DE3880420T2 - Kochen eines nahrungsmittels in einem dampfverfahren durch zunehmend veraenderliche behandlungsstufen. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft das Kochen von Nahrungsmitteln und insbesondere das Kochen in einem Prozeß mit Dampfbeschikkung, bei welchem Kochdampf in einer Vielzahl von Kochzonen aufgebracht wird, so daß der Wärmeübergang auf die Nahrungsmittel progressiv und mit sich ändernden Mengenströmen gestaltet werden kann, um eine Oberflächenbräunung zu ermöglichen.
• Den gemeinsamen Erfindern Andrew A. Caridis und Clark K. Benson wurden zwei Patente erteilt, die eine neue Vorrichtung und ein Verfahren zum Erhitzen und Kochen von Nahrungsmitteln in einer geschlossenen Behandlungskammer offenbaren, wovon die US-Patente 3 947 241 am 30. März 1976 und 4 167 585 am 11. September 1979 erteilt wurden. In der in diesen Patenten geoffenbarten Behandlungskammer wird ein sich bewegender Strom von Prozeßdampf erzeugt, in den Wasserdampf injiziert wird, der erhitzt wurde und dessen Temperatur und Feuchtegehalt auf vorher ausgewählte Werte eingestellt wurden. Nahrungsmittel, wie Teile vom Huhn, die manchmal paniert sind, und Fleischklopse, werden auf einem sich durch die Behandlungskammer erstreckenden Drahtnetzförderband angeordnet, und durch sie in ihren Ausgangsstellungen hindurchbewegt, wobei sie in dem sie umgebenden umgewälzten Kochprozessdampf gegart werden. Diese Erfindungen sind sehr erfolgreich und fanden Anklang in der Nahrungsmittelzubereitungsindustrie.
• Einige Nahrungsmittel, insbesondere Fleischprodukte, wie Wurst, Frikadellen und nicht ummantelte Huhnteile, können vollständig gegart werden und ergeben eine hervorragende Produktausbeute, wenn sie nach den Lehren der vorstehenden Patente gegart werden. Manche dieser Produkte haben jedoch nicht das Aussehen, daß sie geschmort wurden oder braun sind, wie man es gewöhnlich bei Produkten sieht, die auf einem flachen Grill, in einem Röstofen, in einer Bratpfanne oder einem Wok gegart werden. Es besteht ein allgemeines Bedürfnis nach Nahrungsmitteln, die nicht blaß, sondern geschmort oder gebräunt aussehen, auch wenn das blasse Aussehen bei Fleischprodukten durch einen Mantel, wie eine Soße, verdeckt werden kann. Bei manchen Fleischprodukten, wie Würsten, ist es möglich, ein gebräuntes Aussehen zu erreichen, indem Zucker in die Produktmasse eingebracht wird, um den Bräunungseffekt zu erreichen. Es ist auch möglich, ein Produkt mit einer relativ hohen Temperatur von beispielsweise 450º bis 600º zu braten, um ein gebräuntes Aussehen zu erreichen. Der Zusatz von Zucker zur Produktmasse erhöht jedoch die Kosten, während das Braten des Produkts bei hoher Temperatur die Produktausbeute verringert. Die Möglichkeiten zur Erzielung eines gebräunten Aussehens bedürfen deshalb einer Verbesserung.
• Bei unserer Arbeit haben wir erkannt, daß es beim Garen eines Nahrungsmittels, insbesondere eines Fleischprodukts, vorteilhaft ist, das Produkt fortlaufend während des Prozesses zu behandeln, um einen Wärmeübergang auf das Produkt mit gesteuerten, sich ändernden Geschwindigkeiten, wenn möglich, herbeizuführen. Dies ergibt eine merkliche Verbesserung im Aussehen des Produkts und eine bessere Ausbeute, wenn dieses Ziel erreicht wird. Dies steht im Gegensatz zum Aufbringen von Wärme auf Nahrungsmittel mit einer relativ konstanten Größe während des gesamten Kochprozesses. In einem solchen Fall sind die Hauptprozeß-Steuergrößen nur die Kochzeit, die Temperatur und der Feuchtegehalt in dem Prozessdampf. Eine Anderung einer dieser Größen wirkt sich im gesamten Ofen aus. Die vorteilhafte Auswirkung des Auftreffens von Hochgeschwindigkeitsluft auf den Wärmeübergang auf ein Nahrungsmittel ist seit einiger Zeit bekannt. Öfen, die nach diesen Lehren arbeiten sind heutzutage in Benutzung. So beschreibt beispielsweise die US-A-4548191, die den Oberbegriff der Ansprüche 1 und 6 offenbart, einen Ofen zum Garen von Nahrungsmitteln, in welchem die Bewegungsbahn der Nahrungsmittel durch den Ofen durch eine Vielzahl von endlosen, vertikal in Reihen angeordneten Förderern in einem Ofengehäuse bereitgestellt wird, wodurch das Nahrungsmittel durch das Ofengehäuse vom Einlaß zum Auslaß hin- und zurückgeführt wird, während ein gasförmiges Gar- oder Heizmedium, das in der Mitte des Gehäuses eingeführt wird, in Längsrichtung des Förderers über die Nahrungsmittel aufströmt. Bei dieser Anordnung ist ein gleichförmiges Garen des Produkts über der Breite der Förderbänder schwierig zu erreichen, was zur Folge hat, daß die Nahrungsmittel quer über den Förderer nicht vollständig gegart oder zu stark gegart sind. Ein bekannter Nachteil dieser Öfen ist ferner die Schwierigkeit ihrer Reinigung, die am Ende der Tagesproduktionseinsätze erforderlich ist.
• Diese Erfindung stellt einen Ofen zum Kochen von Nahrungsmittelprodukten bereit, der die Kombination aufweist, aus einem langgestreckten Gehäuse mit einem Einlaß für die in dem Ofen zu kochenden Nahrungsmittel und einem Auslaß zum Abführen der von dem Ofen gekochten Nahrungsmittel, aus einer Fördereinrichtung mit insgesamt durchlässigem Aufbau, die zum Fördern der Nahrungsmittel durch den Ofeneinlaß und -auslaß dient, wobei das Gehäuse im inneren durch insgesamt horizontale Platten so unterteilt ist, daß eine obere Heizkammer und eine untere Heizkammer geschaffen werden, aus einer Vielzahl von Räumen, die sich zwischen der oberen Heizkammer und der unteren Kochkammer erstrecken und in dem Gehäuse angrenzend an die Seiten der Fördereinrichtung angeordnet sind, aus Gebläseeinrichtungen, die mit den Kammern und der horizontalen Platte zusammenwirken, um Kochprozessdampf zwischen den Koch- und Heizkammern zirkulieren zu lassen, wo das Kochmedium für die Wiederverwendung im Kochprozeß wiederaufheizbar ist, wobei jede der Kammern eine Reihenanordnung von Düsen im Abstand längs der Kammern aufweist, die so angeordnet sind, daß sie es dem Kochprozeßdampf ermöglichen, in der Kochkammer insgesamt seitlich der Bahn des Förderlaufs zu zirkulieren, aus Heizeinrichtungen zum Aufheizendes Kochprozeßdampfes in der Heizkammer und aus Einrichtungen zum Abgeben von Dampf in den Kochprozeßdampf, wobei wenigstens eine der Reihenanordnungen der Düsen unter der Hauptebene des Förderers angeordnet ist, und wenigstens eine der Reihenanordnungen der Düsen über der Hauptebene der Fördereinrichtung angeordnet ist, wodurch der aus den Düsen über und unter dem Förderer in entgegengesetzten Richtungen aus tretende Prozeßdampf einen turbulenten Zustand durch den durchlässigen Förderer hindurch erzeugt, der dazu dient, einen schnellen Wärmeübergang auf die Nahrungsmittel zu begünstigen.
• Vorzugsweise sind die Gebläseanordnungen so angeordnet, daß sie einen Strom von Prozeßdampf zu einem Paar von Kammern, die seitlich im Abstand von der Fördereinrichtung angeordnet sind, zuführen, wobei die Düsenreihenanordnung in der Kammer auf einer Seite der Fördereinrichtung vertikal zu den Düsen in der anderen Kammer des Paares versetzt ist.
• Die Gebläseeinrichtungen sind insbesondere so angeordnet, daß der Gebläseansaugstutzen frei liegt, um den Kochprozeßdampf in der Heizkammer auf zunehmen und um den Kochprozeßdampf in die Kochkammer abzuführen.
• In jeder der vorstehenden Anordnungen können eine Vielzahl von Kammerpaaren längs der Fördereinrichtung vorgesehen werde, wobei jedes Kammerpaar wirkungsmäßig mit solchen Gebläseeinrichtungen gekoppelt ist, die dazu dienen, den Kochprozeßdampf von der Heizkammer zur Kochkammer zirkulieren zu lassen, und Steuereinrichtungen vorgesehen werden, die dazu dienen, eine Regulierung der Gebläseeinrichtungen zum Fördern des Kochprozeßdampfs zu einem der Kammerpaare mit einem größeren Durchsatz als zum anderen der Kammerpaare zu ermöglichen, wodurch die Größe des Wärmeübergangs auf das Nahrungsmittel geändert werden kann, wenn die Nahrungsmittel an den Kammerpaaren durch die Fördereinrichtung vorbei befördert werden.
• Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können Einrichtungen vorgesehen werden, um Flüssigkeitsabscheidungen, wie Fette oder Säfte, von der Oberfläche der Nahrungsmittel zu entfernen, wobei die Einrichtungen Mittel aufweisen, um einen Dampfblasstrom der Oberfläche des Nahrungsmittels zuzuführen, und zu den Mitteln eine über der Fördereinrichtung angeordnete Dampf leitungseinrichtung gehört, die langgestreckte Schlitzdüsen in allen Richtungen aufweist, welche dazu dienen, Dampf auf Nahrungsmittel auf dem Förderer zu strahlen, die sich zum Ofenauslaß bewegen.
• Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Kochen von Nahrungsmitteln in einem Ofen mit einem langgestreckten Gehäuse bereit, das einen Einlaß für in dem Ofen zu kochende Nahrungsmittel und einen Auslaß zum Abgeben von Nahrungsmitteln aus dem Ofen aufweist. Bei dem Verfahren werden Nahrungsmittel in das Gehäuse auf einem Förderer mit insgesamt durchlässigem Aufbau geführt, wird ein Kochprozeßdampf auf die Nahrungsmittel in einer ersten Kochzone aufgebracht, wird der Kochprozeßdampf parallel zum Weg der Förderbewegung zirkulieren gelassen,wird das Nahrungsmittel von der ersten Kochzone in eine zweite Kochzone bewegt, darin ein Kochprozeßdampf auf das Nahrungsmittel aufgebracht und dann der Kochprozeßdampf wieder erwärmt. Dabei wird in der zweiten Kochzone Kochprozeßdampf auf das Nahrungsmittel aus Reihenanordnungen von Düsen aufgebracht, die längs der Zone sowohl über als auch unter dem Förderer in entgegengesetzten Richtungen quer zur Bahn des Förderers angeordnet sind, um turbulente Zuständer durch den Förderer hindurch zu schaffen, die dazu dienen, einen schnellen Wärmeübergang auf die Nahrungsmittel zu begünstigen, und dann in eine Richtung parallel zum Weg der Förderbewegung bewegt. Der Dampf in der ersten und zweiten Kochzone wird gesondert wieder erwärmt.
• Das Verfahren kann auch den Schritt einschließen, daß der Kochprozeßdampf sowohl in der ersten als auch in der zweiten Zone sowohl über als auch unter dem Förderer beim Durchgang des Förderers durch das Gehäuse aufgebracht wird.
• Das Verfahren kann auch den Schritt aufweisen, daß der Kochprozeßdampf auf die Nahrungsmittel in der zweiten Kochzone mit zwei verschiedenen Mengenströmen und in einer Richtung seitlich zur Bahn der Förderbewegung aufgebracht wird.
• in Übereinstimmung mit einem weiteren Merkmal kann das Verfahren den weiteren Schritt aufweisen, daß die Oberseite des Nahrungsmittels in der ersten und zweiten Kochzone einem zu dem Nahrungsmittel ausgerichteten Dampfstrom mit einer Geschwindigkeit ausgesetzt wird, die ausreicht, um Flüssigkeiten von der Oberfläche des Nahrungsmittels zu entfernen und den so verwendeten Dampf in den Kochprozeßdampf für die Umwälzung und Wiedererwärmung in dem Ofengehäuse mitzureißen.
• Im folgenden werden spezielle Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, wobei auf die bei liegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen
• Fig. 1 der Zeichnungen eine teilweise weggebrochene Seitenansicht einer Vorrichtung ist, die gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, um den Prozeß der vorliegenden Erfindung durchzuführen,
• Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht in Richtung der Pfeile 2-2 von Fig. 1 ist,
• Fig. 3 eine weitere, vergrößerte, teilweise Schnittansicht in Richtung der Pfeile 3-3 von Fig. 2 ist,
• Fig. 4 eine schematische Ansicht des Strömungsmusters des Kochprozeßdampfes ist, der in Zone II der vorliegenden Erfindung zirkuliert, und
• Fig. 5 ein Schemadiagramm des Steuersystems ist, das bei der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.
• Der in den Zeichnungen und insbesondere in Fig. 1 gezeigte erf indungsgemäße Ofen 10 hat insgesamt einen ersten Ofenabschnitt 11 und einen zweiten Ofenabschnitt 12, die dazu dienen, eine Kochzone 1 bzw. eine Kochzone II für den Kochprozeß der vorliegenden Erfindung zu begrenzen. Der Ofen 10 ist auf einem Rahmenwerk 13 abgestützt. Dabei ist ein Endlosförderer 14 vorgesehen, um Nahrungsmittel von einer Einlaßöffnung 16 durch den Ofen 10 zu fördern und an einer Auslaßöffnung 17 aus dem Ofen abzugeben. Somit ist die Bewegungsrichtung des oberen Trums des Endlosförderers 14 von links nach rechts, was durch die Pfeile 18 gezeigt ist.
• Eine insgesamt horizontale Platte 21 teilt den Ofen 10 in eine obere Heizkammer 22 und eine untere Heizkammer 23, wobei das obere Trum des Endlosförderers 14 sich durch die untere Kochkammer zum Fördern und Tragen des zu kochenden Nahrungsmittels erstreckt. Eine vertikal angeordnete Platte 24 unterteilt den Ofen insgesamt in einen ersten Ofenabschnitt 11 und einen zweiten Ofenabschnitt 12, wobei ein Spalt 26 in der Platte so bemessen ist, daß Nahrungsmittel von dem ersten Abschnitt in den zweiten Abschnitt transportiert werden können. Die vertikale Platte 24 kann angrenzend an den Spalt 26 mit einem beweglichen Element oder einer Klappe 27 versehen sein, die ein teilweises Schließen des Spaltes gewährleistet und dazu dient, eine Trennung und Unterscheidung zwischen dem Kochprozeßdampf, der in der Zone I wirkt, von dem Kochprozeßdampf aufrechtzuerhalten, der in der Zone II wirkt, was nachstehend näher erläutert wird.
• Gemäß Fig. 1 hat der erste Ofenabschnitt 11 ein langgestrecktes Gehäuse oder einen Mantel 31, der längs einer horizontalen Ebene teilbar ist, die insgesamt von der horizontalen Platte 21 gebildet wird, wobei das Gehäuse 31 insgesamt entsprechend der Offenbarung des US-Patents 3 947 241 so angeordnet ist, daß ein oberer Mantelabschnitt von dem unteren Mantelabschnitt abgehoben werden kann, um den Innenraum des Ofens für Reinigungs- und Wartungszwecke freizulegen. Zwischen dem oberen und unteren Mantelabschnitt wirkt eine Wasserdichtung (nicht gezeigt) als eine Explosionsfreigabe und zum Halten des Prozeßdampfs in dem Ofen, wobei die Kochgase gegen ein Entweichen in die umgebende Anlage eingeschlossen werden. An dem Gehäuse 31 ist eine Wärmequelle 32 angeordnet, um für das Erhitzen des Kochprozeßdampfes in der oberen Heizkammer 22 zu sorgen. Die Heizeinheit 32 kann eine Gasbrenneranordnung zum Führen eines Strahls, einer Flamme und von Verbrennungsgasen in die Heizkammer aufweisen. Alternativ kann die Heizeinheit aus elektrisch aktivierten Heizelementen oder aus Heizelementen bestehen, die durch Dampf erhitzt werden, oder es können Wärmeübertragungsfluide in der oberen Heizkammer 22 zum Erhitzen und Wiedererhitzen des Kochprozeßdampfs vorgesehen werden, wenn er durch ein Tangentialgebläse 33 umgewälzt wird. Das Gebläse 33 dreht in Richtung des Pfeils 34 (in Fig. 1 im Gegenuhrzeigersinn), wodurch ein Kochprozeßdampf in Richtung der Pfeile 36 auf einem Weg insgesamt parallel zur Bewegung des Nahrungsmittels auf dem Förderer 14 umgewälzt wird, was durch den Pfeil 18 gezeigt ist. Der erste Ofenabschnitt 11 ist an dem der vertikalen Platte 24 nächstgelegenen Ende mit Wendeplatten oder Leitplatten 37 versehen, die dazu dienen, den Kochprozeßdampf durch das offene Drahtnetzförderband 14 in die obere Heizkammer 22 zu richten, wo der Prozeßdampf durch die Heizquelle 32 wiedererwärmt wird. Der Pfeil 38 zeigt die Rezirkulierung des Kochprozeßdampfs von der unteren Kochkammer in die obere Heizkainrner. Es hat sich gezeigt, daß eine belanglose Menge Prozeßdampf von der Zone I in den Prozeßdampf der Zone II durch den Spalt 26 in der vertikalen Platte 24 mitgerissen wird. Die Menge des Prozeßdampfs, die in die Zone II gelangt, hat keine materielle Auswirkung auf den darin ausgeführten Prozeß.
• in der Zone I des Ofens 10 ist Vorsorge für ein Einführen von Wasserdampf in den Kochprozeßdampf getroffen, wofür eine Wasserdampfzuführungshauptleitung 39 angeordnet ist, um von einer Wasserdampfversorgung (nicht gezeigt) einen Wasserdampfstrom in den Kochprozeßdampf zu verteilen. Der Mengenstrom, mit dem der Wasserdampf zugeführt wird, wird durch ein System gesteuert, das ein Trockenthermoelement und ein Naßthermoelement verwendet, das in dem Ofen angeordnet und insgesamt in dem US-Patent 3 947 241 beschrieben ist. in dem Konus 41 ist ein Naßthermoelement (nicht gezeigt) angeordnet, um den Feuchtegehalt des Kochprozeßdampfs zu überwachen.
• Um den Feuchtegehalt des Kochprozeßdampf s auf einem ausgewählten Wert zu halten, ist es nötig, eine Verunreinigung des Dampf s durch Mitreißen von Luft, beispielsweise durch den Einlaß zum Ofen 16, zu verhindern.
• Für diesen Zweck sind Einrichtungen vorgesehen, die einen Zug angrenzend an den Ofeneinlaß 16 erzeugen und einen Kamin 42 mit einem Absauggebläse (nicht gezeigt) haben. Der untere Abschnitt des Kamins befindet sich über dem Förderband. Wenn das Gebläse arbeitet, wird Umgebungsluft wie im Kamin 42 nach oben gespült, wobei auch eine kleine Komponente des Prozeßdampfes darin mitgerissen wird, um zu gewährleisten, daß der Prozeßdampf einen eingestellten Feuchtepegel ohne Akkumulierung von Luft aus der Anlage beibehält. Ein ähnlicher Kamin 42 ist an der Auslaßöffnung 17 angeordnet.
• Gemäß Fig. 1, 2 und 3 hat der zweite Ofenabschnitt 12, der die Kochzone II umschließt, eine insgesamt horizontale Platte 46, die dazu dient, den zweiten Ofenabschnitt in eine obere Heizkammer 47 und eine untere Heizkammer 48 zu unterteilen. Der zweite Ofenabschnitt 12 hat einen oberen Mantelabschnitt 49, der die obere Heizkammer 47 enthält, und einen unteren Mantelabschnitt 51, der die untere Kochkammer enthält, was in Fig. 2 gezeigt ist. Ein Abschnitt der vertikalen Seitenwand des oberen Mantels 49 erstreckt sich in einem Wassertrog 52, der von dem unteren Mantel zur Bildung einer Wasserdichtung, wie oben erwähnt, zwischen den beiden Mantelabschnitten 49 und 51 vorgesehen wird. Man sieht, daß der obere Mantelabschnitt 49 bezüglich des unteren Mantelabschnitts 41 angehoben werden kann, damit eine Gelegenheit für eine Inspektion und Reinigung des zweiten Ofenabschnitts besteht, wobei die Anordnung, um dies zu erreichen, auf diesem Gebiet bekannt ist und deshalb nicht näher erläutert wird.
• Der Endlosförderer 14 erstreckt sich durch die untere Kochkammer 48 des zweiten Ofenabschnitts 12 und ist darin durch Rohrelemente 53 abgestützt, die auf einem Stützrahmen 54 angebracht sind, der sich zur unteren Wand 56 des unteren Mantels 51 erstreckt. Diese Anordnung ist bekannt und auch im ersten Ofenabschnitt 11 vorhanden. Die Bodenabschnitte der unteren Kochkammer sind in gleicher Weise doppelwandig gebaut und bilden so einen Kanal für Kühlflüssigkeit, um den Boden des Ofens auf einer relativ niedrigen Temperatur zu halten, um das, was vom Band abtropf t, zu sammeln, und um das Einbrennen in die Metalloberflächen zu verhindern.
• Die obere Heizkammer 47 ist mit einer Wärmequelle 32, Fig. 1, versehen, die ähnlich oder identisch zur Wärmequelle des ersten Ofenabschnittes gebaut und angeordnet werden kann. In diesem Fall werden jedoch die Gasbrennereinrichtungen oder die anderen elektrischen Heizeinrichtungen unabhängig gesteuert, so daß das Heizen der ersten Zone unabhängig vom Heizen der zweiten Zone erfolgt.
• Gemäß Fig. 2 und 3 dient eine Vielzahl von Räumen 61, die sich von der oberen Heizkammer 47 zur unteren Kochkammer 48 erstrecken, dem Fördern von Kochprozeßdampf in die Kochkammer 48. Die Räume 6l sind in voneinander beabstandeten Paaren vorgesehen, nämlich einer auf jeder Seite des Förderers 14, wodurch ein Satz von Räumen zwei Räume umfaßt, welche rittlings auf dem Förderband 14 angeordnet sind. Man möchte einen Ofenabschnitt mit mehreren Sätzen von Paaren von Räumen haben, die tandemartig längs des Förderers 14 angeordnet sind, so daß der Strom des Kochprozeßdampfs über diskrete Längenstücke des Förderwegs reguliert werden kann, wodurch der Wärmeübergang des Prozeßdampfs auf das Produkt 62 sehr genau gesteuert werden kann. In den Zeichnungen sind zwei Sätze 3 von Paaren gezeigt, diese Anzahl dient jedoch nur zur Veranschaulichung. Die Anzahl der Sätze von Räumen und von zugeordneten Düsen, Motoren usw. kann drei, vier, fünf, usw. sein, je nachdem, wie es die Anwendung erfordert.
• Wie insbesondere in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, hat jeder Raum 61 in seinem oberen Abschnitt die Form einer Schnecke oder Spirale, die als äußerer Mantel für ein Tangentialgebläse 63 dient, dessen Einlaß 64 zur oberen Heizkammer 47 hin offen ist, was in Fig. 2 deutlich gezeigt ist. Die Rotoren des Gebläses 63 sind an einer Welle 66 festgelegt, die sich seitlich vom Ofen 10 erstreckt. Die Welle 66 ist in geeigneter Weise in Lagern 67 abgestützt, die an dem oberen Mantel 49 des zweiten Ofenabschnitts 12 angeordnet sind. Das Gebläse 63 wird von einem mit variabler Geschwindigkeit gesteuerten Elektro- oder Hydraulikmotor 68 über eine Treibverbindung angetrieben, die ein Paar von Treibriemen 69 aufweist, die über Riemenscheiben 71 gelegt sind, welche an der Motorantriebswelle und der Gebläsewelle 66 angebracht sind. Der Motor 68 dreht in die Richtung, die die Strömung des Kurzschlußläufergebläses 63 veranlaßt, um den Kochprozeßdampf in Richtung der Pfeile 72 in den Einlaß des Gebläses zu treiben, was in Fig. 2 gezeigt ist, wodurch der Kochdampf nach unten in den Räumen 61 in Richtung der Pfeile 73 gedrückt wird, was in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist.
• Zur Einhüllung des Produkts 62 in einen turbulenten Strom des Prozeßkochdampfes durch das durchlässige Förderband hindurch sind eine vielzahl von Düsen 76 in dem unteren Abschnitt des Raums 61 in Reihen so angeordnet, daß auf einer Seite des Förderbands die Reihe von Düsen seitlich davon in einer Ebene über dem Band vorsteht und von der gegenüberliegenden Seite des Bandes eine Reihe von Düsen seitlich des Bandes in einer Ebene insgesamt unter dem Band vorsteht, wie es in Fig. 2 und 3 gezeigt ist. So zeigt insbesondere der Raum 61 auf dem linken Abschnitt von Fig. 2 eine Reihe von Düsen 76 zur Abgabe von Prozeßdampf über dem Förderer und dem darauf getragenen Produkt. Der Raum 61 am rechten Abschnitt von Fig. 2 zeigt eine Reihe von Düsen 76, die einen Strom von Kochprozeßdampf seitlich und unter dem Förderer 14 und dem darauf getragenen Produkt abstrahlen. Der Prozeßdampf tritt aus der Düse in Richtung der Pfeile 77 aus und umhüllt das Produkt sowohl über als auch unter dem Förderer, wodurch die Größe des Wärmeübergangs von dem Kochprozeßdampf auf das Produkt stark erhöht wird.
• So kann insbesondere der Strom des Kochprozeßdampfs in der Zone II, was durch die Pfeile 77 gezeigt ist, im Bereich von 15,24 ms&supmin;¹ bis 38,1 ms&supmin;¹ (3000 bis 7500 ft. pro Minute) betragen, was von der Ofengröße abhängt. Der Strom des Kochdampfs in der Zone I, der durch den Pfeil 38 gezeigt ist, liegt insgesamt in der Größenordnung von 3,56 ms&supmin;¹ (700 ft. pro Minute). Der wirksame Effekt der erhöhten Umwälzgeschwindigkeit in der Zone II ergibt sich in Form einer Reduzierung der Kochzeit, einer Steigerung der Bräunung des Nahrungsmittels auf allen Seiten infolge der turbulenten Umwälzung über und unter dem Produkt, der Verwendung niedriger Kochtemperaturen und daraus resultierender Einsparungen bei den Brennstoffkosten.
• Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Reihe der Düsen 76 an dem Raum, der darin im linken Abschnitt gezeigt ist, über dem Förderer 14 angeordnet, und die gestrichelten Kreislinien zeigen die Reihe der Düsen, die auf der gegenüberliegenden Seite des Ofens angeordnet sind. Der rechte Abschnitt von Fig. 3 zeigt einen Raum 61, der stromab von dem zuletzt genannten Raum angeordnet ist und bei dem eine Reihe von Düsen 76 angeordnet ist, um Kochprozeßdampf unter das Produkt auszudüsen. Die gestrichelten Kreislinien darüber zeigen die Positionen der Düsen in dem Raum 61 auf der gegenüberliegenden Seite des Bandes.
• Die Drehzahlen der Gebläse 63 können in der Größenordnung von 5,57 rad&supmin;¹ (2100 Upm) liegen. Die Gebläse in jedem Paar von Räumen können entweder mit der gleichen Drehzahl oder verschiedenen Drehzahlen laufen, um die entsprechenden Behandlungsziele zu erreichen. Die Leistung der Gebläse ist so bemessen, daß ein wesentlicher Strom an Prozeßdampf verursacht wird, der einen Strom in dem zweiten Ofenabschnitt der Zone II erzeugt, was durch die Strömungspfeile 81 gezeigt ist. Somit wird der turbulente Strom, der durch die Pfeile 77 veranschaulicht ist, durch den Zug der Gebläse in einen Gesamtmassenstrom in Richtung der Pfeile 81 umgewandelt, um den Kochprozeßdampf in der zweiten Zone aus der unteren Kochkammer 48 zur oberen Heizkammer 47 zurück umzuwälzen, wo der Kochprozeßdampf wieder erhitzt wird.
• In dem zweiten Ofenabschnitt ist eine Wasserdampf zuf ührhauptleitung 39, Fig. 2, angeordnet und mit einem naßzellenangetriebenen modulierenden Wasserdampfventil verbunden, das mit einer Thermoelementeinheit (nicht gezeigt) gekoppelt ist, die so wirkt, wie es in dem US-Patent 3 947 241 beschrieben ist.
• Das Naßzellen- bzw. Verdunstungsthermoelement ist in dem Konus 41 angeordnet, was in Fig. 11 in dem Patent gezeigt ist.
• Es hat sich gezeigt, daß auch in Anwesenheit einer mit Wasserdampf gesättigten Kochatmosphäre während eines Ofenkochprozesses Fette und Säfte auf die Oberflächen der Nahrungsmittel austreten. Einige dieser Flüssigkeiten tropf en von dem Produkt auf den Boden des Ofens, während andere Teile der Flüssigkeit auf der Oberfläche des Produkts verbleiben und die gewünschte Oberflächenbräunung erzeugen, die dem Produkt das gewünschte optische Aussehen gibt. Um zu gewährleisten, daß Flüssigkeiten von der Oberfläche der Produkte entfernt werden, ist der Ofen 10 in der Zone II im Ofenabschnitt 12 mit Einrichtungen zum Abfegen von Flüssigkeiten von der Oberfläche der Nahrungsmittel versehen. Die Flüssigkeitsabfegeinrichtung 86 hat insbesondere ein Wasserdampfzuführungsrohr, das sich seitlich quer über den Förderer 14 und oberhalb von ihm so erstreckt, daß es über den unter dem Rohr hindurchgehenden Produkten liegt. Das Rohr ist mit einer geeigneten Zuführung für Prozeßdampf oder Wasserdampf (nicht gezeigt) verbunden. in dem Rohr sind Düsen 87 ausgebildet, um Wasserdampfstrahlen in die Richtung abzustrahlen, die insgesamt durch die Pfeile 88 veranschaulicht sind, um Flüssigkeit von der Oberfläche des Produkts 62 wegzufegen. Alternativ können die Düsen 87 einen engen Schlitz aufweisen, der in Längsrichtung des rohrförmigen Elements 86 angeordnet ist, so daß der Wasserdampf daraus in einer schmalen Bahn oder in einem schmalen Vorhang austreten kann, um Flüssigkeit quer über das Band zu entfernen, wodurch die Oberseite des Produkts leichter Wärme von dem Kochprozeßdampf aufnehmen und ein gebräuntes Aussehen erhalten kann.
• Der Betrieb des Ofens 10 wird bezüglich der Prozeßzeit, der Ofentemperaturen und des Ofenfeuchtegehalts gesteuert. Ferner sind in der Zone II Steuerungen in einer Schaltung zum Steuern der Drehzahlen der Motoren 68 und somit des Volumens an Prozeßdampf angeordnet, der durch die Gebläse 63 umgewälzt wird.
• Wie insbesondere in Fig. 5 gezeigt ist, ist eine programmierbare Steuerung 91 mit einer Prozeßzeitanzeige 92 zum Steuern der Geschwindigkeit des Förderers 14 durch die Förderergeschwindigkeitssteuerung 93, Fig. 1, verbunden. Die Ofentemperatur in Zone I wird von einem Trockenthermoelement 94 gemessen, das in der Bahn des Kochprozeßdampfes angeordnet ist. Das Thermoelement erzeugt ein Signal an die programmierbare Steuerung 91 für die Betätigung der Wärmequelle 32, beispielsweise einen modulierenden Brennermotor 96. Der Feuchtegehalt in Zone I wird von einem Naßthermoelement 97 gemessen, das in dem Konus 41 angeordnet ist und ein Signal für die programmierbare Steuerung 91 erzeugt, um ein motorisiertes Dampfventil 98 zu betätigen, um Wasserdampf über die Wasserdampf zuführungshauptleitung 39 in die Zone I zuzuführen, damit ein gewählter Feuchtegehalt in der Prozeßdampfumwälzung darin aufrechterhalten wird.
• Die Zone II des Ofens ist ebenfalls mit einem Trockenthermoelement 99 augerüstet, das ein Eingangssignal zur programmierbaren Steuerung 9l gibt, die ihrerseits ein Ausgangssignal an die Wärmequelle 32 zur Betätigung des Brennermotors 101, Fig. 1, gibt. Ein in dem Konus 41 der Zone ii angeordnetes Naßthermoelement 102 erzeugt ein Eingangssignal für die programmierbare Steuerung 91 zur Betätigung eines motorisierten Dampfventils 103, um den gewünschten Feuchtegehalt der Kochprozeßatmosphäre in der Zone II durch Zuführen von Wasserdampf über die Wasserdampfhauptleitung 39, Fig. 2, zu erreichen und aufrechtzuerhalten.
• Jeder der Gebläsemotoren 68 ist mit einer Drehzahlanzeige 104 versehen, die ein Eingangssignal für die programmierbare Steuerung 91 bezüglich der eingestellten Gebläsedrehzahl liefert. Die Motoren für jedes der Gebläse sind auch mit einer variablen Drehzahlsteuerung 106 des Gebläsemotors versehen, um den Mengenstrom des Prozeßdampfs durch die Räume 91 und die Düsen 76 zu steuern, um einen turbulenten Strom über und unter dem Förderband 14 einzustellen.
• Dort, wo eine Reihe von paarweisen Räumen in der Zone ii eines Ofens vorgesehen ist, beispielsweise vier Paare, kann die Drehzahl der jedem Kammerpaar zugeordneten Gebläse identisch oder unterschiedlich sein. Beispielsweise arbeiten die Gebläse in einem Kammerpaar A mit niedrigerer Drehzahl als die Gebläse in einem Kammerpaar B, die ihrerseits langsamer drehen als die Gebläse in einem Kammerpaar C, welche wiederum langsamer betrieben werden als die Gebläse in einem Kammerpaar D. Somit ist der Strom durch die Räume, die stromab angeordnet sind, langsam bis schnell, so daß auch der Wärmeübergang langsam bis schnell ist. Ein anderes Programm besteht darin, die Gebläsedrehzahlen von schnell auf langsam vorzusehen. Eine weitere Anordnung wäre langsam auf schnell auf langsam, um eine speziell gewünschte Produktkonditionierung zu erreichen.

Claims (9)

1. Ofen zum Kochen von Nahrungsmitteln, der die Kombination aufweist

- aus einem langgestreckten Gehäuse mit einem Einlaß (16) für die in dem Ofen zu kochenden Nahrungsmittel und mit einem Auslaß (17) zum Abführen der von dem Ofen gekochten Nahrungsmittel,

- aus einer Fördereinrichtung (14) mit insgesamt durchlässigem Aufbau, die zum Fördern der Nahrungsmittel durch den Ofeneinlaß und -auslaß dient,

- wobei das Gehäuse im Inneren durch insgesamt horizontale Platten (46) so unterteilt ist, da8 eine obere Reizkammer (47) und eine untere Kochkammer (48) geschaffen wird,

- aus einer Vielzahl von Räumen (61), die sich zwischen der oberen Heizkammer und der unteren Kochkammer erstrecken und in dem Gehäuse angrenzend an die Seiten der Fördereinrichtung angeordnet sind,

- aus Gebläseeinrichtungen (63), die mit den Kammern und der horizontalen Platte (46) zusammenwirken, um Kochprozeßdampf zwischen den Koch- und Heizkammern zirkulieren zu lassen, wo das Kochmedium für die Wiederverwendung im Kochprozeß wiederaufheizbar ist,

- wobei jede der Kammern (61) eine Reihenanordnung von Düsen (76) im Abstand längs der Kammern aufweist, die so angeordnet sind,daß sie es dem Kochprozeßdampf ermöglichen, in der Kochkammer insgesamt seitlich der Bahn des Förderlaufs zu zirkulieren,

- aus Reizeinrichtungen (32) zum Aufheizen des Kochprozeßdampfes in der Heizkammer und

- aus Einrichtungen (39) zum Abgeben von Dampf in den Kochprozeßdampf,

dadurch gekennzeichnet

- daß wenigstens eine der Reihenanordnungen der Düsen (76, in Fig. 2 rechts) unter der Hauptebene des Förderers angeordnet ist, und

- daß wenigstens eine der Reihenanordnungen der Düsen (76, in Fig. 2 rechts) über der Rauptebene der Fördereinrichtung angeordnet ist,

- wodurch der aus den Düsen über und unter dem Förderer in entgegengesetzten Richtungen austretende Prozeß dampf einen turbulenten Zustand durch den durchlässigen Förderer hindurch erzeugt, der dazu dient, einen schnellen Wärmeübergang auf die Nahrungsmittel zu begünstigen.

2. Ofen nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläseeinrichtungen (63) so angeordnet sind, daß sie einen Strom von Prozeßdampf zu einem Paar von Kammern (61), die seitlich im Abstand von der Fördereinrichtung (14) angeordnet sind, zuführen, wobei die Düsenreihenanordnung (76) in der Kammer auf einer Seite der Fördereinrichtung vertikal zu den Düsen (76) in der anderen Kammer des Paares versetzt ist.

3. Ofen nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläseeinrichtungen (63) so angeordnet sind, daß der Gebläseansaugstutzen (64) freiliegt, um den Kochprozeßdampf in der Heizkammer (47) aufzunehmen und den Kochprozeßdampf in die Kochkammer (48) abzuführen.

4. Ofen nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Kammerpaaren (A, B, C, D ) längs der Fördereinrichtung (4), wobei jedes Kammerpaar wirkungsmäßig mit solchen Gebläseeinrichtungen (63) gekoppelt ist, die dazu dienen, den Kochprozeßdampf von der Heizkammer zur Kochkammer zirkulieren zu lassen. und Steuereinrichtungen (63) vorgesehen sind, die dazu dienen, eine Regulierung der Gebläseeinrichtungen zum Fördern des Kochprozeßdampfs zu einem der Kammerpaare mit einem größeren Durchsatz als zum anderen der Kammerpaare zu ermöglichen, wodurch die Größe des Wärmeübergangs auf das Nahrungsmittel geändert werden kann, wenn die Nahrungsmittel an den Kammerpaaren durch die Fördereinrichtung (14) vorbei befördert werden.

5. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, der weiterhin Einrichtungen aufweist, die dazu dienen, Flüssigkeitsabscheidungen, wie Fette oder Säfte, von der Oberfläche der Nahrungsmittel zu entfernen, wobei die Einrichtungen Mittel aufweisen, um einen Dampfblasstrom zu der Oberfläche des Nahrungsmittels zuzuführen, wobei zu den Mitteln eine über der Fördereinrichtung angeordnete Dampfleitungseinrichtung (86) gehört, die langgestreckte Schlitzdüseneinrichtungen (87) aufweist, welche dazu dienen, Dampf auf Nahrungsmittel auf dem Förderer zu strahlen, die sich zum Ofenauslaß bewegen.

6. Verfahren zum Kochen von Nahrungsmitteln in einem Ofen mit einem langgestreckten Gehäuse, das einen Einlaß für in dem Ofen zu kochende Nahrungsmittel und einen Auslaß zum Abgeben von Nahrungsmitteln aus dem Ofen aufweist, bei welchem Nahrungsmittel in das Gehäuse auf einem Förderer mit insgesamt durchlässigem Aufbau geführt werden, ein Kochprozeßdampf auf die Nahrungsmittel in einer ersten Kochzone aufgebracht wird, der Kochprozeßdampf parallel zum Weg der Förderbewegung zirkulieren gelassen wird, das Nahrungsmittel von der ersten Kochzone in eine zweite Kochzone bewegt und darin ein Kochprozeßdampf auf das Nahrungsmittel aufgebracht und dann der Kochprozeßdampf wiedererwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Kochzone Kochprozeßdampf auf das Nahrungsmittel aus Reihenanordnungen von Düsen aufgebracht wird, die längs der Zone sowohl über als auch unter dem Förderer in entgegengesetzten Richtungen quer zur Bahn des Förderers angeordnet sind, um turbulente Zustände durch den Förderer hindurch zu schaffen, die dazu dienen, einen schnellen Wärmeübergang auf die Nahrungsmittel zu begünstigen, und dann in eine Richtung parallel zum Weg der Förderbewegung bewegt wird, und daß der Dampf in der ersten und zweiten Kochzone gesondert wiedererwärmt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, welches den Schritt einschließt, daß der Kochprozeßdampf sowohl in der ersten als auch in der zweiten Zone sowohl über als auch unter dem Förderer (14) beim Durchgang des Förderers durch das Gehäuse aufgebracht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, welches den Schritt aufweist, daß der Kochprozeßdampf auf die Nahrungsmittel in der zweiten Kochzone mit zwei verschiedenen Mengenströmen und in einer Richtung seitlich zur Bahn der Förderbewegung aufgebracht wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, welches den weiteren Schritt einschließt, daß die Oberseite des Nahrungsmittels in der ersten und zweiten Kochzone einem zu dem Nahrungsmittel ausgerichtete Dampfstrom mit einer Geschwindigkeit ausgesetzt wird, die ausreicht, um Flüssigkeiten von der Oberfläche des Nahrungsmittels zu entfernen und den so verwendeten Dampf in den Kochprozeßdampf für die Umwälzung und Wiedererwärmung in dem Ofengehäuse mitzureißen.