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Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Kochgut, insbesondere
gefrorenem Kochgut, durch Einleiten von trockenem Dampf Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zum Behandeln von Kochgut, insbesondere gefrorenem Kochgut, durch Einleiten
von trockenem Dampf in ein das Kochgut enthaltendes Gefäß, in welchem der Dampf
in Form von Strahlen unmittelbar auf das Kochgut auftrifft und über eine Öffnung
des Gefäßes nach außen entweichen kann. Sie bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung
zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
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Die Erfindung findet insbesondere beim Schnellkochen von gefrorenen
Gemüsen in Gasthäusern od. dgl. Verwendung, obgleich sie auch weit allgemeiner benutzt
werden kann. Ferner ist die Geschwindigkeit des Kochens von besonderer Wichtigkeit.
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Insofern sind also Niederdruckkocher für diesen Zweck nicht geeignet.
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Außerdem ist es bekannt, zum Kochen Dampf unter Druck zu verwenden.
Bei diesen bekannten Kochern wird jedoch mit konstantem Druck gearbeitet. Derartiger
Dampf unter Druck kocht mit erheblich größerer Geschwindigkeit als siedendes Wasser,
doch kann eine sehr schnelle Kochgeschwindigkeit nur dann erreicht werden, wenn
der Dampf in der richtigen Weise zugeführt wird. Insofern sind auch diese bekannten
Anordnungen nicht geeignet.
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Die spezielle Aufgabe, eine hohe Kochgeschwindigkeit zu erreichen,
tritt besonders bei gefrorenen Gemüsen auf, wie sie üblicherweise in Gasthäusern
verwendet werden. Als Versuche gemacht wurden, die Kochgeschwindigkeit unter Verwendung
von Dampf zu erhöhen, bestand das zu lösende Problem darin, das überkochen eines
Teils des Gemüses, einer bestimmten Menge und das Unterkochen von anderen Teilen
zu vermeiden, da meist ein Teil des Gemüses im Kocher vollständig oder sogar überkocht
war, während andere Teile sogar noch gefroren oder vollständig roh waren.
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Diese spezielle Aufgabe konnte auch mit den nach dem eingangs genannten
Verfahren arbeitenden Anordnungen nicht gelöst werden. Dort wird zwar der Dampf
unmittelbar dem Kochgut zugeführt, jedoch sind die Auslaßöffnungen ständig offen,
was eine Steigerung des Dampfdruckes unmöglich machte. Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung und eine Vorrichtung zu seiner
Durchführung zu entwickeln, das ein gutes Garen der Speisen ohne Verluste von Vitaminen
und Nährwertbestandteilen mit einer raschen Kochgeschwindigkeit ermöglicht.
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Die Erfindung besteht darin, daß bei dem eingangs genannten Verfahren
zur Durchführung des eigentlichen Kochvorganges nach im wesentlichen vollständigem
Auftauen des Kochgutes der Dampfauslaß aus dem Gefäß abgesperrt wird, worauf der
Dampfdruck im Gefäß auf einen vorbestimmten, zum Druckkochen geeigneten Wert ansteigt
und dieser Druck durch weitere Dampfzufuhr für die Dauer der vorbestimmten Kochzeit
aufrechterhalten wird, nach deren Ablauf die Dampfzufuhr unterbrochen und der Dampf
auslaß aus dem Gefäß freigegeben wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß die Kochzeit für
gefrorenes Gemüse um ungefähr 50 % gegenüber allen bisher in Gasthöfen bekannten
Kochzeiten herabgesetzt und zugleich ein über- oder Unterkochen von Gemüse ganz
ausgeschaltet werden konnte. Es wird nämlich während der Periode mit niedrigem Dampfdruck
beim erfindungsgemäßen Verfahren das Kochgut vorbehandelt, was im Fall von gefrorenem
Kochgut bedeutet, daß dieses im wesentlichen aufgetaut wird. Daraufhin wird dann
das Gefäß vollständig verschlossen und das Kochen unter einem wesentlich höheren
Druck eine vorbestimmte Zeit so lange weiter durchgeführt, bis das Kochgut gekocht
ist. Dabei verbleiben alle Säfte und Wirkstoffe im Kochgut und werden durch das
Kondensat nicht verdünnt.
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Bei einem durch eine Tür verschließbaren und den Kochgutbehälter aufnehmenden
Druckgefäß, das mit je einem Absperrventil für den Dampfeinlaß und
Dampfauslaß
versehen ist, schlägt die Erfindung zur Durchführung des vorstehenden Verfahrens
vor; daß der Durchgangsquerschnitt des Dampfauslaßventils relativ zu demjenigen
des Dampfeinlaßventils gering ist, so daß, wenn die schnelle Dampfkondensierung
nach erfolgter Erwärmung des Kochgutes beendet ist, der Dampfdruck im Druckgefäß
bei geöffnetem Dampfauslaßventil auf einen über dem atmosphärischen Druck, jedoch
unter dem Kochdruck liegenden Wert ansteigt, und daß Steuermittel vorgesehen sind,
die nach dem Ansteigen des Gefäßdruckes auf den genannten Wert das Dampfauslaßventil
selbsttätig schließen.
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Für den Fall, daß eine elektrische Zeitsteuereinrichtung vorgesehen
ist, die den Dampfeinlaß nach Ablauf der vorgesehenen Kochzeit selbsttätig schließt,
schlägt die Erfindung weiter vor, daß die Zeitsteuervorrichtung nach dem Ansteigen
des Gefäßdruckes auf den vorgenannten Wert gleichzeitig mit dem Schließen des Dampfauslaßventils
selbsttätig eingeschaltet wird und nach Ablauf der eingestellten Kochzeit das Dampfauslaßventil
öffnet.
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In beiden Fällen ist es zweckmäßig, wenn erfindungsgemäß in dem Druckgefäß
oberhalb des Kochgutbehälters ein über dessen ganze Länge sich erstreckendes Dampfstrahlrohr
angeordnet ist, dessen Austrittsdüsen nach unten auf den Kochgutbehälter gerichtet
sind.
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Der Behälter ist am besten nicht perforiert. Der Dampf wird, kurz
bevor er auf die Nahrungsmittel auftrifft, durch einen Wasser- und Schmutzabscheider
hindurchgeleitet. Durch die Verwendung eines nicht perforierten Behälters bleiben
die natürlichen Säfte des Nahrungsmittels in Berührung mit ihm, so daß es unnötig
ist, nach dem Kochen Flüssigkeit hinzuzufügen, wie dies bei einem perforierten Behälter
der Fall wäre. Die Verwendung eines Wasser-und Schmutzabscheiders verhindert, daß
diese Säfte durch das Wasser verdünnt werden, das normalerweise in einer Dampfleitung
vorhanden ist, in der nur periodisch Dampf fließt, wie dies bei den zu Dampfdruckkochern
führenden Leitungen der Fall ist.
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Das Verfahren und die Einrichtung gemäß der Erfindung kann in der
Weise gestaltet werden, daß der Vorgang vollständig automatisch abläuft. Dadurch
kann beim Kochen von Gemüsen für Gaststätten od. dgl. eine einzige Kocheinheit eine
maximale Zahl von Portionen in einer bestimmten Zeit fertigstellen.
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In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren an einem Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen teilweise
schematisch dargestellten Längsschnitt durch ein Kochgerät, F i g. 2 einen Querschnitt
nach Linie 2-2 der F i g.1, F i g. 3 einen Teillängsschnitt gemäß F i g.1 nach Linie
3-3 der F i g.1.
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Nach den Figuren befindet sich das Kochgut A in einem oben offenen
Behälter, der innerhalb eines geschlossenen Druckgefäßes 11 untergebracht ist.
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Das Druckgefäß hat vorzugsweise ungefähr die Form eines Zylinders
mit einer Umfangswand 12, die an einem Ende durch eine Stirnwand 13 geschlossen
ist und am entgegengesetzten Ende mit einer Tür 14 versehen ist, die mit einem sich
nach innen erstrekkenden, an der Umfangswand 12 angebrachten Flansch 15 zusammenwirkt.
Die Tür 14 ist federnd und in nicht gespanntem Zustand ungefähr um eine horizontale
Achse gewölbt, wie dies durch die gestrichelten Linien 16 angedeutet ist. In diesem
gebogenen Zustand ist ihr äußerer Durchmesser - senkrecht gemessen - kleiner als
der innere Durchmesser des Flansches 15, so daß die Tür nach außen durch die Öffnung
17 herausgenommen werden kann.
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Die Tür 14 kann in eine flache Lage so gebogen werden, daß ihre äußeren
Kanten gegen die inneren Flächen des Flansches 15 mit Hilfe einer Kniehebelvorrichtung
angedrückt werden, die einen Kniehebelhandgriff 20 aufweist, der auf einem Betätigungsbolzen
18 schwenkbar angeordnet ist. Dieser Bolzen ist in einem Arm 19 hin- und herverschiebbar
vorgesehen, der sich quer über die öffnung 17 hinwegerstreckt und von einem kurzen
Schwenkarm 21 schwenkbar gehalten wird, der seinerseits an der äußeren Seite der
zylindrischen Umfangswand 12 durch einen Arm 22 schwenkbar gehalten ist. Der Bolzen
18 ist mit der Tür 14 verbunden, und eine Betätigung des Handgriffes 20 bewegt die
Tür aus ihrer gebogenen Stellung entsprechend den gestrichelten Linien nach F i
g.1 in die Abdichtstellung, bei der gemäß der ausgezogenen Darstellung die Tür unter
Druckabdichtung gegen die inneren Kanten des Flansches 15 angepreßt wird. Wenn einmal
der Druck im Gefäß 11 sich entsprechend erhöht hat, bleibt die Tür 14 auch dann
in dichter Berührung mit dem Flansch 15, auch wenn die Kniehebelvorrichtung die
Tür freigibt. Der Kochgutbehälter 10 ist aus rostfreiem Stahl. Er hat einen Boden
25 und Seitenwände 26, durch die ein oben offener Raum 27 begrenzt wird, in den
das KochgutA eingebracht wird. Die oberen Kanten der Seitenwände 26 haben vorzugsweise
einen kleinen Abstand von der Umfangswand 12, so daß Dampf um die Seiten des Behälters
10 herumfließen kann.
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Ein Dampfstrahlrohr 30 erstreckt sich im wesentlichen über die ganze
Länge des Druckgefäßes 11 entlang einer senkrechten Mittelebene in einer solschen
Höhe, daß das Kochgut in den Behälter 10 eingebracht und aus ihm herausgenommen
werden kann. Das Dampfstrahlrohr 30 ist mit einer Vielzahl von Austrittsdüsen 32
versehen, die so gerichtet sind, daß unmittelbar Dampfstrahlen auf die ganze Oberfläche
des im Behälter 10 vorhandenen Kochguts A auftreffen. Vorzugsweise sind drei Reihen
von solchen Austrittsdüsen vorgesehen, und zwar eine Mittelreihe, die direkt senkrecht
nach unten gerichtet ist, und zwei :äußere Reihen, die im allgemeinen unter einem
Winkel nach außen und unten von der Mittelebene aus gesehen angeordnet sind.
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Dampf wird dem Dampfstrahlrohr 30 von irgendeinem nicht dargestellten
Druckdampferzeuger über das Dampfeinlaßventil 34 und einen Abscheider 35 zugeführt.
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Der Abscheider 35 weist einen geschlossenen Behälter 36 auf mit einer
Abflußleitung 37, die mit dem Innenraum 38 über ein normalerweise geschlossenes
Ventil 39 in Verbindung steht. Letzteres wird mit Hilfe eines schwenkbar
angeordneten Schwimmers 40 geöffnet, wenn sich eine ausreichende Menge von Kondensat
im Innenraum 38 angesammelt hat.
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Der Dampf tritt in den Abscheider 35 durch eine Leitung 42 ein und
strömt aus dem Oberteil des Innenraums 38 durch die Leitung 43 über das Dampfeinlaßventil
34 direkt in das Dampfstrahlrohr 30.
Das Dampfeinlaßventil ist vorzugsweise
in der dem Gefäß zugewandten Hälfte des Abscheiders untergebracht. Es ist wichtig,
daß der horizontale Teil der Leitung 43 zum Dampfstrahlrohr 30 möglichst kurz ist,
so daß sich in ihm nur ein Minimum an Kondensat bilden kann. Ferner sollte Vorsorge
getroffen sein, daß das sich etwa an der Druckseite des Ventils 34 bildende Kondensat
in den Abscheiderinnenraum 38 zurückfließen kann. Am Druckgefäß 11 - vorzugsweise
an seiner tiefsten Stelle -ist ein Abflußrohr 46 angebracht. Ein Dampfauslaßventil
47 steuert den Durchfluß durch dieses Abflußrohr 46. Ein Manometer 44 zeigt den
im Gefäß 11 vorhandenen Druck an.
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Nach F i g.1 sind Mittel vorgesehen, um die Ventile 34 und 47 in der
richtigen Folge automatisch zu öffnen und zu schließen und sie entsprechend dem
vorgeschlagenen Verfahren zu steuern. Die Ventile 34 und 47 können als unter Strom
öffnende Magnetventile üblicher Art ausgebildet sein, deren Magnetspulen schematisch
bei 34' und 47' gezeigt sind. Die einen Enden dieser Spulen sind jeweils mit einer
Leitung L 2 einer gemeinsamen Stromquelle verbunden, während die anderen Enden der
Spulen 34' und 47' über ein Paar von einpoligen Umschaltern 51 und 52 an den anderen
Pol L 1 der Stromquelle gelegt werden können. Der Schalter 51 wird durch Druck betätigt
und hat zu diesem Zweck einen Betätigungsbalg 53, der mit dem innern des Druckgefäßes
11 durch eine Leitung 54 in Verbindung steht. Der andere Schalter 52 wird mit Hilfe
einer Zeitsteuervorrichtung von üblicher Konstruktion betätigt, die einen Motor
55 aufweist, der eine mit einem Abtaster 57 zusammenwirkende Kurve 56 antreibt.
Die Kurve 56 ist in F i g.1 in der Abschaltstellung gezeigt, und der Abtaster 57
ruht dabei in einer Kerbe 58 der Kurvenfläche. Mit Hilfe eines Verstellknopfes 59,
der mit einer Skala 60 zusammenwirkt, kann die Kurve 56 gedreht werden, so daß die
Zeitsteuervorrichtung für irgendeinen Zeitablauf eingestellt werden kann.
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Bevor das Gerät gemäß der Erfindung betätigt wird, wird die Spule
47' vom Pol L 1 der Stromquelle durch die normalerweise geschlossenen Kontakte 62
und 66 der Schalter 51 bzw. 52 erregt. Damit ist das Ventil 47 offen.
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Wenn nun der Kochvorgang anlaufen soll, so wird das Kochgut, z. B.
gefrorene Nahrungsmittel A, in den Behälter 10 eingebracht. Der Behälter wird dann
in das Druckgefäß 11. eingesetzt, die Tür 14 geschlossen und durch Betätigung des
Handgriffes 20 in dichte Berührung mit dem Flansch 15 gebracht. Der Knopf 59 wird
auf die gewünschte Zeitdauer der Skala 60 eingestellt. Diese Zeitdauer kann beliebig
sein, doch liegt sie im allgemeinen für die verschiedenen Arten von Nahrungsmitteln
fest. Durch die Betätigung des Knopfes 59 wird die Kurve 56 gedreht und schließt
den normalerweise offenen Kontakt 65 des Schalters 52, wobei zugleich der normalerweise
geschlossene Kontakt 66 geöffnet wird. Letzterer hat keine Wirkung, weil der Kontakt
66 durch den üblicherweise geschlossenen Kontakt 62 überbrückt ist. Durch Schließen
des Kontaktes 65 wird die Spule 34' über die Leitung 68 erregt, so daß das Ventil
34 geöffnet wird. Dampf strömt nun sogleich durch den Abscheider 35 und durch das
Dampfstrahlrohr 30 und die Dampfstrahlöffnungen 32 in das Druckgefäß 11 ein. Die
Dampfstrahlen treffen auf das Nahrungsmittel A direkt auf, und der Dampf gibt seine
Wärme an das Nahrungsmittel ab und wird rasch kondensiert. Die Temperatur des Nahrungsmittels
wird schnell auf die Temperatur des Dampfes gebracht. Wenn die obere Schicht des
Nahrungsmittels erwärmt ist, werden die Dampfstrahlen nicht mehr durch die obere
Schicht kondensiert und dringen in Zwischenschichten des Nahrungsmittels ein, wo
sie in ähnlicher Weise kondensiert werden. Wenn diese Zwischenschichten auf erhöhte
Temperaturen erhitzt sind, dringt der Dampf weiter auf die zwischen dem Nahrungsmittel
vorhandenen Räume bis ganz nach unten hindurch, so daß auch die untere Schicht auf
die erhöhte Temperatur gebracht wird. Es sei darauf hingewiesen, daß die Dampfstrahlen
die in dem Nahrungsmittel vorhandene Luft herauszudrücken versuchen. Diese Luft
zusammen mit der übrigen, im Druckgefäß vorhandenen Luft wird nach außen durch das
Abflußrohr 46 und das Ventil 47 abgeleitet, das, wie schon erwähnt, offengeblieben
ist.
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Sobald das Nahrungsmittel im wesentlichen aufgetaut bzw. an der Oberfläche
auf eine erhöhte Temperatur gebracht ist und der Dampf nicht mehr schnell darin
kondensiert, erhöht sich der Druck im Innern des Gefäßes 11. Die Größe des Abflußrohres
46 und die Öffnung des Ventils 47 sind relativ zu der Menge des zugeführten Dampfes
so gewählt, daß der Druck im Innern des Gefäßes 11 erst dann fühlbar zunimmt, wenn
das rasche Kondensieren von Dampf, das durch die Anwesenheit von gefrorenen Nahrungsmittelteilchen
entsteht, aufhört. Wenn einmal das Nahrungsmittel im wesentlichen aufgetaut ist,
sinkt die Kondensationsgeschwindigkeit. Zwar tritt nun mehr Dampf aus der Leitung
46 aus, doch erhöht sich der Druck trotzdem. Wenn dieser Druck einen vorbestimmten
Wert, üblicherweise 0,35 kg/cm2 erreicht hat, wird der Balg 53 so weit ausgedehnt,
daß der Kontakt des Schalters 51 sich öffnet und der Kontakt 70 des Schalters 51
sich schließt. Durch öffnen des Kontaktes 62 wird die Spule 47' stromlos - da der
Schalter 52 am Kontakt 65 anliegt -, und das Ventil 47 schließt sich, während das
Ventil 34 offenbleibt. Damit steigt der Druck im Gefäß 11 auf den vollen Druck der
Dampfzuführung an, der in einer bevorzugten Ausführungsform 1,05 kg/cm2 beträgt.
Der Handgriff 20 kann freigegeben werden. Die Tür 14 bleibt dann infolge des Innendruckes
geschlossen.
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Das Kochgut, z. B. die Nahrungsmittel A, werden weiterhin mit großer
Geschwindigkeit gekocht, wobei der Dampf in dichter Berührung mit allen Nahrungsmittelteilchen
ist.
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Durch Schließen des üblicherweise offenen Kontaktes 70 wird der Motor
55 der Zeitsteuervorrichtung an Spannung gelegt. Er dreht die Kurve 56 für eine
durch den Knopf 59 eingestellte Zeitdauer. Sobald nun die Kerbe 58 am Abtaster 57
angekommen ist, öffnet der Schalter 52 seinen Kontakt 65. Hierdurch wird die Spule
34' stromlos und das Dampfeinlaßventil 34 geschlossen. Gleichzeitig wird der Kontakt
66 geschlossen und die Spule 47' erregt. Das Ventil 47 wird geöffnet und der Druck
im Gefäß 11 fällt auf den atmosphärischen Druck ab. Sobald dieser erreicht ist,
schnappt die Tür 14 nach innen, und die Bedienungsperson weiß dann, daß das Nahrungsmittel
A gekocht ist und serviert werden kann.
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Nach der obigen Darstellung kann nur Trockendampf in das Gefäß 11
eintreten. Im Hinblick auf
den Abscheider 35 und die sehr kurze
horizontale Länge der Leitung 43 dringt praktisch kein Kondensat in das Gefäß 11
ein. Eine gewisse Menge von Kondensat bildet sich auf dem Nahrungsmittel A beim
Auftreffen des Dampfes und erwärmt das Nahrungsmittel auf die erhöhte Temperatur.
Dieses Kondensat ist üblicherweise in Verbindung mit den Säften des Nahrungsmittels
A für die richtige Vorbereitung zum Verzehr ausreichend.