeit des Garens zu erreichen. In diesen Öfen bezieht sich das Konzept der Gleichmäßigkeit des Garvorgangs auf unterschiedliche Aspekte betreffend die Größe von zu garenden Lebensmittelstücken und der Verteilung innerhalb des Garraums. Eine gewisse Anzahl von Lebensmittel enthaltenden Backfächern kann in einem Ofen dieser Bauart aufgenommen werden, wobei in jedem Backfach mehrere zu garende Nahrungsmittelstücke platziert sein können. Ein Beispiel hierfür sind Öfen für Gebäcke, wobei in dem Garraum des Ofens zum Backen der Süßgebäcke eine gewisse Anzahl mehrerer Backfächer gleichzeitig untergebracht wird.
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Wenn man bei diesem Beispiel annimmt, dass es sich um den gleichen Nahrungsmittel-Typ handelt, der gekennzeichnet ist durch gleiche Form, gleiches Gewicht, gleiche Zusammensetzung (prozentualer Anteil von Wasser, Zucker, Fetten, Protein etc.), gleiche Struktur und Oberflächenerscheinungsbild (auch als „Textur” bezeichnet), so können beim Garen dieser Produkte zwei Arten von Ungleichmäßigkeit des Garvorgangs auftreten, wenn diese Nahrungsmittelteile in gleicher Anzahl und Anordnung in jedem Backfach platziert sind.
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Eine erste Art von Ungleichmäßigkeit ist die Ungleichmäßigkeit des Garens von Backfach zu Backfach, und sie hängt vornehmlich von der Geometrie des Ofens, der Verteilung der Luftgeschwindigkeiten in vertikaler Richtung (vom untersten zum obersten Bereich des Garraums) und der Lage und der Geometrie der Heizelemente ab. Die Probleme dieser Art von Ungleichmäßigkeit werden durch die vorliegende Erfindung nicht ausdrücklich angegangen.
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Allerdings betrifft ein zweiter Typ von Ungleichmäßigkeit ein spezielles Backfach, das sich an einem spezifischen Punkt des Garraums befindet. Im nachfolgenden Text wird daher der Ausdruck „Gleichförmigkeit des Garens” von Nahrungsmitteln als in Beziehung zu einem spezifischen Backfach stehend verstanden, welches sich in einer spezifischen Höhe innerhalb des Ofens befindet, ferner bezüglich einer spezifischen Charge von Nahrungsmitteln, gekennzeichnet durch gleiche Qualität, Form, Gewicht, Zusammensetzung und Anordnung.
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Auf dieser Grundlage ist der Grad der Gleichmäßigkeit des Garens schwierig durch objektive Verfahren zu bewerten, weil er von der Farbe, der Oberflächenstruktur (Textur) und den organoleptischen Charakteristika jedes einzelnen Nahrungsmittelteils auf dem fraglichen Backfach abhängt. Typischerweise erfolgt gemäß der Definition des Nahrungsmittels und einem Standard-Garprogramm die Bewertung durch eine Anzahl von Personen auf der Grundlage einer sensorischen Analyse oder, noch einfacher, anhand der Farbe und der Form des gegarten Nahrungsmittels. Diese Bewertung lässt sich verobjektivieren durch Zuteilung von Stufen, beispielsweise bezüglich einer Bewertungsskala (die eine Bewertungsabschätzung von beispielsweise 1 bis 10 beinhaltet).
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In sämtlichen Fällen allerdings hängt die Ungleichmäßigkeit der Garung unter Nahrungsmittelstücken auf demselben Backfach von Folgendem ab:
- a) der Temperatur der Oberfläche und des Kerns des Nahrungsmittels,
- b) der Geschwindigkeit (Intensität und Richtung) der Luft- und/oder des Dampfs, die bzw. der mit dem Nahrungsmittel in Berührung gelangt, und
- c) der Temperatur der Luft und/oder des Dampfs, die bzw. der mit dem Nahrungsmittel in Berührung gelangt.
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Die Temperatur (Oberfläche und Inneres) des Nahrungsmittels hängt ab von dessen Anfangstemperatur und von den Bedingungen b) und c), und sie variiert offensichtlich abhängig von der Zeit.
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Die Geschwindigkeit der Luft und/oder des Dampfs hängt ab von der Geometrie des Ofens, von dem Gebläsetyp, dessen Drehzahl, und Anzahl und Position der Backfächer innerhalb des Ofens. Selbstverständlich hängt sie auch ab von dem Punkt auf dem Backfach, der untersucht wird, da die Position und die Form des Nahrungsmittels auf dem Backfach einen wesentlichen Einfluss haben auf die Fluiddynamik an verschiedenen Punkten. Im folgenden Text wird stets Bezug genommen auf ein gegebenes Gebläse oder ein gegebenes Gebläsesystem (dieses kann mehrere Gebläse enthalten), eine gegebene Geometrie (des Garraums, der Backfachträger, des Gehäuses etc.) und eine spezifische Anordnung der Nahrungsmittel auf dem Backfach, so dass die einzig verbleibende Variable die Anzahl der Backfächer ist. Wenn es also eine Änderung in der Anzahl der Backfächer und deren Lage innerhalb des Ofens gibt, ändert sich selbstverständlich auch die Fluiddynamik der Luft und des Dampfs, und demzufolge die Geschwindigkeit, welche das Nahrungsmittel an individuellen Punkten auf dem Backfach beeinflusst.
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Die Temperatur der Luft und/oder des Dampfs hängt außerdem stark ab von dem untersuchten Punkt auf dem Backfach. Erfolgt der Garvorgang bei einer spezifizierten Temperatur (beispielsweise 81°C), so ist es in der Tat erforderlich, zu berücksichtigen, wo diese Temperatur gemessen wird, um die Temperatur durch das Ofensteuerungssystem möglichst konstant zu halten. In den meisten Fällen wird die Temperatur in der Nähe der Wand des Garraums in einem Austragbereich des Ofengebläses gemessen. Folglich hat die mit dem Nahrungsmittel in Berührung tretende Luft, die von außerhalb des Backfachs kommt, eine Temperatur, die praktisch gleich der spezifizierten Temperatur ist (auch als Einstellpunkttemperatur bezeichnet, im vorliegenden Beispiel also 180°C). Wenn die Luft zu dem Backfach gelangt und mit dem Nahrungsmittel Wärme austauscht, kühlt sie ab. Es ist leicht zu verstehen, dass die das Backfach verlassende Luft in der Nähe des Einzugbereichs des Gebläses eine viel geringere Temperatur aufweisen kann als der Einstellpunkt (sie kann beispielsweise um 20°C geringer als dieser sein).
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Zu Beginn des Garprozesses wird üblicherweise dann, wenn die Einstellpunkttemperatur (Tset) konstant gehalten wird, festgestellt, dass die Temperaturdifferenz (DT) zwischen der durchschnittlichen Temperatur (Tin) der Luft- und/oder des Dampfs, die/der zu dem Backfach gelangt (typischerweise von drei Seiten, d. h. von den einander gegenüberliegenden Seitenwänden und von der Vorderseite) und der mittleren Temperatur (Tout) am Austritt von dem Backfach (typischerweise dem Gebläse am nächsten gelegen) viel größer ist als die Temperaturdifferenz, die sich am Ende des Garvorgangs einstellt. Dieses Phänomen führt dazu, dass die an den Rändern des Backfachs befindlichen Nahrungsmittelstücke mit heißerer Luft und/oder heißerem Dampf in Berührung gelangen als die in der Mitte des Backfachs und/oder in der Nähe des Gebläseeinlasses befindlichen Stücke, was zu einer Ungleichmäßigkeit des Garvorgangs führt.
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Ferner sollte berücksichtigt werden, dass in den meisten Fällen Öfen auf eine Temperatur oberhalb von Tset vorgeheizt werden, so dass dann, wenn die Nahrungsmittelcharge in dem Ofen platziert wird, die resultierende Temperaturabnahme nicht so stark ausfällt, wodurch der Ofen seine Temperatur rasch wiedererlangen kann. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Temperatur der in das Backfach gelangenden Luft (Tin) praktisch gleich Tset ist. Hierdurch verstärkt sich das oben beschriebene Phänomen, das zu einer Ungleichmäßigkeit des Garvorgangs führt.
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Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Steuern des Garprozesses in Lebensmittelöfen, ausgestaltet zum Überwinden der Nachteile des erläuterten Stand der Technik, und insbesondere darauf gerichtet, die Ungleichmäßigkeit des Garvorgangs zu verringern.
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Diese und weitere Ziele, die durch den nachfolgenden Text deutlicher werden, werden durch die vorliegende Erfindung mit Hilfe eines Verfahrens zum Steuern des Garprozesses erreicht, wie es durch die beigefügten Ansprüche angegeben ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die zur Erläuterung und ohne Beschränkung anhand der beigefügten Zeichnungen geliefert wird. Es zeigen:
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1 u. 2 schematische Ansichten in einer Seitenansicht bzw. einer Draufsicht von oben, und in einer Teil-Schnittdarstellung eines Garofens, der ausgebildet ist zum Implementieren des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern des Garprozesses,
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3 eine der 2 entsprechende Ansicht bezüglich eines Schritts des Ablaufs des Garprozesses,
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4 ein kartesisches Diagramm der zeitlichen Änderung der in dem Ofen während des Garprozesses gemessenen Temperaturen,
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5 eine schematische seitliche Schnittansicht einer Einzelheit des Ofens,
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6 ein der 4 entsprechendes Diagramm, welches die zeitliche Änderung der Zeitdifferenz zwischen den in dem Ofen während des Garprozesses gemessenen Temperaturen entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren.
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Bezug nehmend auf die oben genannten Figuren, ist das erfindungsgemäße Verfahren ausgebildet zum Steuern des Garprozesses in einem Lebensmittelofen mit herkömmlichem Aufbau, ausgestaltet zum Garen von Nahrungsmitteln nach einem vorbestimmten Garprogramm. Der Ofen ist ausgestaltet zur Aufnahme mindestens eines Backfachs innerhalb des Garraums, auf welchem Fach die Lebensmittel mit einer vorbestimmten Qualität, Quantität, Stückgröße und Verteilung angeordnet sind.
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Zur Verwendung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Garöfen können Konvektionsöfen (Luft-Öfen) oder kombinierte Öfen (Luft und Dampf) sein, die Lebensmittel in Backfächern garen, deren Anzahl von 1 bis n variieren kann.
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1 bis 2 zeigen schematisch einen Ofen des vorgenannten Typs mit dem Bezugszeichen 1. Er umfasst einen Garraum 2, der über eine Tür 3 zugänglich ist. Innerhalb des Garraums 2 befinden sich eine oder mehrere Heizeinrichtungen in Form eines elektrischen Widerstands 3a, beispielsweise, ferner ein oder mehrere Gebläse 4, die in einer Rückwand 2a des Raums (gegenüber der Tür 3) angebracht sind. Das Gebläse 4 wird von einem Motor 5 gedreht und ist von dem Garbereich des Ofens durch ein Gehäuse 6 getrennt. Bei dem beschriebenen Aufbau besitzt das Gebläse 4 eine Drehachse X, die in horizontaler Richtung verläuft, d. h. parallel zu einer Trägerfläche des Ofens auf dem Boden, angedeutet mit P in 1. Eine Steuereinheit 5a befindet sich in dem Ofen zum Steuern des Ofenbetriebs, insbesondere zum Steuern der Heizeinrichtung und des Gebläses.
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Im Inneren des Garbereichs des Raums 2 befinden sich Halterungen 7 auf jeder der einander gegenüberliegenden Seitenwänden 2b, 2c des Raums, sie sind ausgebildet zum Halten mehrerer Backfächer 8, die das zu garende Lebensmittel aufnehmen. Die Backfächer 8 können in dem Garraum vertikal übereinandergestapelt aufgenommen sein, wobei sie voneinander beabstandet sind. 3 zeigt schematisch in einer Ansicht von oben eines der Backfächer 8, auf welches im Folgenden zur Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens Bezug genommen wird.
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In dem folgenden Text wird davon ausgegangen, dass das beschriebene Verfahren Anwendung bei einem spezifischen Backfach (z. B. dem Fach 8) findet, welches in einer spezifischen Höhe des Ofens platziert ist, außerdem mit Bezug auf eine spezifische Charge von Lebensmitteln, die gekennzeichnet ist durch gleiche Qualität, Form, Gewicht, Zusammensetzung, Stückgröße und Anordnung. Bezugszeichen 10 steht für die Nahrungsmittelstücke, die schematisch dargestellt auf dem Backfach 8 angeordnet sind.
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Unter den vorgenannten Bedingungen zielt die Vorrichtung darauf ab, das Maß der Ungleichförmigkeit des Garens unter den Nahrungsmittelstücken 10, die einem vorbestimmten Garprogramm unterzogen werden, weitestgehend zu reduzieren.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dient ein erster Temperatursensor 11, der sich im Inneren des Garraums 2 innerhalb des Austragsbereich des Gebläses 4 befindet (wobei er beispielsweise an einer der Seitenwände 2b, 2c der Kammer angebracht ist). Dieser Sensor 11 dient dann zum Messen der Temperatur der Luft (Tin), die von außerhalb des Backfachs 8 in Berührung mit dem Lebensmittel gelangt, wobei die Luft anschließend in Richtung auf den Einlassbereich des Gebläses gerichtet wird, wie in 3 durch Pfeile dargestellt ist, welche schematisch die Linien angeben, entlang denen die Luft in Bezug auf das Backfach strömt.
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Außerdem ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mindestens ein zweiter, mit 12 bezeichneter Temperatursensor vorgesehen, und dieser Sensor befindet sich in dem Einlassbereich (dargestellt bei 9 in den Zeichnungen) des Gebläses, beispielsweise, indem er an dem Gehäuse 6 befestigt ist, wobei er zum Messen der Temperatur (Tout) der das Backfach 8 in der Nähe des Einlassbereichs des Gebläses 4 verlassenden Luft dient, nachdem die Luft einen Wärmeaustausch mit dem auf dem Backfach befindlichen Nahrungsmittel vollzogen hat.
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Zum Garen des Nahrungsmittels wird für eine Vorab-Identifikation eines Garprogramms gesorgt, welches die Art und Weise definieren kann, auf die der durch Tset (auch als Einstellpunkttemperatur bezeichnet) angegebene Temperaturwert zeitlich zu variieren ist. Das Symbol tset bezeichnet die Garzeit, d. h. diejenige Zeitspanne, die zwischen dem Anfangszeitpunkt (t = 0) und dem Endzeitpunkt (t = tset) am Ende des Garvorgangs liegt.
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Um die Beschreibung zu vereinfachen, besitzt die Änderungskurve der Temperatur Tset (in den 4 und 6 durch ausgezogene Linien C dargestellt) einen konstanten Trend in dem Garintervall tset, offensichtlich sind aber auch andere Profile für die Kurven C möglich.
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Angenommen, die von außerhalb des Backfachs 8 kommende und auf die Nahrungsmittelstücke 10 auftreffende Luft hat eine Temperatur im Wesentlichen gleich dem spezifizierten Einstellpunkt (T = Tset), so hat die Luft die Neigung, beim Eintreffen an dem Backfach abzukühlen und mit dem Nahrungsmittel Wärme auszutauschen. Natürlich ist dann die das Backfach in der Nähe des Einlassbereichs des Gebläses verlassende Luft auf einer deutlich geringeren Temperatur als die Temperatur Tset. Es hat sich herausgestellt, dass in den meisten Fällen zu Beginn des Garprozesses dann, wenn die Einstelltemperatur (Tset) konstant gehalten wird, die Temperaturdifferenz DT zwischen der Temperatur Tin der Luft und/oder des Dampfs beim Ankommen an dem Backfach (typischerweise von drei Seiten; siehe 3) und der Temperatur Tout der das Backfach verlassenden Luft (von der Seite in der größten Nähe des Gebläses; siehe 3) viel größer als die Temperaturdifferenz DT am Ende des Garvorgangs (siehe 4). Dieses Phänomen bewirkt, dass das an den Rändern des Backfachs 8 befindliche Lebensmittel von heißerer Luft und/oder heißerem Dampf berührt wird, verglichen mit dem Lebensmittel im Zentrum des Backfachs und/oder in der Nähe des Gebläseeinlasses, wodurch der Garvorgang ungleichmäßig wird.
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Das Ziel des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, die Temperaturdifferenz DT zwischen geeigneten Optimalwerten zwischen dem Start und dem Ende des Garvorgangs zu halten. Zu diesem Zweck sieht das Verfahren die Berechnung der Differenz DT zwischen den Werten der Temperaturen Tin und Tout, die von den Sensoren 11 und 12 gemessen werden, vor, wozu der Wert der Temperatur Tout am Einlass von der Temperatur Tin in dem Ausgangsbereich subtrahiert wird: DT = Tin – Tout
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Auf der Grundlage der berechneten Differenz DT sorgt das Verfahren für die Einstellung einer vorbestimmten Differenz DT' zwischen den Temperaturen, welche kleiner ist als die berechnete Temperaturdifferenz DT, allerdings so eingestellt ist, dass sie nicht zu einer Zunahme der Garzeit tset über einen vorbestimmten Prozentsatz der Garzeit hinaus sorgt, um den Garprozess zu vervollständigen. Dementsprechend werden die Heizeinrichtung und das Gebläse 4 von der Ofensteuereinheit während des Garstadiums derart gesteuert, dass die Temperaturdifferenz in dem Garraum im Wesentlichen konstant und gleich dem vorbestimmten Wert DT' während der Garzeit tset gehalten wird.
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Tatsächlich lässt sich die Temperaturdifferenz DT nicht beliebig reduzieren, da eine Verringerung dieser Differenz üblicherweise die Garzeit verlängert; daher wird ein Kompromisszustand (eine Optimierung) angestrebt zwischen einer kleinen Differenz DT (entsprechend einer hohen Gar-Gleichmäßigkeit) und einer akzeptierbaren Garzeit. Von dem Anmelder durchgeführte Tests haben gezeigt, dass für eine große Anzahl von Lebensmitteln eine Zunahme der Garzeit bis zu 100% leicht akzeptiert werden kann, wenn dies einhergeht mit einer konsistenten Zunahme der Gar-Gleichmäßigkeit.
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Was das Ermitteln der Temperaturdifferenz DT' (DT' < DT) angeht, so wird diese Differenz vorzugsweise so gewählt, dass sie in dem Bereich zwischen DT –1°C und DT = 3°C liegt, falls DT –1°C > 1°C, oder DT = 2°C für Werte von DT –1°C kleiner oder gleich 1°C, wobei die Temperaturdifferenz (DT) in den Anfangsstadien des Garprozesses auf der Grundlage der Temperaturen (Tin, Tout) berechnet wird, die von den jeweiligen Sensoren 11 und 12 in dem Garraum gemessen werden.
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Die korrekte Messung der Temperatur Tout am Gebläseeinlass kann sich ziemlich schwierig gestalten, da die Temperatur in unterschiedlichen Bereichen des Einlassabschnitts sehr unterschiedlich ist, weil an einigen Punkten die Luft über das Backfach gegangen ist und dadurch beträchtlich abgekühlt wurde, so dass sich eine große Differenz DT ergibt, während an anderen Punkten die Lufttemperatur nur geringfügig unterhalb der Temperatur Tin liegt, was zu einer kleinen Differenz DT führt. Erfindungsgemäß wird dieses Problem gelöst, indem für die Verwendung mehrerer Temperatursensoren im Einlassbereich des Gebläses gesorgt wird und vorzugsweise der höchste Wert der berechneten Differenz DT herangezogen wird. Wenn diese Wahl erfolgt, lässt sich das Phänomen der Ungleichmäßigkeit des Garens effektiver beherrschen.
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In einem bevorzugten Beispiel ist dafür gesorgt, die Sensoren 12 mehrere Sensoren im Einlassbereich ausgerichtet miteinander und gleichermaßen entlang einer vertikalen Richtung (die sich mit der horizontalen Richtung der Drehachse des Gebläses schneidet) anzuordnen. Dies deshalb, weil das vorerwähnte Problem am stärksten in dieser vertikalen Richtung beeinflusst wird. 5 zeigt schematisch den oben beschriebenen Aufbau mit der Auswahl von vier Messpunkten für die Temperatur Tout.
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Um die Temperatur im Einlassbereich des Gebläses 4 zu messen, kann auch als Alternative zu dem obigen Beispiel dafür gesorgt werden, einen Mehrpunkt-Kernsensor vorzusehen, der typischerweise mit mehreren Temperaturmesspunkten ausgestattet ist. Der Mehrpunkt-Kernsensor kann daher in passender Weise für diese Art des Garens verwendet werden, wobei es wünschenswert ist, die Gleichmäßigkeit des Garens durch Betrieb bei kleinen Temperaturdifferenzen DT auszuführen.
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4 zeigt den Trend der Temperaturen Tin und Tout in dem Garraum ohne Verwendung des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens und unter der Annahme einer gleichmäßigen Einstellpunkttemperatur (Tset) in der Garzeit tset. Bei diesem Beispiel ist auch eine Voraufheizung des Raums vorgesehen, so dass zum Zeitpunkt T = 0 (Start des Garvorgangs) die Temperatur Tin größer ist als die Temperatur Tset. Natürlich ist der Wert der Differenz DT im Anfangsstadium des Garvorgangs hoch, verringert sich aber fortschreitend mit verstreichender Zeit innerhalb der Garzeit tset, und wird in der Nähe des Endes der Garzeit im Wesentlichen Null.
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Andererseits zeigt 6 den Trend der Temperaturen Tin und Tout, die erhalten werden können unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem die Ofensteuerung dazu neigt, die Temperaturdifferenz im Wesentlichen konstant und auf dem Wert DT' zu halten. Wie oben erläutert, bedeutet eine in vorteilhafter Weise reduzierte Differenz DT, dass die Garzeit (der Abschnitt zwischen dem Zeitpunkt tset und dem tatsächlichen Ende des Garvorgangs) erhöht werden muss.
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Ein weiterer Vorteil, der mit diesem Verfahren erzielt werden kann, besteht darin, dass es sowohl einen Einfluss hat auf die für den Garvorgang einzusetzende Energie und die Garzeiten, und außerdem das Voraufheizen entfallen kann und der Garvorgang selbst dann gestartet werden kann, wenn der Ofen Umgebungstemperatur hat oder auf jeden Fall eine Temperatur von weniger als Tset aufweist. Dies deshalb, weil, wenn der Garvorgang durch die Differenz DT geführt wird, der Ofen mit dem Garen bei niedrigen Werten der Temperaturen Tin gestartet wird, um DT auf dem vorbestimmten Wert zu halten. Die Temperatur Tin wird dann mit verstreichender Zeit solange erhöht, bis sie den Wert von Tset zu einer Zeit erreicht, die entweder früher oder später liegt als die Zeit tset (6). Von diesem Punkt an ist Tin praktisch gleich Tset, und der Wert von DT beginnt abzunehmen, bis der gewünschte Gargrad am Ende der Kochzeit erreicht ist (t = tGarzeitende), der üblicherweise größer ist als tset. Damit führt die Möglichkeit, auf ein Voraufheizen zu verzichten, sowohl zu einer Reduzierung der zum Garen aufzuwendenden Energie und zu einer Zeitersparnis. Um lediglich ein Beispiel anzugeben und eine Größenordnung für Parameter anzugeben, die bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Rolle spielen, sei angenommen, dass für ein gegebenes Lebensmittel das entsprechende Garprogramm eine Temperatur Tset von 180°C vorsieht, und dass unter der Annahme, dass die auf der Grundlage der von den Sensoren gemessenen Werte Tin und Tout berechnete Differenz DT zu Beginn des Garprozesses 20°C beträgt, es wahrscheinlich ist, dass der Wert der Differenz DT' auf z. B. 10°C eingestellt wird. Daher werden die Heiz- und Gebläseeinrichtungen von dem Ofensteuersystem mit dem Ziel gesteuert, die Temperaturdifferenz in dem Garraum auf dem Wert der Differenz DT' zu halten (beispielsweise durch Modulieren der von dem Ofen gelieferten Wärmeleistung). Die Differenz DT innerhalb des Garraums wird auf der Grundlage der von den Sensoren 11 und 12 mit einer gewissen Messfrequenz gemessenen Temperaturmessungen berechnet, wobei die Messungen z. B. alle 0,5 Sekunden stattfinden.
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Dann wird jegliche Zunahme der Garzeit (jenseits von tset), die erforderlich ist, weil der Ofen bei einer geringeren Temperaturdifferenz DT arbeitet und daher bei einer geringeren durchschnittlichen Temperatur der Luft und/oder des Dampfs, ausgewählt zum Vervollständigen des Garprozesses. Diese Zunahme wird dann korreliert mit der einstellten Temperaturdifferenz DT' und kann abhängig vom Typ des zu garenden Lebensmittels variieren.
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Üblicherweise ist eine Zunahme der auf nicht mehr als 100% der Garzeit tset begrenzten Garzeit vernünftigerweise akzeptierbar, vorausgesetzt die verbesserte Gleichmäßigkeit der erzielten Garung. Tatsächlich gibt es einige industrielle Bereiche, so z. B. die Backindustrie, in denen die Gleichmäßigkeit des Garens viel wichtiger ist als die Garzeit. Die Zunahme der Garzeit lässt sich dann vorab auf der Grundlage bevorzugter Werte auswählen, die experimentell ermittelt und korreliert werden mit sowohl dem Typ des Lebensmittels als auch den verwendeten Temperaturdifferenzen. In einer ersten beispielhaften Ausführungsform kann die Zunahme der Garzeit anschließend ausgewählt und von der Bedienungsperson manuell eingestellt werden.
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Alternativ kann die Zunahme der Garzeit ermittelt und von einem automatischen System eingestellt werden, berechnet beispielsweise durch Korrekturverfahren, die in der Steuerlogik des Ofens implementiert sind, beispielsweise von der Art, wie sie in der anhängigen
italienischen Patentanmeldung Nr. 10 2015 000 015 162 des Anmelders beschrieben ist, wobei die Beschreibung hier in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme im Rahmen der Erfindung inkorporiert ist.
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Damit erreicht die Erfindung die angegebenen Zielen, indem sie die angegebenen Vorteile im Hinblick auf die bekannten Lösungen erreicht.
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Ein Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass es die Gleichmäßigkeit des Garprozesses verbessert und steigert (für mehrere Lebensmittelstücke innerhalb desselben Backfachs), indem das Temperaturprofil innerhalb des Garraums und die aktuelle Garzeit für ein vorab gewähltes Garprogramm korrigiert werden auf der Grundlage der Differenz zwischen den von den jeweiligen Sensoren am Eingang und am Ausgang des Backfachs während des Garprozesses gemessenen Temperaturen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- IT 102015000015162 [0045]
