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Die Erfindung betrifft eine Röst- und Kochanlage.
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Röst- und Kochanlagen zum Rösten und Kochen von Teigwaren, Mahlerzeugnissen und/oder anderen Lebensmitteln und Rohstoffen weisen üblicherweise einen Produktbehälter auf, der durch ein zugehöriges Temperierungssystem beheizt und ggf. auch gekühlt werden kann. Dies kann insbesondere durch ein fluides Wärmeübertragungsmedium erfolgen, welches zwecks Wärmeaustausch durch einen Zwischenraum zwischen einer Innenwand und einer Außenwand eines doppelwandigen Abschnitts der Umfassungswand des Produktbehälters gepumpt oder gefördert wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Röst- und Kochanlage der genannten Art anzugeben, welche durch eine optimierte Steuerung eine reproduzierbare hohe Produktqualität ermöglicht. Dabei soll insbesondere eine an die Bedürfnisse von Röst- und Kochvorgängen angepasste Temperaturregelung ermöglicht werden.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Koch- und Röstanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Demnach ist eine Röst- und Kochanlage vorgesehen mit einem zumindest abschnittsweise doppelwandig ausgeführten Produktbehälter und mit einem zugehörigen Temperierungssystem, welches während des Betriebs ein fluides Wärmeübertragungsmedium durch einen Zwischenraum zwischen einer Innenwand und einer Außenwand des doppelwandigen Abschnitts pumpt, wobei ein Produkt-Temperaturfühler, ein Innenwand-Temperaturfühler und ein Wärmeübertragungsmedium-Temperaturfühler vorhanden sind, und wobei eine Anlagensteuerung vorhanden ist, die anhand der von den genannten Temperaturfühlern erfassten Messwerte in dem Produktbehälter ablaufende Röst- und Kochvorgänge steuert oder regelt.
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Weiterentwicklungen dieses Konzeptes und damit zusammenhängende Vorteile sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der nachfolgenden Beschreibung.
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Eine wesentliche Neuerung der erfindungsgemäßen Röst- und Kochanlage ist, dass die Temperatur an drei verschiedenen Stellen gemessen wird:
- (1) Temperatur des Thermoöls, oder allgemein gesprochen des Kühl- und/oder Heizmediums bzw. Wärmeübertragungsmediums, das sich zwischen Außen- und Innenwand des doppelwandigen Produktbehälters befindet.
- (2) Temperatur der Innenwand des Produktbehälters.
- (3) Temperatur des Produkts (insbesondere Körner, Saaten, Mehl, Teige und Mischungen daraus), das im Inneren des Produktbehälters geröstet und gekocht wird.
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Bisherige Maschinen messen nur die Temperatur des Thermoöls. Damit lassen sich die Temperaturen von Innenwand und Produkt aber nur unzureichend steuern. Es ist wichtig, dass die Temperatur des Produkts während des Kochvorgangs in einem wohldefinierten Intervall bleibt, beispielsweise zwischen 62 bis 63,5 °C. Zudem muss die Innenwand eine bestimmte höhere Temperatur aufweisen, weil Bestandteile des Produkts durch Berühren der Innenwand während des Herstellvorgangs geröstet werden. Durch die Dreipunktsteuerung erfasst und reguliert die Maschine die Temperatur an den drei oben genannten Stellen automatisch und erreicht so während des Herstellungsvorgangs eine optimale Lösung.
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Der Vorteil der Dreipunktsteuerung ist, dass das Produkt gleichbleibend gut geröstet und gekocht werden kann. Die Körner und Aromastücke verbrennen nicht bei der Röstung. Das Aroma kann sich optimal entfalten. Mit anderen Worten dient die neu entwickelte Steuerung dazu, eine reproduzierbare Produktqualität zu gewährleisten, sprich eine immer gleichmäßige Röstung von Körnern und Saaten, sowie eine jederzeit gleichbleibende Konsistenz der Kochstücke und Teige.
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Die Steuerung beinhaltet vorteilhafterweise einen integrierten Prozessor; dieser überwacht zum einen die Temperaturfühler, zum anderen speichert er alle Daten der einzelnen Backvorgänge beziehungsweise den Ablauf der diversen Rezepturen.
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Diesbezüglich werden Basisrezepte hinterlegt, an welchen sich die Steuerung orientiert. Für die Berechnungen werden die drei genannten Temperaturfühler genutzt; diese messen die Temperaturen der Behälterinnenfläche, des Heizmediums Thermoöl (beziehungsweise des natürlichen Kältemittels des Heiz- und Kühlaggregats) und des Produktes. Steuernder Fühler ist hierbei vorzugsweise der Produktfühler, da die Produkttemperatur maßgeblich für die Qualität von Röstungen, Kochstücken und Teigen verantwortlich ist.
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Vorzugsweise ermittelt die intelligente und lernfähige Prozesssteuerung aufgrund der Produkt- und Innenmantelmessung die nötigen Daten und passt die Heiz- oder Kühlleistung der Heizstäbe oder des Heiz- und Kühlaggregates mit Hilfe der erfassten Temperaturen an. Die Messungen erfolgen vorteilhafterweise während des kompletten Produktionsprozesses. Somit werden Temperaturschwankungen (unterschiedliche Raumtemperatur, Gewichtsdifferenzen bei der Befüllung usw.) sofort erkannt und unmittelbar korrigiert - eine wesentliche Funktion, da eine gleichbleibende Temperatur für die Qualität aller Teige und Kochstücke unabdingbar ist.
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Da die Steuerung wie erwähnt vorteilhafterweise alle Daten der Backvorgänge beziehungsweise der einzelnen Rezeptabläufe speichert und daraus Durchschnittswerte ermittelt, erfolgt schon beim nächsten Backvorgang eine optimierte Produktion.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine zwecks Einblick ins Innere teilweise transparente perspektivische Ansicht einer Röst- und Kochanlage, und
- 2 eine teilweise geschnittene seitliche Draufsicht auf die Röst- und Kochanlage gemäß 1.
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Die in den Figuren dargestellte Röst- und Kochanlage 2 dient zum Rösten und Kochen von Teigwaren, Mahlerzeugnissen und/oder anderen Lebensmitteln und Rohstoffen, insbesondere Teigen. Sie umfasst einen fahrbaren Untersatz 4, auf dem ein allseitig verschließbarer zylindrischer Produktbehälter 6 montiert ist. Der Produktbehälter 6 weist eine in der Mantelfläche angeordnete, durch einen Deckel 8 verschließbare Einfüllöffnung 10 für Rohstoffe (Körner, Mehl usw.) und einen stirnseitig angeordneten, durch ein Ventil verschließbaren Entnahmestutzen 12 für das geröstete und gekochte, fließfähige Produkt auf. Des Weiteren ist ein Wasserzulauf 14 zur Zufuhr von Wasser in den Produktbehälter 6 bei der Produktverarbeitung vorgesehen. Ein separater Wasserzulauf 16 ist der Reinigung des Produktbehälters vorbehalten. Ein in den Produktbehälter 6 integriertes Rührwerk 18, hier ein Wendelrührwerk, dient zum Rühren des Produktes bzw. der Rohstoffe vor und während des Röst- und Kochvorgangs. Das Rührwerk 18 weist bevorzugt Abstreifer mit Polytetrafluorethylen- (PTFE) Beschichtung zum Säubern der Innenwand des Produktbehälters 6 auf. Das Rührwerk 18 wird durch einen Elektromotor 20 angetrieben, welcher in einem stirnseitig neben dem Produktbehälter 6 angeordneten Gehäuse 22 untergebracht ist.
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Zum Erwärmen des Produktes im Produktbehälter 6 ist ein Heizsystem vorhanden, welches darauf beruht, dass erhitztes Thermoöl durch einen Zwischenraum in der zumindest teilweise doppelwandig ausgeführten Umfassungswand 24 des Produktbehälters 6 gepumpt wird. Zu diesem Zweck ist in dem Untersatz 4 ein als Reservoir und Ausgleichsbehälter dienender Thermoöltank 26 angeordnet, in welchen zwei elektrische Heizelemente oder Heizstäbe 28 mit einer Heizleistung von beispielsweise 6 KW zur Erwärmung des Thermoöls hineinragen. Eine elektrische Hochdruckpumpe 30 fördert während des Betriebs das erwärmte Thermoöl durch ein angeschlossenes Leitungssystem 32 vom Thermoöltank 26 zum Produktbehälter 6 und zurück, wobei das Thermoöl seine Wärme zumindest teilweise an das im Produktbehälter 6 vorhandene Produkt abgibt. Abhängig von der eingestellten Temperatur und vom Grad der Wasserzugabe findet dann entweder ein überwiegend durch direkten Kontakt des trockenen Produktes mit des Innenwand ablaufender Röstvorgang oder ein überwiegend im flüssigen Wasser ablaufender Kochvorgang statt.
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Zur Steuerung oder Regelung der Röst- und Kochvorgänge weist die Röst- und Kochanlage 2 drei an unterschiedlichen Orten angebrachte Temperaturmessfühler oder kurz Temperaturfühler (Sensoren) auf. Ein erster Temperaturfühler, nämlich der Thermoöl-Temperaturfühler 34, erfasst die Temperatur des durch die doppelwandige Umfassungswand 24 des Produktbehälters 6 laufenden Thermoöls. Er ist dazu an geeigneter Stelle in/an dem Leistungssystem 32 für das Thermoöl, insbesondere in der Zuleitung zum Produktbehälter 6, oder im/am Thermoöltank 26 angeordnet. Ein zweiter Temperaturfühler, nämlich der Innenwand-Temperaturfühler 36 (in 1 nur indirekt angedeutet), erfasst die Temperatur an der dem Produkt zugewandten und mit ihm in Kontakt kommenden Innenfläche oder Innenwand des Behältermantels, sprich an der Innenfläche der Umfassungswand 24 des Produktbehälters 6. Er ist dazu zweckmäßigerweise an geeigneter Stelle an der Innenfläche angebracht oder in sie integriert. Ein dritter Temperaturmessfühler, nämlich der Produkt-Temperaturfühler 38, erfasst die Temperatur des im Inneren des Produktbehälters 6 befindlichen Produktes (Körner, Teige und Kochstücke). Er ist dazu bevorzugt im Inneren des Produktbehälters 6 mit Abstand zur Innenwand angeordnet.
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Während stationärer Heizphasen tritt üblicherweise ein Temperaturgradient mit abnehmender Temperatur in Richtung vom Thermoöl über die Innenfläche des Behältermantels hin zum Produkt auf. Während instationärer Phasen, etwa bei einer Erhöhung oder Absenkung der elektrischen Heizleistung oder bei Wasserzugabe oder aufgrund einer Konsistenzänderung des Produktes, können die Temperaturverhältnisse von den stationären Verhältnissen abweichen. Durch die hier beschriebene 3-Punkt-Temperaturmessung mit dem Thermoöl-Temperaturfühler 34, dem Innenwand-Temperaturfühler 36 und dem Produkt-Temperaturfühler 38 können die für die Röst- und Kochvorgänge relevanten Temperaturverhältnisse erfasst und bei der Anlagensteuerung berücksichtigt werden (Dreipunktsteuerung).
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In einer nicht dargestellten Abwandlung kann anstelle des durch die Heizstäbe 28 beheizten Thermoölkreislaufs ein durch ein Kühl- und Heizaggregat temperierter Kältemittelkreislauf vorgesehen sein, so dass je nach Bedarf temperiertes Kältemittel bzw. Wärmeübertragungsmedium als Heiz- oder Kühlmedium mit einer in das Kühl- und Heizaggregat integrierten Kältemittelpumpe durch die Doppelwand des Behälters gefördert werden kann. Anstelle des Thermoöl-Temperaturfühlers ist dann in zweckmäßiger Verallgemeinerung des oben beschriebenen Konzepts ein Kältemittel-Temperaturfühler bzw. ein Wärmeübertragungsmedium-Temperaturfühler vorhanden. Durch die Möglichkeit zur Kühlung des Produktes eignet sich die Anlage dann auch zur Teigherstellung.
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Da heute ein nachhaltiger Umgang mit Lebensmittelressourcen gefordert ist, ist die Verarbeitung von Restteigen wünschenswert. Die oben beschriebene Kochanlage mit der zugehörigen Steuerungstechnik wird gleichermaßen für die Restteigverarbeitung genutzt. Diesbezüglich wird die Kochanlage mit einem Anteil Restteig, einem bestimmten Granulat und Wasser gefüllt. Bei dem nachfolgenden Kochvorgang werden zum einen die Enzyme beseitigt und zum anderen unter Vermischen mit dem Wendelrührwerk eine Paste hergestellt, welche einer neuen Produktionscharge hinzugefügt werden kann.
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Bei den herkömmlichen Verfahren ist eine Restteigzugabe von höchstens 5% möglich. Mit dem hier beschriebenen Verfahren können bei der hier beschriebenen Anlage 30% bis 50% realisiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Röst- und Kochanlage
- 4
- Untersatz
- 6
- Produktbehälter
- 8
- Deckel
- 10
- Einfüllöffnung
- 12
- Entnahmestutzen
- 14
- Wasserzulauf (Produkt)
- 16
- Wasserzulauf (Reinigung)
- 18
- Rührwerk
- 20
- Elektromotor
- 22
- Gehäuse
- 24
- Umfassungswand
- 26
- Thermoöltank
- 28
- Heizstab
- 30
- Hochdruckpumpe
- 32
- Leitungssystem
- 34
- Wärmeübertragungsmedium- (Thermoöl) Temperaturfühler
- 36
- Innenwand-Temperaturfühler
- 38
- Produkt-Temperaturfühler
