JPH03504891A - オーブン及びこのオーブンによる調理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 可視光線および赤外線の調理装置 関連出願の参照 この出願は１９８９年５月１９日に出願された米国特許出願第１９５．９６７号 の一部継続出願である。

発明の分野 この発明は調理装置の分野に関する。特にこの発明は、従来のオーブンによるよ りも非常に速い焼き方および調理に関するとともに、多くの食品素材の品質につ いて感覚を改善する。

発明の背景 食品を調理しかつ焼くオーブンは数千年の間周知でありかつ使用されている。基 本的には、オーブンの形式は４種類に分類することができる。最も簡単にして、 おそらくは最も古い調理は、人がある種の野菜または穀物を火に近い熱い岩石上 に置いて本質的に熱伝導方法で調理した時に由来した。幾分の改良によって、加 熱要素を包囲する包囲体が空気を封じ込め、もって対流による熱伝達によって調 理を行った。これは近代のガス式または電気式オーブンの原型であった。最近の １００年の間は、赤外線放射源からの放射エネルギが食品を直接に加熱しかつ調 理するために使用された。ここ２．３０年の間に、マイクロ波放射線が極めて短 い時間で多くの形式の食品を調理するのに有用であることが知られた。

調理と焼くこととは微妙な差異がある。調理は食品の加熱を必要とするだけであ る。パン、ケーキ、クラスト、ペストリのような製品を練り粉から焼くことは製 品全体を加熱するだけでなく、練り粉から水分を予定の方法で駆除して適正な粘 度を達成するとともに最終的に外側をきつね色に焦がす化学反応を必要とする。

パン焼き時の処決に従うことが非常に重要である。従来のオーブンで温度を増大 させることによってパン焼き時間を減少させると製品が損傷を受けたり破壊する 。

一般的に、１マイクロメートルよりも遥かに短い波長の放射線は、一つにはこの 短い波長と食品の分子との相互作用が通常の熱伝達の点で弱いため、一つはかか る放射線の透過性が劣るために、調理またはパン焼きの点で大きな力を持たない ものと信じられている。特に、可視光線すなわ０．４乃至Ｏ１７マイクロメード ルの範囲の波長を持つ放射線は調理に全く有用でないものと思われる。しかしな がら、もし非常に強い可視光線源を赤外線と共に使用するならば、新規な非常に 効果的な調理が得られる。透過性の強い赤外線と強力可視光線とを組合せること によって食品内部に温度勾配が得られる。赤外線と可視光線との吸収差によって 生ずる前記強い勾配のために、食品の表面温度は内部よりも熱く、調理の生成物 、すなわち水蒸気およびＣＯ□のようなガスは表面および食品から迅速に放逐さ れる。この方法により食品の調理は非常に迅速になされる。

強力可視光線および赤外線を食品調理に使用することによって多くの顕著な利点 が得られる。先ず第一に、調理が非常に迅速である。例えばピザの外皮のような パン焼き製品は、赤外線エネルギのみを使用し従来の対流および伝導の方法に頼 るオーブンよりも５倍乃至１０倍も速く焼くことができる。第二に、例えば外皮 は十分に調理されて外部がばりばりとし、内部が湿りかつねばつく。

野菜は速く調理されるので自身が有する水蒸気で実質上蓋されて高温に保持され るが、栄養価は極めて僅かしか損なわない。

一般的に、これは新規な調理法である。調理およびパン焼き用に広い範囲の波長 を使用する潜在的可能性はまさに調査が開始されようとしており、全く新規な範 囲の調理技術が本発明に起因する。

発明の概要 食品の高速かつ高性能の調理用オーブンを開示する。

このオーブンは強力可視光線および赤外線を食品に衝突させることにより、赤外 線のみを使用するよりも高速で食品調理する装置を含有する。この調理法は伝導 によって助けられる。通常は、この放射線衝突装置は１個または複数個の石英ハ ロゲンタングステンランプまたは同等のもの、例えば、石英アークランプである 。この種の代表的な石英ハロゲンランプは電気エネルギを、約１マイクロメート ルにピーク強さを有する０、４乃至４．５マイクロメートルの範囲の波長を持つ 黒体放射に変換させる。各ランプは約１．５キロワツトの放射エネルギを与え、 可視光線スペクトルに有効エネルギ部分を有する。

代表的な構成は１個乃至１０個ものランプを同時に作用させることができ、大き なオーブンはさらに多くのランプを使用することもできよう。

必要に応じて調理に１個または複数個の放射線源ランプを使用することができる 。これらの放射線源は通常は食品の上下および下方に配設される。幾つかの使用 例においては放射線源を食品の周りに置くことが必要となろう。食品を入れる室 の壁はこの放射線を多く反射させるように処理されることが好ましい。放射線源 からの可視光線および赤外線の波が食品に直接に衝突するとともにオーブンの内 面において反射されて多数回および多くの角度から食品に衝突する。この反射作 用によっていっそう均一な調理が得られ、周囲の反射面には極めて僅かの放射線 が吸収されるだけなので、殆どすべての放射線エネルギが食品上および食品内部 において熱に交換される。従って、これはエネルギを調理食品に伝達するのに非 常に効果的な方法であって、操作は非常に経済的である。

若干の調理法に対しては、食品は、放射線エネルギを吸収するとともに熱伝導性 の支持皿上に配置されてもよい。かかる皿はランプの底部分によって選択的に加 熱されてその温度を、もし所望ならば、伝導加熱によって調理を助ける温度にま で増大させる。前記皿は食品の底部から内部水蒸気およびガスを容易に除去する ように孔を備えることができる。

ランプからの放射線の強度は調節可能である。各ランプは個々に調節することが でき、またはランプは全体的に操作されて所望の調理を行うことができる。調理 は固有の速度でなされるので前記調節は迅速に実施できることが必要である。あ る食品に対しては、前記強度を調理サイクルの間に変化させることが必要である 。かかる強度調節の速さおよび変更はコンピュータまたはマイクロプロセッサの 回路のような自動装置で行われることが奸策１図は本発明の好ましい実施例の前 方断面図である。

第２図は本発明の好ましい実施例の側方断面図である。

好ましい実施例の詳細な説明 第１図は本発明の好ましい実施例の前方断面図である。

第１図におけるオーブンは外周壁１０を有する。この外周壁はこれに組合わされ た内壁１２を有する。通常、外周壁１０と内壁１２との間に絶縁層が形成される 。調理サイクルの固有速度のために、絶縁層１４は空気層であってもよい。

調理用エネルギが下方の放射加熱ランプ１６および上方の放射加熱ランプ１８と によって供給される。これらのランプは通常、市販の石英を主体とするタングス テン・ハロゲンランプまたは石英アークランプ、例えば１．５キロワツト、２０ ８ボルトの石英ハロゲンランプの何れかである。好ましい実施例によるオーブン はかかるランプを使用して、重要な０．４乃至０．７マイクロメードルの範囲の スペクトルの可視光線部分における平均１０パーセントのエネルギで調理する。

石英クセノン・クリプトンアークランプが、９５パーセントの放射線が１マイク ロメータ以下である別の光源として使用され、かかるランプの短波長で良好な調 理成績が得られている。

内壁１２の内面は高度に研磨されて吸収力が極めて小さく放射ランプから広範囲 の波長スペクトルを多量に反射すると考えられる面であることが好ましい。２個 の放射線透明板２０．２４が調理室を放射線源と分離するように使用される。こ れらの板は可視光線および赤外線を透過させる石英またはガラスのような材料で 形成することができる。下方の透明板２４はブラケット２６ａ。

２６ｂによって支持されるとともに上方ランプ１８の下方に配設される。

ブラケット２８ａ、２８ｂは皿３０を支持する。皿３０は下方の透明板２０の上 方かつ上方ガラス板２４の下方に配置される。食品３２は調理のために皿３０上 に配置される。回路プロットとして示される調節回路３４はランプ１６．１８の 作用を制御する。

ランプ１６．１８は非常に強い可視光線および赤外線を発生させる。従来の放射 エネルギ熱源の使用は電磁スペクトルの赤外線部分の放射線を使用して調理する ことを教示する。例えば、マリツクの米国特許第４．４８１．４０５号およびバ セットの米国特許第４．４８６．６３９号を参照されたい。バークハートは、米 国特許第４．５１６．４８６号において、食品、特に肉の表面をもっばら焦がす 目的の放射エネルギ調理器を開示している。

強力な可視光線および赤外線を使用することによって極めて迅速な高品質の調理 およびパン焼き方法が得られる。ランプ１６．１８からの放射エネルギが電球か らあらゆる方向へ発散する。このエネルギの一部は直接に食品３２に照射される 。残りのエネルギは好ましくは金属の内壁１２の研磨面から反射されて食品３２ に衝突していっそう効果的な調理をさせる。

皿３０は透明板２０．２４と同様な材料で形成されて食品３２の調理もできるも のでもよい。しかしながら、ある事情においては食品３２の底部をかりかりに焼 くことが望まれる。特別な例として、ピザを調製する場合に、外皮はねっとりし た生パンのようなものよりもむしろ軽くかつかりかりすることが望ましい。かか る適用例においては、調理皿３０は黒色の陽極処理アルミニウムのような放射線 吸収性の熱伝導材料から形成される。このようにして、下方のランプ１６は皿３ ０を急速に高温に加熱してピザの底部をかりかりにしよう。また、皿３０に孔を 形成して蒸気を調理中のピザの練り粉から排出させることが望ましい。皿３０は 支持ブラケット２８ａ。

２８ｂに極めて限られた領域で触れることによって皿３０の受ける熱が伝導で失 われないようにする。

ランプ１６．１８を調節回路３４によって個別に制御することができる。第１図 に回路ブロックとして示された調節回路３４はマイクロプロセッサまたはマイク ロコントローラおよび個別的な調理法を記憶する関連メモリを備えて食品の適正 な加熱を制御する。

例えば、ピザを調製する場合に、上方のランプ１８を一時的に低い電力レベルに することが望まれる。かくして、新鮮な野菜を有するピザに対しては過剰調理の ために野菜をやわらかにするのを防止しよう。下方のランプ１６は高い電力レベ ルで作用させてピザの外皮の口当りを軽くかつかりかりさせる。

例えば、チーズピザを調製するためには、上方のランプ４０秒間４．８キロワツ トで作用させ、下方のランプをピザの底部温度が５００°Ｆに到達するとともに その間の電力を減少させてこの温度を保持するまで６．０キロワツトで作用させ る。ブロッコリ、マシュルーム、オニオンを有する野菜のピザに対しては、上方 のランプを４５秒間４．０キロワツトで作用させる。下方のランプは上述したよ うに作用する。野菜中に自然に存在する水分を充分高い温度に上げるために長時 間が必要である。

第２図は本発明の好ましい実施例の側方断面図である。この好ましい実施例にお いては、５個の下方ランプ１６ａ乃至１６ｅと５個の上方ランプ１８ａ乃至１８ ｅとがある。食品に関して各ランプの側方間隔を適当に選定することによって、 全面に亘って均等な調理が達成できる。ドア４０も図示される。

実験の結果は、上方に１個のランプと下方に１個のランプにより調理すること、 すなわち最大３キロワツトの放射エネルギをピザに衝突させることによっては本 発明によって可能な速度の劇的な改良を達成することはない。

好ましい実施例のオーブンは上方に５個のランプと下方に５個のランプとを備え る。この数によって最大１５キロワツトの調理エネルギが与えられる。

約５キロワツト乃至１５キロワツトの範囲でピザを調理する際に、時間と調理能 力との間にほぼ反対の直線関係が生じる。換言すれば、ピザに送られる量は２倍 であるからピザを調理する時間は半分に減少する。この結果は、オーブン温度を 増大させて得られた焼き物の内部が生焼けとなる従来のオーブンによるパン焼き を考えると全く予期しないことである。

マイクロ波オーブンは高品質の新たに作られたピザを調理するのに使用できない 。マイクロ波オーブン用の市販の冷凍ピザは前もって調理された後に冷凍される 。このピザはマイクロ波オーブン内で適正利用温度に単に加熱されるだけで、通 常粘度のねっとりしたものが得られる。高品質ピザは市販銘柄の伝導・対流オー ブン内で焼くことができる。この際、ピザは前記オーブンの熱い床上に直接に配 置されて外皮の底部を適当に（れんがオージン中で９００°Ｆまで）かりかりに 焼く。不幸なことに、オーブンは種々の「熱い」小部分を有し、ピザの過多また は過少の調理を回避するために作業員の絶え間ない注意が必要であり、すなわち 粘度が重要な問題である。このオーブンはピザを５乃至２０分で調理する。コン ベヤ設備を有する赤外線および熱風の対流オーブンはピザを５乃至２０分で調理 できるけれども、ピザの底部を適当にかりかりに焼く点で大きな困難がある。本 発明においてはピザを３５乃至４５秒で調理することができる。この速度は、ピ ザが真のファーストフードとして適格があるようにするために、市販のピザマー ケットでは非常に重要である。

本発明のエネルギ能率はかかるピザの調理用エネルギ経費が約０．０１ドルとい うことで説明される。オーブンによって発生される多部分の放射線エネルギはピ ザの調理用に使用され、調理完了後はこのエネルギは消滅する。対照的に、従来 の市販のピザオーブンは所望の調理温度にあらかじめ加熱する必要がある。通常 、ピザ料理店のオーブンは、ピザを調理するまたはしないに拘わらず歯口中作動 状態にあるのでエネルギの消費が甚大である。

本発明のオーブンはピザの調理に限定されない。いくつかの食品が従来の技法に よるよりも不変のかつ信頼性のある成績で調理される。例えば、ブロッコリのよ うな野菜を良好な口当りを保つように調理することは従来技術の使用によっては 困難である。一般に、かかる食品は適当に歯ごたえのあることが好ましい。本発 明は短い調理時間、すなわちブロッコリに対しては約２０秒、で食品を急速に所 定温度にするので、野菜はばりばりした堅い口当りを保持する。

本発明のオーブンは別の調理源と協働して使用することもできる。例えば、本発 明のオーブンはマイクロ波放射線源を備えることができる。かかるオーブンはロ ーストビーフのような厚味の食品を調理するのに理想的であろう。このマイクロ 波放射線は肉の内部を調理するのに使用され、本発明の赤外線および可視光線は 外部を調理しよう。さらに、本発明によるオーブンは対流オーブンまたは対流オ ーブンおよびマイクロ波オーブンの調理源と共に使用することができよう。

本発明を好ましい実施例について説明した。しかしながら、当業者には、パラメ ータを変更するとともに本発明の趣旨および範囲内での実施が可能であること明 白であろう。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　第１の温度を有する食品を調理するためのオーブンにして、 ０．４乃至０．７マイクロメートルの範囲の波長を有する電磁スペクトル中のか なりの部分の放射エネルギを発生させる装置と、 前記エネルギを前記食品に指向させて直接に衝突させ、もって該食品を前記第１ の温度よりも高い第２の特定の温度にさせるとともに、外壁と前記放射エネルギ を反射させる内壁とを有する前記エネルギ発生装置包囲体を含むエネルギ指向装 置 とを含有するオーブン。 ２　前記エネルギ発生装置が前記食品の周りに空間的に配設された複数個のエネ ルギ源を含有する請求の範囲１に記載のオーブン。 ３　前記食品が上面と下面とを有し、前記複数個のエネルギ源が前記上面の上方 に配設された第１群のエネルギ源と前記下面の下方に配設された第２群のエネル ギ源とから成る請求の範囲２に記載のオーブン。 ４　前記放射エネルギ発生装置が石英を主体とするタングステンハロゲンランプ から成る請求の範囲１に記載のオーブン。 ５　前記包囲体が絶縁された請求の範囲４に記載のオープン。 ６　さらに、前記第１群のエネルギ源と前記食品との間に配設された第１のガラ ス板と、前記第２群のエネルギ源と前記食品との間に配置された第２のガラス板 とを含有し、該第１の板と第２の板とが前記放射エネルギに対して透明である請 求の範囲５に記載のオーブン。 ７　さらに、前記食品を保持するとともに前記放射エネルギに対して透明な皿を 含有する請求の範囲４に記載のオープン。 ８　さらに、前記複数個のエネルギ源の各々を時間および強度について別個に調 節する装置を含有する請求の範囲５に記載のオープン。 ９　さらに、マイクロ波放射エネルギを含有する請求の範囲５に記載のオーブン 。 １０　さらに、対流オーブン調理装置を含有する請求の範囲５に記載のオーブン 。 １１　さらに、マイクロ波放射エネルギ源を含有する請求の範囲１０に記載のオ ープン。 １２　前記放射エネルギ発生装置が石英アークランプから成る請求の範囲１に記 載のオープン。 １３　食品を調理しかつ焼くためのオープンにして、ａ反射する内壁を有する調 理室と、 ｂ０．４乃至０．７マイクロメートル程度の波長を有する電磁スペクトル中のか なりの部分の放射エネルギを発生させるとともに、前記調理室の内部にかつ前記 食品の周りに空間的に配設され、もって前記放射エネルギを前記食品に直接に衝 突させるための複数個の放射エネルギ発生装置と、 ｃ前記放射エネルギに対して透明にして前記食品を調理の間保持する容器 とを含有するオープン。 １４　前記放射エネルギ発生装置が石英を主体とするタングステンランプを含有 する請求の範囲１３に記載のオーブン。 １５　さらに、前記食品を前記ランプとの間において前記室内に配設された複数 個の放射エネルギ透明板を含有する請求の範囲１４に記載のオープン。 １６　生のピザパイを調理しかつ焼いて、練り粉から成る堅い外皮と、種々の食 品素材から成る上部とを有する調理ピザを形成するためのピザオーブンにして、 ａ反射する内壁を有する調理室と、 ｂ０．４乃至０．７マイクロメートル程度の波長を有する電磁スペクトル中のか なりの部分の放射エネルギを発生させるとともに、前記調理室の内部において前 記ピザの上方に配設された第１群のランプと、前記調理室の内部において前記ピ ザの下方に配設された第２群のランプとを有して前記放射エネルギを前記ピザに 直接に衝突させるための複数個の石英を主体とするタングステンランプと、 ｃ前記放射エネルギに対して透明にして前記ピザと前記ランプとの間に配設され た複数個の板と、ｄ前記第１群のランプと前記第２群のランプとを時間および強 度について別個に調節する装置とを含有するピザオープン。 １６　食品を調理しかつ焼く方法にして、ａ０．４乃至０．７マイクロメートル の範囲の波長を有する電磁スペクトル中のかなりの部分の放射エネルギを発生さ せ、 ｂ前記食品を前記第１の温度よりも高い第２の特定の温度にさせるために、前記 エネルギを該食品に指向させて直接に衝突させる ことを含有する方法。 １７　前前記放射エネルギを発生させる工程が、さらに、前記食品の周りに複数 個のエネルギ源を空間的に配設することを含有する請求の範囲１６に記載の方法 。 １８　前記空間的に配設する工程が、さらに、第１部分のエネルギ源を前記食品 の上方へ、第２部分のエネルギ源を前記食品の下方へ配設することを含有する請 求の範囲１７に記載の方法。 １９　さらに、前記第１部分のエネルギ源を前記第２部分のエネルギ源と時間が 異なるように調節する工程を含有する請求の範囲１７に記載の方法。 ２０　さらに、前記第１部分のエネルギ源を前記第２部分のエネルギ源と強度が 異なるように調節する工程を含有する請求の範囲１７に記載の方法。 ２１　反射する内壁を有する調理室内で生のピザを調理しかつ焼く方法にして、 ａ前記調理室の内部において前記ピザの上方に配設された第１群のランプと、前 記調理室の内部において前記ピザの下方に配設された第２群のランプとを有して 前記放射エネルギを前記ピザに直接に衝突させるように複数個の石英を主体とす るタングステンランプを使用して０．４乃至０．７マイクロメートル程度の波長 を電磁スペクトル中のかなりの部分の放射エネルギを発生させる工程と、 ｂ放射エネルギに透明な複数個の板を前記ピザと前記ランプとの間に配設する工 程と、 ｃ前記第１群のランプおよび前記第２群のランプを時間および強度が異なるよう に制御する工程とを含有する方法。