EP3569932A1 - Verfahren zum niedertemperatur-garen von nahrungsmitteln - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for low-temperature food cooking.
- a disadvantage of low-temperature cooking is that the finished cooked food is not optimal under aspects of food safety. Unlike foods that are cooked at very high temperatures, cooked or cooked in superheated steam, any germs in low-temperature cooking may not be completely killed. Although certain important germs are already killed at 49 ° C, but not all. In addition, for a sufficient activation of the nuclei, a very long retention time is needed. Therefore, low-temperature cooked foods are not safe for at-risk populations (such as elderly or sick people and children). In addition, low-temperature foods are often only short-lived.
- the object of the invention is to provide a method for low-temperature cooking of foods, with which the food can also be cooked in commercial applications (for example in restaurants, canteens and large catering) so that they are flawless in terms of food safety , are longer lasting and still have a high sensory quality.
- the method according to the invention combines two measures to obtain, during low-temperature cooking, a food which is an integrity from a food-technical point of view.
- a maximum duration of the cooking phase is specified.
- the cooking phase is particularly critical in terms of food safety as the food passes through a critical temperature range during cooking, during which most of the germination occurs. According to the invention it is ensured that the cooking phase does not last longer than can be tolerated taking into account the requirements of food safety.
- a pasteurization phase is provided, with which possible germs are reduced to such an extent that the food is safe even for risk groups and can be stored for a certain period of time. In this case, the knowledge is used that a longer holding time, even at relatively low temperatures, leads to germs being killed.
- control module calculates a minimum duration of the pasteurization phase. This minimum duration may depend on the food being cooked, as well as the core temperature that the cooked food has.
- the cooking time relevant parameter that is used for the calculation of the temperature profile of the cooking process can be in particular the diameter of the food, the size and / or the geometric shape. These are, in particular, those parameters which are relevant with regard to the heat conduction when a given core temperature in the middle is reached for a certain foodstuff.
- the possible cooking time-relevant parameters can be classified into groups, whereby the acquired cooking time-relevant parameter is classified in one of the groups. This reduces the effort in calculating the temperature profile of the cooking process.
- the geometric shape of the food can be assigned, for example, the groups plate, cylinder or ball, in which case is placed in particular on the cross section of the food to be cooked.
- the different groups may represent a distinction between small, medium and large.
- the inventive method uses a maximum temperature during the cooking phase, which is not higher than 90 ° C.
- the predetermined maximum duration is 4 hours according to an advantageous embodiment of the method according to the invention. This value is advantageous and generally accepted in terms of food safety.
- the food is cooked in a steam atmosphere.
- a steam atmosphere has the advantage that the food does not dry out during the pasteurization phase.
- the parameter relevant to the cooking time by means of a camera and a Image evaluation module is determined. This prevents incorrect operation.
- the parameter relevant to the cooking time is queried by means of a user interface. This can either be done in addition to the detection by means of camera and image evaluation module, for example, if an automated assignment is not possible with the desired security, or only if the effort for the camera and the image evaluation module should be avoided.
- FIG. 1 schematically a cooking appliance 10 is shown, with which the inventive method can be performed.
- This is a cooking appliance for professional use, especially for restaurants, canteens and large catering.
- the cooking appliance has a cooking chamber 12, in which food can be cooked.
- a food 14 which is roast beef.
- the food can be cooked in a cooking chamber atmosphere, which is characterized in particular by the temperature and humidity.
- the cooking appliance 10 has a heating device 16 and a steam generator 18. These are controlled by a control device 20.
- the control device 20 also controls the drive motor 22 of a fan wheel 24, with which the circulation speed of the cooking chamber atmosphere in the cooking chamber 12 can be controlled.
- the cooking appliance 10 furthermore has a device 26 for detecting at least one food time-relevant parameter of the food.
- This is a camera.
- the camera 26 is in communication with the control device 20.
- a control module 28 is integrated, which can calculate a temperature profile of a cooking process on the basis of the cooking time-relevant parameter.
- the cooking appliance 10 also has a user interface 30, for example a touch-sensitive screen, with which an operator can select a cooking process or also enter cooking-time-relevant parameters directly.
- a user interface 30 for example a touch-sensitive screen, with which an operator can select a cooking process or also enter cooking-time-relevant parameters directly.
- the piece of roast beef 14 is introduced into the cooking chamber 12 and is to be cooked there in a low-temperature cooking process.
- the control module calculates with which temperature profile the piece of roast beef 14 should be best cooked.
- the control module calculates, for example, using the formula given above, that at a cooking chamber temperature of 59 ° C, the desired target core temperature is achieved with a cooking phase, which is completed at time t 1 , wherein the cooking phase lasts 3.5 hours. This duration is below a predetermined maximum duration, which is stored in the control device 20 with 4 hours.
- a pasteurization phase starts, during which the core temperature remains essentially unchanged, since the cooking chamber temperature is reduced on average to the desired core temperature.
- the pasteurization phase serves to reduce the burden of any germs present.
- the duration of the pasteurization phase can be calculated, for example, according to the P-value method.
- FIG. 3 an embodiment is shown in which the control module 28 recognizes that when using a cooking chamber temperature, which is only slightly above the desired core temperature, the cooking phase would exceed the stored maximum duration. This may in particular be due to the fact that the roast beef 14 has a too large diameter. Therefore, a cooking chamber temperature is selected for the cooking phase, which is here by 10 ° C higher than in FIG. 2 shown embodiment. This ensures that the core temperature of the roast beef 14 at a time t 1 , which is a maximum of 4 hours after the start of the cooking process, has reached the desired value of 57 ° C. The cooking phase is followed by a pasteurization phase, during which the cooking space temperature is lowered to 57 ° C., so that the core temperature does not increase any more, or at least insignificantly.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Niedertemperatur-Garen von Nahrungsmitteln.
- Es ist allgemein bekannt, dass Nahrungsmittel mit niedrigen Temperaturen gegart werden können, also mit Temperaturen, die geringfügig oberhalb der Ziel-Kerntemperatur des fertig gegarten Nahrungsmittels liegen. Solche Verfahren sind sehr schonend für die Nahrungsmittel und führen zu einem sensorisch sehr hochwertigen Gargut.
- Nachteilig am Niedertemperatur-Garen ist allerdings, dass das fertig gegarte Gargut unter Aspekten der Lebensmittelsicherheit nicht optimal ist. Anders als Lebensmittel, die bei sehr hohen Temperaturen angebraten, gekocht oder in Heißdampf gegart werden, werden eventuelle Keime beim Niedertemperatur-Garen womöglich nicht vollständig abgetötet. Zwar werden bestimmte wichtige Keime schon ab 49°C abgetötet, allerdings nicht alle. Außerdem benötigt man für eine ausreichende Keiminaktivierung eine sehr lange Haltezeit. Daher sind Niedertemperatur-gegarte Nahrungsmittel nicht sicher für Risikogruppen (beispielsweise ältere oder kranke Menschen und Kinder). Außerdem sind Niedertemperatur-gegarte Nahrungsmittel oft nur kurz haltbar.
- Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Niedertemperatur-Garen von Nahrungsmitteln zu schaffen, mit dem die Nahrungsmittel auch bei gewerblichen Anwendungen (beispielsweise in Restaurants, Kantinen und der Großgastronomie) so gegart werden können, dass sie im Hinblick auf die Lebensmittelsicherheit einwandfrei sind, länger haltbar sind und dennoch eine hohe sensorische Qualität aufweisen.
- Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß bei einem Verfahren zum Niedertemperatur-Garen von Nahrungsmitteln die folgenden Schritte vorgesehen:
- das zu garende Nahrungsmittel wird in einen Garraum eingebracht, wobei mindestens ein garzeitrelevanter Parameter erfasst wird,
- ein Steuermodul errechnet auf der Basis des garzeitrelevanten Parameters einen Temperaturverlauf eines Garprozesses, der eine Garphase und eine Pasteurisationsphase enthält, wobei eine vorgegebene Maximaldauer der Garphase eingehalten wird,
- das Nahrungsmittel wird mit dem errechneten Temperaturverlauf gegart,
- ein Benutzer wird darüber informiert, dass der Garprozess abgeschlossen ist.
- Das erfindungsgemäße Verfahren kombiniert zwei Maßnahmen, um beim Niedertemperatur-Garen ein Nahrungsmittel zu erhalten, das in lebensmitteltechnischer Hinsicht einwandfrei ist. Zum einen wird eine Maximaldauer der Garphase vorgegeben. Die Garphase ist im Hinblick auf die Lebensmittelsicherheit besonders kritisch, da das Nahrungsmittel im Verlauf des Garens einen kritischen Temperaturbereich durchschreitet, in dem der Großteil der Keimvermehrung stattfindet. Erfindungsgemäß wird sichergestellt, dass die Garphase nicht länger dauert, als dies unter Berücksichtigung der Anforderungen der Lebensmittelsicherheit toleriert werden kann. Zum anderen ist erfindungsgemäß eine Pasteurisationsphase vorgesehen, mit der eventuelle Keime so weit verringert werden, dass das Nahrungsmittel auch für Risikogruppen unbedenklich ist und über eine gewisse Zeit gelagert werden kann. Hierbei wird die Erkenntnis genutzt, dass eine längere Haltezeit auch bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen dazu führt, dass Keime abgetötet werden.
- Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Steuermodul eine Mindestdauer der Pasteurisationsphase errechnet. Diese Mindestdauer kann abhängen vom Nahrungsmittel, das gegart wird, sowie von der Kerntemperatur, die das fertig gegarte Nahrungsmittel hat.
- Der garzeitrelevante Parameter, der für die Errechnung des Temperaturverlaufs des Garprozesses verwendet wird, kann insbesondere der Durchmesser des Nahrungsmittels, die Größe und/oder die geometrische Form sein. Es handelt sich hierbei insbesondere um diejenigen Parameter, die im Hinblick auf die Wärmeleitung dafür relevant sind, wann bei einem bestimmten Nahrungsmittel eine vorgegebene Kerntemperatur in der Mitte erreicht ist.
- Die möglichen garzeitrelevanten Parameter können dabei in Gruppen eingeordnet sein, wobei der erfasste garzeitrelevante Parameter in eine der Gruppen eingeordnet wird. Dies verringert den Aufwand beim Errechnen des Temperaturverlaufs des Garprozesses. Die geometrische Form des Nahrungsmittels kann beispielsweise den Gruppen Platte, Zylinder oder Kugel zugeordnet sein, wobei hier insbesondere auf den Querschnitt des zu garenden Nahrungsmittels abgestellt wird. Bei der Dicke des Nahrungsmittels können die unterschiedlichen Gruppen beispielsweise eine Unterscheidung in klein, mittel und groß darstellen.
-
- t:
- Garzeit [Minuten]
- a:
- empirisch ermittelter Faktor der Garzeit pro Temperaturdifferenz und Fläche [s/(ln(°C) ∗ cm2] Dieser Faktor ist abhängig von der Temperaturdifferenz zwischen der Garraumtemperatur und der Soll-Kerntemperatur und dem Verhältnis aus Breite und Dicke (B/D) des zu garenden Nahrungsmittels. Dieser Faktor wird für die einzelnen Produktgruppen definiert.
- GT:
- Garraumtemperatur [°C] In der Regel beträgt GT gleich der Soll-Kerntemperatur plus 2 °C. Diese Differenz zwischen der Garraumtemperatur und der Soll-Kerntemperatur kann dann höher gewählt werden, wenn andernfalls nicht innerhalb der vorgegebenen Maximaldauer die Soll-Kerntemperatur erreicht werden kann.
- T0:
- Ausgangstemperatur [°C] Hier kann aus Gründen der Vereinfachung stets von T0 gleich 0 °C ausgegangen werden.
- b:
- empirisch ermittelter Faktor, der repräsentativ für die Formänderung des zu garenden Nahrungsmittels während des Garprozesses ist. Er ist abhängig von der Soll-Kerntemperatur und von der Produktkategorie, da sich manche Lebensmittel (insbesondere Fleischsorten) mehr verändern als andere. Dieser Faktor wird insbesondere bei im Ganzen gegartem Roastbeef benötigt, das auf eine Kerntemperatur größer 60 °C gegart werden soll.
- x:
- charakteristische Länge, also kürzeste Strecke zum Schwerpunkt des Produkts. Bei einem zylindrischen oder kugelförmigen Nahrungsmittel entspricht x der halben Dicke oder des halben Durchmessers; bei einem quaderförmigen Produkt entspricht x der Hälfte der Dicke.
- Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet eine Maximaltemperatur während der Garphase, die nicht höher als 90 °C liegt. Je niedriger die Maximaltemperatur während der Garphase, desto höher ist die Qualität des gegarten Nahrungsmittels. Es ist daher vorteilhaft, dass die Maximaltemperatur nicht mehr als 20 °C über der Soll-Kerntemperatur liegt. Optimal ist, dass die Maximaltemperatur während der Garphase um nicht mehr als 2 °C über der Soll-Kerntemperatur liegt. Hierbei wird immer davon ausgegangen, dass mit der gewählten Garraumtemperatur die vorgegebene Maximaldauer der Garphase eingehalten wird, also die Soll-Kerntemperatur erreicht wird, bevor die vorgegebene Maximaldauer erreicht ist.
- Die vorgegebene Maximaldauer beträgt gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens 4 Stunden. Dieser Wert ist im Hinblick auf die Lebensmittelsicherheit vorteilhaft und allgemein akzeptiert.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Nahrungsmittel in einer Dampfatmosphäre gegart. Dies hat zum einen den Vorteil, dass sich ein hoher Wärmeeintrag ins Gargut ergibt. Hierdurch kann die Garphase möglichst kurzgehalten werden. Zum anderen hat eine Dampfatmosphäre den Vorteil, dass das Nahrungsmittel während der Pasteurisationsphase nicht austrocknet.
- Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der garzeitrelevante Parameter mittels einer Kamera und einem Bildauswertungsmodul ermittelt wird. Dies verhindert Fehlbedienungen. Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, dass der garzeitrelevante Parameter mittels einer Benutzerschnittstelle abgefragt wird. Dies kann entweder ergänzend zur Erfassung mittels Kamera und Bildauswertungsmodul erfolgen, beispielsweise wenn eine automatisierte Zuordnung nicht mit der gewünschten Sicherheit möglich ist, oder ausschließlich, wenn der Aufwand für die Kamera und das Bildauswertungsmodul vermieden werden soll.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigt:
-
Figur 1 schematisch ein Gargerät, das beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird; -
Figur 2 in einem schematischen Diagramm den Verlauf der Garraumtemperatur und der Kerntemperatur bei einem ersten Ausführungsbeispiel; und -
Figur 3 in einem schematischen Diagramm den Verlauf der Garraumtemperatur und der Kerntemperatur in einem zweiten Ausführungsbeispiel. - In
Figur 1 ist schematisch ein Gargerät 10 gezeigt, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann. Es handelt sich hier um ein Gargerät für den professionellen Gebrauch, insbesondere für Restaurants, Kantinen und die Großgastronomie. - Das Gargerät weist einen Garraum 12 auf, in welchem Nahrungsmittel gegart werden können. Als Beispiel ist hier ein Nahrungsmittel 14 gezeigt, bei dem es sich um Roastbeef handelt.
- Im Garraum 12 können die Nahrungsmittel in einer Garraumatmosphäre gegart werden, die insbesondere gekennzeichnet ist durch die Temperatur und die Feuchte. Um diese Parameter einzustellen, weist das Gargerät 10 eine Heizvorrichtung 16 sowie einen Dampfgenerator 18 auf. Diese werden von einer Steuervorrichtung 20 angesteuert.
- Die Steuervorrichtung 20 steuert auch den Antriebsmotor 22 eines Lüfterrades 24 an, mit dem die Umwälzgeschwindigkeit der Garraumatmosphäre im Garraum 12 gesteuert werden kann.
- Das Gargerät 10 weist weiterhin eine Vorrichtung 26 zur Erfassung mindestens eines garzeitrelevanten Parameters des Nahrungsmittels auf. Es handelt sich hier um eine Kamera. Die Kamera 26 steht mit der Steuervorrichtung 20 in Verbindung. In die Steuervorrichtung 20 ist ein Steuermodul 28 integriert, das auf der Basis des garzeitrelevanten Parameters einen Temperaturverlauf eines Garprozesses errechnen kann.
- Das Gargerät 10 weist außerdem eine Benutzerschnittstelle 30 auf, beispielsweise einen berührungsempfindlichen Bildschirm, mit dem ein Bediener einen Garprozess auswählen kann oder auch Garzeitrelevante Parameter direkt eingeben kann.
- Nachfolgend sei angenommen, dass das Stück Roastbeef 14 in den Garraum 12 eingebracht wird und dort in einem Niedertemperatur-Garprozess gegart werden soll.
- Beim Einbringen des Roastbeefs 14 in den Garraum werden die Größe und die Form des Fleischstücks erfasst. Ausgehend hiervon errechnet das Steuermodul, mit welchem Temperaturverlauf das Stück Roastbeef 14 am besten gegart werden soll.
- Es wird angenommen, dass eine Soll-Kerntemperatur von 57 °C erreicht werden soll. Das Steuermodul errechnet, beispielsweise unter Verwendung der oben angegebenen Formel, dass bei einer Garraumtemperatur von 59 °C die gewünschte Soll-Kerntemperatur mit einer Garphase erreicht wird, die zum Zeitpunkt t1 abgeschlossen ist, wobei die Garphase 3,5 Stunden dauert. Diese Dauer liegt unterhalb einer vorgegebenen Maximaldauer, die in der Steuervorrichtung 20 mit 4 Stunden hinterlegt ist.
- Im Diagramm ist der Verlauf der Garraumtemperatur mit der durchgezogenen Linie und der Verlauf der Kerntemperatur im Roastbeef 14 mit der gestrichelten Linie dargestellt.
- Wenn die Garphase abgeschlossen ist, startet eine Pasteurisationsphase, während der die Kerntemperatur im Wesentlichen unverändert bleibt, da die Garraumtemperatur im Schnitt auf die Soll-Kerntemperatur gesenkt wird. Die Pasteurisationsphase dient dazu, die Belastung mit eventuell vorhandenen Keimen zu verringern. Die Dauer der Pasteurisationsphase kann beispielsweise nach der P-Wert-Methode berechnet werden.
- Wenn die vorberechnete Pasteurisationsdauer abgelaufen ist (hier zum Zeitpunkt t2), wird ein Benutzer darüber benachrichtigt, dass das Nahrungsmittel nun fertig gegart ist.
- In
Figur 3 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem das Steuermodul 28 erkennt, dass bei Verwendung einer Garraumtemperatur, die lediglich geringfügig über der Soll-Kerntemperatur liegt, die Garphase die hinterlegte Maximaldauer überschreiten würde. Dies kann insbesondere daran liegen, dass das Roastbeef 14 einen zu großen Durchmesser hat. Daher wird für die Garphase eine Garraumtemperatur gewählt, die hier um 10 °C höher liegt als im inFigur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel. Dies gewährleistet, dass die Kerntemperatur des Roastbeefs 14 zu einem Zeitpunkt t1, der maximal 4 Stunden nach Beginn des Garprozesses liegt, den gewünschten Wert von 57 °C erreicht hat. An die Garphase schließt sich hier eine Pasteurisationsphase an, während der die Garraumtemperatur auf 57 °C abgesenkt ist, damit sich die Kerntemperatur nicht mehr oder allenfalls unwesentlich weiter erhöht. - Auch hier wird der Bediener benachrichtigt, sobald die Pasteurisationsphase abgeschlossen ist.
Claims (10)
- Verfahren zum Niedertemperatur-Garen von Nahrungsmitteln mittels der folgenden Schritte:- das zu garende Nahrungsmittel wird in einen Garraum eingebracht, wobei mindestens ein garzeitrelevanter Parameter erfasst wird,- ein Steuermodul errechnet auf der Basis des garzeitrelevanten Parameters einen Temperaturverlauf eines Garprozesses, der eine Garphase und eine Pasteurisationsphase enthält, wobei eine vorgegebene Maximaldauer der Garphase eingehalten wird,- das Nahrungsmittel wird mit dem errechneten Temperaturverlauf gegart,- ein Benutzer wird darüber informiert, dass der Garprozess abgeschlossen ist.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul eine Mindestdauer der Pasteurisationsphase errechnet.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der garzeitrelevante Parameter der Durchmesser, die Größe und/oder die geometrische Form ist.
- Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mögliche garzeitrelevante Parameter in Gruppen geordnet sind und dass der erfasste garzeitrelevante Parameter in eine der Gruppen eingeordnet wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maximaltemperatur während der Garphase nicht höher als 90°C liegt.
- Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Maximaltemperatur während der Garphase nicht mehr als 20°C über der Ziel-Kerntemperatur gewählt wird, um die Maximaldauer der Garphase nicht zu überschreiten.
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Maximaltemperatur während der Garphase um nicht mehr als 3 °C und insbesondere nicht mehr als 2 °C über der Ziel-Kerntemperatur gewählt wird, wenn mit der sich dabei ergebenden Dauer der Garphase deren vorgegebene Maximaldauer nicht überschritten wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der garzeitrelevante Parameter mittels einer Kamera und einem Bildauswertungsmodul ermittelt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der garzeitrelevante Parameter mittels einer Benutzerschnittstelle abgefragt wird.
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