DE1579772B2 - Vorrichtung zur garung von nahrungsmitteln - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Hauptanspruches angegebenen Gattung.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art wird zur Gewährleistung eines Kochens der Nahrungsmittel Wasser im Garungsraum verdampft bzw. werden die Nahrungsmittel in stark bewegter, im Garungsraum umlaufender, mit Wasserdampf gesättigter Luft von etwa 8O⁰C gargemacht, wobei die Nahrungsmittel, beispielsweise Schinken, sich in schalenförmigen Behältern befinden. Der Garungsraum ist während des Garungsvorganges hermetisch abgeschlossen (DT-GM 80 419; OE-PSl 85 049; DT-AS 10 03 557).

Bei diesen Vorrichtungen ist der Garungsraum von unten nach oben von einem Wasserdampf/Luft-Gemisch durchströmt und mit übereinander angeordneten Rosten zur Ablage der Nahrungsmittel bzw. der diese aufnehmenden Behälter versehen. Bei einer anderen bekannten Vorrichtung ist ein waagerechter, hermetisch dichter Behälter mit übereinander angeordneten Rosten in einer Heizkammer angeordnet, der an einem seitlichen Ende eine Tür und an dem anderen seitlichen Ende einen Ventilator aufweist. Dieser ist hinter einer senkrechten Platte mit mittlerer öffnung angeordnet, welche durch eine siebartige Scheibe abgedeckt ist. Der Ventilator saugt durch die öffnungen der Scheibe und die mittlere öffnung der Platte Luft aus dem Garungsraum an und drückt diese an den Außenkanten der Platte vorbei in den Garungsraum zurück, wobei die Luft die Kanten mit einer Geschwindigkeit zwischen etwa 12 und 23 m/s umströmt und an den Wandungen des Behälters erwärmt wird. Es soll in diesem eine turbulente Strömung erzeugt werden, um die eingebrachten Nahrungsmittel zu erwärmen. Da der Garungsraum hermetisch dicht abgeschlossen ist, kann die aus den Nahrungsmitteln verdampfte Feuchtigkeit nicht entweichen. Die Atmosphäre im Garungsraum wird immer feuchter, was zur Folge hat, daß die eingebrachten Nahrungsmittel gekocht werden (US-PS 31 18 436).

Schließlich gehören Vorrichtungen zur Behandlung von Nahrungsmitteln unter Verwendung von umgewälzter, den senkrechten Behandlungsraum von unten nach oben durchströmender Luft zum Stand der Technik, wobei der Behandlungsraum über einen steuerbaren Abzug mit der freien Atmosphäre in Verbindung gesetzt werden kann. Bei einer sochen Vorrichtung zum Kochen dient die Luft dazu, die von den im Behandlungsraum bzw. Garungsraum angeordneten Heizkästen abgegebene Wärme möglichst gleichmäßig zu verteilen. Die Nahrungsmittel sind in schalenförmigen Behältern auf plattenförmige Träger aufgesetzt (BE-PS 5 35 882). Bei einer anderen Vorrichtung mit begehbarem Garmachungsraum, in welchem die Nahrungsmittel in mehreren Schichten übereinander aufgehängt werden, ist zwischen dem oberen Ventilator und dem Garungsraum eine Ausgleichskammer vorgesehen, welche über mindestens eine öffnung im Vorrichtungsgehäuse mit der freien Atmosphäre in Verbindung gesetzt werden kann, um eine mittels eines Schiebers regelbare Zufuhr von Frischluft zu ermöglichen. Weiterhin sind hinter dem Ventilator regelbare Abzugsöffnungen vorgesehen. Da der Prozeß des Garmachens auch ein Trocknen des Gutes bis zu einem gewissen Maße erfordert und durch die umgewälzte, heiße Luft Wasser absorbiert wird, soll auf diese Weise die Luft aufnahmefähig erhalten werden. In dem Maße, wie Frischluft zuströmt, geht gesättigte Luft ab (DT-PS 5 39 217). Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung zur Behandlung von Nahrungsmitteln, d. h. zum Garen, Kühlen, Räuchern oder mit Dampf, wird das gasförmige Behandlungsmedium mittels eines Gebläses oder Ventilators ständig im Behandlungsraum umgewälzt, wobei ständig Frischgas zugegeben und überschüssiges Gas in die Atmosphäre abgeführt wird (GB-PS 9 12 162).

Bekannt ist auch ein Heißluftkochschrank, insbesondere für Fleischwaren, wobei Kochtemperaturen von bis zu 150⁰C zur Anwendung kommen sollen. Der Schrank besteht aus einem wärmeisolierten Gehäuse mit einer Tür an der Vorderseite, einem darin eingesetzten, den Garungsraum begrenzenden Kasten, einer Heizkammer mit Heizelementen unterhalb des Kastens, einem Ventilator oberhalb des Kastens und einem Temperaturregler. Darüber hinaus ist im Garungsraum ein Wasserbad vorgesehen, und der Garungsraum kann mit der freien Atmosphäre in Verbindung stehen. Die Heizkammer kann durch einen darunter in einer Brennkammer angeordneten Brenner erwärmt -.verden, dessen Abgase durch ein senkrechtes Rohr an der Rückseite des erwähnten Kastens aus dem Schrank abgeleitet werden. An diesem Rohr kann die als Wärmeträger dienende Luft im Gegenstrom vorbeigeleitet werden, um sich zu erwärmen. Statt dessen ist es auch möglich, in der Heizkammer selbst elektrische Heizelemente vorzusehen. Die Funktionsweise ist derart, daß der Ventilator oben Luft aus dem Garungsraum saugt und diese an der Rückseite des den Garungsraum begrenzenden Kastens vorbei nach unten

in die Heizkammer drückt, gegebenenfalls unter Erwärmung durch die erwähnten Brennerabgase. In der Heizkammer wird die Luft erhitzt, um dann an dem erwähnten Wasserbad vorbeizuströmen und Feuchtigkeit aufzunehmen sowie im Garungsraum weiter nach oben zu steigen, bis sie zum Ventilator gelangt und den Garungsraum verläßt (FR-PS 11 24 382).

Alle diese Vorrichtungen ermöglichen keine zufriedenstellende Garung stückiger Nahrungsmittel, also länglich-flächiger Nahrungsmittelstücke, wie Fleischstücke, Brotscheiben, Fische, Geflügel, und zwar insbesondere deswegen nicht, weil die Eigenheiten gasförmiger Wärmeträger und des jeweils zu garenden Gutes nicht ausreichend berücksichtigt sind. Beispielsweise erfolgt bei den bekannten Vorrichtungen, bei denen eine gesättigte oder sogar übersättigte Wasserdampfatmosphäre im Behandlungsraum zur Anwendung kommt, ein unerwünschtes Garkochen. Bei den übrigen bekannten Vorrichtungen wird das zu garende Gut entweder in Behälter angeordnet, so daß die unter Einwirkung von Sauerstoff erfolgende Bräunung nur an der Oberseite des Gutes stattfindet (BE-PS 5 35 882), oder es wird aufgehängt, so daß einerseits nur verhältnismäßig voluminöses Gut gegart werden kann und andererseits durch die Bewegung des Gutes lediglich verhältnismäßig geringe Heißluftgeschwindigkeiten anwendbar sind (DT-PS 5 39 217), oder es wird aufeinanderliegend angeordnet, was gleichfalls zu einer unregelmäßig gebräunten Oberfläche führt (GB-PS 9 12 162). Brauchbare Apparate oder Vorrichtungen für die in mehrfacher Hinsicht vorteilhafte Erwärmung und Garung von Nahrungsmitteln unter Verwendung eines umgewälzten, gasförmigen Wärmeträgers stehen bisher nicht zur Verfügung, so daß diese Art der Nahrungsmittelgarung in die Küchentechnik noch keinen nennenswerten Eingang gefunden hat.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Gattung zu schaffen, welche stückige Nahrungsmittel innerhalb möglichst kurzer Zeit auf diejenige Temperatur zu erwärmen und bei dieser Temperatur zu garen erlaubt, welche die günstigsten Verzehreigenschaften ergibt.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind in den restlichen Patentansprüchen gekennzeichnet Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung erfolgt die Erwärmung des jeweils zu garenden Gutes ausschließlich durch Heißluft, weiche auf eine Temperatur zwischen etwa 8O⁰C und etwa 400⁰C erhitzt ist und mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 bis etwa 10 m/s am Gut vorbeiströmt. Die Träger im Garungsraum sind vorteilhafterweise so ausgestaltet, daß die Heißluft mit hoher Geschwindigkeit zwischen den einander benachbarten Nahrungsmittelstücken vorbeiströmt.

Für die Übertragung der erforderlichen Garungswärme von den Heizelementen an die Nahrungsmittelstükke mittels Luft als Wärmeträger gilt das Newtonsche Abkühlungsgesetz, wonach die in der Zeiteinheit übermittelte Wärmemenge proportional der Temperaturdifferenz zwischen der Luft und den Oberflächen der wärmeabgebenden Heizelemente bzw. der wärmeaufnehmenden Nahrungsmittelstücke ist. Weiterhin ist zu berücksichtigen, daß die spezifische Wärme von Gasen sehr gering und beispielsweise drei Zehnerpotenzen kleiner als diejenige fester Körper ist. Um daher nennenswerte Wärmemengen von den Heizelementen zu den Nahrungsmittelstücken über Luft innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeiten zu transportieren, ist es erforderlich, die natürliche Konvektion durch eine zwangsweise Umwälzung zu ersetzen, wobei die Luft im Kreislauf geführt wird und mit extrem hoher Geschwindigkeit an den Oberflächen der wärmeabgebenden Heizelemente, insbesondere aber auch der wärmeaufnehmenden Nahrungsmittelstücke, vorbeistreicht. Dies kommt darüber hinaus dem Wärmeübergang zwischen den festen Körpern (Heizelementen) und dem gasförmigen Wärmeträger (Luft) bzw. zwischen letzterem und festen Körpern (Nahrungsmittelstücken) zugute. Die hohe Strömungsgeschwindigkeit baut insbesondere an den zu garenden Nahrungsmitteln Grenzschichten schnell ab, und die sich immer wieder erneuernde Luft mit annähernd der Temperatur der Heizelemente ermöglicht den erwünschten, raschen Wärmeübergang.

Auch ist zu berücksichtigen, daß die Wärmeleitfähigkeit von Nahrungsmitteln, beispielsweise Fleisch, mit etwa 0,0005 cal/cm · s · ⁰C nur ein Tausendstel der Wärmeleitfähigkeit der Metalle ausmacht, die bei etwa 0,5 cal/cm · s · ⁰C liegt. Diese Eigenschaft macht einen vorteilhaften Wärmestau auf der Oberfläche von Nahrungsmittelstücken möglich, wenn die in der Zeiteinheit der Oberfläche durch die Luftströmung zugeführte Wärmemenge größer als die nach dem Inneren des jeweiligen Nahrungsmittelstückes abwandernde Wärmemenge ist. Dadurch kann der vom Konsumenten aus Geschmacksgründen geforderte Garungszustand verwirklicht werden, nämlich aromatisierte, leicht gebräunte Oberflächen bei einem noch saftigen Inneren.

Während die Temperatur der Heizelemente zur Erwärmung der umgewälzten Luft nicht übermäßig kritisch ist, müssen bei den zu garenden Nahrungsmitteln verhältnismäßig enge Temperaturbereiche eingehalten werden, da nur innerhalb derselben optimale Geschmackseigenschaften erzielbar sind. Diese Temperaturbereiche sind vom Volumen des jeweiligen Nahrungsmittelstücks abhängig und von dessen Eigenart (Geflügel, Fleischstücke, Brotscheiben, Fische usw.). So erforderten beispielsweise Weißbrotstücke Temperaturen von etwa 120⁰C, um zu Toast gebräunt zu werden, während bei der Garung von Schweineschnitzeln Temperaturen von etwa 170 bis etwa 180⁰C erforderlich sind, und für die Zubereitung eines innen noch rohen Rindsteaks Temperaturen von annähernd 300° C angewendet werden müssen.

Allen diesen Bedingungen ist mit der Vorrichtung nach der Erfindung optimal Rechnung getragen, so daß alle Vorteile der Heißluftgarung zuverlässig gewährleistet sind, insbesondere stückige Nahrungsmittel schonend und schnell gegart werden können, um Produkte zu ergeben, die sich durch einen hervorragenden Geschmack und überragende Bekömmlichkeit auszeichnen. Die Vorrichtung ist zur Garung auch großer Nahrungsmittelmengen geeignet, wie beispielsweise in gewerblichen Großküchen erforderlich, und kann in ihrer Betriebsweise einfach und schnell auf verschiedene Nahrungsmittelarten eingestellt werden.

Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, daß durch entsprechende Bemessung der Lufteintritts- und der Luftaustrittsöffnung des Garungsraumes im Garungsraum selbst ein geringfügiger Unterdruck hervorgerufen werden kann, der für die Dichtheit und beim öffnen der Tür günstig ist.

Nachstehend ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigen schematisch

F i g. 1 einen Längsschnitt parallel zur Tür;

F i g. 2 einen Längsschitt senkrecht zur Schnittebene von F i g. 1; und

F i g. 3 die Draufsicht.

Es ist ein wärmeisoliertes Gehäuse 1 mit Füßen 2 und einer wärmeisolierend ausgebildeten Tür 3 vorgesehen. ,₀ Innen an der Decke ist ein Ventilator bzw. Lüfterrad 4 angeordnet, angetrieben von einem Motor 5 auf dem Gehäuse 1.

Im Inneren des länglichen, sich in senkrechter Richtung erstreckenden Gehäuses 1 ist ein türseitig, oben und unten offener Blechkasten 6 vorgesehen, welcher den von der aufklappbaren Tür 3 her zugänglichen Garungsraum 6' begrenzt. Abgesehen von der Türseite, ist der Blechkasten 6 von seitlichen Heizelementen 7 umgeben. Der Blechkasten 6 ist mit inneren Leisten 8 versehen, auf welche gitter- oder rostartige Träger 9 von der Türseite her eingeschoben werden.

Gemäß F i g. I wird in der Vorrichtung Geflügel gegart. Dazu sind auf Querstreben der Träger 9 senkrechte Spieße 11 vorgesehen, auf welche jeweils ein Hähnchen 10 aufgesteckt ist. In Fig. II ist die Garung flächiger Nahrungsmittelstücke, beispielsweise Steaks, Schnitzel, Brotscheiben, veranschaulicht. Dazu sind an den Trägern 9 im wesentlich sich senkrecht erstreckende Haltegitter 12 vorgesehen, welche im Abstand voneinander angeordnet sind, so daß zwischen jeweils zwei Haltegitter 12 ein Nahrungsmittelstück eingesetzt werden kann.

Im Betrieb wird Luft von unten nach oben durch den als engen Schacht ausgebildeten, mit senkrecht stehender Längsachse angeordneten Garungsraum gesaugt, welche dann an den Heizelementen 7 in dem verhältnismäßig engen Spalt zwischen Blechkasten 6 und Gehäuse 1 vorbeigedrückt wird, um wieder unten in den Garungsraum 6' einzutreten. Um die für das jeweils zu garende Nahrungsmittel kritische Lufttemperatur während der Garung konstant zu halten, ist ein Temperaturregler 14 vorgesehen, welcher die elektrischen Heizelemente 7 entsprechend steuert.

Die als Rahmen ausgebildeten Träger 9 für die zu garenden Nahrungsmittelstücke setzen der Luftströmung im Garungsraum 6' keinen nennenswerten Widerstand entgegen. Sie nehmen die länglich-flächigen Nahrungsmittelstücke darüber hinaus derart auf, daß die Längsflächen sich in Richtung der Heißluftströmung im Garungsraum 6' erstrecken. Wie aus F i g. 1 und 2 ersichtlich, sind die Träger bzw. Rahmen 9 im übrigen so ausgestaltet, daß einander benachbarte Nahrungsmittelstücke 10 bzw. 13 so eng nebeneinander liegen, daß die auf die dem jeweiligen Garungsgut entsprechende Temperatur zwischen etwa 80° C und etwa 400° C erhitzte Luft mit einer Geschwindigkeit von etwa 3 bis etwa 10 m/s an den Nahrungsmittelstücken 10 bzw. 13 vorbeiströmt, diese allseitig umflutend.

Die schachtartige Ausbildung des Garungsraumes 6' und dessen mehrlagige Ausfüllung mit Garungsgut derart, daß dasselbe in jeder Lage einen großen Teil des Garungsraumquerschnitts einnimmt, gewährleisten die hohe Luftströmungsgeschwindigkeit von bis zu 10 m/s, welche im Verein mit den sich in Strömungsrichtung erstreckenden, großen Längsflächen der zu garenden Nahrungsmittelstücke den erforderlichen, schnellen Wärmeübergang ermöglicht, die Voraussetzung für die Zubereitung einer ernährungsphysiologisch vorteilhaften, fettfreien und aromatischen sowie wohlschmeckenden Oberfläche der Nahrungsmittelstücke. Dabei können die erwähnten Vorteile des geschilderten Wärmestaus zusätzlich in besonders günstiger Weise ausgenutzt werden.

Die beim Garungsvorgang abtropfenden, flüssigen Fette und sonstigen Flüssigkeiten, insbesondere bei Geflügel das heraustretende Gewebewasser (20 bis 25 Gew.-%), werden bei der senkrechten Anordnung des schachtartigen Garungsraumes 6' nicht vom Heißluftstrom mitgenommen und an die Heizelemente 7 geschleudert, wo sie unter Rauchentwicklung und Krustenbildung verbrennen würden, sondern fallen aufgrund der Schwerkraft nach unten. Zur Aufnahme ist unterhalb des Garungsraumes 6' und dessen Lufteintrittsöffnung ein pfannenförmiger Sammelbehälter 15 herausziehbar angeordnet.

Da sich im Betrieb das umgewälzte Volumen durch den hinzukommenden Wasserdampf vergrößert, ist ein Abzugsrohr 16 vorgesehen, das zweckmäßigerweise mit einem Schornstein oder einem Abzugskanal verbunden ist. Die entstehenden Dünste bzw. Wrasen gelangen so ins Freie. Eine entsprechende Bemessung der Lufteintritts- und der Luftaustrittsöffnung des Garungsraumes 6' ermöglicht es im übrigen, im Garungsraum 6' einen geringfügigen Unterdruck aufrechtzuerhalten, was insbesondere beim öffnen der Tür 3 von Vorteil ist, da auf diese Weise das Austreten von Wrasen verhindert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Garung von Nahrungsmitteln mittels umgewälzter Heißluft, wobei ein wärmeisoliertes Gehäuse mit vorderer Tür und mit einem türseitig zugänglichen inneren schachtartigen Garungsraum mit Trägern für das jeweils zu garende Gut, ein Ventilator, Luftheizelemente und ein Lufttemperaturregler vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (9) im Garungsraum (6') zur unmittelbaren Aufnahme von etwa länglich-flächigen Nahrungsmittelstücken (10; 13) ausgebildet sind, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die Längsflächen der Nahrungsmittelstücke (10; 13) sich in Strömungsrichtung der Heißluft erstrecken, und daß die Heißluft mit hoher Geschwindigkeit an den Nahrungsmittelstücken (10; 13) vorbeiströmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Garungsraum (6') sich senkrecht erstreckt sowie zur Durchströmung mit Heißluft von unten nach oben eine untere Lufteintrittsöffnung und eine obere Luftaustrittsöffnung aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, insbesondere zur Garung von Geflügel, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (9) mit sich in Richtung der Heißluftströmung erstreckenden Spießen (11) zum Geflügelaufstecken versehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, insbesondere zur Garung von Fleischstücken, Brotscheiben oder Fischen, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (9) mit sich in Richtung der Heißluftströnung erstreckenden Haltegittern (12) zur Aufnahme der Nahrungsmittelstücke (13) versehen sind.