JP2000515959A

JP2000515959A - 加熱調理プロセスを個別に行う方法とそれに関連する加熱調理機器

Info

Publication number: JP2000515959A
Application number: JP10546507A
Authority: JP
Inventors: レフラー、エルハルト; コールシュトルング、ペーター; シュヴァインフェスト−ファイレ、トーマス
Original assignee: ラツィオナルアクチエンゲゼルシャフト
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 2000-11-28
Anticipated expiration: 2018-04-30
Also published as: WO1998048679A2; DE59804690D1; ATE219903T1; JP3916261B2; WO1998048679A3; EP1022972B2; DE19718399A1; EP1022972B1; US6299921B1; EP1022972A2

Abstract

(57)【要約】本発明は、加熱調理室（１）と、加熱調理物質の特性に関する加熱調理状態変数の値を検出するための測定装置（３，４）とを備えた加熱機器内で、加熱調理するための方法に関する。この加熱調理状態変数の値は加熱調理プロセスに基づいて変化する。加熱調理プロセスは測定された少なくとも１つの加熱調理状態変数の値に従って行われる。加熱調理プロセスは加熱調理プロセス中の加熱調理状態変数の時間による微分商の１つまたは複数の値に従って行われる。本発明は更に、本発明による方法を実施するための加熱調理機器に関する。

Description

【発明の詳細な説明】加熱調理プロセスを個別に行う方法とそれに関連する加熱調理機器本発明は、加熱調理室と、加熱調理物質に関する加熱調理状態変数の値を検出するための測定装置とを備えた加熱機器内で、加熱調理するための方法に関する。この加熱調理状態変数の値は加熱調理プロセスに基づいて変化し、加熱調理プロセスは加熱調理状態変数の少なくとも１つの測定値に従って行われる。本発明は更に、このような方法を実施する加熱調理機器に関する。中心部温度センサが肉片に挿入され、中心部温度が予め定めた値に達したときに加熱調理プロセスが終了する加熱調理機器が知られている。その際、中心部温度が加熱調理中に予め定めた他の値に達したときに、調理のいろいろな相を開始することができる。しかし、この加熱調理機器は、加熱物質の種類、量および大きさに関する特別な条件の下でしか最適な加熱調理プロセスを行うことができない。中心部温度によって加熱調理プロセスを制御する場合には例えば、異なる厚さまたは大きさの肉片のための褐色化相および外皮固化相を最適に開始することができない。というのは、例えば外皮固化相を開始する中心部温度の値は、厚さの異なる肉片では異なるからである。同様に、褐色化相または外皮固化相を開始する時点は、肉片の厚さや大きさによって変化するので、加熱調理開始後一定の時点で褐色化相または外皮固化相を開始する、加熱調理プロセスの純粋な時間制御の場合には、肉の厚さが変化すると、この褐色化相または外皮固化相の開始が早すぎたり、遅すぎることになり、従って肉片の褐色化が弱すぎたり、強すぎることになる。褐色化相または外皮固化相を開始する時点は更に、加熱調理室内の加熱調理物質の量に左右される。他の公知の加熱調理機器では、使用者が調理すべき加熱調理物質の種類と量を入力することができ、それによって加熱調理機器が、必要な加熱調理時間と、加熱調理室内の温度または湿度あるいはマイクロ波出力のような加熱調理機器の制御変数または調整変数の時間的な変化を決定する。この加熱調理機器の場合には、例えば肉片の厚さまたは大きさのような、いろいろな調理相の開始の時点に関連する付加的な入力パラメータにより、個々の加熱調理物質の特別な特性に合わせて、加熱調理プロセスを実施することができる。しかし、加熱調理機器の運転開始の前に使用者による付加的な測定およびまたは秤量を必要とし、その都度の条件に最適な加熱調理プロセスを提供するために、加熱調理機器の計算ユニットが記憶および処理しなければならないデータ量の大幅な増大につながる。本発明の課題は、加熱調理物質の量または大きさの変更を内在的に考慮する、加熱調理プロセスを行う方法を提供することである。更に、この方法に関連する加熱調理機器を提供すべきである。この課題は本発明に従い、加熱調理室と、加熱調理物質の特性に関する加熱調理状態変数の値を検出するための測定装置とを備えた加熱機器内で、加熱調理するための方法であって、この加熱調理状態変数の値が加熱調理プロセスに基づいて変化し、加熱調理プロセスが加熱調理状態変数の少なくとも１つの測定値に従って行われ、加熱調理プロセスが加熱調理プロセス中の加熱調理状態変数、特に時間による中心部温度の微分商の１つまたは複数の値に従って行われる方法によって解決される。その際、プロセスを実施する際の方策は、加熱調理機器のソフトウェアと適切な入力パラメータによって実施可能な予め設定された判断基準によって最終的に決定される。加熱調理プロセス中の所定の処置の時点と範囲、例えば他の運転モードへの切換えあるいは所定の値への制御変数の調節は、本発明に従い、加熱調理状態変数のそのときの実際の測定値に左右されるのではなく、特に時間による１つまたは複数の微分商の値の提示によって数学的に特徴づけることができる、この加熱調理状態変数の先行する時間的な状態に左右される。この好ましい実施形では、時間による加熱調理状態変数の第１次の微分商が加熱調理プロセスの実施に用いられ、他の実施形では時間によるこの変数の第１次と第２次の微分商が加熱調理プロセスの実施に用いられる。この微分商は例えば、いろいろな時点で検出される測定値に基づいて演算によって求めることができる。その際、処理プロセスの結果が加熱調理状態変数の微分商の実際の値に機能的に依存している場合には、この微分商の１つの明確な演算は必ずしも必要ではない。ここで、“微分商”の概念は、狭い数学的な意味に理解すべきではなく、例えば関連する差の商による微分商の近似値を含むべきである。本発明では、加熱調理中に、加熱調理プロセスに影響を及ぼす加熱調理機器の調節変数の少なくとも１つの値が、加熱調理中の加熱調理状態変数の時間による微分商に従って決定される。このような調節変数は特に、加熱調理室内の温度または湿度のような制御変数または調整変数である。その際特に、加熱調理中に、加熱調理機器の調節変数の１つの値または時間的に連続する複数の値が、加熱調理状態変数の最後に検出された値と、時間によるその第１次の微分商の値に従って決定される。加熱調理状態変数のそのときの値の代わりに、加熱調理の開始からの時間を、上記の微分商のほかに調節変数の値の決定するための第２の変数として用いることができる。すなわち、調節変数は、場合によっては検出された測定値に基づいて新たに決定するまで、一定の値に固定することができるかあるいは複数の制御プログラムの１つをスタートさせることができる。この制御プログラムは予め定めた時間、場合によっては加熱調理プロセスの終了まで、予め定めた時間的な経過に応じて調節変数の値を調整あるいは制御する。この場合、調節された値または選択されたプログラムは加熱調理状態変数のその都度の測定値およびまたは加熱調理の開始からの時間と、上記の第１次の微分商に依存する。その際、調節変数の１つの値または複数の値を、加熱調理状態変数の時間による第１次の微分商がほぼ零に等しい時間、例えば加熱調理プロセスの開始までの無駄時間に依存して決定することができる。加熱調理室内の温度およびまたは湿度が加熱調理機器の調節変数でもよい。この調節変数の値は加熱調理状態変数の時間による微分商に依存して決定される。本発明では更に、加熱調理の終了時点が、加熱調理プロセス中にいろいろな時点で求められた少なくとも１つの加熱調理状態変数の値と、加熱調理の終了時の加熱調理状態変数の設定された最終値とに基づいて定められる。上記の最終値によって決定される最終状態を達成するまでの時間が推定される。この時間は従来の加熱調理に基づいて予想される。それによって、加熱調理プロセスを実施する際の方策は、加熱調理の開始に関連する慣用の時間的な制御と異なり、加熱調理の終了に時間的に関連する。特に、調理が終了した加熱調理物質のすべての所望な特性、例えば褐色化、肉片の中心部の加熱調理状態等が同時に達成される“精密着陸”が達成されるように、個々の調理相が加熱調理の終了に合わせられる。本発明による方法の好ましい変形例では、加熱調理の終了時点が、最後に検出された加熱調理状態変数の値と、この値の時間による第１次と第２次の微分商の関連する値と、加熱調理の終了時の加熱調理状態変数の設定された最終値とに基づいて演算される。そのために、通常の数学的外挿法が用いられる。これにより、分単位での精度が達成可能である。他の実施形では、加熱調理の終了時点が、いろいろな時点で、その都度最後に検出した測定値を考慮に入れて決定される。この場合、それ以降の方法のために、加熱調理終了のためのその都度最後に演算された値を使用することができる。それによって、加熱調理の終了のための予測が更新され、予測の精度ひいてはプロセスの実施が改善される。本発明では、加熱調理の決定された終了に対する予め定めた時間的な間隔を有する時点から、加熱調理機器の１つまたは複数の調節変数が、前もって定められた値または時間的に連続する複数の値に調節される。例えば、入力された、加熱調理プロセスの終了時の所望な加熱調理温度と場合によっては所望な湿度に基づいて、知られている外皮固化表および褐色化表によって、外皮固化相と褐色化相の長さが決定される。そして、慣用の外皮固化工程と褐色化工程が、適当な表から求められた値に基づいて、最適な褐色化時間および外皮固化時間に相当する、加熱調理の予測された終了時点に対する時間的な間隔によって開始される。すなわち、例えば予め秤量および測定しないで、外側の最適な褐色化および外皮固化と同時に、肉片の内部の所望な加熱調理度（ウェルダン、ミディアム等）を達成することができる。特に、加熱調理物質の中心部温度が加熱調理状態変数であり、この加熱調理状態変数の時間的な変化に依存して、調節変数の１つの値が定められる。加熱調理プロセスを実施するために使用可能な他の加熱調理状態変数は例えば、加熱調理物質の褐色化または加熱調理物質の内部の湿度である。本発明では、加熱調理状態変数の微分商の１つの値または複数の値に依存するある時点で、加熱調理機器の運転方法が変更される。この変更は例えば湿度調節の開始または停止、マイクロ波運転から熱風運転への移行等である。本発明では更に、加熱調理物質の特性に関する少なくとも１つの加熱状態変数の値を検出するための少なくとも１つの測定値検出要素を備え、この加熱状態変数の値が加熱調理プロセスに基づいて変化し、更に、加熱調理プロセスの自動的な実施のための制御装置を備え、この制御装置が入力信号として、測定値検出要素の出力信号を受け取り、加熱調理プロセスが前述の方法のいずれか一つに従って行われるように、制御装置が構成されている、加熱調理室を有する加熱調理機器が提供される。本発明による加熱調理機器は、加熱調理物質およびまたは加熱調理プロセスに関するパラメータ値を入力および記憶するための装置を備え、制御装置が加熱調理プロセスを行うための入力変数としてこのパラメータ値の１つまたは複数を用いる。更に、加熱調理機器の調節変数の目標値に対する、加熱調理状態変数の時間による少なくとも１つの微分商の値の割り当てを記憶する記憶ユニットを備え、制御装置がこの調節変数の目標値を決定する際に記憶ユニットにアクセスする。その際、目標値が記憶ユニットに特に数値的なデータとして記憶され、アドレスデータを提示することによって取出し可能であり、この目標値が加熱調理状態変数の第１次の微分商のための値を含んでいる。それによって、この微分商の値の入力および場合によっては例えば加熱調理状態変数のそのときの値または加熱調理物質の種類に関する他のアドレスデータの入力に基づいて、記憶された関連する目標値へのアクセスが達成可能である。本発明による加熱調理機器は更に、調節変数に手動で影響を及ぼすように構成され、加熱調理機器が、加熱調理状態変数の関連する測定値およびまたは時間によるこの測定値の１つまたは複数の微分商と共に、制御装置または操作人によって設定された調節変数の値を記憶するための装置を備え、それによって制御装置がその前の加熱調理プロセスの記憶されたデータと、現在の加熱調理プロセスで１個または複数の測定値検出要素によって検出された測定値とに基づいて、その前のプロセスの調節変数の連続する値を再現可能である。この場合、特に記憶の際に、加熱調理機器の調節変数の目標値に対して加熱調理状態変数の微分商の値を割り当てることができる。本発明は、加熱調理プロセス中に変化する加熱調理物質の特性に関する測定変数の時間的な状態を関与させることによって、加熱調理プロセスの実施時に加熱調理物質の量と特に厚さを考慮することができるという驚くべき認識に基づいている。例えば、中心部温度の不変時間、すなわち加熱調理の開始後中心部の温度が変化しないかまたは少しだけしか変化しない間の時間は、肉片の厚さに直接的に関連する。同様に、所定の中心部温度の場合または加熱調理の開始後所定の時間までは、中心部温度の変化の速度は、肉片の厚さに依存する。従って、例えば中心部温度の変化速度に依存して加熱調理室内の温度の目標値を調節することにより、加熱調理物質の異なる厚さを考慮することができる。更に、加熱調理状態変数、例えば中心部温度の微分商を考慮することにより、加熱調理変数の最終値によって設定された加熱調理の終了までの時間、すなわち必要な加熱調理時間が、分単位の精度で演算可能である。従って、残りの加熱調理時間を正確にかつ個別的に演算することができる。これにより特に、一定の時間および加熱調理変数の一定値によってほぼ決まる調理相、例えば褐色化相または外皮固化相を、加熱調理の終了前の最適な時点で開始することができる。添付の図を参照した実施の形態の詳細な説明から、本発明の他の特徴と効果が明らかになる。図１は本発明による加熱調理機器を概略的に示す図、図２は本発明による方法の実施の形態のフローチャートである。図１は加熱調理室１を有する加熱調理機器を概略的に示している。この加熱料理室には加熱調理物質２が収容されている。加熱調理物質には、中心部温度プローブ３が挿入されている。この中心部温度プローブの信号は評価ユニット４に導かれる。加熱調理機器は好ましくは、加熱調理室内に均一な温度と均一な湿度を生じることができる、蒸気と高温空気の組み合わせ機器として作用する。この場合、本発明による方法は他の種類の加熱調理機器、例えば高温空気だけの機器、マイクロ波機器または異なる原理の組み合わせ機器にも適用可能である。中心部温度プローブは好ましくは、複数の検出点を有する温度プローブである。この場合、異なる検出値の平均をとることによって代表的な肉中心部温度を決定するかあるいは最低の中心部温度を選択することができる。時間による中心部温度の第１次の微分商と直接関連する変数を検出する他のセンサを付加的に設けることができる。このセンサは測定プローブ３に統合されているかあるいは他の測定プローブの形をしている。この変数に対応する信号は適当な校正の後で制御ユニットの評価ユニット４によって使用可能である。加熱調理機器は更に、使用者による入力パラメータの入力を可能にする表示兼操作要素を備えている。この場合、入力されたパラメータ、選択された加熱調理方法およびまたは加熱調理プロセスの現在の状態を、表示ユニットに図式的に表示することができる。更に、加熱調理機器の記憶ユニット内のデータを読み取ることができるデータインターフェースが設けられている。中心部温度の測定値は測定プローブ３を介して規則的な時間的間隔をおいて検出され、記憶される。評価ユニット４は検出した測定値から、次式による差の商 Δ₁によって、時間による中心部温度の第１の微分を近似的に求める。 Δ₁＝（Ｔ_n−Ｔ_n-1）／Δｔ（１）この場合、Ｔ_nは最後に検出した中心部温度の値であり、Ｔ_n-1は最後から２番目に検出した中心部温度の値であり、Δｔは２つの測定の間の時間的間隔である。そして、評価ユニットは最後の３つの測定値から、次式による差の商Δ₂によって、時間による中心部温度の第２次の微分を近似的に求める。 Δ₂＝（Ｔ_n＋Ｔ_n-2−２Ｔ_n-1）／Δｔ² （２）この場合、Ｔ_n-2は最後から２番目に検出した中心部温度の値である。評価ユニット４は更に、いちばん最後に検出した測定値と、最後の２つの測定値から演算された時間による第１次の微分商と、最後の３つの測定値から演算された時間による第２次の微分商とに基づいて、中心部温度の時間的な状態を推定し、そしてこのようにして求められた推定曲線に基づいて、入力装置を介して設定された中心部温度の最終値を達成する時点を求める。時間による第２次の微分商を取リ入れることにより、中心部温度の時間的な状態の非線形性を考慮することができ、従って線形の推定よりも正確な推定が達成可能である。推定は必ずしも、一次または二次の差の商の明確な演算および記憶の中間ステップを経て行う必要はない。すなわち、（近似の）第１次と第２次の微分商のための方程式（１）と（２）を、推定式で直接使用可能である。この推定式は検出した測定値の関数を求め、更に第１次と第２次の微分商の依存関係を暗黙のうちに含む。この代替的な方程式は、方程式（１）と（２）によるΔ₁，Δ₂の演算の中間ステップなしに、加熱調理の終了を推定するために直接使用可能である。評価ユニットによって求められた変数は制御装置に出力される。制御装置は記憶された表（テーブル）にアクセスする。この表には、いろいろな種類の調理物質、例えば豚肉、牛肉等について、調節変数の最適な値、ここでは加熱調理室内の温度と湿度が、いろいろな加熱調理相で中心部の温度と時間による中心部温度の第１次の微分商に依存して記憶されている。制御ユニットは更に、褐色化相と外皮固化相の長さが、入力装置を介して入力される加熱調理物質の種類と、加熱調理プロセスの終わりの加熱調理室内の温度と場合によっては湿度の目標値に依存して定められている記憶ユニットにアクセスする。すなわち、この記憶ユニットは、各々の加熱調理物質のために加熱調理室内の所定の最終温度と所定の最終湿度に外皮固化相または褐色化相の所定の長さを統合する一連の表に相当する。この表は、褐色化状態が２３０℃の温度までゆるやかに進行し、その後は、強く進行するように形成されている。強い進行は強力な褐色化および外皮固化を達成する働きをする。一実施の形態では、加熱調理プロセスの終了時の湿度は使用者の入力によって決定されないで、同様に作表され、加熱調理物質の種類と加熱調理室内の最終温度についての入力値に基づく方式によって適当な表から定められる。次に、本発明による加熱調理方法の例示的な経過を詳しく説明する。準備ステップ（図示していない）では、使用者は加熱調理物質の種類と所望な中心部温度を入力する。更に、加熱調理室の最終温度と加熱調理室の最終湿度を入力する。この最終温度と最終湿度は、褐色化相および外皮固化相のパラメータを決定するために必要である。続いて、ステップ１００において加熱調理プロセスが開始される。ステップ１１０では、入力値の妥当性の予備検査が行われる。すなわち、入力されたパラメータでプロセスが全体として実施できるかどうかチエックされる。実施できない場合には（ステップ１１１）、加熱調理が中止され（ステップ１１２）、加熱調理機器の表示装置によって使用者に警告信号およびまたは適当な情報が与えられる。設定値が妥当であると（ステップ１１３）、ステップ１２０では加熱調理物質の種類と選択された最終中心部温度に依存して、加熱調理室パラメータ、すなわち加熱調理室内の加熱調理温度と湿度の初期値が決定され、記憶される。この値は記憶された表から求められる。更に、加熱調理室内の最終温度と加熱調理室内の湿度の入力値に基づいて、褐色化時間と外皮固化時間が記憶された表によって決定される。その後、本来の加熱プロセスが確定した初期値によって開始される。ステップ１３０では、前もって定めた時間が経過した後で、肉片の中心部温度が加熱調理状態変数として測定される。ステップ１４０では、肉片の中心部温度の最後の３回の測定に基づいて、中心部温度の第１次と第２次の時間による微分が行われ、それによって残りの加熱調理時間が計算される。ステップ１５０では、残りの加熱調理時間が零であるかどうかがチェックされる。そうである場合には（ステップ１５１）、加熱調理プロセスが終了し、加熱調理プロセスの終了を使用者に知らせる信号を発生する（ステップ１５２）。残りの加熱調理時間が零でない場合には、加熱調理室内の湿度と温度の実際の値が、測定された中心部温度と中心部温度の計算された第１次の微分商について記憶されている表の値と比較され、残りの加熱調理時間が褐色化時間および外皮固化時間と比較される（ステップ１６０）。残りの加熱調理時間がステップ１２０で計算された記憶されている褐色化時間および外皮固化時間よりも短いと、褐色化プロセスおよび外皮固化プロセスに移行する。この褐色化プロセスおよび外皮固化プロセスでは、加熱調理室内の温度と湿度が検出された中心部温度と関係なく、いろいろな種類の肉の褐色化作用および外皮固化作用を記憶した表の値によって調節される。残りの加熱調理時間が計算された褐色化時間および外皮固化時間よりも長いと、制御装置は記憶された表から、測定された中心部温度と時間による中心部温度の第１次の微分商に対応する温度と湿度の値を決定する。両入力値、すなわち中心部温度と時間によるその第１次の微分商が、表にされた値に正確に一致しないと、公知の内挿法またはデータ解凍法による、作表された値の内挿が行われる。加熱調理室内の温度と湿度の実際の値が、記憶された表によって示される値と異なっているときには、加熱調理室内の加熱調理温度と湿度が加熱、水分供給、換気等を制御することにより、最適な値に調節される（ステップ１７０）。その後、プロセスはステップ１３０に戻る。このステップでは、肉の中心部温度の新しい値が検出される。その後、ステップ１５０で残りの加熱調理時間が零に等しくなるまで、ステップ１４０，１５０，１６０，１７０によって形成されたループが繰り返される。その際、２つの測定（ステップ１３０）の間の時間的な間隔は通常は一定である。加熱調理プロセスの所定の相、例えば開始相と最終相では、異なる時間間隔を用いることができる。それによって例えば、開始相では微分商を演算するためにできるだけ迅速に充分なデータが得られるかまたは推定の良好な精度が得られる。前述のように、残りの加熱調理時間を計算するために用いられる第２次の微分商を演算するために、少なくとも３つの測定点が必要である。従って、最初の３つのサイクルでステップ１４０，１５０，１６０，１７０が飛び越される。すなわち、装置は本来の制御を開始する前に、先ず最初に中心部温度の連続する３つの測定温度を決定する。この方法の変形例では、最初の３つのサイクルの間、加熱調理室内の温度と湿度の仮の適合を、中心部温度の既存の１つまたは２つの測定値に基づいて行うことができる。記憶ユニットに記憶された、中心部温度と時間による中心部温度の第１次の微分商に対する、加熱調理室内の温度と湿度の割り当てに関する表の値には、褐色化時間と外皮固化時間の演算のための表と同様に、加熱調理プロセスに関する経験的知識がまとめられている。この経験的知識では、加熱調理室内の温度と湿度の全部または一部がいろいろな相について使用者によって手動で調節されている。この表は、新しい表による割り当てが加熱調理機器のデータインターフェースを経て記憶ユニットに読み込まれるかまたは古い割り当てが消去されることにより、、補充および更新可能である。更に、操作ユニットを介して付加的な入力パラメータによって選択可能である同一のフレームパラメータにより、いろいろな変形加熱調理プロセスを記憶することができる。同様に、上記の表には、割り当てパラメータとして、中心部温度の代わりに、加熱調理プロセスの開始以降の時間を用いることができる。この割り当てパラメータは前述の方法のステップ１６０における比較の際に、目標値の決定に用いられる。しかし、このような加熱調理プログラムは必ずしも外部からインターフェースを経て設定する必要はなく、手動で全部または一部制御される加熱調理プロセスの場合でも加熱調理機器によって決定することができる。そのために、加熱調理機器の表示兼操作要素を介して、次のような記憶モードが選択される。すなわち、この記憶モードでは、加熱調理室内の温度および湿度と、肉片内の測定された中心部温度およびそれから演算された、時間による中心部温度の第１次の微分商が、全部または一部を手動で制御される加熱調理プロセスの間、例えば規則的な間隔をおいてあるいは異なる調理相の間の移行時に検出され、中心部温度と時間による中心部温度の第１次の微分商が加熱調理室の温度と湿度のためのアドレスパラメータとして使用できるように、一緒に記憶される。これに応じて、加熱調理機器がその都度中心部温度と中心部温度の第１次の微分商のための決定値を２つの記憶領域のアドレスに割り当てることにより、手動で行われるプロセスは後の時点で自動的に繰り返すことができる。この記憶領域には、手動で行われるプロセスの場合に中心部温度とその微分の適当な値のときに生じる、加熱調理室の湿度と温度が記憶されている。これにより、使用者は、設定された最適な加熱調理プロセスを採用することは別として、その好みに応じて加熱調理プロセスを変更および調整することができる。例示的な実施の形態の上述の記載において、簡単化するために、１つだけの加熱調理状態変数を加熱調理プロセスに影響を及ぼすために用いる場合について検討した。しかし、本発明では、いろいろな加熱調理状態変数およびその微分商を代替的にまたは同時に、加熱調理プロセスに影響を与えるために、特に加熱調理機器の調節変数の目標値を決定するために使用可能である。この目標値は前述のように、記憶された表に基づいて決定されるかまたは記憶されたモデル機能に基づいて演算可能である。上述の記載、請求の範囲および図に開示された本発明の特徴は、個別的にも任意の組み合わせにおいても、いろいろな実施の形態で本発明を実施するために重要である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１１年５月１１日（１９９９．５．１１）【補正内容】明細書加熱調理プロセスを個別に行う方法とそれに関連する加熱調理機器本発明は、加熱調理室と、加熱調理物質の特性に関する少なくとも１つの加熱調理状態変数の値を検出するための測定装置とを備えた加熱機器内で、加熱調理するための方法に関する。この加熱調理状態変数の値は加熱調理プロセスに基づいて変化し、加熱調理の終了時点は、加熱調理中のいろいろな時点で、その都度最後に検出された測定値と、加熱調理の終了時の加熱調理状態変数の設定された最終値を考慮に入れて推定される。本発明は更に、このような方法を実施する加熱調理機器に関する。中心部温度センサが肉片に挿入され、中心部温度が予め定めた値に達したときに加熱調理プロセスが終了する加熱調理機器が知られている。その際、中心部温度が加熱調理中に予め定めたその他の値に達したときに、調理のいろいろな相を開始することができる。しかし、この加熱調理機器は、加熱物質の種類、量および大きさに関する特別な条件の下でしか最適な加熱調理プロセスを行うことができない。中心部温度によって加熱調理プロセスを制御する場合には例えば、異なる厚さまたは大きさの肉片のための褐色化相および外皮固化相を最適に開始することができない。というのは、例えば外皮固化相を開始する中心部温度の値は、厚さの異なる肉片では異なるからである。同様に、褐色化相または外皮固化相を開始する時点は、肉片の厚さや大きさによって変化するので、加熱調理開始後一定の時点で褐色化相または外皮固化相を開始する、加熱調理プロセスの純粋な時間制御の場合には、肉の厚さが変化すると、この褐色化相または外皮固化相の開始が早すぎたり、遅すぎることになり、従って肉片の褐色化が弱すぎたり、強すぎることになる。褐色化相または外皮固化相を開始する時点は更に、加熱調理室内の加熱調理物質の量に左右される。他の公知の加熱調理機器では、使用者が調理すべき加熱調理物質の種類と量を入力することができ、それによって加熱調理機器が、必要な加熱調理時間と、加熱調理室内の温度または湿度あるいはマイクロ波出力のような加熱調理機器の制御変数または調整変数の時間的な変化を決定する。この加熱調理機器の場合には、例えば肉片の厚さまたは大きさのような、いろいろな調理相の開始の時点に関連する付加的な入力パラメータにより、個々の加熱調理物質の特別な特性に十分に合わせて、加熱調理プロセスを実施することができる。しかし、加熱調理機器の運転開始の前に使用者による付加的な測定およびまたは秤量を必要とし、その都度の条件に最適な加熱調理プロセスを提供するために、加熱調理機器の計算ユニットが記憶および処理しなければならないデータ量の大幅な増大につながる。英国特許出願公開第２２０３３２０号公報により、冒頭に述べた種類の方法が知られている。この方法の場合には、加熱調理物質の加熱調理が終わる時点を予想するために、中心部温度が測定され、そして目標値と比較される。ヨーロッパ特許出願公開第０７０１３８７号公報は、特に加熱調理の最終時点を決定するために、加熱調理物質を識別しないで、湿度測定を介して加熱調理物質の加熱調理状態を評価する加熱調理方法を開示している。米国特許第４，２８１，０２２号明細書には、薄い肉をマイクロ波で調理するための方法が記載されている。この方法の場合に、加熱調理状態を再び演算できるようにするために、中心部温度が加熱調理室内の湿度と温度によって決定される。本発明の課題は、加熱調理物質の量または大きさの変更を内在的に考慮する、加熱調理プロセスを行う方法を提供することである。更に、この方法に関連する加熱調理機器が提供される。その方法に関する課題は本発明に従い、請求項１記載の方法によって解決される。従属請求項２〜８には本発明による好ましい方法が記載されている。加熱調理状態変数の少なくとも１つの測定値に従って行われる加熱調理プロセスの過程は本発明に従い、加熱調理プロセス内の加熱調理変数、特に中心部温度の時間による微分商の少なくとも１つまたは複数の値に従って行われる。その際、プロセスを実施する際の処置は、加熱調理機器のソフトウェアと適切な入力パラメータによって実施可能な予め設定された判断基準によって最終的に決定される。加熱調理プロセスを実施するために更に、加熱調理中に、加熱調理に影響を与える加熱調理機器の調節変数の少なくとも１つの値が、加熱調理中の加熱調理状態変数の時間による微分商に従って決定される。このような調節変数は特に、加熱調理室内の温度または湿度のような制御変数または調整変数である。その際、加熱プロセス中の異なる時点で求められる少なくとも１つの加熱調理状態変数の値に基づいて加熱調理の終了の時点と、加熱調理の終了時の加熱調理状態変数の設定された最終値を求めることは、本発明にとって重要である。その際、上記の最終値によって決定された最終状態に達するまでの時間が推定される。この時間は今までの加熱調理過程に基づいて予測可能である。それによって、加熱調理プロセスの実施の際の処置は、加熱調理の開始に関連する慣用の時間的な制御と異なり、加熱調理の終了に時間的に関連する。特に、調理が終了した加熱調理物質のすべての所望な特性、例えば褐色化、肉片の中心部の加熱調理状態等が同時に達成される“精密着陸”が達成されるように、個々の調理相が加熱調理の終了に合わせられる。加熱調理プロセス中の所定の処置の時点と範囲、例えば他の運転モードへの切換えあるいは所定の値への制御変数の調節は、本発明に従い、加熱調理状態変数のそのときの実際の測定値に左右されるのではなく、特に時間による１つまたは複数の微分商の値の提示によって数学的に特徴づけることができる、この加熱調理状態変数の先行する時間的な状態に左右される。この好ましい実施形では、時間による加熱調理状態変数の第１次の微分商が加熱調理プロセスの実施に用いられ、他の実施形では時間によるこの変数の第１次と第２次の微分商が加熱調理プロセスの実施に用いられる。この微分商は例えば、いろいろな時点で検出される測定値に基づいて演算によって求めることができる。その際、処理プロセスの結果が加熱調理状態変数の微分商の実際の値に機能的に依存している場合には、この微分商の１つの明確な演算は必ずしも必要ではない。ここで、“微分商”の概念は、狭い数学的な意味に理解すべきではなく、例えば関連する差の商による微分商の近似値を含むべきである。本発明では特に、加熱調理中に、加熱調理機器の調節変数の１つの値または時間的に連続する複数の値が、加熱調理状態変数の最後に検出された値と、時間によるその第１次の微分商の値に従って決定される。加熱調理状態変数のそのときの値の代わりに、加熱調理の開始からの時間を、上記の微分商のほかに調節変数の値の決定するための第２の変数として用いることができる。すなわち、調節変数は、場合によっては検出された測定値に基づいて新たに決定するまで、一定の値に固定することができるかあるいは複数の制御プログラムの１つをスタートさせることができる。この制御プログラムは予め定めた時間、場合によっては加熱調理プロセスの終了まで、予め定めた時間的な経過に応じて調節変数の値を調整あるいは制御する。この場合、調節された値または選択されたプログラムは加熱調理状態変数のその都度の測定値およびまたは加熱調理の開始からの時間と、上記の第１次の微分商に依存する。その際、調節変数の１つの値または複数の値を、加熱調理状態変数の時間による第１次の微分商がほぼ零に等しい時間、例えば加熱調理プロセスの開始までの中心部温度の不変時間に依存して決定することができる。加熱調理室内の温度およびまたは湿度が加熱調理機器の調節変数でもよい。この調節変数の値は加熱調理状態変数の時間による微分商に依存して決定される。本発明による方法の好ましい変形例では、加熱調理の終了時点が、最後に検出された加熱調理状態変数の値と、この値の時間による第１次と第２次の微分商の関連する値と、加熱調理の終了時の加熱調理状態変数の設定された最終値とに基づいて演算される。そのために、通常の数学的外挿法が用いられる。これにより、分単位での精度が達成可能である。他の実施形では、加熱調理の終了時点が、いろいろな時点で、その都度最後に検出した測定値を考慮に入れて決定される。この場合、それ以降の方法のために、加熱調理終了のためのその都度最後に演算された値を使用することができる。それによって、加熱調理の終了のための予測が更新され、予測の精度ひいてはプロセスの実施が改善される。本発明では、加熱調理の決定された終了に対する予め定めた時間的な間隔を有する時点から、加熱調理機器の１つまたは複数の調節変数が、前もって定められた値または時間的に連続する複数の値に調節される。例えば、入力された、加熱調理プロセスの終了時の所望な加熱調理温度と場合によっては所望な湿度に基づいて、知られている外皮固化表および褐色化表によって、外皮固化相と褐色化相の長さが決定される。そして、慣用の外皮固化工程と褐色化工程が、適当な表から求められた値に基づいて、最適な褐色化時間および外皮固化時間に相当する、加熱調理の予測された終了時点に対する時間的な間隔によって開始される。すなわち、例えば予め秤量および測定しないで、外側の最適な褐色化および外皮固化と同時に、肉片の内部の所望な加熱調理度（ウェルダン、ミディアム等）を達成することができる。特に、加熱調理物質の中心部温度が加熱調理状態変数であり、この加熱調理状態変数の時間的な変化に依存して、調節変数の１つの値が定められる。加熱調理プロセスを実施するために使用可能な他の加熱調理状態変数は例えば、加熱調理物質の褐色化または加熱調理物質の内部の湿度である。本発明では、加熱調理状態変数の微分商の１つの値または複数の値に依存するある時点で、加熱調理機器の運転方法が変更される。この変更は例えば湿度調節の開始または停止、マイクロ波運転から熱風運転への移行等である。本発明では更に、請求項９〜１５のいずれか一つに記載の加熱調理機器が提供される。それによって、目標値が記憶ユニットに特に数値的なデータとして記憶され、アドレスデータを提示することによって取出し可能であり、この目標値が加熱調理状態変数の第１次の微分商のための値を含んでいる。それによって、この微分商の値の入力および場合によっては例えば加熱調理状態変数のそのときの値または加熱調理物質の種類に関する他のアドレスデータの入力に基づいて、記憶された関連する目標値へのアクセスが達成可能である。本発明による加熱調理機器は更に、調節変数に手動で影響を及ぼすように構成され、加熱調理機器が、加熱調理状態変数の関連する測定値およびまたは時間によるこの測定値の１つまたは複数の微分商と共に、制御装置または操作人によって設定された調節変数の値を記憶するための装置を備え、それによって制御装置がその前の加熱調理プロセスの記憶されたデータと、現在の加熱調理プロセスで１個または複数の測定値検出要素によって検出された測定値とに基づいて、その前のプロセスの調節変数の連続する値を再現可能である。この場合、特に記憶の際に、加熱調理機器の調節変数の目標値に対して加熱調理状態変数の微分商の値を割り当てることができる。本発明は、加熱調理プロセス中に変化する加熱調理物質の特性に関する測定変数の時間的な状態を関与させることによって、加熱調理プロセスの実施時に加熱調理物質の量と特に厚さを考慮することができるという認識に基づいている。例えば、中心部温度の不変時間、すなわち加熱調理の開始後中心部の温度が変化しないかまたは少しだけしか変化しない間の時間は、肉片の厚さに直接的に関連する。同様に、所定の中心部温度の場合または加熱調理の開始後所定の時間までは、中心部温度の変化の速度は、肉片の厚さに依存する。従って、例えば中心部温度の変化速度に依存して加熱調理室内の温度の目標値を調節することにより、加熱調理物質の異なる厚さを考慮することができる。更に、加熱調理状態変数、例えば中心部温度の微分商を考慮することにより、加熱調理変数の最終値によって設定された加熱調理の終了までの時間、すなわち必要な加熱調理時間が、分単位の精度で演算可能である。従って、残りの加熱調理時間を正確にかつ個別的に演算することができる。これにより特に、一定の時間および加熱調理変数の一定値によってほぼ決まる調理相、例えば褐色化相または外皮固化相を、加熱調理の終了前の最適な時点で開始することができる。添付の図を参照した実施の形態の詳細な説明から、本発明の他の特徴と効果が明らかになる。図１は本発明による加熱調理機器を概略的に示す図、図２は本発明による方法の実施の形態のフローチャートである。図１は加熱調理室１を有する加熱調理機器を概略的に示している。この加熱料理室には加熱調理物質２が収容されている。加熱調理物質には、中心部温度プローブ３が挿入されている。この中心部温度プローブの信号は評価ユニット４に導かれる。加熱調理機器は好ましくは、加熱調理室内に均一な温度と均一な湿度を生じることができる、蒸気と高温空気の組み合わせ機器として作用する。この場合、本請求の範囲１．加熱調理室（１）と、加熱調理物質（２）の特性に関する少なくとも１つの加熱調理状態変数の値を検出するための測定装置（３）とを備えた加熱機器内で、加熱調理するための方法であって、この加熱調理状態変数の値が加熱調理プロセスに基づいて変化し、加熱調理の終了時点が、加熱調理中のいろいろな時点で、その都度最後に検出された測定値と、加熱調理の終了時の加熱調理状態変数の設定された最終値を考慮に入れて推定される方法において、加熱調理プロセスの過程が加熱調理状態変数の少なくとも１つの測定値に依存し、かつ加熱調理プロセス中の少なくとも１つの加熱調理状態変数の時間による微分商の１つまたは複数の値に従って行われ、加熱調理中に、加熱調理プロセスに影響を及ぼす加熱調理機器の調節変数の少なくとも１つの値が、加熱調理中の加熱調理状態変数の時間による微分商に従って決定されることを特徴とする方法。２．加熱調理中に、加熱調理機器の調節変数の１つの値または時間的に連続する複数の値が、加熱調理状態変数の最後に検出された値と、時間によるその第１の微分商の値に従って決定されることを特徴とする請求項１記載の方法。３．加熱調理状態変数の時間による第１次の微分商がほぼ零である時間に依存して、調節変数の１つまたは複数の値が決定されることを特徴とする請求項１または２記載の方法。４．熱調理室内の温度およびまたは湿度が加熱調理機器の調節変数であり、加熱状態変数の時間による微分商に依存する値が調節変数の値と決定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。５．加熱調理の終了時点が、最後に求められた加熱調理状態変数の値、それに属する時間による第１次および第２次微分商の値及び、加熱調理の終了時の加熱調理状態変数の設定された最終値とに基づいて算出されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。６．加熱調理の決定された終了に対して予め定めた時間的な間隔を有する時点から、加熱調理機器の１つまたは複数の調節変数が、前もって定められた値にまたは前もって定められた時間的に連続する複数の値に応じて調節されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。７．加熱調理物質の中心部温度が加熱調理状態変数であり、この中心部温度の時間的な変化に依存して、加熱調理機器の調節変数の１つの値が定められることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。８．加熱状態変数の微分商の１つの値または複数の値に依存する時点で、加熱調理機器の運転方法が変更されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。９．加熱調理物質（２）の特性に関係し、加熱調理プロセスに基づいて変化する少なくとも１つの加熱状態変数の値を検出するための少なくとも１つの測定値検出要素（３）を備え、更に、加熱調理プロセスの自動的な運転のための記憶ユニットと制御装置を備え、この制御装置が入力信号として、測定値検出要素（３）の出力信号を受け取り、調節変数の目標値を決定する際に記憶ユニットにアクセスする、加熱調理室（１）を有する加熱調理機器において、加熱調理プロセスが請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法に従って行われるように、制御装置が調整されていることを特徴とする加熱調理機器。 10．加熱調理物質およびまたは加熱調理プロセスに関するパラメータ値を入力および記憶するための装置を備え、制御装置が加熱調理プロセスを行うための入力変数としてこのパラメータ値の１つまたは複数を用いることを特徴とする請求項９記載の加熱調理機器。 11．加熱調理プロセスの終わりに達成すべき最終中心部温度およびまたは加熱プロセスの終わりの加熱調理室内の温度が入力可能であることを特徴とする請求項１０記載の加熱調理機器。 12．加熱調理プロセスの終了時の加熱調理室内の湿度の値が入力可能であることを特徴とする請求項１０または１１記載の加熱調理機器。 13．加熱調理機器の調節変数の目標値に対する、加熱調理状態変数の時間による少なくとも１つの微分商の値の関係を記憶する記憶ユニットを備えていることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一つに記載の加熱調理機器。 14．目標値が記憶ユニットに記憶され、アドレスデータの指図によって取出し可能であり、この目標値が加熱調理状態変数の第１次の微分商のための値を含んでいることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一つに記載の加熱調理機器。 15．加熱調理機器が調節変数に手動で影響を及ぼすように整備され、加熱調理機器が、加熱調理状態変数の関連する測定値、およびまたは時間によるこの測定値の１つまたは複数の微分商と共に、制御装置または操作人によって設定された調節変数の値を記憶するための装置を備え、それによって制御装置がその前の加熱調理プロセスの記憶されたデータと、現在の加熱調理プロセスで１個または複数の測定値検出によって検出された測定値とに基づいて、その以前のプロセスの調節変数の連続する値を再現可能であることを特徴とする請求項９〜１４のいずれか一つに記載の加熱調理機器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者シュヴァインフェスト−ファイレ、トーマスドイツ連邦共和国デー―82178 プフハイムフライラントシュトラーセ 39

Claims

【特許請求の範囲】１．加熱調理室と、加熱調理物質の特性に関する加熱調理状態変数の値を検出するための測定装置とを備えた加熱機器内で、加熱調理するための方法であって、この加熱調理状態変数の値が加熱調理プロセスに基づいて変化し、加熱調理プロセスが加熱調理状態変数の少なくとも１つの測定値に従って行われる、方法において、加熱調理プロセスが加熱調理プロセス中の加熱調理状態変数の時間による微分商の１つまたは複数の値に従って行われることを特徴とする方法。２．加熱調理中に、加熱調理プロセスに影響を及ぼす加熱調理機器の調節変数の少なくとも１つの値が、加熱調理中の加熱調理状態変数の時間による微分商に従って決定されることを特徴とする請求項１記載の方法。３．加熱調理中に、加熱調理機器の調節変数の１つの値または時間的に連続する複数の値が、加熱調理状態変数の最後に検出された値と、時間によるその第１次の微分商の値に従って決定されることを特徴とする請求項２記載の方法。４．加熱調理状態変数の時間による第１次の微分商がほぼ零である時間に依存して、調節変数の１つの値または複数の値が決定されることを特徴とする請求項２または３記載の方法。５．熱調理室内の温度およびまたは湿度が加熱調理機器の調節変数であり、加熱状態変数の時間による微分商に依存してこの調節変数の値が決定されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一つに記載の方法。６．加熱調理の終了時点が、加熱調理プロセス中にいろいろな時点で求められた少なくとも１つの加熱調理状態変数の値と、加熱調理の終了時の加熱調理状態変数の設定された最終値とに基づいて定められることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。７．加熱調理の終了時点が、最後に検出された加熱調理状態変数の値と、この値の時間による第１次と第２次の微分商の値と、加熱調理の終了時の加熱調理状態変数の設定された最終値とに基づいて演算されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。８．加熱調理の終了時点が、いろいろな時点で、その都度最後に検出した測定値を考慮に入れて決定されることを特徴とする請求項６または７記載の方法。９．加熱調理の決定された終了に対して予め定めた時間的な間隔を有する時点から、加熱調理機器の１つまたは複数の調節変数が、前もって定められた値または時間的に連続する複数の値に調節されることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の方法。 10．加熱調理物質の中心部温度が加熱調理状態変数であり、この加熱調理状態変数の時間的な変化に依存して、調節変数の１つの値が定められることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法。 11．加熱状態変数の微分の１つの値または複数の値に依存するある時点で、加熱調理機器の運転方法が変更されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の方法。 12．加熱調理物質の特性に関する少なくとも１つの加熱状態変数の値を検出するための少なくとも１つの測定値検出要素を備え、この加熱状態変数の値が加熱調理プロセスに基づいて変化し、更に、加熱調理プロセスの自動的なガイドのための制御装置を備え、この制御装置が入力信号として、測定値検出要素の出力信号を受け取る、加熱調理室を有する加熱調理機器において、加熱調理プロセスが請求項１〜１１のいずれか一つに記載の方法に従って行われるように、制御装置が調整されていることを特徴とする加熱調理機器。 13．加熱調理物質およびまたは加熱調理プロセスに関するパラメータ値を入力および記憶するための装置を備え、制御装置が加熱調理プロセスを行うための入力変数としてこのパラメータ値の１つまたは複数を用いることを特徴とする請求項１２記載の加熱調理機器。 14．加熱調理プロセスの終わりに達成すべき最終中心部温度およびまたは加熱プロセスの終わりの加熱調理室内の温度が入力可能であることを特徴とする請求項１３記載の加熱調理機器。 15．加熱調理プロセスの終了時の加熱調理室内の湿度の値が入力可能であることを特徴とする請求項１３または１４記載の加熱調理機器。 16．加熱調理機器の調節変数の目標値に対する、加熱調理状態変数の時間による少なくとも１つの微分商の値の割り当てを記憶する記憶ユニットを備え、制御装置がこの調節変数の目標値を決定する際に記憶ユニットにアクセスすることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか一つに記載の加熱調理機器。 17．目標値が記憶ユニットに記憶され、アドレスデータを提示することによって取出し可能であり、この目標値が加熱調理状態変数の第１次の微分商のための値を含んでいることを特徴とする請求項１６記載の加熱調理機器。 18．加熱調理機器が調節変数に手動で影響を及ぼすように調整され、加熱調理機器が、加熱調理状態変数の関連する測定値およびまたは時間によるこの測定値の１つまたは複数の微分商と共に、制御装置または操作人によって設定された調節変数の値を記憶するための装置を備え、それによって制御装置がその前の加熱調理プロセスの記憶されたデータと、現在の加熱調理プロセスで１個または複数の測定値検出要素によって検出された測定値とに基づいて、その前のプロセスの調節変数の連続する値を再現可能であることを特徴とする請求項１６または１７記載の加熱調理機器。