DE19805766A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Rauch - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Rauch, insbesondere für eine Behandlung von Lebensmitteln, bei dem ein Schwellgut durch Einwirkung von Energie vergast wird, um Rauch aus dem Schwellgut zu erzeugen, und der erzeugte Rauch zur weiteren Verwendung abgeleitet wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Erzeugung von Rauch, insbesondere für eine Behandlung von Lebensmitteln mit Mitteln zur Vergasung eines Schwellgutes, um Rauch aus dem Schwellgut zu erzeugen und mit Mitteln zum Ableiten des erzeugten Rauches.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung kommen in der Lebens­ mittelindustrie zum Einsatz, um Rauch für eine Räucherbehandlung von Lebens­ mitteln, beispielsweise Wurst- oder Fischwaren, herzustellen. Der erzeugte Rauch wird zur Räucherbehandlung in eine Behandlungskammer eingeleitet, in der Bestandteile des Rauchs in das zu behandelnde Lebensmittel durch dessen Oberfläche eindringen, um einen gewünschten Geschmack und Geruch des Lebensmittels zu erzeugen. Zur Erzeugung des Rauchs kommen verschiedene Vorrichtungen der eingangs genannten Art zur Anwendung, die auch als Rauch­ erzeuger bezeichnet werden. Bekannt sind Reib-, Glimm- und Dampfraucherzeuger.

In einem Glimmraucherzeuger wird das zu vergasende Schwellgut einer - un­ vollständigen - Verbrennung unterzogen, bei der ein gasförmiger Rauch mit einer relativ hohen Rauchdichte entsteht. Nachteilig hierbei ist, daß aufwendige Maßnahmen zur Reinigung der bei einer anschließenden Räucherbehandlung entstehenden Abluft erforderlich sind und eine recht große Brandgefahr besteht. Die entstehenden Rauchgase enthalten häufig zündfähige Gase in höherer Konzen­ tration, die eine Explosion oder einen Brand verursachen können. Aufgrund der Eigenschaften des entstehenden Rauches ist die Färbung der Oberfläche eines mit Glimmrauch behandelten Lebensmittels häufig nicht ausreichend. Bei Glimmrauch­ erzeugern entsteht ferner der Nachteil, daß in dem sogenannten Glutbett sehr hohe Temperaturen entstehen, die in unerwünschter Weise Stoffe aus dem Schwellgut herauslösen, die nicht in dem Rauch enthalten sein sollen und ebenfalls mit hohem Aufwand entsorgt werden müssen. Bei diesen unerwünschten Stoffen handelt es sich beispielsweise um Methan, Äthylen, Benzol, Styrol, Formaldehyd sowie weitere Chemikalien.

Reibraucherzeuger weisen den Nachteil auf, daß die erforderliche Einbringung von Wärmeenergie auf das zu vergasende, sogenannte Schwellgut, beispielsweise Holz schlecht regelbar ist, da die Reibleistung aufgrund der Reibung zwischen einem rotierenden Reibrad und dem Schwellgut starken Schwankungen unterliegt. Nachteilig ist weiter, daß von den Reibraucherzeugern eine erhebliche Schall­ emission ausgeht, die aus Arbeitsschutzgründen mit konstruktiven Schalldämmitteln reduziert werden muß, und daß der hergestellte Reibrauch eine relativ geringe Intensität aufweist.

Die zuvor beschriebenen Raucherzeuger weisen zudem den gemeinsamen Nachteil auf, daß die zur Erzeugung des Rauchs aufgewandte Energie in starkem Ausmaß auf den Raucherzeuger, insbesondere dessen Gehäuse übergeht, so daß sich der Raucherzeuger stark erwärmt. Um einer solchen Erwärmung entgegen zu wirken, ist es aus Sicherheitsgründen erforderlich, das Gehäuse mit Hilfe einer Kühl­ einrichtung zu kühlen, um die gesetzlich vorgeschriebenen Temperaturwerte einzuhalten. Zu diesem Zweck wird das Gehäuse eines Raucherzeugers beispiels­ weise mit Wasser gekühlt. Nachteilig ist ferner, daß die bekannten Raucherzeuger einen geringen Wirkungsgrad bei gleichzeitig hohem apparativem Aufwand aufweisen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von Rauch der eingangs genannten Art bereitzustellen, das/die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und insbesondere eine gezielte Energieeinbringung in das Schwellgut und somit eine gezielte Rauch­ erzeugung ermöglicht.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art, dadurch, daß das Schwellgut mit Mikrowellenenergie bestrahlt wird.

Die Erfindung löst die Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch einen Mikrowellengenerator zur Erzeugung von Mikrowellenenergie, die auf das Schwellgut strahlt.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß durch die Verwendung von Mikrowellenenergie, die durch einen Mikrowellengenerator erzeugt wird, das zu vergasende Schwellgut sehr gezielt mit Energie beaufschlagt werden kann. Die erfindungsgemäßen Mikrowellen haben eine sehr hohe Leistungsdichte, und die Mikrowellenenergie läßt sich auf einfache Weise genau einstellen. Durch die Bestrahlung des Schwellgutes mit Mikrowellen werden die in dem Schwellgut enthaltenen Wassermoleküle (oder ähnliche) zum Schwingen angeregt. Die Schwingung der Moleküle wird dann innerhalb des Schwellgutes in Reibungs- und Wärmeenergie umgewandelt, so daß die Temperatur des Schwellgutes aufgrund der eingebrachten Energie gezielt steuerbar ist und ansteigt, wodurch es zur Rauchbil­ dung kommt.

Vorteilhaft ist weiter, daß es aufgrund einer genauen Einstellbarkeit der ein­ zubringenden Leistung der Mikrowellen möglich ist, die Qualität und das Ge­ schmacksbild des erzeugten Rauches gezielt beeinflussen und einstellen zu können, wodurch eine sehr starke Erwärmung des Schwellgutes vermieden werden kann, so daß die Vergasung von in dem Rauch enthaltenen unerwünschten Neben­ produkten weitgehend vermieden werden kann. Dies führt - wie eingangs erwähnt - bei den herkömmlichen Raucherzeugern zu Schwierigkeiten. Ferner kann aufgrund der genauen Einstellbarkeit der Mikrowellenenergie eine Zündung des Schwellgutes verhindert werden, so daß die Sicherheit im Betrieb erhöht ist. Die Erfindung ermöglicht die Herstellung eines Rauches mit gleichbleibender Qualität ohne gesundheitsschädliche Stoffe und ohne eine aufwendige Entsorgung von gesundheitsschädlichen Stoffen. Ferner können unterschiedliche Schwellgüter ohne Umrüstung der erfindungsgemäßen Vorrichtung verarbeitet werden, beispielsweise Hackspäne oder Sägemehl. Die erfindungsgemäße Erzeugung von Rauch findet darüber hinaus ohne nennenswerte Geräusche statt, so daß Schalldämmeinrichtun­ gen vermieden werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in vorteilhafter Weise dadurch wei­ tergebildet, daß die Mikrowellenenergie mit Hilfe einer Steuerungs- und Regelungs­ einrichtung auf einen vorgebbaren Wert geregelt wird, so daß die Energieein­ bringung und damit die Menge und Qualität des herzustellenden Rauches je nach Bedarf geregelt wird. Der vorgebbare Wert kann dabei zeitlich variieren und an beliebige Verfahrensparameter, wie Temperatur des Schwellguts, gewünschte Temperatur des Rauches, Zusammensetzung des Rauches und dergleichen, angepaßt werden.

Gemäß ein Weiterbildung wird die Mikrowellenenergie in Abhängigkeit von dem jeweiligen Schwellgut und/oder der Feuchte des Schwellgutes geregelt. Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung wird die Mikrowellenenergie durch Variation der Frequenz der Mikrowellen geregelt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Schwellgut kontinuierlich in den Einflußbereich der Mikrowellenenergie gefördert. Durch die kontinuierliche Förderung kann während eines verhältnismäßig lang andauernden Räucherbehandlungsverfahrens oder eines Räucherbehandlungsver­ fahrens, bei dem die zu räuchernden Lebensmittel ihrerseits kontinuierlich in einer Räucherbehandlungskammer behandelt werden, Rauch in großen Mengen erzeugt werden. Hierbei wird der Rauch selbstverständlich kontinuierlich abgezogen und möglicherweise anfallende Reste des Schwellgutes kontinuierlich abgefördert.

Bei einer alternativen Ausführungsform wird das Schwellgut diskontinuierlich und portioniert in den Einflußbereich der Mikrowellenenergie gefördert. Dieses Verfahren ist bei eher geringen herzustellenden Mengen an Rauch vorteilhaft.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der das Schwellgut aus einem Vorratsbehälter in ein im wesentlichen geschlossenes Gehäuse gefördert wird, in dem es mit Hilfe eines Mikrowellengenerators bestrahlt wird, so daß der hergestellte Rauch im wesentlich innerhalb des Gehäuses verbleibt und nicht in unerwünschter Weise in die Umgebung abgegeben wird, was bei industriellen Anwendungen notwendig ist.

Die erfindungsgemäße Raucherzeugungs-Vorrichtung wird - entsprechend dem vorbeschriebenen Verfahren - durch ein im wesentlichen gasdichtes, mehrere Wände aufweisendes Gehäuse zur Aufnahme des Schwellgutes weitergebildet. Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführungsform weist der Mikrowellengenerator mehrere Magnetrons auf, die im Bereich einer Wand des Gehäuses angeordnet sind. Auf diese Weise kann eine größere Mikrowellenenergie in kurzer Zeit in das Schwellgut eingebracht werden, um große Rauchmengen in kurzer Zeit herstellen zu können oder Schwellgüter zu Rauch verarbeiten zu können, die eine hohe Mikrowellenenergie zur Vergasung benötigen.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der mindestens ein Reflektor zum Richten der Mikrowellenenergie in Richtung auf das Schwellgut vorgesehen ist. Auf diese Weise kann der Wirkungsgrad der Vorrichtung gesteigert werden und die Mikrowellenenergie - je nach geometrischer Anordnung oder Ausbildung des Reflektors - gezielt, beispielsweise besonders gleichmäßig verteilt, in das Schwellgut eingebracht werden. Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführungs­ form ist der Reflektor oder sind mehrere Reflektoren an einer Wand des Gehäuses angeordnet, da der konstruktive Aufwand für die Anordnung des Reflektors hierbei gering ist. Eine bevorzugte geometrische Anordnung des Reflektors zeichnet sich dadurch aus, daß dieser in einem Winkel in bezug auf eine Wand des Gehäuses angeordnet ist.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist die Vorrichtung eine mit dem Mikrowellengenerator gekoppelte Drehantenne auf. Auf diese Weise wird die Mikrowellenenergie besonders gleichmäßig in das Schwellgut eingebracht, und lokale relativ heiße oder kalte Zonen innerhalb des Schwellgutes können vermieden werden.

Besonders bevorzugt ist eine alternative Ausführungsform, bei der die Mittel zum Ableiten des Rauches mindestens eine in einer Wand des Gehäuses ausgebildete Austrittsöffnung sowie mindestens ein mit der Austrittsöffnung gekoppeltes Gebläse aufweisen, so daß erzeugter Rauch aus dem Gehäuse absaugbar ist, so daß frisch erzeugter Rauch zu einer Räucherbehandlungskammer gefördert werden kann.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich aus durch eine Steuerungs- und Regelungseinrichtung zur Regelung der Leistung des Mikrowellengenerators und/oder zur Regelung der Förderleistung des Gebläses, so daß der Raucherzeugungsprozeß gezielt beeinflußt werden kann, um die Eigenschaften und damit die Qualität sowie die Menge des herzustellenden Rauches beeinflussen zu können.

Der gezielten Beeinflussung der Eigenschaften des herzustellenden Rauches sowie der Regelung der Vorrichtung dient ein bevorzugter Rauchdetektor zur Ermittlung der Rauchdichte des hergestellten Rauches. Dieser ist zweckmäßigerweise innerhalb des Gehäuses angeordnet, nämlich dort wo der Rauch erzeugt wird. Er könnte alternativ in einer sich an eine Austrittsöffnung des Gehäuses anschließenden Rauchleitung angeordnet sein.

Gemäß einer Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist der Rauchdetektor zur Regelung der Leistung des Mikrowellengenerators und/oder der Förderleistung des Gebläses mit der Steuerungs- und Regelungseinrichtung gekoppelt. Der von dem Rauchdetektor ermittelte Wert kann auf diese Weise für die Regelung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in vorteilhafter Weise verwendet werden, um die Raucherzeugung zu beeinflussen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist diese einen in dem Gehäuse plazierbaren Gutaufnahmebehälter zum Aufnehmen des Schwellgutes auf, so daß insbesondere beim diskontinuierlichen Herstellen von Rauch das Schwellgut gebündelt im Bereich der Mikrowellenenergie angeordnet werden kann und möglicherweise entstehende Reststoffe des Schwellgutes in dem Gutauf­ nahmebehälter verbleiben und einfach entsorgt werden können.

Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist eine Fördervorrichtung zum kontinuierlichen oder intermittierenden Fördern von Schwellgut in den Einflußbereich der Mikrowellenenergie vorgesehen, so daß das Schwellgut automatisch zu- und abgeführt werden kann. Gemäß einer Weiterbildung ist die Fördervorrichtung als Bandförderer ausgebildet, der teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Eine derartige Fördervorrichtung ist konstruktiv einfach und kostengünstig.

Der automatischen Zuführung von Schwellgut dient eine Ausführungsform, bei der die Fördervorrichtung mit einem Vorratsbehälter für Schwellgut gekoppelt ist, so daß die Fördervorrichtung einfach und weitgehend automatisch mit Schwellgut beaufschlagbar ist.

Zweckmäßigerweise ist ein Antriebsmotor der Fördervorrichtung zur Regelung der Fördermenge mit der Steuerungs- und Regelungseinrichtung gekoppelt, so daß die Vorrichtung weiter automatisiert ist.

Vorteilhaft ist ferner eine Ausführungsform, bei der das Gehäuse Strahlenschutz­ mittel zur Verhinderung des Austretens von Mikrowellen aus dem Gehäuse aufweist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von vorteilhaften Ausführungsbeispielen von Vorrichtungen zur Herstellung von Rauch beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste erfindungsgemäße Raucherzeugungsvorrichtung in einer schematischen Darstellung;

Fig. 2 eine zweite Raucherzeugungsvorrichtung in einer schemati­ schen Darstellung; und

Fig. 3 eine dritte Raucherzeugungsvorrichtung in einer schemati­ schen Darstellung.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung zur Erzeugung von Rauch für eine Behandlung von Lebensmittel in einem Räucherverfahren in einer nicht dargestellten Räucherbehandlungskammer weist ein im wesentlichen gasdicht geschlossenes Gehäuse 2 auf. Das Gehäuse 2 ist in nicht dargestellter Weise mit einer ebenfalls gasdicht verschließbaren Tür versehen, durch die im geöffneten Zustand ein zu vergasendes Gut, das nachfolgend als Schwellgut 4 bezeichnet wird, in den Innenraum des Gehäuses 2 eingebracht werden kann. Das Schwellgut 4 ist beispielsweise Holzspäne oder Sägemehl und ist in einem in dem Gehäuse 2 plazierbaren Gutaufnahmebehälter 6 angeordnet. Der Gutaufnahmebehälter 6 ist durchlässig für elektromagnetische Wellen wie Mikrowellen und Rauch, der während der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch wenigstens teilweise Vergasung des Schwellgutes 4 entsteht. Der Gutaufnahmebehälter 6 kann beispielsweise aus einem Kunststoff bestehen.

Das im wesentlichen quaderförmiger Gehäuse 2 ist durch mehrere plattenförmige Wände gebildet. Als Mittel zum Ableiten des erzeugten Rauches aus dem Innenraum des Gehäuses 2 ist in einer oder in mehreren Wänden des Gehäuses eine oder mehrere Austrittsöffnungen 8 ausgebildet, durch die der erzeugte Rauch in noch zu beschreibender Weise zur weiteren Verwendung abgeleitet werden kann. Die Strömung von erzeugtem Rauch von dem Schwellgut 4 zu den Austrittsöffnungen 8 ist durch Pfeile 10 veranschaulicht.

Als Mittel zur Vergasung des Schwellgutes 4 weist die erfindungsgemäße Raucherzeugungsvorrichtung mindestens einen Mikrowellengenerator 12 zur Erzeugung von Mikrowellenenergie auf, die in Form von Mikrowellen auf das Schwellgut 4 strahlt. Die von dem Mikrowellengenerator 12 ausgehenden Mikrowellen sind durch das Bezugszeichen 14 dargestellt. Der Mikrowellengenerator 12 weist drei Magnetrons 16 auf, die in nicht dargestellter Weise mit einer Stromquelle verbunden sind und Mikrowellen emittieren. Die Magnetrons 12 sind im Bereich einer oberen Seitenwand des Gehäuses 2 angeordnet. Die erzeugte Mikrowellenenergie durchdringt das Schwellgut 4 und regt in dem Schwellgut 4 enthaltene Wassermoleküle oder andere Moleküle zum molekularen Schwingen an. Die Schwingung wird in dem Schwellgut 4 aufgrund von innerer Reibung in Wärmeenergie umgewandelt, die für eine Temperaturerhöhung des Schwellgutes 4 und zu einer Vergasung von Bestandteilen des Schwellgutes 4 und somit zur Erzeugung von Rauch führt. Das Gehäuse 2 kann in nicht dargestellter Weise mit Strahlenschutzmitteln zur Verhinderung des Austretens der Mikrowellen aus dem Gehäuse 2 versehen sein, die an den Wänden des Gehäuses 2 angeordnet sind.

Das in Fig. 2 dargestellte alternative Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Raucherzeugung weist teilweise identische oder ähnliche Komponenten auf wie die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung; gleiche oder ähnliche Komponenten sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; insoweit wird auf die obige Beschreibung der Fig. 1 Bezug genommen.

Das Gehäuse 2 zur Aufnahme des Schwellgutes 4, das in einem Gutaufnahmebehäl­ ter 6 angeordnet ist, ist mit mehreren in den seitlichen Wänden des Gehäuses 2 ausgebildeten Austrittsöffnungen 8 versehen, von denen eine exemplarisch dargestellt ist. Jede Austrittsöffnung 8 ist mittels einer Leitung 18 mit einem Gebläse 20 oder mehreren Gebläsen 20 verbunden, welches mittels einer Leitung 22 erzeugten Rauch aus dem Innenraum des Gehäuses 2 zu einer nicht dargestell­ ten Räucherbehandlungskammer fördert. Das Gebläse 20 wird von einem Elektromotor 24 angetrieben.

Der erfindungsgemäße Mikrowellengenerator 12 weist drei in einer oberen Seitenwand des Gehäuses 2 angeordnete Magnetrons 16 sowie eine Drehantenne 26 auf, die derart elektromagnetisch mit den Magnetrons 16 gekoppelt ist, daß die von den Magnetrons 16 ausgestrahlten Mikrowellen auf die Drehantenne 26 übergehen und von dieser in dem Innenraum des Gehäuses 2 so abgestrahlt werden, daß das Schwellgut 4 mit Mikrowellenenergie - mittels Mikrowellen 14 - be­ aufschlagt wird.

Die Drehantenne 26, die unterschiedliche Formen annehmen kann, ist drehbar an einem schematisch dargestellten, innerhalb des Gehäuses 2 angeordneten Gestell 28 gelagert und kann mit Hilfe eines nicht dargestellten Elektromotors um eine Achse 30 rotiert werden. Die von den Magnetrons 16 emittierten Mikrowellen werden in die Drehantenne 26 elektromagnetisch eingekoppelt.

Mehrere plattenförmige Reflektoren 32, 34, 36, 38 und 40 sind im Innenraum des Gehäuses 2 angeordnet, um die Mikrowellen so zu reflektieren, daß die Mikrowel­ lenenergie in Richtung auf das Schwellgut 4 gerichtet wird. Die Reflektoren 32, 34 und 36 sind an Wänden des Gehäuses befestigt, während der Reflektor 38 und 40 an dem Gestell 28 und Seitenwänden des Gehäuses 2 befestigt ist. Der Reflektor 38 ist in einem Winkel in bezug auf eine Seitenwand des Gehäuses 2 angeordnet.

Ein Rauchdetektor 42 ist an einer Seitenwand befestigt und ragt in den Innenraum des Gehäuses 2 hinein, um die Rauchdichte und gegebenenfalls Zusammensetzung des Rauches (vgl. Fall 10) zu ermitteln.

Eine Steuerungs- und Regelungseinrichtung 44, die einen Computer aufweist, ist mittels mehrerer elektrischer Leitungen 46, 48, 50 mit den Magnetrons 16, dem Elektromotor 24 und dem Rauchdetektor 42 verbunden. Mit Hilfe der Steuerungs- und Regelungseinrichtung 44 kann die Leistung des Mikrowellengenerators 12 und/oder die Leistung des Elektromotors 24 und somit die Förderleistung des Gebläses 20 geregelt werden in Abhängigkeit von einem vom Rauchdetektor 42 bereitgestellten Wert der Rauchdichte des erzeugten Rauchs und/oder in Ab­ hängigkeit von der bei dem Räucherbehandlungsverfahren benötigten Menge an Rauch in einer bestimmten Zeiteinheit. Die Steuerungs- und Regelungseinrichtung 44 dient zur gesamten automatischen Steuerung und Regelung der Rauch­ erzeugungsvorrichtung.

Die in Fig. 3 dargestellte Raucherzeugungsvorrichtung ist ähnlich ausgebildet wie die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung; insoweit wird auf die obige Beschreibung bezug genommen; sie unterscheidet sich jedoch dadurch, daß eine Fördervor­ richtung 52 in Form eines Bandförderers zum kontinuierlichen oder intermittierenden Fördern von Schwellgut 4 teilweise innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet ist, um das Schwellgut 4 aus einem oberhalb der Fördervorrichtung 52 und außerhalb des Gehäuses 2 angeordneten Vorratsbehälter 54 für das Schwellgut 4 in den Innenraum des Gehäuses 2 und in den Einflußbereich der von dem Mikrowellenge­ nerator 12 erzeugten Mikrowellenenergie fördern zu können.

Das Gehäuse 2 weist eine in einer Seitenwand ausgebildete Eintrittsöffnung 56, durch die das Schwellgut 4 in den Innenraum des Gehäuses 2 gelangen kann und durch die die Fördervorrichtung 52 hindurchragt, sowie eine in einer gegenüber­ liegenden Seitenwand des Gehäuses 2 ausgebildete Austrittsöffnung 58 auf, durch die gegebenenfalls Reste des teilweise vergasten Schwellgutes 4 aus dem Innenraum des Gehäuses 2 herausgefördert werden können. Zur Entnahme des erzeugten Rauches sind ferner mehrere Austrittsöffnungen 8 in dem Gehäuse 2 ausgebildet. Die Fördervorrichtung 52 weist einen Antriebsmotor 60 auf, um das umlaufende Förderband intermittierend oder kontinuierlich zu bewegen.

Eine Steuerungs- und Regelungseinrichtung 44 ist über Leitungen 64, 66 mit den drei Magnetrons 16 des Mikrowellengenerators 12 sowie mit dem Antriebsmotor 60 gekoppelt, so daß der Mikrowellengenerator 12 und die Fördervorrichtung 52 gesteuert und geregelt werden können. Mit Hilfe der Steuerungs- und Regelungsein­ richtung 44 kann der Antriebsmotor 60 der Fördervorrichtung 52 zur Regelung der Fördermenge des Schwellgutes 4 geregelt sowie alle weiteren Komponenten der dargestellten Fördervorrichtung gesteuert und geregelt werden.

Nachfolgend ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand der Fig. 1 bis 3 beschrieben:
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung dient zur diskontinuierlichen Erzeugung von Rauch aus Schwellgut 4. Nachdem das Schwellgut durch die in dem Gehäuse ausgebildete Tür zusammen mit dem Gutaufnahmebehälter 6 in dem Innenraum des Gehäuses 2 plaziert worden ist, wird der Mikrowellengenerator 12 aktiviert, so daß die Magnetrons 16 Mikrowellen 14 emittieren und das Schwellgut 4 mit Mikrowellenenergie bestrahlt wird. Durch diese Energiezufuhr werden Wasser­ moleküle (und ähnliche) in dem Schwellgut 4 derart in Schwingung versetzt, daß es zu starker innerer Reibung und einer damit einhergehenden Temperaturerhöhung in dem Schwellgut 4 kommt und das Schwellgut 4 unter Rauchbildung teilweise vergast wird.

Die von den Magnetrons 16 gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Drehantenne 26 ausgehenden Mikrowellen werden bei einer Vorrichtung der Fig. 2 gegebenenfalls von den Reflektoren 32 bis 40 so reflektiert, daß die Mikrowellen­ energie intensiv auf das Schwellgut 4 einwirkt.

Der erzeugte Rauch strömt innerhalb des Gehäuses 2 in Richtung auf die Austrittsöffnungen 8 und wird aus dem Innenraum des Gehäuses 2 durch eine Leitung 18, vgl. Fig. 2, mittels eines Gebläses 20 durch eine weitere Leitung 22 zu einer Räucherbehandlungskammer gefördert, in der der Rauch auf zu behandelnde Lebensmittel übergeht.

Die Mikrowellenenergie kann mit Hilfe der Steuerungs- und Regelungseinrichtung 44, vgl. Fig. 2 und 3, auf einen vorgebbaren Wert geregelt werden, indem beispielsweise die Frequenz der Mikrowellen variiert wird. Die Mikrowellenenergie kann in Abhängigkeit von dem jeweils zu verarbeitenden Schwellgut und/oder der Feuchte des Schwellgutes geregelt werden.

Ist das Schwellgut 4 bei einem diskontinuierlichen Raucherzeugungsverfahren mit Hilfe einer Vorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 weitgehend verbraucht, so wird der Mikrowellengenerator 12 passiviert und der Gutaufnahmebehälter 6 wird zusammen mit Resten des Schwellgutes 4 aus dem Gehäuse 2 entnommen. Der zuvor geschilderte Vorgang kann dann anschließend wiederholt werden, um Rauch zu erzeugen.

Mit Hilfe einer in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung kann ein kontinuierliches Verfahren zur Erzeugung von Rauch durchgeführt werden. Hierzu wird das in dem Vorratsbehälter 54 vorhandene Schwellgut 4 mittels der Fördervorrichtung 52 durch die Eintrittsöffnung 56 in dem Einflußbereich der von dem Mikrowellengenerator 12 in Form von Mikrowellen 14 abgegebenen Mikrowellenenergie gefördert. Rauch entsteht und strömt in Richtung der Pfeile 10 zu den Austrittsöffnungen 8, um von dort in eine nicht dargestellte Behandlungskammer geleitet zu werden. Reste des Schwellgutes 4 werden durch die Austrittsöffnung 58 aus dem Gehäuse 2 herausgefördert.

Bezugszeichenliste

2

Gehäuse

4

Schwellgut

6

Gutaufnahmebehälter

8

Austrittsöffnungen

10

Pfeile

12

Mikrowellengenerator

16

Magnetron

18

Leitung

20

Gebläse

22

Leitung

24

Elektromotor

26

Drehantenne

28

Gestell

30

Achse

32

Reflektor

34

Reflektor

36

Reflektor

38

Reflektor

40

Reflektor

42

Rauchdetektor

44

Steuerungs- und Regelungseinrichtung

46

Leitung

48

Leitung

50

Leitung

52

Fördervorrichtung

54

Vorratsbehälter

56

Eintrittsöffnung

60

Antriebsmotor

64

Leitung

66

Leitung

Claims (25)

1. Verfahren zur Erzeugung von Rauch, insbesondere für eine Behandlung von Lebensmitteln, bei dem ein Schwellgut (4) durch Einwirkung von Energie vergast wird, um Rauch aus dem Schwellgut (4) zu erzeugen, und der erzeugte Rauch zur weiteren Verwendung abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwellgut (4) mit Mikrowellenenergie bestrahlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellenenergie mit Hilfe einer Steuerungs- und Regelungseinrichtung (44) auf einen vorgebbaren Wert geregelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellenenergie in Abhängigkeit von dem jeweiligen Schwellgut (4) und/oder der Feuchte des Schwellgutes (4) geregelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellenenergie durch Variation der Frequenz der Mikrowellen geregelt wird.

5. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwellgut (4) kontinuierlich in den Einflußbereich der Mikrowellenenergie gefördert wird.

6. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwellgut (4) diskontinuierlich und portioniert in den Einflußbereich der Mikrowellenenergie gefördert wird.

7. Verfahren nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwellgut (4) aus einem Vorratsbehälter (54) in ein im wesentlichen geschlossenes Gehäuse (2) gefördert wird, in dem es mit Hilfe eines Mikrowellengenerators (12) bestrahlt wird.

8. Vorrichtung zur Erzeugung von Rauch, insbesondere für eine Behandlung von Lebensmitteln und zur Durchführung eines Verfahrens nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, mit Mitteln zur Vergasung eines Schwellgutes (4), um Rauch aus dem Schwellgut (4) zu erzeugen und mit Mitteln zum Ableiten des erzeugten Rauches, gekennzeichnet durch einen Mikrowellengenerator (12) zur Erzeugung von Mikrowellenenergie, die auf das Schwellgut (4) strahlt.

9. Raucherzeugungs-Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein im wesentlichen gasdichtes, mehrere Wände auf­ weisendes Gehäuse (2) zur Aufnahme des Schwellgutes (4).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrowellengenerator (12) mehrere Magnetrons (16) aufweist, die im Bereich einer Wand des Gehäuses (2) angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch mindestens einen Reflektor (32, 34, 36, 38, 40) zum Richten der Mikrowellenenergie auf das Schwellgut (4).

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (32, 34, 36) an einer Wand des Gehäuses (2) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (38) in einem Winkel in Bezug auf eine Wand des Gehäuses (2) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche 8 bis 13, gekennzeichnet durch eine mit dem Mikrowellengenerator (12) gekoppelte Drehantenne (26).

15. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Ableiten des Rauches mindestens eine in einer Wand des Gehäuses (2) ausgebildete Austrittsöffnung (8) sowie mindestens ein mit der Austrittsöffnung (8) gekoppeltes Gebläse aufweisen, so daß erzeugter Rauch aus dem Gehäuse (2) absaugbar ist.

16. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche 8 bis 15, gekennzeichnet durch eine Steuerungs- und Regelungseinrichtung (44) zur Regelung der Leistung des Mikrowellengenerators (12) und/oder zur Regelung der Förderlei­ stung des Gebläses (20).

17. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche 8 bis 16, gekennzeichnet durch einen Rauchdetektor (42) zur Ermittlung der Rauchdichte.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchdetektor (42) innerhalb des Gehäuses (2) angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Rauchdetektor (42) zur Regelung der Leistung des Mikrowellengenerators (12) und/oder der Förderleistung des Gebläses (20) mit der Steuerungs- und Regelungseinrichtung (44) gekoppelt ist.

20. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche 8 bis 19, gekennzeichnet durch einen in dem Gehäuse (2) plazierbaren Gutaufnahmebehälter (6) zum Aufnehmen des Schwellgutes (4).

21. Vorrichtung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche 8 bis 19, gekennzeichnet durch eine Fördervorrichtung (52) zum kontinuierlichen oder inter­ mittierenden Fördern von Schwellgut (4) in den Einflußbereich der Mikrowellen­ energie.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung (52) als Bandförderer ausgebildet ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung (52) mit einem Vorratsbehälter 54 für Schwellgut (4) gekoppelt ist, so daß die Fördervorrichtung (52) mit Schwellgut (4) beaufschlagbar ist.

24. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebsmotor (60) der Fördervorrichtung (52) zur Regelung der Fördermenge mit der Steuerungs- und Regelungseinrichtung (44) gekoppelt ist.

25. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 24 dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) Strahlenschutzmittel zur Verhinde­ rung des Austretens von Mikrowellen aus dem Gehäuse (2) aufweist.