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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Backwaren und ein Verfahren zum Garen und/oder Backen von Lebensmitteln oder Backwaren, wie sie in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 10 beschrieben sind.
Es sind bereits Vorrichtungen zur Herstellung von Backwaren, insbesondere zum Garen und/oder Backen von Lebensmitteln oder Backwaren, sowie auch entsprechende Verfahren bekannt. So ist es aus der AT 401 707 B bekannt, die Temperaturen und die Luftfeuchtigkeit sowohl bei der Teigzubereitung als auch in der sogenannten Ruhselzeit zu definieren. Gleichermassen wird auch die Hauptgare vor ihrem Ende abgebrochen. Dadurch soll eine frühzeitige Hautbildung im Bereich der Backwaren verhindert worden, um bei einem späteren Dampfausbruch, der beim Backen von zuvor tiefgefrorenen Backwaren auch zu einem relativ späten Zeitpunkt des Gar- bzw. Backvorgangs auftritt, ein Abplatzen dieser Haut im Bereich der Oberfläche der Backware zu verhindern.
Betreffend die Behandlung der Backware während des Backens wird nur festgestellt, dass die Backware nach dem Auflegen auf das Backblech mit Wasser bespritzt und dann unter Verwendung von möglichst viel Dampf (Schwaden) gebacken werden soll, wobei sowohl Heissluftöfen als auch Öfen mit ruhender Luft verwendet werden können. Nachteilig ist hierbei, dass die frühe Hautbildung bei Backwaren während des zur endgültigen Fertigstellung derselben durchgeführten Backvorganges nicht sicher verzögert oder verhindert werden kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung der Eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zum Garen und/oder Backen von Lebensmittel oder Backwaren zu schaffen, mit dem der Gar- bzw. Backvorgang universell auf unterschiedliche Einsatzfälle angepasst werden kann.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhaft ist hierbei, dass durch die laufende Überwachung eines Soll- und eines Ist-
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Wertes der Luftfeuchtigkeit und/oder der Temperatur im Backraum, ggf. bezogen auf die Gar- bzw. Backtemperatur und/oder der Gar- bzw. Backzeit, ein zu starkes Austrocknen oder eine zu hohe Luftfeuchtigkeit im Bereich der Oberfläche der Backwaren ebenso verhindert werden kann, wie eine unerwünschte oder zu späte Hautbildung im Bereich der Oberfläche von Backwaren. Darüberhinaus kann ein gleichmässiges Gar- und Backergebnis bei den Lebensmitteln bzw. Backwaren erreicht werden.
Dadurch ist es auch einfach möglich, den Austritt von Wasserdampf bzw. anderen Bestandteilen aus den Lebensmitteln bzw. den Backwaren besser zu steuern und kann damit sowohl das Gar- bzw. Backergebnis, nämlich das Aussehen der Lebensmittel bzw. der Backware als auch der Haltbarkeit und der Frischezustand, insbesondere die Reschheit, über längere Zeit aufrecht erhalten werden. Ein weiterer Vorteil dieser Lösung liegt darin, dass nunmehr der jeweilige Feuchtigkeitsgehalt und die jeweilige Temperatur, der in den Backraum eingebrachten Lebensmittel bzw.
Backwaren ohne einer zusätzlichen Behandlung, z. B. einem weiteren Messvorgang oder dgl. fest.
Durch die Weiterbildung nach Anspruch 2 kann der Ist-Wert der Feuchtigkeit und/ oder Temperatur zur Gänze bei dem nachfolgenden Gar- bzw. Backvorgang mitberücksichtigt werden und ist es dadurch auch möglich, den Temperaturverlauf und die Zeitdauer des Gar- bzw. Backvorganges hinsichtlich der erzielbaren Qualität einem Optimum, zwischen dem gewünschten Gar- bzw. Backergebnis und der Garbzw. Backzeit, universell anzupassen.
Vorteilhaft ist eine weitere Ausbildung nach Anspruch 3, da dadurch ein feinfühliger Regelungsvorgang der Temperatur im Backraum erzielbar ist. Damit kann die Differenz zwischen Soll- und Ist-Wert bzw. die Abweichung vom Soll-Wert der Temperatur und/oder der Luftfeuchtigkeit gering gehalten werden.
Durch die weitere Ausführungsvariante nach Anspruch 4 wird auch eine rasche Anpassung der Feuchtigkeitswerte an unterschiedliche Produktionszustände bzw. eine Anpassung an einen optimalen Gar- bzw. Backprozess ermöglicht.
Vorteilhaft ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 5, da damit eine sich über den gesamten Gar- bzw. Backvorgang hinziehende Überwachung möglich ist. Vor allem ist dadurch eine kontinuierlich fortlaufende Überwachung des gesamten Gar-
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bzw. Backvorganges erzielbar, wobei je nach der Gar- bzw. Backdauer und in Abhängigkeit von der Empfindlichkeit des zu garenden Lebensmittels bzw. der zu backenden Backware die Zeitdauer zwischen den einzelnen Ermittlungen des IstWertes der Luftfeuchtigkeit und/oder Temperatur und/oder Zeitdauer und/oder der Ermittlung der Differenz universell an unterschiedliche Einsatzfälle angepasst werden kann.
Durch die Weiterbildung nach Anspruch 6 ist es aber auch möglich, die Feststellung der Temperatur und/oder der Temperatur der Luftfeuchtigkeit und/oder der Luftfeuchtigkeit bzw. der Differenz zwischen diesen und den zugehörigen Soll-Werten in Abhängigkeit von der Zeitdauer des Gar- bzw. Backvorganges zu ermitteln.
Eine feinfühlige Überwachung insbesondere aber Regelung des Gar- bzw. Backvorganges wird durch die Ausgestaltung der Steuervorrichtung nach Anspruch 7 erzielt.
Durch die Auswahlmöglichkeiten beim Einbringen des Fluides nach Anspruch 8 wird mit Vorteil eine Anpassung an die gewünschte Veränderung der Luftfeuchtigkeit im Backraum ermöglicht.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 9 wird eine gleichmässige Luftfeuchtigkeit und/oder Temperatur über das gesamte Volumen des Backraums in einfacher Weise erzielt.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch durch das Verfahren im Anspruch 10 gelöst. Vorteilhaft ist bei diesem Verfahren, dass durch die laufende Überwachung der Ist-Werte der Luftfeuchtigkeit und der Temperatur im Backraum und durch den ständigen Vergleich und die Differenzbildung mit den Soll-Werten eine universelle Anpassung des Gar- bzw. Backablaufes an ein günstiges Ergebnis des Gar- bzw.
Backvorganges möglich ist.
Vorteilhaft sind auch die Massnahmen nach Anspruch 11, da durch die Überwachung der Differenz der Soll- und Ist-Werte auch die Abweichung des Ist-Wertes vom SollWert auf ein Minimum gehalten werden kann, sodass äussere Bedingungen wie z. B.
Leistungsschwankungen in der Energieversorgung in der Heizvorrichtung sowie unterschiedliche Beschickungsmengen des Backraums und selbstverständlich auch Unterschiede in der Feuchtigkeit und/oder Temperatur der zum Garen bzw. Backen ein-
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gebrachten Lebensmittel bzw. Backwaren in einfacher Weise vollautomatisch mitberücksichtigt werden, ohne dass es weiterer Arbeitsvorgänge bedarf.
Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt : Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Herstellen von Backwaren in stark vereinfachter, schematischer Darstellung und Seitenansicht mit der zugehörigen Steuervorrichtung in Art eines Blockschaltbildes.
In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Herstellen von schematisch angedeuteten Backwaren 2, z. B. Semmeln, Kipferln und dgl., dargestellt. Ein in einem Gehäuse 3 angeordneter Backraum 4 ist über eine Tür 5 von einer Frontseite her zugänglich, wobei die Tür 5 mit einer Glasscheibe 6 zur Überwachung des Gar- bzw. Backvorganges mit einer durchsichtigen Glasscheibe 6 ausgestattet ist.
Dem Backraum 4 ist eine Heizvorrichtung 7 zum Erwärmen des Backraumes 4 zugeordnet. Diese Heizvorrichtung kann aus beliebigen, aus dem Stand der Technik bekannten, Ausbildungen oder Ausstattungen sein und mit den unterschiedlichsten Medien wie Gas, Strom, Öl oder Festbrennstoffen betrieben werden. Selbstverständlich sind als Heizvorrichtungen 7 auch andere Wärmeenergieerzeuger, wie Mikrowellen, Hochfrequenzanlagen usw. verwendbar bzw. kann die Energiezufuhr auch über Warmluft erfolgen.
Im Inneren des Backraums 4 ist zumindest ein Messwertgeber 8 zum Feststellen eines Ist-Wertes der Temperatur und zumindest ein weiterer Messwertgeber 9 zur Feststellung des Ist-Wertes der Luftfeuchtigkeit im Backraum 4 angeordnet. Des weiteren ist dem Backraum 4 eine Zufuhrvorrichtung 10 für ein Fluid 11 zur Regulierung der Feuchtigkeit und/oder Temperatur im Backraum 4 zugeordnet. Diese Zufuhrvorrichtung 10 umfasst zumindest ein im Backraum 4 angeordnetes Austragelement 12 für das Fluid 11.
Selbstverständlich können auch mehrere Austragelemente 12 vorgesehen sein, die über einen Innenraum oder eine innere Oberfläche des Backraums 4 in beliebiger
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Anordnung verteilt vorgesehen sein können.
Unter anderem ist es auch möglich, das Fluid 11 insbesondere dann, wenn es in flüssiger Form eingebracht wird, in Aufnahmebehälter im Inneren des Backraums 4 einzuleiten, sodass es dort durch die im Backraum 4 vorherrschende Wärme in den gasbzw. dampfförmigen Zustand übergeführt werden kann.
Vorteilhaft kann es sich erweisen, wenn die Austragelemente 12, bei welchen es sich z. B. um Sprühdüsen, Zerstäuber und dgl. handeln kann, über eine Deckplatte 13 des Backraums 4 gleichmässig verteilt angeordnet sind, da beim Einströmen des Fluides 11, unabhängig davon ob im flüssigen, gas-oder dampfförmigen Zustand, durch den Temperaturunterschied des Dampfes gegenüber der Lufttemperatur im Backraum 4 dieser Dampf schwerer ist und daher in Richtung eines Bodens 14 des Backraums 4 absinkt und somit über nahezu das gesamte Volumens des Backraums 4 eine gleichmässige Verteilung desselben erzielt wird.
Werden in einem Backraum 4 jedoch mehrere Backbleche 15 zur Aufnahme von Backwaren 2 eingesetzt, kann es sich als vorteilhaft erweisen über den Umfang des Backraums 4, zumindest über dessen Seitenwände und dessen Rückwand, jeweils im Bereich zwischen zwei Backblechen 15 gleichmässig verteilt Austragelemente 12 für das Fluid 11 anzuordnen, um so jede Lage der Backwaren 2 mit entsprechender Feuchtigkeit zu versorgen bzw. die Feuchtigkeitszufuhr und Stabilisierung feinfühlig regeln zu können.
Dabei kann es sich auch als vorteilhaft erweisen, in jedem Zwischenraum Messwertgeber 8 und 9 für den Ist-Wert der Temperatur bzw. Luftfeuchtigkeit anzuordnen, sodass bei entsprechender Auslegung einer Steuervorrichtung 16 - wie noch später im Detail erläutert werden wird-die Soll-Werte der Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit jeweils unterschiedlich für jedes Backblech 15 festgelegt werden können.
Diese Steuervorrichtung 16 ist über Leitungen 17,18, 19 mit einer Fördervorrichtung 20 für das Fluid 11 der Zufuhrvorrichtung 10 der Heizvorrichtung 7 und eine Energiequelle 21 verbunden.
Die Fördervorrichtung 20 kann das Fluid 11 aus einem Speicherbehälter 22 oder aus einem Leitungssystem entnehmen oder kann die Zufuhr des Fluides über ein von der Steuervorrichtung 16 beaufschlagtes Ventil vom Leitungssystem direkt aus erfolgen.
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Zwischen der Fördervorrichtung 20 und dem Austragelement 12, oder an beliebiger anderer Stelle, ist es ebenso möglich einen Dampferzeuger 23 anzuordnen, sodass das Fluid 11 von einem flüssigen in einem dampfförmigen Zustand verbracht werden kann.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, neben Austragelementen 12 für das Fluid 11 in flüssiger Form auch solche zum Austragen des Fluids 11 in dampfförmigen Zustand anzuordnen, wobei über die Steuervorrichtung 16 die Fördervorrichtung 20 bzw. - wie durch die weitere Leitung 17 angedeutet - auch der Dampferzeuger 23 beaufschlagt werden können, um wahlweise das Fluid 11 in unterschiedlichen Aggregatzuständen z. B. in Schwaden von Dampf oder Wassernebel oder mikrofeinen Tropfen und/oder an unterschiedlichen Stellen des Backraums 4 einzubringen.
Über Leitungen 24 sind Messwertgeber 8 für die Temperatur im Backraum 4 sowie Messwertgeber 9 für die Feststellung der Luftfeuchtigkeit im Backraum 4 mit der Steuervorrichtung 16 verbunden.
Wie durch strichlierte Linien ersichtlich gemacht, können auch mehrere solcher Messwertgeber 8,9 und/oder Messwertgeber 9 angeordnet sein, wobei die Anordnung und Aufteilung dieser Messwertgeber 8,9 im Rahmen des fachmännischen Könnens des auf diesem Gebiet tätigen Fachmanns erfolgen kann und keineswegs an die gezeigten Ausführungsbeispiele gebunden oder auf diese eingeschränkt ist. Wie schematisch durch strichlierte Linien angedeutet, können derartige Messwertgeber 8,9 auch in einem Zwischenraum 25 zwischen zwei Backblechen 15, z. B. über den Umfang oder einem Teilumfang des Backraums 4 verteilt, angeordnet sein.
Weiters kann die Steuervorrichtung 16 mit Eingabeorganen 26,27 für einen SollWert der Feuchtigkeit bzw. der Temperatur im Backraum 4 versehen sein. Selbstverständlich ist diese Darstellung der Eingabeorgane 26,27 nur funktionell zu verstehen und können diese Eingabeorgane 26,27 durch beliebige andere technische Mittel, z. B. Tastaturen bei Verwendung von entsprechenden Softwareelementen oder Rechnern bzw. Personalcomputern, für oder in Verbindung mit der Steuervorrichtung 16 gebildet sein.
Die Eingabe dieser Soll-Werte für die Feuchtigkeit und Temperatur kann in Abhängigkeit von der Dauer der Gar- bzw. Backzeit ebenso erfolgen, wie die Definition
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der Temperatur bei bestimmten Feuchtigkeitswerten oder umgekehrt bzw. kann die Festlegung der Temperatur aufgrund der abgelaufenen Gar- bzw. Backzeit in Verbindung mit der Feuchtigkeit oder die Verbindung aus der aufgelaufenen Gar- und Backzeit mit der Temperatur anhand des Soll-Wertes der Feuchtigkeit vorgegeben werden.
Mit der Vorrichtung 1 bzw. im Backraum 4 können die beliebigen Gar- und Backvorgänge vorgenommen werden und ist es somit möglich Teiglinge für Backwaren 2, z. B. unmittelbar nach der Hauptgare oder der sogenannten Ruhselzeit, in den Backraum 4 einzubringen oder entsprechend tiefgefrorene oder vorgefrorene Backwaren, die als Teigling oder bereits vorgebacken eingefroren worden sind, zu verarbeiten.
Es kann sich z. B. bei der Verwendung von vorgefrorenen oder gefrorenen Teiglingen als vorteilhaft erweisen, in eine der Backwaren 2 eine schematisch dargestellte Sonde 28 einzuführen, die über eine Leitung 29 ebenfalls mit der Steuervorrichtung 16 verbunden sein kann, um im Inneren der Backware 2 die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit fortlaufend zu ermitteln und diese so ermittelten Ist-Werte in die Berechnung der Soll-Werte für die Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Backraum 4 zu verwenden.
Das Verfahren zum Garen bzw. Backen von Lebensmitteln bzw. Backwaren 2 kann nun z. B. wie folgt ablaufen : Die Backwaren 2 werden je nach dem gewünschten Herstellungsvorgang mit oder ohne Vorbehandlung z. B. unmittelbar nach der Ruhselzeit oder in gefrorenem oder gekühlten Zustand auf ein Backblech 15 aufgelegt. Dieses Backblech 15 wird nach dem Öffnen der Tür 5 in den Backraum 4 eingebracht insbesondere auf den entsprechenden Führungsschienen eingeschoben. Je nach dem durchzuführenden Garbzw. Backvorgang kann der Backraum 4, z. B. bereits auf eine gewünschte Temperatur vorgewärmt und die Luft im Innenraum des Backraums 4 auf einen gewünschten Soll-Wert der Luftfeuchtigkeit eingestellt sein.
Die Vorwärmung des Backraums 4 bzw. die Vorwahl der entsprechenden Luftfeuchtigkeit im Innenraum des Backraums 4 kann ebenso über die Steuervorrichtung 16 erfolgen, wobei diese Werte in entsprechenden Arbeitsprogrammen, die auf unterschiedlichste, aus dem Stand der Technik bekannte Formen, in der Steuervorrichtung 16 hinterlegt, erfolgen können.
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Je nach dem eingestellten oder ausgewählten Gar- bzw. Backprogramm wird der IstWert der Temperatur und/oder der Feuchtigkeit im Backraum 4 laufend mit dem Messwertgebern 8, 9 überwacht und werden diese Daten entweder kontinuierlich, z. B. in Echtzeit oder intermitterierend in gewissen Zeitabständen oder jeweils nach Ablauf einer gewissen Zeitdauer der Garzeit oder beim Erreichen gewisser vorgewählter Temperaturstufen an die Steuervorrichtung 16 weitergeleitet. Selbstverständlich können die Zeitpunkte, zu welchem der Ist-Wert der Luftfeuchtigkeit und der Ist-Wert der Temperatur ermittelt werden, gegeneinander versetzt sein.
Zur Überwachung der Backzeit weist die Steuervorrichtung 16 einen Zeitgeber 30 auf. Dieser kann auch zur Definition der Abfrage der Ist-Werte verwendet werden, die zuvor in Abhängigkeit von der Temperatur, der Dauer des Gar- bzw. Backvorganges anhand der mit den Eingabeorganen 26,27 festgelegten Soll- Werte der Temperatur und Feuchtigkeit, definiert werden. Diese Definitionen und Soll-Werte können selbstverständlich auch in entsprechende Computerprogramme integriert sein oder durch Dateneingabe in Speicherfeldern vordefiniert sein können und werden-je nach dem Programmablauf - kontinuierlich mit den ständig einlangenden Ist-Werten der Temperatur und Feuchtigkeit verglichen.
Stellt die Steuervorrichtung 16 eine Abweichung des Ist-Wertes der Feuchtigkeit vom Soll-Wert fest, so wird z. B. durch Zufuhr von trockener Luft oder durch Entzug von Feuchtigkeit der Ist-Wert der Feuchtigkeit auf den Soll-Wert abgesenkt, bzw. bei zu niederer Feuchtigkeit im Backraum 4 durch Zufuhr von Fluid 11 in flüssiger, gasförmiger oder dampfförmiger Form der Feuchtigkeitsgehalt soweit erhöht, dass der Ist-Wert wieder mit dem Soll-Wert übereinstimmt.
Um hierbei gleichzeitig eine Konstanthaltung der Temperatur, einen Temperaturabstieg oder eine Temperaturreduktion im Backraum 4 zu erreichen, kann das Fluid 11
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Dampf, eingeleitet werden um die Temperatur gleichzeitig mit der Feuchtigkeitszunahme gleichzuhalten, abzusenken oder zu erhöhen.
Gleichzeitig oder auch unabhängig davon ist es möglich, die Temperatur entsprechend zu überwachen und bei Abweichungen des Ist-Wertes vom Soll-Wert über die Zufuhrvorrichtung 10,31 oder eine eigene Zufuhrvorrichtung 31 entweder kühle, gekühlte oder tiefgekühlte Luft zuzuführen, um die Temperatur abzusenken und
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z. B. auch Heissdampf oder Nassdampf einströmen zu lassen um die Temperatur - zusätzlich zu der ohnehin vorhandenen Heizvorrichtung 7 - schlagartig zu erhöhen.
Die Temperaturregelung kann über die Zufuhrvorrichtungen 10,31 aber auch durch Austausch der Luft im Inneren des Backraums 4 oder durch Wärmeaustausch erfolgen. Auch bei einem Regelmechanismus für die Anpassung an den Soll-Wert ist es möglich, diesen einheitlich für den gesamten Backraum 4 zu gestalten oder abwechselnd einzeln den Backblechen 15 oder einzelnen Bereichen des Backraums 4 geeignete Organe und Mitteln zuzuordnen, die eine bereichsweise Anpassung der Temperatur an die Ist-Werte ermöglicht.
So ist es beispielsweise möglich, für die Anpassung oder Einhaltung des Soll-Wertes der Temperatur und/oder der Luftfeuchtigkeit sogenannten Schwadenbildner einzusetzen, die die Verteilung von Dampfschwaden Heiss- oder Nassdampf im Backraum 4 bewirken.
Einer der Vorteil des vorliegenden Verfahren liegt darin, dass durch Verwendung dieser Steuervorrichtung in der beschriebenen Art ein universeller Einsatz eines Backraums 4 für unterschiedliche Gar- und Backzwecke und andere Verfahren wie
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der Beschickung des Backraums nicht mehr auf die Temperatur und/oder die Feuchtigkeit bzw. die Temperatur der Feuchtigkeit und die Menge Rücksicht genommen zu werden. Z. B. können die Ist-Werte der Temperatur und/oder Feuchtigkeit der Lebensmitteln bzw. der Backwaren 2 zusätzlich mit einer oder mehreren Sonden 28 festgestellt werden und muss bei der Regelung der Steuervorrichtung 16 auf unterschiedliche Backmengen, Temperaturen und Feuchtigkeiten der Lebensmittel bzw.
Backwaren 2 im Backraum keine Rücksicht genommen werden.
Durch diese selbsttätige Regelungsautomatik wird bei dem bevorzugt kontinuierlich fortlaufenden Ermitteln der Differenz zwischen dem Soll- und Ist-Wert der Temperatur und/oder der Feuchtigkeit des Gar- bzw. Backvorganges beim Zuführen von unterschiedlichen Mengen oder Volumen von Lebensmitteln und/oder Backwaren 2, bevorzugt vor allem auch dann wenn diese unterschiedliche Feuchtigkeiten und/ oder Temperaturen aufweisen, ein optimaler Gar-und/oder Backvorgang von der Steuervorrichtung 16 - anhand der festgestellten Ist-Werte - von Feuchtigkeit und/ oder Temperatur ausgewählt.
Damit kann unabhängig von einer Bedienungsperson ein optimales Back- und Garergebnis auch bei verschiedenen Betriebszuständen er-
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zielt werden, ohne dass sich manuelle Einstellfehler nachteilig auswirken oder eine Fülle von abgestuften Programmen benötigt wird, die auf die jeweils unterschiedlich vorstellbaren Mengen und/oder Temperaturen an Backgut und/oder Feuchtigkeit des Backgutes abgestellt sind. Dadurch verringert sich der Erstellungsaufwand für die Programme und somit auch der Wartungsaufwand und können Bedienungfehler ausgeschlossen werden.
Damit können die Gar- bzw. Backprogramme auf eine maximale Auslastung des Backraums 4 abgestellt sein und wird beim Behandeln von Mindermengen im Backraum 4 der Programmablauf vollautomatisch - hinsichtlich der Temperatur und Feuchtigkeit - optimiert, sodass unabhängig von der Beschickungsmenge ein gleichbleibendes Gar- bzw. Backergebnis erzielt wird.
Selbstverständlich ist die beschriebene Vorrichtung bzw. das Verfahren auch für alle anderen Vorgänge wie Braten, Dämpfen, Dünsten und/oder Auftauen von Lebensmitteln oder Backwaren 2 verwendbar.
Die beschriebene Vorrichtung und das Verfahren können dahingehend ergänzt werden, dass ein Mikrowellenerzeuger 32 in Verbindung mit der Vorrichtung 1 angeordnet wird der es ermöglicht, den Backraum bzw. die darin befindlichen Lebensmittel oder Backwaren über Mikrowelle zu erhitzen. Vor allem in Verbindung mit der Behandlung von gefrorenen Lebensmitteln oder Backwaren 2 ist es dadurch möglich, zu Beginn der Behandlung, d. h. der Erwärmung gleichzeitig und/oder vorauseilend und/oder nach einer gewissen Einwirkzeit der Wärme auf die Lebensmittel oder die Backwaren 2, den Innenbereich der Lebensmittel oder der Backwaren 2 über die Mikrowelle zu erwärmen.
Durch diese Erwärmung des Mittelbereiches kann der dabei entstehende Wasserdampf noch leichter durch die Oberfläche, ohne Abheben der Oberflächenschichten, austreten und wird ein ungehindertes Aufgehen der Mittelbereiche der Lebensmittel und Backwaren 2 ermöglicht, sodass das Fertiggaren bzw. Fertigbacken über das gesamte Volumen der Lebensmittel oder Backwaren 2 in etwa gleichmässig erfolgen kann.
Weiters ist es im Rahmen der Erfindung selbstverständlich auch möglich, das erfindungsgemässe Verfahren auch mit anderen aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren durchzuführen.
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The invention relates to a device for producing baked goods and a method for cooking and / or baking food or baked goods, as described in the preambles of claims 1 and 10.
Devices for the production of baked goods, in particular for cooking and / or baking food or baked goods, and also corresponding processes are already known. It is known from AT 401 707 B to define the temperatures and the humidity both in the preparation of the dough and during the so-called rest period. Similarly, the main cooking is stopped before it ends. This is to prevent premature skin formation in the area of the baked goods in order to cause this skin to flake off in the area of the surface of the baked goods in the event of a later burst of steam, which occurs when baking previously deep-frozen baked goods at a relatively late point in the cooking or baking process prevent.
Regarding the treatment of the baked goods during baking, it is only stated that the baked goods should be sprayed with water after being placed on the baking sheet and then baked using as much steam (steam) as possible, both hot air ovens and ovens with still air being used can. The disadvantage here is that the early skin formation in baked goods cannot be reliably delayed or prevented during the baking process carried out to finally complete them.
The object of the present invention is to provide a device of the type mentioned at the outset and a method for cooking and / or baking food or baked goods with which the cooking or baking process can be universally adapted to different applications.
This object of the invention is achieved by the features in claim 1. It is advantageous here that the continuous monitoring of a target and an actual
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Value of the air humidity and / or the temperature in the baking chamber, possibly based on the cooking or baking temperature and / or the cooking or baking time, excessive drying out or excessive air humidity in the area of the baked goods can also be prevented , such as an undesirable or too late skin formation in the area of the surface of baked goods. In addition, a uniform cooking and baking result can be achieved with the food or baked goods.
As a result, it is also easily possible to better control the escape of water vapor or other constituents from the food or the baked goods, and can thus improve both the cooking or baking result, namely the appearance of the food or the baked goods and the durability and the state of freshness, especially the fastness, is maintained over a long period of time. Another advantage of this solution is that now the respective moisture content and the respective temperature of the food or
Bakery products without additional treatment, e.g. B. another measurement process or the like.
Through the further development according to claim 2, the actual value of the moisture and / or temperature can be taken into account in its entirety in the subsequent cooking or baking process and it is thereby also possible to determine the temperature curve and the duration of the cooking or baking process with regard to the achievable Quality an optimum, between the desired cooking or baking result and the cooking or Baking time to adapt universally.
A further embodiment according to claim 3 is advantageous, since this enables a sensitive control process of the temperature in the baking chamber to be achieved. The difference between the setpoint and actual value or the deviation from the setpoint value of the temperature and / or the air humidity can thus be kept low.
The further embodiment variant according to claim 4 also enables rapid adaptation of the moisture values to different production states or adaptation to an optimal cooking or baking process.
However, an embodiment according to claim 5 is also advantageous, since monitoring over the entire cooking or baking process is thus possible. Above all, this means continuous, continuous monitoring of the entire cooking
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or baking process can be achieved, depending on the cooking or baking time and depending on the sensitivity of the food to be cooked or the baked goods to be baked, the time between the individual determinations of the actual value of the air humidity and / or temperature and / or time period and / or the determination of the difference can be universally adapted to different applications.
Through the development according to claim 6, it is also possible to determine the temperature and / or the temperature of the air humidity and / or the air humidity or the difference between these and the associated target values as a function of the duration of the cooking or To determine the baking process.
Sensitive monitoring, in particular regulation of the cooking or baking process, is achieved by the configuration of the control device according to claim 7.
The selection options when introducing the fluid according to claim 8 advantageously enable adaptation to the desired change in the air humidity in the baking chamber.
A uniform air humidity and / or temperature over the entire volume of the baking space is achieved in a simple manner by the configuration according to claim 9.
The object of the invention is also achieved by the method in claim 10. The advantage of this method is that by continuously monitoring the actual values of air humidity and temperature in the baking chamber and by constantly comparing and forming the difference with the target values, the cooking or baking process can be universally adapted to a favorable cooking result - respectively.
Baking process is possible.
The measures according to claim 11 are also advantageous, since by monitoring the difference between the target and actual values, the deviation of the actual value from the target value can be kept to a minimum, so that external conditions such as, for. B.
Performance fluctuations in the energy supply in the heating device and different loading quantities of the baking chamber and of course also differences in the humidity and / or temperature of the cooking and baking
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brought groceries or baked goods are taken into account fully automatically in a simple manner, without the need for further work processes.
The invention is explained below with reference to an embodiment shown in the drawing.
1 shows a device according to the invention for producing baked goods in a highly simplified, schematic representation and side view with the associated control device in the form of a block diagram.
In Fig. 1, a device 1 for producing schematically indicated baked goods 2, z. B. rolls, Kipferln and the like. A baking chamber 4 arranged in a housing 3 is accessible via a door 5 from a front side, the door 5 being equipped with a glass pane 6 for monitoring the cooking or baking process with a transparent glass pane 6.
A heating device 7 for heating the baking chamber 4 is assigned to the baking chamber 4. This heating device can be of any design or equipment known from the prior art and can be operated with a wide variety of media such as gas, electricity, oil or solid fuels. Of course, other heat energy generators, such as microwaves, high-frequency systems, etc. can also be used as heating devices 7, or the energy can also be supplied via warm air.
At least one sensor 8 for determining an actual value of the temperature and at least one further sensor 9 for determining the actual value of the air humidity in the oven 4 are arranged in the interior of the baking chamber 4. Furthermore, a supply device 10 for a fluid 11 for regulating the moisture and / or temperature in the baking chamber 4 is assigned to the baking chamber 4. This feed device 10 comprises at least one discharge element 12 arranged in the baking chamber 4 for the fluid 11.
Of course, a plurality of discharge elements 12 can also be provided, which in any desired way over an interior or an inner surface of the baking chamber 4
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Arrangement can be provided distributed.
Among other things, it is also possible to introduce the fluid 11 into the receptacle inside the baking chamber 4, particularly when it is introduced in liquid form, so that it is there by the heat prevailing in the baking chamber 4 in the gas or. vaporous state can be converted.
It may prove advantageous if the discharge elements 12, which are z. B. can be spray nozzles, atomizers and the like. Are arranged evenly distributed over a cover plate 13 of the baking chamber 4, since when the fluid 11 flows in, regardless of whether in the liquid, gaseous or vaporous state, by the temperature difference of the steam compared to the Air temperature in the baking chamber 4, this steam is heavier and therefore sinks in the direction of a bottom 14 of the baking chamber 4 and thus a uniform distribution of the same is achieved over almost the entire volume of the baking chamber 4.
However, if several baking trays 15 are used in a baking chamber 4 to hold baked goods 2, it can prove advantageous over the circumference of the baking chamber 4, at least over its side walls and its rear wall, in each case in the area between two baking trays 15, evenly distributed discharge elements 12 for the Arrange fluid 11 so as to supply each layer of baked goods 2 with the appropriate moisture or to be able to regulate the moisture supply and stabilization sensitively.
It may also prove to be advantageous to arrange sensors 8 and 9 for the actual value of the temperature or air humidity in each intermediate space, so that with a corresponding design of a control device 16 - as will be explained in detail later - the target values of Temperature and / or humidity can be set differently for each baking sheet 15.
This control device 16 is connected via lines 17, 18, 19 to a conveying device 20 for the fluid 11 of the supply device 10 of the heating device 7 and an energy source 21.
The conveying device 20 can remove the fluid 11 from a storage container 22 or from a line system or the supply of the fluid can take place directly from the line system via a valve acted upon by the control device 16.
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It is also possible to arrange a steam generator 23 between the conveying device 20 and the discharge element 12, or at any other point, so that the fluid 11 can be moved from a liquid to a vapor state.
Of course, it is also possible, in addition to dispensing elements 12 for the fluid 11 in liquid form, to also arrange those for discharging the fluid 11 in the vaporous state, the conveying device 20 or, as indicated by the further line 17, also being conveyed via the control device 16 Steam generator 23 can be applied to selectively the fluid 11 in different states such. B. in swaths of steam or water mist or microfine drops and / or in different places in the baking chamber 4.
Sensors 8 for the temperature in the baking chamber 4 and sensors 9 for determining the air humidity in the baking chamber 4 are connected to the control device 16 via lines 24.
As shown by dashed lines, several such sensors 8, 9 and / or sensors 9, 9 can also be arranged, the arrangement and division of these sensors 8, 9 being able to take place within the scope of the expert knowledge of the person skilled in the art and in no way to the shown embodiments bound or limited to these. As indicated schematically by dashed lines, such sensors 8, 9 can also be located in an intermediate space 25 between two baking trays 15, e.g. B. distributed over the circumference or a partial circumference of the baking chamber 4.
Furthermore, the control device 16 can be provided with input elements 26, 27 for a desired value of the humidity or the temperature in the baking chamber 4. Of course, this representation of the input organs 26, 27 is only to be understood functionally, and these input organs 26, 27 can be used by any other technical means, e.g. B. keyboards using appropriate software elements or computers or personal computers, for or in connection with the control device 16 may be formed.
Depending on the duration of the cooking or baking time, these nominal values for the humidity and temperature can be entered, as can the definition
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the temperature at certain moisture values or vice versa or the determination of the temperature based on the expired cooking or baking time in connection with the moisture or the combination of the accumulated cooking and baking time with the temperature can be specified on the basis of the target value of the moisture.
With the device 1 or in the baking chamber 4, any cooking and baking processes can be carried out and it is therefore possible for dough pieces for baked goods 2, e.g. B. immediately after the main cooking or the so-called rest period, to introduce into the baking chamber 4 or to process correspondingly frozen or pre-frozen baked goods which have been frozen as dough or already pre-baked.
It can e.g. B. when using pre-frozen or frozen dough pieces prove to be advantageous to insert a schematically illustrated probe 28 into one of the baked goods 2, which can also be connected via a line 29 to the control device 16 in order to determine the temperature and / or or to continuously determine the humidity and use the actual values determined in this way in the calculation of the target values for the temperature and air humidity in the baking chamber 4.
The method for cooking or baking food or baked goods 2 can now, for. B. run as follows: The baked goods 2 are, depending on the desired manufacturing process with or without pretreatment z. B. placed immediately after the rest period or in a frozen or chilled state on a baking sheet 15. This baking sheet 15 is introduced into the baking chamber 4 after the door 5 has been opened, in particular inserted on the corresponding guide rails. Depending on the garbage to be carried out. Baking process, the baking room 4, z. B. has already been preheated to a desired temperature and the air in the interior of the baking chamber 4 has been set to a desired target value for the atmospheric humidity.
The preheating of the baking chamber 4 or the preselection of the corresponding air humidity in the interior of the baking chamber 4 can also be carried out via the control device 16, these values being stored in the control device 16 in corresponding work programs, which take on various forms known from the prior art, can be done.
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Depending on the set or selected cooking or baking program, the actual value of the temperature and / or the humidity in the baking chamber 4 is continuously monitored with the measuring sensors 8, 9 and these data are either continuously, e.g. B. in real time or intermittently at certain intervals or each time after a certain period of the cooking time or when certain preselected temperature levels are reached to the control device 16. Of course, the times at which the actual value of the air humidity and the actual value of the temperature are determined can be offset from one another.
To monitor the baking time, the control device 16 has a timer 30. This can also be used to define the query of the actual values, which are previously defined as a function of the temperature, the duration of the cooking or baking process, using the setpoint values of temperature and humidity that have been defined with the input elements 26, 27. These definitions and target values can of course also be integrated in corresponding computer programs or can be predefined by entering data in memory fields and - depending on the program sequence - are continuously compared with the constantly arriving actual values of temperature and humidity.
If the control device 16 detects a deviation of the actual value of the moisture from the target value, z. B. by supplying dry air or by withdrawing moisture, the actual value of the moisture is reduced to the desired value, or if the moisture in the baking chamber 4 is too low, the moisture content is increased by supplying fluid 11 in liquid, gaseous or vaporous form that the actual value matches the target value again.
In order to simultaneously maintain a constant temperature, a temperature decrease or a temperature reduction in the baking chamber 4, the fluid 11
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Steam, to be introduced to keep the temperature at the same time as the increase in moisture, lower or increase.
At the same time or independently of this, it is possible to monitor the temperature accordingly and, in the event of deviations of the actual value from the target value, to supply either cool, cooled or frozen air via the supply device 10, 31 or a separate supply device 31 in order to lower the temperature and
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e.g. B. also let hot steam or wet steam flow in to increase the temperature suddenly - in addition to the already existing heating device 7.
The temperature can be regulated via the supply devices 10, 31 but also by exchanging the air inside the baking chamber 4 or by exchanging heat. Even with a control mechanism for adapting to the target value, it is possible to design it uniformly for the entire baking chamber 4 or alternately to assign suitable organs and means to the baking trays 15 or individual regions of the baking chamber 4, which adapt the temperature to specific regions enables the actual values.
It is thus possible, for example, to use so-called steam formers for adapting or maintaining the target value of the temperature and / or the air humidity, which cause hot or wet steam to be distributed in the baking chamber 4.
One of the advantages of the present method is that by using this control device in the manner described, a universal use of a baking chamber 4 for different cooking and baking purposes and other methods such as
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the loading of the baking chamber no longer takes into account the temperature and / or the humidity or the temperature of the humidity and the amount. For example, the actual values of the temperature and / or moisture of the food or the baked goods 2 can additionally be determined with one or more probes 28 and must regulate the control device 16 to different baking quantities, temperatures and moisture of the food or
Baked goods 2 in the baking room no consideration.
As a result of this automatic automatic control, the difference between the setpoint and actual value of the temperature and / or the humidity of the cooking or baking process when feeding different amounts or volumes of food and / or baked goods 2 is preferably continuously determined especially when these have different moisture levels and / or temperatures, an optimal cooking and / or baking process is selected by the control device 16 - on the basis of the actual values determined - of moisture and / or temperature.
This means that an independent baking and baking result can be achieved even under different operating conditions
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are aimed without manual setting errors having an adverse effect or an abundance of graduated programs being required, which are based on the quantities and / or temperatures of baked goods and / or moisture of the baked goods which can be imagined differently. This reduces the effort for creating the programs and thus also the maintenance effort and operator errors can be excluded.
This means that the cooking or baking programs can be geared towards maximum utilization of the baking chamber 4 and, when treating small quantities in the baking chamber 4, the program sequence is optimized fully automatically - in terms of temperature and humidity - so that the cooking or baking result remains constant regardless of the quantity loaded is achieved.
Of course, the device or method described can also be used for all other processes such as roasting, steaming, steaming and / or thawing of food or baked goods 2.
The described device and the method can be supplemented in that a microwave generator 32 is arranged in connection with the device 1, which makes it possible to use microwaves to heat the baking space or the foods or baked goods contained therein. Especially in connection with the treatment of frozen food or baked goods 2, it is possible to start at the beginning of the treatment, i. H. to heat the heating simultaneously and / or in advance and / or after a certain exposure time of the heat to the food or the baked goods 2, the interior of the food or the baked goods 2 via the microwave.
This warming of the central area allows the resulting water vapor to escape through the surface even more easily, without lifting off the surface layers, and enables the central areas of the food and baked goods 2 to rise freely, so that the ready-to-cook or finished bake covers the entire volume of the food or baked goods 2 can be done approximately evenly.
Furthermore, it is of course also possible within the scope of the invention to carry out the method according to the invention with other methods known from the prior art.