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Die Erfindung betrifft ein PEF-Gargerät, aufweisend einen Gargutbehälter mit einem Paar von sich gegenüberliegenden PEF-Elektroden. Die Erfindung betrifft auch Verfahren zum Einrichten eines solchen PEF-Gargeräts. Die Erfindung ist besondere vorteilhaft anwendbar auf Haushalts-PEF-Gargeräte.
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PEF-Gargeräte sind grundsätzlich bekannt und umfassen typischerweise einen Gargutbehälter mit mindestens zwei gegenüberliegenden Elektroden („PEF-Elektroden“) auf, an die mittels eines Signalgenerators kurze elektrische Pulse („PEF-Pulse“) mit typischerweise hoher Spannung angelegt werden. Befindet sich in dem Gargutbehälter zwischen den PEF-Elektroden elektrisch leitfähiges Gargut, wird ein Strompfad durch das Gargut erzeugt, durch den das Gargut gegart wird. Dabei wird häufig der Gargutbehälter mit Wasser gefüllt und das Gargut in das Wasser gelegt. Speziell bei eher kleinen Mengen an Gargut ist es sinnvoll, dass das Volumen zwischen den Kontaktplatten der Behandlungskammer verringert werden kann.
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Beispielsweise
US 2016/0150905 A1 offenbart ein Kochsystem, das zum Kochen eines Lebensmittelprodukts geeignet ist, umfassend: (a) einen PEF-Signalgenerator; (b) eine Kopplungsstation, umfassend oder angepasst, um eine oder mehrere Behandlungskammern aufzunehmen, und falls die Kopplungsstation eine Kopplungsstation ist, die angepasst ist, um die eine oder mehreren Behandlungskammern aufzunehmen, (c) eine Einheit, die die eine oder mehreren Behandlungskammern umfasst, die zum Einbringen in und Entfernen von der Kopplungsstation geeignet sind, wobei die Kopplungsstation elektrisch mit dem PEF-Signalgenerator verbunden ist und elektrische Verbindungen für mindestens eine der Elektroden von jeder der einen umfasst oder mehrere Behandlungskammern zum PEF-Signalgenerator, wenn die eine oder mehreren Behandlungskammern in der Kopplungsstation enthalten sind.
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Weiterhin bedeuten variable Volumina variable Lastwiderstände für den Signalgenerator des PEF-Gargerätes. Der Spannungsbereich, welcher durch den Signalgenerator dargestellt werden muss, kann damit reduziert werden. Die elektrische Leitfähigkeit des Wassers in dem Gargutbehälter hängt dabei stark ab
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- - von der Art von im Wasser gelösten Ionen,
- - von der Temperatur des Wassers und/oder
- - vom umgebenden Luftdruck.
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Hieraus folgt nachteiligerweise, dass der elektrische Widerstand der Behandlungskammer stark nichtlineare Eigenschaften aufweisen kann. Der Lastwiderstand des Inhalts des Gargutbehälters ist bei der Auslegung der Leistungselektronik also systembedingt eine risikobehaftete und nur sehr begrenzt vorhersehbare Variable.
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EP 3 503 678 A1 offenbart ein PEF-Gargerät, umfassend einen Behälter, eine erste Elektrode in einer festen Position, eine zweite Elektrode und einen Generator für gepulste elektrische Felder zum Erzeugen elektrischer Impulse, wobei die zweite Elektrode beweglich ist.
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DE 10 2010 028 780 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum satzweisen Erwärmen von Lebensmitteln bereit, insbesondere von Fleisch- und Wurstwaren, die wahlweise in einer elektrisch leitfähigen Hülle angeordnet sein können, in einer Kammer, die zwei beabstandete, mit elektrischer Spannung beaufschlagbare beabstandete Elektroden aufweist, wobei die elektrische Spannung Wechselspannung bei einer Frequenz von 500 Hz bis 10 MHz ist oder Pulsspannung aus bipolaren, gleichstromfreien Impulsen mit Pulsbreiten bzw. Pulsdauern von 50 ns bis 1 ms. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie zwei gegenüberliegende beabstandete erste Wandelemente aufweist, die ein erstes Paar von Wandelementen bilden, und voneinander beabstandete zweite Wandelemente, die ein zweites Paar von Wandelementen bilden und die mit dem ersten Paar Wandelemente den Querschnitt einer Form in einer ersten Ebene begrenzen, und insbesondere die Form in der ersten Ebene umfänglich umfassen, wobei zumindest ein zweites Wandelement zu einem oder beiden der ersten Wandelemente verschieblich ist. Durch die Verschieblichkeit zumindest eines Wandelements des zweiten Paars gegenüber einem der Wandelemente des ersten Paars ist der Querschnitt der Form veränderbar, sodass ein in der Form angeordnetes Lebensmittel durch Verschieben des zweiten Wandelements komprimiert werden kann.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine PEF-Gargerät mit einer verbesserten Regelbarkeit und/oder einer verbesserten lokalen Energiedichte im Wasser bzw. im Gargut bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Haushalts-PEF-Gargerät, aufweisend einen Gargutbehälter mit gegenüberliegenden äußeren PEF-Elektroden, wobei in dem Gargutbehälter zwischen den äußeren PEF-Elektroden mindestens eine parallel zu den PEF-Elektroden ausgerichtete Trennwand variabel angeordnet oder anordenbar ist.
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So wird der Vorteil erreicht, dass der Bereich der Regelbarkeit, d.h. derjenige Bereich, in welchem die Spannung an den PEF-Elektroden einstellbar ist und folglich der Strom durch das Wasser bzw. durch das im Wasser befindliche Gargut, welcher sich aus der an den äußeren PEF-Elektroden anliegenden Spannung ergibt, schmaler wird. Zusätzlich oder alternativ lässt sich so vorteilhafterweise die lokale Energiedichte im Wasser verbessern, z.B. durch Verringerung von Spannungsverzerrungen. Dies wird dadurch erreicht, dass durch Anpassung des Nutzvolumens der Lastwiderstand des Inhalts des Gargutbehälters im Gebrauch des PEF-Gargerätes in einen günstigeren Bereich bewegt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine solche Lösung - z.B. im Gegensatz zum Einsatz von Körben - kompakt umsetzbar ist und nur wenig ansonsten zur Unterbringung des Garguts verfügbaren es Nutzvolumen einnimmt.
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Das Haushalts-PEF-Gargerät weist ansonsten die zu seinem Betrieb üblichen Komponenten wie einen PEF-Signalgenerator zur Erzeugung der PEF-Signale bzw. PEF-Pulse usw. auf. Beispielsweise kann der PEF-Signalgenerator als eine leistungselektronische Schaltung ausgebildet sein. Der PEF-Signalgenerator kann einen Spannungsquelle, insbesondere Gleichspannungsquelle, aufweisen, deren Spannung durch schnelle Schalter in PEF-Pulse transformiert wird. Besonders bevorzugt wird eine Umwandlung der Gleichspannung in ein gepulstes Wechselspannungssignal. Alternativ kann der PEF-Signalgenerator z.B. einen an eine Versorgungswechselspannung angeschlossenen Leistungsfaktorkorrekturfilter aufweisen, dessen Ausgangssignal durch Schalter in eine gepulste Wechselspannung umwandelbar ist. Die Schalter sind insbesondere elektronische Schalter wie MosFETs, IGBTs o.ä. Das PEF-Gargerät kann ferner eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung des PEF-Signalgenerators aufweisen, z.B. zur Ansteuerung der Spannungsquelle und der Schalter. Die an die PEF-Elektroden angelegte PEF-Spannung kann bis zu 600 V oder sogar noch mehr betragen, z.B. zwischen 600 V und 750 V liegen.
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Der Gargutbehälter kann fest in dem Gerät installiert sein oder entnehmbar sein.
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Unter äußeren PEF-Elektroden werden typischerweise flächige PEF-Elektroden verstanden, welche das maximal verfügbare Nutzvolumen zur Unterbringung des Garguts in dem Gargutbehälter begrenzen. Die äußeren PEF-Elektroden sind an gegenüberliegenden Seiten einer Wandung des Gargutbehälters angebracht. Sie befinden sich bezüglich ihrer Flachseiten näher an der Wandung an die mindestens eine Trennwand. Das Gargut befindet sind somit zwischen den äußeren PEF-Elektroden. Die äußeren PEF-Elektroden können als Elektrodenplatten, als metallische Beschichtung eines entsprechenden Wandbereichs des Gargutbehälters usw. ausgebildet sein. Sie sind insbesondere an unterschiedliche Signalausgänge des PEF-Signalgenerators anschließbar.
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Die äußeren PEF-Elektroden des Gargutbehälters sind insbesondere vertikal aufgerichtet, z.B. an Seitenwänden des Gargutbehälters. Die mindestens eine Trennwand ist dann in dem Gargutbehälter vorteilhafterweise ebenfalls vertikal ausgerichtet.
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Unter einer Trennwand wird hierbei eine Struktur verstanden, die selbst keine Aufnahme von Gargut wie einen Korb o.ä. darstellt. Sie dient vielmehr insbesondere dazu, das Nutzvolumen des Gargutbehälters zwischen den äußeren PEF-Elektroden für Gargut undurchlässig zu verkleinern, z.B. die zugehörige äußere PEF-Elektrode von dem Gargut zu beabstanden oder das Nutzvolumen in - dann kleinere - Teil-Nutzvolumina aufzuteilen.
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Die Trennwand weist insbesondere eine ebene Grundform auf. Sie kann dabei im Querschnitt z.B. plan, leicht gekrümmt, gewellt oder gezackt sein.
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Dass mindestens eine Trennwand variabel angeordnet ist, kann umfassen, dass innerhalb des Gargutbehälters beweglich ist. Sie kann dabei fest bzw. nicht entnehmbar in dem Gargutbehälter verbaut sein. Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens einen Trennwand dadurch variabel angeordnet sein, dass sie aus dem Gargutbehälter entnehmbar ist, wobei sie dann, wenn sie in dem Gargutbehälter eingesetzt ist, dort unbeweglich ist.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die äußeren PEF-Elektroden unbeweglich in dem Gargutbehälter angeordnet sind. Dies ergibt den Vorteil eines besonders einfachen Aufbaus. Sie können dazu fest in dem Gargutbehälter verbaut sein. Alternativ kann zumindest eine der äußeren PEF-Elektroden frontal verschieblich sein, z.B. analog zu der in
EP 3 503 678 A1 beschriebenen Weise.
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Es ist eine insbesondere für unbewegliche äußere PEF-Elektroden vorteilhafte Ausgestaltung, dass in dem Gargutbehälter mindestens ein erstes Sieb vor einer ersten äußeren PEF-Elektrode angeordnet ist und ein zweites Sieb vor einer zweiten äußeren PEF-Elektrode angeordnet ist, wobei ein Abstand zumindest eines der Siebe zu der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode variabel einstellbar ist. Das Gargut wird in den Raum zwischen den beiden Sieben eingelegt, welcher das dann verkleinerte Nutzvolumen darstellt. Durch den variablen Abstand des mindestens einen Siebs von der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode wird der Vorteil erreicht, dass eine ohmsche Last des Inhalts der Behandlungskammer verbessert an den PEF-Signalgenerator bzw. an dessen Signalcharakteristik angepasst werden kann. Dadurch wird die Entwicklung von Leistungsspitzen am Gargut minimiert. Jedoch können die verschieblichen Siebe grundsätzlich auch mit beweglichen äußeren PEF-Elektroden kombiniert werden.
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Unter einem „Sieb“ kann insbesondere eine Trennwand verstanden werden, die mehrere Löcher aufweist, deren Flächenanteil mehr als 50 % der Fläche der Trennwand ausmacht, insbesondere mehr als 70%. Durch die Einstellung des Abstands des mindestens einen Siebs von der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode wird auch der Abstand der beiden Siebe zueinander verändert. Die Siebe dienen insbesondere dazu, das durch das Gargut in dem Gargutbehälter einnehmbare Nutzvolumen zu begrenzen. Dadurch kann z.B. eine Dichte des Garguts erhöht, eine Höhe des von dem Gargut eingenommenen Raumbereichs vergrößert und/oder eine Raumlage des Garguts auf bestimmte Lagen eingeschränkt werden.
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Dass ein Sieb „vor“ der zugehörigen (nächstliegenden) äußeren PEF-Elektrode angeordnet ist, umfasst insbesondere, dass es sich in dem Gargutbehälter befindet. Der Abstand des Siebs zu der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode ist merklich geringer als der Abstand zu der anderen äußeren PEF-Elektrode. Der minimale Abstand kann so eingestellt sein, dass das Sieb auf der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode aufliegt, ansonsten ist das Sieb von der zugehörigen PEF-Elektrode frontal beabstandet.
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Dass der Abstand zu der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode variabel einstellbar ist, umfasst insbesondere, dass das Sieb bezüglich der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode frontal verschieblich ist, so das dessen Raumlage zu der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode gleich bleibt.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das jeweilige Sieb an der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode angebracht ist und insbesondere mit dieser eine bauliche Einheit bildet. Dadurch kann eine besonders einfache Montage erreicht werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Sieb an einem Wandbereich des Gargutbehälters befestigt sein, an der keine der äußeren PEF-Elektroden angeordnet ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der Abstand nur eines der Siebe einstellbar ist. Dies ergibt den Vorteil eines besonders einfachen und preiswerten Aufbaus.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der Abstand beider Siebe einstellbar ist. so wird der Vorteil erreicht, dass das Nutzvolumen in einem besonders weiten Bereich einstellbar ist.
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Jedoch ist auch eine Weiterbildung möglich, bei der in dem Gargutbehälter nur ein Sieb vorhanden ist. Dessen Abstand zu der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode ist variabel einstellbar. So wird vorteilhafterweise eine besonders preiswerte Ausgestaltung ermöglicht.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Siebe nicht elektrisch leitfähig sind. Sie dienen dann nur der mechanischen Festlegung des Nutzvolumens. So wird der Vorteil erreicht, dass eine besonders gleichmäßige lokale Energiedichte im Wasser bzw. im Gargut bereitstellbar ist. Solche Siebe können z.B. aus elektrisch nicht-leitfähigem Kunststoff bestehen.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Siebe elektrisch leitfähig sind. Sie dienen dann vorteilhafterweise zusätzlich zum Ausgleich von Feldverzerrungen im Bereich der Siebe und damit einer homogeneren lokalen Energiedichte im Wasser bzw. im Gargut. Solche Siebe können z.B. aus Metall, elektrisch leitfähiger Keramik, elektrisch leitfähigem Kunststoff usw. bestehen.
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Durch die Behandlung des Garguts mittels der durch die PEF-Signale erzeugten Ströme („PEF-Garen“) kann das Gargut, je nach Nutzerwunsch und/oder Gargutart, gegart und/oder erwärmt werden, was im Folgenden beides unter Garen oder PEF-Garen zusammengefasst wird. So lassen sich durch das PEF-Garen z.B. Würstchen erwärmen und Kartoffel garen, usw.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass der Abstand des mindestens einen Siebs zu der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode manuell einstellbar ist, z.B. durch einen Nutzer. Dazu kann das Sieb z.B. über eine Zahnstange mit der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode oder mit einer die zugehörige äußeren PEF-Elektrode tragenden Seitenwand verbunden sein.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass der Abstand des mindestens einen Siebs zu der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode motorisch einstellbar ist, Dies ist besonders nutzerfreundlich. Die motorische Bewegung des Siebs kann nutzerseitig gesteuert werden und/oder automatisch erfolgen.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das variabel einstellbare Sieb gegenüber der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode verschieblich ist und mittels mindestens einer Druckfeder mit der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode oder mit einer die zugehörige äußeren PEF-Elektrode tragenden Seitenwand verbunden ist.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass das Sieb eine Lochplatte ist. Diese weist eine besonders hohe Stabilität auf. Unter einer Lochplatte kann insbesondere eine Platte, z.B. ein Blech, verstanden werden, in welcher die Löcher eingebracht sind.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass das Sieb ein Drahtgeflecht oder Gitter ist. So wird der Vorteil erreicht, dass die Löcher eine besonders große Teilfläche der Trennwand einnehmen können.
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Es ist eine alternative oder zusätzliche Ausgestaltung, dass der Gargutbehälter mindestens eine Führung zu Einsatz der Trennwand zwischen den äußeren PEF-Elektroden aufweist. Dadurch kann die Trennwand in die Führung eingesteckt werden. Diese ist im eingesteckten Zustand unbeweglich, lässt sich also insbesondere nicht in Richtung einer der äußeren PEF-Elektroden verschieben. So wird der Vorteil erreicht, dass das für Gargut zur Verfügung stehende Nutzvolumen verkleinert wird, das eine Ansteuerung des PEF-Signalgenerators verbessert, und/oder die Zahl der Nutzvolumina vergrößert wird. Im letzteren Fall können die durch die Trennung entstehenden Teil-Nutzvolumina vorteilhafterweise mit unterschiedlichen Gargütern bzw. Lebensmitteln befüllt werden. Dies wiederum ergibt den Vorteil, dass auch Gargüter zur gleichen Zeit nutzerfreundlich PEF-gegart werden können, die unterschiedliche Garzeiten aufweisen. Ein weiterer Vorteil ist, dass die größere Gargüter für eine zum PEF-Garen vorteilhafte Raumlage gezwungen können. Vorteilhafterweise ist die mindestens eine Führung so ausgebildet, dass sie eine Trennwand parallel zu den äußeren PEF-Elektroden hält. Die Trennwand unterteilt das Nutzvolumen des Gargutbehälters in Teil-Nutzvolumina zu beiden Flachseiten der Trennwand. Dadurch lassen sich, z.B. im Vergleich zur Einbringung eines Korbs, vorteilhafterweise größere Teil-Nutzvolumina bereitstellen. Die Führung ist insbesondere vertikal ausgerichtet.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass in mindestens eine Führung eine elektrisch leitfähige Trennwand eingesetzt ist. So wird der Vorteil erreicht, dass sich das elektrische Feld an der Trennwand homogenisieren lässt, wodurch Feldverzerrungen wie lokale Spannungsspitzen, Spannungssenken usw. verringert werden können und der Lastwiderstand des Inhalts des Gargutbehälters bei Gebrauch des PEF-Gargerätes zumindest in einen günstigeren Bereich bewegt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein Vorhandensein einer Trennwand auf den Betrieb des PEF-Pulsgenerators bzw. die Pulsformung keinen praktischen Einfluss hat, da sich die Impedanz des Gargutbehälters praktisch nicht ändert. Die einzelnen Teil-Nutzvolumina stellen aus elektrischer Sicht eine einfache Reihenschaltung dar.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die elektrisch leitfähige Trennwand eine großflächig geschlossene Trennwand ist. Darunter kann eine Trennwand verstanden werden, die keine oder keine die Feldverteilung merklich beeinflussende Löcher aufweist. So lässt sich eine Feldverzerrung innerhalb des Gargutbehälters besonders effektiv reduzieren.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die großflächig geschlossene Trennwand eine vollflächig geschlossene Trennwand ist, also keine oder keine die Feldverteilung beeinflussende Löcher aufweist. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine besonders effektive Verringerung der Feldverzerrung innerhalb des Gargutbehälters erreicht wird.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die großflächig geschlossene Trennwand Löcher aufweist, welche aber eine nur vergleichsweise geringe Teilfläche der Trennwand einnehmen, z.B. von nicht mehr als 25 %, insbesondere von nicht mehr als 20 % der Fläche der Trennwand. So wird der Vorteil erreicht, dass immer noch eine sehr gute Verringerung der Feldverzerrung innerhalb des Gargutbehälters erreicht wird, aber auch ein merklicher Wasseraustausch zwischen den durch diese Trennwand abgeteilten Teil-Nutzvolumina stattfinden kann. Es hat sich als ein besonders guter Kompromiss zwischen einer Verringerung der Feldverzerrung und einem Wasseraustausch herausgestellt, dass der Flächenanteil der Löcher in einem Bereich zwischen 20 % und 5 %, insbesondere zwischen 20 % und 10 % liegt.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Trennwand ein elektrisch leitfähiges Sieb ist. So wird der Vorteil eines besonders hohen Wasseraustauschs zwischen den durch die Trennwand abgeteilten Teil-Nutzvolumina des Gargutbehälters erreicht, wobei sich immer noch ein Ausgleich einer Feldverzerrung erreichen lässt.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die großflächig geschlossene Trennwand ganz aus Metall besteht. Es ist eine Weiterbildung, dass die großflächig geschlossene Trennwand elektrisch leitfähige Oberflächen auf beiden Seiten eines nicht elektrisch leitfähigen Trägers aufweist, wobei die elektrisch leitfähigen Oberflächen elektrisch miteinander verbunden sind.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die an beiden Seiten der Trennwand vorhandenen elektrisch leitfähigen Oberflächen eine zu den jeweils gegenüberliegenden äußeren PEF-Elektroden spiegelsymmetrische Form aufweisen. So kann vorteilhafterweise ein besonders homogenes Feld im Bereich der Trennwand erzeugt werden.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die äußeren PEF-Elektroden eine unterschiedliche Form aufweisen. Die Trennwand kann dann an beiden Flachseiten entsprechend geformte elektrisch leitfähige Oberflächen aufweisen.
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In die Führungen können grundsätzlich wahlweise großflächig geschlossene Trennwände und/oder elektrisch leitfähige Siebe eingesetzt werden oder sein. Ferner können allgemein Führungen freigelassen werden, also keine Trennwände darin eingesetzt sein oder werden. Auch können in die Führungen elektrisch nicht-leitfähige Trennwände eingesetzt werden, z.B. elektrisch nicht-leitfähige Siebe.
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Es ist eine Weiterbildung, dass, dass die Führungen (rein) mechanische Führungen sind. Eine in eine solche Führung eingesetzte Trennwand wird somit nicht durch PEF-Signale beaufschlagt. Solche Führungen sind vorteilhafterweise besonders einfach ausgestaltbar.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die Führungen zur elektrischen Kontaktierung von darin eingesetzten Trennwänden ausgebildet sind und wahlweise an den PEF-Signalgenerator anschließbar sind, z.B. über eine Schaltmatrix. So wird der Vorteil erreicht, dass bei Bedarf auch elektrisch leitfähige Trennwände als „innere“ PEF-Elektroden nutzbar sind. Dadurch wiederum wird eine besonders vielgestaltige Beaufschlagung der Teil-Nutzvolumina mit PEF-Signalen ermöglicht. Speziell wird der Vorteil erreicht, dass eine Gesamtimpedanz, welche von dem PEF-Signalgenerator mit Energie versorgt werden muss, besonders flexibel an einen Wert angepasst werden kann, der für den PEF-Signalgenerator günstig ist. Diese Ausgestaltung kann z.B. dadurch umgesetzt sein, dass die Führungen als elektrisch leitfähige Führungsnuten ausgebildet sind.
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Es ist eine Weiterbildung, dass mindestens zwei der aus der Gruppe der flächig geschlossenen Trennwände und äußeren PEF-Elektroden zur Aufprägung der PEF-Signale elektrisch in Reihe verschaltet sind. Es ist eine Weiterbildung, dass mindestens zwei der aus der Gruppe der flächig geschlossenen Trennwände und äußeren PEF-Elektroden zur Aufprägung der PEF-Signale elektrisch parallel verschaltet sind. Grundsätzlich können beliebige Reihen- und Parallelschaltungen eingestellt werden.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Aufprägung der äußeren PEF-Elektroden und der elektrisch leitfähigen Trennwände mit PEF-Signalen während eines Garvorganges variabel einstellbar ist. So können die äußeren PEF-Elektroden und die flächig geschlossenen Trennwände individuell erst während eines Garvorgangs mit PEF-Signalen beaufschlagt werden oder diese Aufprägung während eines Garvorgangs beendet werden, z.B. durch Öffnen bzw. Schließen von mit dem PEF-Signalgenerator verbundenen Schaltern, insbesondere elektronischen Schaltern wie IGBTs usw., z.B. einer Schaltmatrix.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der Gargutbehälter mehrere Führungen für Trennwände aufweist. Falls der Gargutbehälter mehrere Führungen aufweist, können diese beliebig mit flächig geschlossenen Trennwänden und Sieben bestückt werden. Der Gargutbehälter kann dadurch vorteilhafterweise wahlweise in zwei, drei, vier oder noch mehr Teil-Nutzräume aufgeteilt werden.
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Allgemein können bei den oben beschriebenen Ausgestaltungen elektrisch leitfähige Siebe und elektrisch leitfähige großflächig geschlossene Trennwände beliebig eingesetzt werden, also elektrisch leitfähige Siebe anstelle von großflächig geschlossenen Trennwänden, und umgekehrt. Das PEF-Gargerät umfasst also auch die Weiterbildung, dass in dem Gargutbehälter mindestens eine erste großflächig geschlossene Trennwände vor der ersten äußeren PEF-Elektrode angeordnet ist und eine zweite großflächig geschlossene Trennwand vor der zweiten äußeren PEF-Elektrode angeordnet ist und ein Abstand zumindest einer der großflächig geschlossenen Trennwände zu der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode variabel einstellbar ist.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Einrichten eines Haushalts-PEF-Gargeräts mit verschieblichen Sieben, wobei vor oder nach Einlegen von Gargut in den Gargutbehälter zumindest der Abstand zumindest eines der Siebe zu der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode vergrößert wird. Das Verfahren kann analog zu dem PEF-Gargerät ausgebildet werden und weist die gleichen Vorteile auf.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Haushalts-PEF-Gargeräts mit einer in einer Führung eingesteckten Trennwand, wobei mindestens eine Trennwand in eine jeweilige Führung des Gargutbehälters zwischen den äußeren PEF-Elektroden eingesetzt wird und dann Gargut in eines oder mehrere eines durch mindestens eine Trennwand begrenzten Teilraums des Gargutbehälters eingebracht wird.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.
- 1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine vereinfachte Skizze eines PEF-Gargeräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit in einem Gargutbehälter installierten verschieblichen Sieben;
- 2 zeigt in Seitenansicht auf ein Sieb gemäß einer ersten Variante;
- 3 zeigt einen Ausschnitt aus dem Sieb gemäß der ersten Variante in Frontalansicht;
- 4 zeigt eine Seitenansicht auf ein Sieb gemäß einer zweiten Variante;
- 5 zeigt das Sieb gemäß der zweiten Variante in Frontalansicht;
- 6 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine vereinfachte Skizze eines Gargutbehälters ohne Trennwände;
- 7 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine vereinfachte Skizze eines Gargutbehälters ohne Trennwände mit eingefülltem Gargut einer ersten Art
- 8 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine vereinfachte Skizze eines Gargutbehälters ohne Trennwände mit eingefülltem Gargut in einer ersten geometrischen Anordnung;
- 9 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine vereinfachte Skizze eines Gargutbehälters mit eingefülltem Gargut in der zweiten geometrischen Anordnung mit einer Trennwand;
- 10 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine vereinfachte Skizze eines PEF-Gargeräts gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit mehreren in ein Gargutbehälter eingesetzten Trennwänden.
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1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine vereinfachte Skizze eines PEF-Gargeräts 1. Das PEF-Gargerät 1 weist einen Gargutbehälter 2 mit beispielsweise rechteckiger Wandung 3 auf. An zwei gegenüberliegenden Wandungsabschnitten (hier: einer linken und einer rechten Seitenwand) sind eine erste äußeren PEF-Elektrode 4a bzw. eine zweite äußeren PEF-Elektrode 4b unbeweglich angeordnet. Die PEF-Elektroden 4a und 4b sind plattenförmig ausgebildet und vertikal ausgerichtet. An die PEF-Elektroden 4a, 4b sind mittels eines PEF-Signalgenerators 5 PEF-Signale PS auf grundsätzlich bekannte Weise anlegbar. Der PEF-Signalgenerator 5 kann mittels einer Steuereinrichtung 18 ansteuerbar sein. Der Gargutbehälter 2 ist mit Wasser W und Gargut G (hier z.B. in Form eines Würstchens) gefüllt.
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Ferner weist der Gargutbehälter 2 eine erste Trennwand in Form eines erstes Siebs 6a, das vor der ersten PEF-Elektrode 4a angeordnet ist, und eine zweite Trennwand in Form eines zweites Siebs 6b, das vor der zweiten PEF-Elektrode 4b angeordnet ist, auf. Die Siebe 6a und 6b sind elektrisch nichtleitend ausgebildet und parallel zu den zugehörigen äußeren PEF-Elektrode 4a bzw. 4b angeordnet. Die Siebe 6a, 6b sind dergestalt variabel angeordnet, dass ihr Abstand a zu der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode 4a bzw. 4b variabel einstellbar ist, z.B. manuell oder motorisch, wie durch die Doppelpfeile angedeutet. Dabei können die beiden Abstände a gleich oder unterschiedlich sein.
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Diese Ausführungsform beruht auf der Überlegung, dass bei der Zubereitung von Gargut G in PEF-Gargeräten 1 das Gargut G in (mehr oder weniger salzhaltigem) Wasser W zwischen den äußeren PEF-Elektroden 4a bzw. 4b schwimmt. Über diese PEF-Elektroden 4a, 4b wird bei Aufprägung der PEF-Signale PS Strom in das Wasser W eingeleitet und durch das Gargut G geleitet. In der praktischen Anwendung stellen sich hierbei zwei Probleme ein: Wenn ein Nutzer (z.B. in einem Moment der Unachtsamkeit) Besteck wie einen Löffel, eine Gabel, eine Rouladennadel oder ein beliebiges anderes Teil aus hochgradig elektrisch leitfähigem Material in dem Gargutbehälter 2 vergisst, kann dies zu einem Kurzschluss zwischen den beiden PEF-Elektrode 4a bzw. 4b führen. Der Kurzschluss hängt von der zufälligen Lage dieses Fremdkörpers ab. Daher kann es sein, dass dieser Fremdkörper nicht bei einem zunächst nicht bei einem Prüfen auf Kurzschluss erkannt wird. Mithin kann der Kurschluss ggf. erst während der Zubereitung auftreten. Da typischerweise sehr hohe Spannungen und damit sehr hohe Ströme auftreten können, muss damit gerechnet werden, dass dieser Kurzschluss zu einer großen Geräuschentwicklung führt, Wasser W aus dem Gargutbehälter 2 spritzen lässt und/oder der Kurzschluss nicht hinreichend schnell genug erkannt wird und daher zur Beschädigung des PEF-Signalgenerators 5 führt. Weiterhin können anwendungstechnische Probleme auftreten:
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Bei der Zubereitung des Garguts G, speziell Wurst, z.B. Weißwurst, in dem Gargutbehälter 2 kann es sein, dass das Gargut G mit dem einen Ende eine Kontaktplatte berührt und mit dem anderen Ende eine der PEF-Elektrode 4a, 4b berührt. Wenn die Leitfähigkeit des Wassers W nicht der Leitfähigkeit des Garguts G entspricht (üblicherweise ist die Leitfähigkeit des Garguts G sehr viel höher als die Leitfähigkeit des Wassers W), stellt das Gargut G eine Art Kurzschluss zwischen den PEF-Elektroden 4a, 4b dar. Ein ähnlicher Effekt kann eintreten, wenn mehrere Gargutstücke, z.B. Würstchen, zwischen den PEF-Elektroden 4a, 4b eingepresst sind. Auch in diesem Fall stellen die Gargutstücke einen wesentlich geringeren Widerstand zwischen den PEF-Elektroden 4a, 4b dar als das Wasser W. All diesen „Gargutwiderständen“ ist eigen, dass sie in Bezug auf die Höhe ihres elektrischen Widerstandswertes praktisch nicht einschätzbar sind. Dies liegt daran, dass sich der Anpressdruck zwischen dem Gargut G und einer oder beiden der PEF-Elektroden 4a, 4b mit der Zeit ändern kann. Es hat sich gezeigt, dass es an den Kontaktstellen zu kleinen, lokal sehr ausgeprägten Maxima im Energieumsatz kommen kann. Dieser lokal ausgeprägte erhöhte Energieumsatz kann durch seine punktuelle Erwärmung die Qualität des Garguts G beeinträchtigen. Am günstigsten ist es für die Zubereitung von Gargut G, wenn sich dieses während eines PEF-Garvorgangs beabstandet zu den PEF-Elektroden 4a befindet, 4b, besonders vorteilhaft in der Mitte zwischen den PEF-Elektroden 4a, 4b. Durch die Abdeckung beider Kontaktplatten 4a, 4b durch die Siebe 6a, 6b kann nun - wie dargestellt - eine zwangsweise Beabstandung des Garguts G von den PEF-Elektroden 4a, 4b hergestellt werden, insbesondere zumindest ungefähr mittig zwischen den PEF-Elektroden 4a, 4b.
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2 zeigt eine Seitenansicht auf ein Sieb 6a, 6b gemäß einer ersten Variante 6a-1 bzw. 6b-1. 3 zeigt das Sieb 6a-1, 6b-1 in Frontalansicht. Das Sieb 6a-1, 6b-1 ist als eine im Querschnitt wie in 2 gezeigte plane Lochplatte ausgeführt, die ein planes metallisches Blech 7 aufweist, in das in einem regelmäßigen Muster Löcher 8, z.B. Rundlöcher, eingebracht sind. Solche Siebe 6a-1, 6b-1 sind besonders einfach herstellbar.
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3 zeigt eine Seitenansicht auf ein Sieb 6a, 6b gemäß einer zweiten Variante 6a-2 bzw. 6b-2. 4 zeigt einen Ausschnitt des Siebs 6a-2, 6b-2 in Frontalansicht. Das Sieb 6a-2, 6b-2 ist nun als ein Drahtgeflecht oder Gitter 9 ausgeführt, das ebenfalls in einem regelmäßigen Muster Löcher 10, aufweist. Solche Siebe 6a-2, 6b-2 weisen vorteilhafterweise einen besonders hohen Flächenanteil der Löcher 10 auf, z. B. von mehr als 50 % der Gesamtfläche, insbesondere von mehr als 70 %.
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Die Siebe 6a-2, 6b-2 können analog zu den Sieben 6a-1, 6b-1 eine im Querschnitt plane Form aufweisen. Jedoch kann es zur Herstellung einer höheren mechanischen Stabilität vorteilhaft sein, dass die Siebe 6a-2, 6b-2 eine ebene Grundform aufweisen, aber im Querschnitt dreidimensional geformt sind, was auch als erhabenes Lochmuster bezeichnet werden kann. Dies ist in 5 durch eine beispielhafte gezackte oder zick-zackförmige Form dargestellt.
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Die Siebe 6a-2, 6b-2 können alternativ aus einer Platte, insbesondere einem Blech, hergestellt werden und ggf., z.B. bei nicht planer Form, umgeformt sein.
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Die Siebe 6a-1, 6b-1, 6a-2, 6b-2 werden vorteilhafterweise so ausgeführt, dass der zur Leitfähigkeit von Strom verfügbare, durch die Löcher 8, erzeugte Querschnitt im Wasser W möglichst groß ist und trotzdem eine gute Stabilität der Siebe 6a-1, 6b-1, 6a-2, 6b-2 gewährleitstet ist.
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Der Abstand a der Siebe 6a-1, 6b-1, 6a-2, 6b-2 wird vorteilhafterweise vor oder nach Einlegen des Garguts G in den Gargutbehälter 2, aber noch vor Beginn eines PEF-Garvorgangs, verändert. Er kann aber auch noch während eines PEF-Garvorgangs angepasst werden.
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6 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine vereinfachte Skizze eines Gargutbehälters 11, der ähnlich zu dem Gargutbehälter 2 ausgebildet ist, aber keine Siebe 6a-1, 6b-1, 6a-2, 6b-2, sondern drei vertikal ausgerichtete Führungen 12 zu Einsatz einer jeweiligen Trennwand 13 (siehe 9) in paralleler Anordnung zu den äußeren PEF-Elektroden 4a, 4b aufweist. Der Gargutbehälter 11 kann z.B. anstelle des Gargutbehälters 2 in dem PEF-Gargerät 1 verwendet werden.
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Die Führungen 12 sind in den elektrisch nichtleitenden Seitenwänden des Gargutbehälters 11 eingebracht, welche die die PEF-Elektroden 4a, 4b aufweisenden Seitenwände voneinander beabstanden. Die Führungen 12 können z.B. als Paare sich gegenüberliegender Führungsnuten vorliegen. In der vorliegenden Figur sind nur die an einer rückwärtig eingezeichneten Seitenwand 14 angeordneten Führungsnuten eingezeichnet. Die dazu parallele vordere Seitenwand ist nicht eingezeichnet. In die Führungen 12 sind die Trennwände 13 von oben einsteckbar, z.B. durch einen Nutzer. Die Führungen 12 und die PEF-Elektroden 4a, 4b sind hier beispielhaft zueinander parallel und äquidistant beabstandet angeordnet.
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Wenn der Gargutbehälter 11 nur mit Wasser W gefüllt ist oder die elektrische Leitfähigkeit des Garguts G der elektrischen Leitfähigkeit des Wassers W entspricht, stellt sich in dem Gargutbehälter 11 eine über das gesamte Nutzvolumen zwischen den PEF-Elektroden 4a, 4b zumindest ungefähr eine homogene Stromdichte ein.
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In der täglichen Anwendung kann es vorkommen, dass verschiedene Arten von Gargütern G bzw. Lebensmitteln gleichzeitig zubereitet werden sollen. Dabei kann folgendes Problem auftreten:
- Es sei angenommen, dass in dem Gargutbehälter 11 befindliche Gargüter G sehr verschiedene Leitfähigkeiten aufweisen, z.B. wie hier beispielhaft anhand von Würstchenstücken WS und von kleinem Gemüse, z.B. Kartoffelwürfeln KW, gezeigt. Die Würstchenstücke WS haben einen vergleichsweise hohen Salzgehalt und weisen daher eine vergleichsweise hohe elektrische Leitfähigkeit auf. Kartoffelwürfeln KW andererseits weisen üblicherweise einen eher niedrigen Salzgehalt und daher eine vergleichsweise niedrige elektrische Leitfähigkeit auf. Die Kartoffelwürfel KW neigen im Wasser W dazu, zu Boden zu sinken und dort aufzuliegen. Die Würstchenstücke WS neigen auf Grund ihres Gehaltes an Fett dazu, im Wasser W nach oben zu treiben und dort aufzuschwimmen. Wenn sich diese beiden Lebensmittel WS, KW gleichzeitig in dem Wasser W des Gargutbehälters 11 befinden, trennen sie sich entsprechend. Dieses Verhalten ist für den PEF-Garprozess nachteilig, weil die Menge der Würstchenstücke WS aufgrund ihrer höheren Leitfähigkeit die Stromdichte in Gargutbehälters 11 verdichtet oder „an sich zieht“ und dadurch die Stromdichte in den Kartoffelwürfeln KW reduziert wird. Dies kann auch so ausgedrückt werden, dass die Menge der Kartoffelwürfel KW aufgrund ihrer geringeren Leitfähigkeit die Stromdichte dort reduziert oder „von sich wegdrückt“ und somit die Stromdichte in den Würstchenstücken WS erhöht. Damit wird der Energieumsatz in den Würstchenstücken WS erhöht und in den Kartoffelwürfeln K reduziert. Die Würstchenstücke WS werden folglich schneller erwärmt und gegart als die Kartoffelwürfel KW. Diese Ungleichmäßigkeit ist speisenimmanent und kann mit dem gezeigten Aufbau im Prinzip nicht beeinflusst werden. Dies wiederum verschlechtert das Garergebnis merklich und führt dazu, dass Gargut G mit sehr verschiedenen elektrischen Leitfähigkeiten (im Beispiel die Würstchenstücke WS und die Kartoffelwürfel KW) häufig nicht zur selben Zeit gemeinsam in einem Gargutbehälter 11 erwärmt bzw. gegart werden kann. Dies gilt besonders dann, wenn das Gargut G, welches einen nur reduzierten Energieeintrag erhält, einen besonders hohen Energieeintrag bräuchte, weil es im Zuge der Zubereitung nicht nur erwärmt, sondern auch besonders gegart werden muss. Dies hier trifft auf das Beispiel der Kartoffelwürfel KW zu, weil in die Kartoffelwürfel KW die Stärke verkleistern müssen, um in der Verdauung optimal verarbeitet werden zu können.
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Ein ähnliches Problem kann auftreten, wenn Gargut G mit langgestreckten Geometrien nachteilig ausgerichtet in dem Gargutbehälter 11 liegt:
- Eine beispielhafte „günstige“ Verteilung von ganzen Würstchen GW ist dazu in 7 anhand des Gargutbehälters 11 ohne Trennwände 13 dargestellt. Die Stromverteilung wird durch die Anwesenheit der Würstchen GW beeinflusst, aber aufgrund der mehr oder weniger gleichmäßigen (zueinander parallelen) Verteilung der Würstchen GW sind hier keine Probleme zu erwarten.
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Die Stromverteilung kann jedoch bereits merklich nachteilig beeinflusst werden, wenn, wie in 8 gezeigt, ein einzelnes ganzes Würstchen GW quer liegt. Dadurch entstehen Bereiche, in denen die durch die gestrichelten Pfeile angedeutete lokale Stromdichte und die lokale elektrische Feldstärke massiv abfallen, wie durch die gepunkteten Ovale angedeutet. Damit fällt lokal auch der Energieeintrag in die in diesem Bereich befindlichen Würstchen GW ab. Dieses Problem wird dann noch verschärft, wenn unterschiedliche Arten von Gargut G in das Wasser W eingelassen sind, die sich räumlich trennen.
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9 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht den Gargutbehälter 11 mit eingefülltem Gargut G in Form von ganzen Würstchen GW mit einer beispielhaft in die mittige Führung eingesetzten Trennwand 13. Mittels der Trennwand 13 wird das zur Unterbringung von Gargut G nutzbare Nutzvolumen NV des Gargutbehälters 11 in zwei Teil-Nutzvolumina NV1, NV2 auf beiden Seiten der Trennwand 13 unterteilt. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass insbesondere größere Gargüter G wie lange Würstchen GW in eine gleichmäßigere Verteilung gezwungen werden, da kein Platz mehr für deren freie Ausrichtung vorhanden ist.
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Die eingezeichnete Trennwand 13 ist vorliegend eine elektrisch leitfähige, großflächig geschlossene Trennwand, z.B. ein ungelochtes bzw. nur gering gelochtes Metallblech oder Metallplatte. Sie ist parallel zwischen den äußeren PEF-Elektroden 4a, 4b angeordnet und weist an beiden Seiten eine elektrisch leitfähige Fläche mit gleicher Grundform auf wie die jeweils gegenüberliegende PEF-Elektroden 4a bzw. 4b, insbesondere spiegelsymmetrisch.
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Diese Trennwand 13 weist den Vorteil auf, dass sie - auch bei kleinerem Gargut G - die Feldverteilung stabilisiert oder homogenisiert, wie durch die gestrichelten Pfeile angedeutet. Dies liegt daran, dass die Trennwand 13 aufgrund ihrer vergleichsweise sehr hohen elektrischen Leitfähigkeit eine Äquipotentialfläche für das elektrische Feld in dem Gargutbehälter 11 darstellt bzw. die Position dieser Äquipotentialfläche in dem Gargutbehälter 11 erzwingt. Innerhalb der Trennwand 13 fließen dabei hohe elektrische Ströme, welche ausgleichend wirken. Im vorliegenden Beispiel wird so zumindest das elektrische Feld an derjenigen Seite der Trennwand 13 homogenisiert, die dem „ungünstig“ liegenden Würstchen GW abgewandt ist, also in demjenigen Teil-Nutzvolumen NV2, in dem das „ungünstig“ liegende Würstchen GW nicht vorhanden ist.
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Die Aufteilung des Nutzvolumens NV in die beiden Teil-Nutzvolumina NV1, NV2 unter Verwendung der Trennwand 13 entspricht einer Reihenschaltung der beiden Teil-Nutzvolumina NV1, NV2. Für den PEF-Pulsgenerator 5 ist dies unerheblich, so dass der weitere Vorteil erreicht wird, dass der Betrieb des PEF-Pulsgenerators 5 nicht an das Vorhandensein der Trennwand 13 als solches angepasst zu werden braucht.
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Es ist jedoch auch möglich, elektrisch leitfähige oder nichtleitfähige Siebe 6a in die Führungen 12 einzusetzen, ggf. in Kombination Trennwänden 13.
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10 zeigt ein mit dem Gargutbehälter 11 ausgerüstetes PEF-Gargerät 15. Das PEF-Gargerät 15 unterscheidet sich von dem PEF-Gargerät 1 dadurch, dass (a) die Führungen 16 als die Trennwände 13 elektrisch kontaktierbare Führungen ausgebildet sind und (b) die Signalausgänge 5a und 5b des PEF-Signalgenerators 5 mit den PEF-Elektroden 4a, 4b und den Führungen 16 über eine Schaltmatrix 17 variabel verschaltbar ist. Die Führungen 16 sind somit dergestalt ausgebildet, dass sie bei eingesetzten Trennwänden 13 diese elektrisch kontaktieren, so dass an sie PEF-Signale PS anlegbar sind. Die Schaltmatrix 17 kann auch eine Komponente des PEF-Signalgenerators 5 sein.
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Die Schaltmatrix 17 kann z.B. mittels der Steuereinrichtung 18 ansteuerbar sein. Sie kann entsprechende Schalter, insbesondere elektronische Schalter wie IGBTs usw., aufweisen. Somit können die Trennwände 13 wahlweise als einfache Trennwände oder als innere PEF-Elektroden verwendet werden.
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In dem Gargutbehälter 11 sind nun in alle drei Führungen 16 Trennwände 13 eingesteckt, nämlich Trennwände 13a, 13b und 13c. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass in den dann vergleichsweise kleinen vier Teil-Nutzvolumina NV1, NV2, NV3 und NV4 größere Lebensmittel noch stärker zwangsweise in eine zum PEF-Garen günstige Lage gebracht werden. Zudem sind dann vorteilhafterweise auch mehr als zwei unterschiedliche Arten von Gargütern separat PEF-behandelbar (garbar, erwärmbar usw.). Die einzelnen Teil-Nutzvolumina NV1, NV2, NV3 und NV4 können dann, wenn sie verschiedene Arten von Gargüter G enthalten, verschiedene Impedanzen aufweisen. Dies gilt auch dann, wenn sie gleiche Abmessungen aufweisen.
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Beispielsweise kann die Schaltmatrix 17 mittels der Steuereinrichtung 18 so eingerichtet oder angesteuert werden, dass
- 1) in einer ersten Schaltanordnung ein erster Signalausgang 5a des PEF-Signalgenerators 5 mit z.B. der ersten äußeren PEF-Elektrode 4a verbunden ist und ein zweiter Signalausgang 5b des PEF-Signalgenerators 5 mit der zweiten äußeren PEF-Elektrode 4b verbunden ist. Die Trennwände 13a bis 13c dienen dann wie die Trennwand 13 aus 9 als einfache Trennwände (und nicht als PEF-Elektroden), welche eine Äquipotentialfläche darstellen und den Nutzbereich NV des Gargutbehälters 11 in vier Teil-Nutzvolumina NV1, NV2, NV3 und NV4 unterteilen. Dies entspricht bei mit Wasser W gefülltem Gargutbehälter 11 einer Reihenschaltung der Teil-Nutzvolumina NV1 bis NV4. So wird der Vorteil erreicht, dass Feldverzerrungen in dem Gargutbehälter 11 besonders effektiv verringerbar sind.
- 2) in einer zweiten Schaltungsanordnung die PEF-Elektroden 4a, 4b und die Trennwände 13a bis 13c abwechselnd mit dem ersten Signalausgang 5a und den zweiten Signalausgang 5b verbunden sind. Dies entspricht einer Parallelschaltung der Teil-Nutzvolumina NV1 bis NV4. Dies kann dadurch umgesetzt sein, dass die erste PEF-Elektrode 4a, die mittlere Trennwand 13b und die zweite PEF-Elektrode 4b an den ersten Signalausgang 5a angeschlossen sind, während die beiden äußeren Trennwände 13a und 13c an den zweiten Signalausgang 5b angeschlossen sind, oder umgekehrt.
- 3) in einer dritten Schaltungsanordnung die erste PEF-Elektrode 4a an die mittlere Trennwand 13b angeschlossen ist, während die beiden PEF-Elektroden 4a, 4b an den zweiten Signalausgang 5b angeschlossen sind, oder umgekehrt. Die Trennwände 13b und 13c sind nicht an den Signalgenerator 5 angeschlossen. So ergibt sich eine Reihenschaltung der kombinierten Teil-Nutzvolumina NV1 und NV2 bzw. NV3 und NV4, wobei die beiden Reihenschaltungen dann parallel miteinander verschaltet sind.
- 4) in einer vierten Schaltungsanordnung die erste PEF-Elektrode 4a mit der linken Trennwand 13a verbunden ist, während die beiden PEF-Elektroden 4a, 4b an den zweiten Signalausgang 5b angeschlossen sind, oder umgekehrt. Die Trennwände 13b und 13c sind nicht an den Signalgenerator 5 angeschlossen. So ergibt sich eine Reihenschaltung der kombinierten Teil-Nutzvolumina NV2, NV3 und NV4, welche parallel mit dem Nutzvolumen NV1 verschaltet sind.
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Es sind jedoch auch grundsätzlich beliebige andere Schaltanordnungen möglich. So wird der Vorteil erreicht, dass die Gesamtimpedanz, welche von dem PEF-Signalgenerator 5 mit Energie versorgt werden muss, an einen Wert angepasst werden kann, welcher für den PEF-Signalgenerator 5 besonders günstig ist.
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Die Kontaktierung der äußeren PEF-Elektroden 4a, 4b und der Trennwände 12b und 12c mit dem PEF-Signalgenerator 5 kann in einer Weiterbildung während eines Kochvorganges geändert werden, z.B. in Abhängigkeit von einer gemessenen Gesamtimpedanz.
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Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
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So können die beschriebenen Ausführungsbeispiele, falls möglich, auch miteinander kombiniert werden. Umfasst ist dann beispielsweise auch ein PEF-Gargerät, das sowohl mindestens ein verschiebliches Sieb als auch mindestens eine Führung zum Einsatz mindestens einer Trennwand aufweist.
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Allgemein kann unter „ein“, „eine“ usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von „mindestens ein“ oder „ein oder mehrere“ usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck „genau ein“ usw.
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Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- PEF-Gargerät
- 2
- Gargutbehälter
- 3
- Wandung des Gargutbehälters
- 4a
- Erste äußere PEF-Elektrode
- 4b
- Zweite äußere PEF-Elektrode
- 5
- PEF-Signalgenerator
- 5a
- Erster Signalausgang des PEF-Signalgenerators
- 5b
- Zweiter Signalausgang des PEF-Signalgenerators
- 6a
- Erstes Sieb
- 6b
- Zweites Sieb
- 6a-1
- Sieb
- 6a-2
- Sieb
- 6b-1
- Sieb
- 6b-2
- Sieb
- 7
- Blech
- 8
- Loch
- 9
- Drahtgeflecht / Gitter
- 10
- Loch
- 11
- Gargutbehälter
- 12
- Führung
- 12a
- Führung
- 12b
- Führung
- 12c
- Führung
- 13
- Trennwand
- 13a-13c
- Trennwände
- 14
- Seitenwand
- 15
- PEF-Gargerät
- 16
- Führung
- 17
- Schaltmatrix
- 18
- Steuereinrichtung
- a
- Abstand
- G
- Gargut
- GW
- Ganzes Würstchen
- KW
- Kartoffelwürfel
- NV
- Nutzvolumen
- NV1-NV4
- Teil-Nutzvolumen
- PS
- PEF-Signal
- W
- Wasser
- WS
- Würstchenstück
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2016/0150905 A1 [0003]
- EP 3503678 A1 [0006, 0019]
- DE 102010028780 A1 [0007]
