DE102004052660A1

DE102004052660A1 - Verfahren zum Garen von Gargutchargen, enthaltend Gargüter mit unterschiedlichem Kaliber und Gargerät zum Implementieren solch eines Verfahrens

Info

Publication number: DE102004052660A1
Application number: DE102004052660A
Authority: DE
Inventors: Judith Imgram; Andrea JÜRGENS; Katrin Lauterbach; Jürgen KLASMEIER; Michael Dr. Greiner; Ronald Dr. Sterzel
Original assignee: Rational AG
Current assignee: Rational AG
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2006-05-11
Also published as: DE502005001527D1; JP2008517681A; US20070288192A1; EP1703809A1; US7409311B2; EP1703809B1; WO2006045290A1

Abstract

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es, Garchargen, die aus einer Vielzahl an individuellen Gargütern unterschiedlichsten Kalibers zusammengesetzt sind, optimal zu garen, das heißt für jedes individuelles Gargut ein optimales Garresultat in einem einzigen, zusammenhängenden Garprozeß zu erhalten. Hierbei kann bei Erreichen des gewünschten Garerfolgs für ein Gargut eines bestimmten Kalibers der Garprozeß dadurch weitergeführt werden, daß die Meßeinrichtung auf ein größeres, insbesondere das nächstgrößere, Kaliber gerichtet wird, was z. B. durch Umstecken des Garprozeßfühlers, insbesondere des Kerntemperaturfühlers, von einem ersten in ein zweites Gargut bewerkstelligt wird. So kann beispielsweise anhand des Anstiegs der Kerntemperatur pro Zeit bei definierter Garraumtemperatur und Lüfterstufe, d. h. bei einem definierten Energieübertrag, erkannt werden, um welches Kaliber es sich bei dem zu vermessenden Lebensmittel handelt. Sobald die Größe bzw. das Kaliber des Garguts ermittelt worden ist, kann dann der Garprozeß in entsprechender Weise an dieses Kaliber angepaßt werden, um das gewünschte Garresultat, ausgedrückt z. B. in Form der ersten und zweiten Soll-Garzustandsgrößen, zu erreichen. Beispielsweise dauert bei einem größeren Gargut die Bräunungsphase in der Regel länger, weshalb es sich empfiehlt, diese Phase bei niedrigeren Temperaturen zu fahren als bei einem kleineren Gargut, das die gleiche Endbräunung erhalten soll.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Garen einer Gargutcharge, enthaltend mindestens zwei, insbesondere stückartige, Gargüter, deren Garzustand jeweils über mindestens zwei Garzustandsgrößen, umfassend eine erste Garzustandsgröße und eine zweite Garzustandsgröße, charakterisierbar ist, in einem Garraum unter Einsatz mindestens einer Meßeinrichtung zum Aufnehmen von Werten zumindest einer Eigenschaft mindestens eines Gar guts, die zumindest eine der Garzustandsgrößen bestimmt, die sich garprozeßbedingt verändert, wobei mindestens zwei der Gargüter der Gargutcharge sich in ihrem Kaliber, in ihrer Gesamtoberfläche, in ihrem Volumen, in ihrem Gewicht und/oder in ihrem Durchmesser, insbesondere mittlerem Durchmesser, voneinander unterscheiden. Ferner betrifft die Erfindung ein Gargerät mit einem Garraum, mindestens einer Meßeinrichtung, insbesondere in Form eines Kerntemperaturfühlers, zum Aufnehmen einer ersten und/oder zweiten Garzustandsgröße von mindestens einem Gargut, einer Heizeinrichtung und einer Steuereinrichtung zum selbsttätigen Führen eines Garprozesses, welche als ein Eingangssignal das Ausgangssignal der Meßeinrichtung empfängt, in dem ein erfindungsgemäßes Verfahren implementiert ist.

Bei herkömmlichen Gargeräten, bei denen ein Kerntemperatursensor, wie er beispielsweise aus der DE 299 23 215 bekannt ist, in ein Gargut, insbesondere in Form eines Fleischstückes, eingeführt werden kann, wird der Garprozeß in der Regel dann beendet, wenn die Kerntemperatur des Fleischstücks einen vorbestimmten Wert (Soll-Kerntemperatur) erreicht hat. Hierbei kann vorgesehen sein, daß verschiedene Phasen des Garprozesses eingeleitet werden, wenn die Kerntemperatur vorbestimmte Werte während des Garvorgangs erreicht. Optimale Garresultate lassen sich mit diesen Gargeräten allerdings meist nur dann erzielen, wenn hinsichtlich der Art, Menge und Größe des Garguts spezifische, eng eingegrenzte Bedingungen eingehalten werden. Unzufrieden stellende Resultate erhält man mit solchen Gargeräten beispielsweise dann, wenn die individuellen Fleischstücke sich in ihrem Kaliber bzw. ihrer Größe, das heißt ihrer Gesamtoberfläche, ihrem Volumen oder ihrem Durchmesser, unterscheiden. So hängt zum Beispiel der Wert der Kerntemperatur, bei dem eine Bräunungs- bzw. Krustierphase einzuleiten ist, stark von der Dicke von zu garenden Fleischstücken ab. Bei einer reinen Zeitsteuerung des Garprozesses erhält man mit herkömmlichen Garverfahren daher zuweilen Fleischstücke mit entweder zu schwacher oder zu starker Bräunung. Die Komplexität des Garprozesses für das gleichzeitige Garen einer Vielzahl an Fleischstücken unterschiedlichen Kalibers in einem Gargerät wird dadurch noch erhöht, daß der Zeitpunkt, zu dem die Bräunung- bzw. Krustierphase einzuleiten ist, in der Regel ebenfalls von der Menge des Garguts in dem Garraum abhängt.

Mit Hilfe von zusätzlichen Eingabeparametern, die für den Zeitpunkt des Einleitens verschiedener Zubereitungsphasen relevant sind, beispielsweise der Dicke oder Größe eines Fleischstücks, ließe sich zwar mit den bekannten Geräten eine auf die speziellen Eigenschaften des individuellen Garguts abgestellte Führung des Garprozesses erreichen. Dieses erfordert jedoch regelmäßig zusätzliche Meß- und/oder Wiegevorgänge durch den Benutzer vor der Inbetriebnahme des Gargeräts und führt zu einer erheblichen Vergrößerung der Datenmenge, welche die Rechnereinheit des Gargeräts speichern und verwalten muß, um den für die jeweiligen Bedingungen optimalen Garprozeß zur Verfügung stellen zu können.

Beispielsweise aus der EP 1 022 972 B1 ist ein Garverfahren bekannt, bei dem durch Heranziehen des zeitlichen Verhaltens von Meßgrößen, welche sich während des Garprozesses ändernde Eigenschaften eines Gargutes betreffen, die Menge und insbesondere die Dicke des Gargutes bei der Führung des Garprozesses berücksichtigt werden kann, solange es sich um eine im wesentliche homogene Gargutcharge handelt, also die Gargüter sich nicht wesentlich in ihrem Kaliber voneinander unterscheiden.

Insbesondere bei Garchargen, enthaltend eine Vielzahl an Fleischstücken mit stark unterschiedlichem Kaliber, stellen sich jedoch häufig unbefriedigende Garresultate mit den herkömmlichen Gargeräten sowohl im Hinblick auf den internen Gargrad, bestimmt z.B. durch Saftigkeit, wie auch den externen Gargrad, bestimmt z.B. durch den Bräunungs- bzw. Krustierendzustand, ein. Während kleinteilige Fleischstücke zumeist über eine stark ausgeprägte, dicke Kruste mit hohem Bräunungsgrad verfügen und vollständig durchgegart, zuweilen auch übergart und daher trocken sind, stellt man bei großteiligen Fleischstücken eine nur wenig gebräunte Außenschicht und ein häufig nicht einmal vollständig durchgegartes Inneres fest. Da der Nutzer von Gargeräten in der Praxis nahezu regelmäßig damit konfrontiert wird, Fleischstücke unterschiedlicher Größe zu garen, hat ein Bedürfnis nach verbesserten Gargeräten bestanden, die nicht mehr mit den Nachteilen des Stands der Technik behaftet sind.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zu Grunde, das gattungsgemäße Garverfahren derart weiterzuentwickeln, daß es die Nachteile des Stands der Technik überwindet, insbesondere mit dem Garverfahren sich auch beim gleichzeitigen Garen von z.B. Fleischstücken unterschiedlichsten Kalibers für jedes dieser Fleischstücke ein optimales Garresulat, insbesondere im Hinblick auf den internen und externen Gargrad, einstellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die folgenden Schritte gelöst:

a) Auswählen zumindest eines ersten Garguts im Garraum, das ein kleineres Kaliber, eine kleinere Gesamtoberfläche, ein kleineres Volumen, ein kleineres Gewicht und/oder einen kleineren Durchmesser als mindestens ein zweites Gargut der Gargutcharge aufweist,
b) Auswählen von Soll-Werten für zumindest die zwei Garzustandsgrößen, umfassend eine erste und eine zweite Soll-Garzustandsgröße, für das erste Gargut,
c) Führen des Garprozesses in der Weise, daß für das erste Gargut mindestens die erste und die zweite Soll-Garzustandsgröße im wesentlichen gleichzeitig erreicht werden, wobei Ist-Werte für zumindest eine der zwei Garzustandsgrößen, umfassend eine erste und/oder zweite Ist-Garzustandsgröße, kontinuierlich oder diskontinuierlich, zumindest des ersten Garguts mit der Meßeinrichtung verfolgt werden,
d) Entziehen des ersten Gargutes aus dem Garprozeß bei oder nach Erreichen der ersten und zweiten Soll-Garzustandsgröße zum Zeitpunkt t₁,
e) Auswählen zumindest eines zweiten Garguts, das ein größeres Kaliber, eine größere Gesamtoberfläche, ein größeres Volumen, ein größeres Gewicht und/oder einen größeren Durchmesser aufweist als das erste Gargut,
f) Auswählen von Soll-Werten für zumindest die zwei Garzustandsgrößen, umfassend eine erste und zweite Soll-Garzustandsgröße, für das zweite Gargut,
g) Bestimmen von Ist-Werten für zumindest eine der zwei Garzustandsgrößen, umfassenden eine erste und/oder zweite Ist-Garzustandsgröße, zumindest des zweiten Garguts,
h) Ermitteln der Differenz D₁₂ zwischen der ersten Ist-Garzustandsgröße des zweiten Garguts und der ersten Soll-Garzustandsgröße des ersten Garguts oder der Differenz D'₁₂ zwischen der zweiten Ist-Garzustandsgröße des zweiten Garguts und der zweiten Soll-Garzustandsgröße des ersten Garguts, frühestens zum Zeitpunkt t₁ und spätestens zu einem Zeitpunkt t₂ mit t₂ > t₁, und/oder Ermitteln der Differenz D₂₂ zwischen der zweiten Ist-Garzustandsgröße und der zweiten Soll-Garzustandsgröße oder der Differenz D'₂₂ zwischen der ersten Ist-Garzustandsgröße und der ersten Soll-Garzustandsgröße für das zweite Gargut, frühestens zum Zeitpunkt t₁ und spätestens zu dem Zeitpunkt t₂, und
i) Fortführen des Garprozesses in Abhängigkeit von D₁₂, D'₁₂, D₂₂ und/oder D'₂₂ in der Weise, daß mindestens die erste Soll-Garzustandsgröße und die zweite Soll-Garzustandsgröße des zweiten Garguts im wesentlichen gleichzeitig erreicht werden.

Dabei ist bevorzugt, daß der Verlauf des Garprozesses des ersten und/oder zweiten Garguts über die Meßeinrichtung durch Ermittlung von zumindest einem der Ist-Werte und/oder zumindest einer Ableitung zumindest einer der Ist-Werte nach der Zeit erfaßt wird.

Ferner wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß über die Verfolgung des, insbesondere anfänglichen, Garverlaufs des ersten und/oder zweiten Garguts, insbesondere über eine Ableitung mindestens einer ersten, zweiten und/oder weiteren Garzustandsgröße nach der Zeit, das Kaliber, die Gesamtoberfläche, das Volumen, das Gewicht und/oder der Durchmesser des ersten und/oder zweiten Garguts ermittelt und in Abhängigkeit von dem ermittelten Kaliber, der ermittelten Gesamtoberfläche, dem ermittelten Volumen, dem ermittelten Gewicht und/oder dem ermittelten Durchmesser mindestens die erste, zweite und/oder weitere Soll-Garzustandsgröße für das erste und/oder zweite Gargut ausgewählt wird.

Dabei kann vorgesehen sein, daß die erste und/oder zweite Soll-Garzustandsgröße des zweiten Garguts aus der ersten und/oder zweiten Soll-Garzustandsgröße des ersten Garguts abgeleitet wird.

Ferner wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß das erste Gargut dasjenige Gargut der Gartgutcharge mit dem kleinsten Kaliber, der kleinsten Gesamtoberfläche, dem kleinsten Volumen und/oder dem kleinsten Gewicht darstellt, und/oder das zweite Gargut dasjenige Gargut der Gartgutcharge mit der gegenüber dem ersten Gargut nächstgrößeren Kaliber, der nächstgrößeren Gesamtoberfläche, dem nächstgrößeren Volumen und/oder dem nächstgrößeren Gewicht darstellt.

Erfindungsgemäß ist des weiteren bevorzugt, daß als erste Garzustandsgröße eine einen internen Gargrad bestimmende Größe, umfassend die Kerntemperatur, die Saftigkeit und/oder die Textur, und/oder eine Garklimagröße, umfassend die Garraumtemperatur und/oder Feuchte, ausgewählt wird, und/oder als zweite Garzustandsgröße eine einen externen Gargrad bestimmende Größe, umfassend den Bräunungsgrad, eine Oberflächentemperatur, eine Randzonentemperatur, und/oder eine Krustenbildung, und/oder eine die Gargutqualität bestimmende Größe, umfassend den P-Wert (Pasteurisationswert), den F-Wert (Sterilisationswert), den pH-Wert, den Geruch, den Reifegrad und/oder die Wärmeleitfähigkeit, ausgewählt wird.

Dabei kann vorgesehen sein, daß ein C-Wert, insbesondere ausgewählt aus Bräunungsgrad, P-Wert oder F-Wert, wie folgt ermittelt wird:

wobei

ST: den Zeitpunkt, bei dem die Starttemperatur erreicht wird,
t_Ende: den Zeitpunkt, bei dem der Soll-P-Wert erreicht wird,
Temp (t): die Temperatur in Abhängigkeit von der Zeit,
UF: eine Materialkonstante des Garguts und
BT: Bezugstemperatur,

darstellen.

Im Schritt i) wird vorzugsweise D₁₂ und/oder D₂₂ herangezogen.

Auch wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß während des Garprozesses zumindest ein Wert einer den Garprozeß beeinflussenden Einstellgröße des Gargeräts in Abhängigkeit von zumindest einer Ableitung mindestens einer Garzustandsgröße nach der Zeit festgelegt wird.

Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, daß die Energiemenge, die in den Garraum zum Erreichen der ersten und zweiten Soll-Garzustandsgrößen des zweiten Garguts einzubringen ist, in Abhängigkeit von der Energiemenge, die erforderlich gewesen ist, um die ersten und zweiten Soll-Garzustandsgrößen für das erste Gargut zu erreichen, festgelegt wird.

Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, daß nach Erreichen der ersten und zweiten Soll-Garzustandsgrößen für das erste Gargut, die zweite Ist-Garzustandsgröße des zweiten Garguts bestimmt wird, und der folgende Garprozeß für das zweite Gargut zur gleichzeitigen Erzielung der ersten und zweiten Soll-Garzustandsgrößen des zweiten Garguts in Abhängigkeit von dem Kaliber, der Gesamtoberfläche, dem Volumen und/oder dem Durchmesser, insbesondere dessen Temperaturverlaufe, sowie der Differenz zwischen der ersten Soll-Garzustandsgröße des ersten Garguts und der ersten Ist-Garzustandsgröße des zweiten Garguts geführt wird, wobei insbesondere die Kerntemperatur als erste Garzustandsgröße und der Bräunungsgrad als zweite Garzustandsgröße ausgewählt werden.

Ausführungsformen der Erfindung können dadurch gekennzeichnet sein, daß als Meßeinrichtung ein Garprozeßfühler, insbesondere ein Kerntemperaturfühler, ausgewählt wird, der zu Beginn des Garprozesses, vorzugsweise im Schritt a), in das erste Gargut gesteckt und frühestens zum Zeitpunkt t₁ und spätestens zum Zeitpunkt t₂, vorzugsweise im Schritt h), in das zweite Gargut umgesteckt wird.

Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, daß die Schritte a) bis i) solange wiederholt werden, bis alle Gargüter der Gargutcharge, geordnet nach Kaliber, Gesamtoberfläche, Volumen, Gewicht und/oder Durchmesser, fertig gegart sind.

Ferner kann vorgesehen sein, daß als erstes, zweites und/oder weiteres Gargut Schnitzel, Rinderbuge, Spanferkel, Kotelett, Schinken, Geflügel, z.B. Hähnchen, Schweinshaxe, Braten, Gemüse und/oder Teile davon ausgewählt werden.

Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Gargerät derart weiterzuentwickeln, daß es die Nachteile des Stands der Technik überwindet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Steuereinrichtung dafür eingerichtet ist, den Garprozeß gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu führen.

Dabei kann eine Einrichtung zum Eingeben und zum Speichern von Parameterwerten betreffend das Gargut und/oder den Garprozeß, wobei die Steuereinrichtung einen oder mehrere dieser Parameterwerte als Eingangsgrößen zur Führung des Garprozesses heranzieht, vorgesehen sein.

Schließlich wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß jede am Ende des Garprozesses zu erzielende Soll-Garzustandsgröße eingebbar ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren stellt sich sowohl bei Gargutchargen, umfassend Gargüter mit einer Vielzahl an unterschiedlichen Volumina, Gewichten, Durchmessern und/oder Oberflächen, als auch bei solchen Gargutchargen, die sich im wesentlichen nur aus Gargütern zweier unterschiedlicher Volumen-, Gewichts-, Durchmesser- und/oder Oberflächenklassen zusammensetzen, ein für jedes individuelle Gargut äußerst zufriedenstellendes Garergebnis ein. Bei Gargütern, die sich hinsichtlich ihres Volumens, ihres Gewichts, ihres Durchmessers und/oder ihre Oberfläche unterscheiden, spricht man in der Regel auch davon, daß diese Gargüter ein unterschiedliches Kaliber aufweisen. Im Sinne der vorliegenden Erfindung sind demzufolge die Begriffe Volumen, Durchmesser, Gewicht bzw. Oberfläche gleichbedeutend mit dem Begriff Kaliber. Bei der Oberfläche, dem Gewicht, dem Volumen und dem Durchmesser handelt es sich um Werte, die für ein individuelles Gargut ermittelbar sind. Unter er stes Gargut im Sinne der vorliegenden Erfindung soll stets ein solches verstanden werden, das ein kleineres Kaliber, d.h. eine kleinere Oberfläche, ein kleineres Gewicht, ein kleineres Volumen und/oder einen kleineren Durchmesser als ein weiteres, zweites Gargut der zu garenden Gargutcharge aufweist. Soll-Garzustandsgrößen stellen in der Regel solche Zustandsgrößen dar, die beim gewünschten Endprodukt realisiert sind. Besonders bevorzugt stellt die erste Gargutgröße eine interne Gargutgröße, wie z.B. die Kerntemperatur, und die zweite Gargutgröße eine externe Gargutgröße, wie z.B. den Bräunungsgrad, dar.

Erfindungsgemäß wird ausgenutzt, daß z.B. in einer Steuereinrichtung eines Gargeräts, die mit einer Meßeinrichtung direkt oder indirekt in Verbindung steht, Garverläufe für standardisierte Gargutkaliber hinterlegt sein können. Wird beispielsweise bei einem vorgegebenen, bekannten anfänglichen Garverlauf für ein mit der Meßeinrichtung zu untersuchendes Gargut eine bestimmte zeitliche Veränderung einer ersten, zweiten oder weiteren Garzustandsgröße festgestellt, kann bei Abgleich mit den hinterlegten Standardwerten unmittelbar auf das Kaliber bzw. die Oberfläche, das Volumen, das Gewicht oder der Durchmesser des Garguts gefolgert werden. Auf diese Weise wird ein zeitaufwändiges, umständliches Ausmessen des Gargutes elegant umgangen. In der Regel reichen bereits 0,5 bis 2 Minuten zu Anfang eines Garzyklus aus, um aus der zeitlichen Veränderung der detektierten Ist-Garzustandsgrößen das Kaliber des untersuchten Garguts ableiten zu können. Bei größeren Gargütern, z.B. bei einer Schweinshaxe, einem Schinken, Braten, Spanferkel oder einen Rinderbug kann dieser Evaluierungszeitraum zur Kaliberbenennung auch etwa 15 Minuten betragen.

Erfindungsgemäß ist dabei ebenfalls vorgesehen, daß über die Verfolgung des insbesondere anfänglichen Garverlaufs des ersten und/oder zweiten Garguts mit mindestens einer Meßeinrichtung, insbesondere über die Ableitung mindestens einer ersten, zweiten oder weiteren Garzustandsgröße nach der Zeit, die Gesamtoberfläche, das Volumen, das Gewicht und/oder der Durchmesser des Garguts ermittelt und in Abhängigkeit von der ermittelten Gesamtoberfläche, dem Volumen, dem Gewicht und/oder Durchmesser mindestens eine erste und/oder zweite Soll-Garzustandsgröße für das erste und/oder zweite Gargut ausgewählt wird. Die er sten und zweiten Garzustandsgrößen können sowohl über eine einheitliche Meßeinrichtung wie auch über separate Meßeinrichtungen festgehalten werden.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die erste und/oder zweite Ist-Garzustandsgröße des zweiten Garguts aus der ersten und/oder zweiten Soll-Garzustandsgröße des ersten Garguts abgeleitet wird. Beispielsweise läßt sich der Bräunungsgrad des zweiten Garguts bei Erreichen des Soll-Bräunungsgrads des ersten Garguts unter Berücksichtigung der zur Verfügung stehenden Garzustandsgrößen und Garparameter ermitteln, ohne daß dieser Bräunungsgrad z.B. explizit spektroskopisch festgestellt werden müßte. In diesem Fall reicht es z.B. aus, wenn in der Steuereinheit des Gargerätes skalierte Standardvergleichswerte für die in Frage kommenden Garverläufe hinterlegt sind. Aus der Kenntnis des Kalibers des ersten Garguts, des Garverlaufs zum Erreichen der ersten und zweiten Soll-Garzustandsgrößen des ersten Garguts sowie den Werten für die ersten und/oder zweiten Soll-Garzustandsgröße des ersten Garguts läßt sich dann ohne weiteres die erste und/oder zweite Ist-Garzustandsgröße des zweiten Garguts ableiten.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß das erste Gargut dasjenige Gargut der Gartgutcharge mit der kleinsten Gesamtoberfläche, dem kleinsten Volumen, dem kleinsten Durchmesser und/oder dem kleinsten Gewicht darstellt. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, das erfindungsgemäße Garverfahren in der Weise anzuwenden, daß als erstes Gargut zunächst dasjenige Gargut mit dem kleinsten Kaliber innerhalb der Gargutcharge ausgewählt wird. Bevorzugterweise stellt das zweite Gargut dann dasjenige mit dem nächstgrößeren Kaliber, das heißt mit dem nächstgrößeren Volumen, Durchmesser, Gewicht und/oder der nächstgrößeren Oberfläche dar. Sobald das erste Gargut die gewünschte Soll-Gargutzustandsgröße erreicht hat, wird es dem Garprozeß entzogen, vorzugsweise aus dem Garraum entfernt. Nachdem dieses geschehen ist, stellt das vormals zweite Gargut nunmehr selber ein erstes Gargut dar, für das der Garprozeß in der Weise zu führen ist, das die ersten und zweiten Garzustandsgrößen dieses Garguts im wesentlichen gleichzeitig die jeweils gewünschten Soll-Werte erreichen. Das Gargut mit einem größeren, insbesondere dem nächstgrößeren Kaliber ist sodann als zweites Gargut im Sinne der Erfindung zu bezeichnen. Dieses Verfahren wird vor zugsweise solange fortgesetzt, bis man beim größten Kaliber der Gargutcharge angelangt ist und auch für dieses die ersten und zweiten Soll-Garzustandsgrößen im wesentlichen gleichzeitig erreicht worden sind.

Vorzugsweise stellt die erste Garzustandsgröße die Kerntemperatur eines Garguts dar. Bei der zweiten Garzustandsgröße handelt es sich vorzugsweise um den P-Wert, den F-Wert, den C-Wert und/oder den Bräunungsgrad des Garguts.

Der P-Wert gestattet eine wesentlich exaktere Aussage über den Garungszustand eines Garguts als z.B. die Gartemperatur. Wenn z.B. Kartoffeln gegart werden, steht hierfür beim Druckdampfgaren eine Temperatur von beispielsweise 120°C zur Verfügung, während beim normalen Dampfgaren das gleiche Garresultat bei einer Temperatur von etwa 98°C erreicht werde kann. Hierbei unterscheiden sich allerdings die Zeiträume, die erforderlich sind, um das gewünschte Garresultat zu erzielen, beträchtlich. Der P-Wert stellt dabei einen Pastorisierungswert dar, über den der Grad der Pastorisierung eines Gargutes, d.h. der Keimfreiheit, abgebildet werden kann.

Ein kleinerer P-Wert steht demzufolge z.B. für den Endgarzustand al dente, während ein höherer P-Wert ein durchgegartes Gargut repräsentiert.

Der Umrechnungsfaktor UF, der zur Bestimmung des P-Wertes heranzuziehen ist, ist eine spezifische Gargutgröße, die z.B. über standardisierte Garversuche bei unterschiedlichen Temperaturen dadurch ermittelt werden kann, daß die für die jeweiligen Temperaturen charakteristischen Garzeiten zueinander ins Verhältnis gesetzt werden. Innerhalb einer Gargutklasse bzw. für einen bestimmten Garguttyp sollte dieser Umrechnungsfaktor im wesentlichen konstant sein. Die Bezugstemperatur BT stellt im allgemeinen diejenige Temperatur dar, bei der üblicherweise die Garung des Garguts vorgenommen wird.

Der F-Wert kann ebenfalls herangezogen werden, um eine Aussage über den Garrungszustand zu machen. Insbesondere bei der Berechnung P- und F-Wertes kann anstelle der sich zeitlich verändernden Garraumtemperatur Temp (t) insbesondere auch die Ist-Kerntemperatur als variable Größe eingesetzt werden.

Grundsätzlich eignen sich die vorhergehend genannten Gleichungen zur Bestimmung des P-Wertes sowie F-Wertes für die Beschreibung chemischer Reaktionen 1. Ordnung. Sofern z.B. auch die Bräunung eines Gargutes annähernd sich wie eine Reaktion 1. Ordnung verhält, können die obigen Gleichungen Analog auch für die Bestimmung bzw. Einbindung des Bräunungsgrades bei der Festlegung des jeweils optimalen Garverlaufs einbezogen werden.

Chemische Reaktionen 1. Ordnung bzw. deren Auswirkungen im Lebensmittelbereich finden sich z.B. beschrieben bei H.G. Kessler, „Lebensmittel und Bioverfahrenstechnik – Molkerei Technologie", TU München, Weihenstephan, Verlag A. Kessler, ISBN 3 9802378-4-2, dort insbesondere die Seiten 27 bis 48 und 127 bis 178.

Besonders vorteilhaft ist, eine Speichereinheit vorzusehen, in welcher eine Zuordnung von Werten zumindest einer der Ableitungen einer Garzustandsgröße nach der Zeit zu Soll-Werten von Einstellgrößen des Gargeräts festgehalten ist und auf welche die Steuereinrichtung bei der Bestimmung der Soll-Werte für diese Einstellgrößen zugreifen kann. Zusätzlich zu der Ableitung können weitere Zuordnungsparameter, z.B. der aktuelle Wert der Garzustandsgröße oder die Zeit seit Beginn des Garvorgangs, vorgesehen sein. Dabei können die Soll-Werte in der Speichereinrichtung insbesondere als numerische Daten abgespeichert und durch Angabe von Adressdaten abrufbar sein, die einen Wert für die erste Ableitung einer Garzustandsgröße umfassen, so daß auf eine Eingabe des Wertes dieser Ableitung und gegebenenfalls weiterer Adressdaten, welche beispielsweise den aktuellen Wert der Garzustandsgröße oder die Art des Garguts betreffen können, ein Zugriff auf den zugehörigen abgespeicherten Soll-Wert erfolgt.

Das erfindungsgemäße Gargerät kann weiterhin für eine Beeinflussung von Einstellgrößen von Hand eingerichtet sein sowie eine Einrichtung zum Abspeichern der von der Steuereinrichtung oder von einem Bediener vorgegebenen Werte für Einstellgrößen zusammen mit den zugehörigen Meßwerten einer Garzustandsgröße und/oder einer oder mehrerer ihrer Ableitungen nach der Zeit in der Weise aufweisen, daß die Steuereinrichtung auf der Grundlage der so abgespeicherten Daten eines früheren Garprozesses sowie der von einem oder mehreren Meßwertaufnehmern in einem aktuellen Garpozeß aufgenommenen Meßwerte die Abfolge von Werten der Einstellgröße des früheren Prozesses produzieren kann. Hierbei kann insbesondere beim Abspeichern eine Zuordnung von Werten der Ableitung einer Garzustandsgröße zu Soll-Werten einer Einstellgröße des Gargeräts, wie vorangehend beschrieben, erzeugt werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es nunmehr, Garchargen die aus einer Vielzahl an individuellen Gargütern unterschiedlichsten Kalibers zusammengesetzt sind, optimal zu garen, das heißt für jedes individuelle Gargut ein optimales Garresultat in einem einzigen, zusammenhängenden Garprozeß zu erhalten. Hierbei kann bei Erreichen des gewünschten Garerfolgs für ein Gargut eines bestimmten Kalibers der Garprozeß dadurch weitergeführt werden, daß die Meßeinrichtung auf ein größeres, insbesondere das nächstgrößere Kaliber gerichtet wird, was z.B. durch Umstecken des Garprozeßfühlers, insbesondere des Kerntemperaturfühlers, von einem ersten in ein zweites Gargut bewerkstelligt wird. So kann beispielsweise anhand des Anstiegs der Kerntemperatur pro Zeit bei definierter Garraumtemperatur und Lüfterstufe, d.h. bei einem definierten Energieübertrag, erkannt werden, um welches Kaliber es sich bei dem zu vermessenden Lebensmittel handelt. Sobald die Größe bzw. das Kaliber des Garguts ermittelt worden ist, kann dann der Garprozeß in entsprechender Weise an dieses Kaliber angepaßt werden, um das gewünschte Garresultat, ausgedrückt z.B. in Form der ersten und zweiten Soll-Garzustandsgrößen, zu erreichen. Beispielsweise dauert bei einem größeren Gargut die Bräunungsphase in der Regel länger, weshalb es sich empfiehlt, diese Phase bei niedrigeren Temperaturen zu fahren als bei einem kleineren Gargut, das die gleiche Endbräunung erhalten soll.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens beispielhaft anhand zweier Zeichnungen erläutert wird. Dabei zeigt
1 ein nicht maßstabsgetreues Kerntemperatur/Zeit-Diagramm für ein Garverfahren gemäß dem Stand der Technik,
2 ein nicht maßstabgetreues Kerntemperatur/Zeit-Diagramm für ein erfindungsgemäßes Garverfahren und
3 ein weiteres nicht maßstabsgetreues Kerntemperatur/Zeit-Diagramm für ein erfindungsgemäßes Garverfahren.
Der 1 sind drei Graphen A, B und C zu entnehmen, die den Verlauf der Ist-Kerntemperatur bis zum Erreichen der Soll-Kerntemperatur KT_soll für ein kleines, mittleres und großes Gargut wiedergeben. Dabei ist das Garverfahren in der Weise eingestellt, daß das kleine Gargut (Graph A) zu dem Zeitpunkt t₁ neben seiner Soll-Kerntemperatur gleichzeitig auch den gewünschten Bräunungsgrad, d.h. eine zweite Soll-Garzustandsgröße erreicht. Wird anschließend, also zum Zeitpunkt t₁, ein nicht dargestellter, zunächst die Kerntemperatur des ersten, kleinen Garguts kontrollierender, Kerntemperaturfühler in das zweite, mittlere Gargut umgesteckt und der Garprozeß kerntemperaturkontrolliert fortgeführt, z.B. bei im wesentlichen unveränderter Garraumtemperatur, so gelangt man bei einem Zeitpunkt t₂ für das mittlere Gargut (Graph B) zu der Soll-Kerntemperatur. Allerdings ist bei dieser Vorgehensweise nicht gewährleistet, daß zu diesem Zeitpunkt t₂ sich ebenfalls der gewünschte Bräunungsgrad, d.h. die zweite Soll-Garzustandsgröße, des mittleren Garguts einstellt. Nachdem für das mittlere Gargut die Soll-Kerntemperatur erreicht worden ist, also zum Zeitpunkt t₂, wird bei herkömmlichen Garverfahren nach Umstecken des Kerntemperaturfühlers in das große Gargut der Garprozeß wiederum kerntemperaturkontrolliert bis zum Erreichen der Soll-Kerntemperatur für das große Gargut (Graph C) fortgeführt unter Inkaufnahme der gleichen Nachteile, wie vorangehend für das mittlere Gargut geschildert. In Bezug auf das große Gargut stellt im Sinne der vorliegenden Anmeldung das mittlere Gargut dann das erste Gargut dar, während das große Gargut als zweites Gargut zu bezeichnen ist. Wird das Garen jeweils nur kerntemperaturkontrolliert durchgeführt, wird häufig nicht der gewünschte Bräunungsgrad erreicht.
Wie 2 zu entnehmen ist, wird bei einem erfindungsgemäßen Garverfahren nach dem Erreichen der Soll-Kerntemperatur für ein erstes, kleineres Gargut der Garverlauf für das zweite, größere Gargut nicht mehr nur kerntemperaturkontrolliert fortgeführt, sondern es findet eine Neuanpassung bzw. -ausrichtung des Garverfahrens statt, so daß bei Erreichen der Soll-Kerntemperatur für das größere Gargut gleichzeitig der optimale Bräunungsgrad erreicht wird. Die Anpassung des Garverfahrens zur Erreichung dieses Zieles wird vorgenommen auf der Grundlage der Differenz D₁₂ zwischen der Soll-Kerntemperatur des kleineren Gargutes und der Ist-Kerntemperatur des größeren Gargutes zum Zeitpunkt t₁, das heißt bei Erreichen der Soll-Kerntemperatur für das kleinere Gargut und somit beim Umstecken des Kerntemperaturfühlers, bzw. auf der Basis der Differenz D₂₂ von Ist- und Soll-Kerntemperatur des größeren Garguts unter Berücksichtigung des Kalibers des größeren Garguts. Demgemäß wird die Garraumtemperatur auf der Grundlage des neu errechneten optimalen Kerntemperaturverlaufs gemäß Kurve D bis zum Erreichen der Soll-Kerntemperatur für das größere Gargut angepaßt. Der Verlauf der Ist-Kerntemperatur des größeren Garguts bei einem herkömmlichen, nur kerntemperaturgeführten Garverfahren ist durch die gestrichelte Linie D' angedeutet.
3 zeigt den Verlauf der Kerntemperatur eines kleineren sowie eines größeren Garguts über die Zeit ähnlich wie bei 2, jedoch mit dem Unterschied, daß das Garverfahren nach dem Umstecken des Kerntemperaturfühlers bzw. dem Erreichen der Soll-Kerntemperatur zum Zeitpunkt t₁ für das kleinere Gargut ab dem Zeitpunkt t₁ für eine gewisse Zeitspanne, nämlich t₂–t₁, also bis zum Zeitpunkt t₂ auf herkömmliche Weise fortgeführt wird. Diese Zeitspanne wird genutzt, um über die zeitliche Veränderung der Ist-Kerntemperatur des größeren Garguts Rückschlüsse auf dessen Kaliber ziehen zu können. Sobald das Kaliber auf diese Art und Weise abgeschätzt bzw. ermittelt worden ist, wird der Garprozess in der Weise, wie vorangehend für das Verfahren gemäß 2 beschrieben, fortgeführt, d.h. die Garraumtemperatur wird in der Weise geändert, daß die Kerntemperatur als erste Garzustandsgröße und eine zweite Garzustandsgröße, z.B. der Bräunungsgrad, im wesentlichen gleichzeitig Ihre gewünschten Soll-Werte auch für das größere Gargut erreicht.
Die in der vorangehenden Beschreibung, in den Ansprüchen und in den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Realisierung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims

Verfahren zum Garen einer Gargutcharge, enthaltend mindestens zwei, insbesondere stückartige, Gargüter, deren Garzustand jeweils über mindestens zwei Garzustandsgrößen, umfassend eine erste Garzustandsgröße und eine zweite Garzustandsgröße, charakterisierbar ist, in einem Garraum unter Einsatz mindestens einer Meßeinrichtung zum Aufnehmen von Werten zumindest einer Eigenschaft mindestens eines Garguts, die zumindest eine der Garzustandsgrößen bestimmt, die sich garprozeßbedingt verändert, wobei mindestens zwei der Gargüter der Gargutcharge sich in ihrem Kaliber, in ihrer Gesamtoberfläche, in ihrem Volumen, in ihrem Gewicht und/oder in ihrem Durchmesser, insbesondere mittlerem Durchmesser, voneinander unterscheiden, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: a) Auswählen zumindest eines ersten Garguts im Garraum, das ein kleineres Kaliber, eine kleinere Gesamtoberfläche, ein kleineres Volumen, ein kleineres Gewicht und/oder einen kleineren Durchmesser als mindestens ein zweites Gargut der Gargutcharge aufweist, b) Auswählen von Soll-Werten für zumindest die zwei Garzustandsgrößen, umfassend eine erste und eine zweite Soll-Garzustandsgröße, für das erste Gargut, c) Führen des Garprozesses in der Weise, daß für das erste Gargut mindestens die erste und die zweite Soll-Garzustandsgröße im wesentlichen gleichzeitig erreicht werden, wobei Ist-Werte für zumindest eine der zwei Garzustandsgrößen, umfassend eine erste und/oder zweite Ist-Garzustandsgröße, kontinuierlich oder diskontinuierlich, zumindest des ersten Garguts mit der Meßeinrichtung verfolgt werden, d) Entziehen des ersten Gargutes aus dem Garprozeß bei oder nach Erreichen der ersten und zweiten Soll-Garzustandsgröße zum Zeitpunkt t₁, e) Auswählen zumindest eines zweiten Garguts, das ein größeres Kaliber, eine größere Gesamtoberfläche, ein größeres Volumen, ein größeres Gewicht und/oder einen größeren Durchmesser aufweist als das erste Gargut, f) Auswählen von Soll-Werten für zumindest die zwei Garzustandsgrößen, umfassend eine erste und zweite Soll-Garzustandsgröße, für das zweite Gargut, g) Bestimmen von Ist-Werten für zumindest eine der zwei Garzustandsgrößen, umfassenden eine erste und/oder zweite Ist-Garzustandsgröße, zumindest des zweiten Garguts, h) Ermitteln der Differenz D₁₂ zwischen der ersten Ist-Garzustandsgröße des zweiten Garguts und der ersten Soll-Garzustandsgröße des ersten Garguts oder der Differenz D'₁₂ zwischen der zweiten Ist-Garzustandsgröße des zweiten Garguts und der zweiten Soll-Garzustandsgröße des ersten Garguts, frühestens zum Zeitpunkt t₁ und spätestens zu einem Zeitpunkt t₂ mit t₂ > t₁, und/oder Ermitteln der Differenz D₂₂ zwischen der zweiten Ist-Garzustandsgröße und der zweiten Soll-Garzustandsgröße oder der Differenz D'₂₂ zwischen der ersten Ist-Garzustandsgröße und der ersten Soll-Garzustandsgröße für das zweite Gargut, frühestens zum Zeitpunkt t₁ und spätestens zu dem Zeitpunkt t₂, und i) Fortführen des Garprozesses in Abhängigkeit von D₁₂, D'₁₂, D₁₂ und/oder D'₂₂ in der Weise, daß mindestens die erste Soll-Garzustandsgröße und die zweite Soll-Garzustandsgröße des zweiten Garguts im wesentlichen gleichzeitig erreicht werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf des Garprozesses des ersten und/oder zweiten Garguts über die Meßeinrichtung durch Ermittlung von zumindest einem der Ist-Werte und/oder zumindest einer Ableitung zumindest einer der Ist-Werte nach der Zeit erfaßt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß über die Verfolgung des, insbesondere anfänglichen, Garverlaufs des ersten und/oder zweiten Garguts, insbesondere über eine Ableitung mindestens einer ersten, zweiten und/oder weiteren Garzustandsgröße nach der Zeit, das Kaliber, die Gesamtoberfläche, das Volumen, das Gewicht und/oder der Durchmesser des ersten und/oder zweiten Garguts ermittelt und in Abhängigkeit von dem ermittelten Kaliber, der ermittelten Gesamtoberfläche, dem ermittelten Volumen, dem ermittelten Gewicht und/oder dem ermittelten Durchmesser mindestens die erste, zweite und/oder weitere Soll-Garzustandsgröße für das erste und/oder zweite Gargut ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder zweite Soll-Garzustandsgröße des zweiten Garguts aus der ersten und/oder zweiten Soll-Garzustandsgröße des ersten Garguts abgeleitet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gargut dasjenige Gargut der Gartgutcharge mit dem kleinsten Kaliber, der kleinsten Gesamtoberfläche, dem kleinsten Volumen und/oder dem kleinsten Gewicht darstellt, und/oder das zweite Gargut dasjenige Gargut der Gartgutcharge mit der gegenüber dem ersten Gargut nächstgrößeren Kaliber, der nächstgrößeren Gesamtoberfläche, dem nächstgrößeren Volumen und/oder dem nächstgrößeren Gewicht darstellt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als erste Garzustandsgröße eine einen internen Gargrad bestimmende Größe, umfassend die Kerntemperatur, die Saftigkeit und/oder die Textur, und/oder eine Garklimagröße, umfassend die Garraumtemperatur und/oder Feuchte, ausgewählt wird, und/oder als zweite Garzustandsgröße eine einen externen Gargrad bestimmende Größe, umfassend den Bräunungsgrad, eine Oberflächentemperatur, eine Randzonentemperatur, und/oder eine Krustenbildung, und/oder eine die Gargutqualität bestimmende Größe, umfassend den P-Wert (Pasteurisationswert), den F-Wert (Sterilisationswert), den pH-Wert, den Geruch, den Reifegrad und/oder die Wärmeleitfähigkeit, ausgewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein C-Wert, insbesondere ausgewählt aus Bräunungsgrad, P-Wert oder F-Wert, wie folgt ermittelt wird:
wobei ST den Zeitpunkt, bei dem die Starttemperatur erreicht wird, t_Ende den Zeitpunkt, bei dem der Soll-C-Wert erreicht wird, Temp (t) die Temperatur in Abhängigkeit von der Zeit, UF eine Materialkonstante des Garguts und BT Bezugstemperatur, darstellen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt i) D₁₂ und/oder D₂2 herangezogen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während des Garprozesses zumindest ein Wert einer den Garprozeß beeinflussenden Einstellgröße des Gargeräts in Abhängigkeit von zumindest einer Ableitung mindestens einer Garzustandsgröße nach der Zeit festgelegt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiemenge, die in den Garraum zum Erreichen der ersten und zweiten Soll-Garzustandsgrößen des zweiten Garguts einzubringen ist, in Abhängigkeit von der Energiemenge, die erforderlich gewesen ist, um die ersten und zweiten Soll-Garzustandsgrößen für das erste Gargut zu erreichen, festgelegt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach Erreichen der ersten und zweiten Soll-Garzustandsgrößen für das erste Gargut, die zweite Ist-Garzustandsgröße des zweiten Garguts bestimmt wird, und der folgende Garprozeß für das zweite Gargut zur gleichzeitigen Erzielung der ersten und zweiten Soll-Garzustandsgrößen des zweiten Garguts in Abhängigkeit von dem Kaliber, der Gesamtoberfläche, dem Volumen und/oder dem Durchmesser, insbesondere dessen Temperaturverlaufe, sowie der Differenz zwischen der ersten Soll-Garzustandsgröße des ersten Garguts und der ersten Ist-Garzustandsgröße des zweiten Garguts geführt wird, wobei insbesondere die Kerntemperatur als erste Garzustandsgröße und der Bräunungsgrad als zweite Garzustandsgröße ausgewählt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßeinrichtung ein Garprozeßfühler, insbesondere ein Kerntemperaturfühler, ausgewählt wird, der zu Beginn des Garprozesses, vorzugsweise im Schritt a), in das erste Gargut gesteckt und frühestens zum Zeitpunkt t₁ und spätestens zum Zeitpunkt t₂, vorzugsweise im Schritt h), in das zweite Gargut umgesteckt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte a) bis i) solange wiederholt werden, bis alle Gargüter der Gargutcharge, geordnet nach Kaliber, Gesamtoberfläche, Volumen, Gewicht und/oder Durchmesser, fertig gegart sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als erstes, zweites und/oder weiteres Gargut Schnitzel, Rinderbuge, Spanferkel, Kotelett, Schinken, Geflügel, z.B. Hähnchen, Schweinshaxe, Braten, Gemüse und/oder Teile davon ausgewählt werden.
Gargerät mit einem Garraum, mindestens einer Meßeinrichtung, insbesondere in Form eines Kerntemperaturfühlers, zum Aufnehmen einer ersten und/oder zweiten Garzustandsgröße von mindestens einem Gargut, einer Heizeinrichtung und einer Steuereinrichtung zum selbsttätigen Führen eines Garprozesses, welche als ein Eingangssignal das Ausgangssignal der Meßeinrichtung empfängt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung dafür eingerichtet ist, den Garprozeß gemäß einem Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 14 zu führen.
Gargerät nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Eingeben und zum Speichern von Parameterwerten betreffend das Gargut und/oder den Garprozeß, wobei die Steuereinrichtung einen oder mehrere dieser Parameterwerte als Eingangsgrößen zur Führung des Garprozesses heranzieht.
Gargerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jede am Ende des Garprozesses zu erzielende Soll-Garzustandsgröße eingebbar ist.