EP4122293A1 - Pef-gargerät und verfahren zum einrichten desselben - Google Patents

Pef-gargerät und verfahren zum einrichten desselben

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Publication number
EP4122293A1
EP4122293A1 EP21710223.5A EP21710223A EP4122293A1 EP 4122293 A1 EP4122293 A1 EP 4122293A1 EP 21710223 A EP21710223 A EP 21710223A EP 4122293 A1 EP4122293 A1 EP 4122293A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pef
partition
food
electrodes
food container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21710223.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Has
Barbara Heikel
Arnulf Himmel
Bernhard Koch
Manfred STEINBACHER
Edith WREHDE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP4122293A1 publication Critical patent/EP4122293A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J27/00—Cooking-vessels
    • A47J27/004—Cooking-vessels with integral electrical heating means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L5/00—Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
    • A23L5/10—General methods of cooking foods, e.g. by roasting or frying
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L5/00—Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
    • A23L5/10—General methods of cooking foods, e.g. by roasting or frying
    • A23L5/13—General methods of cooking foods, e.g. by roasting or frying using water or steam
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L5/00—Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
    • A23L5/10—General methods of cooking foods, e.g. by roasting or frying
    • A23L5/15—General methods of cooking foods, e.g. by roasting or frying using wave energy, irradiation, electrical means or magnetic fields, e.g. oven cooking or roasting using radiant dry heat
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/46—Dielectric heating
    • H05B6/54—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/46—Dielectric heating
    • H05B6/62—Apparatus for specific applications

Definitions

  • the invention relates to a PEF cooking appliance, comprising a food container with a pair of PEF electrodes lying opposite one another.
  • the invention also relates to methods for setting up such a PEF cooking appliance.
  • the invention is particularly advantageously applicable to household PEF cooking appliances.
  • PEF cooking appliances are basically known and typically comprise a food container with at least two opposing electrodes ("PEF electrodes") to which short electrical pulses (“PEF pulses”) with typically high voltage are applied by means of a signal generator. If there is electrically conductive food in the food container between the PEF electrodes, a current path is created through the food through which the food is cooked.
  • the food container is often filled with water and the food is placed in the water. Especially with rather small quantities of food to be cooked, it makes sense that the volume between the contact plates of the treatment chamber can be reduced.
  • US 2016/0150905 A1 discloses a cooking system suitable for cooking a food product comprising: (a) a PEF signal generator; (b) a docking station, comprising or adapted to receive one or more treatment chambers, and if the docking station is a docking station that is adapted to receive the one or more treatment chambers, (c) a unit that contains the one or more treatment chambers comprises a plurality of treatment chambers which are suitable for introduction into and removal from the docking station, wherein the docking station is electrically connected to the PEF signal generator and comprises electrical connections for at least one of the electrodes of each of the one or more treatment chambers to the PEF signal generator, if the one or more treatment chambers are contained in the docking station.
  • variable volumes mean variable load resistances for the signal generator of the PEF cooking appliance.
  • the voltage range that has to be represented by the signal generator can thus be reduced.
  • the electrical conductivity of the water in the food container depends heavily on - the salinity of the water,
  • EP 3 503678 A1 discloses a PEF cooking appliance comprising a container, a first electrode in a fixed position, a second electrode and a generator for pulsed electrical fields for generating electrical pulses, the second electrode being movable.
  • DE 102010 028 780 A1 discloses a device and a method for heating food in batches, in particular meat and sausage products, which can optionally be arranged in an electrically conductive casing, in a chamber which has two spaced apart electrons that can be subjected to electrical voltage having roden, wherein the electrical voltage is alternating voltage at a frequency of 500 Hz to 10 MHz or pulse voltage from bipolar, direct current-free pulses with pulse widths or pulse durations of 50 ns to 1 ms.
  • the device is characterized in that it has two opposing spaced apart first wall elements, which form a first pair of wall elements, and spaced apart second wall elements, which form a second pair of wall elements and which with the first pair of wall elements have the cross-section of a shape in delimit a first plane, and in particular encompass the shape circumferentially in the first plane, at least one second wall element being displaceable to one or both of the first wall elements. Due to the displaceability of at least one wall element of the second pair compared to one of the wall elements of the first pair, the cross-section of the shape can be changed, so that a food placed in the mold can be compressed by moving the second wall element. It is the object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages of the prior art and in particular to provide a PEF cooking appliance with improved controllability and / or an improved local energy density in the water or in the food to be cooked.
  • a household PEF cooking appliance comprising a Gargutbe container with opposing outer PEF electrodes, wherein at least one partition wall aligned parallel to the PEF electrodes is variably arranged or can be arranged in the food container between the outer PEF electrodes.
  • the household PEF cooking appliance otherwise has the usual components for its operation, such as a PEF signal generator for generating the PEF signals or PEF pulses, etc.
  • the PEF signal generator can be designed as a power electronic circuit.
  • the PEF signal generator can have a voltage source, in particular a DC voltage source, the voltage of which is transformed into PEF pulses by fast switches. A conversion of the direct voltage into a pulsed alternating voltage signal is particularly preferred.
  • the PEF signal generator can, for example, have a power supply connected to an AC supply voltage. Have processing factor correction filter, the output signal of which can be converted into a pulsed alternating voltage by switches.
  • the switches are in particular electronic switches such as MosFETs, IGBTs, etc.
  • the PEF cooking appliance can also have a control device for controlling the PEF signal generator, for example for controlling the voltage source and the switches.
  • the PEF voltage applied to the PEF electrodes can be up to 600 V or even more, for example between 600 V and 750 V.
  • the food container can be permanently installed in the device or can be removed.
  • Outer PEF electrodes are typically understood to mean flat PEF electrodes which limit the maximum usable volume available for accommodating the food in the food container.
  • the outer PEF electrodes are attached to opposite sides of a wall of the food container. With regard to their flat sides, they are closer to the wall of the at least one partition. The food to be cooked is thus located between the outer PEF electrodes.
  • the outer PEF electrodes can be designed as electrode plates, as a metallic coating of a corresponding wall area of the food container, etc. In particular, they can be connected to different signal outputs of the PEF signal generator.
  • the outer PEF electrodes of the food container are in particular set up vertically, e.g. on the side walls of the food container.
  • the at least one partition is then advantageously also aligned vertically in the food container.
  • a partition is understood here to be a structure which itself does not represent a receptacle for food such as a basket or the like. Rather, it serves in particular to reduce the usable volume of the food container between the outer PEF electrodes so that it is impermeable to food, for example to keep the associated outer PEF electrode away from the food or to divide the usable volume into - then smaller - partial usable volumes .
  • the partition wall has a planar basic shape. In cross-section, it can be flat, slightly curved, wavy or jagged, for example.
  • At least one partition is arranged variably can include that it is movable within the food container. It can be fixed or not removable in the The food container must be installed. Alternatively or additionally, the at least one partition wall can be arranged variably in that it can be removed from the food container, wherein it is immobile there when it is inserted in the food container.
  • the outer PEF electrodes are immovably arranged in the food container. This has the advantage of a particularly simple structure. For this purpose, they can be permanently installed in the food container. Alternatively, at least one of the outer PEF electrodes can be frontally displaceable, e.g. analogously to the manner described in EP 3503678 A1.
  • a distance of at least one the sieve for the associated outer PEF electrode is variably adjustable.
  • the food is placed in the space between the two sieves, which then represents the reduced usable volume.
  • the variable distance between the at least one screen and the associated outer PEF electrode has the advantage that an ohmic load on the contents of the treatment chamber can be better adapted to the PEF signal generator or its signal characteristics. This minimizes the development of power peaks at the cooker.
  • the sliding screens can in principle also be combined with movable outer PEF electrodes.
  • a “sieve” can in particular be understood to mean a partition which has a plurality of holes, the area of which makes up more than 50% of the area of the partition, in particular more than 70%.
  • the sieves serve in particular to limit the usable volume that can be taken up by the food in the food container. As a result, for example, a density of the food to be cooked can be increased, a height of the space occupied by the food to be cooked can be increased and / or a spatial position of the food to be cooked can be restricted to certain positions.
  • the distance from the screen to the associated outer PEF electrode is noticeably smaller than the distance from the other outer PEF electrode.
  • the minimum distance can be set so that the sieve rests on the associated outer PEF electrode, otherwise the sieve is at a frontal distance from the associated PEF electrode.
  • the fact that the distance to the associated outer PEF electrode can be variably adjusted includes, in particular, that the sieve is frontally displaceable with respect to the associated outer PEF electrode, so that its spatial position relative to the associated outer PEF electrode remains the same.
  • the respective sieve is attached to the associated outer PEF electrode and, in particular, forms a structural unit with it.
  • the sieve can be attached to a wall area of the food container on which none of the outer PEF electrodes are arranged.
  • the distance between the two screens is adjustable. This has the advantage that the usable volume can be adjusted over a particularly wide range.
  • the sieves are not electrically conductive. They then only serve to mechanically define the usable volume. This has the advantage that a particularly uniform local energy density in the water or in the food to be cooked can be made available.
  • Such sieves can for example consist of electrically non-conductive plastic.
  • the screens are electrically conductive. They then advantageously serve in addition to compensate for field distortions in the area of the sieves and thus a more homogeneous local energy density in the water or in the food.
  • Such sieves can consist of metal, electrically conductive ceramic, electrically conductive plastic, etc., for example.
  • PEF cooking By treating the food using the currents generated by the PEF signals ("PEF cooking"), the food can be cooked and / or heated, depending on the user preference and / or the type of food, which is referred to below as either cooking or PEF cooking is summarized.
  • PEF cooking can be used to heat sausages and cook potatoes, etc.
  • the distance between the at least one screen and the associated outer PEF electrode can be adjusted manually, e.g. by a user.
  • the sieve can be connected to the associated outer PEF electrode via a toothed rack, for example, or to a side wall carrying the associated outer PEF electrode.
  • the distance between the at least one screen and the associated outer PEF electrode can be adjusted by a motor.
  • This is particularly user-friendly.
  • the motorized movement of the screen can be controlled by the user and / or take place automatically.
  • variably adjustable sieve is displaceable with respect to the associated outer PEF electrode and is connected to the associated outer PEF electrode or to a side wall carrying the associated outer PEF electrode by means of at least one compression spring.
  • the sieve is a perforated plate.
  • a perforated plate can in particular be understood to mean a plate, for example a sheet metal, in which the holes are made.
  • the sieve is a wire mesh or grid. This has the advantage that the holes can occupy a particularly large partial area of the partition wall. It is an alternative or additional embodiment that the food container has at least one guide for inserting the partition between the outer PEF electrodes. This allows the partition to be inserted into the guide. This is immobile in the inserted state, so in particular it cannot be moved in the direction of one of the outer PEF electrodes. This has the advantage that the useful volume that is readily available for cooking is reduced, that the control of the PEF signal generator is improved, and / or the number of useful volumes is increased. In the latter case, the useful partial volumes resulting from the separation can advantageously be filled with different items to be cooked or foods.
  • the at least one guide is advantageously designed in such a way that it holds a partition wall parallel to the outer PEF electrodes.
  • the partition divides the usable volume of the food container into partial usable volumes on both flat sides of the partition.
  • larger partial useful volumes can advantageously be made available, for example in comparison to the introduction of a basket.
  • the leadership is aligned vertically in particular.
  • an electrically conductive partition is inserted in at least one guide.
  • the electrically conductive partition is a large-area closed partition. This can be understood as a partition that does not have any or does not have any holes which noticeably influence the field distribution. In this way, a field distortion within the food container can be reduced particularly effectively.
  • the large-area closed partition is a fully-closed partition, that is, has no holes or no holes that influence the field distribution. This has the advantage that a particularly effective reduction in field distortion is achieved within the food container.
  • the large-area closed partition has holes which, however, only take up a comparatively small partial area of the partition, e.g. not more than 25%, in particular not more than 20% of the area of the partition.
  • This has the advantage that a very good reduction in the field distortion is still achieved within the food container, but there can also be a noticeable exchange of water between the useful partial volumes divided by this partition. It has been found to be a particularly good compromise between a reduction in the field distortion and a water exchange that the area proportion of the holes is in a range between 20% and 5%, in particular between 20% and 10%.
  • the dividing wall is an electrically conductive screen. In this way, the advantage of a particularly high water exchange between the useful partial volumes of the food container divided by the dividing wall is achieved, while a field distortion can still be compensated for.
  • the large-area closed partition is made entirely of metal. It is a further development that the large-area closed partition has electrically conductive surfaces on both sides of a non-electrically conductive carrier, the electrically conductive surfaces being electrically connected to one another.
  • the electrically conductive surfaces present on both sides of the partition have a shape which is mirror-symmetrical to the respective opposite outer PEF electrodes. In this way, a particularly homogeneous field can advantageously be generated in the area of the partition.
  • the outer PEF electrodes have a different shape.
  • the partition wall can then have correspondingly shaped electrically conductive surfaces on both flat sides.
  • large-area closed partition walls and / or electrically conductive screens can be or be inserted into the guides.
  • general my guides can be left free, so no partitions are or will be used in them.
  • Electrically non-conductive partition walls can also be inserted in the guides, e.g. electrically non-conductive screens.
  • guides are (purely) mechanical guides. A partition wall inserted in such a guide is therefore not acted upon by PEF signals.
  • Such guides can advantageously be configured in a particularly simple manner.
  • the guides are designed for electrical contacting of partition walls inserted therein and can optionally be connected to the PEF signal generator, e.g. via a switching matrix.
  • This has the advantage that, if required, electrically conductive partition walls can also be used as "inner" PEF electrodes. This in turn enables a particularly varied application of PEF signals to the partial useful volumes.
  • the advantage is achieved that a total impedance which has to be supplied with energy by the PEF signal generator can be adapted particularly flexibly to a value that is favorable for the PEF signal generator.
  • This configuration can be implemented, for example, in that the guides are designed as electrically conductive guide grooves.
  • At least two of the group of flat closed partitions and outer PEF electrodes for impressing the PEF signals are electrically connected in series. It is a further development that at least two of the group of the two-dimensionally closed partition walls and outer PEF electrodes for impressing the PEF signals are electrically connected in parallel. In principle, any number of series and parallel connections can be set. It is a further development that the imprinting of the outer PEF electrodes and the electrically conductive partition walls with PEF signals can be variably adjusted during a cooking process. For example, PEF signals can only be applied to the outer PEF electrodes and the flat, closed partitions during a cooking process, or this imprinting can be terminated during a cooking process, e.g. by opening or closing switches connected to the PEF signal generator , in particular electronic switches such as IGBTs etc., e.g. a switching matrix.
  • the food container has several guides for partition walls. If the food container has several guides, these can be equipped with flat, closed partitions and sieves. As a result, the food container can advantageously be divided optionally into two, three, four or even more useful sub-spaces.
  • the PEF cooking device also includes the development that in the food container at least one first large-area closed partition is arranged in front of the first outer PEF electrode and a second large-area closed partition is arranged in front of the second outer PEF electrode and a distance of at least one the large-area closed partition walls to the associated outer PEF electrode can be variably adjusted.
  • the object is also achieved by a method for setting up a household PEF cooking appliance with displaceable sieves, with at least one of the sieves and the associated outer PEF electrode being increased before or after the food is placed in the food container.
  • the method can be designed analogously to the PEF cooking appliance and has the same advantages.
  • the object is also achieved by a method for operating a household PEF cooking appliance with a partition wall inserted in a guide, with at least one Partition wall is inserted into a respective guide of the food container between the outer PEF electrodes and food is then introduced into one or more of a subspace of the food container delimited by at least one partition.
  • FIG. 1 shows, as a sectional illustration in side view, a simplified sketch of a PEF cooking appliance according to a first exemplary embodiment with displaceable sieves installed in a food container;
  • FIG. 2 shows a side view of a sieve according to a first variant
  • FIG. 6 shows, as a sectional illustration in side view, a simplified sketch of a food container without partitions
  • FIG. 7 shows, as a sectional illustration in side view, a simplified sketch of a cooking product container without dividing walls with filled cooking goods of a first type
  • FIG. 9 shows, as a sectional illustration in a side view, a simplified sketch of a cooking product container with filled cooking product in the second geometric arrangement with a partition;
  • FIG. 10 shows, as a sectional illustration in side view, a simplified sketch of a PEF cooking appliance according to a second exemplary embodiment with a plurality of partition walls inserted into a food container.
  • the PEF cooking appliance 1 has a food container 2 with, for example, a rectangular wall 3. On two opposite wall sections (here: one left and right side wall) a first outer PEF electrode 4a and a second outer PEF electrode 4b are arranged immovably.
  • the PEF electrodes 4a and 4b are plate-shaped and aligned vertically.
  • PEF signals PS can be applied in a basically known manner by means of a PEF signal generator.
  • the PEF signal generator 5 can be controllable by means of a control device 18.
  • the food container 2 is filled with water W and food G (here, for example, in the form of a sausage).
  • the food container 2 has a first partition in the form of a first screen 6a, which is arranged in front of the first PEF electrode 4a, and a second partition in the form of a second screen 6b, which is arranged in front of the second PEF electrode 4b .
  • the sieves 6a and 6b are designed to be electrically non-conductive and are arranged parallel to the associated outer PEF electrodes 4a and 4b, respectively.
  • the sieves 6a, 6b are variably arranged in such a way that their distance a to the associated outer PEF electrode 4a or 4b is variably adjustable, e.g. manually or by motor, as indicated by the double arrows.
  • the two distances a can be the same or different.
  • This embodiment is based on the consideration that when preparing food G in PEF cooking appliances 1, the food G floats in (more or less salty) water W between the outer PEF electrodes 4a and 4b.
  • the PEF signals PS are impressed, current is introduced into the water W via these PEF electrodes 4a, 4b and passed through the food G to be cooked.
  • two problems arise here: If a user (e.g. in a moment of inattention) forgets cutlery such as a spoon, fork, roulade needle or any other part made of highly electrically conductive material in the food container 2 this lead to a short circuit between the two PEF electrodes 4a and 4b. The short circuit depends on the random location of this foreign body.
  • the food G represents a kind of short circuit between the PEF electrodes 4a, 4b
  • a similar effect can occur if several items to be cooked, for example sausages, are pressed in between the PEF electrodes 4a, 4b. In this case, too, the items to be cooked represent a significantly lower resistance between the PEF electrodes 4a, 4b than the water W. All these “resistances to the item to be cooked” are inherent in that they are practically impossible to estimate with regard to the level of their electrical resistance value.
  • FIG. 2 shows a side view of a sieve 6a, 6b according to a first variant 6a-1 or 6b-1.
  • 3 shows the sieve 6a-1, 6b-1 in a front view.
  • the sieve 6a-1, 6b-1 is designed as a flat perforated plate in cross section as shown in Fig. 2, which has a flat metal sheet 7 in which holes 8, e.g. round holes, are made in a regular pattern.
  • Such screens 6a-1, 6b-1 are particularly easy to manufacture.
  • FIG. 3 shows a side view of a sieve 6a, 6b according to a second variant 6a-2 or 6b-2.
  • 4 shows a section of the sieve 6a-2, 6b-2 in a front view.
  • the sieve 6a-2, 6b-2 is now designed as a wire mesh or grid 9, which also has holes 10 in a regular pattern.
  • Such screens 6a-2, 6b-2 have advantageous ts have a particularly high proportion of the area of the holes 10, for example of more than 50% of the total area, in particular of more than 70%.
  • the sieves 6a-2, 6b-2 can, analogously to the sieves 6a-1, 6b-1, have a planar cross-section. However, in order to produce greater mechanical stability, it can be advantageous for the screens 6a-2, 6b-2 to have a planar basic shape but are three-dimensional in cross-section, which can also be referred to as a raised hole pattern. This is shown in FIG. 5 by an exemplary jagged or zigzag shape.
  • the screens 6a-2, 6b-2 can alternatively be made from a plate, in particular a sheet metal, and if necessary, e.g. if the shape is not planar, be reshaped.
  • the sieves 6a-1, 6b-1, 6a-2, 6b-2 are advantageously designed in such a way that the cross section in the water W available for the conductivity of electricity and generated by the holes 8 is as large as possible and nevertheless good stability of the sieves 6a-1, 6b-1, 6a-2, 6b-2 is guaranteed.
  • the distance a of the sieves 6a-1, 6b-1, 6a-2, 6b-2 is advantageously changed before or after placing the food G in the food container 2, but before the start of a PEF cooking process. However, it can also be adjusted during a PEF cooking process.
  • FIG. 6 shows, as a sectional illustration in side view, a simplified sketch of a food container 11 which is designed similarly to the food container 2, but no sieves 6a-1, 6b-1, 6a-2, 6b-2, but three vertically aligned guides 12 to use a respective dividing wall 13 (see FIG. 9) in a parallel arrangement to the outer PEF electrodes 4a, 4b.
  • the food container 11 can, for example, be used instead of the food container 2 in the PEF cooking appliance 1.
  • the guides 12 are introduced into the electrically non-conductive side walls of the Gargutbereheatl age 11, which space the side walls having the PEF electrodes 4a, 4b from one another.
  • the guides 12 can, for example, be in the form of pairs of opposite guide grooves. In the present figure, only those at a rear are tig shown side wall 14 arranged guide grooves shown. The front side wall parallel to it is not shown.
  • the partition walls 13 can be inserted from above, for example by a user.
  • the guides 12 and the PEF electrodes 4a, 4b are here, for example, arranged parallel to one another and spaced equidistantly from one another.
  • the current density in the food container 11 is at least approximately homogeneous over the entire useful volume between the PEF electrodes 4a, 4b a.
  • the food G located in the food container 11 has very different conductivities, for example as shown here by way of example using pieces of sausage WS and small vegetables, for example potato cubes KW.
  • the sausage pieces WS have a comparatively high salt content and therefore have a comparatively high electrical conductivity.
  • Potato cubes KW usually have a rather low salt content and therefore a comparatively low electrical conductivity.
  • the potato cubes KW tend to sink to the bottom in the water W and lie there. Because of their fat content, the pieces of sausage WS tend to float upwards in the water W and float there. If these two foods WS, KW are at the same time in the water W of the food container 11, they separate accordingly.
  • FIG. 1 An exemplary “favorable” distribution of whole sausages GW is shown in FIG.
  • the current distribution is influenced by the presence of the sausages GW, but due to the more or less uniform (mutually parallel) distribution of the sausages GW, no problems are to be expected here.
  • the current distribution can, however, already be influenced noticeably disadvantageously if, as shown in FIG. 8, a single whole sausage GW lies transversely. This creates areas in which the local current density indicated by the dashed arrows and the local electric field strength drop massively, as indicated by the dotted ovals. This means that the energy input into the sausages GW located in this area also falls locally. This problem is exacerbated when different types of food G are let into the water W, which are spatially separated.
  • 9 shows, as a sectional illustration in a side view, the food container 11 with the food G filled in in the form of whole sausages GW with a partition 13 inserted into the central guide by way of example divided into two partial useful volumes NV1, NV2 on both sides of the partition 13. This has the advantage that, in particular, larger items to be cooked G, such as long sausages GW, are forced into a more even distribution, since there is no longer any space left for their free alignment.
  • the partition 13 shown here is an electrically conductive partition that is closed over a large area, e.g. an unperforated or only slightly perforated sheet metal or metal plate. It is parallel between the outer PEF electrodes 4a, 4b and has an electrically conductive surface on both sides with the same basic shape as the respective opposite PEF electrodes 4a and 4b, in particular mirror-symmetrical.
  • This partition 13 has the advantage that it stabilizes or homogenizes the field distribution - even with smaller items to be cooked G, as indicated by the dashed arrows. This is because the partition 13, due to its comparatively very high electrical conductivity, represents an equipotential surface for the electrical field in the food container 11 or enforces the position of this equipotential surface in the food container 11. In this case, high electrical currents flow within the partition 13, which have a balancing effect. In the present example, at least the electric field is homogenized on that side of the partition 13 which faces away from the "unfavorably" lying sausages GW, that is, in that part of the useful volume NV2 in which the "unfavorably" lying sausages GW is not present .
  • the PEF cooking device 15 differs from the PEF cooking device 1 in that (a) the guides 16 are designed as guides that can be electrically contacted with the partition walls 13 and (b) the signal outputs 5a and 5b of the PEF signal generator 5 can be variably interconnected with the PEF electrodes 4a, 4b and the guides 16 via a switching matrix 17.
  • the guides 16 are thus designed in such a way that, when the partition walls 13 are inserted, they make electrical contact with them, so that PEF signals PS can be applied to them.
  • the switching matrix 17 can also be a component of the PEF signal generator 5.
  • the switching matrix 17 can, for example, be controllable by means of the control device 18. It can have corresponding switches, in particular electronic switches such as IGBTs, etc.
  • the partition walls 13 can thus be used either as simple partition walls or as inner PEF electrodes.
  • partition walls 13 are now inserted into all three guides 16, namely partition walls 13a, 13b and 13c.
  • This achieves the advantage that in the then comparatively small four partial useful volumes NV1, NV2, NV3 and NV4, larger foods are forced to a position that is favorable for PEF cooking.
  • more than two different types of items to be cooked can then advantageously also be PEF-treated separately (can be cooked, heated, etc.).
  • the individual useful partial volumes NV1, NV2, NV3 and NV4 can have different impedances if they contain different types of food G to be cooked. This also applies if they have the same dimensions.
  • the switching matrix 17 can be set up or controlled by means of the control device 18 in such a way that
  • a first signal output 5a of the PEF signal generator 5 is connected to, for example, the first outer PEF electrode 4a and a second signal output 5b of the PEF signal generator 5 is connected to the second outer PEF electrode 4b.
  • the partition walls 13a to 13c then serve like the partition wall 13 from FIG. 9 as simple partition walls (and not as PEF electrodes), which represent an equi potential area and subdivide the useful area NV of the food container 11 into four partial useful volumes NV1, NV2, NV3 and NV4.
  • this corresponds to a series connection of the useful partial volumes NV1 to NV4. This has the advantage that field distortions in the food container 11 can be reduced particularly effectively.
  • the PEF electrodes 4a, 4b and the partition walls 13a to 13c are alternately connected to the first signal output 5a and the second signal output 5b.
  • the first PEF electrode 4a is connected to the central partition 13b, while the two PEF electrodes 4a, 4b are connected to the second signal output 5b, or vice versa.
  • the partition walls 13b and 13c are not connected to the signal generator 5. This results in a series connection of the combined partial useful volumes NV1 and NV2 or NV3 and NV4, the two series connections then being connected to one another in parallel.
  • the first PEF electrode 4a is connected to the left partition wall 13a, while the two PEF electrodes 4a, 4b are connected to the second signal output 5b, or vice versa.
  • the partition walls 13b and 13c are not connected to the signal generator 5. This results in a series connection of the combined partial useful volumes NV2, NV3 and NV4, which are connected in parallel with the useful volume NV1.
  • the present invention is not limited to the game personssbei shown.
  • the described exemplary embodiments can, if possible, also be combined with one another.
  • a PEF cooking appliance is then also included, for example, which has both at least one displaceable sieve and at least one guide for inserting at least one partition.
  • "a”, “a” etc. can be understood as a singular or a plurality, in particular in the sense of "at least one” or “one or more” etc., as long as this is not explicitly excluded, for example by the expression " exactly one "etc.
  • a number can also include exactly the specified number as well as a customary tolerance range, as long as this is not explicitly excluded.

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Abstract

Ein Haushalts-PEF-Gargerät (1) weist einen Gargutbehälter (2; 11) mit sich gegenüberliegenden, äußeren PEF-Elektroden (4a, 4b) auf, wobei in dem Gargutbehälter (2; 11) zwischen den äußeren PEF-Elektroden (4a, 4b) mindestens eine parallel zu den PEF-Elektroden (4a, 4b) ausgerichtete Trennwand (6a, 6b) variabel angeordnet ist. Ein Verfahren dient zum Einrichten des Haushalts-PEF-Gargeräts (1), wobei vor oder nach Einlegen von Gargut (G) in den Gargutbehälter (2) zumindest der Abstand (a) zumindest eines der Siebe (6a, 6b) zu der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode (4a, 4b) vergrößert wird.

Description

PEF-Gargerät und Verfahren zum Einrichten desselben
Die Erfindung betrifft ein PEF-Gargerät, aufweisend einen Gargutbehälter mit einem Paar von sich gegenüberliegenden PEF-Elektroden. Die Erfindung betrifft auch Verfahren zum Einrichten eines solchen PEF-Gargeräts. Die Erfindung ist besondere vorteilhaft anwend bar auf Haushalts-PEF-Gargeräte.
PEF-Gargeräte sind grundsätzlich bekannt und umfassen typischerweise einen Gargut behälter mit mindestens zwei gegenüberliegenden Elektroden ("PEF-Elektroden") auf, an die mittels eines Signalgenerators kurze elektrische Pulse ("PEF-Pulse") mit typischer weise hoher Spannung angelegt werden. Befindet sich in dem Gargutbehälter zwischen den PEF-Elektroden elektrisch leitfähiges Gargut, wird ein Strompfad durch das Gargut erzeugt, durch den das Gargut gegart wird. Dabei wird häufig der Gargutbehälter mit Wasser gefüllt und das Gargut in das Wasser gelegt. Speziell bei eher kleinen Mengen an Gargut ist es sinnvoll, dass das Volumen zwischen den Kontaktplatten der Behandlungs kammer verringert werden kann.
Beispielsweise US 2016/0150905 A1 offenbart ein Kochsystem, das zum Kochen eines Lebensmittelprodukts geeignet ist, umfassend: (a) einen PEF-Signalgenerator; (b) eine Kopplungsstation, umfassend oder angepasst, um eine oder mehrere Behandlungskam mern aufzunehmen, und falls die Kopplungsstation eine Kopplungsstation ist, die ange passt ist, um die eine oder mehreren Behandlungskammern aufzunehmen, (c) eine Ein heit, die die eine oder mehreren Behandlungskammern umfasst, die zum Einbringen in und Entfernen von der Kopplungsstation geeignet sind, wobei die Kopplungsstation elektrisch mit dem PEF-Signalgenerator verbunden ist und elektrische Verbindungen für mindestens eine der Elektroden von jeder der einen umfasst oder mehrere Behandlungs kammern zum PEF-Signalgenerator, wenn die eine oder mehreren Behandlungskammern in der Kopplungsstation enthalten sind.
Weiterhin bedeuten variable Volumina variable Lastwiderstände für den Signalgenerator des PEF-Gargerätes. Der Spannungsbereich, welcher durch den Signalgenerator darge stellt werden muss, kann damit reduziert werden. Die elektrische Leitfähigkeit des Was sers in dem Gargutbehälter hängt dabei stark ab - vom Salzgehalt des Wassers,
- von der Art von im Wasser gelösten Ionen,
- von der Temperatur des Wassers und/oder
- vom umgebenden Luftdruck.
Hieraus folgt nachteiligerweise, dass der elektrische Widerstand der Behandlungskammer stark nichtlineare Eigenschaften aufweisen kann. Der Lastwiderstand des Inhalts des Gargutbehälters ist bei der Auslegung der Leistungselektronik also systembedingt eine risikobehaftete und nur sehr begrenzt vorhersehbare Variable.
EP 3 503678 A1 offenbart ein PEF-Gargerät, umfassend einen Behälter, eine erste Elekt rode in einer festen Position, eine zweite Elektrode und einen Generator für gepulste elektrische Felder zum Erzeugen elektrischer Impulse, wobei die zweite Elektrode beweg lich ist.
DE 102010 028 780 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum satzweisen Erwärmen von Lebensmitteln bereit, insbesondere von Fleisch- und Wurstwaren, die wahlweise in einer elektrisch leitfähigen Hülle angeordnet sein können, in einer Kammer, die zwei beabstandete, mit elektrischer Spannung beaufschlagbare beabstandete Elekt roden aufweist, wobei die elektrische Spannung Wechselspannung bei einer Frequenz von 500 Hz bis 10 MHz ist oder Pulsspannung aus bipolaren, gleichstromfreien Impulsen mit Pulsbreiten bzw. Pulsdauern von 50 ns bis 1 ms. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie zwei gegenüberliegende beabstandete erste Wandelemente auf weist, die ein erstes Paar von Wandelementen bilden, und voneinander beabstandete zweite Wandelemente, die ein zweites Paar von Wandelementen bilden und die mit dem ersten Paar Wandelemente den Querschnitt einer Form in einer ersten Ebene begrenzen, und insbesondere die Form in der ersten Ebene umfänglich umfassen, wobei zumindest ein zweites Wandelement zu einem oder beiden der ersten Wandelemente verschieblich ist. Durch die Verschieblichkeit zumindest eines Wandelements des zweiten Paars ge genüber einem der Wandelemente des ersten Paars ist der Querschnitt der Form verän derbar, sodass ein in der Form angeordnetes Lebensmittel durch Verschieben des zwei ten Wandelements komprimiert werden kann. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine PEF-Gargerät mit einer ver besserten Regelbarkeit und/oder einer verbesserten lokalen Energiedichte im Wasser bzw. im Gargut bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteil hafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Haushalts-PEF-Gargerät, aufweisend einen Gargutbe hälter mit gegenüberliegenden äußeren PEF-Elektroden, wobei in dem Gargutbehälter zwischen den äußeren PEF-Elektroden mindestens eine parallel zu den PEF-Elektroden ausgerichtete Trennwand variabel angeordnet oder anordenbar ist.
So wird der Vorteil erreicht, dass der Bereich der Regelbarkeit, d.h. derjenige Bereich, in welchem die Spannung an den PEF-Elektroden einstellbar ist und folglich der Strom durch das Wasser bzw. durch das im Wasser befindliche Gargut, welcher sich aus der an den äußeren PEF-Elektroden anliegenden Spannung ergibt, schmaler wird. Zusätzlich oder alternativ lässt sich so vorteilhafterweise die lokale Energiedichte im Wasser verbes sern, z.B. durch Verringerung von Spannungsverzerrungen. Dies wird dadurch erreicht, dass durch Anpassung des Nutzvolumens der Lastwiderstand des Inhalts des Gargutbe hälters im Gebrauch des PEF-Gargerätes in einen günstigeren Bereich bewegt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine solche Lösung - z.B. im Gegensatz zum Einsatz von Körben - kompakt umsetzbar ist und nur wenig ansonsten zur Unter bringung des Garguts verfügbaren es Nutzvolumen einnimmt.
Das Haushalts-PEF-Gargerät weist ansonsten die zu seinem Betrieb üblichen Komponen ten wie einen PEF-Signalgenerator zur Erzeugung der PEF-Signale bzw. PEF-Pulse usw. auf. Beispielsweise kann der PEF-Signalgenerator als eine leistungselektronische Schal tung ausgebildet sein. Der PEF-Signalgenerator kann einen Spannungsquelle, insbeson dere Gleichspannungsquelle, aufweisen, deren Spannung durch schnelle Schalter in PEF-Pulse transformiert wird. Besonders bevorzugt wird eine Umwandlung der Gleich spannung in ein gepulstes Wechselspannungssignal. Alternativ kann der PEF- Signalgenerator z.B. einen an eine Versorgungswechselspannung angeschlossenen Leis- tungsfaktorkorrekturfilter aufweisen, dessen Ausgangssignal durch Schalter in eine ge pulste Wechselspannung umwandelbar ist. Die Schalter sind insbesondere elektronische Schalter wie MosFETs, IGBTs o.ä. Das PEF-Gargerät kann ferner eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung des PEF-Signalgenerators aufweisen, z.B. zur Ansteuerung der Span nungsquelle und der Schalter. Die an die PEF-Elektroden angelegte PEF-Spannung kann bis zu 600 V oder sogar noch mehr betragen, z.B. zwischen 600 V und 750 V liegen.
Der Gargutbehälter kann fest in dem Gerät installiert sein oder entnehmbar sein.
Unter äußeren PEF-Elektroden werden typischerweise flächige PEF-Elektroden verstan den, welche das maximal verfügbare Nutzvolumen zur Unterbringung des Garguts in dem Gargutbehälter begrenzen. Die äußeren PEF-Elektroden sind an gegenüberliegenden Seiten einer Wandung des Gargutbehälters angebracht. Sie befinden sich bezüglich ihrer Flachseiten näher an der Wandung an die mindestens eine Trennwand. Das Gargut be findet sind somit zwischen den äußeren PEF-Elektroden. Die äußeren PEF-Elektroden können als Elektrodenplatten, als metallische Beschichtung eines entsprechenden Wand bereichs des Gargutbehälters usw. ausgebildet sein. Sie sind insbesondere an unter schiedliche Signalausgänge des PEF-Signalgenerators anschließbar.
Die äußeren PEF-Elektroden des Gargutbehälters sind insbesondere vertikal aufgerichtet, z.B. an Seitenwänden des Gargutbehälters. Die mindestens eine Trennwand ist dann in dem Gargutbehälter vorteilhafterweise ebenfalls vertikal ausgerichtet.
Unter einer T rennwand wird hierbei eine Struktur verstanden, die selbst keine Aufnahme von Gargut wie einen Korb o.ä. darstellt. Sie dient vielmehr insbesondere dazu, das Nutz volumen des Gargutbehälters zwischen den äußeren PEF-Elektroden für Gargut undurch lässig zu verkleinern, z.B. die zugehörige äußere PEF-Elektrode von dem Gargut zu be- abstanden oder das Nutzvolumen in - dann kleinere - Teil-Nutzvolumina aufzuteilen.
Die Trennwand weist insbesondere eine ebene Grundform auf. Sie kann dabei im Quer schnitt z.B. plan, leicht gekrümmt, gewellt oder gezackt sein.
Dass mindestens eine Trennwand variabel angeordnet ist, kann umfassen, dass innerhalb des Gargutbehälters beweglich ist. Sie kann dabei fest bzw. nicht entnehmbar in dem Gargutbehälter verbaut sein. Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens einen Trenn wand dadurch variabel angeordnet sein, dass sie aus dem Gargutbehälter entnehmbar ist, wobei sie dann, wenn sie in dem Gargutbehälter eingesetzt ist, dort unbeweglich ist.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die äußeren PEF-Elektroden unbeweglich in dem Gargut behälter angeordnet sind. Dies ergibt den Vorteil eines besonders einfachen Aufbaus. Sie können dazu fest in dem Gargutbehälter verbaut sein. Alternativ kann zumindest eine der äußeren PEF-Elektroden frontal verschieblich sein, z.B. analog zu der in EP 3503678 A1 beschriebenen Weise.
Es ist eine insbesondere für unbewegliche äußere PEF-Elektroden vorteilhafte Ausgestal tung, dass in dem Gargutbehälter mindestens ein erstes Sieb vor einer ersten äußeren PEF-Elektrode angeordnet ist und ein zweites Sieb vor einer zweiten äußeren PEF- Elektrode angeordnet ist, wobei ein Abstand zumindest eines der Siebe zu der zugehöri gen äußeren PEF-Elektrode variabel einstellbar ist. Das Gargut wird in den Raum zwi schen den beiden Sieben eingelegt, welcher das dann verkleinerte Nutzvolumen darstellt. Durch den variablen Abstand des mindestens einen Siebs von der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode wird der Vorteil erreicht, dass eine ohmsche Last des Inhalts der Behand lungskammer verbessert an den PEF-Signalgenerator bzw. an dessen Signalcharakteris tik angepasst werden kann. Dadurch wird die Entwicklung von Leistungsspitzen am Gar gut minimiert. Jedoch können die verschieblichen Siebe grundsätzlich auch mit bewegli chen äußeren PEF-Elektroden kombiniert werden.
Unter einem "Sieb" kann insbesondere eine Trennwand verstanden werden, die mehrere Löcher aufweist, deren Flächenanteil mehr als 50 % der Fläche der Trennwand ausmacht, insbesondere mehr als 70%. Durch die Einstellung des Abstands des mindestens einen Siebs von der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode wird auch der Abstand der beiden Siebe zueinander verändert. Die Siebe dienen insbesondere dazu, das durch das Gargut in dem Gargutbehälter einnehmbare Nutzvolumen zu begrenzen. Dadurch kann z.B. eine Dichte des Garguts erhöht, eine Höhe des von dem Gargut eingenommenen Raumbe reichs vergrößert und/oder eine Raumlage des Garguts auf bestimmte Lagen einge schränkt werden. Dass ein Sieb "vor" der zugehörigen (nächstliegenden) äußeren PEF-Elektrode angeord net ist, umfasst insbesondere, dass es sich in dem Gargutbehälter befindet. Der Abstand des Siebs zu der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode ist merklich geringer als der Ab stand zu der anderen äußeren PEF-Elektrode. Der minimale Abstand kann so eingestellt sein, dass das Sieb auf der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode aufliegt, ansonsten ist das Sieb von der zugehörigen PEF-Elektrode frontal beabstandet.
Dass der Abstand zu der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode variabel einstellbar ist, umfasst insbesondere, dass das Sieb bezüglich der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode frontal verschieblich ist, so das dessen Raumlage zu der zugehörigen äußeren PEF- Elektrode gleich bleibt.
Es ist eine Weiterbildung, dass das jeweilige Sieb an der zugehörigen äußeren PEF- Elektrode angebracht ist und insbesondere mit dieser eine bauliche Einheit bildet.
Dadurch kann eine besonders einfache Montage erreicht werden. Alternativ oder zusätz lich kann das Sieb an einem Wandbereich des Gargutbehälters befestigt sein, an der kei ne der äußeren PEF-Elektroden angeordnet ist.
Es ist eine Weiterbildung, dass der Abstand nur eines der Siebe einstellbar ist. Dies ergibt den Vorteil eines besonders einfachen und preiswerten Aufbaus.
Es ist eine Weiterbildung, dass der Abstand beider Siebe einstellbar ist. so wird der Vorteil erreicht, dass das Nutzvolumen in einem besonders weiten Bereich einstellbar ist.
Jedoch ist auch eine Weiterbildung möglich, bei der in dem Gargutbehälter nur ein Sieb vorhanden ist. Dessen Abstand zu der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode ist variabel einstellbar. So wird vorteilhafterweise eine besonders preiswerte Ausgestaltung ermög licht.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Siebe nicht elektrisch leitfähig sind. Sie dienen dann nur der mechanischen Festlegung des Nutzvolumens. So wird der Vorteil erreicht, dass eine besonders gleichmäßige lokale Energiedichte im Wasser bzw. im Gargut bereitstell bar ist. Solche Siebe können z.B. aus elektrisch nicht-leitfähigem Kunststoff bestehen. Es ist eine Weiterbildung, dass die Siebe elektrisch leitfähig sind. Sie dienen dann vorteil hafterweise zusätzlich zum Ausgleich von Feldverzerrungen im Bereich der Siebe und damit einer homogeneren lokalen Energiedichte im Wasser bzw. im Gargut. Solche Siebe können z.B. aus Metall, elektrisch leitfähiger Keramik, elektrisch leitfähigem Kunststoff usw. bestehen.
Durch die Behandlung des Garguts mittels der durch die PEF-Signale erzeugten Ströme ("PEF-Garen") kann das Gargut, je nach Nutzerwunsch und/oder Gargutart, gegart und/oder erwärmt werden, was im Folgenden beides unter Garen oder PEF-Garen zu sammengefasst wird. So lassen sich durch das PEF-Garen z.B. Würstchen erwärmen und Kartoffel garen, usw.
Es ist eine Ausgestaltung, dass der Abstand des mindestens einen Siebs zu der zugehö rigen äußeren PEF-Elektrode manuell einstellbar ist, z.B. durch einen Nutzer. Dazu kann das Sieb z.B. über eine Zahnstange mit der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode oder mit einer die zugehörige äußeren PEF-Elektrode tragenden Seitenwand verbunden sein.
Es ist eine Ausgestaltung, dass der Abstand des mindestens einen Siebs zu der zugehö rigen äußeren PEF-Elektrode motorisch einstellbar ist, Dies ist besonders nutzerfreund lich. Die motorische Bewegung des Siebs kann nutzerseitig gesteuert werden und/oder automatisch erfolgen.
Es ist eine Weiterbildung, dass das variabel einstellbare Sieb gegenüber der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode verschieblich ist und mittels mindestens einer Druckfeder mit der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode oder mit einer die zugehörige äußeren PEF- Elektrode tragenden Seitenwand verbunden ist.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Sieb eine Lochplatte ist. Diese weist eine besonders hohe Stabilität auf. Unter einer Lochplatte kann insbesondere eine Platte, z.B. ein Blech, verstanden werden, in welcher die Löcher eingebracht sind.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Sieb ein Drahtgeflecht oder Gitter ist. So wird der Vorteil erreicht, dass die Löcher eine besonders große Teilfläche der Trennwand einneh men können. Es ist eine alternative oder zusätzliche Ausgestaltung, dass der Gargutbehälter mindes tens eine Führung zu Einsatz der Trennwand zwischen den äußeren PEF-Elektroden aufweist. Dadurch kann die Trennwand in die Führung eingesteckt werden. Diese ist im eingesteckten Zustand unbeweglich, lässt sich also insbesondere nicht in Richtung einer der äußeren PEF-Elektroden verschieben. So wird der Vorteil erreicht, dass das für Gar gut zur Verfügung stehende Nutzvolumen verkleinert wird, das eine Ansteuerung des PEF-Signalgenerators verbessert, und/oder die Zahl der Nutzvolumina vergrößert wird. Im letzteren Fall können die durch die Trennung entstehenden Teil-Nutzvolumina vorteilhaf terweise mit unterschiedlichen Gargütern bzw. Lebensmitteln befüllt werden. Dies wiede rum ergibt den Vorteil, dass auch Gargüter zur gleichen Zeit nutzerfreundlich PEF-gegart werden können, die unterschiedliche Garzeiten aufweisen. Ein weiterer Vorteil ist, dass die größere Gargüter für eine zum PEF-Garen vorteilhafte Raumlage gezwungen können. Vorteilhafterweise ist die mindestens eine Führung so ausgebildet, dass sie eine Trenn wand parallel zu den äußeren PEF-Elektroden hält. Die Trennwand unterteilt das Nutzvo lumen des Gargutbehälters in Teil-Nutzvolumina zu beiden Flachseiten der Trennwand. Dadurch lassen sich, z.B. im Vergleich zur Einbringung eines Korbs, vorteilhafterweise größere Teil-Nutzvolumina bereitstellen. Die Führung ist insbesondere vertikal ausgerich tet.
Es ist eine Ausgestaltung, dass in mindestens eine Führung eine elektrisch leitfähige Trennwand eingesetzt ist. So wird der Vorteil erreicht, dass sich das elektrische Feld an der Trennwand homogenisieren lässt, wodurch Feldverzerrungen wie lokale Spannungs spitzen, Spannungssenken usw. verringert werden können und der Lastwiderstand des Inhalts des Gargutbehälters bei Gebrauch des PEF-Gargerätes zumindest in einen güns tigeren Bereich bewegt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein Vorhan densein einer Trennwand auf den Betrieb des PEF-Pulsgenerators bzw. die Pulsformung keinen praktischen Einfluss hat, da sich die Impedanz des Gargutbehälters praktisch nicht ändert. Die einzelnen Teil-Nutzvolumina stellen aus elektrischer Sicht eine einfa che Reihenschaltung dar.
Es ist eine Weiterbildung, dass die elektrisch leitfähige Trennwand eine großflächig ge schlossene Trennwand ist. Darunter kann eine Trennwand verstanden werden, die keine oder keine die Feldverteilung merklich beeinflussende Löcher aufweist. So lässt sich eine Feldverzerrung innerhalb des Gargutbehälters besonders effektiv reduzieren.
Es ist eine Weiterbildung, dass die großflächig geschlossene Trennwand eine vollflächig geschlossene Trennwand ist, also keine oder keine die Feldverteilung beeinflussende Löcher aufweist. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine besonders effektive Verrin gerung der Feldverzerrung innerhalb des Gargutbehälters erreicht wird.
Es ist eine Weiterbildung, dass die großflächig geschlossene Trennwand Löcher aufweist, welche aber eine nur vergleichsweise geringe Teilfläche der Trennwand einnehmen, z.B. von nicht mehr als 25 %, insbesondere von nicht mehr als 20 % der Fläche der Trenn wand. So wird der Vorteil erreicht, dass immer noch eine sehr gute Verringerung der Feldverzerrung innerhalb des Gargutbehälters erreicht wird, aber auch ein merklicher Wasseraustausch zwischen den durch diese Trennwand abgeteilten Teil-Nutzvolumina stattfinden kann. Es hat sich als ein besonders guter Kompromiss zwischen einer Verrin gerung der Feldverzerrung und einem Wasseraustausch herausgestellt, dass der Flä chenanteil der Löcher in einem Bereich zwischen 20 % und 5 %, insbesondere zwischen 20 % und 10 % liegt.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Trennwand ein elektrisch leitfähiges Sieb ist. So wird der Vorteil eines besonders hohen Wasseraustauschs zwischen den durch die Trenn wand abgeteilten Teil-Nutzvolumina des Gargutbehälters erreicht, wobei sich immer noch ein Ausgleich einer Feldverzerrung erreichen lässt.
Es ist eine Weiterbildung, dass die großflächig geschlossene Trennwand ganz aus Metall besteht. Es ist eine Weiterbildung, dass die großflächig geschlossene Trennwand elektrisch leitfähige Oberflächen auf beiden Seiten eines nicht elektrisch leitfähigen Trä gers aufweist, wobei die elektrisch leitfähigen Oberflächen elektrisch miteinander verbun den sind.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die an beiden Seiten der Trennwand vorhandenen elektrisch leitfähigen Oberflächen eine zu den jeweils gegenüberliegenden äußeren PEF- Elektroden spiegelsymmetrische Form aufweisen. So kann vorteilhafterweise ein beson ders homogenes Feld im Bereich der Trennwand erzeugt werden. io
Es ist eine Ausgestaltung, dass die äußeren PEF-Elektroden eine unterschiedliche Form aufweisen. Die Trennwand kann dann an beiden Flachseiten entsprechend geformte elektrisch leitfähige Oberflächen aufweisen.
In die Führungen können grundsätzlich wahlweise großflächig geschlossene Trennwände und/oder elektrisch leitfähige Siebe eingesetzt werden oder sein. Ferner können allge mein Führungen freigelassen werden, also keine Trennwände darin eingesetzt sein oder werden. Auch können in die Führungen elektrisch nicht-leitfähige Trennwände eingesetzt werden, z.B. elektrisch nicht-leitfähige Siebe.
Es ist eine Weiterbildung, dass, dass die Führungen (rein) mechanische Führungen sind. Eine in eine solche Führung eingesetzte Trennwand wird somit nicht durch PEF-Signale beaufschlagt. Solche Führungen sind vorteilhafterweise besonders einfach ausgestaltbar.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Führungen zur elektrischen Kontaktierung von darin eingesetzten Trennwänden ausgebildet sind und wahlweise an den PEF-Signalgenerator anschließbar sind, z.B. über eine Schaltmatrix. So wird der Vorteil erreicht, dass bei Be darf auch elektrisch leitfähige Trennwände als "innere" PEF-Elektroden nutzbar sind. Dadurch wiederum wird eine besonders vielgestaltige Beaufschlagung der Teil- Nutzvolumina mit PEF-Signalen ermöglicht. Speziell wird der Vorteil erreicht, dass eine Gesamtimpedanz, welche von dem PEF-Signalgenerator mit Energie versorgt werden muss, besonders flexibel an einen Wert angepasst werden kann, der für den PEF- Signalgenerator günstig ist. Diese Ausgestaltung kann z.B. dadurch umgesetzt sein, dass die Führungen als elektrisch leitfähige Führungsnuten ausgebildet sind.
Es ist eine Weiterbildung, dass mindestens zwei der aus der Gruppe der flächig ge schlossenen Trennwände und äußeren PEF-Elektroden zur Aufprägung der PEF-Signale elektrisch in Reihe verschaltet sind. Es ist eine Weiterbildung, dass mindestens zwei der aus der Gruppe der flächig geschlossenen Trennwände und äußeren PEF- Elektroden zur Aufprägung der PEF-Signale elektrisch parallel verschaltet sind. Grund sätzlich können beliebige Reihen- und Parallelschaltungen eingestellt werden. Es ist eine Weiterbildung, dass die Aufprägung der äußeren PEF-Elektroden und der elektrisch leitfähigen Trennwände mit PEF-Signalen während eines Garvorganges va riabel einstellbar ist. So können die äußeren PEF-Elektroden und die flächig geschlos senen Trennwände individuell erst während eines Garvorgangs mit PEF-Signalen be aufschlagt werden oder diese Aufprägung während eines Garvorgangs beendet wer den, z.B. durch Öffnen bzw. Schließen von mit dem PEF-Signalgenerator verbunde nen Schaltern, insbesondere elektronischen Schaltern wie IGBTs usw., z.B. einer Schaltmatrix.
Es ist eine Weiterbildung, dass der Gargutbehälter mehrere Führungen für Trennwände aufweist. Falls der Gargutbehälter mehrere Führungen aufweist, können diese beliebig mit flächig geschlossenen Trennwänden und Sieben bestückt werden. Der Gargutbehälter kann dadurch vorteilhafterweise wahlweise in zwei, drei, vier oder noch mehr Teil- Nutzräume aufgeteilt werden.
Allgemein können bei den oben beschriebenen Ausgestaltungen elektrisch leitfähige Sie be und elektrisch leitfähige großflächig geschlossene Trennwände beliebig eingesetzt werden, also elektrisch leitfähige Siebe anstelle von großflächig geschlossenen Trenn wänden, und umgekehrt. Das PEF-Gargerät umfasst also auch die Weiterbildung, dass in dem Gargutbehälter mindestens eine erste großflächig geschlossene Trennwände vor der ersten äußeren PEF-Elektrode angeordnet ist und eine zweite großflächig geschlossene Trennwand vor der zweiten äußeren PEF-Elektrode angeordnet ist und ein Abstand zu mindest einer der großflächig geschlossenen T rennwände zu der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode variabel einstellbar ist.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Einrichten eines Haushalts-PEF- Gargeräts mit verschieblichen Sieben, wobei vor oder nach Einlegen von Gargut in den Gargutbehälter zumindest der Abstand zumindest eines der Siebe zu der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode vergrößert wird. Das Verfahren kann analog zu dem PEF- Gargerät ausgebildet werden und weist die gleichen Vorteile auf.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Haushalts-PEF- Gargeräts mit einer in einer Führung eingesteckten Trennwand, wobei mindestens eine Trennwand in eine jeweilige Führung des Gargutbehälters zwischen den äußeren PEF- Elektroden eingesetzt wird und dann Gargut in eines oder mehrere eines durch mindes tens eine Trennwand begrenzten Teilraums des Gargutbehälters eingebracht wird.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbei spiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.
Fig.1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine vereinfachte Skizze eines PEF- Gargeräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit in einem Gargutbehälter installierten verschieblichen Sieben;
Fig.2 zeigt in Seitenansicht auf ein Sieb gemäß einer ersten Variante;
Fig.3 zeigt einen Ausschnitt aus dem Sieb gemäß der ersten Variante in Frontalan sicht;
Fig.4 zeigt eine Seitenansicht auf ein Sieb gemäß einer zweiten Variante;
Fig.5 zeigt das Sieb gemäß der zweiten Variante in Frontalansicht;
Fig.6 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine vereinfachte Skizze eines Gar gutbehälters ohne Trennwände;
Fig.7 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine vereinfachte Skizze eines Gar gutbehälters ohne Trennwände mit eingefülltem Gargut einer ersten Art Fig.8 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine vereinfachte Skizze eines Gar gutbehälters ohne Trennwände mit eingefülltem Gargut in einer ersten geometri schen Anordnung;
Fig.9 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine vereinfachte Skizze eines Gar gutbehälters mit eingefülltem Gargut in der zweiten geometrischen Anordnung mit einer T rennwand;
Fig.10 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine vereinfachte Skizze eines PEF- Gargeräts gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit mehreren in ein Gar gutbehälter eingesetzten Trennwänden.
Fig.1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine vereinfachte Skizze eines PEF- Gargeräts 1. Das PEF-Gargerät 1 weist einen Gargutbehälter 2 mit beispielsweise recht eckiger Wandung 3 auf. An zwei gegenüberliegenden Wandungsabschnitten (hier: einer linken und einer rechten Seitenwand) sind eine erste äußeren PEF-Elektrode 4a bzw. eine zweite äußeren PEF-Elektrode 4b unbeweglich angeordnet. Die PEF-Elektroden 4a und 4b sind plattenförmig ausgebildet und vertikal ausgerichtet. An die PEF-Elektroden 4a, 4b sind mittels eines PEF-Signalgenerators 5 PEF-Signale PS auf grundsätzlich be kannte Weise anlegbar. Der PEF-Signalgenerator 5 kann mittels einer Steuereinrichtung 18 ansteuerbar sein. Der Gargutbehälter 2 ist mit Wasser W und Gargut G (hier z.B. in Form eines Würstchens) gefüllt.
Ferner weist der Gargutbehälter 2 eine erste T rennwand in Form eines erstes Siebs 6a, das vor der ersten PEF-Elektrode 4a angeordnet ist, und eine zweite Trennwand in Form eines zweites Siebs 6b, das vor der zweiten PEF-Elektrode 4b angeordnet ist, auf. Die Siebe 6a und 6b sind elektrisch nichtleitend ausgebildet und parallel zu den zugehörigen äußeren PEF-Elektrode 4a bzw. 4b angeordnet. Die Siebe 6a, 6b sind dergestalt variabel angeordnet, dass ihr Abstand a zu der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode 4a bzw. 4b variabel einstellbar ist, z.B. manuell oder motorisch, wie durch die Doppelpfeile angedeu tet. Dabei können die beiden Abstände a gleich oder unterschiedlich sein.
Diese Ausführungsform beruht auf der Überlegung, dass bei der Zubereitung von Gargut G in PEF-Gargeräten 1 das Gargut G in (mehr oder weniger salzhaltigem) Wasser W zwi schen den äußeren PEF-Elektroden 4a bzw. 4b schwimmt. Über diese PEF-Elektroden 4a, 4b wird bei Aufprägung der PEF-Signale PS Strom in das Wasser W eingeleitet und durch das Gargut G geleitet. In der praktischen Anwendung stellen sich hierbei zwei Prob leme ein: Wenn ein Nutzer (z.B. in einem Moment der Unachtsamkeit) Besteck wie einen Löffel, eine Gabel, eine Rouladennadel oder ein beliebiges anderes Teil aus hochgradig elektrisch leitfähigem Material in dem Gargutbehälter 2 vergisst, kann dies zu einem Kurzschluss zwischen den beiden PEF-Elektrode 4a bzw. 4b führen. Der Kurzschluss hängt von der zufälligen Lage dieses Fremdkörpers ab. Daher kann es sein, dass dieser Fremdkörper nicht bei einem zunächst nicht bei einem Prüfen auf Kurzschluss erkannt wird. Mithin kann der Kurschluss ggf. erst während der Zubereitung auftreten. Da typi scherweise sehr hohe Spannungen und damit sehr hohe Ströme auftreten können, muss damit gerechnet werden, dass dieser Kurzschluss zu einer großen Geräuschentwicklung führt, Wasser W aus dem Gargutbehälter 2 spritzen lässt und/oder der Kurzschluss nicht hinreichend schnell genug erkannt wird und daher zur Beschädigung des PEF- Signalgenerators 5 führt. Weiterhin können anwendungstechnische Probleme auftreten: Bei der Zubereitung des Garguts G, speziell Wurst, z.B. Weißwurst, in dem Gargutbehäl ter 2 kann es sein, dass das Gargut G mit dem einen Ende eine Kontaktplatte berührt und mit dem anderen Ende eine der PEF-Elektrode 4a, 4b berührt. Wenn die Leitfähigkeit des Wassers W nicht der Leitfähigkeit des Garguts G entspricht (üblicherweise ist die Leitfä higkeit des Garguts G sehr viel höher als die Leitfähigkeit des Wassers W), stellt das Gar gut G eine Art Kurzschluss zwischen den PEF-Elektroden 4a, 4b dar. Ein ähnlicher Effekt kann eintreten, wenn mehrere Gargutstücke, z.B. Würstchen, zwischen den PEF- Elektroden 4a, 4b eingepresst sind. Auch in diesem Fall stellen die Gargutstücke einen wesentlich geringeren Widerstand zwischen den PEF-Elektroden 4a, 4b dar als das Was ser W. All diesen „Gargutwiderständen“ ist eigen, dass sie in Bezug auf die Höhe ihres elektrischen Widerstandswertes praktisch nicht einschätzbar sind. Dies liegt daran, dass sich der Anpressdruck zwischen dem Gargut G und einer oder beiden der PEF- Elektroden 4a, 4b mit der Zeit ändern kann. Es hat sich gezeigt, dass es an den Kontakt stellen zu kleinen, lokal sehr ausgeprägten Maxima im Energieumsatz kommen kann. Dieser lokal ausgeprägte erhöhte Energieumsatz kann durch seine punktuelle Erwärmung die Qualität des Garguts G beeinträchtigen. Am günstigsten ist es für die Zubereitung von Gargut G, wenn sich dieses während eines PEF-Garvorgangs beabstandet zu den PEF- Elektroden 4a befindet, 4b, besonders vorteilhaft in der Mitte zwischen den PEF- Elektroden 4a, 4b. Durch die Abdeckung beider Kontaktplatten 4a, 4b durch die Siebe 6a, 6b kann nun - wie dargestellt - eine zwangsweise Beabstandung des Garguts G von den PEF-Elektroden 4a, 4b hergestellt werden, insbesondere zumindest ungefähr mittig zwi schen den PEF-Elektroden 4a, 4b.
Fig.2 zeigt eine Seitenansicht auf ein Sieb 6a, 6b gemäß einer ersten Variante 6a-1 bzw. 6b-1. Fig.3 zeigt das Sieb 6a-1 , 6b-1 in Frontalansicht. Das Sieb 6a-1 , 6b-1 ist als eine im Querschnitt wie in Fig.2 gezeigte plane Lochplatte ausgeführt, die ein planes metallisches Blech 7 aufweist, in das in einem regelmäßigen Muster Löcher 8, z.B. Rundlöcher, einge bracht sind. Solche Siebe 6a-1 , 6b-1 sind besonders einfach herstellbar.
Fig.3 zeigt eine Seitenansicht auf ein Sieb 6a, 6b gemäß einer zweiten Variante 6a-2 bzw. 6b-2. Fig.4 zeigt einen Ausschnitt des Siebs 6a-2, 6b-2 in Frontalansicht. Das Sieb 6a-2, 6b-2 ist nun als ein Drahtgeflecht oder Gitter 9 ausgeführt, das ebenfalls in einem regelmäßigen Muster Löcher 10, aufweist. Solche Siebe 6a-2, 6b-2 weisen vorteil hafter- ts weise einen besonders hohen Flächenanteil der Löcher 10 auf, z.B. von mehr als 50 % der Gesamtfläche, insbesondere von mehr als 70 %.
Die Siebe 6a-2, 6b-2 können analog zu den Sieben 6a-1, 6b-1 eine im Querschnitt plane Form aufweisen. Jedoch kann es zur Herstellung einer höheren mechanischen Stabilität vorteilhaft sein, dass die Siebe 6a-2, 6b-2 eine ebene Grundform aufweisen, aber im Querschnitt dreidimensional geformt sind, was auch als erhabenes Lochmuster bezeich net werden kann. Dies ist in Fig.5 durch eine beispielhafte gezackte oder zick-zack- förmige Form dargestellt.
Die Siebe 6a-2, 6b-2 können alternativ aus einer Platte, insbesondere einem Blech, her gestellt werden und ggf., z.B. bei nicht planer Form, umgeformt sein.
Die Siebe 6a-1 , 6b-1 , 6a-2, 6b-2 werden vorteilhafterweise so ausgeführt, dass der zur Leitfähigkeit von Strom verfügbare, durch die Löcher 8, erzeugte Querschnitt im Wasser W möglichst groß ist und trotzdem eine gute Stabilität der Siebe 6a-1, 6b-1, 6a-2, 6b-2 gewährleitstet ist.
Der Abstand a der Siebe 6a-1 , 6b-1 , 6a-2, 6b-2 wird vorteilhafterweise vor oder nach Ein legen des Garguts G in den Gargutbehälter 2, aber noch vor Beginn eines PEF- Garvorgangs, verändert. Er kann aber auch noch während eines PEF-Garvorgangs ange passt werden.
Fig.6 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine vereinfachte Skizze eines Gargut behälters 11 , der ähnlich zu dem Gargutbehälter 2 ausgebildet ist, aber keine Siebe 6a-1 , 6b-1, 6a-2, 6b-2, sondern drei vertikal ausgerichtete Führungen 12 zu Einsatz einer jewei ligen Trennwand 13 (siehe Fig.9) in paralleler Anordnung zu den äußeren PEF-Elektroden 4a, 4b aufweist. Der Gargutbehälter 11 kann z.B. anstelle des Gargutbehälters 2 in dem PEF-Gargerät 1 verwendet werden.
Die Führungen 12 sind in den elektrisch nichtleitenden Seitenwänden des Gargutbehäl ters 11 eingebracht, welche die die PEF-Elektroden 4a, 4b aufweisenden Seitenwände voneinander beabstanden. Die Führungen 12 können z.B. als Paare sich gegenüberlie gender Führungsnuten vorliegen. In der vorliegenden Figur sind nur die an einer rückwär tig eingezeichneten Seitenwand 14 angeordneten Führungsnuten eingezeichnet. Die dazu parallele vordere Seitenwand ist nicht eingezeichnet. In die Führungen 12 sind die Trenn wände 13 von oben einsteckbar, z.B. durch einen Nutzer. Die Führungen 12 und die PEF- Elektroden 4a, 4b sind hier beispielhaft zueinander parallel und äquidistant beabstandet angeordnet.
Wenn der Gargutbehälter 11 nur mit Wasser W gefüllt ist oder die elektrische Leitfähig keit des Garguts G der elektrischen Leitfähigkeit des Wassers W entspricht, stellt sich in dem Gargutbehälter 11 eine über das gesamte Nutzvolumen zwischen den PEF- Elektroden 4a, 4b zumindest ungefähr eine homogene Stromdichte ein.
In der täglichen Anwendung kann es Vorkommen, dass verschiedene Arten von Gar gütern G bzw. Lebensmitteln gleichzeitig zubereitet werden sollen. Dabei kann fol gendes Problem auftreten:
Es sei angenommen, dass in dem Gargutbehälter 11 befindliche Gargüter G sehr ver schiedene Leitfähigkeiten aufweisen, z.B. wie hier beispielhaft anhand von Würst chenstücken WS und von kleinem Gemüse, z.B. Kartoffelwürfeln KW, gezeigt. Die Würstchenstücke WS haben einen vergleichsweise hohen Salzgehalt und weisen da her eine vergleichsweise hohe elektrische Leitfähigkeit auf. Kartoffelwürfeln KW ande rerseits weisen üblicherweise einen eher niedrigen Salzgehalt und daher eine ver gleichsweise niedrige elektrische Leitfähigkeit auf. Die Kartoffelwürfel KW neigen im Wasser W dazu, zu Boden zu sinken und dort aufzuliegen. Die Würstchenstücke WS neigen auf Grund ihres Gehaltes an Fett dazu, im Wasser W nach oben zu treiben und dort aufzuschwimmen. Wenn sich diese beiden Lebensmittel WS, KW gleichzeitig in dem Wasser W des Gargutbehälters 11 befinden, trennen sie sich entsprechend. Dieses Verhalten ist für den PEF-Garprozess nachteilig, weil die Menge der Würst chenstücke WS aufgrund ihrer höheren Leitfähigkeit die Stromdichte in Gargutbehäl ters 11 verdichtet oder "an sich zieht" und dadurch die Stromdichte in den Kartoffel würfeln KW reduziert wird. Dies kann auch so ausgedrückt werden, dass die Menge der Kartoffel Würfel KW aufgrund ihrer geringeren Leitfähigkeit die Stromdichte dort reduziert oder "von sich wegdrückt" und somit die Stromdichte in den Würstchenstü cken WS erhöht. Damit wird der Energieumsatz in den Würstchenstücken WS erhöht und in den Kartoffelwürfeln K reduziert. Die Würstchenstücke WS werden folglich schneller erwärmt und gegart als die Kartoffelwürfel KW. Diese Ungleichmäßigkeit ist speisenimmanent und kann mit dem gezeigten Aufbau im Prinzip nicht beeinflusst werden. Dies wiederum verschlechtert das Garergebnis merklich und führt dazu, dass Gargut G mit sehr verschiedenen elektrischen Leitfähigkeiten (im Beispiel die Würst chenstücke WS und die Kartoffelwürfel KW) häufig nicht zur selben Zeit gemeinsam in einem Gargutbehälter 11 erwärmt bzw. gegart werden kann. Dies gilt besonders dann, wenn das Gargut G, welches einen nur reduzierten Energieeintrag erhält, einen besonders hohen Energieeintrag bräuchte, weil es im Zuge der Zubereitung nicht nur erwärmt, sondern auch besonders gegart werden muss. Dies hier trifft auf das Bei spiel der Kartoffelwürfel KW zu, weil in die Kartoffelwürfel KW die Stärke verkleistern müssen, um in der Verdauung optimal verarbeitet werden zu können.
Ein ähnliches Problem kann auftreten, wenn Gargut G mit langgestreckten Geomet rien nachteilig ausgerichtet in dem Gargutbehälter 11 liegt:
Eine beispielhafte "günstige" Verteilung von ganzen Würstchen GW ist dazu in Fig.7 anhand des Gargutbehälters 11 ohne Trennwände 13 dargestellt. Die Stromverteilung wird durch die Anwesenheit der Würstchen GW beeinflusst, aber aufgrund der mehr oder weniger gleichmäßigen (zueinander parallelen) Verteilung der Würstchen GW sind hier keine Probleme zu erwarten.
Die Stromverteilung kann jedoch bereits merklich nachteilig beeinflusst werden, wenn, wie in Fig.8 gezeigt, ein einzelnes ganzes Würstchen GW quer liegt. Dadurch entste hen Bereiche, in denen die durch die gestrichelten Pfeile angedeutete lokale Strom dichte und die lokale elektrische Feldstärke massiv abfallen, wie durch die gepunkte ten Ovale angedeutet. Damit fällt lokal auch der Energieeintrag in die in diesem Be reich befindlichen Würstchen GW ab. Dieses Problem wird dann noch verschärft, wenn unterschiedliche Arten von Gargut G in das Wasser W eingelassen sind, die sich räumlich trennen. Fig.9 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht den Gargutbehälter 11 mit eingefülltem Gargut G in Form von ganzen Würstchen GW mit einer beispielhaft in die mittige Führung eingesetzten Trennwand 13. Mittels der Trennwand 13 wird das zur Unterbringung von Gargut G nutzbare Nutzvolumen NV des Gargutbehälters 11 in zwei Teil-Nutzvolumina NV1, NV2 auf beiden Seiten der Trennwand 13 unterteilt. Dadurch wird der Vorteil er reicht, dass insbesondere größere Gargüter G wie lange Würstchen GW in eine gleich mäßigere Verteilung gezwungen werden, da kein Platz mehr für deren freie Ausrichtung vorhanden ist.
Die eingezeichnete Trennwand 13 ist vorliegend eine elektrisch leitfähige, großflächig geschlossene Trennwand, z.B. ein ungelochtes bzw. nur gering gelochtes Metallblech oder Metallplatte. Sie ist parallel zwischen den äußeren PEF-Elektroden 4a, 4b angeord net und weist an beiden Seiten eine elektrisch leitfähige Fläche mit gleicher Grundform auf wie die jeweils gegenüberliegende PEF-Elektroden 4a bzw. 4b, insbesondere spiegel symmetrisch.
Diese Trennwand 13 weist den Vorteil auf, dass sie - auch bei kleinerem Gargut G - die Feldverteilung stabilisiert oder homogenisiert, wie durch die gestrichelten Pfeile angedeu tet. Dies liegt daran, dass die Trennwand 13 aufgrund ihrer vergleichsweise sehr hohen elektrischen Leitfähigkeit eine Äquipotentialfläche für das elektrische Feld in dem Gargut behälter 11 darstellt bzw. die Position dieser Äquipotentialfläche in dem Gargutbehälter 11 erzwingt. Innerhalb der Trennwand 13 fließen dabei hohe elektrische Ströme, welche ausgleichend wirken. Im vorliegenden Beispiel wird so zumindest das elektrische Feld an derjenigen Seite der Trennwand 13 homogenisiert, die dem "ungünstig" liegenden Würst chen GW abgewandt ist, also in demjenigen Teil-Nutzvolumen NV2, in dem das "ungüns tig" liegende Würstchen GW nicht vorhanden ist.
Die Aufteilung des Nutzvolumens NV in die beiden Teil-Nutzvolumina NV1, NV2 unter Verwendung der Trennwand 13 entspricht einer Reihenschaltung der beiden Teil- Nutzvolumina NV1, NV2. Für den PEF-Pulsgenerator 5 ist dies unerheblich, so dass der weitere Vorteil erreicht wird, dass der Betrieb des PEF-Pulsgenerators 5 nicht an das Vorhandensein der Trennwand 13 als solches angepasst zu werden braucht. Es ist jedoch auch möglich, elektrisch leitfähige oder nichtleitfähige Siebe 6a in die Füh rungen 12 einzusetzen, ggf. in Kombination Trennwänden 13.
Fig.10 zeigt ein mit dem Gargutbehälter 11 ausgerüstetes PEF-Gargerät 15. Das PEF- Gargerät 15 unterscheidet sich von dem PEF-Gargerät 1 dadurch, dass (a) die Führungen 16 als die Trennwände 13 elektrisch kontaktierbare Führungen ausgebildet sind und (b) die Signalausgänge 5a und 5b des PEF-Signalgenerators 5 mit den PEF-Elektroden 4a, 4b und den Führungen 16 über eine Schaltmatrix 17 variabel verschaltbar ist. Die Füh rungen 16 sind somit dergestalt ausgebildet, dass sie bei eingesetzten Trennwänden 13 diese elektrisch kontaktieren, so dass an sie PEF-Signale PS anlegbar sind. Die Schalt matrix 17 kann auch eine Komponente des PEF-Signalgenerators 5 sein.
Die Schaltmatrix 17 kann z.B. mittels der Steuereinrichtung 18 ansteuerbar sein. Sie kann entsprechende Schalter, insbesondere elektronische Schalter wie IGBTs usw., aufweisen. Somit können die Trennwände 13 wahlweise als einfache Trennwände oder als innere PEF-Elektroden verwendet werden.
In dem Gargutbehälter 11 sind nun in alle drei Führungen 16 Trennwände 13 eingesteckt, nämlich Trennwände 13a, 13b und 13c. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass in den dann vergleichsweise kleinen vier Teil-Nutzvolumina NV1, NV2, NV3 und NV4 größere Lebensmittel noch stärker zwangsweise in eine zum PEF-Garen günstige Lage gebracht werden. Zudem sind dann vorteilhafterweise auch mehr als zwei unterschiedliche Ar ten von Gargütern separat PEF-behandelbar (garbar, erwärmbar usw.). Die einzelnen Teil-Nutzvolumina NV1, NV2, NV3 und NV4 können dann, wenn sie verschiedene Arten von Gargüter G enthalten, verschiedene Impedanzen aufweisen. Dies gilt auch dann, wenn sie gleiche Abmessungen aufweisen.
Beispielsweise kann die Schaltmatrix 17 mittels der Steuereinrichtung 18 so eingerichtet oder angesteuert werden, dass
1) in einer ersten Schaltanordnung ein erster Signalausgang 5a des PEF- Signalgenerators 5 mit z.B. der ersten äußeren PEF-Elektrode 4a verbunden ist und ein zweiter Signalausgang 5b des PEF-Signalgenerators 5 mit der zweiten äußeren PEF- Elektrode 4b verbunden ist. Die Trennwände 13a bis 13c dienen dann wie die Trennwand 13 aus Fig.9 als einfache Trennwände (und nicht als PEF-Elektroden), welche eine Äqui potentialfläche darstellen und den Nutzbereich NV des Gargutbehälters 11 in vier Teil- Nutzvolumina NV1, NV2, NV3 und NV4 unterteilen. Dies entspricht bei mit Wasser W ge fülltem Gargutbehälter 11 einer Reihenschaltung der Teil-Nutzvolumina NV1 bis NV4. So wird der Vorteil erreicht, dass Feldverzerrungen in dem Gargutbehälter 11 besonders effektiv verringerbar sind.
2) in einer zweiten Schaltungsanordnung die PEF-Elektroden 4a, 4b und die Trennwände 13a bis 13c abwechselnd mit dem ersten Signalausgang 5a und den zweiten Signalaus gang 5b verbunden sind. Dies entspricht einer Parallelschaltung der Teil-Nutzvolumina NV1 bis NV4. Dies kann dadurch umgesetzt sein, dass die erste PEF-Elektrode 4a, die mittlere Trennwand 13b und die zweite PEF-Elektrode 4b an den ersten Signalausgang 5a angeschlossen sind, während die beiden äußeren Trennwände 13a und 13c an den zweiten Signalausgang 5b angeschlossen sind, oder umgekehrt.
3) in einer dritten Schaltungsanordnung die erste PEF-Elektrode 4a an die mittlere Trennwand 13b angeschlossen ist, während die beiden PEF-Elektroden 4a, 4b an den zweiten Signalausgang 5b angeschlossen sind, oder umgekehrt. Die Trennwände 13b und 13c sind nicht an den Signalgenerator 5 angeschlossen. So ergibt sich eine Reihen schaltung der kombinierten Teil-Nutzvolumina NV1 und NV2 bzw. NV3 und NV4, wobei die beiden Reihenschaltungen dann parallel miteinander verschaltet sind.
4) in einer vierten Schaltungsanordnung die erste PEF-Elektrode 4a mit der linken Trenn wand 13a verbunden ist, während die beiden PEF-Elektroden 4a, 4b an den zweiten Sig nalausgang 5b angeschlossen sind, oder umgekehrt. Die Trennwände 13b und 13c sind nicht an den Signalgenerator 5 angeschlossen. So ergibt sich eine Reihenschaltung der kombinierten Teil-Nutzvolumina NV2, NV3 und NV4, welche parallel mit dem Nutzvolu men NV1 verschaltet sind.
Es sind jedoch auch grundsätzlich beliebige andere Schaltanordnungen möglich. So wird der Vorteil erreicht, dass die Gesamtimpedanz, welche von dem PEF-Signalgenerator 5 mit Energie versorgt werden muss, an einen Wert angepasst werden kann, welcher für den PEF-Signalgenerator 5 besonders günstig ist. Die Kontaktierung der äußeren PEF-Elektroden 4a, 4b und der Trennwände 12b und 12c mit dem PEF-Signalgenerator 5 kann in einer Weiterbildung während eines Kochvor ganges geändert werden, z.B. in Abhängigkeit von einer gemessenen Gesamtimpe- danz.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbei spiel beschränkt. So können die beschriebenen Ausführungsbeispiele, falls möglich, auch miteinander kombiniert werden. Umfasst ist dann beispielsweise auch ein PEF-Gargerät, das sowohl mindestens ein verschiebliches Sieb als auch mindestens eine Führung zum Einsatz min destens einer Trennwand aufweist. Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden wer den, insbesondere im Sinne von "mindestens ein" oder "ein oder mehrere" usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck "genau ein" usw.
Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Tole- ranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
Bezugszeichenliste
1 PEF-Gargerät
2 Gargutbehälter
3 Wandung des Gargutbehälters
4a Erste äußere PEF-Elektrode
4b Zweite äußere PEF-Elektrode
5 PEF-Signalgenerator
5a Erster Signalausgang des PEF-Signalgenerators
5b Zweiter Signalausgang des PEF-Signalgenerators
6a Erstes Sieb
6b Zweites Sieb
6a- 1 Sieb
6a-2 Sieb
6b- 1 Sieb
6b-2 Sieb
7 Blech
8 Loch
9 Drahtgeflecht / Gitter
10 Loch
11 Gargutbehälter
12 Führung
12a Führung
12b Führung
12c Führung
13 Trennwand 13a-13c Trennwände
14 Seitenwand
15 PEF-Gargerät
16 Führung
17 Schaltmatrix
18 Steuereinrichtung a Abstand G Gargut
GW Ganzes Würstchen
KW Kartoffelwürfel
NV Nutzvolumen NV1-NV4 Teil-Nutzvolumen PS PEF-Signal
W Wasser
WS Würstchenstück

Claims

Patentansprüche
1. Haushalts-PEF-Gargerät (1; 15), aufweisend einen Gargutbehälter (2; 11) mit sich gegenüberliegenden, äußeren PEF-Elektroden (4a, 4b), wobei in dem Gargutbe hälter (2; 11) ferner zwischen den äußeren PEF-Elektroden (4a, 4b) mindestens eine parallel zu den PEF-Elektroden (4a, 4b) ausgerichtete Trennwand (6a, 6b, 13) variabel angeordnet ist.
2. Haushalts-PEF-Gargerät (1; 15) nach Anspruch 1, wobei die äußeren PEF- Elektroden (4a, 4b) unbeweglich in dem Gargutbehälter (2; 11) angeordnet sind.
3. Haushalts-PEF-Gargerät (1) einem der vorhergehenden Ansprüche , wobei in dem Gargutbehälter (2) mindestens ein erstes Sieb (6a) vor einer ersten äußeren PEF- Elektrode (4a) angeordnet ist und ein zweites Sieb (6b) vor einer zweiten äußeren PEF-Elektrode (4b) angeordnet ist, wobei ein Abstand (a) zumindest eines der Siebe (6a, 6b) zu der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode (4a, 4b) variabel ein stellbar ist.
4. Haushalts-PEF-Gargerät (1) nach Anspruch 3, wobei der Abstand (a) manuell oder motorisch einstellbar ist.
5. Haushalts-PEF-Gargerät (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 4, wobei das Sieb (6a, 6b) eine Lochplatte (6a- 1, 6a-2), ein Drahtgeflecht (6b1-1, 6b-2) oder ein Git ter ist.
6. Haushalts-PEF-Gargerät (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gargutbehälter (11) mindestens eine Führung (12, 16) zu Einsatz einer jeweili gen Trennwand (13) in paralleler Anordnung zwischen den äußeren PEF- Elektroden (4a, 4b) aufweist.
7. Haushalts-PEF-Gargerät (15) nach Anspruch 6, wobei in mindestens eine der Füh rungen (12, 16) eine elektrisch leitfähige Trennwand (13, 13a, 13b, 13c) eingesetzt ist.
8. Haushalts-PEF-Gargerät (15) nach Anspruch 7, wobei die mindestens eine elektrisch leitfähige Trennwand (13, 13a, 13b, 13c) eine großflächig geschlossene (13, 13a, 13b, 13c) Trennwand oder ein Sieb ist.
9. Haushalts-PEF-Gargerät (15) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Füh rungen (16) zur elektrischen Kontaktierung von darin eingesetzten Trennwänden (13, 13a, 13b, 13c) ausgebildet sind und wahlweise an den PEF-Signalgenerator (5) anschließbar sind.
10. Verfahren zum Einrichten eines Haushalts-PEF-Gargeräts (1) nach einem der An sprüche 3 bis 5, bei dem vor oder nach Einlegen von Gargut (G) in den Gargutbe hälter (2) zumindest der Abstand (a) zumindest eines der Siebe (6a, 6b) zu der zugehörigen äußeren PEF-Elektrode (4a, 4b) vergrößert wird.
11. Verfahren zum Einrichten eines Haushalts-PEF-Gargerät (15) nach einem der An sprüche 6 bis 9, bei dem mindestens eine Trennwand (13, 13a, 1b, 13c) in eine jeweilige Führung (12; 16) des Gargutbehälters (11) zwischen die äußeren PEF- Elektroden (4a, 4b) eingesetzt wird und dann Gargut (G) in eines oder mehrere ei nes durch mindestens eine Trennwand (13, 13a, 1b, 13c) begrenzten Teil- Nutzraumvolumens (NV1, NV2, NV3, NV4) des Gargutbehälters (11) eingebracht wird.
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