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Verfahren zum Kochen von Lebensmitteln, insbesondere Fleisch- und
Farcewaren Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kochen von Lebensmitteln,
insbesondere Fleisch- und Farcewaren, in einer Kochanlage in wasser, Salz, Zucker
oder chemisches Kon servierungsmittel haltigen Lösungen oder Kombinationen solcher
Lösungen, Wasserdampf, Wasserdampf-Luft-Mischungen, Dampf-Luft-Rauch-Mischungen
oder in anderen flüssigen oder dampfförmigen Kochmedien, z. B. Ölen.
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Bei solchen bekannten Verfahren zum Wärmekonservieren durch Kochen
oder durch Kochen in Kombination mit einem oder mehreren
der Prozesse
Salzen, Rauchen, Einmachen oder chemisches Kon servieren - und gleichfalls bei Kochen
in Luft mit einer: Feuchtigkeitsinhalt unter 100 % - hat man bisher für das Kochen
eine bestimmte konstante Temperatur in der Kochanlage festgesetzt wonach die gewünschte
Kerntemperatur in der Mitte des Lebensmittels, speziell des Eleisches, nach einer
gewissen Behandlungs zeit erreicht und dann der Kochprozess beendet wird. Die Arbeit
stemperatur in der Anlage wird für die verschiedenen Lebensmittel unter wirtschaftlichen
und qualitätsmässigen Berücksichtigungen als ein Kompromiss unterschiedlich festgesetzt,
da eine höhere Temperatur bei einer
Behandlungszeit, ausserdem eine geringere Qualität mit sich bringt, da das Lebensmittel
bei höheren Temperaturen leicht in der Oberflache übergekocht ( vorpekocht) wird.
Eine zu niedrige Temperatur wird ausserdem ungeachtet der Dauer der Behandlung eine
ungentigende Pasteurisation des Lebensmittels bewirken. Umgekehrt hat die Dauer
der behandlung dagegen Einfluss auf die Pasteurisation bei höheren Temperaturen.
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Die wesentlichen Nachteile dieser bekannten Verfahren liegen darin,
dass das Lebensmittel bei der Behandlung einen beträchtlichen Gewichtsverlust erfährt,
für Fleisch meist 10% oder mehr, und dass das Aroma des Lebensmittels vielfach durch
teilweise Zersetzung empfindlicher Aromasubstanzen geändert wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs erwähnten
Art zu schaffen, bei welchem dieser Gewichtsverlust beträchtlich vermindert wird,
und. bei welchen die Aromasubstanze besser bewahrt werden Dieses wird gemäss der
Erfindung dadurch erreicht, dass die Temperatur in der Kochanlage, die .Arbeitstemperatur,
mittels eines für sich bekannten Proportional-Integral-Temperaturregler für
gasfärsige
oder flüssige Medien als eine bestimmte festgesetzte lineare Funktion der Kerntemperatur
im Lebensmittel ständig gehalten und gesteuert wird.
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Hierdurch wird eine beständig geeignete Differenz zwischen der Arbeitstemperatur
und der Kerntemperatur und damit eine viel mehr schonende Behandlung des Lebensmittels
erreicht, als wenn bisher eine konstante Arbeitstemperatur verwendet wird. Daber
werden auch im Verhältnis zu de bekannte Verfahren ein beträchtlich geringerer Gewichtsverlust
und eine bessere Bewehrung der Aromasubstanze ohne geringere Pasteurisation erreicht.
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Das erfindungsgemässe Verfahren wird im nachstehenden anhand der
Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung
einer Kochanlage, in welcher das erfindungsgemässe Verfahren durchgeführt werden
kann, Fig. 2 ein Diagramm mit einer der Kerntemperatur linearen Funktion für die
Arbeitstemperatur anzeigenden Linie (Kurve) für das erfindungsgemässe Verfahren,
Fig. 3 ein Diagramm über die Differenz zwischen der Arbeitstemperatur und der Kerntemperatur
für zwei verschiedene Behandlungszeiten und Erwärmungsgeschwindigkeiten, Fig. 4
ein Diagramm über die Zeitabhängigkeit der Temperaturen bei einem Vergleichsversuch
zwischen einem gewöhnlichen Nocken und einen Kochen nach dem erfindungsgemässen
@@@f@@ren unter Verwendung der Steuerung nach der Kurve gemäss Fig. 3.
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Fig. 5 eine Diagramm über die Zeitabhängigkeit derselben Temperatur
bei einem weiteren Verauch dieser Art.
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in fig. 1 bezeichnet 1 eine kochanlage ueblicher art, z.b. einen kochschrank
mit tuer oder einen koch kessel. die koch anlage ist an eine steuer vorrichtung,
und zwar einen proportional-integraltemperatur regler- 2, angeschlossen. auf der
schematischen Zeichnung ist der regler ausserhalb der kochanlage schematisch dargesteLlt.
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der regler hat zwei platin-temperaturfuehler 3,4 bekannter art, von
welchen der fuehler 3 ein einsteckfuehter ist, der in den kern eines in der kochanlage
angebrachten Lebensmittels, zabo eines fleischstueckes, eingesteckt wird. der fuehler
4 misst die temperatur in der kochanlage selbst, d.h. die arbeitstemperatur, der
proportionalitaetsfaktor der arbeitstemperatur gegenueber der gewaehiten vergleichtemperatur,
das proportionalitaetstemperaturintervall und die integralzeit, die fuer die erhitzungstemperaturgeschwindigkeit
entscheidend ist, wird mittels einer reihe spannungs- und widerstandsregelnder organe
des reglers eingestellt. diese organe sind auf der zeichnung, in welcher als beispiel
fuenf organe angedeutet sind, mit 5,6, 7,8 und 9 bezeichnet.
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dieser temperaturregler, der als geraet auf verschiedenen anwendunasaebieten
bekannt ist. redelt hiernach die erwaermuno der
kochanlage in abhaengigkeit der gemassenen temperaturen entsprechend dem vorbestimmten
steuerprogramm. dies kann z.b. ueber ein magnetventil 10 und regelorgan(e) 11 fuer
die dampfzufuhrt z.b. ein druckluftventil,
der dampf wird aus einer Leitung 12 zugefuehrt und ueber eine leitung 13 in die
heizspiralen der koch anlage gegeben. wird im gasfoermigen medium gekocht, kann
die kochanlage mit anschluessen -fuer dampf und wasser versehen sein,. die unabhaengig
von der erwaehnten beheizungsregelung zur einregelung des feuchtigkeitsgrades des
kochmediums geregelt werden koennen. ebenfalls kann die kochanlage an eine regelbare
zufuhrleitung von einem rauchgasgenerator angeschlossen sein, wodurch das kochen
mit-raeuchern kombiniert werden kann.
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der proportional-integral-temperaturregler ist, wie gesagt, ein an
sich bekanntes geraet. seine wirkungsweise beruht darauf, dass die beiden platin-fuehLerkoerper
in den schenkeln einer erweiterten wheatstene-bruecke geschattet sind, wodurch die
temperaturen durch die temperatur-widerstandsverhaelinisse gesteuert werden koennen.
die besagten einsteLLorgane wirken ebenfalls durch regelung von widerstaenden und
spannungen im geraet.
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die lineare abhaengigkeit der arbeitstemperatur von der kerntemperatur
wird wie jede andere waermebehandlung mit ruecksicht auf die art und die beschaffenheit
des fleisches, die erwuenschte qualitaet und die fuer den verwendungszweck erforderliche
intensitaet der pasteurisierung festgelegt.
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weiter besteht auch eine abhaengigkeit zwischen der verwendeten kochweise
und, beim kochen in Luft-dampfgemischen, dem verwendeten feutigkeitsgrad und der
regelung. beim festlegen der regelung muss dies natuerlich auch beruecksichtigt
werden. in diesem zusammenhange sei erwaehnt, dass der feutigkeitsgrad normalerweise,
waehrend des kochen s
eine Lineare, steuerungskurve fuer die arbeitstemperatur in abhaengigkeit der kerntemperatur,
welche bei den meisten tLeischarten geeignet ist, wird in fig. 2 dargestellt. die
lineare funktion, ausgedruckt in grad c, hat die gleichung t-arb = 0,75, t-kern
+ 36 (1).
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die verschiedenen zusammengehoerigen werte der arbeitstemperatur bezw.
der kerntemperatur sind, der kurvenlinie zu entnehmen die gleichung kenn auch in
folgender form geschrieben werden: t-arb = 0,75 (t-kern + 36) die arbeitstemperatur
wird somit mit einer vergleichstemperatur » kerntemperatur + 36 -grad c proportional
gehalten wobei ein
Proprotionalitätsfaktor von 0,75 verwendet wird0
Das Das Prinzip ist somit das anfänglich eine gewisse temperatur differenz besteht,
wodurch das Fleisch entsprechend angewärmt wird9 Dadurch steigt die Kerntemperatur
des Fleisches , was einen Impuls zur Minderung des Ansteigens der Arbeitstemperatur
um 25 % @@@@@@. De Differenz der beiden Temperaturen wird somit stes kleiner, bis
die beiden Temperaturen bei 108 °C ,gleich werden. Hiernach wurde die Kerntemperatur
die höhere werden0 In der Praxis wird man jedoch diese hohen Temperaturen im Bereich
der eigentlichen Sterilisierungstemperaturen nicht erreichen, sondern bei den niedrigeren
Pasteurisierungstemperaturen verbleiben, so daß während der Behandlung dis Arbeitstemperatur
stets die höhere istO fst ein schnells verfahren erwuenscht und genuegt eine etwas
geringere qualitaet des fleisches, die u.a. mit einem hoeheren gewichtsverlust verbunden
ist, kann nach einer linSe mit groesserer neigung gesteuert werden, wodurch die
differenz der temperaturen groesserer wird, so dass die erhitzung schneller erfolgt.
oft wird man die kurve auf grund eines kompromisses zwischen zeit, kochverlust,
qualitaet und pasteurisierung als optimalkurve in verbindung mit dem fuer das jeweilige
kochen richtigen feuchtigkeitsgrade festlegen.
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die erwaehnte, im Laufe der behandlung abnehmende temperaturdifferenz
ist in fig. 3 fuer zwei verschiedene behandlungszeiten und erhitzungsgeschwindigkeiten
schematisch dargestellt. in beiden faellen wird mit einer temperaturdifferenz von
27 grad c angefangen, und zwar mit einer arbeitstemperatur von 27 grad c und einer
kerntemperatur des rohen gekuehlten fleisches von 0 grad c.
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es leuchtet ein, dass relativ kleine fleischstuecke mit einer schnellen
erhitzung schnell behandelt werden koennen. in den beiden dargesteLlten faellen
wird der prozess unterbrochen, wenn die kerntemperatur den festgelegten, erwuenschten
endwert von 70 grad c erreicht hat.
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im faLLe einer schneLLen erhitzung ist die abnehmende teinperaturdifferenz
der arbeitstemperaturkurve t-art I und der kerntemperaturkurve t-kern I dargestellt.
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fuer die Langsame erhitzung ist die abnehmende temperaturdifferenz
der entsprechenden kurven t-arb II und t-kern II dargestellt.
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bei hoeheren temperaturen aLs den endgueltig verwendeten (t-kern -
70 grad c und t-arb W 80 grad c) sind die kurven nur gestrichelt gezeichnet.
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wenn auch die beim verfahren nach der erfindung erforderlichen behandlungszeiten
gegenueber denjenigen ueblicher verfahren relativ Lang sind, wird die wirtschaftlichkeit
des verfahrens hierdurch nicht beeintraechtigt , da ein bedeutend k-Leinerer gewichtsweriust
und damit auch eine bessere und saftigere qualitaet erreicht wird. dies wird m nachstehenden
anhand zweier versuch belegt werden, bei welchen das verfahren unter vergleich mit
elnem ueblichen kochverfahren ausprobiert wurde.
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versuch 1. kochen von schinken, 20 schinken wurden in ueblicher weise
gepoekelt. zehn dieser schinken wurden in ueblicher weise dampfgekocht und die weiteren
zehn wurden nach dem erfindungsgemässen verfahren mit steuerung der arbeitstemperatur
behandelt. beide gruppen von schinken wurden bis zum erreichen einer kerntemperatur
von 65 grad c gekocht, und fuer beide versuche wurde dasgleiche temperaturmessinstrument
benutzt, ebenso wie das frjwiegen mittels dergLeichen waage durchgefuehrt wurde.
beim ueblichen dampfkochen wurde im kochschrank eine gleichbleibende arbeitstemperatur
von 78 grad c benutzt, waehrend dit steuerung der arbeitstemperatur beim verfahren
nach der erfindung gemaess der kurve nach fig.3,. d.h. gemaess gleichung (1), erfolgte,
es wurden folgende ergebnisse ermittels:
1. uebliches dampfkochen.
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probe nr. rohgewicht endgewicht nach endgewicht in 1/ kg kochen, kg
des rohgewtchtes .1 2,487 2,117 85,12 2 2,898 2,512 86,68 3 2,774 2,560 92,29 4
2,315 2,022 87,34 5 1,758 1,573 89,48 6 2,510 2,296 91,47 7 2,391 2,085 87,20 8
2,895 2,470 85,32 9 2,599 2,342 90,11 10 2,766 2,387 86,30 durchschnittliche totalausbeute
88,13 % durchschnittlicher gewichtsverlust 11,87 % 2. kochen nach dem erfindungsgemaessen
verfahren.
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probe nr. roh gewicht endgewicht nach endgewicht in
% kg kochen, kg des rohgewichts 11 2,612 2,500 95,71 12 2,555 2,593 101,49 13 2,119
2,114 99,i6 14 2,329 2,279 97,85 15 2,772 2,772 100,00 16 2,658 2,591 97,48 17 2,348
2,408 102,56 18 2,607 2,494 95,67 19 2,493 2,432 97,55 20 2,549 2,469 96,86 durchsnittliche
totalausbeute 98,49 % durchsnittlicher gewichtsverlust 1,51 %
in
fig.4 sind die temperaturen bei diesen versuchen ueber die zeit dargestellt. die
kurve AI zeigt die konstante arbeitstemperatur von 78 grad c beim ueblichen kochen,
die kurve KI den entsprechenden kerntemperaturverlauf des fleisches.
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die kurven AII und KII zeigen den arbeits- bezw. kerntemperaturver-Lauf
beim erfindunoemaessen verfahren. man bemerke im letzteren falle
kleinere differenz der beiden temperaturen,
weit gleichfoermigere und weniger steil ansteigende erhitzung des fleisches.
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wirtschaftliche berechnungen haben ergeben
dass die behandlungszeit 9 stunden betraegt, gegenueber 5 stunden beim bekannten
verfahren, nicht entscheidend ist, da der hierdurch bedingte mehraufwand durch den
wert der qualitaetsverbesserung und durch die groessere ausbeute mehr als ausgeglichen
wird.
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es ist zu bedenken, dass die anlage automatisch arbeitet und die betriebskosten
nicht besonders gross sind.
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versuch 2. kochen von poekelfleisch.
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20 fleischrollen wurden gekennzeichnet und eingewogen, anschliessend
gespritzt und.
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in salzbruehe gele,t. nach aufnehmen und trocknen waehrend einer halben
stunde wurden die poekeL-fleischrollen wieder eingewogen.
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zehn fleischrollen wurden in ueblicher weise in einem gefaess mit
wasser gekocht, bis die kerntemperatur 65 grad c betrug. das wasser, hatte eine
anfaengliche temperatur von 90 grad c, die waehrend des prozesses auf 80 grad c
absank. die kerntemperatur wurde mittels eines galvanometers mit vier fuehtern kontrolliert.
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nach einstuendiger kuehtung im kuehlraum wurden die zehn fleischrollen
wieder eingewogen und anschttessend
in einer etwa 8 grad salzbruehe
gebracht.
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die weiteren zehn fleischrollen wurden nach dem erfindungsgemaessen
verfahren in einer kochkammer bis zu einer kerntemperatur von 65 grad c gekocht.
wie im versuch 1 wurde die arbeitstemperatur gemaess gleich@ (1) bezw, fig.3 gesteuert.
nach dem kochen wurden die poekelfleischrollen waehrend einer stunde im kuehlraum
gekuehlt. anschliessend wurden sie mit den ersten zehn rollen in diegleiche salzbruehe
gelegt. am tage hinterher wurden aLLe 20 poekeLfleischrollen aufgenommen, waehrend
einer halben stunde getrocknet und nochmal eingewogen es wurden folgende werte ermittelt:
1.
kochen in wasser in -kochgefaess.
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probe roh gewicht gewicht nach gewicht nach endgewicht endgewicht
nr. kg kochen, kg kochen, % nach Lagerung, kg-1 1,490 1,398 93,83 1,412 94,77 2
1,923 1,790 93,08 1,801 93,65 3 1,712 1,505 87,91 1,513 4 1,857 1,712 92,19 1,725
92,89 5 1,681 1,511 89,89 1,527 6 2,846 2,044 95,25 2,045 95,30 7 1,678 t,480 88,20
1,487 88,62 8 1,405 1,283 91,32 1,292 91,96 9 1,765 1,612 91,33 1,631 82,41 10 1,903
1,747 91,80 1,575 92,33 durchschnittliche ausbeute 91,48 % 92,11 % durchschn. gewichtsverlust
8,52 % 7,89 % 2. kochen nach den erfindungsgemaessen verfahren.
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probe rohgewicht gewicht nach gewicht nach endgewicht endgewich nr.
kg kochen, kg kochen, #### nach Lage- ##### rung, kg 11 1,636 1,665 101,77 1,683
102,88 12 1,921 1,887 97,97 1,896 98,70 13 1,708 1,731 101,35 1,742 101,99 14 1,970
1,944 98,68 1,954 99,19 15 1,820 1,914 105,17 1,943 106,76 16 1,717 1,791 104,31
1,797 104,66 17 1,426 1,426 100,00 1,437 100,77 18 1,932 2,023 104,71 2,036 105,38
19 1,606 1,569 97,70 1,589 98,94 20 1,932 1,862 96,38 1,875 97,05 durchschnittliche
ausbeute 100,80 % 101,63 % durchschn. gewichtsverlust -0,80 % -1,63 % die beim erfindungsgemaessen
verfahren auftretenden gewichtszunahmen beruhren darauf, dass beim einpoekeln salz
in das fleisch eindringt und durch das kochen nicht vollkommen beseitigt wird.
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sowohl im versuch 1 als auch im versuch 2 wurde das gewicht nach
dem
dem kochen vorausgehenden einpoeketn registriert, das endgewicht haette daher ebenso
gut in prozent des gewichtes nach dem einpoekeln ausgedrueckt und so als vergleichzwert
benutzt werden koennen. die berechnungen wurden jedoch konsequent auf der basis
des rohgewichtes des fleisches durchgefuehrt. dadureh werden aLLer dings infolge
des erwaehnten selzgehaltes des fLeisches die ermittellen endgewichtsverluste etwas
zu klein. anderseits wuende man bei benutzung des gewichtes nach dem einpoekeln
als berechnungsgrundlage groessere systematische fehler in entgegengesetzter richtung
erhalten, de beim kochen grosse setzmengen in ubesung geher, die zahlen mit den
kleineren fehlern wurden ar gesamt@@, und aa sie Lediglich aLs vergleich zwischen
zwei verfahrer benutzt werden, sind die fehler unergeblich.
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den zahlen der tabelle 2 ist zu entnahmen, dass die unmittelbar nach
dem kochen und kuehlen ermittelte gute ausbeute bei der nchfolgenden Lagerung erhalten
bleibt und somit davon unbeeinflusst ist.
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entsprechend der fig. 4 fuer versuch 1 sind in fig.5 die temperaturen
ueber oie zeit dargestellt. dabei veranschaulichen die kurven AL und Kt den arbeits-
bezw. kerntemperaturverlauf beim kochen in wasser in einem gefaess. die entsprechenden
temperaturkurven beim erfindungsgemaessen verfahren mit temperatursteueung nach
gleichung (1) sind mit AII bezw. KII bezeichnet. wiederum wird man den gleichfoermigen
verlauf der erhitzung des fLeisches und .die kLeinere differenz der beiden temperaturen
beim erfindungsgemaessen verfahren bemerken, welche die- qualitaetsverbesserung
bedingen. Der Unterschied der Behandlungazeiten ist bei diesem Versuch noch ausgesprochener.
So tritt beim Ublichen Kochen in Wasser die Kerntemperatur von 65 0C bereits nach
drei Stunden -ein, während das erfindungsgemäße Verfahren 10 Stunden zum Erreichen
der gleichen Kerntemperatur erfordert. Auch in diesem Falle gilt jedoch das die
damit verbundenen, wirtschaftlichen Nachteile bei automatischer Durchführung des
Verfahrens in industri ellen Maßstab bedeutend kleiner sein werden als die wirtschaftlich
Vorteile der Qualitätsverbesserung und der höheren Ausbeute.