Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Garen eines Garguts, insbesondere mittels Dampf, sowie ein entsprechend ausgestaltetes Gargerät.

EP 723115 A2 beschreibt ein Verfahren zum Garen von Fleisch, bei welchem in einer Garguttemperatur-Regelphase der Garraum mit Heissluft derart erwärmt wird, dass die Garguttemperatur einem zeitabhängigen Garguttemeperatur-Sollwertverlauf folgt. Auf diese Weise kann zu einem gewünschten Zeitpunkt eine bestimmte Garguttempera-, tur (Kerntemperatur) erreicht werden. Es zeigt sich jedoch, dass es relativ lange braucht, bis Gargut auf diese Weise gegart ist, da zur Vermeidung von lokalen Überhitzungen an der Fleischoberfläche die Rampe des Garguttemeperatur-Sollwertverlaufs nicht zu steil gewählt werden darf.

EP 2537418 A1 beschreibt ein Verfahren, um Gargut, wie z.B. Fleisch, in einem Gargerät unter Dampf zu garen, wobei das Gargut in einem Beutel eingeschlossen wird. Der Garraum wird mit Dampf geheizt, wobei eine Garguttemperatur mit einer Garguttemperatur-Messsonde gemessen und über einen Regelkreis auf einer ansteigenden Rampe geregelt wird, bis sie eine End-Garguttemperatur erreicht. Gleichzeitig wird überwacht, dass die Garraumtemperatur eine Grenze nicht überschreitet. Anschliessend erfolgt eine optionale Hochtemperaturphase bei erhöhter Temperatur. Durch dieses Verfahren kann das Gargut schnell und schonend gegart werden.

Obwohl das Garen mittels Dampf als schonend anerkannt ist, bedeutet die Verwendung eines Beutels zum Einschluss des Garguts eine Einschränkung in der Benutzerfreundlichkeit des Ofens. Es besteht daher eine Aufgabe, schonende Dampfgarverfahren zu entwickeln, die nicht auf das Einschliessen des Garguts in einem Beutel angewiesen sind und dennoch eine schonende Garung des Garguts erlauben.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird in einem Verfahren zum Betreiben eines Ofens das Gargut in den Garraum eingebracht und die Garraumtemperatur im Garraum derart gesteuert, dass die Garguttemperatur einem zeitabhängigen Garguttemperatur-Sollwertverlauf folgt, wobei der Garguttemperatur-Sollwertverlauf mindestens einen ersten und einen zweiten, dem ersten Bereich folgenden Bereich aufweist und im ersten Bereich eine grössere Steigung aufweist als im zweiten Bereich.

Dabei wird der Garraum bevorzugterweise durch das dosierte Einbringen von Dampf erwärmt (gegebenenfalls unter Zuhilfenahme weiterer Heizmittel), wodurch ein effizienter Wärmeeintrag in das Gargut ermöglicht wird, ohne dass die Garraumtemperatur sehr hoch sein muss.

In einer weiteren bevorzugten Variante des Verfahrens wird das Gargut ohne eine dampfisolierende Hülle im Garraum erhitzt.

Vorzugsweise wird der Garguttemperatur-Sollwertverlauf derart ausgelegt, dass er über die Zeit bis zu der End-Garguttemperatur ansteigt, so dass am Schluss der Garguttemperatur-Regelphase die gewünschte Kerntemperatur erreicht wird. In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist der Sollwertverlauf daher eine Annäherung an einen exponentiellen Verlauf der Garguttemperatur mit einem steilen Temperaturanstieg im ersten Bereich und einer flachen Anschmiegung an die End-Garguttemperatur im zweiten Bereich. In einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung ist der Garguttemperatur-Sollwertverlauf daher im ersten und zweiten Bereich monoton steigend, insbesondere streng monoton steigend, beispielsweise linear steigend, wobei sich der zweite Bereich zeitlich unmittelbar an den ersten Bereich anschliesst. Ein Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich kann dabei in einem Garguttemperaturbereich zwischen 10°C und 30°C unterhalb der End-Garguttemperatur liegen.

Die Gardauer oder die Endzeit, zu welcher die Speisen fertig sein sollen, kann vorgegeben werden. Vorzugsweise liegt die maximale Gardauer bei unter 3h, was einer deutlich kürzeren Dauer als beim üblichen Zartgaren mit Dampf entspricht.

Bevorzugterweise geht dem ersten und zweiten Bereich mit dem zeitabhängigen Garguttemperatur-Sollwertverlauf eine Vorheizphase voraus. Die Vorheizphase bringt das Gargut von einer beliebigen Anfangstemperatur auf eine vorprogrammierte Garguttemperatur. Diese liegt bevorzugt in einem Bereich von 20°C bis 30°C, besonders bevorzugt in einem Bereich von 23°C bis 27°C. Somit wird das Gargut trotz beliebiger Anfangstemperatur, welche beispielsweise zwischen Kühltemperaturen und Zimmertemperaturen schwanken kann, auf eine genau bestimmte Temperatur gebracht, bevor der ersten Bereich des zeitabhängigen Garguttemperatur-Sollwertverlauf beginnt.

Vorteilhaft sollte dabei darauf geachtet werden, dass die Garraumtemperatur nie allzu hoch ansteigt. Dies kann in einer bevorzugten Ausführung erreicht werden, indem die Garraumtemperatur derart gesteuert wird, dass sie die End-Garguttemperatur um höchstens 30°, insbesondere höchstens 15°, oder sogar insbesondere höchstens 10°, übersteigt. Alternativ oder zusätzlich kann die Garraumtemperatur so gesteuert werden, dass sie eine vorgegebene feste Grenztemperatur nicht übersteigt, wobei die feste Grenztemperatur ein Wert kleiner 105°C ist. Während der Vorheizphase ist die Garraumtemperatur bevorzugterweise auf einen Bereich zwischen 60°C und 80°C begrenzt.

Wird die entsprechende Grenztemperatur erreicht, so wird gegebenenfalls vom Garguttemperatur-Sollwertverlauf nach unten abgewichen, um sicherzustellen, dass die Garraumtemperatur nicht weiter ansteigt.

Die Erfindung ist besonders geeignet zum Garen von Fleisch (wobei Fisch in diesem Zusammenhang auch unter den Begriff Fleisch fallen soll), da dort der Garprozess nach Erreichen der gewünschten Kerntemperatur abgeschlossen werden kann. In diesem Fall wird die End-Garguttemperatur entsprechend der allgemein bekannten vorteilhaften Kerntemperatur der jeweiligen Fleischsorte gewählt. Das Verfahren kann jedoch auch für anderes Gargut, z.B. Gemüse, eingesetzt werden.

Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:

• Fig. 1 die wichtigsten Komponenten eines Gargeräts und
• Fig. 2 den qualitativen Verlauf der Garguttemperatur TGG, der Garraumtemperatur TGR und des Garguttemperatur-Sollwerts TGGS.

Das Gargerät gemäss Fig. 1 besitzt einen Garraum 1 zur Aufnahme des Garguts 2, z.B. auf einem Blech oder Gitter 3. Das Gerät besitzt weiter eine Steuerung 4 und einen Dampfgenerator 5. Der Dampfgenerator 5 dient zum Erhitzen des Garraums 1 mit Dampf. Der Dampfgenerator 5 kann beispielsweise mittels zusätzlich Heissluft überhitzten Dampf bei einer Temperatur oberhalb 100°C erzeugen.

Es können noch andere Mittel zum Heizen des Garraums vorhanden sein, z.B. resistive Heizungen. Beim Gargerät handelt es sich vorzugsweise um einen Backofen mit Dampfgarfunktion, es kann sich aber z.B. auch um ein reines Dampfgargerät handeln.

Die Steuerung 4 umfasst u.a. Mittel 6 zum Erzeugen eines Garguttemperatur-Sollwertverlaufs, d.h. eines zeitabhängigen Sollwerts TGGS der Garguttemperatur TGG. Dabei kann es sich z.B. um einen Speicher und Rechenmittel handeln, die in bekannter Weise einen solchen Verlauf erzeugen. Vorzugsweise ist das Mittel 6 so ausgelegt, dass der Garguttemperatur-Sollwertverlauf TGGS einen ersten Bereich und einen darauf folgenden zweiten Bereich aufweist, wobei in einer Garguttemperatur-Regelphase des Geräts von einem Startwert zunächst ansteigt und monoton, insbesondere streng monoton, bis zu einer Zwischentemperatur, die beispielsweise 25°C unter einer End-Garguttemperatur TGGE liegt, ansteigt und dann mit einer flacheren Steigung, jedoch immer noch monoton, insbesondere streng monoton, ansteigend bis zu der End-Garguttemperatur TGGE verläuft. Die Steigungen des ersten und zweiten Bereichs sind dabei so eingestellt, dass die End-Garguttemperatur TGGE innerhalb einer Zeit erreicht wird, die vom Benutzer über eine Eingabeeinheit(nicht dargestellt) des Ofens eingestellt wird. Diese Zeit kann 3h oder weniger betragen.

Weiter umfasst die Steuerung 4 einen ersten Regler 7 und einen zweiten Regler 8, welche jeweils einen Istwert mit einem Sollwert vergleichen und eine Steuergrösse so erzeugen, dass sich der Istwert dem Sollwert angleicht.

Der erste Regler 7 ist mit einer Garguttemperatur-Messsonde 9 verbunden. Diese misst die Garguttemperatur TGG ungefähr im Zentrum des Garguts 2, d.h. die sogenannte Kerntemperatur. Als Sollwert wird dem ersten Regler 7 der Sollwert TGGS der Garguttemperatur vom Mittel 6 zugeführt. Der Regler 7 vergleicht die Garguttemperatur TGG und deren Sollwert TGGS und erzeugt daraus einen Garraumtemperatur-Sollwert TGRS, welcher so gewählt wird, dass die Garguttemperatur TGG sich zu deren Sollwert TGGS hin entwickelt.

Der zweite Regler 8 ist mit einer Garraumtemperatur-Messonde 10 verbunden. Diese misst die Garraumtemperatur TGR. Der zweite Regler empfängt den Sollwert TGGS vom ersten Regler, vergleicht diesen mit der aktuellen Garraumtemperatur TGR und erzeugt daraus ein Steuersignal für den Dampfgenerator 5. Dieses Steuersignal steuert die Dampferzeugung und ist so gewählt, dass die Garraumtemperatur TGR sich zu deren Sollwert TGRS hin entwickelt. Wird das Gerät aufgrund einer vorgegebenen Garraumtemperatur TGR gesteuert, z.B. während der in weiteren beschriebenen Vorheizphasen, so bedarf es nur dieses Teils der Steuerung.

Die Regler 7 und/oder 8 oder generell die Steuerung 4 sind dabei vorteilhaft so ausgestaltet, dass die Garraumtemperatur TGR eine Grenztemperatur TLIM von 105°C nicht überschreitet. Auf diese Weise kann eine thermische Beeinträchtigung der Gargutoberfläche vermieden werden.

Im Folgenden wird das mit dem soweit beschriebenen Gargerät durchführbare Garverfahren beschrieben. Dabei ist zu betonen, dass das beschriebene Garverfahren nur einem von mehreren möglichen Betriebsmodi des Gargeräts entspricht. In der Regel wird das Gargerät in der Lage sein, Speisen auch mit anderen, konventionellen Verfahren zu garen.

In dem hier beschriebenen Betriebsmodus wird zunächst die Garguttemperatur-Messsonde 9 in das Gargut 2 eingeführt. In der in Fig. 1 gezeigten Ausführung wurde die Messsonde 9 direkt in das Gargut 2 gestochen. Eine dampfisolierende Hülle, welche das Gargut vor dem Heizdampf im Garraum schützt und wie sie beispielsweise in EP 2537418 A1 beschrieben ist, wird dabei nicht gebraucht.

Das mit der Messsonde 9 versehene Gargut 2 wird sodann in den Garraum 1 eingebracht und das Garprogramm wird gestartet. Die folgenden Schritte dieses Garprogramms laufen automatisch unter Kontrolle der Steuerung 4 ab. Der Verlauf der Garguttemperatur TGG, des Garguttemperatur-Sollwerts TGGS und der Garraumtemperatur TGR im Verlauf des Garprogramms sind in Fig. 2 dargestellt. Dabei ist die Garguttemperatur TGG als gepunktete Line der durchgehend gezeichneten Linie des Garguttemperatur-Sollwerts TGGS überlagert dargestellt. Die oberen Linien in FIG. 2 stellen die Garraumtemperatur unter zwei unterschiedlichen Verläufen TGR(1), TGR(2) dar.

Zunächst wird der Dampfgenerator 5 aktiviert, so dass die Garraumtemperatur TGR anzusteigen beginnt. (Optional kann der Garraum zusätzlich auch noch z.B. über eine Widerstandsheizung oder ein anderes geeignetes Heizmittel erwärmt werden.) Das in FIG. 2 dargestellte Garprogramm startet zu einer Zeit t0, bei der die Garraumtemperatur 60°C beträgt.

In einer optionalen ersten (Vor-)Heizphase, die dazu dient, das Gargut sanft zu temperieren und Unterschiede in Anfangstemperaturen auszugleichen, wird das Gargut unter Messung der Garguttemperatur angewärmt. Diese Phase endet zu einer Zeit t1, wenn das Gargut eine wählbare, vorprogrammierte Garguttemperatur, beispielsweise 20°C, aufweist.

In einer weiteren zweiten optionalen Phase, die sich an die erste Phase anschliesst, wird das Garen für grössere Gargutstücke beschleunigt. Der Grad der Beschleunigung kann dabei aus dem Verlauf der Garguttemperatur TGG in der ersten Phase gewonnen werden.

So kann zum Beispiel die Garraumtemperatur in der zweiten Phase aus der Dauer der ersten Phase abgeleitet werden, indem bei einer Dauer nicht länger als eine vorgegebene Dauer t1 ist, eine erste Garrraumtemperatur TGR(1) gewählt werden. In dem Beispiel ist diese Temperatur die Anfangstemperatur von 60°C. Ist die Dauer länger als die vorgegebene Dauer t1, so kann eine zweite Garrraumtemperatur TGR(2)gewählt werden. In dem Beispiel beträgt diese Temperatur wie in FIG. 2 gezeigt (nach dem Aufheizen) konstant 70°C, um die Aufheizung des Garguts zu beschleunigen.

Ist nach dem Erreichen einer vorgewählten maximalen Dauer tmax der ersten Phase die gewünschte Garguttemperatur noch immer nicht erreicht, kann die erste Phase abgebrochen werden, und die sich anschliessende zweite Phase mit einer vorgegebenen Temperatur, welche noch höher ist, beispielsweise 80°C, eingeleitet werden. Dieser Verkauf ist in FIG. 2 nicht dargestellt.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel können die drei Temperatureinstellungen von 60°C, 70°C bzw. 80°C für die zweite Phase auch aus der Steigung der Garguttemperatur während der ersten Heizphase abgeleitet werden.

In der optionalen zweiten Heizphase wird das Gargut also mit der gewählten Garraumtemperatur von 60°C, 70°C oder 80°C bis auf eine (zweite) wählbare Garguttemperatur, beispielsweise 25°C, aufgeheizt. Wenn diese Temperatur nach einer vorgegebenen Zeit t2 nicht erreicht wird, kann der Garvorgang mit Ausgabe einer Fehlermeldung an den Benutzer abgebrochen werden.

Während dieser ersten zwei Heizphasen ist der Temperaturanstieg durch die Garraumtemperatur bestimmt. Die sich an diese beiden optionalen Vorheizphasen anschliessende Heizphase wird durch die Vorgabe eines Garguttemperatur-Sollwertverlaufs TGGS, d.h. eines zeitabhängigen Sollwerts TGGS der Garguttemperatur TGG, gesteuert. Im Prinzip können einzelne Vorheizphasen durch einen vorgegeben TGGS-Verlauf gesteuert werden, jedoch kann eine solche Steuerung die Garraumtemperatur TGR höher als erwünscht ansteigen.

Der Sollwert TGGS beschreibt in der Heizphase wie in FIG. 2 gezeigt zunächst einen Bereich mit steil ansteigenden Sollwerten, gefolgt von einem flacheren Bereich, der mit dem Erreichen der End-Garguttemperatur TGGE endet. Der in FIG. 2 gezeigte Garguttemperatur-Sollwertverlaufs kann als exponentialler Verlauf der Art TGGE*(1-exp(-kt)) mit k als einer Zeitkonstanten, die von der gewünschten Garzeit abhängt, betrachtet werden, welche mittels zweier linearer Teilstücke angenähert ist. Dadurch das die Kurve zunächst stärker ansteigt, lässt sich zum einen vermeiden, dass die Garraumtemperatur TGR zum Ende der Heizphase einen zu hohen Wert annimmt. Zum anderen lässt sich ein Überschwingen der Garguttemperatur, insbesondere bei kleinen Gargutstücken, besser vermeiden als bei einem einfachen linearen Verlauf, wie er beispielsweise in EP 2537418 A1 beschrieben ist.

Die Steigung im ersten, steileren Bereich der Garguttemperatur-Sollwertverlaufs kann so gewählt werden, dass es den maximalen Wärmeeintrag in den Kern des Garguts zulässt, ohne die Qualität des Endproduktes des Garvorgangs zu beinträchtigen. Für Fleisch ist diese Steigung im Bereich von etwa 0.7°C/min bis 1.5°C/min, insbesondere zwischen 1.1°C/min bis 1.3°C/min.

Der zweite Abschnitt beginnt zu einer Zeit t3a, wenn die Garguttemperatur bis auf eine definierte Temperaturdifferenz ΔT an die End-Garguttemperatur TGGE gestiegen ist. Diese Differenz ΔT kann z.B. aus einem Bereich zwischen 10°C und 30°C oder 15°C und 30°C unterhalb der End-Garguttemperatur gewählt werden, vorzugsweise aus einem Bereich zwischen 23°C und 27°C unterhalb der End-Garguttemperatur.

Die Steigung des zweiten Abschnittes kann dann durch das Verhältnis aus der Temperatur ΔT und der verbleibenden Garzeit t3b - t3a bestimmt werden.

Während dieses zweiten Bereichs wird das Gargut möglichst ohne Überschwingen der Garguttemperatur und in der Nähe der End-Garguttemperatur TGGE möglichst flach an diese herangeführt. Damit wird das Nachgaren des Garguts nach Beendigung des Garvorgangs begrenzt.

Wie in FIG. 2 gezeigt, sorgt eine Schutzbedingung während der gesamten Phase dafür, dass die Temperatur des Garraums auf eine maximale Temperatur TLIM von 105 °C begrenzt bleibt. Diese Temperatur kann durch den Gebrauch von überhitztem Dampf erreicht und sogar überschritten werden.

Das beschriebene Verfahren eignet sich, wie eingangs erwähnt, besonders für Fleisch. Das Verfahren kann jedoch z.B. auch für Gemüse eingesetzt werden. In diesem Falle sollte die Garguttemperatur am Schluss der Garguttemperatur-Regelphase eine gewisse Zeit auf der gewünschten End-Garguttemperatur TGGE gehalten werden.

Das Gargut kann vom Benutzer noch scharf angebraten werden, beispielsweise in einer Pfanne, wenn eine deutliche Krustenbildung gewünscht ist.

Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und in auch anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann.