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QUERVERWEIS
AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht den
Vorteil der Einreichungstermine der vorläufigen Anmeldungen mit der
laufenden Nr. 60/126.934, eingereicht am 29. März 1999, und mit der laufenden
Nr. 60/157.170, eingereicht am 30. September 1999.
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TECHNISCHES
GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich allgemein auf große
Kornkocher, und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum kontinuierlichen kontrollierten Hydrations-Korn-Kochen.
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STAND DER
TECHNIK
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Reis wird normalerweise stoßweise unter Verwendung
eines Verfahrens gekocht, das als "Vollabsorptionsverfahren" bekannt ist. Dieses
umfaßt das
Plazieren eines abgemessenen Volumens an Reis in einem Gefäß, Tauchen
desselben in genau die Wassermenge, die der Reis absorbiert, und
Erwärmen
des Wassers bis zum vollen Kochen. Eine abgemessene Reismenge, die
dem Wasser im Kessel entspricht, wird anschließend dem Wasser zugegeben,
wobei die Kombination aus Wasser und Reis zum Kochen gebracht wird,
während
sie gleichzeitig sanft durchmischt wird. Sobald das Wasser kocht, wird
die Hitzezufuhr verringert oder abgestellt, wobei der Reis sich
im Wasser bei einer Temperatur zwischen 190 und 210 °F für etwa zwanzig
Minuten setzen kann, oder bis das gesamte Wasser absorbiert worden
ist und der Reis vollständig
hydriert und gekocht worden ist.
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Dieses Verfahren wird für die meisten
Typen von Reis verwendet, wie z. B. Langkornteis, mittel- und kurzkörnigen "klebrigen" Reis, braunen Reis
und Basmati-Reis. Aromatisierter Reis wird hergestellt, indem Aromastoffe,
wie z. B. Gelbwurz oder Safran, in das Wasser gemischt werden, bevor
der Reis zugegeben wird, so daß der
Reis die Aromen absorbiert. Pilaw-Reis wird ebenfalls in der gleichen
Weise gekocht, indem Zwiebeln, Knoblauch und andere Gewürze kurz
angebraten werden, Wasser hinzugegeben wird, das Wasser zum Kochen
gebracht wird, und schließlich
der Reis zugegeben wird, um die gemischten Zutaten zu absorbieren.
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Ein zweites Verfahren zum Kochen
von Reis wird als das "Überschußwasser"-Verfahren bezeichnet.
Bei diesem Verfahren wird der Reis zu einem Wasservolumen zugegeben,
das die Menge, die der Reis absorbiert, überschreitet. Am Ende des Kochprozesses,
wenn der Reis vollständig
gekocht und hydriert ist, ist etwas Wasser übrig. Das Überschußwasserverfahren kann nicht
beim Kochen von "klebrigem" Reis des asiatischen
Stils verwendet werden, da das Überschußwasser
die Stärke
von der Oberfläche
der Kerne wäscht
und den Reis weniger klebrig zurückläßt. Dieses
Verfahren kann auch nicht zum Kochen von aromatisiertem Reis oder
Pilaw-Reis verwendet werden, da das Überschußwasser die Aromastoffe verdünnt. Aromastoffe
für Reis
sind im allgemeinen sehr teuer, wobei es unerwünscht ist, diese durch Abwaschen
mit Überschußwasser
zu verschwenden.
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Das Vollabsorptionsverfahren des
Reiskochens wird immer beim stoßweisen
Kochen von Reis verwendet. Dieses Verfahren funktioniert ausreichend
gut, wenn die Ladungsgröße klein
ist (1 bis 5 Pfund pro Ladung). Sie funktioniert jedoch nicht gut, wenn
die Ladungsgröße mehrere
hundert Pfund beträgt.
Dies liegt daran, daß gekochter
Reis auf der Oberfläche
der Ladung einen geringeren Wassergehalt aufweist als der Reis am
Boden der Ladung, was der Ladung eine ungleichmäßige Qualität verleiht. Die Ungleichmäßigkeit
tritt auf, da die Kerne, wenn die Reiskerne Wasser absorbieren,
anschwellen und die Ladung leicht aus dem Wasservorrat herausgehoben
wird. Sobald die obere Schicht des Reises das Wasser verlassen hat,
kann sie kein zusätzliches Wasser
absorbieren; gleichzeitig absorbieren die Reiskerne in unteren Ebenen
in der Ladung mit dem darum befindlichen Überschußwasser weiteres zusätzliches
Wasser. Wenn dieses Verfahren verwendet wird, weisen dann, wenn
die Reisladung 8 bis 24 Zoll tief ist, die oberen Schichten einen
viel geringeren Wassergehalt auf als der Reis in den unteren Schichten.
Tatsächlich
wird der Reis am Boden der Ladung überhydriert, weich und schwammig,
der Reis in den mittleren Schichten im allgemeinen in angemessener
Weise hydriert, und der Reis nahe der Oberseite unterhydriert.
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Das kontinuierliche Kochen aller
Getreidekörner
und Getreideprodukte einschließlich
Reis, ist viel effizienter als das stoßweise Kochen. Bis zum aktuellen
Zeitpunkt konnte jedoch ein echtes kontinuierliches Kochen von Reis
nur unter Verwendung des Überschußwasserverfahrens
bewerkstelligt werden, wobei es selbst dann nur beim Kochen einfachen, langkörnigen weißen Reises
verwendet wurde. Ein kontinuierliches Reiskochsystem ist in EP-A-371324 offenbart.
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In Asien wird ein halbkontinuierliches
Vollabsorptions-Kochverfahren verwendet. Die asiatischen mittel-
oder kurzkörnigen
Typen von Reis werden in Wasser für ein oder zwei Stunden vor
dem Kochen vorgeweicht. Kleine Töpfe
werden mit einer genauen Wassermenge und vorgeweichtem Reis gefüllt, anschließend durch
einen Ofen befördert,
um den Reis in Fließband-Art zu kochen. Dieses
System ist aus den folgenden Gründen
sehr teuer und kompliziert zu mechanisieren oder mittels Robotern
auszuführen: Jeder
Topf muß mit
genau der richtigen Menge an Wasser und Reis gefüllt werden; die Abdeckung muß mechanisch
auf der Oberseite des Kochgefäßes plaziert
werden; der Topf wird anschließend
durch den Ofen gefördert;
die Abdeckung wird entfernt und der gekochte Reis ausgekippt; und
der Topf muß anschließend gewaschen
und zum Anfang zurückgeführt werden,
um eine weitere Ladung von Reis und Wasser aufzunehmen. Eine Maschine
zum Kochen von 2.000 Pfund pro Stunde an klebrigem Reis kostet derzeit
mehr als 1.000.000 US-Dollar.
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Ein zusätzlicher Nachteil dieses Typs
von Reiskochsystem ist, daß der
Reis während
der Hydrationszeit im Ofen nicht gerührt wird. Als Ergebnis hat
der Reis am Boden des Topfes eine längere Wasserkontaktzeit als
der Reis an der Oberseite des Topfes. Dies führt wiederum zu einer ungleichmäßigen Qualität, da der
Reis in den oberen Schichten einen geringen Wassergehalt aufweist
als die Reiskerne in den unteren Schichten. Dementsprechend ist
das Ergebnis genau das gleiche wie dasjenige des kommerziellen stoßweisen
Kochsystems, mit einem Unterschied: auch der Reis in den mittleren
Schichten der Ladung wird im allgemeinen nicht in geeigneter Weise
hydriert.
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Es wurden keine anderen kontinuierlichen Vollabsorptionsvertahren
zum Kochen von Reis vorgeschlagen, als das Fließband-Topfverfahren. Offensichtlich
war niemand fähig,
eine Möglichkeit
zu entwickeln, das Wasser zu kontrollieren und mit jedem Kern in
Kontakt zu halten, bis alle Reiskerne die geeignete Wassermenge
absorbiert haben.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Allgemein: Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zum Kochen von Getreidekörnern und
Produkten, die aus Getreidekörnern hergestellt
werden, in einem stoßweisen
Kocher oder kontinuierlich in einem kontinuierlichen Kocher mit kontrollierter
Hydration. Ferner wird eine Vorrichtung für das stoßweise Kochen von Getreidekörnern und für das kontinuierliche
Kochen von Getreidekörnern unter
Verwendung des Vollabsorptions-Kochverfahrens
offenbart. Unter Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung,
die hier offenbart werden, wird ein großes Bett eines ungekochten
körnigen
Getreideproduktes durch direkte Dampfinjektion erhitzt, ohne Anwesenheit
von flüssigem
Wasser, bis das Produkt durchgehend auf eine Temperatur von etwa 190-200 °F erwärmt worden
ist. Anschließend
wird heißes
Wasser von etwa 200 °F
abgemessen und periodisch auf die oberen Schichten des Getreides mit
einer Rate gesprüht,
die etwas höher
ist als die Absorptionsrate des Lebensmittels, um somit dem Wasser
zu erlauben, durch das Getreide nach unten zu den unteren Schichten
mit einer Rate zu sickern, die der Rate entspricht, mit der das
Produkt das Wasser während
dessen vertikalen Migration absorbiert. Das Getreide beginnt in
seinem vollständig
erhitzten Zustand, das Wasser zu absorbieren, das die Oberfläche der
Getreidekerne bedeckt. Durch periodisches Dosieren und Sprühen von
weiterem Wasser auf die Getreidekornschichten mit einer Rate, die
etwas oberhalb der Rate liegt, mit der die hydrierenden Kerne das
Wasser absorbieren, werden die Kerne im gesamten Volumen des Produkts
mit einer optimalen Rate hydriert.
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In einem kontinuierlichen Kocher
wird dieser Prozeß verwendet,
während
das Getreide horizontal vom Einlaßende des Kochers in Richtung
zum Austrags- oder Auslaßende
gefördert
wird. Am Austragsende des Kochers sind die Getreidekörner vollständig hydriert
und haben das gesamte Kochwasser absorbiert, das während des
Wanderns der Kerne durch die Kochvorrichtung auf diese gesprüht worden
ist.
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Obwohl diese Erfindung auf irgendwelche Getreidekörner angewendet
wird (wie z. B. Reis, Weizen, Hafer, Korn und dergleichen), oder
auf irgendein Produkt, das aus Getreidekörnern hergestellt wird (wie
z. B. Teigwaren, Hafermehl, Risotto und dergleichen), bezieht sich
die vorliegende Anmeldung lediglich zum Zweck der Darstellung und
als Beispiel auf Reis.
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Der stoßweise Vollabsorptions-Reiskochprozeß oder der
kontinuierliche Reiskochprozeß und
die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung erzeugen Reis von hoher
Qualität
mit einem Bruchteil der Kosten von bestehenden stoßweisen
oder kontinuierlichen Fließband-Topfkochsystemen.
Sie können
asiatischen, kurzkörnigen "klebrigen" Reis, aromatisierten
Reis und Pilaw-Reis
kochen. Der Kochprozeß wird
genau kontrolliert, so daß sich
die gleiche Qualität
wie bei stoßweise
gekochtem Reis ergibt.
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Zusammenfassung des Verfahrens der
Erfindung: Jeder Typ von Reis weist eine Folge von Stufen im Vollabsorptions-Kochprozeß auf: Zuerst,
entweder unmittelbar vorher oder wenn das Produkt in das Kochgefäß geladen
wird, werden die Reiskerne für
etwa vier Minuten gewaschen, um Schmutz und Oberflächenstärke zu entfernen.
Dies ist eine optionale, jedoch bevorzugte Stufe; das heißt, der
Reis muß vor
dem Kochen nicht gewaschen werden. Das Waschen wird durch Sprühen von
Wasser durch wenigstens eine Düse
auf den Reis mit einer hohen Rate bewerkstelligt, während der
Reis sich noch auf einer relativ niedrigen Temperatur befindet.
Während dieser
Stufe absorbiert der Reis das Wasser nicht. Nach dem Waschen wird
der Reis in einer Heizstufe für
etwa drei Minuten Wasserdampf ausgesetzt. Dies bringt die Temperatur
des Reises auf im wesentlichen die Temperatur des heißen Wassers,
das während der
Kochstufen auf den Reis gesprüht
wird, um somit den Reis ins Temperaturgleichgewicht zu bringen. Während dieser "Heiz"-Stufe bleiben die Kerne hart, relativ
undurchlässig,
und absorbieren sehr wenig Wasser. Für die nächsten etwa 13 Minuten (13
bis 18 Minuten beim Kochen) wird ein Großteil des Wassers, das beim
Kochen absorbiert wird, in die Kerne gesaugt, wenn das Wasser durch
mehrere Heißwasserdüsen während einer "Dampf- und Hydrations"-Stufe auf den Reis
gesprüht
wird. Anschließend nimmt
für die
nächsten
etwa fünf
bis sieben Minuten (18–25
Minuten beim Kochen) die Wasserabsorption des Reises deutlich ab,
wobei der Reis in der Endkochstufe zu quellen beginnt, d. h. in
der endgültigen Bedampfungsstufe,
die mittels äußerst dampfhaltiger Luft
bewerkstelligt wird, die allgemein im Kochgefäß, jedoch insbesondere in dem
Bereich nahe dem Austragsende des Kochers, aufrechterhalten wird.
Diese Endstufe verleiht jedem Kern eine dicke, feste Struktur. Nach
dem Kochen wird der Reis durch den Austragsauslaß und in einen Austragsbehälter befördert.
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Die Oberflächenspannung einer kleinen Wassermenge,
die jedes Reiskorn benetzt, hält
das Wasser am Ort fest, ohne abzulaufen. Wenn zusätzliches
Wasser auf den Reis gesprüht
wird, wird die Oberflächenspannung
des Wassers überwunden und
das überschüssige Wasser
sinkt auf eine niedrigere Ebene nach unten. Im Gegensatz zum gesamten
Stand der Technik verwenden sowohl das kontinuierliche als auch
das stoßweise
Kochverfahren der vorliegenden Erfindung das Sprühen von heißem Wasser auf die Oberfläche des
Reises in einer kontrollierten dosierten Rate, so daß die Oberflächenspannung
des Wassers das Kochwasser mit jedem Korn in Kontakt hält, wenn
der Reis das Wasser absorbiert. Durch Kontrollieren der Rate, mit
der das Wasser aufgesprüht
wird, oder durch pulsierendes Einschalten und Ausschalten Wassersprühnebels
sickert das Wasser durch die Schichten des Reises von oben nach
unten mit der gleichen Rate, wie das Wasser von den Reiskörnern auf
allen Ebenen und Schichten absorbiert wird. Ferner wird im kontinuierlichen
Kochverfahren der Reis periodisch in Längsrichtung durch das Kochgefäß bewegt,
während
er gleichzeitig durchmischt wird, um eine äußerst homogene Einwirkungsdauer
des Kochwassers sicherzustellen.
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Zusammenfassung der Vorrichtung der
Erfindung für
das kontinuierliche Kochen: Die vorliegende Erfindung kann als eine
kontinuierliche Kornkoch vorrichtung oder eine stoßweise Kornkochvorrichtung
ausgeführt
werden. Die kontinuierliche Kochvorrichtung umfaßt ein im wesentlichen horizontales
Gefäß, in dem
der Hydrations- und Kochprozeß stattfindet.
Das Gefäß kann entweder
eine einzelne Wanne oder nebeneinanderliegende Zwillingswannen aufweisen.
In einem Gefäß mit einer
einzelnen Wanne befindet sich eine motorbetriebene Schneckenfördervorrichtung
mit einer einzigen Einzugswalze; in einem Kessel mit Zwillingswanne
umfaßt
die Schneckenfördereinrichtung
parallele, nebeneinanderliegende, ineinandergreifende Einzugswalzen. Für langkörnigen Reis
oder Getreide, die nicht zusammenkleben, ist ein Einzel-Einzugswalzensystem geeignet.
Bei klebrigem Reis oder klebrigen Getreideprodukten, wie z. B. Risotto
oder Hafergrütze,
klebt das Produkt an der rotierenden Schnecke und wird nicht in
angemessener Weise befördert.
Dementsprechend ist ein Doppeleinzugswalzensystem für das kontinuierliche
Kochen solcher Produkte besser geeignet.
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Die Einzugswalzen-Schneckengänge auf dem
Doppeleinzugswalzensystem sind so gewunden, daß durch Drehen der Einzugswalzen
in einer Gegendrehrichtung bis in die Mitte der Reis zur Mitte der
Kocherfördereinrichtung
gedrückt
wird, wenn der Reis vom Einlaß zum
Auslaß befördert wird.
(Der durch das Gefäß geförderte Reishügel wird
hier als ein Reisbett oder ein Bett aus Reis bezeichnet.) Wenn die
Drehrichtung der Einzugswalzen umgedreht wird, wird der Reis nach
außen
in Richtung zu den Seiten des Gefäßes und von der Mitte oder
dem Inneren weg gedrückt.
Durch Ändern
der Drehrichtung in einem vorprogrammierten Intervall wird das Reisbett
wiederholt ausgebreitet und anschließend in der Mitte zusammengeschoben,
wenn das Bett in Richtung zum Austragsende befördert wird. Diese Bewegung
und das Rühren
setzt einen hohen Prozentsatz der Reiskörner dem Sprühwasser
von oben aus und rührt
den Reis kontinuierlich, um eine gleichmäßige Hydration zu fördern.
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Entlang der Einzugswalze können die 360-Grad-Einzugswalzen-Schneckengänge durch Abschnitte
der Welle ohne Schneckengänge
intermittierend unterbrochen sein, wobei auf diese Mischstäbe oder
Speichen geschweißt
sind und radial angeordnet sind. Die Wirkung der entgegengesetzt
rotierenden Einzugswalzen, die in der Mitte nach oben rotieren,
besteht darin, den klebrigen Reis davon abzuhalten, an den Einzugswalzen-Schneckengängen zu haften,
während
die Stäbe
den hydrierten Reis mischen. Die Einzugswalzen-Schneckengänge auf
der gegenüberliegenden
Einzugswalze entfernen das Produkt von den Schneckengängen auf
der benachbarten Einzugswalze. Die Speichen können ferner mit Schaufeln ausgestattet
sein, die an deren distalen Ende befestigt sind, um das Mischen
und die Bewegung des Reises zu unterstützen, und um das Produkt von
den Oberflächen
innerhalb des Bewegungsbereiches der Speichen zu entfernen.
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Längs
des Bodens der Zwillingseinzugswalzen-Wanne befindet sich eine Reihe
von Direktdampfinjektoren. Diese Injektoren sind so ausgerichtet, daß sie Dampf
in den bewegten Reis injizieren, während dieser gefördert wird.
Das kontinuierliche sanfte Rühren
des Reises durch die entgegengesetzt rotierenden Einzugswalzen sorgt
dafür,
daß das
Sprühwasser
und der Dampf gleichmäßig mit
dem hydrierenden Reis gemischt werden.
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Der Reis wird entweder manuell oder
vorzugsweise durch eine elektronische Wiegeriemen-Zuführungsvorrichtung
oder eine gravimetrische Schneckenzuführungsvorrichtung in den Einlaß des Kochers
dosiert. Wenn der rohe, trockene Reis in den Kocher dosiert wird,
kann er mit einem starken Sprühwasser
unter Verwendung entweder kalten oder heißen Wassers gewaschen werden,
wobei das überschüssige Wasser
anschließend
durch ein Sieb im Boden der Kocherwanne abläuft. Alternativ kann das Waschen
außerhalb
des Kochers bewerkstelligt werden, wobei der Reis nach dem Abtropfen
anschließend
unter Verwendung beliebiger geeigneter Fördervorrichtungen, vorzugsweise
einer Hubfördervorrichtung,
auf die Zuführungsvorrichtung
befördert wird.
Das Waschen entfernt Schmutz und Oberflächenstärke, die sich während des
Mahlprozesses auf den Kernen angesammelt haben. Aufgrund der Wasseroberflächenspannung
wird auf den trockenen Reiskernen Waschwasser, das etwa zehn Prozent (10
%) des Gewichts des trockenen Reises ausmacht, gehalten. Wenn beim
Waschen heißes
Wasser verwendet wird, erhöht
die Wärme
des heißen Waschwasser
(200 °F)
die Temperatur des Reises, während
er gewaschen wird.
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Die Steuerung der Reiszuführungsvorrichtung
ist elektronisch mit der Steuerung des Kochwasserdosierungssystems
und des Rührsystems über eine
programmierbare logische Steuervorrichtung (PLC) elektronisch vernetzt.
Dieses Steuerungssystem kann so programmiert sein, daß es äußerst genaue
Mengen von heißem
Wasser auf einen beliebigen Punkt entlang der Länge des Kochgefäßes sprüht, wobei
während
einer beliebigen Stufe des Rührzyklus
jeder Kern von einer bevorzugten Wassermenge umgeben ist, während er
hydriert wird. Die Steuerung stellt sicher, daß kein überschüssiges Wasser auf das Reisbett
gesprüht
wird. Bei Verwendung von früheren
Verfahren wird während
des Kochprozesses häufig überschüssiges Wasser
auf das Reisbett gesprüht,
wobei das Wasser sich tendenziell nahe den unteren Schichten des
Bettes ansammelt. Unter Verwendung der vorliegenden Vorrichtung
und des Verfahrens der Erfindung verteilen die Schaufeln auf den
langsam rotierenden Einzugswalzen-Schneckengängen dann, wenn Wasser mit
einer zu hohen Rate auf einen Bereich gesprüht wird, das überschüssige Wasser
auf weniger hydrierte Reiskerne.
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Die Wassersprührate wird durch die Zuführungsrate
des in den Kocher zugeführten
Reises geregelt. Das Verhältnis
von Wasser zu Reis und der Prozentsatz der Wasserdurchflußmenge an
jedem Punkt auf der Länge
des Kochers werden von einer PLC gesteuert. Diese Variablen können für jedes Produkt,
das gekocht wird (Getreidekorn oder ein Produkt das aus Getreidekorn
hergestellt wird) unabhängig
programmiert werden.
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Um eine gute Sprühwasserbedeckung der gesamten
Oberfläche
der Schichten des beförderten Reises
zu erhalten, wird das Wasserdosierungssystem unter einer genauen
Steuerung durch das PLC-Programm zyklisch ein- und ausgeschaltet,
welches die gravimetrische oder Wiegeriemen-Reiszuführungsvorrichtung,
den Einzugswalzenmotor und das Wasserdurchflußsteuerventil koordiniert.
Die Wasserdurchflußmenge
wird mit einer ausreichenden Strömungsrate
gesteuert, um eine angemessene Sprühwasserbenetzung zu bewirken,
und wird automatisch an jedem Sprühdüsenort abgeschaltet, wenn die
richtig dosierte Wassermenge aufgesprüht worden ist, um sie auf die
Hydration des gesamten Reisbettes abzustimmen. Das pulsierende Ein-
und Ausschalten des Wassers steuert die Verteilung des Wassers vom
Einlaßende
des Gefäßes bis
zum Auslaßende.
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Aromastoffe und Gewürze können mit
dem Kochwasser gemischt werden und auf den hydrierenden Reis gesprüht werden.
Ferner können
gekochte gewürfelte
Zwiebeln, Knoblauch oder Tomaten dem Reis zudosiert werden, da die
ineinandergreifenden Einzugswalzen diese Zutaten sanft hineinmischen. Da
kein überschüssiges Wasser
vorhanden ist, um die Zutaten auszutragen oder die gleichmäßige Verteilung
dieser Zutaten zu stören,
ist das resultierende fertige Reisgericht während des gesamten Produktionszyklus
homogen. Große
Feststoffprodukte, wie z. B. Lorbeerblätter, können dem Reis auf einer kontinuierlichen
Basis zugegeben werden, wobei diese vollständig und gleichmäßig vermischt
werden.
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Es ist wichtig, daß der Reis über der
gesamten Länge
des Hydrationszyklus auf oder nahe an 210 °F gehalten wird, wobei es ferner
wichtig ist, daß die
gesamte Umgebung oberhalb des Reises über der gesamten Länge des
Kochers dampfhaltig und feucht gehalten wird. Um die Aufrechterhaltung
dieser Umgebung sicherzustellen, ist die Abdeckung mit einem Wasserdichtungssystem
abgedichtet, wobei die Direktdampf-Streukörper über die volle Länge des
Kochers positioniert sind. Dampf, der nicht durch den hydrierenden
Reis kondensiert wird, ist oberhalb des Reises enthalten und wird
durch die wasserdichte Abdeckung eingeschlossen. Die einzigen Stellen, an
denen Dampf austreten kann, sind die kleinen Öffnungen am Einlaß und am
Auslaß des
Kochers. Das auf den hydrierenden Reis gesprühte Kochwasser wird kontinuierlich
auf 195-200 °F
vorgeheizt, wenn es durch eine Wasserheizvorrichtung läuft, die
entweder am Kocher montiert ist oder separat angeordnet ist.
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Zusammenfassung der Vorrichtung der
Erfindung für
das stoßweise
Kochen: Das kontrollierte Hydrationsverfahren und die Vorrichtung
können auch
für die
Verwendung in einem stoßweisen
Kochprozeß angepaßt werden,
in welchem das Lebensmittel im Kochgefäß oder relativ zur Hydrationsquelle befördert oder
bewegt wird. Wie es in einem herkömmlichen stoßweisen
Reiskocher ausgeführt
ist, stellt die stoßweise
Kochvorrichtung der vorliegenden Erfindung Mittel für das auf
den stationären
Reis in einem Ladungs-Kochgefäß zu sprühende Wasser zur
Verfügung,
wobei gleichzeitig Dampfinjektoren Dampf in den Bereich unmittelbar
unterhalb der Reisladung injizieren. Der durch die Ladung aufsteigende Dampf
erhitzt den Reis, während
das von den oberen Schichten nach unten sickernde Wasser die Feuchtigkeit
für eine
geeignete Hydration zur Verfügung stellt.
Die Schwerkraft verteilt das Kochwasser gleichmäßig von oben nach unten, wobei
jeder Reiskern in geeigneter Weise hydriert wird.
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Das kontrollierte Hydrationsverfahren
des Vollabsorptions-Kochens kann verwendet werden, um andere Körner und
Getreide als Reis zu kochen, einschließlich Weizen, Gerste, Hafer,
Teigwaren oder Lebensmittel mit einer Getreidezusammensetzung.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine seitliche Querschnittsansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform
der Vorrichtung zum kontinuierlichen kontrollierten Hydrations-Kochen der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine Stirnseitenansicht der Vorrichtung der 1;
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3 ist
eine Draufsicht der parallelen, nebeneinanderliegenden, ineinandergreifenden
Einzugswalzen der ersten bevorzugten Ausführungsform, die insbesondere
die intermittierenden Schneckengänge
und die radial verlaufenden Speichen mit den Schaufeln zeigt;
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4 ist
eine Stirn-Querschnittsansicht des Kochgefäßes, das die relative Position
der Mischstäbe
der Einzugswalzen und die Bereiche zeigt, in denen Dampf und heißes Wasser
in das Gefäß geleitet werden;
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5 ist
eine Seitenansicht der vorliegenden Erfindung, die alternative Mittel
zum Beschicken des Kochgefäßes und
alternative Mittel zum Austragen des Reises nach dem Kochen zeigt;
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6 ist
eine Draufsicht des Reiskochers der 5;
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7 ist
eine Draufsicht des Kochgefäßes der
Vorrichtung der Erfindung, die mit ihrer abgenommenen oberen Abdeckung
gezeigt ist, und zeigt insbesondere eine zweite bevorzugte Ausführungsform der
Einzugswalzen, die in diesem Beispiel kontinuierliche Schneckengänge und
keine radial verlaufenden Speichen aufweisen;
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8 ist
eine seitliche Querschnittsansicht der stoßweisen Kochvorrichtung der
vorliegenden Erfindung, die ferner eine alternative Kornzuführungsanordnung
und die Bereiche zeigt, in denen Dampf und Wasser in das Kochgefäß geleitet
werden; und
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9 ist
eine seitliche Querschnittsansicht, die den Kochzyklus und die Bereiche
des Gefäßes zeigt,
in denen jede Stufe des Zyklus stattfindet.
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BESTE AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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Vorrichtung: Die vorliegende Erfindung
umfaßt
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontrollierten Hydration
und zum kontinuierlichen Vollabsorptions-Kochen eines Bettes eines
körnigen
Lebensmittels. 1 ist
eine seitliche Querschnittsansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform
der Vorrichtung der Erfindung. 2 ist
eine Stirnseitenansicht der Vorrichtung der 1, die vom Auslaßende her betrachtet wird.
Diese Ansichten zeigen, daß die
Vorrichtung der Erfindung, hier allgemein mit 10 bezeichnet,
ein im wesentlichen horizontales Gefäß 12 umfaßt, in welchem
der Hydrations- und Kochprozeß stattfindet.
Das Gefäß 12 besitzt
ein Einlaßende 14 und
einen Einlaßanschluß 16 zum
Eintragen des Lebensmittels in das Kochgefäß, ein Auslaßende 18 und
einen Auslaßanschluß 20 zum
Austragen des Lebensmittels, einen oberen Abschnitt 22 und
wenigstens einen Wannenabschnitt 24. Allgemein ausgedrückt ist
der Kessel ferner ausgestattet mit Mitteln zum Laden des Lebensmittels
in das Gefäß, Mitteln zum
Bewegen des Lebensmittels vom Einlaßende zum Auslaßende des
Gefäßes während des
Hydrations- und Kochprozesses, und einem System zum Hydrieren und
Kochen des Lebensmittels während des
Durchlaufs mittels des Fördermittels
vom Einlaßende
zum Auslaßende
des Kochgefäßes. Das
Hydrationssystem (im folgenden genauer erläutert) führt den Oberflächen des
Lebensmittels Wasser zu, so daß das
Lebensmittel während
des Hydrations- und Kochprozesses dem Wasser im wesentlichen mit
seiner Absorptionsrate ausgesetzt ist. Die Vorrichtung enthält Mittel
zum Austragen des Lebensmittels aus dem Gefäß.
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Das Kochgefäß der Vorrichtung der Erfindung
weist eine wasserdichte obere Abdeckung 26 auf, die mittels
einem oder mehrerer Scharniere 28 am Gefäß angelenkt
ist und im wesentlichen über
die gesamte Länge
des Gefäßes längs dessen
oberen Abschnitt 22 verläuft, um somit eine wasserdichte Abdichtung
während
des Betriebes zu bewirken. Das Fördermittel
umfaßt
vorzugsweise wenigstens eine Schneckeneinzugswalze 30,
die von wenigstens einem Motor 32 angetrieben wird. Das
Produktbeschickungssystem umfaßt
vorzugsweise eine gravimetrische Produktzuführungsvorrichtung 34,
die einen Auslaß aufweist,
der oberhalb einer Trichteranordnung 36 zum Einleiten des
Lebensmittels in die Einlaßöffnung 16 (Einlaßanschluß) angeordnet
ist. Das Ladesystem umfaßt
ferner einen Behälter 38 für die Ladungsumhüllung und
Schwerkraftzuführung
des Lebensmittels auf ein motorbetriebenes Förderband 39 der Schwerkraft-Produktzuführungsvorrichtung. Alternativ
können
in Anwendungen, in denen die Produktionsraten niedrig sind und wirtschaftliche
Betrachtungen dies fordern, die Beschickungssystemelemente weggelassen
werden und das Laden des Lebensmittels manuell bewerkstelligt werden.
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Das Gefäß 12 enthält ein Gefäßgestell 40 zum
Unterstützen,
Transportieren und Positionieren des Gefäßes auf dem Fabrikboden. Die
Zuführungsvorrichtung 34 und
der Behälter 38 sind
ebenfalls auf einem Gestell 42 positioniert, das ein Teil
des Gefäßgestells 40 sein
kann oder getrennt und verschieden von diesem sein kann.
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Ein Austragsbehälter 44, der vorzugsweise tragbar
ist und mehrere Räder 46 für eine einfache Bewegung
aufweist, ist im Betrieb unterhalb des Austragsauslasses 20 vorgesehen
und angeordnet.
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Das Hydrationssystem der vorliegenden
Erfindung ist ein kombiniertes Dampf- und Wasserinjektionssystem,
das wenigstens einen Dampfinjektor 47 umfaßt, wobei
dann, wenn mehr als ein Dampfinjektor enthalten ist, die Injektoren
vorzugsweise in einer Reihe unterhalb des bewegten Bettes des Lebensmittels,
das während
des Betriebs im Gefäß enthalten
ist, angeordnet sind. Die Dampfinjektoren besitzen Düsen, die
so ausgerichtet sind, daß sie
den Dampf in das Bett des Lebensmittels leiten, während dieses
entlang der Länge
des Wannenabschnitts des Gefäßes vom
Einlaßende
zum Auslaßende
befördert wird.
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Das Hydrationssystem umfaßt ferner
wenigstens einen Wasserzerstäuber 48,
wobei dann, wenn mehr als ein Zerstäuber vorgesehen ist, diese vorzugsweise
in einer Reihe im oberen Abschnitt des Gefäßes angeordnet sind. Die Zerstäuber besitzen Düsen, die
so angeordnet sind, daß sie
einen feinen Sprühnebel
von Wasser auf das Bett des Lebensmittels leiten, während dieses
gefördert
wird.
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Das Hydrationssystem enthält ferner
eine programmierbare Logiksteuervorrichtung 50 zum Abmessen
der genauen Wassermenge, die auf das Lebensmittel gesprüht wird,
und zum Koordinieren der Wassersprührate mit der Rate, mit der
das Produkt in das Kochgefäß geleitet
wird, den Rührzyklen
und der Rate, mit der das Produkt durch das Kochgefäß befördert wird.
Im Idealfall kann das System so programmiert sein, daß es das
Wasser auf das Lebensmittel mit einer Rate sprüht, die an die Absorptionsrate
des Lebensmittels angepaßt
ist oder die Absorptionsrate leicht überschreitet, um somit sicherzustellen,
daß kein überschüssiges Wasser
auf das Lebensmittel gesprüht
wird und das Wasser nicht veranlaßt wird, das Produkt zu sättigen und
sich auf dem Boden des Wannenabschnitts des Gefäßes anzusammeln. Um dieses
Ergebnis zu erreichen, kann das Sprühen zeitlich gesteuert werden,
so daß es
in vorprogrammierten Intervallen in Impulsen stattfindet. Die Länge der
Impulse und die Rate des eingeleiteten Sprühwassers können so fein abgestimmt werden,
daß die
in den Kessel eingeleitete Wasserrate die Absorptionsrate des Produktes
in jeder gegebenen Stufe des Kochprozesses leicht überschreitet, wodurch
nicht nur sichergestellt wird, daß sich kein überschüssiges Wasser
auf dem Boden des Gefäßes ansammelt,
sondern ferner sichergestellt wird, daß genau die richtige Menge
an Wasser durch das Bett des Lebensmittels nach unten sickert, um
das Produkt gleichmäßig zu hydrieren.
Dies minimiert die Kochzeit und maximiert die Qualität des gekochten Produkts.
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In dem Fall, daß das Produkt manuell in den Kocher
geladen wird, kann die PLC so programmiert sein, daß sie einen
hörbaren
Ton aus einem Lautsprecher 51a oder ein sichtbares Signal
aus einer Lampe 51b in spezifischen Intervallen aussendet,
um einen Operator aufzufordern, im voraus abgemessene Mengen an
Reis in das Gefäß zu laden.
Obwohl nicht die Bequemlich keit einer mechanischen Zuführungsvorrichtung
zur Verfügung
steht, wird die Produktqualität
bei Verwendung eines manuellen Reisbeschickungssystems in keiner
Weise beeinträchtigt.
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Heißes Wasser, vorzugsweise innerhalb
eines Bereiches von etwa 190 °F
bis 210 °F,
und am meisten bevorzugt mit 200 °F,
wird von einer Wasserzuführungsvorrichtung 52,
die eine Heißwasserdosierungspumpe 53 aufweist,
die auf dem Gestell unterhalb des Kochgefäßes angeordnet ist oder separat vom
Gefäß und dessen
Gestell steht, und operativ mit den Zerstäubern über ein oder mehrere Rohre 54 und
einen Heißwasserverteiler 55 verbunden
ist, den Sprühzerstäubern zugeführt. Der
Dampf wird den Dampfinjektoren von einer externen Quelle vorzugsweise über zwei
Dampfeinlässe 56 und
Dampfverteiler zugeführt,
die vorzugsweise zwei Dampfverteiler 58a und 58b im
Einlaßabschnitt
des Gefäßes bzw. zwei
Dampfverteiler 59a und 59b in den Koch- und Austragsbereichen
des Gefäßes umfassen.
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2 ist
eine Stirnseitenansicht der Vorrichtung der 1. Diese Ansicht zeigt, daß das Gefäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform
Zwillingswannenabschnitte 60 und 62 aufweist.
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3 ist
eine Draufsicht der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, die parallele, nebeneinanderliegende, ineinandergreifende
Zwillingseinzugswalzen 64 und 66 zeigt, und insbesondere
die intermittierenden Schneckengänge
und die radial verlaufenden Speichen mit Schaufeln zeigt. Die nebeneinanderliegenden
Einzugswalzen sind in den in 2 gezeigten
Zwillingswannen angeordnet. Die Einzugswalzen 64 und 66 weisen
jeweils eine horizontale Welle 68 bzw. 70 auf, die über die
gesamte Länge
des Gefäßes laufen,
sowie einen Lagerzapfen 71 an jedem Ende. Jede Einzugswalze
weist ferner Schneckengänge 72 auf,
die so positioniert sind, daß sie
das Lebensmittel in Längsrichtung über die
gesamte Länge
des Gefäßes vom
Einlaßende
zum Auslaßende
fördern
und das Lebensmittel gleichzeitig mischen. In der ersten bevorzugten
Ausführungsform,
wie in 3 gezeigt ist, weisen
die Einzugswalzen mehrere intermittierende Schneckengänge und
mehrere Mischstäbe
oder Speichen 74 auf, die zwischen den intermittierenden Schneckengängen eingesetzt
sind und das Lebensmittel während
des Kochens mischen, das überschüssige Wasser durch
das Produktbett verteilen und das klebrige Lebensmittel von den
Oberflächen der
Schneckengänge
und den Innenwänden
des Kochgefäßes schaben.
Die Speichen sind vorzugsweise in zwei Reihen längs der Länge der horizontalen Welle
konfiguriert und 180° abgesetzt
voneinander um die Welle angeordnet. Jede der Speichen 74 ist
mit ihrer entsprechenden horizontalen Welle an ihrem proximalen
Ende 76 verbunden, so daß sie sich von der Welle mit
einem im wesentlichen rechten Winkel bezüglich der Längsachse der Welle radial erstreckt.
Jede der Speichen enthält
vorzugsweise ein Schaufelelement 78, das am distalen Ende 80 der Speiche
befestigt ist. Die Schaufeln jeder Reihe von Speichen sind vorzugsweise
parallel mit im wesentlichen 45° bezüglich der
Längsachse
der Welle angewinkelt.
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3 zeigt
ferner, daß die
nebeneinanderliegenden Einzugswalzen operativ mit einem Einzugswalzenantrieb
oder Motor 82 und anschließend untereinander am Einlaßende mittels
einer Getriebebaugruppe 84 verbunden sind. 4 ist eine Querschnitts-Stirnansicht
des Kochgefäßes, das
die relative Position der Mischstäbe der Einzugswalzen der 3 zeigt. Diese Ansicht zeigt,
daß die
Reihen von Speichen auf den nebeneinanderliegenden Einzugswalzen
mit einem Winkel von 90° relativ
zueinander angeordnet sind. Die 3 und 4 zeigen gemeinsam, daß die Schneckengänge der
Einzugswalze 66 eine Linkssteigung aufweisen, wobei jeder
Gang 180° bezüglich des
benachbarten Gangs angeordnet ist, während die Schneckengänge der
Einzugswalze 64 eine Rechtssteigung aufweisen, wobei jeder
Gang 180° relativ
zum benachbarten Gang angeordnet ist. Diese Ansichten zeigen ferner,
daß sich
die Einzugswalzen in entgegengesetzten Richtungen drehen, unabhängig von
der Richtung, in der sich der Motor dreht. Genauer, wenn sich der
Motor in Richtung A dreht, rotiert die Einzugswalze 64 im
Uhrzeigersinn, während
die Einzugswalze 66 im Gegenuhrzeigersinn rotiert. Wenn
der Motor umgekehrt wird, kehrt sich auch die Rotation der jeweiligen
Einzugswalzen um, um sich in der Richtung B zu bewegen.
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Diese Konfiguration der Einzugswalzenwellen,
Gänge,
Speichen und Schaufeln sowie der Getriebeanordnung, die für die entgegengesetzte
Rotationsbewegung der jeweiligen Einzugswalzen sorgt, schafft ein
Mittel zum selektiven Bewegen eines gesamten Bettes eines Lebensmittels rückwärts und vorwärts entlang
der Länge
des Gefäßes, während in den
Bereichen der Hydration und des Kochens gleichzeitig die Feststoffbestandteile
des Bettes vertikal nach oben und unten durch die Schichten des Bettes
bewegt werden. Die Schneckengänge
und Schaufeln greifen eng ineinander, so daß das Lebensmittel vollständig durchmischt
wird, wobei überschüssiges Wasser
gleichmäßig verteilt
wird und das Lebensmittel daran gehindert wird, an den Arbeitsoberflächen der
Einzugswalzen zu haften. Wie erwähnt
worden ist, kann die PLC so programmiert sein, daß sie die
Motorrichtungen umkehrt, so daß das
Produkt alternierend sowohl in Richtung zum Auslaßende als
auch von diesem weg bewegt wird, um eine verbesserte Kontrolle über die
Hydration und das Kochen des Lebensmittels zu erreichen.
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4 zeigt
ferner die vom Hydrationssystem erzeugte Dampf- und Wasserumgebung
und deren Beziehung zum Bett des Lebensmittels FP, das durch das
Kochgefäß während des
Kochprozesses gefördert
wird. Wie leicht zu erkennen ist, liefert der Dampfverteiler 90 Dampf,
der durch die Injektoren 92 weit nach oben verteilt und
in die Unterseite des Bettes des Lebensmittels eingebracht wird.
Das von der Heißwasserquelle 94 gelieferte
heiße
Wasser wird in genau kontrollierter Weise durch das Dosierungssystem 96 zugeführt und
anschließend
durch die Heißwasserdüsen 98 nach
unten gesprüht
und weit auf der oberen Schicht des Lebensmittels verteilt.
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5 ist
eine Seitenansicht, teilweise eine Querschnittsansicht, während 6 eine Draufsicht der vorliegenden
Erfindung ist, die alternative Mittel zum Laden des Produkts in
das Kochgefäß und Entnehmen
des gekochten Produkts nach dem Austrag aus dem Gefäß zeigen.
In dieser Konfiguration kann der Reis in eine freistehende, tragbare,
gravimetrische Zuführungsvorrichtung 100 geladen
werden, die den Reis auf eine Hub-Reisfördereinrichtung 102 dosiert.
Der Reis wird nach oben transportiert und auf eine Reiswasch-Fördereinrichtung 104 mit
einem perforierten Förderband 106 aufgebracht.
Eine Wasserquelle 108 schickt einen Strom von Waschwasser durch
mehrere Düsen 110,
die unmittelbar über
dem bewegten Reisstrom angeordnet sind, wodurch der Reis gewaschen
wird, bevor er in das Kochgefäß geladen
wird. Das schmutzige Waschwasser läuft durch das perforierte Förderband
ab.
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Nach dem Waschen wird der Reis direkt
in das Kochgefäß 112 (das
hier im Querschnitt gezeigt ist) durch den Einlaßanschluß 114 geladen, ohne durch
eine Trichteranordnung zu laufen. Der vorgewaschene Reis wird anschließend in
genau der obenbeschriebenen Weise hydriert und gekocht. Am Ende
des Kochzyklus wird jedoch das Lebensmittel direkt auf eine Austragsfördereinrichtung 116 ausgetragen,
die vom Kochgefäß nach außen verzweigt,
so daß das
Produkt für
eine schnelle Abkühlung
verteilt wird.
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7 ist
eine Draufsicht des Kochgefäßes der
Vorrichtung der Erfindung, das mit seiner abgenommenen oberen Abdeckung
gezeigt wird, und zeigt insbesondere eine zweite bevorzugte Ausführungsform
der ineinandergreifenden Einzugswalzen 120 und 122,
die in diesem Beispiel kontinuierliche Schneckengänge 124 und
keine radial verlaufenden Speichen aufweisen.
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Die obenbeschriebene Vorrichtung
kann auch wie ein stoßweiser
Kocher für
die stoßweise
Hydration und das Vollabsorptions-Kochen einer Ladung eines körnigen Lebensmittels
arbeiten. Um die Vorrichtung der Erfindung zu diesem Zweck anzupassen,
muß sie
nur insofern modifiziert werden, als die Heißwasserdüsen gleichmäßig über die Länge des oberen Abschnitts des
Kochgefäßes verteilt
werden.
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8 ist
eine seitliche Querschnittsansicht der Vorrichtung der Erfindung,
die für
die Verwendung als ein Ladungs-Kocher 130 angepaßt ist,
und zeigt ferner eine alternative Beschickungsanordnung, und zeigt
die Bereiche, über
die Dampf und Wasser in das Kochgefäß geleitet werden. In dieser Figur
ist die Produktzuführungsvorrichtung
als elektronische Wiegeriemen-Zuführungsvorrichtung 132 gezeigt,
die das Lebensmittel direkt über
den Kochereinlaß 134 in
das Kochgefäß liefert.
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Im nicht-kontinuierlichen Kochprozeß wird eine
Ladung Reis in das Gefäß geladen
und durch die Mischwirkung der Einzugswalzen zu einem relativ homogenen,
langgestreckten Reisbett geformt. Dieses wird anschließend ohne
Mischen in einer im wesentlichen ortsfesten Position gehalten, während die Dampfinjektoren 136 Dampf
injizieren und die Wasserquelle 137 heißes Wasser der Heißwasserdosierungspumpe 138 zuführt, die
das heiße
Wasser durch Wasserzerstäuber 139 leitet,
um das Lebensmittel in einer genau programmierten, kontrollierten Weise
unter Verwendung der PLC 135 zu hydrieren. Für das stoßweise Kochen
sind die Dampfinjektoren und die Wasserzerstäuber im wesentlichen gleichmäßig über die
gesamte Länge
des Kochgefäßes beanstandet,
um sicherzustellen, daß kein
Teil des Produktbettes eine stärkere
Hydration erfährt
als irgendein anderer Teil.
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Die allgemeinem Prinzipien, die auf
das kontinuierliche Kochverfahren anwendbar sind, das von der obenbeschriebenen
kontinuierlichen Kochvorrichtung bewerkstelligt wird, gelten gleichermaßen für den stoßweisen
Kochprozeß.
Dementsprechend wird das Wasser den oberen Schichten der Ladung des
Lebensmittels mit einer Rate zugeführt, die etwas über der
Absorptionsrate des Lebensmittels in der oberen Schicht liegt. Folglich
sickert eine kleine Menge an Überschußwasser
nach unten in die unteren Schichten der Ladung mit einer Rate, die
genau der Absorptionsrate des Lebensmittels entspricht. Während des
Prozesses wird eine dampfhaltige Innenatmosphäre durch das Dampfinjektorsystem
aufrechterhalten, was sicherstellt, daß das Lebensmittel auf einer
für die
Absorption optimalen Temperatur gehalten wird. Somit wird die Rate
der Wasserzufuhr an die Lebensmittelladung in ihrer Gesamtheit angepaßt, wobei
diese genaue Anpassung Kochzeit und Kosten einspart.
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Verfahren: Aus der Beschreibung der
vorangehenden Vorrichtungen wird deutlich, daß die vorliegende Erfindung
auch ein neuartiges Verfahren zur kontrollierten Hydration für entweder
stoßweises oder
kontinuierliches Vollabsorptions-Kochen eines Bettes eines körnigen Lebensmittels
umfaßt.
Die grundsätzlichen
Schritte in dem Verfahren zum kontinuierlichen Kochen umfassen die
Bereitstellung der obenbeschriebenen Vorrichtung zum kontinuierlichen
Kochen des Lebensmittels; das Laden des Lebensmittels in das Gefäß durch
den Einlaßanschluß, um ein
Bett des Lebensmittels zu erzeugen; das Fördern des Bettes des Lebensmittels
vom Einlaßende zum
Auslaßende
des Gefäßes während des
Hydrations- und Kochprozesses; das Hydrieren des Bettes des Lebensmittels
während
der Beförderung
vom Einlaßende
zum Auslaßende
des Gefäßes; das
Zuführen
von Wasser auf die Oberflächen
des Lebensmittels während
des Hydrationsschrittes, so daß das Lebensmittel
während
des Hydrations- und Kochprozesses dem Wasser im wesentlichen mit
seiner Absorptionsrate ausgesetzt wird; und das Austragen des Lebensmittels
aus dem Gefäß durch
den Auslaßanschluß, wenn
der Hydrations- und Kochprozeß abgeschlossen
ist. Der Schritt des Förderns
des Bettes des Lebensmittels umfaßt das gleichzeitige Mischen und
Fördern
des Bettes des Lebensmittels in Längsrichtung über die
gesamte Länge
des Gefäßes vom Einlaßende zum
Auslaßende.
Ferner umfaßt
der Förderschritt
das alternierende Bewegen des Produkts sowohl in Richtung zum Auslaßende des
Gefäßes als auch
von diesem weg, für
eine erhöhte
Kontrolle über die
Hydration und das Kochen des Lebensmittels.
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Der Lebensmittelbeschickungsschritt
umfaßt das
Bereitstellen einer gravimetrischen Produktzuführungsvorrichtung, die mit
dem Gefäß am Einlaßanschluß operativ
verbunden ist, um das Lebensmittel in den Einlaßanschluß des Gefäßes einzutragen, und umfaßt ferner
das Bereitstellen eines Behälters für die Ladungsumhüllung und
die Schwerkraftzuführung
des Lebensmittels zur Produktzuführungsvorrichtung.
Alternativ umfaßt
der Lebensmittelbeschickungsschritt das Bereitstellen einer elektronischen Wiegeriemen-Produktzuführungsvorrichtung,
die mit dem Gefäß am Einlaßanschluß operativ
verbunden ist, und ferner das Bereitstellen eines Behälters für die Ladungsumhüllung und
die Schwerkraftzuführung
des Lebensmittels zur elektronischen Wiegeriemen-Zuführungsvorrichtung.
Eine weitere Alternative umfaßt
das manuelle Laden des Lebensmittels. Diese Alternative wird für geringe
Produktionsraten und für
die wirtschaftlichste Verwendung bevorzugt.
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Für
die genaueste Kontrolle der Produkthydration und des Kochens umfaßt der Hydrationsschritt vorzugsweise
zwei primäre,
jedoch diskrete Phasen: Die erste Phase umfaßt das Leiten von Dampf zur Unterseite
des Bettes des Lebensmittels durch Dampfinjektoren, um das Lebensmittel
auf eine Temperatur zu erhitzen, bei der dessen Absorptionsrate optimal
ist; wobei eine zweite Phase das Leiten eines feinen Sprühnebels
von Wasser auf die obere Oberfläche
des Bettes des Lebensmittels durch die Wasserzerstäuber umfaßt. Die
zweite Phase des Hydrationsschrittes enthält vorzugsweise ferner das
fortgesetzte Leiten von Dampf zur Unterseite des Bettes des Lebensmittels,
um die optimale Feuchtigkeit im Kochgefäß aufrechtzuerhalten, während gleichzeitig ein
feiner Sprühnebel
von Wasser auf die obere Oberfläche
des Bettes des Lebensmittels geleitet wird.
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Der gesamte Hydrationsschritt enthält das Steuern
der Rate, mit der das Wasser auf das Lebensmittel gesprüht wird,
so daß das
Wasser mit einer Rate im wesentlichen gleich der Absorptionsrate des
gesamten Bettes oder der Ladung des Lebensmittels gesprüht wird,
jedoch wiederum mit einer Rate, die etwas über der Absorptionsrate des
Produkts in den oberen Schichten des Bettes liegt. Die besten Ergebnisse
werden erhalten, indem das Wasser in zeitlichen Impulsen auf das
Lebensmittel gesprüht wird.
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Der Hydrationsschritt sollte ferner
das Erzwingen einer genauen Kontrolle über die Wassersprührate und
das Verhältnis
des Wassers zum Lebensmittel enthalten, durch Liefern von Wasser
entsprechend der Rate, mit der das Lebensmittel in das Gefäß eingetragen
wird. Die Kontrolle über
den Hydrations- und Kochprozeß wird
mechanisiert, indem eine programmierbare Logikschaltung bereitgestellt wird,
die elektrisch und operativ mit dem Dampfinjektor, dem Wasserzerstäuber, der
Produktzuführungsvorrichtung
und dem Einzugswalzenmotor verbunden ist, und durch Programmieren
der programmierbaren Logikschaltung, um die Lebensmittelzuführung in
das Kochgefäß, die Wasserzufuhr
zum Lebensmittel während
des Hydrationsschrittes und das Rühren und die Produktbewegung
in der obenbeschriebenen Weise zu steuern. Wenn ein manuelles System
zum Zugeben von Reis zum Kocher verwendet wird, enthält die Kontrolle über den
Hydrationsschritt nicht die Kontrolle über die Produktzuführungsvorrichtung.
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Das Verfahren des kontrollierten
stoßweisen Hydrations-Kochens
der vorliegenden Erfindung umfaßt
allgemein die gleichen Schritte wie diejenigen, die sich auf das
kontinuierliche Kochverfahren beziehen. Das Produkt wird jedoch
während
der Kochstufe nicht kontinuierlich durch das Kochgefäß bewegt. Statt
dessen wird das Produkt in das Gefäß geladen – entweder im voraus gewaschen,
während
des Ladens gewaschen oder letztendlich ungewaschen – und anschließend mittels
der Schneckeneinzugswalzen bewegt, um ein im wesentlichen homogenes
Bett des Produkts über
die Länge
des Kochgefäßes zu bilden.
Die restlichen Schritte umfassen: Erhitzen des Produkts durch das
Einleiten von Dampf zur Unterseite des Produktbettes durch Dampfinjektoren; Sprühen von
heißem
Wasser auf die oberen Schichten des Lebensmittelbettes, während weiterhin Dampf
in das Kochge fäß injiziert
wird, wobei die Wassersprührate
genau gesteuert wird, um sie an die Absorptionsrate des Lebensmittels
anzupassen. Nachdem das Kochen abgeschlossen ist, kann das Produkt
mittels der Schneckeneinzugswalzen zum Austragsende des Kochgefäßes und
durch den Austragsauslaß bewegt
werden.
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9 zeigt
die Stufen des kontinuierlichen Kochverfahrens für das kontrollierte Hydrations-Kornkochen
von Reis. (Es ist zu beachten, daß der Kochprozeß für Reis hier
lediglich zu Erläuterungszwecken
beschrieben wird und daß die
Zeitangaben für
jede Stufe des Kochprozesses leicht für eine beliebige Art von körnigem Getreidelebensmittel angepaßt werden
können.)
Wie im Gefäß dieser
Ausführungsform
gezeigt ist, wird das Produkt in das Kochgefäß geladen und die Reiskerne
werden in der Waschstufe 140 für etwa vier Minuten gewaschen. Wie
vorher erwähnt
worden ist, sind der Waschschritt und die Waschvorrichtung optional.
Außerdem
kann der Waschschritt außerhalb
des Kochgefäßes bewerkstelligt
werden, wie in den 5 und 6 gezeigt ist. Das Waschen
wird bewerkstelligt, indem Wasser mit einer hohen Rate durch wenigstens
eine Düse 142 auf
den Reis gesprüht
wird. Nach dem Waschen wird der Reis in einer Heizstufe 144 nur
dem Dampf ausgesetzt, was innerhalb des Kochgefäßes stattfindet und etwa drei
Minuten dauert. Dieser Schritt bringt den Reis auf die Temperatur
des heißen
Wassers, das während
der Kochstufen auf den Reis gesprüht wird. Während dieser "Heiz"- oder Ausgleichsstufe
bleiben die Kerne hart, relativ undurchlässig und absorbieren sehr wenig
Wasser. Für
die nächsten
etwa 13 Minuten (13 bis 18 Minuten beim Kochen) wird nahezu das
gesamte Wasser, das schließlich
vom Reis absorbiert wird, in die Kerne gesaugt, während es
durch die Heißwasserdüsen 146 auf
den Reis gesprüht
wird. Dies ist die "Dampf-
und Hydrations"-Stufe 148.
Anschließend
nimmt für
die nächsten etwa
fünf bis
sieben Minuten (18–25
Minuten beim Kochen) die Wasserabsorption des Reises deutlich ab
und der Reis beginnt in der dampfhaltigen Atmosphäre, die
in der abschließenden
Bedampfungsstufe 150 aufrechterhalten wird, zu quellen,
was jedem Kern eine dicke, feste Struktur verleiht. Nach dem Kochen
wird der Reis mittels der Schneckeneinzugswalzen 152 durch
den Austragsauslaß 154 und
entweder in den Austragsbehälter 156 oder
auf eine Austrags-Reisfördereinrichtung
gedrückt,
wie in den 5 und 6 gezeigt ist.