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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Garen eines Krustenbratens in einem Garraum eines Gargeräts.
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Gargeräte des Typs, die das erfindungsgemäße Verfahren durchführen, kommen insbesondere in Großküchen, Restaurants und der Systemgastronomie zum Einsatz und sind dazu ausgebildet, Lebensmittel durch eine Vielzahl unterschiedlicher Verfahren zu garen, beispielsweise durch Backen, Braten, Grillen, Dämpfen, Dünsten und Blanchieren. Dabei unterscheiden sich die verschiedenen Garverfahren durch unterschiedliche Garraumatmosphären, also insbesondere durch verschiedene Temperaturen und Feuchten der Atmosphäre des Garraums. Für die perfekte Zubereitung eines Lebensmittels ist oftmals die genaue Abfolge der Garverfahren entscheidend.
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Um bei einem Fleischstück mit einer Schwarte (im Folgenden als Bratenstück bezeichnet) eine soufflierte und im Biss weiche Kruste zu erzielen, ist es bekannt, das Bratenstück zunächst zu dämpfen, dann die Schwarte einzuschneiden und anschließend das Bratenstück bei einer niedrigen Temperatur und einer trockenen Atmosphäre über einen längeren Zeitraum im Gargerät zu garen. Vor dem Servieren wird an dem Bratenstück durch eine hohe Temperatur ein gewünschter Bräunungsgrad der Schwarte erzeugt und auf diese Weise die Kruste des Bratenstücks erzielt.
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Bei dieser Zubereitungsart wird die soufflierte Kruste durch eine entsprechende Verweilzeit des Bratenstücks im Gargerät erzeugt.
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Dabei ist das Bratenstück beispielsweise ein Schweinebauch oder eine Schweinehaxe.
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Ein solcher Krustenbraten, also ein Bratenstück mit einer ausgebildeten Kruste, kann auch innerhalb einer kürzeren Garzeit hergestellt werden, beispielsweise innerhalb einer Garzeit von unter zwei Stunden.
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Bei diesen kurzen Garzeiten stellt die Ausbildung einer soufflierten und im Biss weichen Kruste eine besondere Herausforderung dar.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Krustenbildung eines Bratenstücks bei kurzen Garzeiten zu verbessern.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum Garen eines Krustenbratens in einem Garraum eines Gargeräts. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- - Dämpfen eines Bratenstücks in einer ersten Garphase,
- - Garen des Bratenstücks in einer zweiten Garphase, wobei die Feuchtigkeit der Garraumatmosphäre im Garraum in der zweiten Garphase geringer ist als in der ersten Garphase und wobei hochfrequente elektromagnetische Strahlung in den Garraum eingebracht wird, und
- - Garen des Bratenstücks in einer dritten Garphase, wobei die Temperatur der Garraumatmosphäre in der dritten Garphase höher liegt als in der zweiten Garphase, so dass es zur Krustenbildung kommt.
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Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, das Bratenstück und insbesondere die Schwarte des Bratenstücks durch die Verwendung von hochfrequenter elektromagnetischer in der Garphase nach dem Dämpfen des Bratenstücks zu trocknen. Die elektromagnetische Strahlung wird vor allem in Wasser absorbiert, sodass durch die elektromagnetische Strahlung die Trocknung der Schwarte beschleunigt und damit die Krustenbildung verbessert wird. Auf diese Weise wird auch in Garzeiten von unter zwei Stunden eine gute Krustenbildung erreicht. Zusätzlich wird durch das Verfahren bei größeren Bratenstücken die Garzeit reduziert, da die Bratenstücke schneller durchwärmt werden können.
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Unter hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung werden hier elektromagnetische Wellen mit einer Frequenz von mehr als einem Gigahertz verstanden.
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Beispielsweise weist die elektromagnetische Strahlung eine Frequenz zwischen 800 MHz und 300 GHz auf, insbesondere zwischen 900 MHz und 10 GHz, besonders bevorzugt zwischen 1 GHz und 10 GHz. Diese elektromagnetische Strahlung ist auch als Mikrowellenstrahlung bekannt.
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Ein Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die elektromagnetische Strahlung nur in der zweiten Garphase eingebracht wird. Es hat sich herausgestellt, dass die zweite Garphase für die Krustenbildung entscheidend ist. In der zweiten Garphase ist die Schwarte durch das Dämpfen in der ersten Garphase gequollen und das Bratenstück feucht. Die gequollene Schwarte und die feuchte Oberfläche des Lebensmittels absorbieren die elektromagnetische Strahlung gut und das dort befindliche Wasser wird schnell über den Siedepunkt erwärmt und entsprechend verdampft. Auf diese Weise wird die Schwarte abgetrocknet und für die Krustenbildung in der dritten Garphase ideal vorbereitet.
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Die Leistung der elektromagnetischen Strahlung kann an die Beschickung des Gargeräts angepasst sein.
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Mit anderen Worten ist die elektromagnetische Strahlung an die Anzahl an Bratenstücken innerhalb des Garraums und/oder an das Gewicht des Bratenstücks angepasst. Auf diese Weise wird auch bei unterschiedlichen Bratenstücken eine gute Krustenbildung erreicht.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Leistung der elektromagnetischen Strahlung je Kilogramm Bratenstück zumindest 100 W/kg und höchstens 300 W/kg. Bei diesen Werten zeigt sich in der Praxis eine besonders gute Krustenbildung.
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Beispielsweise beträgt die Leistung der elektromagnetischen Strahlung bei der Beschickung des Gargeräts mit einem Bratenstück, das ein Gewicht von 4 kg aufweist, zwischen 400 W und 1.200 W. Entsprechend beträgt die Leistung bei der Beschickung des Gargeräts mit zwei oder drei Bratenstücken (Gewicht jeweils 4 kg) zwischen 800 W und 2.400 W bzw. zwischen 1.200 W und 3.600 W.
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Die auf das Bratenstück einwirkende elektromagnetische Strahlung kann gepulst sein. Auf diese Weise können am Bratenstück zwischen den Pulsen der elektromagnetischen Strahlung lokale Ausgleichsprozesse stattfinden, wodurch die gleichmäßige Trocknung der Schwarte verbessert wird.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Zeitdauer eines Pulses zwischen 30 Sekunden und 180 Sekunden und der zeitliche Abstand zwischen zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Pulses zwischen 30 Sekunden und 180 Sekunden. Auf diese Weise werden den lokalen Ausgleichsprozessen an und innerhalb der Schwarte genügend Zeit eingeräumt.
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Es ist denkbar, dass die Zeitdauer eines Pulses dem zeitlichen Abstand zwischen zwei benachbarten Pulsen entspricht. Ein Verhältnis von 1:1 der zeitlichen Dauer eines Pulses zum zeitlichen Abstand zwischen benachbarten Pulsen hat sich in der Praxis als vorteilhaft herausgestellt.
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Um eine besonders gute Krustenbildung zu ermöglichen, kann die Energieeinbringung je Bratenstück zwischen 100 kJ/kg und 200 kJ/kg betragen, insbesondere zwischen 150 kJ/kg und 175 kJ/kg.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Gesamtzeitdauer des Garprozesses zwischen 60 und 80 Minuten. Somit können mittels des beschriebenen Verfahrens in vergleichsweise kurzer Zeit Krustenbraten gegart werden.
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Beispielsweise beträgt die Zeitdauer der ersten und der dritten Garphase zwischen 5 Minuten und 15 Minuten und die Zeitdauer der zweiten Garphase zwischen 30 Min und 70 Minuten.
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Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass die Feuchtigkeit der Garraumatmosphäre in der zweiten Garphase um 60 % bis 95 % gegenüber der ersten Garphase reduziert wird. Auf diese Weise wird die Abtrocknung des Bratenstücks in der zweiten Garphase durch die Garraumatmosphäre unterstützt.
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Beispielsweise wird die Feuchtigkeit der Garraumatmosphäre in der zweiten Garphase um 80 % bis 90 % verringert.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Temperatur, gemessen in °C, der Garraumatmosphäre in der dritten Garphase gegenüber der Temperatur, gemessen in °C, der Garraumatmosphäre in der zweiten Garphase um 40% bis 80% erhöht. Auf diese Weise wird eine gute Krustenbildung in der dritten Garphase erreicht.
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Beispielsweise wird die Temperatur der Garraumatmosphäre in der dritten Garphase um 55% bis 65% erhöht.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen, auf die im Folgenden Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- - 1 eine schematische Darstellung eines Gargeräts mit einem Garraum,
- - 2 eine Temperaturkennlinie der Garraumatmosphäre des Garraums der 1 während eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
- - 3 eine Feuchtigkeitskennlinie der Garraumatmosphäre des Garraums der 1 während des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- - 4 eine Leistungskennlinie der in den Garraum der 1 eingebrachten elektromagnetischen Strahlung während des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- - 5 eine Detailansicht der Details A der 4, und
- - 6 eine weitere Ausgestaltung des Details A der 5.
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1 zeigt ein Gargerät 10, das einen Garraum 12 und eine Mikrowellenvorrichtung 14 umfasst. In dem Garraum 12 sind Einschübe 16 ausgebildet, über die Lebensmittel im Garraum 12 angeordnet werden können.
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In der 1 ist beispielhaft ein Bratenstück 18 im mittleren Einschub 16 angeordnet.
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Die Mikrowellenvorrichtung 14 umfasst in der Ausgestaltung der 1 ein Magnetron, das eine maximale Leistung von 2.000 W erzeugen kann.
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Im Allgemeinen ist es auch denkbar, dass die Mikrowellenvorrichtung 14 mehr als ein Magnetron aufweist, beispielsweise zwei Magnetrons, die jeweils 1.000 W oder 2.000 W Leistung aufweisen.
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Die Mikrowellenvorrichtung 14 ist dazu ausgebildet, hochfrequente elektromagnetische Strahlung 20 in den Garraum 12 einzustrahlen. Dabei wirkt die elektromagnetische Strahlung 20 auf das Bratenstück 18 ein und das Bratenstück 18 wird unter der Verwendung der elektromagnetische Strahlung 20 zubereitet.
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Die Behandlung des Bratenstücks 18 mit der elektromagnetischer Strahlung 20 ist dabei nur eine von vielen Möglichkeiten, mit denen das Gargerät 10 Lebensmittel garen kann.
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Mit anderen Worten ist das Gargerät 10 dazu ausgebildet, viele verschiedene Garverfahren auszuführen.
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Hierfür weist das Gargerät 10 üblicherweise noch weitere Vorrichtungen und Sensoren auf, über welche die in dem Garraum 12 befindliche Garraumatmosphäre verändert und gemessen werden kann. Diese weiteren Vorrichtungen und Sensoren sind in der 1 nicht dargestellt.
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Bei den weiteren Vorrichtungen handelt es sich zum Beispiel um eine Dampferzeugungsvorrichtung, einen Lüfter und eine Heizvorrichtung. Dabei wird über die Dampferzeugungsvorrichtung und den Lüfter die Feuchtigkeit der Garraumatmosphäre eingestellt und über die Heizvorrichtung die Temperatur der Garraumatmosphäre.
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Zusätzlich kann über die Sensoren die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit der Garraumatmosphäre gemessen werden.
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Des Weiteren weist das Gargerät 10 im Allgemeinen einen Regler auf, der anhand eines ausgewählten Garprogramms und den Daten der Sensoren die Vorrichtungen des Gargeräts 10 derart regelt, dass eine bestimmte Garraumatmosphäre ausgebildet wird und die in dem Garraum 12 befindlichen Lebensmittel, also das Bratenstück 18, entsprechend den Vorgaben zubereitet werden.
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Anhand der 2 bis 4 wird im Folgenden ein Verfahren zum Garen eines Krustenbratens aus dem Bratenstück 18 in dem Gargerät 10 erläutert. Dabei zeigen die 2 bis 4 Kennlinien der Temperatur T der Garraumatmosphäre (2), der Feuchtigkeit F der Garraumatmosphäre (3) und der über die Mikrowellenvorrichtung 14 eingestrahlte Leistung P der elektromagnetischen Strahlung 20 (4) als Funktion der Zeit t über den gesamten Garprozess hinweg.
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Der Garprozess zur Zubereitung des Krustenbratens umfasst drei Garphasen 22, 24, 26, nämlich eine erste Garphase 22, eine zweite Garphase 24 und eine dritte Garphase 26. Dabei weist die erste Garphase 22 eine Zeitdauer t1, die zweite Garphase 24 eine Zeitdauer t2 und die dritte Garphase 26 eine Zeitdauer t3 auf. In den 2 bis 4 sind die Garphasen 22, 24, 26 durch vertikale, gestrichelte Linien getrennt.
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Zeitlich zwischen der ersten Garphase 22 und der zweiten Garphase 24 ist zusätzlich noch eine Vorbereitungsphase 28 und eine Kalibrierphase 30 angeordnet. Die Vorbereitungsphase 28 und die Kalibrierphase 30 weisen eine gemeinsame Zeitdauer t4 auf, beispielsweise beträgt die Zeitdauer t4 zwischen 3 Minuten und 10 Minuten.
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In der ersten Garphase 22 wird das Bratenstück 18 über einen Zeitraum t1 gedämpft. Die Garraumatmosphäre des Garraums 12 weist in der ersten Garphase 22 eine mittlere Temperatur T1 (2) und eine hohe Feuchtigkeit F1 (3) auf.
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Beispielsweise beträgt die Zeitdauer t1 zwischen 5 Minuten und 15 Minuten und die Temperatur T1 der Garraumatmosphäre liegt in der ersten Garphase zwischen 50°C und 150°C.
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Durch das Dämpfen des Bratenstücks 18 quillt die Schwarte des Bratenstücks 18 auf.
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An die erste Garphase 22 schließt zeitlich unmittelbar die Vorbereitungsphase 28 an, in der die gequollene Schwarte des Bratenstücks 18 eingeschnitten und das Bratenstück 18 für die weitere Zubereitung vorbereitet wird.
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Beispielsweise wird das Bratenstück 18 in der Vorbereitungsphase 28 nochmals gewürzt und ein Fleischthermometer in das Bratenstück 18 gesteckt. Dabei wird das Fleischthermometer über eine entsprechende Schnittstelle mit dem Gargerät 10 verbunden.
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In einer zeitlich an die Vorbereitungsphase 28 anschließende Kalibrierphase 30 erkennt der Regler des Gargeräts 10 das eingeführte Fleischthermometer und bestimmt mittels des Fleischthermometers die Kerntemperatur des Bratenstücks 18.
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An die Kalibrierphase 30 schließt die zweite Garphase 24 an, in der das Bratenstück 18 bei einer mittleren Temperatur T2 und einer niedrigen Feuchtigkeit F2 im Garraum 12 gegart wird.
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Gegenüber der ersten Garphase 22 ist die Temperatur T2 der Garraumatmosphäre in der zweiten Garphase 24 nur geringfügig erhöht. Hingegen wurde die Feuchtigkeit F2 der Garraumatmosphäre in der zweiten Garphase 24 um 80 % bis 90 % gegenüber der Feuchtigkeit F1 in der ersten Garphase 22 verringert.
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Im Allgemeinen ist es auch denkbar, dass die Feuchtigkeit F2 in der zweiten Garphase 24 um einen Wert zwischen 60 % und 95 % verringert wird.
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Mit anderen Worten wird das Bratenstück 18 in der zweiten Garphase 24 bei einer warmen und trockenen Garraumatmosphäre gegart.
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Zusätzlich erzeugt die Mikrowellenvorrichtung 14 die elektromagnetische Strahlung 20, die auf den Bratenstück 18 einwirkt.
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Dabei ist die elektromagnetische Strahlung 20, wie in 4 gezeigt, gepulst. Es gibt also Phasen 32, in denen die elektromagnetische Strahlung 20 auf das Bratenstück 18 einwirkt, und Phasen 34, in denen keine elektromagnetische Strahlung 20 auf das Bratenstück 18 einwirkt.
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Mit anderen Worten erzeugt die Mikrowellenvorrichtung 14 die elektromagnetische Strahlung 20 über einen Puls 36, der eine Zeitdauer tEIN aufweist, anschließend für eine Zeitdauer tAUS keine elektromagnetische Strahlung in den Garraum 12 eingestrahlt (siehe 5). Dieses Muster wiederholt sich über die gesamte Zeitdauer t2 der zweiten Garphase 24.
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In der Ausgestaltung der 4 und 5 beträgt die Zeitdauer der Phasen 32, also die Zeitdauer tEIN, und die Zeitdauer der Phasen 34, also die Zeitdauer tAUS, jeweils 60 Sekunden.
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Die Phasen 32 und 34 sind also zeitlich gesehen gleich lang.
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Im Allgemeinen beträgt die Zeitdauer der Phasen 32, 34 jeweils zwischen 30 Sekunden und 180 Sekunden. Dabei ist auch eine zeitlich asymmetrische Ausbildung der Phasen 32, 34 denkbar.
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Die Leistung der von der Mikrowellenvorrichtung 14 eingebrachten elektromagnetische Strahlung 20 ist von der jeweiligen Beschickung des Garraums 12 abhängig.
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In der gezeigten Ausgestaltung ist ein Bratenstück 18 mit einem Gesamtgewicht von 4 kg im Garraum 12 angeordnet. Auf dieses Bratenstück 18 wirkt 30% der Maximalleistung der Mikrowellenvorrichtung 14 ein, also 600 W oder 150 Watt pro Kilogramm Bratenstück (W/kg).
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Für den Fall, dass ein schwereres oder leichteres Bratenstück 18 verwendet werden würde, so würde die Leistung der von der Mikrowellenvorrichtung 14 eingestrahlten elektromagnetischen Strahlung 20 entsprechend angepasst werden.
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Bei einem Bratenstück 18 mit einem Gewicht von 2 kg würde die Mikrowellenvorrichtung 14 beispielsweise eine Leistung von 300 W in den Garraum einstrahlen und bei einem Bratenstück 18 mit einem Gewicht von 6 kg eine Leistung von 900 W.
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Beispielsweise wird das Gewicht des Bratenstücks 18 über ein entsprechendes Display am Gargerät 10 eingegeben und in einem internen Speicher gespeichert. Der Regler des Gargeräts greift dann auf das gespeicherte Gewicht zu und bestimmt anhand des gespeicherten Gewichts die einzustrahlende Leistung der elektromagnetischen Strahlung 20.
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Alternativ oder zusätzlich kann jedem Einschub 16 auch ein entsprechender Gewichtssensor zugeordnet sein, über den das Gewicht des Bratenstücks 18 bestimmt wird.
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Die obigen Ausführungen gelten analog, falls ein zweites Bratenstück 18 in einem weiteren Einschub 16 des Garraums angeordnet werden würde. In dem Fall von zwei Bratenstücken 18, die jeweils 4 kg wiegen, würde beispielsweise die elektromagnetische Strahlung 20 mit einer Leistung von 1.200 W in den Garraum 12 eingestrahlt werden.
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Im Allgemeinen ist es vorgesehen, dass die Leistung der elektromagnetischen Strahlung 20 zwischen 100 W/kg und 300 W/kg, insbesondere zwischen 150 W/kg und 250 W/kg beträgt.
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In der gezeigten Ausgestaltung des Verfahrens wird die elektromagnetische Strahlung 20 über die gesamte Zeitdauer t2 der zweiten Garphase 24 gepulst in den Garraum 12 eingestrahlt.
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Multipliziert man die die Gesamtzeitdauer der Phasen 32 mit der eingebrachten Leistung der elektromagnetischen Strahlung 20, so erhält man die Gesamtenergieeinbringung in den Garraum.
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In der Ausgestaltung der 1 beträgt die Energieeinbringung beispielsweise zwischen 600 kJ und 700 kJ, also zwischen 150 kJ/kg und 175 kJ/kg.
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Durch die Einstrahlung der elektromagnetischen Strahlung 20 wird das Abtrocknen der Schwarte des Bratenstücks 18 in der zweiten Garphase 24 beschleunigt.
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Die elektromagnetische Strahlung 20 wird dabei vor allem in Wasser absorbiert und führt dementsprechend zu einem Verdampfen des in dem Bratenstück 18 eingelagerten Wassers.
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Dadurch, dass nur eine bestimmte Energie durch die elektromagnetische Strahlung 20 in das Bratenstück 18 eingebracht wird, wird das Bratenstück 18 an der Oberfläche getrocknet, ohne dabei zu viel Feuchtigkeit aus dem Inneren zu verlieren.
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Auf diese Weise wird das Bratenstück 18 ideal auf die Krustenbildung in der dritten Garphase 26 vorbereitet und die zweite Garphase 24 kann gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Garverfahren deutlich kürzer ausfallen.
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Beispielsweise beträgt die Zeitdauer t2 der zweiten Garphase 24 zwischen 30 Minuten und 60 Minuten, insbesondere zwischen 40 Minuten und 50 Minuten.
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Die Temperatur T3 der dritten Garphase 26 ist gegenüber der Temperatur T1 der ersten Garphase 24 und der Temperatur T2 der zweiten Garphase deutlich erhöht.
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Beispielsweise ist die Temperatur T3 um 40% bis 80%, insbesondere um 55% bis 65% gegenüber den Temperaturen T2, T3 der ersten und zweiten Garphase 24, 26 erhöht.
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In der dritten Garphase findet die Krustenbildung am Bratenstück 18 statt. Dabei sinkt die Temperatur der Garraumatmosphäre zum Ende der dritten Garphase 26 wieder auf den Wert der Temperatur T2 in der zweiten Garphase ab.
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Die gesamte Dauer der Zubereitung des Krustenbratens, also die Summe der Zeitdauern t1 bis t4 beträgt in der gezeigten Ausgestaltung zwischen 60 Minuten und 80 Minuten.
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Durch das beschriebene Verfahren wird also die Krustenbildung eines Bratenstücks bei kurzen Garzeiten, also Garzeiten von weniger als zwei Stunden verbessert.
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Anhand der 6 wird im Folgenden eine Ausgestaltung der Einstrahlung der elektromagnetischen Strahlung 20 für den Fall gezeigt, dass die Mikrowellenvorrichtung 14 nur elektromagnetische Strahlung 20 mit der vollen Leistung in den Garraum 12 einkoppeln kann.
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In diesem Fall wird die Technik der Pulsdauermodulation angewandt, um einen mittleren Puls 38 (6) zu erzeugen, der dem Puls 36 (5) ohne Pulsdauermodulation entspricht.
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Die Mikrowellenvorrichtung 14 erzeugt also Einzelpulse 40, die zeitlich derart voneinander beabstandet sind, dass die mittlere Leistung des Einzelpulse 40 den gewünschten 30 % der maximalen Leistung entspricht.
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Beispielsweise beträgt die Zeitdauer der Einzelpulse 40 jeweils 30 Millisekunden und der zeitliche Abstand zwischen den Einzelpulsen 40 jeweils 70 Millisekunden. Über einen Zeitraum von 100 Millisekunden wird also eine mittlere Leistung von 30 % der maximalen Leistung erzeugt.
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Im Allgemeinen sind auch Mischformen denkbar. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Mikrowellenvorrichtung 14 nur Leistungen zwischen 50 % und 100 % der maximalen Leistung direkt erzeugen kann und Leistungen kleiner als 50 % der maximalen Leistung werden dann über die Pulsdauermodulation erzeugt.
