DE69803260T2

DE69803260T2 - Kochgerät

Info

Publication number: DE69803260T2
Application number: DE69803260T
Authority: DE
Inventors: Winje Green; Lars Holmlund
Original assignee: Formcook AB
Current assignee: Formcook AB
Priority date: 1997-09-22
Filing date: 1998-09-21
Publication date: 2002-08-08
Anticipated expiration: 2018-09-22
Also published as: EP0903099A2; ES2133259T1; EP0903099A3; ATE209014T1; EP0903099B1; US5951895A; DE69803260D1; DK0903099T3; SE9703420D0; DE903099T1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kochmaschine und insbesondere eine Kochmaschine zum ständigen Erwärmen eines Lebensmittelprodukts, das sich möglicherweise nicht zur Komprimierung eignet, in einer Verarbeitungskammer.
Moderne Industrieprozesse, bei denen automatisch und ständig arbeitende Lebensmittelkochmaschinen zum Einsatz kommen, können im Grunde in zwei Arten von Kochsystemen unterteilt werden. Bei der ersten Art werden Lebensmittel auf einem Endlosband mit Dampf und/oder Heißluft behandelt. Bei einem derartigen sogenannten Heißluftofen werden verschiedene Arten von Bandmaterialien verwendet, und während des Kochprozesses werden gelenkte Heißluft und Dampf hinzugefügt. Eine derartige Maschine kann somit als ein einfacher Dampftunnel verwendet werden, wobei Heißdampf verwendet wird. Alternativ wird eine Kombination aus Dampf/Heißluft verwendet, wodurch zunächst beispielsweise ein Dampfkochen des Lebensmittelprodukts erreicht und dann das Produkt durch Behandlung mit Heißluft getrocknet wird, Ein derartiges Dauerdampfkochsystem, bei dem Lebensmittel auf einem Förderband durch eine ständig ergänzte Schicht aus gesättigtem Dampf transportiert wird, ist beispielsweise in EP-A-571 937 gezeigt.
Das Anbraten der Lebensmittelprodukte kann in einem derartigen System auf vielerlei Weise erfolgen. So wird beispielsweise ein System zum Kochen von Fleischprodukten in US-A-4,737,373 gezeigt, das einen Kocher mit einer feuchten Umgebung und einem Anbratsystem mit Heißluft hoher Geschwindigkeit aufweist. In WO-A-0 88/01719 wird ein Förderbackofen gezeigt, bei dem Strahlungskonvektion und Erwärmung durch Leitung verwendet wird. Der Förderer läuft durch eine Kochkammer, und zum Anbraten werden Infrarotstrahlungsquellen mit Gas oder Strom verwendet.
US-A-3,739,712 zeigt ein Hamburger-Kochsystem, in dem flache Frikadellen ständig gebraten werden, während sie von einem ständig angetriebenen Endloskettenförderer durch den Spalt zwischen beheizten Platten transportiert werden. Bei dieser zweiten Art von Dauerlebensmittelkochmaschine können heutzutage Lebensmittelprodukte gegrillt oder gebraten werden, indem man sie zwischen parallele endlose Förderbänder gibt, wo sie gebraten werden. Bei einem derartigen Kontaktgrill wird das Lebensmittelprodukt von einer Oberfläche hoher Temperatur aus, die es während des Fördervorgangs berührt, gleichzeitig auf beiden Seiten gebraten. Die beiden Endlosbänder werden üblicherweise dadurch geheizt, daß Heizplatten über bzw. unter den Bändern angeordnet sind.
Zum Kochen werden auch Öfen verwendet, bei denen Konvektion und Leitung genutzt werden. US-A-4,389,562 zeigt einen Ofen, der dazu verwendet wird, Frikadellen oder Pizzas auf Stützmitteln zu kochen, wobei die obere und untere Oberfläche des Lebensmittels unabhängig erwärmt werden. Zum Heizen der Unterseite der Stützmittel werden elektrische Heizelemente zwischen benachbarten Walzen angeordnet, und ein Gebläse säugt vorgewärmte Luft aus dem Ofen und erwärmt das Produkt weiter.
In US-A-5, 239, 917 wird ein Ofen zum ständigen Erwärmen von Lebensmittelprodukten auf Schalen zum Stützen der Produkte gezeigt. Heizelemente sind über und unter den Schalen mit Lebensmittelprodukten angeordnet, und Gebläse sorgen für Erwärmung durch Strahlung und Konvektion. Die Wärme von dem unteren Heizelement bewegt sich zum Erwärmen der Schalen und der Unterseiten der Lebensmittelprodukte durch Löcher in dem Förderband aus Haken nach oben.
Viele neue Lebensmittelprodukte sowie verschiedene traditionelle Produkte eignen sich nicht gut für das Berührungskochen in einem Gerät, in dem sie zwischen zwei Oberflächen gedrückt oder komprimiert werden. Besonders augenscheinlich ist dies bei Lebensmittelprodukten mit einer Struktur, die beim Zusammendrücken zwischen den Bändern reißt oder sich auflöst, wie man es beispielsweise bei Fischfilets sehen kann. Weitere Produkte, die sich nicht zur Komprimierung eignen, sind halbviskose Produkte, wie etwa Omelettes, Fleischklöße und verschiedene Arten von Gratins. Auch müssen einige dieser Produkte auf eine Schale oder eine andere Art von Stützmittel gelegt werden, damit sie während eines ständigen Kochprozesses auf einem Endlosband nicht auseinanderfallen.
Auch Endlosbänder beispielsweise aus Stahl eignen sich nicht für Lebensmittelprodukte, die das Band direkt berühren, da sie sich von ihm nicht leicht trennen lassen und dann beim Lösen von dem Band reißen oder auseinanderfallen. Gleichermaßen sind derartige traditionelle Produkte, bis sie fertig sind, gegenüber Unregelmäßigkeiten in dem Band empfindlich, was zu Störungen während des Kochprozesses führt.
Eine Dauerlebensmittelkochmaschine mit zwei parallelen Endlosbändern eignet sich sehr gut für Lebensmittelprodukte mit zwei parallelen Oberflächen, z. B. Hamburger. Eine derartige Maschine eignet sich jedoch nicht für Produkte mit einer flachen Oberfläche und einer unregelmäßigen Oberfläche, zum Beispiel Brot, und die Anzahl der Produkte dieser Art steigt an.
Weitere Beispiele für Produkte, die sich schwer handhaben und in Dauer-Lebensmittelkochmaschinen nach dem Stand der Technik bearbeiten lassen, sind verschiedene Hackfleischprodukte, auch wenn sie geformt sind, Fleischscheiben und Hähnchenfilet.
Die Erfindung soll die Probleme oben erwähnter, existierender industrieller Dauerkochmaschinen eliminieren.
Außerdem soll eine verbesserte Kochmaschine für die Wärmebehandlung von Lebensmittelprodukten bereitgestellt werden, während gleichzeitig mit der Möglichkeit, viele verschiedene Arten von Produkten in einer Kochmaschine gemäß der Erfindung zu kochen, eine große Flexibilität bei der Verarbeitung erzielt wird.
Zur Lösung dieser Aufgaben ist die Erfindung in dem unabhängigen Anspruch 1 dargelegt.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Zur ausführlicheren Erläuterung der Erfindung wird auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen. Es zeigt:
Fig. 1 schematisch einen Querschnitt durch eine Kochmaschine gemäß der Erfindung.
Eine Kochmaschine 1 besteht aus einem länglichen Verarbeitungsweg in einem Gehäuse oder einer Verarbeitungskammer 2 mit einem Eingang 3 und einem Ausgang 4. Der Verarbeitungsweg besteht bevorzugt aus einem Förderer, beispielsweise einem Endlosband 5. Gemäß der Erfindung stellt der Förderer eine endlose, flache, ungelochte Oberfläche für die verschiedenen zu verarbeitenden Lebensmittelprodukte bereit.
Die zu verarbeitenden Lebensmittelprodukte 6 werden als diskrete Stücke auf das Endlosband 5 gelegt und mit Hilfe eines Motors während der Wärmebehandlung des Lebensmittelprodukts ständig durch die Verarbeitungskammer 2 transportiert. In dem Verarbeitungsweg des Endlosbands 5 können eine oder mehrere Wendevorrichtungen 7 angeordnet sein, so daß die Lebensmittelprodukte 6 einmal oder mehrmals gewendet werden können. Während eines Prozesses des Kochens oder Kühlens kann zudem die Geschwindigkeit des Endlosbands 5 variiert werden.
Das Endlosband oder Kochband 5 ist aus einem Material hergestellt, das der Hitze, der Feuchtigkeit und anderen Variablen, denen es in der Maschine gemäß der Erfindung ausgesetzt wird, standhalten kann. Geeignete Materialien sind Kunststoffe aus Fluorkohlenwasserstoffen, zu denen Polytetrafluorethylen (PTFE), Polychlortrifluorethylen (PCTFE), Polyvinyliden und fluotiertes Ethylen/Propylen zählen.
Das Endlosband 5 kann so ausgelegt sein, daß es undurchdringlich ist, sowie in Form eines Textilerzeugnisses oder einer Bahn. Es wird bevorzugt ein Kochband verwendet, das dicht ist und einer Temperatur von etwa 270ºC standhalten kann.
Damit das Endlosband aus Kunststoffmaterial den Beanspruchungen in einer Kochmaschine standhalten kann, ist es verstärkt. Das Band kann mit Glasfasern, einem Geflecht aus rostfreiem Stahl oder verstärkenden Fasern aus synthetischen Polymeren, wie etwa Poly-p-phenylenterephthalamid, das im Handel als Kevlar® erhältlich ist, verstärkt sein. Es handelt sich dabei um ein sehr stabiles thermoplastisches Polymer, das chemisch so gut wie nicht angegriffen wird und über einen sehr großen Temperaturbereich hinweg verwendet werden kann. um die gleiche Kochwirkung zu erhalten wie mit einem mit Glasfaser verstärkten Band, kann man ein Endlosband aus Poly-p-phenylenterephthalamid verwenden. Dies stellt einen wichtigen Aspekt der Erfindung dar, da die Wärmeübertragung von dem Förderer auf das Lebensmittelprodukt so effizient wie möglich sein sollte.
Wenn das Kunststoffmaterial verstärkt wird, können außerdem Knochen enthaltende Lebensmittelprodukte verwendet werden, die sich ansonsten nicht eignen würden, da sie das Bandmaterial beschädigen können. Zu derartigen Produkten zählen beispielsweise Schweinekoteletts, ganze und halbe Hähnchen, Hähnehenbeine usw.
Wenn das Kochband 5 aus einem Material hergestellt wird, das für feste und flüssige Materialien undurchlässig ist, können Reste und Nebenprodukte des Kochprozesses, z. B. Fett, aufgesammelt werden. Derartige Substanzen lassen sich dann leicht aus der Kochmaschine entfernen, die somit leicht gereinigt werden kann.
Unter dem Endlosband 5 sind Heizplatten 8 angeordnet, die elektrisch, mit einem brennbaren Gas oder mit einem Wärmeübertragungsöl geheizt werden können. Außerdem kann die Temperatur jeder Heizplatte individuell geregelt werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung erfolgt das Kochen auf einer Seite des Lebensmittelprodukts. Wärme wird somit durch Wärmeleitung von der Unterseite der Lebensmittelprodukte 6 über direkte Berührung mit dem Endlosband bereitgestellt.
Auf der Verarbeitungskammer 2 ist eine Gebläseanlage 9 angeordnet, von der ein Strom 10 aus einem Wärmeübertragungsmedium mit einem oder mehreren Gebläsen durch einen oder mehrere Einlässe 11 in die Prozeßkammer 2 gedrückt wird.
Bei dem Wärmeübertragungsmedium kann es sich um Dampf oder eine Mischung aus Luft und Dampf handeln. Die Anlage 9 ist dementsprechend mit nicht gezeigten Mitteln ausgestattet, um Dampf und/oder Heißdampf dort hinzuleiten. Außerdem kann die Temperatur des Wärmeübertragungsmediums mit nicht gezeigten Heiz- und Kühleinrichtungen in der Anlage 9 geregelt werden. Somit wird die Wärme mit Hilfe von Konvektion auf die Oberseite der Lebensmittelprodukte 6 übertragen.
In dem Einlaß 11 sind Leitbleche 12 zum Führen des Stroms 10 aus Wärmeübertragungsmedium zu anderen Stellen in der Verarbeitungskammer 2 und in verschiedenen Richtungen nach unten zu dem Endlosband 5 mit den zu behandelnden Lebensmittelptodukten daraufangeordnet, so daß ein auf geeignete Weise gelenkter Strom 10 erhalten wird. Es kann auch die Zufuhrgeschwindigkeit des Wärmeübertragungsmediums zu der Prozeßkammer durch Ändern der Gebläsegeschwindigkeit in der Anlage 9 geregelt werden. Das Wärmeübertragungsmedium kann somit verschiedenen Teilen der Verarbeitungskammer 2 mit verschiedenen Geschwindigkeiten und/oder in verschiedenen Mengen zugeführt werden. Der Strom 10 aus Wärmeübertragungsmedium kann über einen Auslaß 13 zu der Gebläseanlage 9 zurückgeführt werden. Es können auch Mittel zum Erfassen und Steuern des Feuchtigkeitsgehalts der Prozeßatmosphäre in dem Gehäuse 2 vorgesehen sein.
Bei einer anderen, nicht gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist ein weiteres Endlosband über dem Kochband in dem Verarbeitungsweg angeordnet, wobei beide Bänder die gleiche Geschwindigkeit aufweisen. Das obere Band ist bevorzugt ein Band aus Drahtgeflecht, z. B. aus Stahldraht, und es drückt geeignete Lebensmittelprodukte nach unten gegen das Kochband, wobei die Berührung zwischen dem Lebensmittelprodukt und dem geheizten Kochband und somit auch die Wärmeübertragung durch Leitung verstärkt wird. Eine effektive Wärmeübertragung durch Konvektion auf die Oberseite der Lebensmittelprodukte kann noch dadurch erhalten werden, daß das Band aus Drahtgeflecht für das Wärmeübertragungsmedium durchlässig ist. Indem das obere, aus Drahtgeflecht bestehende Band des Förderers geheizt wird, kann gleichzeitig auf der Oberseite des Lebensmittelprodukts eine Berührungskochwirkung, beispielsweise in Form von Grillmarkierungen, erhalten werden.
Die Anzahl verschiedener, in kontinuierlichen Lebensmittelkochprozessen verarbeiteter Lebensmittelprodukte steigt an. Es existieren somit Produkte, die bessere Eigenschaften erhalten würden, wenn sie einem Direktberührungskochen von unten in Kombination mit einer Behandlung mit Heißluft/Dampf von oben unterzogen würden. Weitere Beispiele für derartige Produkte sind Brot, Pizza und Leberpastete.
Die Wärmeübertragung auf das Lebensmittelprodukt auf einem Förderer wird gemäß der Erfindung von unten durch Leitung von dem Förderer direkt zu dem Lebensmittelprodukt und von oben durch Konvektion von einem Wärmeübertragungsmedium bewirkt. Dementsprechend beinhaltet bei der Konvektion die Wärmeübertragung zwischen dem wasserhaltigen Lebensmittelprodukt und dem Wärmeübertragungsmedium eine Bewegung des Mediums selbst.
Bei der Kochmaschine gemäß der Erfindung können zur Bewirkung der Konvektion verschiedene Arten von Wärmeübertragungsmedien verwendet werden. Somit besteht das Wärmeübertragungsmedium nur aus Dampf, Heißdampf und Kombinationen aus Heißluft und Dampf. Das. Wärmeübertragungsmedium kann zudem mit verschiedenen Geschwindigkeiten und/oder Mengen zu verschiedenen Teilen der Verarbeitungskammer zirkuliert werden und mit verschiedenen Geschwindigkeiten der Produktbewegung auf unterschiedliche Weise auf die Lebensmittelprodukte einwirken. Gegebenenfalls können die Lebensmittelprodukte während des Kochvorgangs gewendet werden, so daß beide Seiten einem Direktberührungskochen unterzogen werden. Dies ist für sehr weiche Produkte besonders wichtig.
Der Kochprozeß kann auch in verschiedenen Stufen ablaufen, indem beispielsweise der Dampf auf das frühe Stadium des Kochprozesses, das heißt in der Nähe des Eingangs 3, und die Heißluft auf das späte Stadium des Prozesses, das heißt in der Nähe des Ausgangs 4, konzentriert wird. Auf diese Weise wird an verschiedenen Stellen des Verarbeitungswegs eine Ausflockung bzw. ein Austrocknungseffekt erhalten.
Durch diese Art von Kochmaschine erhält man eine große Flexibilität beim Kochen von Lebensmitteln, das heißt, es können viele verschiedene Arten von Produkten gekocht werden. Prinzipiell gibt es keine Grenzen hinsichtlich der Art von Produkten, die mit der Kochmaschine der vorliegende Erfindung behandelt werden können. Alle Lebensmittel eignen sich, und dazu zählen beispielsweise Getreide, Gemüseprodukte, Fleisch und Fisch, Geflügel, gemischte Fleischprodukte usw.
Die Kochmaschine zur ständigen Wärmebehandlung eines Lebensmittelprodukts eignet sich nicht nur für die Wärmebehandlung eines Lebensmittelprodukts durch Kochen. Auch tiefgefrorene Lebensmittel eignen sich überraschend gut dazu, unter Verwendung der Kochmaschine der Erfindung aufgetaut zu werden. So sind beispielsweise Garnelen mit ausgezeichneten Ergebnissen aufgetaut worden.

Claims

1. Kochmaschine (1) zum ständigen Erwärmen eines Lebensmittelprodukts (6), das sich möglicherweise nicht dazu eignet, gedrückt oder komprimiert zu werden, in einer Verarbeitungskammer (2), gekennzeichnet durch die Kombination aus:

einem endlosen, flachen, ungelochten Band (5) aus einem Kunststoffmaterial, auf dem das Lebensmittelprodukt (ä) ständig in einer Ebene durch die Verarbeitungskammer transportiert werden kann, Heizmitteln (8) unter dem Band für die Wärmeübertragung zu dem Lebensmittelprodukt (6) durch das Band (5) und

eine Anlage (9) über dem Band (5) für die Zufuhr von Dampf zu dem Lebensmittelprodukt von oben.

2. Kochmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage (9) ein Gemisch aus Luft in Dampf zuführt.

3. Kochmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage (9) mit mindestens einem Einlaß (11) zum Lenken eines Stroms (10) aus Dampf in die Verarbeitungskammer (2) ausgestattet ist.

4. Kochmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Einlässen (11) Leitbleche (12) zum Führen des Stroms (10) von Dampf zu verschiedenen Stellen in der Verarbeitungskammer (2) und in verschiedene Richtungen nach unten zu dem Endlosband (5) angeordnet sind.

5. Kochmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff mit rostfreiem Stahl verstärkt ist.

6. Kochmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff mit Glasfaser verstärkt ist.

7. Kochmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff mit Poly-p-phenylenterephthalamid verstärkt ist.

8. Kochmaschine nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff aus der Gruppe bestehend aus Polytetrafluorethylen, Polychlortrifluorethylen, Polyvinyliden und fluoriertem Ethylen/Propylen besteht.

9. Kochmaschine nach Ansprüch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizmittel (8) elektrisch geheizt werden.

10. Kochmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizmittel (8) mit einem brennbaren Gas geheizt werden.

11. Kochmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur jedes Heizmittels (8) individuell geregelt werden kann.

12. Kochmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizmittel (8) mit einem Wärmeübertragungsöl geheizt werden.

13. Kochmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Bands (5) geregelt werden kann.