DE4433820A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Pasteurisieren von Speiseeismassen in Eismaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Speiseeisbe­ reitung in einer Eismaschine mit einer Bevorratung der Eismasse sowie eine Eismaschine zur Bereitung von Speiseeis mit einem oder mehreren Vorratsbecken für die Speiseeismassen und einem Kühlgerät.

Für mobile Eismaschinen mit einer Bevorratung der Eis­ masse ist es bekannt, die zur Bevorratung der Eismasse vorhandenen Vorratsbecken in regelmäßigen Abständen, meist täglich, zu entleeren und zu reinigen. Am darauf­ folgenden Betriebstag wird dann frische Eismasse in die entleerten und gereinigten Vorratsbecken eingefüllt. Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß die Eismaschine täglich gereinigt werden muß. Dafür müssen die Reste der Eismassen in den Vorratsbecken entfernt werden, was wirtschaftlich nachteilig ist.

Die Haltbarkeit der Eismasse ist begrenzt. Bisher konnte ein Pasteurisieren der Eismasse in Eismaschinen durch Erwärmen und nachfolgendes Abkühlen nicht zu­ friedenstellend gelöst werden. Bei der Wärmezufuhr, beispielsweise durch Heizschlangen, werden punktuell sehr hohe Temperaturen erreicht, so daß in der Eismasse eine Karamelisierung stattfindet und die Eismasse teil­ weise anbrennt. Sowohl die Konsistenz und Farbe der Eismasse wie auch der Geschmack werden negativ beein­ flußt. Bei einer Erwärmung im Wasserbad kann ein Anbrennen der Eismasse weitestgehend vermieden werden, jedoch bildet sich auf der Eismasse eine Haut. Ferner ist die Vorrichtung kompliziert und teuer.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Speiseeisbereitung anzugeben, bei dem bzw. der eine gleichmäßige Qualität des ausgegebenen Speiseeises über einen längeren Zeitraum möglich ist, ohne daß Reinigungsarbeiten durchgeführt werden müssen.

Gelöst wird diese Aufgabe verfahrensgemäß durch Erwärmen der Eismasse auf eine vorbestimmte Temperatur für eine vorbestimmte Zeit, wobei das Erwärmen mit elektromagnetischer Strahlung im Mikrowellenbereich erfolgt, Abkühlen der Eismasse auf Lagertemperatur und ggf. Ausgabe der gefrorenen und ggf. mit Luft versetzten Eismassen und vorrichtungsgemäß dadurch, daß zum Erhitzen der Speiseeismassen im Vorratsbecken mindestens ein Magnetron vorgesehen ist.

Das Erwärmen der Eismasse durch Mikrowelle ergibt eine "weiche" Erhitzung, bei der weder Hautbildung noch Karamelisierung auftritt. Vorteilhaft bleibt die Konsistenz der Eismasse auch nach mehrmaligem Erwärmen und Wiederabkühlen nahezu unverändert. Des weiteren treten keine Geschmacksveränderungen auf.

Das Erwärmen und Abkühlen ist ein Pasteurisierungsvor­ gang, bei dem in der Eismasse enthaltene Keime abge­ tötet werden. Die Haltbarkeit der Eismasse wird damit erhöht. Die Eismasse wird in den Vorratsbecken bei einer üblichen Lagertemperatur von unter 8°C gelagert. Zur Ausgabe des Speiseeises wird die Eismasse über einen Gefrierzylinder, gegebenenfalls unter Luftzufuhr, in üblicher Weise ausgegeben.

Vorteilhaft ist, daß mit dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren bzw. mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ein durchgehender Betrieb ohne Reinigung der Vorratsbecken über einen langen Zeitraum möglich ist. In bekannten Eismaschinen wird täglich bzw. spätestens alle vier bis fünf Tage eine Reinigung der Vorratsbecken erforder­ lich. Erfindungsgemäß ist es möglich, die Eismasse je nach ihrer Qualität vier bis sechs Wochen in den Vor­ ratsbecken zu belassen. Durch den Pasteurisierungs­ vorgang wird eine geringe Keimzahl in der Eismasse gewährleistet. Bei der "weichen" Erhitzung bei jedem Pasteurisierungsvorgang wird weder der Geschmack, noch die Farbe, noch die Konsistenz der Eismasse wesentlich verändert.

Durch Bewegen der Eismasse beim Abkühlvorgang wird auf­ grund der ständigen Durchmischung der Eismasse eine gleichmäßige Abkühlung erreicht. Die Durchmischung wird mit einem Rührwerk, das von einer Antriebsvorrichtung angetrieben wird, ausgeführt. Da bereits das Erwärmen der Eismasse mittels Mikrowelle in den Vorratsbecken sehr schonend und gleichmäßig erfolgt, können bei einem derartigen, gleichmäßigen Abkühlvorgang sehr enge Tole­ ranzen für Temperatur- und Zeitablauf des Pasteu­ risierungsvorganges gewählt werden. Eine unnötige Bean­ spruchung der Eismasse durch partiell übermäßiges Er­ wärmen wird vermieden.

Dadurch, daß das Erwärmen und Abkühlen (Pasteurisieren) in vorbestimmten Zeitabständen, vorzugsweise täglich, wiederholt wird, wird eine gleichmäßige Qualität der Eismasse gewährleistet. Insbesondere hat sich eine tägliche Wiederholung des Pasteurisierungsvorganges als vorteilhaft erwiesen, da dabei die Keimzahl der bevor­ rateten Eismasse niedrig gehalten wird.

Wenn das Erwärmen und Abkühlen (Pasteurisieren) innerhalb von Betriebspausen, beispielsweise nachts, durchgeführt wird, stört der Pasteurisierungsvorgang nicht die Eisausgabe in Betriebszeiten. Eine Eisausgabe während des Pasteurisierungsvorganges sollte vermieden werden, da in die Gefrierzylinder nachfließende erwärmte Eismasse die Konsistenz und Qualität des auszugebenden Speiseeises verschlechtern würde.

Bei der Bevorratung von Eismassen in mehreren Vorrats­ becken ist es vorteilhaft, die Eismassen in jedem Vor­ ratsbecken einzeln, und vorzugsweise nacheinander, zu erwärmen. Die Stromaufnahme während des Erwärmungsvor­ ganges wird damit auf niedrigem Niveau begrenzt. Ferner ist die Kühlleistung des in der Eismaschine eingebauten Kühlgeräts begrenzt, so daß der Abkühlvorgang nur eines einzelnen Vorratsbeckens rascher erfolgen kann. Die genaue Einhaltung der Erwärm- und Abkühlzeiten ist daher leichter möglich. Wird die Erwärmung nacheinander ausgeführt, kann dennoch in relativ kurzer Zeit der ge­ samte Vorrat von Eismassen in den Vorratsbecken pasteu­ risiert werden.

Die elektromagnetische Strahlung kann zur Vergleich­ mäßigung der Erwärmung der Eismasse verteilt werden. Dies kann dadurch erreicht werden, daß Wobbler zum Ver­ teilen der Strahlung in den Vorratsbecken vorgesehen sind, wobei der Wobbler unter jedem Magnetron angeordnet ist, oder daß das Magnetron zum Verteilen der Strahlung eine Drehantenne aufweist. Die Homogenität der Eismassen in den Vorratsbecken wird damit beim Erwärmen aufrechterhalten.

Dadurch, daß die Temperaturen der bevorrateten Eismassen gemessen werden und zur Steuerung des Pasteurisierungsvorganges verwendet werden, ist eine Überwachung und temperaturabhängige Steuerung des Pasteurisierungsvorganges möglich.

Wenn der Pasteurisierungsvorgang ca. 1 h dauert und dabei Temperaturen von 62°C bzw. 75°C für 30 bzw. 15 min. erreicht werden, wird eine möglichst geringe Geschmacksbeeinträchtigung bei gleichzeitig wirkungs­ voller Keimabtötung erreicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vor­ richtung sind in den Unteransprüchen 10 bis 18 wieder­ gegeben.

Wenn das Magnetron in einem das Vorratsbecken überdeckenden Deckel angeordnet ist, ist eine Umrüstung herkömmlicher Eismaschinen problemlos möglich. Lediglich der das Vorratsbecken überdeckende Deckel muß gegen einen Deckel mit Magnetron ausgetauscht werden. Eine Aufrüstung herkömmlicher Eismaschinen zu einer Eismaschine mit Pasteurisierungsstufe ist insbesondere einfach auszuführen und kostengünstig, wenn das Steuergerät, ein Trafo, das Magnetron und ggf. die das Rührwerk antreibende Antriebsvorrichtung als Funktions­ einheit im Deckel angeordnet sind. Dabei kann die im Deckel angeordnete Funktionseinheit den gesamten Pasteurisierungsvorgang steuern und ausführen.

Mit dem Steuergerät wird der Erwärmungsvorgang auto­ matisch steuerbar. Insbesondere kann damit eine Wieder­ holung des Pasteurisierungsvorganges in vorbestimmten Zeitabständen gesteuert werden.

Bei Eismaschinen mit mehreren Vorratsbecken ist über jedem Becken ein Magnetron angeordnet. Bei einer derartigen Anordnung ist es möglich, die Erwärmung der Eismasse in jedem Becken einzeln und möglichst nach­ einander auszuführen.

Wenn zum Messen der Temperatur der bevorrateten Eismassen in die Vorratsbecken hineinragende Temperaturfühler vorgesehen sind, läßt sich die Temperatur der Eismasse beim Pasteurisierungsvorgang überwachen. In Verbindung mit dem Steuergerät für das Magnetron ist damit auch eine temperaturabhängige Steuerung möglich.

Vorzugsweise weist das Steuergerät eine speicher­ programmierbare Schaltung (SPS) oder einen Computer auf, so daß das darin abgelegte Programm zur zeit- und temperaturabhängigen Steuerung des Pasteurisierungsvor­ ganges leicht auf geänderte Bedingungen umrüstbar ist. Individuelle Betriebsdaten für die Eismaschine lassen sich kostengünstig realisieren. So ist es beispiels­ weise möglich, für besondere Eismassen in bestimmten Vorratsbecken individuelle Pasteurisierungszyklen vorzusehen, um deren Eigenschaften zu berücksichtigen und eine optimale Qualität aufrechtzuerhalten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen detailliert beschrieben.

Darin zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Eismaschine in schematischer Seitenansicht,

Fig. 2 die Eismaschine schematisch von einer Stirnseite und

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf die Eismaschine.

Wie in Fig. 1 gezeigt, besteht die Eismaschine 1 aus einem Gehäuse 8, das mit Rädern 9 fahrbar ausgebildet ist. Es handelt sich dabei um eine mobile Eismaschine, die als Automat für den Straßenverkauf ausgebildet ist. Das Speiseeis wird nach Münz- bzw. Geldscheineinwurf und Wahl durch den Kunden an einem nicht dargestellten Bedienfeld durch eine nicht dargestellte Ausgabevor­ richtung ausgegeben. Im oberen Teil des Gehäuses 8 sind Vorratsbecken 2 angeordnet, in denen die Eismasse be­ vorratet wird. Die Vorratsbecken 2 sind gewöhnlich Edelstahlbecken. Unterhalb der Vorratsbecken 2 befinden sich Gefrierzylinder 3, in denen Rührwerke vorgesehen sind, die von einem Elektromotor 4 über ein Getriebe s antreibbar sind. Der Elektromotor 4 ist unterhalb der Gefrierzylinder 3 angeordnet. Unterhalb des Elektromotors 4 im Bodenbereich des Gehäuses 8 der Eismaschine 1 ist ein Kühlgerät 7 untergebracht. Zur Steuerung des Kühlgerätes 7 und des Elektromotors 4 ist eine Steuereinheit 6 im Gehäuse 8 der Eismaschine 1 vorgesehen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, hat die Eismaschine 1 zwei in Längsrichtung parallel angeordnete Vorratsbecken 2 und parallel dazu zwei Gefrierzylinder 3. Zwischen den Vorratsbecken 2 und den Gefrierzylindern 3 ist je ein nicht dargestellter Verbindungskanal vorgesehen.

Die Vorratsbecken 2 sind von einem Deckel 10 abgedeckt.

In dem Deckel 10 ist über jedem Vorratsbecken 2, wie in Fig. 3 dargestellt, ein Magnetron 11 derart angeordnet, daß die Strahlung des Magnetrons 11 die in den Vorrats­ becken 2 bevorratete Eismasse erwärmen kann. Die Magnetrons 11 werden von einem Trafo 12 versorgt. Ferner ist ein Steuergerät 13 in dem Deckel 10 vorge­ sehen, das den Erwärmungsvorgang der Eismassen durch die Magnetrons 11 steuert. Desweiteren ist für jedes Vorratsbecken 2 ein von einem Elektromotor 14 ange­ triebenes Rührwerk 15 vorgesehen, um die Eismasse beim Abkühlvorgang zu bewegen. Das Steuergerät 13 steht in Wirkverbindung mit Temperaturfühlern 17, die in die Vorratsbecken 2 hineinragen.

Der Deckel 10 mit den beiden Magnetrons 11, dem Ver­ sorgungstrafo 12, dem Steuergerät 13 und den beiden die Rührwerke 15 antreibende Elektromotoren 14 sowie den beiden Temperaturfühlern 17 bilden eine Funktionsein­ heit. Bei einem entsprechend an herkömmliche Eis­ maschinen angepaßten Deckel 10 ist es daher möglich, eine kostengünstige Nachrüstung herkömmlicher Eis­ maschinen durchzuführen. Da die Verdrahtung der in dem Deckel 10 befindlichen Geräte vorbereitet sein kann, braucht bei Nachrüstung einer herkömmlichen Maschine lediglich der alte Eismaschinendeckel gegen den neuen als Funktionseinheit ausgebildeten Deckel 10 ausge­ tauscht werden und eine elektrische Versorgungsleitung für die im Deckel 10 befindlichen Geräte gelegt und an­ geschlossen werden.

Von der Unterseite des Deckels 10 ragen die Rührwerke 15 und die Temperaturfühler 17 in die Vorratsbecken 2 der Eismaschine. Das Magnetron 11, der Trafo 12, das Steuergerät 13 und die Elektromotoren 14 sind geschützt im Deckel 10 angeordnet. Die Antenne des Magnetrons 11 ist unmittelbar an der Unterseite des Deckels 10 möglichst zentral über dem dem Magnetron zugeordneten Vorratsbecken 2 angeordnet. Der Deckel 10 ist aufklapp­ bar um ein Scharnier 18 ausgebildet. Der freie Zugriff zu den Vorratsbecken 2, beispielsweise zum Nachfüllen von Eismassen oder zum Reinigen der Vorratsbecken 2, bleibt erhalten.

Alternativ können das Rührwerk mit Antriebsvorrichtung und/oder die Temperaturfühler unmittelbar am Vorrats­ becken 2 angeordnet sein. Ebenso ist es möglich, das Steuergerät, den Trafo und das Magnetron direkt im Gehäuse der Eismaschine unterzubringen, wobei die Antenne des Magnetrons in geeigneter Weise am Vorrats­ becken 2 angeordnet sein muß.

Die verwendeten Magnetrons können handelsübliche Mikro­ wellen mit beispielsweise 650 Watt Leistung sein.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren, das mit der detailliert beschriebenen Vorrichtung durch­ führbar ist, erläutert.

Die mobile Eismaschine 1 wird an einem Aufstellort plaziert und dort an die Stromversorgung (220 Volt) an­ geschlossen. Die Vorratsbecken 2, die üblicherweise ein Fassungsvermögen von 12 Litern haben, werden mit den gewünschten Eismassen gefüllt. Danach wird das für den Aufstellort und die gewünschten Betriebsbedingungen in dem Steuergerät 13 abgelegte Steuerprogramm aktiviert. Üblicherweise wird eine tägliche Pasteurisierung, die in Betriebspausen, beispielsweise nachts, durchgeführt wird, gewählt.

Die Eismassen in den Vorratsbecken 2 werden von dem Kühlgerät 7 auf einer Lagertemperatur von unter 8°C ge­ halten. Nach einem Betriebstag wird beispielsweise außerhalb der Geschäftszeiten der Pasteurisierungsvor­ gang gestartet. Dabei gibt die SPS-Schaltung in dem Steuergerät 13 den Befehl, das erste Magnetron 11 ober­ halb des ersten Vorratsbeckens 2 zu aktivieren. Der Erwärmungsvorgang wird von dem Steuergerät 13 für einen vorbestimmten Zeitraum durchgeführt, wobei die Temperatur der in dem ersten Vorratsbecken bevorrateten Eismasse ständig von dem Temperaturfühler 17 überwacht wird.

Beispielsweise wird die Eismasse von dem Magnetron im Vorratsbecken innerhalb von circa 30 min. von der Lagertemperatur unterhalb 8°C auf 62°C erwärmt. Anschließend wird die Temperatur von 62°C für einen Zeitraum von circa 30 min. aufrechterhalten. Alternativ kann bei dem Pasteurisierungsvorgang auch eine Temperatur von 75°C für eine Dauer von circa 15 min. aufrechterhalten werden. In dieser Zeit sterben die Keime in der Eismasse ab. Anschließend wird die Eismasse im Vorratsbecken wieder auf Lagertemperatur von unterhalb 8°C abgekühlt. Der Abkühlungsvorgang erfolgt in einer Zeitspanne unter zwei Stunden.

Wenn der Abkühlungsvorgang für das erste Vorratsbecken eingeleitet wird, aktiviert das Steuergerät 13 das zweite Magnetron oberhalb des zweiten Vorratsbeckens, um den Pasteurisierungsvorgang für die Eismasse im zweiten Vorratsbecken einzuleiten. Die Pasteurisierung läuft ebenso wie für die Eismasse im ersten Vorratsbecken ab. Bei weiteren Vorratsbecken könnten die Pasteurisierungsvorgänge entsprechend nacheinander aktiviert werden.

Nach dem Abkühlungsvorgang für die Eismasse im letzten Vorratsbecken ist die Eismaschine wieder betriebsbereit und es kann Speiseeis entnommen werden. Nach einem vor­ bestimmten Zeitintervall, beispielsweise zur gleichen Zeit des darauffolgenden Tages, wird der gesamte Pasteurisierungsvorgang wiederholt. Dabei aktiviert das Steuergerät 13 zunächst wieder das erste Magnetron des ersten Vorratsbeckens usw.

Die Eismasse wird damit regelmäßig entkeimt, so daß deren Lagerfähigkeit gesteigert ist und eine Reinigung der Vorratsbecken erst nach vier bis sechs Wochen er­ forderlich ist.

Das beschriebene Verfahren und die Vorrichtung sind allgemein verwendbar für automatische Vorrichtungen zur Ausgabe von flüssigen Lebensmitteln, wie beispielsweise für Milchgetränke, Milch Shakes und Fruchtsäfte.

Claims (18)

1. Verfahren zur Speiseeisbereitung in einer Eis­ maschine mit einer Bevorratung der Eismasse, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

• - Erwärmen der Eismasse auf eine vorbestimmte Temperatur für eine vorbestimmte Zeit, wobei das Erwärmen mit elektromagnetischer Strahlung im Mikrowellenbereich erfolgt,
• - Abkühlen der Eismasse auf Lagertemperatur und
• - ggf. Ausgabe der gefrorenen und ggf. mit Luft versetzten Eismasse.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abkühlen die bevorratete Speiseeismasse bewegt, insbesondere gerührt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen und Abkühlen (Pasteurisieren) in vorbestimmten Zeitabständen, vorzugsweise täglich, wiederholt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen und Abkühlen (Pasteurisieren) innerhalb von Betriebspausen, beispielsweise nachts, durchgeführt wird.

5. Verfahren zur Speiseeisbereitung in einer Eis­ maschine mit einer Bevorratung von Eismassen in mehreren Vorratsbecken nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eismassen in jedem Vorratsbecken einzeln, und vorzugsweise nacheinander, erwärmt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlung zur Ver­ gleichmäßigung der Erwärmung verteilt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturen der bevor­ rateten Eismassen gemessen werden und zur Steuerung des Pasteurisierungsvorganges verwendet werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Pasteurisierungsvorgang ca. 1 h dauert und dabei Temperaturen von 62°C für 30 min. bzw. 75°C für 15 min. erreicht werden.

9. Eismaschine zur Bereitung von Speiseeis, ins­ besondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit Vorratsbecken (2) für die Speiseeismassen und einem Kühlgerät (7), dadurch gekennzeichnet, daß zum Erhitzen der Speiseeismassen im Vorratsbecken (2) mindestens ein Magnetron (11) vorgesehen ist.

10. Eismaschine nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Magnetron (11) in einem das Vorratsbecken (2) überdeckenden Deckel (10) angeordnet ist.

11. Eismaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dem Magnetron (11) ein Steuer­ gerät (13) zugeordnet ist.

12. Eismaschine nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bewegen der Speiseeismasse, insbesondere für den Abkühlungsvorgang, ein Rühr­ werk (15) vorgesehen ist, wobei das Rührwerk (15) vorzugsweise von einer im Deckel (10) angeordneten Antriebsvorrichtung (14) antreibbar ist und in das Vorratsbecken (2) hineinragt.

13. Eismaschine nach Anspruch 9, 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (13), ein Trafo (12), das Magnetron (11) und ggf. die das Rührwerk (15) antreibende Antriebsvorrichtung (14) als Funktionseinheit im Deckel (10) angeordnet sind.

14. Eismaschine nach Anspruch 9, 10, 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß Wobbler (16) zum Ver­ teilen der Strahlung in den Vorratsbecken (2) vor­ gesehen sind, wobei der Wobbler (16) unter jedem Magnetron (11) angeordnet ist.

15. Eismaschine nach Anspruch 9, 10, 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetron (11) zum Verteilen der Strahlung eine Drehantenne aufweist.

16. Eismaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Eismaschine mehrere Vorratsbecken (2) hat, wobei jedem Becken (2) ein Magnetron (11) zugeordnet ist.

17. Eismaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zum Messen der Temperatur der bevorrateten Eismassen in die Vor­ ratsbecken (2) hineinragende Temperaturfühler (17) vorgesehen sind.

18. Eismaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät eine speicherprogrammierbare Schaltung (SPS) oder einen Computer aufweist, um den Pasteurisierungsvorgang zeit- und temperaturabhängig nach einem darin abgelegten Programm zu steuern.