DE112019001834T5

DE112019001834T5 - System zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten und Verfahren zum Herstellen des Systems

Info

Publication number: DE112019001834T5
Application number: DE112019001834.5T
Authority: DE
Inventors: Robert E. Hanson
Original assignee: Sugar Creek Packing Co
Current assignee: Sugar Creek Packing Co
Priority date: 2018-04-09
Filing date: 2019-04-08
Publication date: 2021-02-18
Also published as: CA3095773A1; WO2019199652A1; US10834932B2; US20190307139A1

Abstract

Ein System zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten umfasst ein Surrogat, das auf eine Gegenwart von Rauch in Luft, die das Surrogat und die Lebensmittelprodukte umgibt, reagiert; wobei das Surrogat dazu konfiguriert ist, einen Zustand nach einem Aussetzen an den Rauch für eine Zeit, die ausreichend ist, um eine vorgegebene Menge an Rauchabsorption durch ein ausgewähltes Lebensmittelprodukt zu bewirken, auf einen vorausgewählten Grad zu ändern. Ein Verfahren zum Herstellen des Systems zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten umfasst das Platzieren des Surrogats in Luft, die das Surrogat umgibt, in einer Räucherkammer, in der die Lebensmittelprodukte geräuchert werden sollen, das Konfigurieren des Surrogats, um einen Zustand nach einem Aussetzen an den Rauch für eine Zeit, die ausreichend ist, um eine vorgegebene Menge an Rauchabsorption durch die Lebensmittelprodukte zu bewirken, zu ändern; und Messen der Zustandsänderung des Surrogats.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft Systeme und Prozesse zur Lebensmittelzubereitung und insbesondere Systeme und Prozesse zum Verleihen eines Raucharomas an Lebensmittelprodukte.
HINTERGRUND
Ein Ziel herkömmlicher Lebensmittelzubereitungssysteme und - prozesse ist es, ein Lebensmittelprodukt von gleichbleibend hoher Qualität in einer minimalen Zubereitungszeit zu produzieren. Solche Systeme und Prozesse müssen qualitativ hochwertige Lebensmittelprodukte produzieren, deren Geschmack, Textur und Aussehen gleichbleibend in einen gewünschten Bereich fällt, wobei der Ausschuss minimiert wird. Das Erreichen einer solchen Beständigkeit bei der kommerziellen Lebensmittelproduktzubereitung ist beim Räuchern von Lebensmittelprodukten besonders schwierig. Dies ist besonders schwierig beim Räuchern von tierischem Eiweiß, da die Rauchabsorptionsrate je nach Art und Teilstück des tierischen Eiweißes variiert.
Bei den meisten Räucherprozessen wird das zu räuchernde Lebensmittelprodukt in einer umschlossenen Kammer, einer so genannten Räucherkammer, platziert. Das Lebensmittelprodukt kann in der Räucherkammer auf Gestellen oder Aufhängern platziert werden oder auf einem Förderband durch die Räucherkammer laufen. Die Luft in der Räucherkammer wird mit Rauch aus einem Raucherzeuger beschickt. Der Raucherzeuger kann Rauch durch Verschwelen oder Verbrennen von Holz, das aus Hickory, Mesquite, Kirsche, Buchenholz, Pekannussholz, Apfelholz und Eiche ausgewählt sein kann.
Der Raucherzeuger kann sich außerhalb der Räucherkammer befinden; in diesem Fall wird der erzeugte Rauch durch ein Rohr in die Räucherkammer geblasen. Bei anderen Ausgestaltungen kann der Raucherzeuger in der Räucherkammer integriert sein. Die meisten Räucherkammern weisen auch eine Auslassöffnung auf, die zusammen mit dem Raucherzeuger angetrieben und betrieben werden kann, um die Rauchdichte in der Luft innerhalb der Räucherkammer zu regeln. Räucherkammern können auch ein geregeltes Heizsystem aufweisen, um die Temperatur innerhalb der Räucherkammer in einem gewünschten Bereich aufrechtzuerhalten, sowie einen Luftbefeuchter, um die Luftfeuchtigkeit zu regeln.
Faktoren, einschließlich Rauchdichte, Temperatur, Verweilzeit des Lebensmittelprodukts innerhalb der Räucherkammer, die Art des Lebensmittelprodukts, das geräuchert wird, und das gewünschte Niveau an Rauchabsorption müssen gesteuert werden, um das gewünschte Niveau an Raucharoma in dem Lebensmittelprodukt zu produzieren. Typischerweise werden diese Faktoren von einem erfahrenen Bediener gesteuert, der sich auf seine Sachkenntnis beim Einstellen dieser Betriebsparameter der Räucherkammer verlässt. Ein solches subjektives Einstellen und Steuern kann zu uneinheitlichen Niveaus von Raucharoma, das durch die Lebensmittelprodukte absorbiert wird, zwischen Chargen oder Durchgängen und zwischen Lebensmittelprodukträucherkammereinrichtungen führen.
Es wurden Versuche unternommen, einen Räucherkammerbetrieb, der objektive Messtechniken benutzt, bereitzustellen. In einem Beispiel werden Proberäucherprodukte vermahlen, um einen Brei herzustellen, und ihr pH-Wert wird gemessen, um zu bestimmen, ob ein gewünschtes Niveau an Rauch durch das geräucherte Lebensmittelprodukt absorbiert wird. Da Rauch säurehaltig ist, gibt ein Anstieg des pH-Werts eines Lebensmittelprodukts eine absorbierte Rauchmenge an. Ein Nachteil eines solchen Verfahrens ist, dass es die kontinuierliche Zerstörung des ausgewählten Lebensmittelprodukts, das gerade geräuchert wird, erfordert, um das Fortschreiten der Rauchabsorption zu überwachen und zu bestimmen, wann eine gewünschte Menge an Rauchabsorption durch das Lebensmittelprodukt stattgefunden hat. Diese zerstörende Testung schafft Lebensmittelproduktabfall, der zu den Produktionskosten des Räucherbetriebs beiträgt. Wenn ferner das getestete Lebensmittelprodukt darauf hinweist, dass von einer Charge oder in einem Durchgang zu viel Rauch absorbiert wurde, muss das verbleibende Lebensmittelprodukt des Durchgangs zu einem zweitklassigen Produkt degradiert oder als Abfall aussortiert werden.
Dementsprechend besteht ein Bedarf an einem System und einem Verfahren zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten, das keine zerstörende Testung der Lebensmittelprodukte erfordert und das sich auf objektive Messungen stützt, um die Beständigkeit zu fördern. Es besteht auch Bedarf an einem System und einem Verfahren zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten, das während des Räucherbetriebs in Echtzeit arbeitet und überwacht werden kann, wodurch die Zeit, die erforderlich ist, um eine gewünschte Menge an Rauchabsorption in dem Lebensmittelprodukt zu erreichen, optimiert wird.
KURZFASSUNG
Bei der vorliegenden Offenbarung handelt es sich um ein System und ein Verfahren zum Messen der Rauchabsorption in einem Lebensmittelprodukt sowie um ein Verfahren zum Herstellen des Systems. Das System und das Verfahren stellen eine objektive Bestimmung der Rauchabsorption in einem Lebensmittelprodukt bereit, wodurch Beständigkeit und Einheitlichkeit des produzierten geräucherten Lebensmittelprodukts erreicht wird, ohne das Lebensmittelprodukt selbst zu testen. In beispielhaften Ausführungsformen bestimmen das offenbarte System und das offenbarte Verfahren zum Messen der Rauchabsorption die in einem Lebensmittelprodukt absorbierte Rauchmenge in Echtzeit, was die Wahrscheinlichkeit von herabgestuften oder aussortierten Produkten aufgrund entweder einer ungeeigneten oder übermäßigen Rauchabsorption minimiert wird.
In einer beispielhaften Ausführungsform weist ein System zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten einen Vertreter oder ein Surrogat auf, der bzw. das auf eine Gegenwart von Rauch in Luft, die das Surrogat umgibt, reagiert. Das Surrogat ist dazu konfiguriert, seinen Zustand nach einem Aussetzen an den Rauch für eine Zeit, die ausreichend ist, um eine vorgegebene Menge an Rauchabsorption durch ein ausgewähltes Lebensmittelprodukt, das dem Rauch in der Luft, die das Surrogat umgibt, ausgesetzt ist, zu bewirken, auf einen vorausgewählten Grad zu ändern.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist ein System zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten einen Vertreter oder ein Surrogat auf, der bzw. das auf eine Gegenwart von Rauch in Luft, die das Surrogat und das Lebensmittelprodukt umgibt, reagiert, wobei das Surrogat Folgendes enthält: eine Hülle, die aus einer halbdurchlässigen Membran hergestellt ist und Wasser enthält; ein Leitfähigkeitsmesser mit einer Sonde, die in dem Wasser innerhalb der Hülle positioniert ist, um die elektrische Leitfähigkeit des Wassers zu messen, wobei die elektrische Leitfähigkeit des Wassers in der Hülle zunimmt, während der Rauch in der Luft, die das Surrogat umgibt, durch die halbdurchlässige Membran absorbiert wird und in das Wasser diffundiert, und während der Rauch in der Luft, die das Surrogat umgibt, in den Lebensmittelprodukten absorbiert wird; und eine Steuerung, die ein Signal und/oder eine Anzeige erzeugt, die eine ausgewählte elektrische Leitfähigkeit des Wassers angibt, die einer ausgewählten Menge an Rauchabsorption durch die Lebensmittelprodukte, die dem Rauch in der Luft, die das Surrogat umgibt, ausgesetzt sind, entspricht.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Herstellen eines Systems zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten Folgendes: Platzieren eines Vertreters oder Surrogats, der oder das auf eine Gegenwart von Rauch in Luft, die das Surrogat umgibt, reagiert, in einer Räucherkammer, in der die Lebensmittelprodukte geräuchert werden sollen, wobei das Surrogat dazu konfiguriert ist, seinen Zustand nach einem Aussetzen an den Rauch für eine Zeit, die ausreichend ist, um eine vorgegebene Menge an Rauchabsorption durch ein ausgewähltes Lebensmittelprodukt, das dem Rauch in der Luft, die das Surrogat umgibt, ausgesetzt ist, zu bewirken, auf einen vorausgewählten Grad zu ändern; und Platzieren einer Sonde eines Sensors in dem Surrogat, um einen Grad der Zustandsänderung des Surrogats zu messen, wobei der Sensor dazu kalibriert ist, auf einen ausgewählten Grad der Zustandsänderung, der einer ausgewählten Menge an Rauch entspricht, die von den Lebensmittelprodukten zu absorbieren ist, hinzuweisen.
In noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten Folgendes: Platzieren eines Vertreters oder Surrogats, der oder das auf eine Gegenwart von Rauch in Luft, die das Surrogat umgibt, reagiert, in eine Gegenwart des Lebensmittelprodukts; Detektieren eines vorgegebenen Grades der Veränderung eines Zustands des Surrogats nach einem Aussetzen an den Rauch für eine Zeit, die ausreichend ist, um eine vorgegebene Menge an Absorption des Rauchs durch die Lebensmittelprodukte, die dem Rauch in der Luft, die das Surrogat umgibt, ausgesetzt sind, zu bewirken; und Entfernen des Rauchs in Luft, welche die Lebensmittelprodukte umgibt, um die Rauchabsorption zu beenden.
Weitere Aufgaben und Vorteile des offenbarten Systems zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten und des Verfahrens zum Herstellen des Systems werden aus der folgenden Beschreibung, den begleitenden Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen ersichtlich.
Figurenliste

1 ist eine schematische Seitenansicht einer Räucherkammer, in die eine beispielhafte Ausführungsform des offenbarten Systems zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten eingebracht ist;
2 ist eine schematische Draufsicht auf eine weitere beispielhafte Ausführungsform des offenbarten Systems zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten;
3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine beispielhafte Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen des offenbarten Systems zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten zeigt;
4 ist ein Ablaufdiagramm, das eine beispielhafte Ausführungsform des Verfahrens zur Verwendung des offenbarten Systems zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten zeigt; und
5 ist eine schematische Seitenansicht einer Räucherkammer, in die eine weitere beispielhafte Ausführungsform des offenbarten Systems zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten eingebracht ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In einer beispielhaften Ausführungsform wird ein System zum Messen der in einem Lebensmittelprodukt absorbierten Rauchmenge offenbart. Der hierin verwendete Begriff „Lebensmittelprodukt“ oder „Lebensmittelprodukte“ umfasst jegliches Lebensmittel oder jeglichen Lebensmittelbestandteil für den menschlichen Verzehr und umfasst Fleisch, insbesondere Schweinebäuche, Fisch, Käse, Wurst und andere Fleischzubereitungen, Gewürze, Gemüse, insbesondere Wurzelgemüse, Früchte, Nüsse und Lebensmittelzutaten ein. Das offenbarte System benutzt ein Surrogat, das weder selbst das Lebensmittelprodukt ist, noch aus dem Lebensmittelprodukt, das geräuchert wird, stammt oder diesem entnommen ist. Stattdessen besteht das Surrogat aus einer Substanz oder enthält eine Substanz, die auf die chemischen Eigenschaften von Rauch reagiert.
Rauch ist eine Mischung aus verschiedenen Verbindungen, die in Luft aufgelöst oder getragen sind. Es wurde bestimmt, dass saure Verbindungen etwa 96 % der Rauchzusammensetzung ausmachen. Ohne an eine bestimmte Theorie gebunden zu sein, ist es allgemein anerkannt, dass Rauch in einem Lebensmittelprodukt, wie etwa einem Protein, absorbiert wird, indem er sich in dem Wasser, das in dem Protein enthalten ist, auflöst. Während das Protein kocht, wird die Feuchtigkeit vertrieben und lässt die Rauchverbindungen zurück, die für Geschmacks- und Farbveränderungen an dem Lebensmittelprodukt verantwortlich sind.
Dementsprechend benutzt das System in einer hierin beispielhaft beschriebenen Ausführungsform einen Vertreter oder ein Surrogat, wie etwa Wasser, insbesondere destilliertes oder deionisiertes Wasser, als geeigneten Surrogat oder Vertreter, um die Menge an Rauch zu bestimmen, die in einem Lebensmittelprodukt, wie etwa einem mit Feuchtigkeit beladenen Protein, insbesondere einem Schweinebauch, während dieser sich in einer Räucherkammer befindet, absorbiert wird. Während des Räucherprozesses wird das Surrogat getestet, um die Rate der Rauchabsorption durch das Surrogat zu bestimmen, welche auf die Rate der Rauchabsorption in dem Lebensmittelprodukt hinweist.
Die Beziehung zwischen der Rate der Rauchabsorption in dem Surrogat und der Rate der Rauchabsorption in dem Lebensmittelprodukt wird empirisch bestimmt. Eine Änderung des Zustands des Surrogats auf einen vorausgewählten Grad, die durch Absorption von Rauch in dem Surrogat verursacht wird und die Form einer pH-Wert-Änderung des Wassers in dem Surrogat auf einen vorausgewählten Grad, wie etwa einem vorausgewählten Säurepegel, und/oder einer Änderung der elektrischen Leitfähigkeit des Wassers in dem Surrogat auf einen vorausgewählten Grad, wie etwa einer vorausgewählten Leitfähigkeit, haben kann, wird während des Räucherprozesses kontinuierlich gemessen. Wenn der Ziel-pH-Wert und/oder die Ziel-Leitfähigkeit des Wassers in dem Surrogat erreicht ist, ist der Räucherprozess für die Lebensmittelprodukte in der Räucherkammer abgeschlossen.
Wie in 1 dargestellt, wird eine beispielhafte Ausführungsform des Systems zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten, allgemein mit 10 bezeichnet, mit einer Räucherkammer, allgemein mit 12 bezeichnet, verwendet oder ist in diese eingebracht. Die Räucherkammer 12 ist typischerweise ein umschlossener Raum 14 mit einer oberen Wand 16, vier Seitenwänden 18 und einem Boden 20, die einen Innenraum 22 definieren. Eine der Seitenwände 18, oder eine Zugangstür 19 in der Wand, weist ein Sichtfenster 24 auf, durch das ein Bediener den Innenraum 22 einsehen kann. Die Zugangstür 19 (es können zwei oder mehr sein, aber nur eine ist abgebildet) ermöglicht es einem Bediener, einzutreten, um zu räuchernde Lebensmittelprodukte einzuladen und zu entfernen. In einer beispielhaften Ausführungsform weist die Räucherkammer 12 ein Förderband 26 auf, das die Durchlässe 28, 30 in den Wänden 18 durchläuft.
Als Alternative zu dem Förderband 26 oder zusätzlich zu dem Förderband weist die Räucherkammer 12 ein Gestellsystem 32 zum Aufhängen des Lebensmittelprodukts 34A in dem Innenraum. Das Förderband 26 umfasst ein Band 36, welches das Lebensmittelprodukt 34B trägt und durch den Innenraum 22 befördert. Die Räucherkammer 12 weist einen Raucherzeuger 38, der durch einen Kanal 40 mit dem Innenraum 22 verbunden ist, und ein Raucherzeugerventilator 39 zum Einblasen oder Ansaugen von Rauch in den Innenraum 22 der Räucherkammer 12 auf. In Ausführungsformen weist der umschlossene Raum 14 eine Einlassöffnung 41 auf, die einen Einlassventilator aufweisen kann, kombiniert mit einer Auslassöffnung 42, die einen Auslassventilator aufweisen kann.
Die Räucherkammer 12 kann ein Befeuchtungsventil 43 aufweisen, das Dampf und/oder Wassernebel in den Innenraum 22 einlässt, um die Luftfeuchtigkeit des Innenraums zu regeln. Die Einlass- bzw. Auslassöffnung 41, 42 werden in Zusammenarbeit mit dem Raucherzeuger 38 und dem Raucherzeugerventilator 39 betätigt, um die Rauchdichte in dem Innenraum 22 zu steuern. In beispielhaften Ausführungsformen erzeugt der Raucherzeuger 38 Rauch durch Verbrennen oder Verschwelen eines ausgewählten brennbaren Materials, wie etwa Holz, zum Beispiel Hickory, Mesquite, Apfelholz, Eiche, Kirsche, Buchenholz, Pekannussholz und/oder Esche. Das Holz selbst kann mit Gewürzen, ätherischen Ölen, Kräutern oder Spirituosen, wie etwa Bourbon, aromatisiert werden.
Der Raucherzeugerventilator 39 kann so eingestellt werden, dass er Rauch mit ausgewählten Strömungsraten in den Innenraum 22 des Raumes 14 bläst, und die Einlassöffnung 41 und/oder die Auslassöffnung 42 können ebenfalls so angepasst werden, dass sie die Strömungsraten variieren. Die Räucherkammer 12 kann auch eine Heizung 44 zum Heizen des Innenraums aufweisen. Sowohl der Ventilator, der die Auslassöffnung 42 antreibt, als auch die Heizung 44 können so angepasst werden, dass die Auslassströmungsrate bzw. die Rate der Wärmezufuhr in den Innenraum 22 variiert werden kann. Der Ventilator der Einlassöffnung 41 wird betätigt, um Frischluft, die das Äußere der Räucherkammer umgibt, anzusaugen, und der Raucherzeugerventilator 39 saugt oder bläst Rauch in die Räucherkammer 12. In Ausführungsformen weist die Räucherkammer 12 auch ein Thermometer und/oder einen Thermostat auf, das oder der in die Heizung 44 eingebracht sein kann, sowie einen Luftfeuchtigkeitssensor, der in dem Befeuchtungsventil 43 eingebracht sein kann.
Das System 10 weist einen Vertreter oder ein Surrogat 46A auf, der oder das auf eine Gegenwart von Rauch 48 in Luft, die das Surrogat umgibt, nämlich im Innenraum 22 der Räucherkammer 12, reagiert. Das Surrogat 46A ändert seinen Zustand nach einem Aussetzen an den Rauch 48 für eine Zeit, die ausreichend ist, um eine vorgegebene Menge an Rauchabsorption durch ein ausgewähltes Lebensmittelprodukt 34A und/oder 34B, das dem Rauch in der Luft, die das Surrogat umgibt, ausgesetzt ist, zu bewirken. Das Surrogat ist nicht das Lebensmittelprodukt 34A, 34B in der Räucherkammer 12 und stammt nicht aus dem Lebensmittelprodukt in der Räucherkammer. In Ausführungsformen ist das Surrogat 46A eine Flüssigkeit oder ein Gel 52, und die Zustandsänderung ist eine Änderung des Zustands der Flüssigkeit oder des Gels. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Zustandsänderung eine Änderung der elektrischen Leitfähigkeit auf einen vorausgewählten Grad an elektrischer Leitfähigkeit der Flüssigkeit oder des Gels 52. In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Zustandsänderung des Surrogats 46A eine pH-Wert-Änderung der Flüssigkeit oder des Gels 52 auf einen vorausgewählten pH-Wert.
In der in 1 gezeigten Ausführungsform, ist das Surrogat 46A in einer Hülle 50 enthalten, die aus einer halbdurchlässigen Membran hergestellt ist, die eine Absorption von Rauch 48 aus der Umgebungsluft im Innenraum 22 der Räucherkammer gestattet. In Ausführungsformen ist die Hülle 50 aus halbdurchlässiger Membran aus einem Material hergestellt, das aus Tierdarm, Zellulose, Kollagen, Faserzellulose und einem Polymer ausgewählt wird, die alle für Rauchpartikel und -gase durchlässig sind, aber für die in der halbdurchlässigen Membran der Hülle enthaltene Flüssigkeit oder das darin enthaltene Gel undurchlässig sind, außer durch Verdampfen der Flüssigkeit als Wasserdampf. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Hülle 50 zylindrisch oder röhrenförmig und ist an einer Halterung 54, die an einer Wand 18 der Räucherkammer 12 angebracht ist, angebunden oder anderweitig angebracht und nach unten an dieser aufgehängt.
In einer besonderen Ausführungsform ist das Surrogat 46A in einer 4 Fuß langen Hülle 50, die an ihren gegenüberliegenden Enden 56, 58 abgebunden ist und vertikal im Innenraum 22 aufgehängt ist, enthalten. Die Hülle 50 enthält die Flüssigkeit 52, die in ihrem Inneren gehalten wird. In einer Ausführungsform ist die Flüssigkeit 52 Wasser, und insbesondere deionisiertes oder destilliertes Wasser. Das System 10 weist auch einen Sensor 60 auf, der die Form eines elektrischen Leitfähigkeitsmessers oder eines pH-Messers haben kann. Der Sensor 60 weist eine Sonde 62 auf, die in der Flüssigkeit 52 innerhalb der Hülle 50 montiert ist, oder ist so verbunden, dass er ein Signal von dieser Sonde empfängt. In Ausführungsformen ist die Sonde 62 drahtgebunden oder drahtlos verbunden, um mit dem Sensor 60 zu kommunizieren.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das System 10 eine Steuerung 64, welche die Form einer programmierbaren Steuerung (Programmable Logic Controller, PLC) oder eines Mikrocontrollers haben kann. Die Steuerung 64 ist so verbunden, dass sie von dem Sensor 60 ein Signal empfängt, das die elektrische Leitfähigkeit bzw. den pH-Wert der Flüssigkeit 52 des Surrogats 46A angibt. Die Steuerung 64 kann ein Signal direkt von der Sonde 62, durch Kabel oder drahtlos, empfangen, wenn die Sonde 60 in die Steuerung eingebracht ist. Die Steuerung 64 ist dazu programmiert, die von dem Sensor 60 und der Sonde 62 gemessene Leitfähigkeit bzw. den von diesen gemessenen pH-Wert mit einer ausgewählten oder gewünschten Ziel-Leitfähigkeit bzw. einem ausgewählten oder gewünschten Ziel-pH-Wert für das ausgewählte Lebensmittelprodukt 34A und/oder 34B zu vergleichen. Diese ausgewählte oder gewünschte Leitfähigkeit bzw. dieser ausgewählte oder gewünschte pH-Wert wird durch das Ausführen von Tests an verschiedenen Lebensmittelprodukten entwickelt, bei denen ein jeweiliges Lebensmittelprodukt unter Verwendung verschiedener Einstellungen von Rauchdichte, Temperatur und Verweilzeit in dem Innenraum 22 der Räucherkammer 12 getestet wird.
Die Steuerung 64 ist mit dem Raucherzeuger 38, der Einlassöffnung 41 und der Auslassöffnung 42 durch Kabel 66, mit dem Raucherzeugerventilator 39 durch Kabel 68, mit der Heizung 44 durch Kabel 70, mit dem Befeuchtungsventil 43 durch Kabel 71 und mit dem Förderband 26 durch Kabel 72 verbunden. In Ausführungsformen sind diese Kommunikations- und Steuerverbindungen verdrahtet oder drahtlos und/oder Teil eines Netzwerks, wie etwa eines neuronalen Netzwerks oder eines Controller Area Network (CAN). In einer Ausführungsform weist das System 10 einen Rauchmelder 82 auf, der drahtlos oder durch ein Kabel 84 mit der Steuerung 64 verbunden ist und Teil eines Netzwerks sein kann. Der Rauchmelder 82 misst die Dichte des Rauchs 48 in dem Innenraum 22. Der Rauchmelder ist im Innern des umschlossenen Raums 14 der Räucherkammer 12 montiert, um die Dichte des Rauchs 48 in dem Innenraum 22 zu prüfen. Ein Beispiel für einen geeigneten Rauchmelder 82 ist ein MQ-2-Gassensor, der an eine Arduino-Platine angeschlossen ist und einen Messwert in ppm an Rauch in der Luft ausgibt, welcher an die Steuerung 64 weitergeleitet wird. Die Arduino-Platine kann von der Steuerung 64 getrennt oder in diese eingebracht sein. Die Steuerung 64 ist dazu programmiert, den Raucherzeuger 38 zu betätigen, um eine ausgewählte Rauchdichte in dem Innenraum 22 aufrechtzuerhalten.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Steuerung 64 dazu programmiert, ein Betätigungssignal zu senden, um die Funktion von einem oder mehreren von dem Rauchgenerator 38, dem Ventilator der Einlassöffnung 41 und dem Ventilator der Auslassöffnung 42, die zusammenwirken können, der Heizung 44, dem Raucherzeugerventilator 39 und dem Förderband 26 in der Räucherkammer 12, welche das Surrogat 46A und die Lebensmittelprodukte 34A und/oder 34B enthält, zu regeln, um nach einem ausgewählten Verweilzeitintervall im Innenraum der Räucherkammer die gemessene Leitfähigkeit oder den gemessenen pH-Wert in einem ausgewählten Bereich zu erhalten. Im Falle des Raucherzeugers 38 kann die Steuerung 64 den Raucherzeugerventilator 39 betätigen, um die Menge des erzeugten und in den Innenraum 22 eintretenden Rauchs 48 zu erhöhen oder zu verringern und die Strömungsrate des Ventilators der Einlassöffnung 41 und/oder der Auslassöffnung 42 zu variieren. Mit der Heizung 44 kann die Steuerung 64 die Menge der erzeugten und in den Innenraum 22 geblasenen oder abgestrahlten Wärme erhöhen oder verringern, und die Steuerung kann die Geschwindigkeit des Förderbandes 26 erhöhen oder verringern, wodurch die Verweilzeit der Lebensmittelprodukte 34B in dem Innenraum 22 und das daraus folgende Aussetzen an den Rauch 48 erhöht oder verringert wird.
Wie in 1 und 2 gezeigt, weist in einer weiteren beispielhaften Ausführungsform das System 10' einen Vertreter oder ein Surrogat 46B auf. Das Surrogat 46B ist eine Scheibe 74, oder mehrere Scheiben 74, des pH-Indikators, die auf ein Substrat 76 aufgebracht ist/sind. Die Scheiben 74 können in fester, flüssiger oder pastenartiger Form vorliegen. Die Scheiben 74 des pH-Indikators sind mit einer rauchdurchlässigen Gelschicht 78 bedeckt, die in einer beispielhaften Ausführungsform eine Molkenprotein-Gelschicht ist. In Ausführungsformen ist der pH-Indikator auch Phenolphthalein. Das Substrat 76 kann ein Polymer wie etwa Nylon, Glas, geleimtes Papier, Karton oder ein klares Polymer wie etwa Polyethylenterephthalat, ein Acryl oder ein Polycarbonat sein.
Das Surrogat 46B wird an der Innenseite des Sichtfensters 24 der Räucherkammer 12 mit einem ablösbaren Klebstoff oder Saugnäpfen (nicht gezeigt) angebracht oder auf einen Haken gehängt oder in dem Innenraum 22 platziert, wo die Scheiben 74 von pH-Indikatoren von einem Bediener durch das Sichtfenster 24 visuell gesehen werden können. Die Dicke der Gelschicht 78 wird so ausgewählt, dass sie das Eindringen des Rauchs 48 zu den Scheiben 74 mit einer ausgewählten Rate, die einer gewünschten oder einer ausgewählten Eindringrate von Rauch in das Lebensmittelprodukt 34A, 34B entspricht, gestattet. Die pH-Indikatoren der Scheiben 74 reagieren bei Kontakt mit dem sauren Rauch, der die Gelschicht 78 durchdrungen hat, und ändern die Farbe. Die Farbänderung ist eine Zustandsänderung des Surrogats 46B, die anzeigt, dass eine ausreichende Menge Rauch in das Lebensmittelprodukt 34A, 34B absorbiert wurde.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, weist das System 10 zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten 34A, 34B ein Surrogat 46A auf, das nicht das Lebensmittelprodukt ist, das Rauch 48 in der Luft innerhalb der Räucherkammer 12, die das Surrogat und das Lebensmittelprodukt umgibt, absorbiert und in Reaktion darauf den Zustand ändert. Das Surrogat 46A weist eine Hülle 50 aus einer halbdurchlässigen Membran auf. Die Hülle 50 enthält eine Flüssigkeit 52, die in Ausführungsformen Wasser ist, insbesondere destilliertes Wasser und/oder deionisiertes Wasser. Destilliertes und/oder deionisiertes Wasser ist nicht nur pH-neutral, sondern hat auch eine geringe oder keine elektrische Leitfähigkeit.
Ein Sensor 60 in Form eines elektrischen Leitfähigkeitsmessers hat eine Sonde 62, die in der Flüssigkeit 52 innerhalb der Hülle 50 positioniert ist, um die elektrische Leitfähigkeit der Flüssigkeit zu messen. Die elektrische Leitfähigkeit der Flüssigkeit 52 in der Hülle 50 erhöht sich, während der Rauch 48 in der Luft, die das Surrogat 46A umgibt, die halbdurchlässige Membranhülle 50 durchdringt und in der Flüssigkeit 52 diffundiert, und während der Rauch in der Luft, die das Surrogat umgibt, in den Lebensmittelprodukten 34A, 34B absorbiert wird.
Die Steuerung 64 erzeugt ein Signal, das die Form eines in die Steuerung eingebrachten hörbaren und/oder visuellen Alarms und/oder einer Bildschirmanzeige auf einer Anzeige 80 haben kann und angibt, dass ein ausgewähltes Niveau an elektrischer Leitfähigkeit der Flüssigkeit 52 erreicht ist, das einer ausgewählten oder gewünschten Menge an Rauchabsorption durch die Lebensmittelprodukte 34A, 34B entspricht, die dem Rauch 48 in der Luft, die das Surrogat umgibt, in dem Raum 14 der Räucherkammer 12 ausgesetzt sind. Alternativ oder zusätzlich kann die Anzeige 80 ein Signal von der Steuerung 64 empfangen, um eine Echtzeit-pH-Wert- und/oder Leitfähigkeitszahlausgabe und/oder einen Graphen, der die kumulative Rauchabsorption durch das Surrogat 46A zeigt, anzuzeigen. In Ausführungsformen weist die Steuerung 64 einen Datenspeicher auf, der abseits sein kann, um alle Messwerte des Sensors zu speichern, gepaart mit einem Zeitstempel und einer Inventarnummer (Stock Keeping Unit, SKU) der Lebensmittelprodukte, der von dem Rauchdetektor 82 abgelesenen Rauchdichte und anderen Variablen, einschließlich Rauchtemperatur, Fleischtemperaturen, Feuchtkugel- und Trockenkugeltemperatur, relativer Luftfeuchtigkeit und Verweilzeit des Lebensmittelprodukts, zur späteren Bezugnahme.
Die Steuerung 64 ist eingerichtet oder programmiert, um die Funktion von einem oder mehreren von dem Rauchgenerator 38 der Räucherkammer 12, die das Surrogat 46A und die Lebensmittelprodukte 34A, 34B enthält, der Einlassöffnung 41 und der Auslassöffnung 42, dem Befeuchtungsventil 43, dem Raucherzeugerventilator 39, dem Förderband 26 sowie der Heizung 44 und dem Heizventilator zu regeln. In den hier offenbarten Ausführungsformen ist das Lebensmittelprodukt 34A, 34B aus Fleisch, insbesondere Schweinebäuchen, Fisch, Käse, Wurst und anderen Fleischzubereitungen, Gewürzen, Gemüse, insbesondere Wurzelgemüse, Früchten, Nüssen und Lebensmittelzutaten ausgewählt.
Eine weitere beispielhafte Ausführungsform des Systems, das allgemein als 10'' bezeichnet wird, ist in 5 dargestellt. Das System 10'' zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten 34A, 34B weist einen Vertreter oder ein Surrogat 46C auf, der oder das nicht das Lebensmittelprodukt ist, der oder das Rauch 48 in der Luft innerhalb der Räucherkammer 12, die das Surrogat und das Lebensmittelprodukt umgibt, absorbiert und in Reaktion darauf den Zustand ändert. Das Surrogat 46C ist in einer Hülle enthalten, die in dieser Ausführungsform die Form eines offenen Behälters 50 hat. In Ausführungsformen ist der Behälter 50 undurchlässig, wie etwa ein Eimer oder eine flache Pfanne aus Metall, Glas oder Kunststoff. Der Behälter 50 enthält eine Flüssigkeit 52, die in Ausführungsformen Wasser ist, insbesondere destilliertes Wasser und/oder deionisiertes Wasser. Destilliertes und/oder deionisiertes Wasser ist nicht nur pH-neutral, sondern hat auch eine geringe oder keine elektrische Leitfähigkeit.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Behälter 50 an einer Halterung 54, die an der Wand 18 der Räucherkammer 12 montiert ist, angebracht, daran montiert oder nach unten an dieser aufgehängt. In anderen Ausführungsformen ist der Behälter 50 direkt an der Räucherkammer 12 angebracht, wie etwa an einer der Wände 18, oder an der Decke 16 aufgehängt.
Der Sensor 60 in Form eines elektrischen Leitfähigkeitsmessers hat eine Sonde 62, die in der Flüssigkeit 52 innerhalb des Behälters 50 positioniert ist, um die elektrische Leitfähigkeit der Flüssigkeit zu messen. Die elektrische Leitfähigkeit der Flüssigkeit 52 in dem Behälter 50 erhöht sich, während der Rauch 48 in der Luft, die das Surrogat 46C umgibt, mit der Oberfläche der Flüssigkeit 52 an der offenen Oberseite des Behälters 50 in Kontakt kommt und in der Flüssigkeit, wie etwa Wasser diffundiert, während der Rauch in der Luft, die das Surrogat umgibt, in den Lebensmittelprodukten 34A, 34B absorbiert wird.
Die Steuerung 64 erzeugt ein Signal, das die Form eines in die Steuerung eingebrachten hörbaren und/oder visuellen Alarms und/oder einer Bildschirmanzeige auf einer Anzeige 80 haben kann und angibt, dass ein ausgewähltes Niveau an elektrischer Leitfähigkeit, oder ein ausgewählter pH-Wert, der Flüssigkeit 52 in dem Behälter 50 erreicht ist, das einer ausgewählten oder gewünschten Menge an Rauchabsorption durch die Lebensmittelprodukte 34A, 34B entspricht, die ebenfalls dem Rauch 48 in der Luft, die das Surrogat 46C umgibt, in dem Raum 14 der Räucherkammer 12 ausgesetzt sind.
Alternativ oder zusätzlich empfängt die Anzeige 80 ein Signal von der Steuerung 64, um eine Echtzeit-pH-Wert- und/oder Leitfähigkeitszahlausgabe und/oder einen Graphen, der die kumulative Rauchabsorption durch das Surrogat 46C zeigt, anzuzeigen. In Ausführungsformen weist die Steuerung 64 einen Datenspeicher auf, der abseits sein kann, um alle Messwerte des Sensors zu speichern, gepaart mit einem Zeitstempel und einer SKU der Lebensmittelprodukte, der von dem Rauchdetektor 82 abgelesenen Rauchdichte und anderen Variablen, einschließlich Rauchtemperatur, Fleischtemperaturen, Feuchtkugel- und Trockenkugeltemperatur, relativer Luftfeuchtigkeit und Verweilzeit des Lebensmittelprodukts, zur späteren Bezugnahme.
Die Steuerung 64 ist eingerichtet, um die Funktion von einem oder mehreren von dem Rauchgenerator 38 der Räucherkammer 12, die das Surrogat 46C und die Lebensmittelprodukte 34A, 34B enthält, der Einlassöffnung 41 und der Auslassöffnung 42, dem Befeuchtungsventil 43, dem Raucherzeugerventilator 39, dem Förderband 26 sowie der Heizung 44 und dem Heizventilator zu regeln. In den hier offenbarten Ausführungsformen ist das Lebensmittelprodukt 34A, 34B aus Fleisch, insbesondere Schweinebäuchen, Fisch, Käse, Wurst und anderen Fleischzubereitungen, Gewürzen, Gemüse, insbesondere Wurzelgemüse, Früchten, Nüssen und Lebensmittelzutaten ausgewählt.
Wie in 3 gezeigt, beginnt ein Verfahren 100 zum Herstellen des Systems 10, 10', 10" zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten 34A, 34B mit dem Herstellen des Vertreters oder Surrogats 46A, 46B, 46C, wie in Block 102 angegeben. In der in 1 gezeigten Ausführungsform, wie in Block 104 angegeben, umfasst das Herstellen des Surrogats 46A das Nehmen einer Hülle 50 aus einer halbdurchlässigen Membran, das Füllen derselben mit Flüssigkeit oder Gel 52, das Platzieren einer Sonde 62 in der Flüssigkeit oder dem Gel innerhalb der Hülle und in Ausführungsformen das Abdichten der gegenüberliegenden Enden 56, 58 der Hülle, um die Flüssigkeit oder das Gel und die Sonde darin zurückzuhalten. In anderen Ausführungsformen wird die Hülle 50 aus einem offenen Behälter oder einer offenen Pfanne ausgewählt, der oder die aus Kunststoff, Glas oder Metall sein kann. In Ausführungsformen wird die Flüssigkeit 52 verwendet, bei der es sich um Wasser, insbesondere destilliertes Wasser oder deionisiertes Wasser handelt.
In der in 2 gezeigten Ausführungsform wird das Surrogat 46B hergestellt, indem die Scheiben 74, die nicht nur rund, sondern auch von beliebiger Form sein können, eines pH-Indikators auf einem Substrat 76 angebracht werden und die Scheiben mit der rauchdurchlässigen Gelschicht 78 bedeckt werden. In der in 5 gezeigten Ausführungsform wird das Surrogat 46C hergestellt, indem der Behälter 50 in dem Innenraum 22 der Räucherkammer 12 platziert wird, der Behälter mit Flüssigkeit oder Gel 52 gefüllt und die Sonde 62 in der Flüssigkeit oder dem Gel platziert wird.
Wie in Block 106 angegeben, wird bei den Ausführungsformen 10, 10', 10" das Surrogat 46A, 46B bzw. 46C in dem Innenraum 22 der Räucherkammer 12 platziert, worin es dem Rauch 48 in Luft, die das Surrogat umgibt, ausgesetzt wird, in der die Lebensmittelprodukte 34A, 34B geräuchert werden sollen. Bei jeder Ausführungsform des Systems 10, 10', 10" ist das Surrogat 46A, 46B, 46C dazu konfiguriert, seinen Zustand nach einem Aussetzen an den Rauch 48 für eine Zeit die ausreichend ist, um eine vorgegebene Menge an Rauchabsorption in dem ausgewählten Lebensmittelprodukt 34A, 34B, das dem Rauch in der Luft, die das Surrogat umgibt, ausgesetzt ist, zu bewirken, zu ändern.
Wie in Block 108 angegeben, wird vor oder nach dem Platzieren der Sonde 62 des Sensors 60 in dem Surrogat, um einen Grad der Zustandsänderung des Surrogats 46A zu messen, der Sensor kalibriert oder programmiert, um einen ausgewählten Grad der Zustandsänderung, der einer ausgewählten Menge an Rauch 48 entspricht, die von den Lebensmittelprodukten 34A, 34B zu absorbieren ist, anzugeben. Bei dieser Kalibrierung oder Programmierung werden empirisch gesammelte Daten benutzt, wobei Rauchdichte, Lufttemperaturen, Luftfeuchtigkeit und Verweilzeit für verschiedene Arten und Formen von Lebensmittelprodukten 34A, 34B aus zuvor in der Räucherkammer 12 ausgeführten Vorgängen aufgezeichnet wurden.
Wie in Block 110 angegeben, wird, wenn das System 10 verwendet wird, der Sensor 60 dann mit der Steuerung 64 verbunden oder in diese eingebracht, und die Steuerung ist dazu konfiguriert, die Funktion von einem oder mehreren von dem Raucherzeuger 38, dem Raucherzeugerventilator 29, der Einlassöffnung 41 und der Auslassöffnung 42, dem Befeuchtungsventil 43, dem Förderband 26 und der Heizung 44 der Räucherkammer 12 zu regeln. Mit dem System der 1 wird, wie in Block 106 angegeben, das Surrogat 46A in der Räucherkammer 12 platziert, was das Platzieren der Hülle 50 aus einer halbdurchlässigen Membran in der Räucherkammer, nachdem die Hülle mit dem Surrogat in Form einer Flüssigkeit oder eines Gels 52, vorzugsweise Wasser, gefüllt worden ist, und das Platzieren der Sonde 62 in der Flüssigkeit umfasst. Das Platzieren der Sonde 62 des Sensors 60 in dem Surrogat 46A umfasst das Platzieren der Sonde in dem Surrogat, um die elektrische Leitfähigkeit oder den pH-Wert der Flüssigkeit 52 zu messen. Bei dem System der 5 wird, wie in Block 106 angegeben, das Surrogat 46C in der Räucherkammer 12 platziert, was das Platzieren des Behälters 50 in der Räucherkammer und das Füllen des Behälters mit der Flüssigkeit 52, insbesondere destilliertem und/oder deionisiertem Wasser, sowie das Platzieren der Sonde 62 in der Flüssigkeit umfasst. Das Platzieren der Sonde 62 des Sensors 60 in dem Surrogat 46A, 46C umfasst das Platzieren der Sonde in dem Surrogat, um die elektrische Leitfähigkeit oder den pH-Wert der Flüssigkeit oder des Gels 52 zu messen.
Wie in 4 gezeigt, beginnt ein Verfahren zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten, das allgemein mit 200 bezeichnet wird, damit, dass der Vertreter oder das Surrogat 46A, 46B, 46C, der oder das auf eine Gegenwart von Rauch 48 in Luft, die das Surrogat umgibt, in der Gegenwart des Lebensmittelprodukts 34A, 34B reagiert, in dem Innenraum 22 der Räucherkammer 12 platziert wird, wie in Block 202 angegeben. Bei dem Surrogat 46B der 2 wird das Surrogat in dem Innenraum 22 montiert, wo es durch das Fenster 24 visuell beobachtet werden kann. Der nächste Schritt wird durch die folgende gestrichelte Linie von Block 202 bis Block 204 angegeben. Die Lebensmittelprodukte 34A, 34B werden in dem Innenraum 22 der Räucherkammer 12 platziert oder dorthin befördert, und der Raucherzeuger 38 und der Raucherzeugerventilator 39 werden betätigt, um Rauch 48 zu erzeugen und in den Innenraum zu befördern, um den Räucherprozess zu beginnen. Temperatur und Luftfeuchtigkeit können durch die Steuerung 64 angepasst werden, welche die Heizung 44 und/oder das Befeuchtungsventil 43 betätigt.
Während der Rauch 48 die Gelschicht 78 bis zu den Scheiben 74 des Surrogats 46B durchdringt, detektiert ein Bediener einen vorgegebenen Grad der Änderung des Zustands der Scheiben 74 des Surrogats 46B, nach einem Aussetzen an den Rauch 48 für eine Zeit die ausreichend ist, um eine vorgegebene oder gewünschte Menge an Rauchabsorption in den Lebensmittelprodukten 34A, 34B, die dem Rauch in der Luft, die das Surrogat umgibt, in der Räucherkammer 12 ausgesetzt sind, zu bewirken. Die Änderung des Zustands der Scheiben 74 kann die Form einer Farbänderung der Scheiben haben.
Wie in Block 206 angegeben, endet der Prozess, wenn das Surrogat 46B seinen Zustand ändert (d. h. seine Farbe ändert). Optional werden, wie in Block 208 angegeben, während des Prozesses eines oder mehrere von der Verweilzeit des Lebensmittelprodukts, der Rauchdichte, der Luftfeuchtigkeit und/oder der Lufttemperatur angepasst, um den Räucherprozess zu beschleunigen. Nachdem der Prozess 200 abgeschlossen ist, wird das verbrauchte Surrogat 46B aus der Räucherkammer 12 entfernt und durch ein frisches Surrogat 46B ersetzt, um den nächsten Prozess oder die nächste Charge zu beginnen. Zu dieser Zeit schaltet die Steuerung 64 den Raucherzeuger und die Heizung 44 ab und betätigt die Einlass- und Auslassöffnungen 41, 42, um den Rauch 48 in der Luft, welche die Lebensmittelprodukte umgibt, zu entfernen, um deren Rauchabsorption zu beenden.
Bei den Ausführungsformen der 1 und 5 wird, wie in Block 210 angegeben, die Sonde 62 in der Flüssigkeit oder dem Gel 52 des Surrogats 46A, 46C platziert. Dann wird, wie in Block 212 angegeben, das Surrogat 46A 46C, mit der Sonde 62, in der Räucherkammer 12 mit den Lebensmittelprodukten 34A, 34B platziert. Die Sonde 62 ist mit dem Sensor 60 verbunden, der, wie in Block 214 angegeben, mit der Steuerung 64 integriert sein kann oder auch nicht. Alternativ wird zunächst das Surrogat 46A, 46C in der Räucherkammer 12 und die Sonde 62 in der Flüssigkeit oder dem Gel 62 platziert.
Wie in Block 216 angegeben, wird der Sensor 60 und/oder die Steuerung 64 auf eine bestimmte Art oder einen bestimmten Typ von Lebensmittelprodukt 34A, 34B kalibriert (was spezifisch für die Art des Lebensmittelprodukts, seine Dicke und das Teilstück sein kann). Die Kalibrierung in Block 216 kann zu Beginn des Prozesses durchgeführt werden, wie etwa zu der Zeit der Herstellung des Surrogats 46A oder der Platzierung des Surrogats in der Räucherkammer 12 und des Durchlaufens von Tests für das Surrogat 46C. Wie in Block 218 angegeben, werden die Lebensmittelprodukte 34A, 34B in der Räucherkammer 12 platziert, was entweder das Hängen der Lebensmittelprodukte 34A auf das Gestellsystem 32 oder das Platzieren von diesen auf dem Band 36 des Förderbandes 26 umfasst, um in den Innenraum 22 der Räucherkammer 12 befördert zu werden.
Wie in Block 220 angegeben, beginnt der Räucherprozess, wenn der Rauchgenerator 38 betätigt wird, was manuell oder automatisch durch die Steuerung 64 erfolgen kann. Die Steuerung 64 überwacht oder detektiert den Anstieg des pH-Werts oder der elektrischen Leitfähigkeit der Flüssigkeit oder des Gels 52 in der Hülle 50, was eine Zustandsänderung des Surrogats 46A, 46C in Echtzeit während des Lebensmittelprodukt-Räucherprozesses angibt, gezeigt in Block 204, wie von dem Sensor 60 detektiert. Falls erforderlich, passt die Steuerung 64 die Temperatur durch Betätigen der Heizung 44, die Dichte des Rauchs 48 durch Betätigen des Raucherzeugers 38 und/oder der Einlass- bzw. Auslassöffnungen 41, 42 und die Luftfeuchtigkeit durch Betätigen des Befeuchtungsventils 43 an, wie in Block 208 angegeben.
Wie in Block 206 angegeben, endet der Prozess 200, wenn der gewünschte pH-Wert oder der gewünschte Grad an elektrischer Leitfähigkeit der Flüssigkeit oder des Gels 52 von der Sonde 60 detektiert wird, wobei ein Signal von der Sonde 62 in der Flüssigkeit oder dem Gel 52 des Surrogats 46A, 46C ausgelesen wird. Die gewünschte Änderung des Zustands der Flüssigkeit oder des Gels 52 in der Hülle oder in dem Behälter 50 wird an die Steuerung 64 übertragen, die den Raucherzeuger 38 abschaltet und die Einlass- bzw. Auslassöffnungen 41, 42 betätigt, um das Innere 22 von Rauch 48 zu befreien und den Rauchvorgang zu beenden. Das Lebensmittelprodukt 34A, das die gewünschte Rauchmenge absorbiert hat, kann dann aus der Räucherkammer 12 entfernt werden. Falls das Förderband 26 verwendet wird, wird das Förderband auf die nächste Anordnung von Lebensmittelprodukten 34B eingerichtet. Das nun verbrauchte Surrogat 46A, 46C (und im Falle des Surrogats der 2 das verbrauchte Surrogat 46B) wird aus der Räucherkammer 12 entfernt und auf ähnliche Weise durch ein neues Surrogat ersetzt.
Zu dieser Zeit, wenn das System 10', 10" im Chargenbetrieb arbeitet, schaltet die Steuerung 64 den Raucherzeuger und die Heizung 44 ab und betätigt die Einlass- und Auslassöffnungen 41, 42, um den Rauch 48 in der Luft, welche die Lebensmittelprodukte 34A umgibt, in dem umschlossenen Raum 14 der Räucherkammer 12 zu entfernen, um deren Rauchabsorption zu beenden. Wenn das System 10', 10" im kontinuierlichen Modus arbeitet, betätigt die Steuerung 64 das Förderband 26, um die Lebensmittelprodukte 34B auf dem Förderband aus dem umschlossenen Raum 14 der Räucherkammer 12 zu befördern, um ihre Rauchabsorption zu beenden.
Die vorgenannten Systeme und Verfahren stellen objektive, wiederholbare Mittel zum Messen der Rauchabsorption in einem breiten Spektrum von Lebensmittelprodukten bereit. Darüber hinaus werden die Verfahren und Systeme während des Räucherprozesses in Echtzeit angewendet, wodurch die Möglichkeit der Über- oder Unterräucherung der Lebensmittelprodukte minimiert wird. Dies kann zu einer Verkürzung der Zeitdauer, die ein Lebensmittelprodukt in der Räucherkammer verbleiben muss, und zu einer Reduzierung der Rauchmenge, die benötigt wird, um die gewünschten Farb- und Geschmacksveränderungen in dem Lebensmittelprodukt zu erzeugen, führen. Darüber hinaus würde die Verwendung der offenbarten Systeme und Verfahren im Laufe der Zeit den Bediener ermöglichen, das genaue Niveau des gewünschten Räucherns für viele Arten von Lebensmittelprodukten zu bestimmen und den Abfall aufgrund von Qualitätsherabstufungen zu reduzieren.
Während die hier beschriebenen Formen von Vorrichtungen und Verfahren bevorzugte Ausführungsformen des offenbarten Systems und Prozesses zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten sowie des Herstellungsverfahrens sind, sollte es sich verstehen, dass die Erfindung nicht auf diese speziellen Systeme und Prozesse beschränkt ist und dass Änderungen daran vorgenommen werden können, ohne dass vom Schutzbereich der Erfindung abgewichen wird.

Claims

System zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten, wobei das System Folgendes umfasst: ein Surrogat, das auf eine Gegenwart von Rauch in Luft, die das Surrogat umgibt, reagiert; wobei das Surrogat dazu konfiguriert ist, seinen Zustand nach einem Aussetzen an den Rauch für eine Zeit, die ausreichend ist, um eine vorgegebene Menge an Absorption des Rauchs durch ein ausgewähltes Lebensmittelprodukt, das dem Rauch in der das Surrogat umgebenden Luft ausgesetzt ist, zu bewirken, auf einen vorausgewählten Grad zu ändern.
System gemäß Anspruch 1, wobei das Surrogat aus einer Flüssigkeit und einer Gelschicht ausgewählt wird und die Änderung des Zustands eine Änderung des Zustands der Flüssigkeit oder der Gelschicht ist.
System gemäß Anspruch 2, wobei die Änderung des Zustands eine Änderung der elektrischen Leitfähigkeit auf einen vorausgewählten Grad der elektrischen Leitfähigkeit ist.
System gemäß Anspruch 2, wobei die Änderung des Zustands eine Änderung des pH-Werts auf einen vorausgewählten pH-Wert ist.
System gemäß Anspruch 1, wobei das Surrogat ein pH-Indikator ist, der auf ein Substrat aufgebracht ist.
System gemäß Anspruch 5, wobei der pH-Indikator von einer Gelschicht, insbesondere einer Molkeprotein-Gelschicht, bedeckt ist.
System gemäß Anspruch 6, wobei der pH-Indikator Phenolphthalein ist.
System gemäß Anspruch 1, wobei das Surrogat eine Flüssigkeit oder ein Gel aufweist; und das System ferner eine Sonde umfasst, welche die elektrische Leitfähigkeit der Flüssigkeit oder des Gels misst, und einen elektrischen Leitfähigkeitsmesser bzw. einen pH-Messer umfasst, die mit der Sonde verbunden sind.
System gemäß Anspruch 8, ferner umfassend eine Hülle, die das Surrogat enthält, wobei die Hülle aus einer halbdurchlässigen Membran hergestellt ist, welche die Absorption von Rauch aus der Umgebungsluft gestattet; und die Sonde sich in der Flüssigkeit oder dem Gel befindet und die elektrische Leitfähigkeit der Flüssigkeit oder des Gels innerhalb der Hülle misst.
System gemäß Anspruch 8, ferner umfassend einen Behälter, wobei der Behälter die Flüssigkeit oder das Gel enthält; und sich die Sonde in der Flüssigkeit oder dem Gel befindet und die elektrische Leitfähigkeit der Flüssigkeit oder des Gels innerhalb des Behälters misst.
System gemäß Anspruch 8, ferner umfassend eine Steuerung, die verbunden ist, um ein Signal von dem elektrischen Leitfähigkeitsmesser oder dem pH-Messer, das die elektrische Leitfähigkeit bzw. den pH-Wert der Flüssigkeit oder des Gels angibt, zu empfangen.
System gemäß Anspruch 11, wobei die Steuerung dazu programmiert ist, die gemessene Leitfähigkeit oder den gemessenen pH-Wert mit einer ausgewählten Leitfähigkeit oder einem ausgewählten pH-Wert für das ausgewählte Lebensmittelprodukt zu vergleichen.
System gemäß Anspruch 11, wobei die Steuerung dazu programmiert ist, ein Betätigungssignal zu senden, um eine Funktion eines oder mehrerer von einem Raucherzeuger, einem Einlassventilator, einem Umwälzventilator, einer Auslassöffnung, einer Heizung und einem Förderband in einer das Surrogat und die Lebensmittelprodukte enthaltenden Räucherkammer, zu regeln, um nach einem ausgewählten Zeitintervall eine gemessene Leitfähigkeit oder einen gemessenen pH-Wert in einem ausgewählten Bereich zu erhalten.
System gemäß Anspruch 9, wobei die halbdurchlässige Membran aus Tierdarm, Zellulose, Kollagen, Faserzellulose und einem Polymer ausgewählt ist.
System gemäß Anspruch 8, wobei die Flüssigkeit Wasser ist.
System zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten, wobei das System Folgendes umfasst: ein Surrogat, das auf eine Gegenwart von Rauch in der Luft, die das Surrogat und die Lebensmittelprodukte umgibt, reagiert; eine Hülle, die aus einer halbdurchlässigen Membran hergestellt ist und Wasser enthält; einen Sensor, ausgewählt aus einem Leitfähigkeitsmesser und einem pH-Messer, wobei der Sensor eine Sonde aufweist, die in dem Wasser innerhalb der Hülle positioniert ist, um die elektrische Leitfähigkeit des Wassers zu messen, wobei die elektrische Leitfähigkeit und der pH-Wert des Wassers in der Hülle zunimmt, während der Rauch in der Luft, die das Surrogat umgibt, durch die halbdurchlässige Membran absorbiert wird und in das Wasser diffundiert, und während der Rauch in der Luft, die das Surrogat umgibt, in den Lebensmittelprodukten absorbiert wird; und eine Steuerung, die ein Signal und/oder eine Anzeige erzeugt, die eine ausgewählte elektrische Leitfähigkeit des Wassers oder einen ausgewählten pH-Wert des Wassers angibt, welche einer ausgewählten Menge an Rauchabsorption durch die Lebensmittelprodukte, die dem Rauch in der Luft, die das Surrogat umgibt, ausgesetzt sind, entsprechen.
System gemäß Anspruch 16, wobei die Steuerung dazu eingerichtet ist, eine Funktion eines oder mehrerer von einem Raucherzeuger einer das Surrogat und die Lebensmittelprodukte enthaltenden Räucherkammer, einem Einlassventilator, der Rauch in die Räucherkammer saugt, einem Umwälzventilator, der rauchbeladene Luft innerhalb der Räucherkammer umwälzt, einer Auslassöffnung einer das Surrogat und die Lebensmittelprodukte enthaltenden Räucherkammer, einem Lebensmittelproduktförderband einer das Surrogat und die Lebensmittelprodukte enthaltenden Räucherkammer und einer Heizung einer das Surrogat und die Lebensmittelprodukte enthaltenden Räucherkammer zu regeln.
System gemäß Anspruch 16, wobei die Lebensmittelprodukte aus Fleisch, Fisch, Käse, Wurst, Gewürzen, Gemüse und Früchten ausgewählt sind.
Verfahren zum Herstellen eines Systems zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Platzieren eines Surrogats, das auf eine Gegenwart von Rauch in Luft, die das Surrogat umgibt, reagiert, in einer Räucherkammer, in der die Lebensmittelprodukte geräuchert werden sollen, wobei das Surrogat dazu konfiguriert ist, seinen Zustand nach einem Aussetzen an den Rauch für eine Zeit, die ausreichend ist, um eine vorgegebene Menge an Rauchabsorption durch ein ausgewähltes Lebensmittelprodukt, das dem Rauch in der Luft, die das Surrogat umgibt, ausgesetzt ist, zu bewirken, zu ändern; und Platzieren einer Sonde eines Sensors in dem Surrogat, um einen Grad der Zustandsänderung des Surrogats zu messen, wobei der Sensor dazu kalibriert ist, auf einen ausgewählten Grad der Zustandsänderung, der einer ausgewählten Menge an Rauch entspricht, die von den Lebensmittelprodukten zu absorbieren ist, hinzuweisen.
Verfahren gemäß Anspruch 19, ferner umfassend das Verbinden des Sensors mit einer Steuerung; und das Konfigurieren der Steuerung, um eine Funktion eines oder mehrerer von einem Raucherzeuger einer das Surrogat und die Lebensmittelprodukte enthaltenden Räucherkammer, einem Einlassventilator, der Rauch in die Räucherkammer saugt, einem Umwälzventilator, der rauchbeladene Luft innerhalb der Räucherkammer umwälzt, einer Auslassöffnung einer das Surrogat und die Lebensmittelprodukte enthaltenden Räucherkammer, einem Lebensmittelproduktförderband einer das Surrogat und die Lebensmittelprodukte enthaltenden Räucherkammer und einer Heizung einer das Surrogat und die Lebensmittelprodukte enthaltenden Räucherkammer zu regeln.
Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei das Platzieren des Surrogats in einer Räucherkammer das Platzieren einer Hülle, ausgewählt aus einer halbdurchlässigen Membran und einem Behälter, in der Räucherkammer, das Füllen der Hülle mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, und das Platzieren der Sonde in der Flüssigkeit umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 21, wobei das Platzieren einer Sonde eines Sensors in dem Surrogat das Platzieren der Sonde eines Sensors in dem Surrogat, um die Leitfähigkeit oder einen pH-Wert der Flüssigkeit zu messen, umfasst.
Verfahren zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Platzieren eines Surrogats, das auf eine Gegenwart von Rauch in Luft, die das Surrogat umgibt, reagiert, in eine Gegenwart der Lebensmittelprodukte; Detektieren eines vorgegebenen Grades der Veränderung eines Zustands des Surrogats nach einem Aussetzen an den Rauch für eine Zeit, die ausreichend ist, um eine vorgegebene Menge an Absorption des Rauchs durch die Lebensmittelprodukte, die dem Rauch in der Luft, die das Surrogat umgibt, ausgesetzt sind, zu bewirken; und Entfernen des Rauchs in Luft, welche die Lebensmittelprodukte umgibt, um die Rauchabsorption zu beenden.