DE2257795A1

DE2257795A1 - Verfahren zum braten von fleisch oder fisch mittels umgewaelzter heissluft sowie bratofen zur durchfuehren des verfahrens

Info

Publication number: DE2257795A1
Application number: DE2257795A
Authority: DE
Inventors: Josef Ackermann; Heinrich Detterbeck; Franz Roehrl
Original assignee: Siemens Elektrogaerate GmbH
Current assignee: SEG Hausgeraete GmbH
Priority date: 1972-11-24
Filing date: 1972-11-24
Publication date: 1974-06-27
Also published as: DE2257795C3; BE807587A; YU293873A; DE2257795B2; YU39166B

Description

Verfahren zum Braten von Fleisch oder Pisch mittels umgewälzter Heißluft, sowie Bratofen zur Burchfahrung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zuin Braten von Fleisch oder Fisch mittels umgewälzter Heißluft. Bekannte Verfahren und Braten öfen dieser Art zeichnen sich durch eine bessere rmeübertragung vom Heizkörper auf das Bratgut und daher durch kürzere Bratzeiten aus. Sofern man dafür sorgt, daß die Temperatur der Heißluft bestimmte Grenzwerte, die unter IOoC, insbesondere bei 14500 liegen, nicht überschreitet, läßt sich außerdem eine Verschmutzung des Bratofens fast völlig vermeiden. Nachteilig ist jedoch der Umstand, daß die meist erwünschte Bräunung oder gar Krustenbildung des Bratgutes bei so niedriger Temperatur nicht erreichbar ist. Andererseits stellt sich bei der für eine Bräunung ausreichen.d Eeißlufttemperatur von ungefähr 2000C eine nicht unerhebliche Verschmutzung der Muffel ein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Braten von Fleisch oder Fisch sowie einen Bratofen zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, das eine Braunung des Bratens ohne Verschmutzung des Bratofens ermöglicht. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß das Bratgut zusätzlich einer Folge von infraroten Strahl1mgsimpulsen ausgesetz-t wird.
Der Erfindung liegt der Erkenntnis zugrunde, daß sich*Leistung, Dauer, Abstand und Zahl der Strahlungsimpulse so bemessen lassen, daß sich eine ausreichende Bräunung der Oberfläche des Bratgutes ohne Verunreinigung der Umgebung erreichen läßt, wenn die zum Durchgaren des Bratgutes erforderliche Wärmeenergie im übrigen auf rela-tiv niedrigem Temperaturniveau zugeführt wird. Versuche haben gezeigt, daß.sich eine Verunreinigung der Innenwände der Muffel mit Sicherheit vermeiden läßt, wenn man dafür Sorgt, daß die Spitzenwerte der Temperatur an der Oberfläche des Bragutes am Ende der Bratzeit unter 1450C, insbesondere unter 135°C, liegen, eine Bedingung, die praktisch nur während des letzten Drittels der gesamten Bratzeit eine Holle spielt. Die genannten Grenzwerte sind bewußt so niedrig gehalten, daß eine Verunreinigung durch abspritzende Partikel unter allen Bedingungen mit Sicherheit vermieden wird; es ist jedoch offensichtlich, daß man im Einzelfall, beispielsweise beim Braten von magerem Rindfleisch, höhere Grenzwerte zulassen könnte.
Obwohl nun im Interesse der Reinhaltung des Backofens ein Aufheizen der Oberfläche des Bratgutes auf die sonst zum Bräunen erforderlichen Temperaturen ausgeschlossen ist, läßt sich ein guter Bräunungseffekt durch eine Folge von infraroten Strahlungsimpulsen erreichen, durch die ein sägezahnförmiger Verlauf der Oberflächentemperatur des Bratgutes hervorgerufen wird, wobei charakteristisch ist, daß die Oberflächentemperatur mit einer Geschwindigkeit ansteigt, die größer als 5 Grd pro Minute, insbesondere größer als 10 Grd pro Minute ist; dadurch unterscheidet sich der durch di das erfindungsgemaße Verfahren hervorgerufene Temperaturverlauf sehr wesentlich von dem Stand der Technik, wenn man einmal den ersten Temperaturanstieg bei der Aufheizung des Backofens von Zimmertemperatur ausgehend vernachlässigt. Bei praktischen Versuchen betrug dabei die Höhe des Anstieges der Oberflachentemperatur des Bratgutes 10 bis 30 Grd.
Zweckmäßigerweise wird man die Strahlungsimpulse über die gesamte Bratzeit verteilen, wobei eine gleichmäßige Verteilung besonders vorteilhaft ist. Allerdings ist es auch möglich, das Bratgut nur während der ersten Hälfte der Bratzeit mit Strahlungsimpulsen zu beaufschlagen.
Die Strahlungsimpulse verursachen ebenfalls einen sägezahnförmigen Verlauf der Temperatur der Heißluft. Im Interesse der neinhaltung des Bratofens ist es zweckmäßig, die über das letzte Drittel der Bratzeit gemittelte Temperatur der Heißluft unter 150°C, insbesondere bei 140° 5°C, zu halten. Andererseits ist es erwünscht, die Temperatur der Heißluft kurzzeitig sehr stark zu erhöhen*-um einen ausreichend steilen Anstieg der Oberflächentemperatur des Bratgutes zu gewährleisten; beide Bedingungen lassen sich erfüllen, wenn man dafür sorgt, daß sich die Temperatur der Heißluft infolge der Strahlungsimpulse sägezahnförmig zwischen 1850 1500 und 125 + 1000, insbesondere zwischen 180°C und 1200C ändert. Gute Ergebnisse lassen sich dabei mit einer Anstieg-sg;eschwindigkeit der Temperatur der Heißluft während der Strahlungsimpulse von 20 t 10 Grd pro Minute erzielen.
Die vorgenannten Werte für den Verlauf der Temperatur der Heißluft gelten insbesondere für einen Abstand der Strahlungsimpulse von 15 + 5 Minuten bei gleichmäßiger Vert eilung über die gesamte Bratzeit von etwa 140 Minuten; bei größerem Abstand der Strahlungsimpulse-wird man kurzzeitig entsprechend höhere Spitzenwerte für die Temperatur zulassen können und umgekehrt. Ivian muß jedoch beachten, daß eine zu schnelle Lmpulsfolge zu einer zu hohen Aufheizung un-d damit zum Spritzen füh-ren kann, Da der kürzest mögliche Abstand von der Art des Bratgutes und seiner Lage in der Yiuffel sowie von der Strahlungsintensität abhängig ist, wird man bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einen gewissen Sicherheitsabstand von diesem bei ungünstigsten Verhältnissen auftretenden Mindestwert halten. Nur so ist ein aùsreichender Bräunungseffekt unabhängig von der Art und Menge des Bratgutes sowie dessen Lage innerhalb der Muffellgewährleistet. ohne Verschmutzung Im Intersse eines möglichst gleichmäßigen Durchgarens wird man die Heißluft während der gesamten Garzeit umwälzen; sehr gute Brgebnisse lassen sich jedoch auch dann erzielen, wenn man das Gebläse während der kur-zen -Strahlungsimpulse abschaltet, weil sich dann infolge fehlender Kühlung des Grillheizkörpers steilere Strahlungsimpulse erreichen lassen. Je nach den konstruktiven Gegebenheiten kann dabei der Luftheizkörper gleichzeitig mit dem Gebläse ein- und ausgeschaltet werden.
Ein Bratofen zur Durchführung des Verfahrens ist hinsichtlich Isolation und Auslegung der Heizkörper so zu bemessen, daß die vorgenannten Temperaturen und Temperaturverläufe erreicht bzw.
eingehalten werden; wichtig ist vor allem, daß der Grillheizkörper zur erzielung der Strahlungsimpulse schnell genug eine Temperatur zwischen 7000 und 9000C erreicht und deshalb auch an die volle Netzspannung angeschlossen wird. Bei einem aus der US-PS 3 379 189 bekannten Umluftofen wird nämlich der Grillheizkörper während des Bratbetriebes nur zur Aufheizung der Heißluft verwendet und hierzu dauernd an halbe Spannung gelegt.
Zum Ein- und Ausschalten der Strahlungsimpulse kann ein Zeitschaltwerk dienen, das unabhängig von der Temperatur der Heißluft arbeitet; in diesem Fall wird man dem Luftheizkörper einen eigenen Regler zuordnen, dessen Fühler die Temperatur der Heißluft unmittelbar erfaßt und der auf einen Sollwert von 50c eingestellt ist. Die Ansprechgrenzen dieses Reglers, bei denen er ein- bzw. ausschaltet, sollen nicht mehr als 15 Grd auseinanderliegen. Ein derartiger Regler kann gleichzeitig mit dem Buftheizkörper auch das Gebläse ein- und ausschalten. Eine derartige Anordnung hat praktisch zur Folge, daß der Buftheizkörper und ggf. mit ihm das Gebläse kurz nach dem Einschalten des Grillheizkörpers abgeschaltet wird, da die Temperatur der Heißluft bei zugeschaltetem Grillheizkörper sehr schnell die relativ niedrig liegende Ausschaltgrenze des Reglers überschreitet. Nach der vorprogrammierten kurzen (3 imin.) inschaltzeit des Grillheizkörpers sinkt die Temperatur der Heißluft schnell unter den Einschaltwert des Reglers, so daß dieser die Temperatur durch Zuschalten des Luftheizkörpers bis zum nächsten Strahlungsimpuls hält.
Eine besonders einfache Ausfahrungsform eines Bratofens nach der Erfindung erhält man jedoch dadurch, daß man dem Grillheizkörper und dem Buftheizkörper einen einzigen Regler zuordnet, der beide Heizkörper gleichzeitig ein- und ausschaltet. Der Fühler dieses Reglers kann dabei direktedie Temperatur der Heißluft erfassen und wird dann zweckmäßig so eingestellt sein, daß er bei einer Temperatur der Heißluft zwischen 11000 und 1200C, insbesondere von 1200C die beiden Heizkörper einschaltet und bei 18000 bis 2000C, insbesondere bei 1800C wieder ausschaltet.
Effektiv die gleichen Schalttemperaturen lassen sich aber auch mit Hilfe eines beide Heizkörper schaltenden Reglers erreichen, dessen Fühler thermisch lose an die Heißluft angekoppelt, also beispielsweise' außen an der Wand der Muffel befestigt ist und der auf einen Sollwert zwischen 1500 und 17000, insbesondere auf 160°C eingestellt ist. Eine Ausführungsform dieser Art wird anhand der Figuren erläutert; es zeigen Fig. 1 einen Bratofen im Querschnitt und Fig. 2 ein Diagramm des '£emperaturverlauSes an verschiedenen Stellen.
Der Braten weist eine Muffel 11, eine Klapptür 12 sowie eine um die Wände der Muffel gelegte Isolation auf, wobei Isolation und Abmessungen der Muffel im wesentlichen dem bei gewöhnlichen Haushaltsbacköfen Üblichen entsprechen; lediglich die §tiefe der Muffel ist etwas größer, da vor deren Rückwand 15 das flügelrad 21 des Heißluftgebläses und ein konzentrisch um dieses Flügelrad herum gelegter Buftheiskörper 2Y angeordnet ist. Luftheizkörper 27 und Flügelrad 21 sind vor direktem Zugriff durch ein parallel zur Rückwand 15 verlaufendes Prallblech 22 geschützt, da es sich im wesentlichen über die gesamte Fläche der Rückwand 15 erstreckt, jedoch seitlich, oben und unten einen schmalen Spalt zum Sinblasen der Heißluft in den Raum 10 der Muffel frei läßt. Angesaugt wird die Heißluft durch eine zentrale Öffnung 14 in der Mitte des Prallbleches 22, das über Bolzen 23 mit der Rückwand 15 der Muffel verbunden ist. Das Flügelrad 21 sitzt auf der verlängerten Welle 20 eines außerhalb der Muffel angeordneten Motors 13.
Unterhalb der Oberseite der Muffel 11 ist ein Grillheizkörper 16 angeordnet, der nach Ausführung und Bemessung mit den üblichen Grillheizkörpern in Bratöfen gewöhnlicher Haushaltsherde vergleichbar ist und somit eine Leistung von mindestens 2000 W, insbesondere 2500 W hat. Die Leistung des Luftheizkörpers 27 beträgt hierbei vorteilhaft mindestens 1000 W, insbesondere 1250 W.
Zur Temperaturregelung dient ein Regler 17, dessen als Ausdehnungsstab ausgebildeter Fühler 18 außen an der Muffel angekoppelt ist und dessen Sollwert auf eine Temperatur zwischen 1500 und 17000, insbesondere auf 1600C eingestellt ist. Dieser Regler, dessen Kontakte gleichzeitig im Stromkreis des Luftheizkörpers 27 und des Grillheizkörpers 16 liegen, ist bezüglich dieser Energiequellen sehr lose angekoppelt, so daß sich die Temperatur der Heißluft sägezahnförmig zwischen etwa 1800C und ca. 12000 ändert und die Temperatur am Bratgut ebenfalls einen sägezahnförmigen Verlauf mit Spitzen unter 13500 und mit steilen Anstiegsflanken aufweist, wie dies Fig. 2 zeigt. Dort ist zum Vergleich gestrichelt der Temperaturverlauf der Heißluft, der Oberflachentemperatur des Bratgutes und der Innentemperatur des Bratgutes bei einem gewöhnlichen Bratofen gezeigt.
Der Motor 13 des Geblases ist vorzugsweise während des gesamten Bratvorganges eingeschaltet; ein Türkontakt s rgt für eine Abschaltung des rotors und aller Heizkörper beim Öffnen der Tür.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht ein Braten und Bräunen des Bratens ohne die Muffel zu verschmutzen; durch einfaches Umschalten des Grillheizlcörpers ist aber auch konventionelles Grillen möglich. Zur Beseitigung der hierbei auftretenden Verunreinigung kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ein an sich bekannter pyrolytischer Selbstreinigungsprozeß dienen, bei dem der.
Innenraum der Muffel bei verriegelter Tür auf 4800 bis 5000auf geheizt wird. Bei einem Heißluftofen ist hierzu als zusätzliche Einrichtung im wesentlichen nur eine Verriegelungsvorrichtung für die Tür und eine Einstellvorrichtung zur Änderung des Sollwertes des Reglers 17 erforderlich, dem ein Sollwert zwischen 4800C und 5000C vorzugeben ist. Bei der meist geringen Verunreinigung der Muffel genügt ein einmaliges Aufheizen, wobei dieses Aufheizen mit der vollen installierten Leistung des Bratofens durchführbar ist; dadurch ergibt sich eine sehr kurze Dauer des Selbstreinigungsprozesses und auch ein entsprechend niedriger Stromverbrauch.
28 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

Patentansprüche (i.: Verfahren zum Braten von Pleisch oder Fisch mittels umgewälzter Heißluft, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Bratgut zusätzlich einer Polge von infraroten Strahlungsimpulsen ausgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Leistung, Dauer, Abstand und Zahl der Strahlungsimpulse so bemessen ist, daß eine Bräunung des Bratgutes ohne Verunreinigung der Umgebung eintritt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzenwerte der Temperatur an der Oberfläche des Bratgutes am Ende der Bratzeit unter 14500, insbesondere unter 13500 liegen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gradient des den Strahlungsimpulsen zugeordneten Anstieges der Oberflächentemperatur des Bratgutes grÖB-ser als 5 Grd pro Minute, insbesondere größer als 10 Grd pro Minute ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Anstieges der sägezahnförmig verlaufenden Oberflächentemperatur des Bratgutes 10 Grd bis 30 Grd beträgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsimpulse über die gesamte Bratzeit verteilt sind.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die über das letzte Drittel der Bratzeit gemittelte Temperatur der Heißluft unter 1500cm insbesondere bei 1400 + 50C liegt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Temperatur der Heißluft infolge der Strahlungsimpulse sägezahnförmig zwischen 185 + 1500 und 1250+ 1000, insbesondere zwischen 18000 und 1200C ändert.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstiegsgeschwindigkeit der Temperatur der Heißluft während der Strahlungsimpulse 20 -+ 10 Grd pro Minute beträgt.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich-+ net, daß der Abstand der Strahlungsimpulse 15 + 5 Minuten beträgt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Strahlungsimpulse umso größer -ist, je höher der Maximalwert der. Temperatur der Heißluft am Ende einesStrahlungsimpuIses ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißluft während der gesamten Garzeit umgewälzt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse für die Umwälzung der Heißluft während der Strahlungsimpulse abgeschaltet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Gebläse zugeordneter Luftheizkörper gleichzeitig mit dem Gebläse ein- und ausgeschaltet wird.
15. Bratofen zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, mit einer Muffel, deren Beschickungsöffnung während des Bratvorganges durch eine Tür verschließbar ist, mit einem Gebläse zum Umwälzen der Heißluft, und mit einem Grillheizkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Grillheizkörper (16) zur Erzeugung der Strahlungsimpulse jeweils so lange an die volle Netzspannung gelegt wird, daß er eine Temperatur zwischen 7000 und 9000C annimmt.
16. Bratofen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung des Grillheizkörpers (16) bei einer Muffel (11) mit üblichen Abmessungen und üblicher Isolation mindestens 2000 W, insbesondere 2500 W und die des Buftheizkörpers mindestens 1000 W, insbesondere 1250 W beträgt.
17. Bratofen nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsimpulse durch ein Zeitschaltwerk unabhangig von der Temperatur der Heißluft ein- und ausgeschaltet werden, und daß die mittlere Temperatur der Heißluft durch einen nur den Luftheizkörper schaltenden Regler gesteuert wird, dessen Fühler unmittelbar die Temperatur der Heißluft erfaßt.
18. Bratofen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse und Luftheizkörper gleichzeitig geschaltet werden.
19. Bratofen nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler auf einen Sollwert von 130° + 50C eingestellt ist und seine Ansprechsgrenzen höchstens 15 Grd auseinander liegen.
20. Bratofen nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß Grillheizkörper (16) und Buftheizkörper (27) gleichzeitig durch denselben Regler (17) aus- und eingeschaltet werden.
21. Bratofen nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (18) des Reglers (7) thermisch lose an die Heißluft angekoppelt ist.
22. Bratofen nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler des Reglers (18) außen an der Wand der Muffel (11) befestigt ist.
23. Bratofen nach Anspruch 22, dadurch gekennzeinhnet, daß der Regler (-17) auf einen Sollwert zwischen 1500 ntid 700C, insbesondere auf 16000 eingestellt ist.
24. Bratofen nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler des Reglers direkt die Temperatur der Heißluft erfaßt.
25. Bratofen nach Anspruch 25 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler so eingestellt ist, daß er bei einer Temperatur der Heißluft zwischen 1100C und 12000, insbesondere von 1200 einschaltet' und bei 1800C bis 200°C, insbesondere bei 1800C ausschaltet.
26. Bratofen nach einem der Ansprüche 15 bis 25, gekennzeichnet durch einen Türkontakt, durch den beim Öffnen der Tür der Motor (13) des Gebläses und alle Heizkörper (16,27) vom Netz getrennt werden.
27. Bratofen nach einem der Ansprüche 15 bis 26, gekennzeichnet durch eine Verriegelungsvorrichtung für die Tür und eine einstellbare Steuervorrichtung zur Durchführung eines pyrolytischen Selbstreinigungsprozesses mittels umgewälzter Heißluft, die hierbei auf einen Wert zwischen 4800 und 51000 aufgeheizt und danach abgeschaltet oder durch einen Regler während einer einstellbaren Zeit auf diesem Wert gehalten wird.
28. Bratrohr nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufheizung auf die zur Selbstreinigung erforderliche Temperatur alle Heizkörper mit voller Leistung und das Gebläse dauernd eingeschaltet sind.

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