KR20150143419A - 음식 조리과정의 총 지속시간 계산방법과 장치 및 조리방법 - Google Patents

음식 조리과정의 총 지속시간 계산방법과 장치 및 조리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스팀 조리과정 중에 식품의 이상적인 조리 지속시간을 결정하는 것을 가능하게 하는 방법에 관한 것이다. 부가해서, 본 발명은 각각의 음식이 소정의 조리 지속시간 동안 조리되는 음식 조리방법에 관한 것이다.

Description

음식 조리과정의 총 지속시간 계산방법과 장치 및 조리방법{METHOD AND DEVICE FOR CALCULATING THE TOTAL DURATION OF COOKING PROCESSES OF FOOD, AND COOKING METHOD}
본 발명은 스팀 조리과정 중에 식품의 이상적인 조리 지속시간을 결정하는 것을 가능하게 하는 방법에 관한 것이다. 부가해서, 본 발명은 각각의 음식이 소정의 조리 지속시간 동안 조리되는 음식 조리방법에 관한 것이다.
종래의 스티밍 기술(steaming technology)은 바스킷(basket)들 내에서, 예를 들면 대나무 바스킷들 내에서 스티밍으로 시작해서 세그먼트(segment)들로 세분될 수 있으며, 메뉴 방식의 조작으로 스티밍을 하기 위한 자동화된 대형 주방기기들의 규모로 극동(the Far East)에서 빈번하게 적용된다.
그러나, 개인적인 선호도(preference)에 기초한 조리 지속시간(cooking duration)의 개별적인 영향은 효과가 없다는 것은 모든 조리기기 및 방법에 공통된다. 비자동화 시스템(non-automated systems)의 경우에, 사용자는 경험에 근거한 기준(reference) 또는 수치(figures)에 의해 조리 지속시간을 결정해야 하지만, 이 조리 지속시간은 일반적으로 스티밍될 원하는 성분의 구체적인 상태(specific state)에서 이용 가능하다. 예를 들면, 크기와 표면 상태, 시작 온도, 조리 선호도(preference) 및 유형에 따라 실현되어야 할 최대 스티밍 온도의 함수(function)로서 다른 조리 지속시간을 갖는 감자들이 언급될 수 있다.
대기 조건 하에서 단순히 물을 종기(the boil)에 가져와서 스티밍될 음식들을 스팀으로 둘러싸는 스티밍 시스템(steaming systems)은 흔히 해수면 위의 지리적 높이의 함수로서 조리 지속시간을 교정할 가능성을 갖지 못한다. 낮은 높이 차이에서 이와 연관된 부정확은 경험에 근거한 수치들(figures)를 사용하여 보상될 수 있다. 그러나 만일 조리 지속시간의 기준값(reference value)/문헌값(literature value)이 결정되는 위치로부터, 그리고 조리가 발생하는 실제 위치로부터, 또한 주요 음식들과 오래 지속되는 조리 지속시간과 조합해서 보다 큰 높이차가 발생한다면, 큰 기준 불편함(great reference inconvenience) 없이 조리 지속시간을 교정하기 위한 어떠한 경험값들(empirical values)이 존재하지 않기 때문에 조리의 결과는 자주 만족스럽지 않게 된다. 전술된 영향은 두 언급된 위치의 높이차의 함수로서 대기의 절대 압력차에 기초한 것이다.
해수면에 대한 일반 거주 높이(normal inhabited heights)는 -422 m, 즉 해수면 아래의 422 m(사해의 해안선)로부터 대략 해수면 위의 5.100 m(페루의 La Rinconada 및 중국의 Wenzhuan; 지구에서 가장 높은 두 도시)에 이른다. 이에 의해 순수한 물의 비등점은 1.013.25 mbar rel의 상대 정상기압(relative normal pressure)에 대해 101.4℃ 또는 83℃이다.
정상 고압의 위치 또는 정상 저압의 위치는 대략 ±20 mbar 까지 대기압에 영향을 미친다. 이러한 압력 변화는 해수면 위 0 m에서의 끊는 물에 대략 ±0.4℃의 온도 변화와 같을 수 있다.
그러나 만일 물이 상당히 더 높은 압력, 예컨대 압력 조리기 안에 있다면, 동일 압력 차이에 대한 온도 차이는 더 낮다. 반대로, 상당히 더 낮은 압력, 예컨대 저압 용기 안에서 동일 압력 차이에 대한 온도 차이는 더 크다. 예시를 위해 대응하는 상관 관계가 첨부된 도 1에, 그리고 또한 도 2에 나타낸 표에 도시되어 있다.
조리 과정 전에 조리될 음식이 어떤 온도를 가질 것인지의 세부(detail)는 마찬가지로 상기에 언급된 스티머(steamer)들에 따른 시간을 교정하기 위해 결정되거나 사용되지 못한다. 특히 중요하고 오래 지속하는 조리 과정의 경우에 이에 의해 불만족스러운 결과가 예상된다.
만일 조리될 음식의 기준값/문헌값에 대해 다른 사이즈의 항목들(items)이 사용된다면, 그렇지 않은 동일한 조건에 대한 조리 지속시간은 그 항목의 사이즈와 함께 증가하기 때문에 조리결과는 또한 자주 불만족스럽게 된다.
만일 조리될 음식의 기준값/문헌값에 대해 다른 조리 선호도가 있다면, 이 선호도는 흔히 그 사람에게 특정된 것이며, 그 기준값/문헌값을 결정했던 사람의 개인적인 선호도 및 목적에 크게 좌우된다. 예컨대, 영양학자(oecotrophologists)는 조리될 음식이 많은 사람들의 미각을 위해 요리를 해야 하는 누군가와는, 예를 들면 식당 요리사와는 다르게 조리되는 상태를 규정할 것이다.
여기서부터 시작하면, 본 발명의 목적은 가능한 최적으로 되고 조리 선호도와 일치하는 조리 결과를 얻기 위해 하나 이상의 사용자-특정의 조정(user-specific adjustments)을 사용하는 스팀 조리 방법 동안 음식들의 조리시간을 결정할 수 있는 방법을 알리는 것이다. 부가해서, 본 발명의 목적은 스팀에 의해 음식을 조리하기 위한 대응하는 조리 방법을 알리는 것이다.
상기의 목적은 스팀에 의한 조리 과정의 총 지속시간을 계산하는 방법과 관련하여 특허 청구항 1의 특징들에 의해, 조리 과정의 총 지속시간을 계산하는 장치와 관련하여 특허 청구항 9의 특징들에 의해, 그리고 또한 음식의 스팀-조리과정과 관련하여 특허 청구항 10의 특징들에 의해 실현되고, 유리한 전개를 나타내는 각각의 종속 특허 청구항들에 의해 실현된다.
본 발명에 따르면, 스팀 조리에 의한 음식의 조리과정의 총 지속시간 ttot을 계산하는 방법은 조리과정의 총 지속시간이 아래의 식에 따라 결정되는 것으로 나타낸다:
ttot = tcond + tcook
여기서, tcond은 음식의 심부 온도(core temperature)가 시작 온도 vstart에서 시작해서 각 음식을 위한 조리과정이 시작되는 최소 조리온도 vmin로 증가되었을 때 종료되는 음식의 컨디셔닝 시간(conditioning time)을 의미하며, tcook은 원하는 조리 상태의 함수로서 선택되는 음식의 조리시간(cooking time)을 의미한다.
그러므로 본 발명에 따른 방법으로, 조리과정의 정확도와 사용자 특정의 선호도는 분할되는 "조리시간"에 의해 단순한 방식으로 실현될 수 있다. 한편, "컨디셔닝 시간"으로, 그리고 실제의 "조리시간"으로 분할된다. 여기서, 그리고 이후에 기재되는 조리시간은 원하는 정도의 조리에 도달할 때까지 어떤 스팀 환경에 음식을 넣음으로써 요구되는 광범위하게 사용되는 조리시간과 일치하지 않는다.
따라서 조리될 성분(ingredient)이 이전에 선택된 결과를 실현하기 위해 상기 스팀 환경에 있어야 하는 총 시간은 설정된 요인(set factors)과 함께 상기에 언급된 방정식에 따라 규정된다.
그러므로 본 발명에 따른 방법은 컨디셔닝 시간과 조리시간 사이에서 생기는 차이에 의해 특징적으로 된다. 상기 컨디셔닝 시간 중에 또는 이 시간의 지속시간 동안에, 먼저 컨디셔닝(conditioning)이 실행되는 바, 즉 컨디셔닝의 시작 전에 음식의 시작온도 vstart로부터 조리과정이 시작되는 요구 조리온도(required cooking temperature)로 각 음식의 히팅이 실행된다. 컨디셔닝 시간은 음식의 심부(core)가 요구 조리온도에 도달할 때 끝난다.
조리될 음식들의 경우에, 음식의 외측 부분(outer regions) 뿐만 아니라 그 심부(core)도 또한 조리되는 것이 특히 중요하다. 이러한 목적을 위해, 일반적으로 물의 비등점인 스팀 환경의 주위 온도는 외측으로부터 나와서 내측을 향해 음식을 가열해야 한다.
시간에 대한, 그리고 조리될 음식 내의 위치의 함수로서 전형적인 가열 추이(typical heat course)가 도 3에 나타나 있다. 도시된 세 개의 곡선은 표면과 심부, 그리고 사이의 한 부분(region)의 온도 추이(temperature course)를 나타낸다.
음식 및 일반적으로 매우 복잡한 그 구성의 함수로서 조리는 각각 다른 온도에서 시작된다. 따라서, 예를 들어 껍질 콩(green benas)은 대기 조건에서 90 - 95℃ 아래의 온도가 우세하다면 음식으로 불리우는 식품 기술 변환(food-technical conversion)을 경험하지는 못한다고 말할 수 있다. 심지어 여러 시간 후에도 껍질 콩은 조리되지 않는다. 만일 포위하는 온도가 증가하면, 껍질 콩의 어떤 구성들의 식품 기술 변환은 이것이 특정 시간 후에 조리되도록 발생한다. 이 온도가 이후에서 최소 변환 온도 vmin이다.
만일 그 심부가 이 온도 vmin에 도달하면, 조리과정이 심부에서 시작된다. 조리과정에서 주위 온도가 조리될 음식의 심부를 vmin로 상승시켰을 때까지의 시간은 음식 특정의, 물리적인 값들(physical values)의 함수이다. vmin은 단순한 실험에 의해 어떠한 음식에 대해 결정될 수 있다.
부가해서, 컨디셔닝 시간은 무엇보다도 형상에 따른 음식의 크기와 높이 또는 직경과, 질량 및 시작온도에 좌우된다. 그러나 음식의 열전도도(heat conductivity)와 열용량(heat capacity)과 표면온도 의존성 전이 저항(surface-dependent temperature transition resistances) 및 밀도 또는 주어진 외부 압력에서 물의 비등온도도 또한 컨디셔닝 시간에 기여한다. 바람직하게, 그러므로 이 매개변수들(parameters)은 마찬가지로 컨디셔닝 시간의 결정에 포함된다.
그러므로 음식의 실제적인 조리의 시작은 오직 그 심부가 이 목적을 위해 요구되는 최소 조리온도 vmin에 도달했을 때 시작된다. 그러므로 조리시간 tcook은 바람직하게 그 컨디셔닝 동안 존재한 것과 동일한 조건 하에서 음식이 원하는 조리상태에 도달할 때까지 그 음식이 요구하는 지속시간에 대응한다. 그러므로 조리시간 tcook은 음식의 유형과 크기, 주어진 외부 압력에서 물의 비등점, 또는 이전에 언급된 매개변수들 중의 적어도 두 개 또는 모두의 조합의 함수로서 결정될 수 있다.
컨디셔닝 시간과 조리시간 모두를 결정하는데 있어서 가능한 조정사항(adjustments)은 지리적 높이, 지배적인 상대 대기압, 물의 비등점, 조리될 성분의 시작온도, 조리될 성분의 표면 조건, 조리될 성분의 크기와 높이 또는 직경, 조리될 성분의 질량, 조리될 성분의 유형, 조리의 정도, 조리될 성분의 조리 선호도 또는 질감(cooking preference or texture)이다. 이 매개변수들은 또한 예를 들어 경험적으로 결정되거나 규정될 수 있다.
이에 의해 이를테면 컨디셔닝 과정 및/또는 조리과정은 대기압에서 영향을 받을 수 있고, 또한 예컨대 압력 조리기(pressure cooker) 내에서 또는 저압 조건 하에서 부과된 압력에서 영향을 받을 수 있다.
조리과정은 무엇보다도 물의 증발에 의해 발생한다. 예컨대 향기(aroma) 및 미각을 위한 오일들 또는 조미료들(flavourings)과 같은 몇 체적 퍼센트의 다른 물질들이 물에 추가될 수 있다.
참고로, 유지시간(retaining time) tret이 조리과정의 총 지속시간 ttot에 추가될 수 있으며, 이 유지시간은 바람직하게 10초와 600초 사이, 바람직하게는 120초와 300초 사이에서 선택된다. 바람직하게, 조리 및/또는 컨디셔닝 동안과 동일한 조건들이 이 유지시간 동안 유지된다. 그러므로 유지시간은 어떠한 영향과 관계없이 총 시간을 늘이는 추가된 시간값이다. 그러나 이 값은 상기에 기재된 두 개의 시간으로 음식의 거동(behaviour)이 충분히 정확하게 설명되기 때문에 0이다.
특히 바람직한 실시예에 따르면, 컨디셔닝 시간은 정확하게 계산된다. 이러한 목적을 위해, 컨디셔닝 시간 tcond은 아래와 같이 규정된다:
Figure pct00001
여기서,
vstart는 조리과정을 시작하기 전의 음식의 시작온도이고,
vmin은 최소 전환온도(conversion temperature)이고,
vBP는 주어진 외부압력 p에서 물의 비등온도이며,
D는 아래 식에 따른 음식 특정 상수(food-specific constant)이다.
Figure pct00002
여기서,
c는 음식의 비열 용량(specific heat capacity)이고,
ρ는 음식의 밀도이고,
λ는 음식의 열전도도이고,
r0는 중심, 중앙선 또는 중앙 평면(central plane)으로부터 음식의 가장 먼 치수의 측정치(the greatest dimensional measurement)를 의미한다.
상기의 방법에 따르면, 심부가 최소 조리온도에 도달한 때까지의 컨디셔닝 시간 tcond의 지속시간은 매우 정확하게 결정될 수 있다. 따라서 이러한 값들을 사용하여, 심부에서 특정온도가, 특히 최소 전환온도(minimum conversion temperature) vmin가, 조리과정이 시작되는 최소 온도가 어떤 시간에서 우세한지를 상기의 방정식으로 정확하게 계산될 수 있다.
컨디셔닝 시간 tcond은 그 성분의 심부가 최소 전환 온도 vmin에 도달한 때까지 경과한 시간이다. 이 최소 전환온도 vmin는 질감(texture) 및 미각의 관점 모두에서 음식이 조리된 최하 경계온도(the lowermost boundary temperature)이다. 음식은 매우 복잡한 화학구조를 갖기 때문에, 시각적 또는 음식 값 고유의 유사성(visual or food value-specific simmilarity)에 기초해서는 추측하지는 못한다 해도 모든 값들은 흔히 다른 음식들과 다르다.
예를 들어 만일 감자가 슬라이스되어(sliced) 조리되고 대략 7cm의 가장 작은 직경을 가진 감자가 조리된다면, 어떠한 경우든 각 타입의 준비물(슬라이스 대 Φ 7cm)의 심부에서의 온도는 동일한 시작조건 하에서 동일한 시간 이후에는 동일하지 않다.
온도는 심부 내로 전달되어야 한다. 이러한 목적을 위해, 충분히 단순하고 충분히 정확한 모델(model)이 유용하다. 이러한 목적을 위해, 일련의 환원(a series reduction)에 의한 합으로서 설명될 수 있는 구의 열전도 방정식(the heat conduction equation of a sphere)이 기초로서 사용되었다.
이에 의해 매개변수 r0는 조리될 음식의 크기를 가리키는 것이기 때문에 특히 중요한 역할을 가진다. 후자는 바람직하게 상기 기초 방정식에 대응하는 모델과 함께 설명된다.
예로서 이것은 구(sphere)에서의 열전도도에 관한 것으로 가정해서 이것은 예컨대 구형의 음식에서 설명될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 조리될 음식의 형상에 따라 중앙의 평면, 중앙선 또는 중앙지점이 결정된다. 구들이 이 중앙 요소들에 놓여지고 그 반경 r0는 어떤 구체의 표면을 관통할 때까지 연속적으로 증가된다. 그 결과로, r0가 결정된다. r0를 결정하기 위한 이 방법들은 또한 음식의 다른 기하 형상들에 유사하게 전환된다.
팁(tip)을 향해 테이퍼진 당근의 경우에는 r0는 예컨대 두꺼운 끝의 반경으로 결정되고, 필레(fillet)의 경우에는 높이의 절반으로 결정된다.
특정 열전도도 λ, 밀도 ρ, 외측 열전이 저항(outer heat transition resistance) Rse 및 특정 열용량 c와 같은 음식의 평균 물리 특성들(properties)은 이 값들이 존재한다고 가정하면 문헌에서 찾아질 수 있다. 그렇지 않으면 이 값들은 실험실에서 결정되어 각 음식에 지정될 수 있다.
음식의 시작온도 vstart는 가열되는 스팀 환경으로 음식이 공급될 때의 음식의 온도에 대응한다. 일반적으로, 냉장고의 온도 또는 대개 음식의 위치의 온도가 여기서 추정될 수 있다.
그러므로 크기, 시작온도, 음식 특징(characteristics), 조리과정의 비등점에 대한 사용자의 조정은 이전에는 가능하지 않았던 정확도로 주어진다.
선호도에 대해, 컨디셔닝 시간 tcond을 결정하기 위해 심부에서의 온도 추이(temperature course)와 음식의 최소 온도 vmin와의 교차점(intersection point)이 도 3에 도시된 바와 같이 계산된다.
조리시간 tcook은 조리될 음식의 심부가 최소 전환 온도 vmin에 도달한 때로부터 경과하여 사용자에 의해 설정된 조리요건(cooking requirement)에 도달할 때까지 지속하는 시간이다. 조리시간 또는 조리 지속시간 tcook은 조리될 음식의 선호되는 조리상태의 영향에 의해 늘어나거나 줄어들 수 있다.
만일 조리시간 tcook이 아래에 따라 규정된다면 특히 바람직하다:
Figure pct00003
vreference는 주어진 음식에 대해 매력적인 조리결과가 실현되는 기준 온도(reference temperature)를 의미하고,
treference는 주어진 음식에 대해 매력적인 조리결과가 실현되는 기준 시간을 의미하며,
조리상태(cooked state)는 0.1 < 조리상태 < 10, 바람직하게는 0.2 < 조리상태 <5로 규정된다.
Q10은 계속해서 더 설명되고 규정된다.
여기서, Q10에 대한 지수는 무차원수(dimensionless)인 바, 즉 차이(vreference - vBP)는 차원(dimension) 1/K(K=Kelvin)에 의해 곱해진 것이다.
기준 온도 vreference와 또한 기준 시간 또는 기준시간 존속시간 treference는 이에 의해 각 음식이 최적의 조리상태에 도달한, 각 음식에 대해 경험적으로 결정된 값들을 나타낸다. 이 값들은 실험실에서의 조리 실험에 의해 각 음식에 대한 표로 구현되고 검출되거나 목록화될 수 있다.
음식들의 반응속도(reaction speed)는 문헌(literature)에서 보통 Q10 값으로 알려져 있다. 여기서 Q10은 아래에 따라 규정된다:
Figure pct00004
treference.HT는 고온에서 특정 음식의 매력적인 조리결과가 실현된 후의 시간 지속시간을 규정하는 것이고,
treference.LT는 저온에서 특정 음식의 매력적인 조리결과가 실현된 후의 시간 지속시간을 규정하는 것이고,
vreference.HT는 treference.HT가 결정되는 고온을 규정하는 것이고,
vreference.LT는 treference.LT가 결정되는 저온을 규정하는 것이다.
여기서 또한, 그 지수(index)는 무차원수(dimensionless)인 바, 즉 얻어진 값들은 차원값(dimensional value) K(Kelvin)에 의해 곱해진다.
treference.HT는 특정 음식의 매력적인 조리결과가 고온에서 실현되는 시간 범위(timespan)이다(음식에 따라서, 이것은 음식에 적당한 최대 조리온도이거나 비등온도인 바; 예컨대, 감자들은 매우 높은 온도[고압]에서 조리될 수 있는 반면에, 예컨대 연어와 같은 민감한 음식들은 비등온도에서[1,013 mbar에서] 조리되어서는 안되고 그 아래에서 조리되어야 한다).
treference.LT는 저온에서 매력적인 조리결과가 실현되기에(vreference.LT) 이르는 시간범위(timespan)이다. treference.LT는 예를 들어 조리과정이 각 음식에서 시작하는 가장 낮은 온도로서 규정될 수 있다.
vreference.HT는 높은 온도이다 (전술한 바와 같이, 비등온도 또는 음식을 위해 적당한 최대온도).
vreference.LT는 조리과정이 여전히 발생하는 온도이다 (= vreference.HT 보다 상당히 낮은 온도).
또한, 이 값들(treference.HT, treference.LT, vreference.HT, 그리고 또한 vreference.LT)은 적당한 실험에 의해 경험적으로 결정되고 각 음식에 대해 목록화될 수 있다.
Q10 값은 10 K의 주위온도에서의 변화가 이 값에 대응하는 총 조리 지속시간의 상호 연장 또는 축소에 대응하는 것으로 설명된다.
조리시간의 결정은 도 4를 참조하여 실예에 의해 설명된다. 도 4에 도시된 다이어그램에서, 조리시간 tcook은 tcond과 ttot 사이에 있다. 조리시간은 이미 알려진 방정식들에 따라, 단지 주위온도의 함수로서 변한다.
원하는 조리상태의 증배계수(multiplication factor)는 추가적이다. 이것에 의해, 각 조리과정은 사용자의 원함에 따라 줄어지거나 늘어날 수 있다. 이에 의해 값 1을 가진 조리상태는 미리 정의된 이상적인 조리상태에 대응한다. 조리상태 <1은 따라서 음식이 완전하게 조리되지 않은 것을, 조리상태를 의미한다> 1은 이상적인 상태를 넘어 발생된 것을 의미한다.
만일 사용자가 예를 들어 뢰슈티를 만들기 위해 감자를 더 가공하기를 원한다면, 감자는 완전히 요리되지 않아야 한다(조리상태 < 1). 그러나 만일 사용자가 예를 들어 으깬 감자를 만들기 위해 감자를 더 가공하기를 원한다면, 감자는 많이 삶아서 부드럽게 되어야 한다(조리상태 > 1).
예컨대, 조리상태는 0.1 < 조리상태 < 10, 바람직하게 0.5 < 조리상태 < 2가 적용되도록 선택될 수 있다.
주어진 외부 압력(p)은 주어진 해수면 p(h)에서 대기압력에 대응하도록 선택될 수 있다. 그러나, 이 방법은 또한 다른 압력에서, 예를 들어 압력 조리기에서 우세한 것과 같은 고압에서, 또는 저압에서 실행될 수 있다. 바람직한 고압, 즉 정상조건에 대해 증가된 압력은 이에 의해 1,013 mbar < p < 5 bar로, 바람직하게 1.8 bar < p < 2.2 bar로, 예컨대 2 bar로 된다.
바람직한 저압은 이에 의해 정상조건에 대해 낮은 압력, 바람직하게 700 mbar < p < 1.013 mbar, 더 바람직하게는 800 mbar < p < 950 mbar이다.
만일 이 방법이 대기압에서 실행된다면, 물의 비등점은 해수면 위의 높이를 통해 결정될 수 있다. 먼저, 아래의 국제 높이 공식(international height formula)을 통해 압력이 상대 정상 압력에서 가리키는 고도(level)에 대응하는 절대압력이 결정된다.
Figure pct00005
계산된 압력을 참조하여, 물 vBP의 비등점이 예컨대 클라우지우스 클라페롱 방정식(Clausius-Clapeyron relation)을 통해 또는 표로 산출된 값(도 2 참조)에 의해 추가로 결정될 수 있다.
본 발명은 또한 전술한 바와 같이 음식의 조리과정의 총 지속시간 ttot을 계산하기 위한 장치에 관한 것으로, 이 장치는 선행 청구항들 중의 하나에 따른 방법을 실행하기 위한 기술을 프로그래밍하기 위해 설계된다.
이 장치는 예를 들어 상기 방법을 가능하게 만드는 대응하는 소프트웨어를 가진 컴퓨터, PC, 태블릿, 휴대전화로 될 수 있다. 상기 소프트웨어는 예를 들어 애플리케이션("앱")으로 될 수 있다.
더욱, 본 발명은 조리과정의 총 지속시간 ttot이 전술된 방법에 따라 계산되고, 음식이 정확하게 또는 시간 지속시간 ttot 또는 ttot + tret 동안 조리되는 스팀에 의해 음식을 조리하기 위한 방법에 관한 것이다.
이 조리방법은 조리과정의 총 지속시간 ttot을 계산하기 위한 전술된 장치에 의해 제어되는 조리장치에서 실현될 수 있고, 총 지속시간을 계산하기 위한 이 장치는 시간 지속시간 ttot 또는 ttot + tret에 도달한 후 조리과정을 종료하기 위한 신호를 조리장치로 보내서 조리장치가 조리과정을 종료하게 된다.
조리장치는 가장 단순한 경우에 음식의 조리과정이 실행되는 단지(pot)를 가열하는 요리판(hob)이 될 수 있다. 마찬가지로, 자동 조리기를 생각할 수 있다. 조리과정의 총 지속시간 ttot을 계산하기 위한 이 장치는 시간 ttot 또는 ttot + tret에 도달한 후 이 조리장치를 끌 수 있다. 마찬가지로, 조리과정의 총 지속시간 ttot을 계산하기 위한 이 장치는 시간 ttot 또는 ttot + tret에 도달한 후, 예를 들어 음향 및/또는 시각 신호를 보낼 수 있으며, 이 신호는 사용자에게 조리과정의 종료를 알리게 된다.
본 발명은 도 3 및 도 4에 도시된 그래픽들을 계산하기 위한 이후의 설명을 참조하여 추가로 더 상세하게 설명된다.
계산된 추이(calculated course)는 100단계의 아래의 방정식에 의해 계산되었다.
Figure pct00006
r0는 1.75 cm의 직경에 대응하는 8.75 mm (0.00875 m)로 선택되었다.
이에 의해 비등온도는 98.3℃에 대응하며, 정상압 p.0 = 1.013.25 mbar에서 해수면 위의 대략 500 m의 높이에 대응한다.
시작온도는 3.3℃에 대응한다.
이로부터 음식의 비등온도와 시작온도 사이의 온도차 △v는 -95 K로 귀결된다.
밀도 ρ는 1.000 kg/m3으로 선택되었다.
비열 전도도(specific heat conductivity) λ는 0.05 W/m*K로 선택되었다.
외부 열 전이 저항 Rse은 0.006 m2*K/W로 선택되었다.
비열 용량(specific heat capacity) c는 3,500 J/kg*K로 선택되었다. 최소 온도 vmin는 90℃로 선택되었다.
실제 음식에 대해 이러한 측정들(measurements)에 기초해서 여기서 나타낸 계산 모델은 원하는 정확도와 단순성과 함께 실재를 재현한다는 것을 보여 주었다.

Claims (12)

  1. 스팀 조리에 의한 음식의 조리과정의 총 지속시간 ttot이 아래의 식에 따라 결정되며,
    ttot = tcond + tcook
    tcond은 음식의 심부 온도(core temperature)가 시작 온도 vstart에서 시작해서 각 음식을 위한 조리과정이 시작되는 최소 조리온도 vmin로 증가되었을 때 종료되는 음식의 컨디셔닝 시간(conditioning time)을 나타내고,
    tcook은 원하는 조리 상태의 함수로서 선택되는 음식의 조리시간(cooking time)을 의미하는 특징으로 하는, 스팀 조리에 의한 음식의 조리과정의 총 지속시간 계산 방법
  2. 제1항에 있어서,
    tcond은 유형, 크기, 주어진 외부 압력에서 물의 비등점, 또는 상기 매개변수들 중의 적어도 두 개 또는 모두의 조합의 함수로서 결정되는 것을 특징으로 하는 계산 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    tcook은 유형, 크기, 주어진 외부 압력에서 물의 비등점, 또는 상기 매개변수들 중의 적어도 두 개 또는 모두의 조합의 함수로서 결정되는 것을 특징으로 하는 계산 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 한 항에 있어서,
    유지 시간 tret이 조리과정의 총 지속시간 ttot에 추가되며, 상기 유지시간은 바람직하게 10초와 600초 사이, 특히 바람직하게는 120초와 300초 사이에서 선택되는 것을 특징으로 하는 계산 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 한 항에 있어서,
    상기 스팀은 처리되지 않은 물로부터, 또는 오일 또는 조미료(flavourings)와 혼합된 물로부터 생성되는 것을 특징으로 하는 계산 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 한 항에 있어서,
    tcond은 아래와 같이 규정되고,
    Figure pct00007

    여기서,
    vstart는 조리과정을 시작하기 전의 음식의 시작온도이고,
    vmin은 최소 전환온도(conversion temperature)이고,
    vBP는 주어진 외부압력 p에서 물의 비등온도이며,
    D는 아래 식에 따른 음식 특정 상수(food-specific constant)이며,
    Figure pct00008

    여기서,
    c는 음식의 비열 용량(specific heat capacity)이고,
    ρ는 음식의 밀도이고,
    λ는 음식의 열전도도이고,
    r0는 중심, 중앙선 또는 중앙 평면(central plane)으로부터 음식의 가장 먼 치수의 측정치(the greatest dimensional measurement)를 의미하는 것을 특징으로 하는 계산 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중의 한 항에 있어서,
    조리시간 tcook은 아래에 따라 규정되며,
    Figure pct00009

    vreference는 주어진 음식에 대해 매력적인 조리결과가 실현되는 기준 온도(reference temperature)를 의미하고,
    treference는 주어진 음식에 대해 매력적인 조리결과가 실현되는 기준 시간을 의미하고,
    조리상태(cooked state)는 0.1 < 조리상태 < 10으로 규정되며,
    Q10은 아래에 따라 규정되며,
    Figure pct00010

    treference.HT는 고온에서 특정 음식의 매력적인 조리결과가 실현된 후의 시간 지속시간을 규정하고,
    treference.LT는 저온에서 특정 음식의 매력적인 조리결과가 실현된 후의 시간 지속시간을 규정하고,
    vreference.HT는 treference.HT가 결정되는 고온을 규정하고,
    vreference.LT는 treference.LT가 결정되는 저온을 규정하는 것을 특징으로 하는 계산 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    0.2 < 조리상태 < 5가 적용되는 것을 특징으로 하는 계산 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중의 한 항에 있어서,
    상기 주어진 외부 압력 p는
    a) 주어진 해수면 p(h)에서 대기압에,
    b) 정상조건에 대해 증가된 압력, 바람직하게 1,013 mbar < p < 5 bar, 더 바람직하게는 1.8 bar < p < 2.2 bar에, 또는
    c) 정상조건에 대해 낮은 압력, 바람직하게 700 mbar < p < 1.013 mbar, 더 바람직하게는 800 mbar < p < 950 mbar에 대응하는 것을 특징으로 하는 계산 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중의 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 기술을 프로그래밍하기 위해 설계되는, 음식의 조리과정의 상기 총 지속시간 ttot을 계산하기 위한 장치.
  11. 조리과정의 총 지속시간 ttot이 제1항 내지 제9항 중의 한 항에 따른 방법에 따라 계산되고, 음식이 정확하게 또는 적어도 시간 지속시간 ttot 또는 ttot + tret 동안 조리되는 것을 특징으로 하는, 스팀에 의한 음식 조리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    제10항에 따른 조리과정의 총 지속시간 ttot을 계산하기 위한 장치에 의해 제어되는 조리장치에서 실행되고, 상기 총 지속시간을 계산하기 위한 상기 장치는 상기 시간 지속시간 ttot 또는 ttot + tret에 도달한 후에 조리과정을 종료하기 위한 신호를 상기 조리장치로 보내서 상기 조리장치가 상기 조리과정을 종료하는 것을 특징으로 하는 조리 방법.
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