DE2306265A1

DE2306265A1 - Verfahren zum braten von fleisch oder fisch mittels umgewaelzter heissluft, sowie bratofen zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2306265A1
Application number: DE2306265A
Authority: DE
Inventors: Josef Ackermann; Otto Bjarsch; Heinrich Detterbeck; Franz Roehrl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-02-08
Filing date: 1973-02-08
Publication date: 1974-08-15
Also published as: DE2306265B2; DE2306265C3

Description

Verfahren zum Braten von Fleisch oder Fisch mittels umgewälzter Heißluft, sowie Bratofen zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Braten von Fleisch oder Fisch mittels umgewälzter Heißluft.
Bekannte Verfahren und Öfen zum Garen von Nahrungsmitteln mit umgewälzter Heißluft zeichnen sich durch eine bessere Wärmeübertragung vom Heizkörper auf das Gargut und daher durch kürzere Garzeiten aus. Sofern man dafür sorgt, daß die Temperatur der Heißluft bestimmte Grenzwerte, die unter 1600C, insbesondere bei 1450C liegen, nicht überschreitet, läßt sich außerdem eine Verschmutzung des Ofens fast völlig vermeiden. Nachteilig ist jedoch der Umstand, daß die beim Braten meist erwünschte Bräunung oder gar Krustenbildung bei so niedriger Temperatur nicht erreichbar ist. Andererseits stellt sich bei der für eine Bräunung ausreichenden Heißlufttemperatur von ungefähr 180 0C und mehr 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 Bräunung des Bratens ohne Verschmutzung des Bratofens ermöglicht. Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß das Bratgut zusätzlich einer Folge von infraroten Strahlungsimpulsen ausgesetzt wird.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich Leistung, Dauer, Abstand und Zahl der Strahlungsimpulse so bemessen lassen, daß sich eine ausreichende Bräunung der Oberfläche und sogar ein Grillen des Bratgutes ohne Verunreinigung der Umgebung erreichen läßt, en die zum Durchgaren des Bratgutes erforderliche Wärmeenergie im Mittel auf relativ niedrigem Temperaturniveau zugeführt wird.
Die Spitzenwerte der Temperatur an der Oberfläche des Bratgutes sollen dabei auch am Ende der Bratzeit unter 1700C, insbesondere unter 160°C, liegen, eine Bedingung, die praktisch nur während des letzten Drittels der gesamten Bratzeit eine Rolle spielt. Im Einzelfall, beispielsweise beim Braten von magerem Rindfleisch, können höhere Grenzwerte zugelassen werden, ohne daß eine Verunreinigung auftritt. Gemessen wurden diese Oberflächentemperaturen mit Chromnickel/Konstantan-Thermoelementen mit einem Drahtdurchmesser von O,1 mm.
Obwohl nun im Interesse der Reinhaltung des Backofens ein Aufheizen der Oberfläche des Bratgutes in der sonst zum Bräunen erforderlichen Weise ausgeschlossen ist, läßt sich ein guter Bräun-ungseffekt 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 untersceidet sich der durch das erfindungsgemäße 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 Oberflächentemperatur des Bratgutes 10 bis 50 Grd, wobei dieser Anstieg am Anfang wegen der stärkeren Wärmeableitung nach innen am kleinsten ist.
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 einer Hälfte der Bratzeit, insbesondere während der ersten, mit Strahlungsimpulsen zu beaufschlagen.
Die Strahlungsimpulse verursachen ebenfalls einen sägezahnförmigen Verlauf der Temperatur der Heißluft. Im Interesse der Reinhaltung des Bratofens ist es zweckmäßig, die über das letzte Drittel der Bratzeit gemittelte Temperatur der Heißluft unter 150, insbesondere bei i400 + 50C 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 t 150C und 1250+ 1000, insbesondere zwischen 1800C und 1200C ändert. Gute Ergebnisse lassen sich dabei mit einer Anstiegsgeschwindigkeit der Temperatur der Heißluft während der Strahlungsimpulse von 20 + 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 Verteilung 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.
Man muß jedoch beachten, daß eine zu schnelle Impulsfolge zu einer zu hohen Aufheizung und damit zum Spritzen führen kann.
Da der kürzest mögliche Abstand von der Art des Bratgutes und seiner Lage in der Muffel 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 ausreichender Bräunungseffekt unabhängig von der Art und Menge des Bratgutes sowie dessen Lage innerhalb der Muffel ohne Verschmutzung gewährleistet.
Im Interesse eines möglichst gleichmäßigen Durchgarens wird man die Heißluft während der gesamten Garzeit umwälzen; gute Ergebnisse lassen sich jedoch auch dann erzielen, wenn man das Gebläse während der kurzen 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. Eine intermittierende Strahlung läßt sich auch mit einem dauernd eingeschalteten Strahlungsheizkörper erzielen, dessen Oberflächentemperatur mittels eines intermittierend arbeitenden Gebläses gekühlt wird.
Ein Braten zur Durchführung des Verfahrens ist hinsichtlich Isolation und Auslegung der Heizkörper so zu bemessen, daß die vorgenannten Temperaturen und Temperaturverläufe erreicht bzw.
eingehalten werden; besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Grillheizkörpern zur Erzielung der Strahlungsimpulse, die möglichst schnell eine Oberflächentemperatur zwischen 6000 und 9000C erreichen und deshalb auch an die volle Netzspannung angeschlossen werden. 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 unmittelbar erfaßt und der auf einen Sollwert von 130 + 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 Luftheizkörper auch das Gebläse ein- und ausschalten. Eine derartige Anordnung hat praktisch zur Folge, daß der Luftheizheizkörper 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 Min.) Einschaltzeit 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 Ausführungsform eines Bratofens nach der Erfindung erhält man jedoch dadurch, daß man dem Grillheizkörper und dem Luftheizkörper einen einzigen Regler zuordnet, der beide Heizkörper gleichzeitig ein- und ausschaltet. Der Fühler dieses Reglers kann dabei direkt die Temperatur der Heißluft erfassen und wird dann zweckmäßig so eingestellt sein, daß er bei einer Temperatur der Heißluft zwischen iiO°C und 1200C, insbesondere von 1200C die beiden Heizkörper einschaltet und bei 1700C bis 20000, insbesondere bei i700G 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 1700C, insbesondere auf 1600C 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 Temperaturverlaufes an verschiedenen Stellen.
Der Bratofen weist eine Muffel ii, 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 Luftheizkörper 27 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 Einblasen der Heißluft in den Raum 10 der Muffel frei läßt. Angesaugt wird die Heißluft durch eine zentrische 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. Im Interesse einer möglichst gleichmäßigen Temperaturverteilung in der Muffel ist es zweckmäßig, anstelle einer einzigen zentralen Öffnung entsprechend großen Durchmessers, eine größere Anzahl von Durchbrüchen mit einem Durchmesser von jeweils 10 bis 20 mm vorzusehen. Eine optimale Luftführung ergibt sich, wenn die Durchbrüche durch Umlegen der Seitenkanten in Strömungsrichtung als kurze, parallele Kanäle (Durchzüge) ausgebildet werden.
Unterhalb der Oberseite der Muffel ii 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 hier als Ausdehnungsstab ausgebildeter Fühler 18 außen an der Muffel angekoppelt ist und dessen Sollwert auf eine Temperatur zwischen 1500 und 1700C, insbesondere auf 16OOC 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 180 0C und ca. 1200C ändert und die Temperatur am Bratgut ebenfalls einen sägezahnförmigen Verlauf mit Spitzen unter 1700 C un mit steilen Anstiegsflanken aufweist, wie dies Fig. 2 zeigt. Dort ist zum Vergleich gestrichelt der Temperaturverlauf der Heißluft, der Oberflächentemperatur des Bratgutes und der Innentemperatur des Bratgutes bei einem gewöhnlichen Bratofen gezeigt.
Der Motor 13 des Gebläses ist vorzugsweise während des gesamten Bratvorganges eingeschaltet; ein Türkontakt sorgt für eine Abschaltung des Motors und aller Heizkörper beim Öffnen der Tür. Eine elektrisch oder mechanisch beim Öffnen der Tür betätigte Bremse kann für ein sofortiges Anhalten des Gebläserades sorgen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht ein Braten und Bräunen des Bratens ohne die Muffel zu verschmutzen; durch einfaches Umschalten des Grillheizkörpers 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 c und 520 0C 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.
31 Ansprüche 2 Figuren

Claims

Ansprüche 1. Verfahren zum Braten von Fleisch 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 Folge von infraroten Strahlungsimpulsen ausgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Leistung, Dauer, Abstand und Zahl der Strahlungsimpulse so bemessen ist, daß eine Bräunung und Krustenbildung des Bratgutes ohne Verunreinigung der Umgebung eintritt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzenwerte der Temperatur an der Oberfläche des Bratgutes unter 1700C, insbesondere unter i600C liegen.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gradient des den Strahlungsimpulsen zugeordneten Anstieges der Oberflächentemperatur des Bratgutes größer 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 50 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 1500C, insbesondere bei 140° + 5 0C liegt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Temperatur der Heißluft infolge der Strahlungsimpulse sägezahnförmig zwischen 185° + 15 0C und 1250 + 100C, insbesondere zwischen 1800C 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 gekennzeichnet, daß der Abstand der Strahlungsimpulse 15 + 5 Minuten betragt.
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 eines Strahlungsimpulses ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis il, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißluft während der gesamten Garzeit umgewälzt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis ii, 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. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsheizkörper dauernd eingeschaltet sind und durch das Gebläse intermittierend gekühlt werden
16. Bratofen zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, mit einer Muffel, deren Beschickungsöffnung während des Bratvorganges durch eine Tür verschlieB-bar ist, mit einem Gebläse zum Umwälzen der Heißluft, und ait 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 6000 und 9000C annimmt.
17. Bratofen nach Anspruch 16, 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 Luftheizkörpers mindestens 1000 W, insbesondere 1250 W beträgt.
18. Bratofen nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsimpulse durch ein Zeitschaltwerk unabgängig 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.
19. Braten nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse und Luftheizkörper gleichzeitig geschaltet werden.
20. Bratofen nach Anspruch 18 oder i9, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler auf einen Sollwert von i30° + 50C eingestellt ist und seine Ansprechgrenzen höchstens 15 Grd auseinander liegen.
21. Bratofen nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dafl Grillheizkörper (i62 und Luftheizkörper (27) gleichzestig durch denselben Regler (17) aus- und eingeschaltet werden
22. Bratofen nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (i8) des Reglers (7) thermisch lose an die Heißluft angekoppelt ist.
23 Bratofen nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der ?ihler des Reglers (18) außen an der Wand der Muffel (11) befestigt ist.
24. Bratofen nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (17) auf einen Sollwert zwischen i500 und 170°C, insbesondere auf 1600C eingestellt ist.
25. Bratofen nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler des Reglers direkt die Temperatur der heißluft erfaßt.
26. Bratofen nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler so eingestellt ist, daß er bei einer Temperatur der Heißluft zwischen liO°C und 1200C. insbesondere von 1200 eingeschaltet und bei 1700C bis 20000, insbesondere bei 1800C ausschaltet.
27. Bratofen nach einem der Ansprüche 16 bis 26, gekennzeichnet durch einen Türkontakt, durch den beim Öffnen der Tür der Motor (13) des Gebläses und alle Heizkörper (i6,27) vom Netz getrennt werden.
28. Bratofen nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch eine beim Öffnen der Tür mechanisch oder elektrische betätigte Bremse für das Gebläserad.
29. Bratofen nach einem der Ansprüche iS bis 28, gekennzeichnet durch mehrere benachbarte Ansaugöffnungen des Gebläses, die in Strömungsrichtung kanalförmig ausgebildet sind.
30. Bratofen nach einem der Ansprüche 16 bis 29, gekennzeichnet durch eine Verriegelungsvorrichtung für die Tür und eine einstellbare Steuervorrichtung zur Durchführung eines pyrolytischen Selbstreinigungsprozes ses mittels umgewälzter Heißluft, die hierbei auf einen Wert zwischen 4800 und 5200C aufgeheizt und danach abgeschaltet oder durch einen Regler während einer einstellbaren Zeit auf diesem Wert gehalten wird.
31. Bratofen nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufheizung auf die zur Selbstreinigung erforderliche Temperatur alle Heizkörper mit voller Leistung und das Gebläse dauernd eingeschaltet sind.