DE202007010358U1 - Device for controlling baking parameters - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Steuerung von Backparametern, insbesondere zur Backluftfeuchteerfassung und -regelung, umfassend eine Regel- und Steuereinheit sowie eine in einem Bypass (2) außerhalb der Backkammer (4) angeordnete, von der Backraumluft anströmbare Messstelle zum indirekten Erfassen der Feuchtekenngrößen der Backraumluft, wobei die Temperaturmessstelle (1) mittels einer Befeuchtungseinrichtung (7) die Feuchtkugeltemperatur tf erfassend ausgebildet ist und die Regel- und Steuereinheit des Backofens (3) dazu ausgelegt ist, die von der Temperaturmessstelle (1) erfasste Feuchtkugeltemperatur tf mit einer Feuchtkugeltemperatursollgröße tf,Soll vergleichen zu können und in Abhängigkeit der Regelabweichung ein Ausgangssignal zu erzeugen.Device for controlling baking parameters, in particular for baking moisture detection and control, comprising a control and control unit and in a bypass (2) outside the baking chamber (4) arranged, from the baking chamber air flowable measuring point for indirectly detecting the humidity characteristics of the baking chamber air, said Temperature measuring point (1) by means of a moistening device (7) the wet bulb temperature t f is detected and the control and control unit of the oven (3) is adapted to the of the temperature measuring point (1) detected wet bulb temperature t f with a wet bulb temperature setpoint t f, Soll to be able to compare and to produce an output signal as a function of the control deviation.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung von Backparametern, insbesondere zur Backluftfeuchteerfassung und -regelung, während eines Backprozesses in einem Backofen.The Invention relates to a device for controlling baking parameters, in particular for baking air moisture detection and control, during a Baking process in an oven.
Bei der Herstellung von Backwaren besteht die Zielstellung während des Backprozesses darin, dass die Qualitätsmerkmale, wie z. B. Form, Glanz, Bräunung und Volumen, in dem gewünschten Maße kostengünstig in einer bestimmten Zeit erreicht werden. Im Teigling bzw. in der Masse laufen während des Backprozesses eine Vielzahl von verschiedenen biochemischen und physikalischen Reaktionen ab, die letztlich die Qualität des Fertigerzeugnisses bestimmen.at The production of baked goods is the objective during the Baking process in that the quality characteristics, such. Shape, Shine, browning and volume in the desired Dimensions inexpensive in reached a certain time. In the dough piece or in the mass run while the baking process a variety of different biochemical and physical reactions that ultimately affect the quality of the finished product determine.
Diese biochemischen und physikalischen Reaktionen werden durch die wesentlichen Backparameter, wie z. B. durch die Dampfmenge, die Backtemperatur, die Zeit, das Strömungsbild der Backluft und durch schlecht erfassbare Störgrößen, wie das Öffnen und Schließen der Ofenklappen, entscheidend beeinflusst.These Biochemical and physical reactions are governed by the essential Baking parameters, such. B. by the amount of steam, the baking temperature, the time, the flow picture the baking air and by badly detectable disturbances, such as opening and Shut down the furnace flaps, decisively influenced.
Die Dampfzugabe, respektive die Beschwadung zu Beginn des Backprozesses, hat eine besondere technologische Bedeutung. Durch die Kondensation des Dampfes auf den noch kalten Teiglingen erfolgt eine schlagartige Energieübertragung auf die Oberfläche der Teiglinge, so dass die Temperatur an der Oberfläche innerhalb von wenigen Sekunden von 30 auf 80 °C ansteigt. Durch Verkleisterung der Stärke und Denaturierung der Proteine bildet sich eine feste Backhaut, die den Ofentrieb und die Ausbundbildung unterstützt. In Verbindung mit dem Kondensat bildet sich eine Mikroschicht auf der Teiglingsoberfläche. Der Stärkekleister fließt durch die hohe Backtemperatur auseinander und bildet eine glatte Oberfläche (Dextrinierung, Glanzbildung).The Steam addition, respectively the steaming at the beginning of the baking process, has a special technological significance. By the condensation the steam on the still cold dough pieces is a sudden power transmission on the surface the dough pieces, so that the temperature at the surface inside increases from a few seconds from 30 to 80 ° C. By gelatinization the strength and denaturation of the proteins forms a solid back skin, which supports the furnace drive and the formation of bundles. In conjunction with the Condensate forms a microlayer on the surface of the dough. Of the starch paste flows through the high baking temperature apart and forms a smooth surface (dextrination, Brightening).
Die Steuerung der Beschwadung, also das gezielte Einbringen der erforderlichen Dampfmenge zu Beginn des Backprozesses, sowie das Abführen von Dampf zu bestimmten Zeitpunkten wird mit den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und Mitteln, obgleich der immensen Bedeutung für den Backprozess, nur unzureichend gelöst.The Controlling the Beschwadung, so the targeted introduction of the required Steam quantity at the beginning of the baking process, as well as the discharge of Steam at certain times will match those of the prior art known methods and means, although of immense importance for the Baking process, only inadequately solved.
Infolge unzureichender Dampfgabe entstehen einerseits unerwünschte Krustenrisse am Backgut, und andererseits wird der enzymatische Abbau der Stärke bzw. der daraus entstehenden Zuckerstoffe, die zur Glanzbildung und Krustenbräunung beitragen, verhindert bzw. verzögert.As a result Inadequate steaming, on the one hand, causes unwanted crust cracks on the dough, and on the other hand, the enzymatic degradation of the starch or the resulting sugars that contribute to the luster and crust tanning, prevents or delays.
Ein verspätetes Abführen des Dampfes aus dem Backraum nach der Einwirkung des Dampfes auf der Oberfläche der Teiglinge führt beim Backen von Roggen- und Roggenmischbrot hingegen zum Auseinanderlaufen der Teiglinge und zur Bildung von Krustenrissen.One belated lead away steam from the baking chamber after exposure to steam the surface the dough pieces leads when baking rye and rye mixed bread, however, to diverge the dough pieces and crustal cracks.
Während des Backprozesses verdampft das Wasser aus der Oberfläche der Teiglinge und lässt die Backluftfeuchte auf Taupunkttemperaturen bis ca. 98 °C ansteigen. Durch zielgerichtete Entfernung der Backluftfeuchte zum Ende des Backprozesses werden die Bräunungsreaktionen beschleunigt, und die Backzeit kann bis zu 25 % verkürzt werden.During the Baking process evaporates the water from the surface of the Dough pieces and leaves the baking air humidity rises to dew point temperatures up to approx. 98 ° C. By targeted removal of the baking air moisture to the end of the Baking process, the tanning reactions accelerates, and the baking time can be shortened up to 25%.
Es besteht seit längerer Zeit bei Betreibern von Backöfen der Wunsch, mit geeigneten Mitteln eine kontinuierliche Backluftfeuchtemessung zur Steuerung des Backprozesses realisieren zu können. Die aus dem Stand der Technik allgemein bekannten Messgeräte zur Erfassung der Backluftfeuchte sind: Taupunkt-Hygrometer, Lithium-Chlorid-Hygrometer, Psychrometer, thermo dynamische Taupunkt-Hygrometer, kapazitive und Halbleitersensoren oder auch Zirkonoxid-Sensorverfahren.It exists for a long time Time with operators of ovens the desire, with suitable means a continuous baking moisture measurement to realize the control of the baking process. The from the state of the Technics commonly known measuring devices for detecting the baking air moisture are: dew point hygrometer, lithium chloride hygrometer, psychrometer, thermo dynamic dew-point hygrometer, capacitive and semiconductor sensors or zirconia sensor method.
Diese Feuchtemessgeräte unterscheiden sich infolge ihrer unterschiedlichen Messverfahren und ihres technischen Aufbaus in den Punkten: Messgröße, Messbereich, Fehlergrenzen, Hysterese und Einstellzeit, Klimaabhängigkeit, insbesondere unter Druck, Temperatur und Luftgeschwindigkeit, Alterung, Nullpunktdrift, Wartung, Messbereitschaft usw.These moisture meters differ due to their different measuring methods and their technical structure in the points: measurand, measuring range, Error limits, hysteresis and response time, climate dependence, especially under pressure, temperature and air velocity, aging, Zero drift, maintenance, readiness for measurement, etc.
Trotz der großen Anzahl verschiedenartiger Feuchtemessgeräte ist kein für einen Backprozess geeignetes Feuchtemessgerät für Backtemperaturen größer als 200 °C auf dem Markt verfügbar, das einerseits für die speziellen Einsatzbedingungen, nämlich für die wechselnden Druck- und Temperaturbedingungen, in einem Backofen uneingeschränkt einsetzbar ist und andererseits durch seinen einfachen technischen Aufbau die Grundlage für eine kostengünstige Massenproduktion, auch zur Nachrüstung vorhandener Backöfen, geeignet ist.In spite of the big Number of different types of moisture meters is not for one Baking process suitable moisture meter for baking temperatures greater than 200 ° C on available to the market, on the one hand for the special conditions of use, namely for the changing pressure and temperature conditions, in an oven unlimited can be used and on the other hand by its simple technical Building the basis for a cost-effective Mass production, also for retrofitting existing ovens, suitable is.
In der Vergangenheit beschränkte sich die Führung des Backprozesses auf eine zeitgesteuerte Temperatursequenz. Die bereits erwähnte Steuerung der Beschwadung und die kontinuierliche Backluftfeuchtemessung wurde jedoch nur ansatzweise in Tunnelbacköfen realisiert. Als Grund hierfür sind die bisher ungeeigneten Geräte zur kontinuierlichen Backluftfeuchtemessung und die nicht unerheblichen Kosten dieser Geräte zu nennen. Eine preisgünstige Messtechnik fehlt auf dem Markt.In the past, the management of the baking process was limited to a timed tem peratursequenz. However, the already mentioned control of the steaming and the continuous baking moisture measurement was only partially realized in tunnel ovens. The reason for this is the hitherto unsuitable equipment for continuous baking moisture measurement and the not inconsiderable cost of these devices. A low-cost measurement technology is missing in the market.
Aus
dem Stand der Technik ist beispielsweise ein Gargerät mit im
Garraum abstellbarem Garbehältnis zum
Dampfgaren bekannt, das in der
Ein
Messwerterfassungs- und Speichergerät für die Feuchtigkeit und die
Temperatur zur Messung und Speicherung von Daten während des
Backprozesses ist in der
In
der
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine kostengünstige Vorrichtung zu entwickeln, mit der die Backluftfeuchte sicher in Backöfen mit ruhender Backatmosphäre während des Backprozesses erfasst und neben den Parametern Temperatur und Zeit als weiteren Steuerparameter für einen qualitätsgerechten Backprozess verwendet werden kann.The The object of the invention is a cost-effective device to develop with the the baking air moisture safely in ovens with resting baking atmosphere while recorded in the baking process and in addition to the parameters temperature and Time as another control parameter for a quality-appropriate Baking process can be used.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, dass durch den Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung die Menge an benötigtem Dampf erheblich reduziert wird und damit die Betriebskosten deutlich verringert werden.A Another object of the invention is that through the use a device according to the invention the amount of needed Steam is significantly reduced and thus significantly reduces operating costs become.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Vorrichtung zur Steuerung von Backparametern, insbesondere zur Backluftfeuchteerfassung und -regelung gelöst, welche eine Regel- und Steuereinheit sowie eine in einem Bypass außerhalb der Backkammer angeordnete, von der Backraumluft anströmbare Messstelle zum indirekten Erfassen der Feuchtekenngrößen der Backraumluft umfasst, wobei die Temperaturmessstelle mittels einer Befeuchtungseinrichtung die Feuchtkugeltemperatur tf erfassend ausgebildet ist und die Regel- und Steuereinheit des Backofens dazu ausgelegt ist, die von der Temperaturmessstelle erfasste Feuchtkugeltemperatur tf mit einer Feuchtkugeltemperatursollgröße tf,Soll vergleichen zu können und in Abhängigkeit der Regelabweichung ein Ausgangssignal zu erzeugen.The object of the invention is achieved by a device for controlling baking parameters, in particular for baking moisture detection and control, which comprises a control and control unit and arranged in a bypass outside of the baking chamber, the backraumluft anströmbare measuring point for indirect detection of moisture parameters of the baking chamber air , wherein the temperature measuring point by means of a moistening the wet bulb temperature t f is detected and the control and control unit of the oven is designed to be able to compare the detected by the temperature measuring wet bulb temperature t f with a Wet bulb temperature setpoint t f, Soll and depending on the control deviation To produce output signal.
Alternativ wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Steuerung von Backparametern, insbesondere zur Backluftfeuchteerfassung und -regelung gelöst, welche eine Regel- und Steuereinheit sowie mehrere in einem Bypass außerhalb der Backkammer angeordnete Messstellen zum indirekten Erfassen der Feuchtekenngrößen der Backraumluft umfasst, wobei eine erste Temperaturmessstelle und eine zweite Temperaturmessstelle vorgesehen sind, wobei die erste Temperaturmessstelle die Trockenkugeltemperatur ttr und die zweite Temperaturmessstelle mittels einer Befeuchtungseinrichtung die Feuchtkugeltemperatur tf erfassend ausgebildet sind und die Steuer- und Regeleinheit des Backofens dazu ausgelegt ist, die von den beiden Temperaturmessstellen erfasste Feuchtkugeltemperatur tf und Trockenkugeltemperatur ttr in eine Feuchtekenngröße der Backraumluft umzuwerten.Alternatively, the object is achieved by a device for controlling baking parameters, in particular for baking air moisture detection and control, which comprises a control and control unit and a plurality arranged in a bypass outside the baking chamber measuring points for indirectly detecting the humidity characteristics of the baking chamber air, wherein a first temperature measuring point and a second temperature measuring point are provided, wherein the first temperature measuring point, the dry bulb temperature t tr and the second temperature measuring point by means of a moistening the wet bulb temperature t f are detected and the control unit of the oven is designed to the detected by the two temperature measuring wet bulb temperature t f and Dry bulb temperature t tr to convert into a moisture parameter of the baking chamber air.
Zur Realisierung der ersten bevorzugten Ausführungsvariante ist eine Vorrichtung mit einer ersten Temperaturmessstelle in einer Bypassleitung zum Backraum vorgesehen, die die Feuchtkugeltemperatur tf erfassend ausgebildet ist, um ein Ausgangssignal zur Steuerung des Backprozesses zu erzeugen. Diese Temperaturmessstelle weist ein kontinuierlich befeuchtetes Thermo- oder Pt-Element auf, welches von einer saugfähigen Hülle vollständig umfasst wird. Die Dauerbefeuchtung der Hülle wird mittels in einem Reservoir gespeicherten kondensierten Dampfes bzw. entkalktem Wassers sichergestellt. Der in dem Reservoir zu Wasser kondensierte Dampf wird als Wasser über eine Versorgungsleitung der saugfähigen Hülle zur Verfügung gestellt. Die Dauerbefeuchtung der Hülle des Thermoelements erfolgt in besonders vorteilhafter Weise selbsttätig und ohne Hilfsenergie. Sofern im Reservoir ein minimaler Füllstand unterschritten ist und damit die Gefahr besteht, dass das Thermo- oder Pt-Element nicht mehr kontinuierlich befeuchtet wird, erfolgt automatisch eine Befüllung des Reservoirs mittels einer an das Reservoir angeschlossenen Wasser-Notversorgung. Die Dauerbefeuchtung kann aber alternativ auch durch eine taktweise Zwangsbefeuchtung erfolgen.To realize the first preferred embodiment, a device is provided with a first temperature measuring point in a bypass line to the baking chamber, which is designed to detect the wet bulb temperature t f to produce an output signal for controlling the baking process. This temperature measuring point has a continuously moistened thermo or Pt element, which is completely covered by an absorbent shell. The permanent moistening of the casing is ensured by means of condensed steam or decalcified water stored in a reservoir. The vapor condensed into water in the reservoir is provided as water via a supply line of the absorbent casing. The permanent moistening of the shell of the thermocouple takes place in a particularly advantageous manner automatically and without auxiliary power. If the reservoir is below a minimum level and there is a risk that the thermo or Pt element is no longer continuously moistened, there is an automatic filling of the reservoir by means of a water emergency supply connected to the reservoir. The permanent humidification can alternatively be done by a cyclic forced humidification.
Die Thermo- oder Pt-Elemente sind besonders einfach aufgebaut und zudem sehr kostengünstig. Eine Nachrüstung derselben in bestehende Backöfen erweist sich als besonders geeignet, da die Regel- und Steuereinheit aller Backöfen bereits Schnittstellen zur Erfassung mindestens einer Temperatur aufweist und somit eine Implementierung einer weiteren Temperaturmessstelle unproblematisch ist.The Thermo or Pt elements are particularly simple and also very inexpensive. A retrofit same in existing ovens proves to be particularly suitable because the control and control unit all ovens already interfaces for detecting at least one temperature and thus an implementation of another temperature measuring point is not a problem.
Zur Realisierung der zweiten bevorzugten Ausführungsvariante ist in der Bypassleitung oder im Backraum eine zweite Temperaturmessstelle vorgesehen, die zusätzlich auch die Trockenkugeltemperatur ttr der Backraumluft erfasst und der Regel- und Steuereinheit zuführt. Diese Temperaturmessstelle kann ebenso wie die die Feuchtkugeltemperatur tf messende erste Temperaturmessstelle als Thermoelement oder Pt-Element ausgebildet sein. Diese beiden erfassten Temperaturmessgrößen tf und ttr werden der Steuer- und Regeleinheit des Backofens zugeführt und in mindestens eine Feuchtekenngröße umgewertet. Mit Kenntnis dieser Feuchtekenngröße(n) wird ein Ausgangssignal zur Regelung der Backraumluft erzeugt.To realize the second preferred embodiment, a second temperature measuring point is provided in the bypass line or in the baking chamber, which also detects the dry bulb temperature t tr of the baking chamber air and the control and control unit supplies. This temperature measuring point, like the first temperature measuring point measuring the wet bulb temperature t f, can be designed as a thermocouple or Pt element. These two detected temperature variables t f and t tr are fed to the control and regulation unit of the oven and converted into at least one moisture parameter. With knowledge of this moisture parameter (s), an output signal for controlling the baking chamber air is generated.
Damit stehen der Regel- und Steuereinheit des Backofens zwei Temperatureingangssignale, nämlich die Feuchtkugeltemperatur tf und die Trockenkugeltemperatur ttr der Backraumluft, zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung. In Anwendung des psychrometrischen Prinzips können geeignete Feuchtekenngrößen, wie zum Beispiel die absolute Feuchte, ermittelt werden. In der Steuer- und Regeleinheit des Backofens können die absolute Feuchte oder die Taupunkttemperatur ttau ermittelt werden, wobei erstere zweckmäßiger in der Einheit g/m3 Luft angegeben wird.Thus, the control and control unit of the oven two temperature input signals, namely the wet bulb temperature t f and the dry bulb temperature t tr of the baking chamber air are available for further processing. By applying the psychrometric principle, suitable moisture parameters, such as the absolute humidity, can be determined. In the control unit of the oven, the absolute humidity or the dew point t tau can be determined, the former is more conveniently specified in the unit g / m 3 air.
Grundsätzlich lässt sich diejenige Temperaturmessstelle, die in jedem Backraum bereits vorhanden ist, auch zur Erfassung der Trockenkugeltemperatur ttr nutzen.In principle, the temperature measuring point which is already present in each baking chamber can also be used to detect the dry bulb temperature t tr .
Ein besonderer Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass durch die Aufzeichnung von Backklimakurven mit den Parametern Temperatur, Zeit und Feuchte der Backprozess wiederholbar ist. Das führt zu einer höheren und gleichmäßigen Qualität des Backgutes, da in jedem Zeitpunkt des Backprozesses die für die Ausbildung der Kruste und der Krume der Teiglinge erforderlichen Klimabedingungen optimal erfüllt sind. Die Backparameter werden dazu in der Regel- und Steuereinheit abgespeichert und nach Bedarf wieder abgerufen.One particular advantage of this invention is that through the Recording of backclim curves with the parameters temperature, Time and humidity of the baking process is repeatable. That leads to a higher and consistent quality of the baked goods, because at any point in the baking process, for the formation of the crust and the crumb of the dough pieces required climatic conditions optimally Fulfills are. The baking parameters are in the control and control unit stored and retrieved as needed.
In einer alternativen Ausgestaltung ist diese Steuer- und Regeleinheit selbstlernend ausgebildet. Das heißt, der Betreiber kann nicht nur ein vorhandenes Klimaprofil abrufen, sondern auch in einem Lernmodus der Steuer- und Regeleinheit ein Klimaprofil erzeugen und abspeichern. Die manuell einstellbaren Backparameter Zeit, Temperatur und Feuchte können dazu vom Betreiber des Umluftofens fortlaufend durch Inaugenscheinnahme der zu backenden Teiglinge neu parametriert und mittels der Regel- und Steuereinheit abgespeichert werden.In an alternative embodiment is this control unit trained self-learning. That is, the operator can not only retrieve an existing climate profile, but also in a learning mode of Control unit generate and save a climate profile. The manually adjustable baking parameters time, temperature and humidity can to the operator of the convection oven continuously by visual inspection the dough pieces to be baked are newly parameterized and adjusted by means of the and control unit are stored.
Die Zuführung von Wasser oder Dampf in die Backkammer erfolgt durch eine nicht näher spezifizierte Beschwadungseinrichtung. Die Erhöhung der Feuchte der Backraumluft wird bevorzugt mit Dampf realisiert, da sich gemäß der thermodynamischen Gesetzmäßigkeiten dabei die Zustandsänderung der Backraumluft parallel zu den Isothermen vollzieht und damit die Trockenkugeltemperatur ttr nahezu konstant bleibt.The supply of water or steam in the baking chamber by an unspecified Beschwadungseinrichtung. The increase in the humidity of the baking chamber air is preferably realized with steam, since in accordance with the thermodynamic laws, the change in state of the baking chamber air takes place parallel to the isotherms and thus the dry bulb temperature t tr remains almost constant.
Dem Einbringen von Wasser haftet der Nachteil an, dass die Zustandsänderung der Backraumluft sich parallel zu den Enthalpie-Linien vollzieht, was stets mit einer Abkühlung, unabhängig von der Temperatur des eingebrachten Wassers, der Backraumluft verbunden ist.the Adding water has the disadvantage that the state change the baking chamber air is parallel to the enthalpy lines, what always with a cooling, independently connected by the temperature of the introduced water, the baking chamber air is.
Die Entnahme von überschüssigen Dampf aus der Backkammer wird beispielsweise mittels automatisch gesteuerten Dampfabzugsklappen realisiert, die zusätzlich auch manuell und programmunabhängig steuerbar ausgebildet sein können.The removal of excess steam from the baking chamber is realized, for example, by means of automatically controlled steam extraction flaps, which additionally control manually and independently of the program Erbar can be formed.
Durch das gesteuerte Einbringen und Entnehmen von Dampf in bzw. aus dem Backraum bzw. der Backkammer kann mit der Vorrichtung in erheblichem Umfang Wasser, vor allem bei der Dampfgabe zu Beginn des Backprozesses, und Energie durch gezielte Dampfabführung und damit Verkürzung der Klappenöffnungszeit nach Dampfgabe beim Backen von Roggen- und Roggenmischbrot sowie ein gezieltes Öffnen von Klappen zum Ende des Backprozesses, insbesondere zur Beschleunigung der Bräunungsreaktionen und Backzeitverkürzung, eingespart werden.By the controlled introduction and removal of steam in or out of the Back space or the baking chamber can with the device in considerable Scope of water, especially in the steam at the beginning of the baking process, and Energy through targeted steam removal and thus shortening the flap opening time After steaming when baking rye and rye mix bread as well a purposeful opening from flaps to the end of the baking process, especially for acceleration the tanning reactions and baking time reduction, be saved.
Mit der Messung und Steuerung der Luftfeuchte steht dem Backprozess ein weiterer Parameter zur Wiederholbarkeit des Backklimas zur Verfügung, was sich positiv auf die Verminderung der Acrylamidbildung im Backgut auswirkt. Acrylamid bzw. Acrylsäureamid ist wegen seiner schädigenden Wirkung in Bezug auf das Zentralnervensystem und auf die Fein- und Grobmotorik der Menschen als besonders gefährlich eingestuft.With Measuring and controlling the humidity is the baking process another parameter available for the repeatability of the baking climate, what positive for the reduction of acrylamide formation in the dough effect. Acrylamide or acrylic acid amide is because of its damaging Effect on the central nervous system and on the fine and Gross motor skills of the people classified as particularly dangerous.
Die erfindungsgemäße Backluftfeuchteerfassung, -steuerung und -regelung kann in allen Vorrichtungen zum Backen von Backgut angewendet werden.The inventive baking moisture detection, Control and regulation can be used in all jaws be used by dough.
Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn die Backluftfeuchteerfassung, -steuerung und -regelung kontinuierlich erfolgt. Damit können etwaige Fehler beim Backen, z. B. unzureichende Dampfmenge bei der Schwadengabe bzw. Undichtheiten am Backofen, rechtzeitig erkannt und geeignete Maßnahmen, wie z. B. eine Alarmsignalisierung, eine zusätzliche Dampfgabe oder eine Dampfabfuhr, eingeleitet werden.When has proven particularly advantageous when the baking moisture detection, Control and regulation takes place continuously. This can any Error while baking, z. B. insufficient amount of steam in the Schwadengabe or leaks on the oven, detected in good time and suitable Activities, such as As an alarm signaling, an additional steam or a Steam removal, be initiated.
Die Erfindung wird durch das Vorsehen von technischen Mitteln für die tropfenweise getaktete Befeuchtung der Temperaturmessstelle für die Feuchttemperatur alternativ vorteilhaft ausgebildet.The Invention is achieved by the provision of technical means for the dropwise Clocked humidification of the temperature measuring point for the wet bulb temperature alternatively formed advantageous.
Die signifikanten Merkmale und die erzielbaren Vorteile der Erfindung durch Einsatz der integrierten Feuchteerfassung und Feuchtesteuerung des Backprozesses sind im Wesentlichen:
- • einfache und kostengünstige, auf dem psychrometrischen Prinzip basierende Vorrichtung zur Erfassung der Backluftfeuchte,
- • erhebliche Wasser- und Energieeinsparung während des Backprozesses durch gesteuertes Einbringen von Dampf,
- • Backzeitverkürzungen durch Verringerung der Backluftfeuchte zum Ende des Backprozesses,
- • optimalere Auslastung der Backöfen,
- • durch Aufzeichnung von Backklimakurven mit den Parametern Temperatur, Zeit und Feuchte ist der Backprozess wiederholbar,
- • höhere und gleichmäßigere Qualität des Backgutes,
- • Verminderung der Acrylamidbildung im Backgut und
- • einfache Nachrüstbarkeit bei vorhandenen Backöfen.
- Simple and inexpensive, based on the psychrometric principle device for detecting the baking air moisture,
- Significant water and energy savings during the baking process by controlled introduction of steam,
- Shortening of baking time by reducing the baking moisture to the end of the baking process,
- • better utilization of the ovens,
- • by recording backclim curves with the parameters temperature, time and humidity, the baking process is repeatable,
- • higher and more consistent quality of the baked goods,
- • Reduction of acrylamide formation in the dough and
- • Easy retrofitting on existing ovens.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen.Further Details, features and advantages of the invention will become apparent the following description of an embodiment with reference on the associated Drawings.
Dabei zeigen:there demonstrate:
Eine
schematische Darstellung eines Backofens
Die
universelle Messung der Feuchttemperatur erfolgt nicht im Backraum,
sondern über
einen Bypass
Die Befeuchtung des Feuchtthermometers wird entweder über das Ansaugen von Wasser mittels Baumwollfaser oder ähnlicher saugfähiger Fasern aus einem Vorratsgefäß oder über eine tropfenweise Taktung als Zwangsbefeuchtung geregelt.The Humidification of the humidity thermometer is either via the Aspirate water using cotton fiber or similar absorbent fibers from a storage vessel or over a Drop-wise timing regulated as forced humidification.
Die
Befeuchtungseinrichtung
Die
Feuchtemessung ist in das nicht näher dargestellte Regel- und
Steuerungssystem des Backofens
Die
Durchströmung
des Bypasses
Nach
einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird die
Trockenkugeltemperatur ttr
Die
erste Temperaturmessstelle, die erfindungsgemäß die Feuchtkugeltemperatur
tf
Der
während
des Backprozesses entstehende und nicht benötigte Dampf wird durch eine
nicht dargestellte klappengesteuerte Abzugsvorrichtung aus der Backkammer
abgeführt.
Die Luftklappe weist einen nicht dargestellten Antrieb auf, der
elektro-motorisch, elektro-hydraulisch oder elektro-pneumatisch
ausgebildet sein kann. Dieser Antrieb ist elektrisch mit der Regel-
und Steuereinheit des Backofens
Der sich an der Kanalinnenwandung des Abluftsystems abkühlende Dampf kann gegebenenfalls kondensieren und damit zu unerwünschten Unzulänglichkeiten führen. Zweckmäßigerweise ist ein Abluftsystem mit einem Kondensator ausgebildet, der das Kondensat über einen Kondensatablauf einem Wasserreservoir zuführt.Of the Cooling steam at the duct inner wall of the exhaust air system may optionally condense and thus undesirable shortcomings to lead. Conveniently, an exhaust system is formed with a condenser, the Condensate over supplies a condensate drain to a water reservoir.
Das
Wasserreservoir wird im Falle des Unterschreitens eines minimalen
Füllstandes
auch von einer Wasser-Notversorgung gespeist, wodurch kontinuierlich
Wasser für
die Dauerbefeuchtung des Themoelements
Die
Befeuchtung dieses als Feuchtethermometer ausgebildeten Themoelements
Die
Hülle
In
einer bevorzugten Ausführungsform
befindet sich das Thermoelement
Im
hier dargestellten Beispiel wird das vertikal angeordnete Leitungselement
In
der
Die
Feuchtkugeltemperatur tf
Die
Taupunkttemperatur ttau
Hierbei bedeuten:
- ttr
- = Temperatur des trockenen Thermometers/Trockenkugeltemperatur in °C,
- tf
- = Temperatur des feuchten Thermometers/Feuchtkugeltemperatur in °C,
- pd
- = Teildruck/Partialdruck des Wasserdampfes in mbar,
- p
- = Gesamtdruck in mbar,
- pf
- = Dampfdruck bei der Feuchtkugeltemperatur tf in mbar,
- k
- = Konstante = 0,61 × 10–3 für Wasser/Luft und
- ps
- = Sättigungsdruck in mbar bei der Temperatur
- t tr
- = Temperature of the dry thermometer / dry bulb temperature in ° C,
- t f
- = Temperature of the wet thermometer / wet bulb temperature in ° C,
- p d
- = Partial pressure / partial pressure of the water vapor in mbar,
- p
- = Total pressure in mbar,
- p f
- = Vapor pressure at the wet bulb temperature t f in mbar,
- k
- = Constant = 0.61 × 10 -3 for water / air, and
- p s
- = Saturation pressure in mbar at the temperature
Der Feuchttemperaturbereich beträgt bei der Dampfgabe zwischen 80 und 100 °C (Daten für Feuchttemperatur und Taupunkttemperatur sind nahezu identisch), bei der Entfeuchtung, je nach Öffnungszeit der Klappen, zwischen 30 und 70 °C.Of the Wet temperature range is when steaming between 80 and 100 ° C (data for wet bulb temperature and dew point temperature are almost identical), during dehumidification, depending on the opening time the flaps, between 30 and 70 ° C.
Je nach zu backendem Produkt werden spezifische Backparameter (Temperatur, Zeit sowie Klappenöffnungszeiten) eingestellt.ever The product to be baked requires specific baking parameters (temperature, Time as well as valve opening times) set.
Die
Gemäß
Für den Anwendungsfall
des Backens von Roggenmischbrot (
Eine
bevorzugte Feuchtkugeltemperatur tf
- 11
- Temperaturmessstelle für FeuchttemperaturTemperature measuring point for wet bulb temperature
- 1.11.1
- Thermoelement/Pt-ElementThermocouple / Pt element
- 1.21.2
- saugfähige Hülleabsorbent shell
- 1.31.3
- Versorgungsleitungsupply line
- 1.41.4
- Leitungselementline element
- 1.51.5
- offene Mündungopen muzzle
- 1.61.6
- ÜberlaufrohrOverflow pipe
- 22
- Bypassbypass
- 33
- Backofenoven
- 44
- Backkammerbaking chamber
- 55
- Ventilatorfan
- 66
- Beschwadungseinrichtung BackkammerBeschwadungseinrichtung baking chamber
- 77
- Befeuchtungseinrichtung Messstellehumidifying measuring point
- 88th
- Wasserreservoire für Befeuchtungseinrichtungwater reservoirs for moistening device
- 99
- Temperaturmessstelle für Trockentemperatur in der MesseinheitTemperature measuring point for drying temperature in the measuring unit
- 1010
- Temperaturmessstelle für Trockentemperatur in der BackkammerTemperature measuring point for drying temperature in the baking chamber
- 1313
- Temperaturentemperatures
- 13.113.1
- Temperatur ttr des trockenen Thermometers/TrockenkugeltemperaturTemperature t tr of the dry thermometer / dry bulb temperature
- 13.213.2
- Temperatur tf des feuchten Thermometers/FeuchtkugeltemperaturTemperature t f of the wet thermometer / wet bulb temperature
- 13.313.3
- Temperatur tKU der KrumeTemperature t KU of the crumb
- 13.413.4
- Temperatur tKS der KrusteTemperature t KS of the crust
- 13.513.5
- Taupunkttemperatur ttau Dew point temperature t dew
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