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Verfahren und Vorrichtung zum Auftauen und Erwärmen tiefgefrorener
Lebensmittel und gegarter Speisen Zur Konservierung von Lebensmitteln, die meist
schon portioniert sind, wird immer häufiger das Tiefgefrierverfahren bei etwa -20°
C angewendet. Sogar komplette, gegarte Speisen werden auf diese Weise auf dem Gebrauchsgeschirr
portionsweise konserviert, um sie im Bedarfsfalle aufzutauen und genußfertig zu
erwärmen.
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Sofern es sich um einzelne oder eine geringe Anzahl von Portionen
handelt, werden die eingefrorenen Güter dem Tiefkühlraum entnommen und das Auftauen
entweder im Kühlschrank bei Temperaturen um einige Grade über dem Gefrierpunkt oder
auch bei normaler Zimmertemperatur vorgenommen. Nach dem völligen Auftauen werden
sie in üblicher Weise, z. B. auf dem Herd, genußfertig gemacht.
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Für Werkskantinen, Krankenhäuser, Hotels u. dgl. ist das in der häuslichen
Küche angewendete Verfahren nicht zu gebrauchen. In diesen Verpflegungsstätten müssen
eine große Anzahl von Einzelportionen in kürzester Zeit vom tiefgefrorenen Zustand
in genußfertigen gebracht werden.
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Zu diesem Zweck sind bereits Vorrichtungen - mitunter auch als Durchlaufgeräte
für kontinuierlichen Betrieb ausgebildet - bekannt, die mit Dampf, Warmwasser, Heißluft,
elektrischem Strom - kurz gesagt -mit konventionellen Wärmeträgern beheizt werden
und das Auftauen und Erwärmen der tiefgefrorenen Güter bis zur Genußreife erledigen.
Auch Infrarotwärmestrahlung ist für den gleichen Zweck eingesetzt worden. Diese
Geräte haben den Nachteil, daß die Auftau- und Anwärmzeit verhältnismäßig lange
ist. Einem schnelleren Prozeß steht das hohe Temperaturgefälle im aufzutauenden
Gut zwischen seiner Oberfläche und seinem Inneren entgegen, da das Auftauen und
die Erwärmung der Speisen von außen nach innen erfolgt. Ein Verkrusten der Oberfläche
und eine Qualitätsverschlechterung der Speisen sind die unvermeidlichen Folgen.
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Diese Nachteile werden bei anderen bekannten Vorrichtungen, die zum
Auftauen und Erwärmen von tiefgefrorenen Gütern dielektrische Erwärmung mittels
hochfrequenter elektromagnetischer Energie, d. h. Mikrowellenenergie, anwenden,
vermieden. Bei Anwendung dieser Energieart erfolgt das Auftauen und Erwärmen der
Güter sozusagen von innen nach außen ohne wesentlichen Temperaturunterschied zwischen
der Oberfläche und dem Inneren des tiefgefrorenen Gutes. Je höher die Frequenzen
bei diesem Verfahren sind, desto besser sind die Ergebnisse. Die Erzeugung elektromagnetischer
Energie wird mit zunehmend höheren Frequenzen sowohl in der Herstellung des Gerätes
als auch im Betrieb stetig kostspieliger. Eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung
für große Durch-Satzmengen auf rein dielektrischer Basis wird in jeder Hinsicht
unwirtschaftlich.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die tiefgefrorenen Lebensmittel
oder Speisen fortlaufend durch mehrere hintereinanderliegende Arbeitszonen, in denen
zum Teil Mikrowellenenergie eingestrahlt wird und die zum anderen Teil durch wärmeabgebende
Medien auf verschiedene Temperaturen beheizt werden, bis zum Zustand der Genußreife
geführt.
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Durch dieses Verfahren wird bei geringstmöglichem Investitionsaufwand
und Betriebskosten eine optimale Auftau- und Erwärmungsgeschwindigkeit ohne Verkrustungsgefahr
und Qualitätsverschlechterung der tiefgefrorenen Lebensmittel und der tiefgefrorenen,
bereits gegarten Speisen erreicht.
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Zur Durchführung des Verfahrens wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung
vorgeschlagen, bei der die hintereinanderliegenden Arbeitszonen durch einen Durchgangskanal
verbunden sind, der mit den Arbeitszonen zugeordneten Arbeitsräumen versehen ist,
und durch den eine mechanisch angetriebene Transporteinrichtung in Form eines endlosen,
aus hochfrequenzdurchlässigem Material bestehenden Bandes zum kontinuierlichen Durchgang
der aufzutauenden und zu erwärmenden Güter geführt ist.
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In weiterer Ausbildung dieser Vorrichtung wird am Eingang des Durchgangskanals
zum Auftauen der tiefgefrorenen Güter eine Arbeitszone mit Vorrichtungen für einzustrahlende
Mikrowellenenergie in den dieser Arbeitszone zugeordneten Arbeitsraum angeordnet.
Infolge
der Eindringtiefe der Mikrowellen in das tiefgefrorene Gut wird der Auftauvorgang
auf schnellste Weise durchgeführt. Eine Vergrößerung der Eiskristalle im Zellinneren
findet dadurch nicht statt, so daß die Qualität und Oberflächenbeschaffenheit der
Güter unbeeinträchtigt bleibt.
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Die Vorrichtung wird erfindungsgemäß mit der jeweiligen Energieart
entsprechenden Vorrichtungen zur wahlweisen In- und Außerbetriebsetzung der einzelnen
Arbeitszonen und weiterhin mit getrieblichen Mitteln zur stufenlosen oder stufenweisen
Änderung der Geschwindigkeit des stetig durch den Durchgangskanal laufenden Transportbandes
bzw. zur Änderung der Taktzeiten des im Schrittverfahren durch den Durchgangskanal
bewegten Transportbandes versehen. Durch diese Maßnahmen ist die Möglichkeit gegeben,
das Auftauen und das Erwärmen des tiefgefrorenen Gutes bis zur Genußreife dem erforderlichen
Bedarf, d. h. der Art und: dem beabsichtigten Endzustand der Lebensmittel oder Speisen
anzupassen.
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Weitere technische Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung
ergeben sich aus der Beschreibung des in der Zeichnung in schematischer Darstellung
im Längsschnitt wiedergegebenen Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung in Form eines
kontinuierlich arbeitenden Durchlaufgerätes zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
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Das Durchlaufgerät besteht in dem zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel
aus dem Durchgangskanal 1 aus gut leitendem Material (Metall), der von dem endlosen,
hochfrequenzdurchlässigen Transportband 2 in Pfeilrichtung entweder in stetiger
Bewegung oder in Taktschritten durchgezogen wird. Der Durchgangskanal 1 ist in vier
Arbeitszonen A, B; C und D
unterteilt.
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Innerhalb der Arbeitszone A am Eingang 11 des Durchgangskanals 1 befindet
sich der erste Arbeitsraum 3, in den über eine Hochfrequenzleitung 4 aus einem Hochfrequenzsender
5 hochfrequente Energie eingestrahlt wird. Der Eingang und der Ausgang des , Arbeitsraumes
3 sind durch bekannte, abstimmbare hochfrequenztechnische Vorrichtungen 6 und 7
so abgeschirmt, daß keine Hochfrequenz am Eingang und Ausgang des Arbeitsraumes
austreten kann. Der Einfachheit halber sind in der Zeichnung am Eingang und Ausgang
des Arbeitsraumes 3 nur je zwei solche Abstimmvorrichtungen 6 und 7 vorhanden. Besonders
am Eingang 11 zur Arbeitszone A sind mehrere erforderlich; während sie am Ausgang
des Arbeitsraumes 3 mitunter völlig entbehrt werden können.
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An die Arbeitszone A des Durchgangskanals 1 schließt sich die zweite
Arbeitszone B an, die im dargestellten Beispiel mit einer Rohrschlange S umgeben
ist, die mit Dampf, Heiß- oder Warmwasser den Arbeitsraum 9 im Durchgangskanal beheizt.
Gegen Wärmeverluste nach außen wird diese Arbeitszone wärmeisoliert. Diese Isolierung
ist in der Zeichnung nicht angegeben.
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Andie Arbeitszone B des Durchgangskanals 1 schließt sich bei dem Ausführungsbeispiel
die dritte Arbeitszone C an, deren Arbeitsraum 10 durch elektrisch beheizbare Backerrohre
16 und 16' infrarot wärmebestrahlt wird.
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Der Arbeitszone C des Durchgangskanals 1 folgt die vierte Arbeitszone
D, in die in gleicher Weise wie in die erste Arbeitszone A Mikrowellen eingestrahlt
werden. Der Arbeitsraum ist hier mit 3', die Hochfrequenzleitung mit 4', der Hochfrequenzsender
mit 5' und die Abstimmvorrichtungen mit 6' und 7' beziffert. Am Ausgang 12 der Arbeitszone
D und somit am Ausgang des Durchgangskanals 1 werden mehrere derartige Abstimmorgane
gegen den Austritt für Hochfrequenzenergie erforderlich sein, während am Eingang
in diese Arbeitszone mitunter diese Abstimmorgane entbehrt werden können: Das endlose
Transportband 2 wird über die Rollen 13,14 und 15 umgelenkt und - wie nicht dargestellt
-motorisch angetrieben.
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Die aufzutauenden Lebensmittel und Speisen werden am Eingang 11 in
den Durchgangskanal 1 eingeführt und von der in den Arbeitsraum 3 eingestrahlten
Mikrowellenenergie aufgetaut. In den Arbeitszonen B und C, die von konventionellen
Wärmeträgern beheizt werden, werden sie weiter erwärmt, um schließlich in der Arbeitszone
D völlige Genußreife zu erhalten. Am Ausgang 12 des Durchgangskanals werden sie
abgenommen: Jede Arbeitszone ist je nach Energieform mit entsprechenden zeichnerisch
nicht dargestellten -Vorrichtungen versehen, durch die jede Arbeitszone wahlweise
in oder außer Betrieb gesetzt werden kann. Durch getriebliche Mittel, die ebenfalls
nicht eingezeichnet sind, kann die Laufgeschwindigkeit des Transportbandes verändert
werden.
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In dem Ausführungsbeispiel ist nur eine Möglichkeit zur Durchführung
des Verfahrens wiedergegeben. Die Verteilung und die Anzahl der Arbeitszonen kann
je nach dem Verwendungszweck variiert; beschränkt oder erweitert werden. In jedem
Fall ist es für derartige Vorrichtungen zweckmäßig, am Eingang des Durchgangskanals
eine Arbeitszone anzuordnen, in die Mikrowellen eingestrahlt werden. Auch können
andere als in der Beschreibung angeführte wärmeabgebende Medien zur Erwärmung der
zu beheizenden Arbeitszonen verwendet werden.
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Die Vorrichtung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist auch geeignet,
rohe, nicht eingefrorene Lebensmittel und Speisen in kürzester Zeit genußfertig
zuzubereiten.