(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理工程において水分を含む食品の温度を制御する方法であって、
調理チャンバー内の食品を加熱すること、
前記食品が加熱される際、前記チャンバー内の圧力を制御すること、および
前記食品内に含まれる水分の少なくとも一部を蒸発させること、からなり、
前記チャンバーの圧力が、前記食品の少なくとも一部の水分が沸騰して該食品のその部分を所定の温度に保つとともに、該食品の残りの部分が該所定の温度に達するように制御され、
前記加熱中の前記チャンバー内の空気および蒸気の排出を、前記食品の性質に応じて、前記食品の下方または上方から達成できるように、前記チャンバの下側領域から行うか上側領域から行うかを選択することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記所定の温度が華氏150度から180度の範囲にあることを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。
【請求項３】
前記所定の温度が華氏160度から170度の範囲にあることを特徴とする請求の範囲第２項記載の方法。
【請求項４】
前記チャンバー内の圧力を制御する工程が該チャンバー内の圧力を減少させる工程を含むことを特徴とする請求の範囲第３項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
本出願は1992年３月17日に出願された米国出願番号第852,785号（現在米国特許番号5,235,903号、1993年８月17日成立）の部分継続出願である、1993年７月30日に出願された米国出願番号第099,418号の継続出願である。
発明の背景
本発明は概して調理用オーブンに関し、さらに特定すると、多様な熱伝達媒体を用いて調理するオーブンに関するものである。好ましくは、調理は減圧下で行い、オーブンは調理された製品を、調理中に減圧下で好ましい温度で保持するように活用される。
幅広く多様な公知の調理法が現存しており、このような料理技術それぞれのうちで関連した変数について、多くの実験が成されてきた。例えば、蒸気を熱伝達媒体として用いることはよく知られている。このような蒸気調理装置は、米国特許第4,011,805号に有るように、蒸気を大気圧で利用し、対流により熱を伝えている。蒸気を熱伝達媒体とした、実質的に大気圧下での、強制的対流による熱電導は米国特許番号第4,173,215号においても知られている。この最近特許とされた構成においては、水が蒸気チャンバーの底に導入され、蒸気チャンバーの外の熱源が水を加熱し、蒸気を造りだしている。前記チャンバーは調理用容器の圧力を実質的に大気圧に保持するために排気されていた。このような蒸気調理装置は、普通の「加圧調理器」同様に、蒸気を加圧下で用いてもよい。米国特許番号第3,800,778号は、調理用容器内の圧力を大気圧以上にも以下にも保持できるようバルブとポンプ装置を備えた蒸気調理器を開示している。
大気圧下での調理するための前述の理由は、繊細な食品が過度に調理されず、また、それらのビタミンが失われないよう減少された温度において調理するためである。米国特許第3,223,021号は、この同様の概念を一定時間大気圧以下で操作され、続いて内部の圧力が増加されるコーヒーのロースティングオーブンにおいて採用している。このロースティングオーブン中のコーヒーは、ロースト後および圧力を解放する前に冷却される。最後に食品保持キャビットの概念は古く、既に、例えば、米国特許番号4,623,780号において開示されている。この特許は前処理された食品を水分含量を保持しながら、同時に、食卓に出される時に好ましい温度に保持することは困難であることを指摘している。この特許は、食品を調理時より低い温度で保存し、蒸気存在下で、例えば、フライドチキンにおいて硬いパリパリとした感じを、水分のロスを最低限にしながら保持することを提案している。
食習慣は健康と関連しているので、大量の研究がこれまでになされてきた。例えば、「PREVENTION OF FORMATION OF IMPORTANT MUTAGENS/CARCINOGENS IN THEHUMAN FOOD CHAIN」by WeisburgerおよびJones中の記事において、肉または魚を焦げ付かせるような調理中（典型的には揚げること、および焼くことにおいて）に、変異原や発ガン物質がひんぱんに生じることが指摘されている。前記記事は、調理中のこれらの好ましくない生産物の生成を抑制または防止するための方法の発見が望まれていることを示している。これらの好ましくない生産物を抑制するための一つの図式には、調理中の表面の温度を減少させることがある。他には、調理前に肉や魚に添加物を加えることによるものがある。
上記の記事からは、好ましくない変異原や発ガン性物質は調理中に、例えば、熱された従来のグリルの上のハンバーガー等の食品の表面で生成され、これらの好ましくない生成物は肉と共にグリルから削ぎ落とされ、市販のサンドイッチ中に置かれてしまう。
例えば、現在の現在のハンバーガーの調理方法では、三つの理由で大量の油が必要とされている。油は、肉とフライパンが張り付くのを防ぐ解放剤として機能している。また、熱を伝導する媒体としても機能している。最後に、油は、仕上がったサンドイッチに「汁気感」を与えている。従来技術の「ファーストフード」のサンドイッチ用牛肉の熱グリルでの調理方法が望ましくないことは今や明白である。
より低い調理温度は、前記の変異原または発ガン性物質の生成を減少または排除するのみでなく、より好ましい生成物を提供する。肉を高温にさらすことにより肉内の繊維が縮み、肉の天然の汁を失うことが引き起こされる。このような高温調理では、外側の表面が、内部が「調理された」状態になる以前に「調理された」状態になってしまう。このように、外側部分はしばしば、比較的過剰に調理され、乾燥し、固い。調理温度を下げることにより、食品生産物は、食品生産物が下げられた温度にさらされた時間に関りなく過度に調理されないこと、および表面同様に中心も完全に調理される。
高い標高において、例えば、海面よりも大気圧が著しく低い山中等で、卵を固ゆでにするのに長時間がかかるように見えることは、よく知られた現象である。この理由は、卵が沈められている水が、低い気圧条件下で、非常に低い温度で沸騰し、海面上では同様な状況で得られるはずの熱を得られないからである。本発明は調理室内の圧力を減少させることによりこの現象を利用している。研究者は、調理された肉中に従来技術での調理により生成される発ガン物質として知られている少なくとも４つの化合物を同定している。これらの化合物は、異頂環式芳香族アミンすなわちHAAとして知られており、動物のタンパク質を加熱することにより生成される。これらの化合物は、調理過程の普通の部分として、肉が牛肉、豚肉、トリ肉、または魚であっても生成される。本発明はこの問題を解決する方法を提供する。本発明は、調理中に生成される発ガン物質を排除し、ハンバーガー等の生産物中の油を66％もの大量で減少させる。本発明は、肉及び野菜の味および栄養価を改善した新しい調理方法を提供する。
発明の概要
本発明の第一の目的は、前段で議論された従来技術の問題点を克服することにある。
本発明のさらに重要な目的としては、食品生産物、特に、従来の方法及び器具を用いた場合に生成される発ガン性物質を排除した肉製品を調理するための調理器具及び方法を提供することがある。
別の本発明の目的には、本発明に従って調理された時、食品生産物のすべての収量を改善しながら、肉製品の油の量を減少させる調理方法および調理器具を提供することがある。
さらに本発明の目的には、食料生産物中の天然汁をより多く保持することにより、食品の柔軟性と風味を改善することにある。
これらの本発明の目的の中に、例えば肉などの水分のある食品生産物を、このような水分のある食品生産物中に普通に存在する油なしに提供する調理技術の供給が見られるであろう。；調理される生産物を脱水することなく好ましい温度で生産物を調理することが可能なオーブンの供給、および、グリル上での肉の調理に頻繁に関連した発ガン性物質および変異原の減少または回避である。これらは、本発明の他の目的および有益な特徴と同様、以下の詳細な説明から明らかにされるであろう。
本発明の第一の実施例に従い、食品生産物を調整する方法は、食品生産物を取り巻く周りの圧力を減少させ、同時に一つの実施例においては、前もって設定された時間に渡って食品生産物を調理するために蒸気で食品生産物を取り囲む。その後、食品生産物が置かれた空間またはチャンバーに空気を入れ、食品生産物はそれ以上調理されず、好ましい温度を保って保持される。この工程と共に、効果的な食品生産物への熱転送率は減圧時期の間に実質的に大きく、空間中に空気を入れた時に著しく減少する。空気の再投入は典型的に大気圧の回復と関連している。好ましくは、蒸気発生のため、水を華氏160度から170度の範囲で、減圧下で沸騰させる。
本発明の一つの態様として、食品調整物の調理及び保持用装置またはオーブンは、食品受け取り用区画及びドアを、ドアが閉められた時区画を厳密に密封するために間に置かれたガスケットと共に有する。液体を受け取るための上部が開放されたトレイも、区画の底近くに有する。区画それ自体がトレイとして機能してもよい。トレイ内の液体は、典型的には単なる水道水であるが、区画の下にある、トレイと加熱部材を結び付けているサーモスタットの制御下にあるトレイの温度をオペレーターによって選択された温度に維持するための電気抵抗線加熱部材によって加熱される。区画内の空気圧は、食品が調理されている間、真空ポンプによって大気圧より下のレベルに保持される。
真空解放バルブは、区画と外気を選択的に結び付け、オペレーターによって設定された調理時間間隔の満了時に真空解放バルブを開く調理開始後の経過時間を測定するためのタイマーが設置されていてもよい。液体は単なる水道水でもよく、食品に特定の風味を与えるために芳香性の物質が加えられていてもよい。例えば、「くんせい」風味はこの方法で容易に提供される。
より好ましい本発明の実施例においては、食品生産物の調製方法は、食品生産物を調理チャンバー内に置く、調理チャンバー内の圧力を減少させることにより調理チャンバー内を真空状態とする、食品生産物を調理チャンバー内で加熱する。そして調理チャンバーを大気圧まで戻す各工程から成る。この実施において、真空中で食品生産物を調理するために必要な温度は大気圧下で食品生産物を調理するために必要な温度より低い。当然の結果として、食品生産物は、食品生産物に乾燥や固化を引き起こさない温度で十分に調理できる。これは幾つかのやり方で達成することができ、第一の方法は、食品生産物を収容する調理用空間、調理用空間内の気圧を減少させるための調理用チャンバーとつながっている真空ポンプ、減圧条件下で食品生産物を加熱する加熱装置を有する調理用オーブンと、一旦食品生産物の調理が完遂されると調理用空間用を大気圧に戻すことによって達成される。一つの実施例においては、加熱装置はマイクロ波エネルギーを発生させ、マイクロ波エネルギーを調理用空間に向けるためのマグネトロン装置を有する。他の実施例においては、加熱装置は電流を発生させ、電流を調理用空間に向けて食品生産物中を通す。
少なくとも一つの下方電導性部材によって食品生産物を支持し、食品生産物の上部を少なくとも一つの上方電導性部材から食品生産物を通って下方電導性部材へ流れるようにして、電流は食品生産物を通して流される。
付加的には、食品生産物は、オープン内部の圧力が減少された、普通のベーキングオーブン中に置かれてもよい。普通のベーキングオーブン内容の圧力を減少させることにより、オーブンが、放射型、回転肉焼き器型、対流型であるとき、調理される食品生産物の品質は劇的に改善する。
これらのことは、付加的な本発明の目的及び利点と同様に、以下の詳細な説明を幾つかの図面を考慮して読むことにより明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の第１の実施例に従った単一の蒸気調理区画及び保持オーブンの透視図である。
第２図は、第１図に記載されたオーブンの正面パネルを取り除いた正面図である。
第３図は、一つの調理方法を示す、オーブン空間部分の断面の正面図である。
第４図は、別の調理方法を示す、オーブン空間部分の断面の正面図である。
第５図は、「乾燥」調理方法を示す、オーブン空間部分の下部の断面の正面図である。
第６図は、さらに別の調理方法を示す、オーブン空間部分の下部の断面の正面図である。
第７図は、棚を除去した第２図の線ワークになった断面図である。
第８図は、第９図の線８−８に沿った断面図であり、置き棚または棚の一部の上で支えられた食品生産物を示している。
第９図は、油回収用パンに重ねられた第８図の棚及び食品生産物の断面図である。
第10図は、本発明の実施に好適なコントロール回路の電気概略図である。
第11図は、第１図のオーブンを用いた、一つの独自の調理技術を示すフローチャートである。
第12図は、第１図のオーブンを用いた、別の独自の調理技術を示すフローチャートである。
第13図は、本発明の好ましい別の実施例に従った、減圧マイクロ波調理用の装置の立面図である。
第14図は、第13図に記載されている調理用装置に変更を加えた装置の断面図である。
第15図は、第13図に記載されている調理用装置に変更を加えた装置の断面図である。
第16図は、本発明のさらなる実施例に従った減圧調理用装置の断面図である。
第17図は、本発明のさらなる別の実施例に従った、減圧下で食品生産物を調理するためのベーキングオーブンの断面図である。
第18図は、本発明の別の実施例に従った、減圧下で食品生産物を調理するための回転肉焼き器を有するベーキングオーブンの断面図である。
図面全てを通して、対応する符号は対応する部材を指示している。
ここに示された実例は、本発明の、より好ましい具現化の一つの型を示すものであり、このような実例は、開示の範囲または本発明の範囲を限定するものとは決して解釈されない。
発明の実施の形態
調理および保温食品調製装置またはオーブンが、第１図、第２図および第７図に示されており、この装置には食品受けコンパートメント（compartment）20がある。コンパートメントには、ドア28と、ドアが閉じられているときにこのコンパートメントを密閉するガスケット11とが設けられている。コンパートメントの底部近くには、密閉された底部コンパートメント領域13の形態にある液体受けトレーがある。このトレーは、約２ガロンの水22を保持する。水22はストリップ状抵抗加熱要素18により加熱される。コンパートメントの温度は、その設定により加熱要素18への通電を制御するサーモスタット16のプローブ15により感知され、それによりコンパートメントの温度を使用者の選択した温度に維持する。選択的に空気を除去し、コンパートメント内の圧力を減少させる真空ポンプ12が設けられており、真空開放弁14が出口17でコンパートメント20を外部雰囲気に選択的に連結する。タイマー24が、調理開始後の経過時間を測定し、使用者が設定した期間になると真空開放弁14を開くように機能する。
押された時に、加熱要素18のサーモスタット制御およびタイマー24の両方の作動を開始する開始制御スイッチ19がある。一度開始されると、サーモスタット制御およびタイマーが、互いに独立して作動し、一般的に加熱要素18の作動は、真空開放弁14の開放後も長く続く。トレー13は毎日空にされていても水が入れられていてもよく、手動の排出弁26がトレーの最低部の近くに設けられており、その毎晩の排水を容易にしている。コンパートメント20内に複数の食品受けラック21、23および25等（それぞれ第１図、第２図、第８図および第９図）が側壁ピン27、29および31等により積重様式で支持されている。ラックの最低部と水蒸発トレー13との間には、第３図においては40で、第９図においては38で示す任意の脂受けパン40もある。ポンプ12には、コンパートメント20の最上部近くに位置する入り口33および集水パン37のすぐ上で終結している出口35がある。わずかな水分もこのパンにより集められ、自動霜取冷蔵庫中のトレーのように、適切に蒸発が行なわれ、このパンから水が溢れないようになっている。必要であれば、トレー37の下に加熱要素39（第10図）を設けて蒸発を補助してもよい。
第10図の構成部品の多くはすでに記載してある。メインヒューズ41がホットライン中に配置されている。使用者がONボタン19を押すと、制御リレー番号１が繋がり、そのコイルが今では閉じた接触45により連続的に通電される。空気取入口49等およびオーブン壁の間を通して冷却空気を循環させるファン47が、ON表示光51と同様に、連続的に通電される。通常の開放接点51の第２のセットが、コイル43に通電されたときに閉じて、電気エネルギーをサーモスタット16に供給する。サーモスタット16の接点53が閉じて、所望の温度条件よりも低いことを示している限りは、第２の制御リレーのコイル55が使用可能になる。この第２の制御リレーには、閉じたときに加熱要素18等に通電する通常の開放接点57および59の２組がある。コイル55がオンの状態のときには、加熱器ONランプ57も通電されている。タイマー24が始動しているときには、電磁弁14が使用可能になっており、排気口が閉じている。これと同時に、真空ポンプ12を駆動するモータ59が使用可能になり、内部の容器圧力を減少させる。タイマーが切れると、ポンプモータ59および電磁弁14が停止し、排気口17を開き、内部圧を大気圧に戻す。加熱要素18はONのままとなっている。オーブンを止めるために、OFFボタン61を直ちに押して、コイル43を止め、接点51を再度開かせる。オーブンの温度が、例えば、カ氏230度を越えた場合、オーブン温度センサ63が、このことと同様にターンオフを行なってもよい。
ある実施の形態において、調理コンパートメント20とある外壁との間に約２インチの断熱部材30を備えた二重壁構造を用いた。一般的に、ドア29および上面を断熱させる。32のような外壁を34のような内壁から離して、壁の間に空気を循環させて外壁を安全温度に維持した。一般的に、外側と内側の両方のパネルに20のゲージステンレススチールを用いたことを除いて、34のような14のゲージステンレススチール内壁および20のゲージステンレススチール外壁を用いた。
前述した調理および保温食品調製装置には１つのコンパートメントがあるが、２つのコンパートメントを備え、各々が実質的に前述したようなものであり、互いに独立して作動できるモデルも考えられる。調理および保温食品調製装置は、学校、病院および同様な制度上の施設並びにレストランおよび他の商業的施設に特に適している。
上述した装置の操作方法をここで明確にする。調理サイクル中、真空ポンプ12が作動し、電磁弁14は閉じて、サーモスタット16はストリップ状加熱要素18を制御している。真空ポンプがコンパートメントから空気を除去し、その中の圧力を減少させ、通常の沸点より低いカ氏212度の温度で水22を沸騰させる。サーモスタット16の設定により、コンパートメント内の水22および蒸気の温度を決定する。蒸気はコンパートメント内の食品（またはそれらを収容する容器）の表面で凝縮し、食品に熱を加える。この調理サイクルは、タイマー24が切れて、オーブンが操作の保温モードに転換されるまで続く。
保温サイクルまたは保温モード中、真空ポンプ12は切れて、電磁弁14は開いており、サーモスタット16は加熱要素18を制御し続けている。全ての熱は水12を通り抜けてコンパートメント20内の相対湿度を100％にしている。この100％の相対湿度のために、この保温モード中には食品から水分は蒸発しない。
第３図、第４図、第８図、および第９図は概して、42で示すように、そこから脂がたれ落ちている肉の「赤身」調理を示している。一方、第５図および第６図は、蒸気から容器に、そして、伝導と対流の組合せにより容器から食品に熱が伝達されるように、蓋付きの非密閉容器46中に「パリパリ（crispy）」の食品を囲み、それによって、蒸気に直接さらすことにより食品が水っぽくなるのを防ぐことにより、「パリパリ」の食品を蒸気44に直接さらさず装置中で調理してもよいことを示している。
第５図および第６図の蓋52および54は、それぞれの容器の縁を越えて下に延びていることに留意すべきである。蒸気は空気よりも重いので、蓋の下側内の空気によりエアロックまたはエアトラップが形成され、蒸気が進入して食品上で凝縮するのを防ぐ。本発明の第１の実施の形態による独特の冷却方法とオーブン操作との特定の説明として、ハンバーガー36をカ氏165度の蒸気中において約20分間で調理してもよい。蒸気がハンバーガーに熱を加えるときに、脂肪が溶けて、脂受けパン38（第９図）または40（第３図）中に落ちる。
クレアチニンを含む肉汁が脂受けパンにたれ落ちるので、脂肪と肉汁が食されることはない。ある場合には、肉汁を単に、第４図に示すように、水源22中にたれ落ちさせてもよい。いずれの場合においても、クレアチニンを含む肉汁が流れだし、肉は高温には決してさらされないので、肉にはまったく突然変異誘発物質または発癌性物質が形成されない。165度の温度は、上述した突然変異誘発物質または発癌性物質を形成するほど十分には高くない。続いて、所望であれば数時間までに亘り、ハンバーガーを給仕の用意された状態に保持してもよい。この経過を第11図に概説する。
第11図において、ハンバーガー（本物のビーフ）パテのような食品を、最初に、レールの間に、脂肪がたれ落ちる空間76が形成されるように第９図の押出アルミニウムグリルまたはラック25のような比較的薄い複数のレール上にこのビーフパテを支持する56ことにより、通常の熱誘発収縮を著しく減少させる方法で調理する。このように支持したパテはオーブン空間内で密閉して囲まれ58、60で示すようにその中の圧力が減じられる。例えば、カ氏160度から170度の密閉容器内で沸騰する水により62で生成される蒸気がパテを囲み、これに熱を伝導させる。所望の時間で、64で圧力を元に戻し、所望の温度で、食べられる前に著しく水分を損失させずに、調理したパテを保持する。
第２の特定の説明として、第12図に示す調理工程に関する第５図および第６図を参照する。「パリパリ」に保持すべき表面を有するフライドチキンのような食品を、蓋52を有する容器46内に入れる。蓋52とともに容器またはトレー46は、第12図中の66により示されるように食品が入れられる非密閉容器を形成する。その後、容器を密閉して囲み（68）、容器を囲む周囲圧を70で減少させる。食品が、蒸気に直接さらされることにより水っぽくなるのを防ぐように、72で発生した蒸気で、所定の時間に亘り蓋が閉められた容器46または52を囲み、蒸気からの熱を容器（蓋52または54を含む）に、次いで、伝導と循環との組合せにより容器から食品に伝導させることによりその中の食品を調理する。最後に、容器を囲む周囲圧を74で大気圧に戻し、さらなる調理をせず、かつこの食品を蒸気に直接さらすことなく、食品を好ましい温度で保持する。第５図および第６図において、容器の蓋50または52は、トレー46または48を越えて適合し、エアロックを形成して、オーブン空間内の圧力の変化を容器の内部に伝達する一方でそこからの水分の凝縮を実質的に遮断している。各々の場合において、蒸気は完全に容器を覆い、熱をその容器の全ての側面に伝導させている。第５図の調理技術と第６図のものとの間の主な差は、コンテナまたは容器48の側壁が、その中の食品、例えば、野菜またはプリンと直接熱伝導接触をしており、一方、第５図の食品、例えば、チキンの足50がトレーの床に置かれて床からの伝導により熱を受け、容器内の対流によっても加熱されることである。
要約すると、本発明の第１の実施の形態には、従来の既知の装置より優れた多くの利点がある。操作は簡単で、時間と温度を設定するだけでよく、時間が来たらオーブンは自動的に保温サイクルに設定される。食品を調理用オーブンから保温用オーブンに移す必要がない。保温サイクル中の100％の相対湿度により、食品が乾燥しないことを確実にする。ボイラーはない。一日の始めに、約２ガロンの水をオーブン中に注ぎ入れ、その日の終りに弁26を開き、水を排出する。所望であれば、水抜きフックアップ（drain hookup）があってもよいが、一日の終りにオーブン中に残る２ガロン以下の水を単にパンまたはバケツ中に排出してもよい。水抜きフックアップがない場合には、オーブンは容易に動かされ、キッチンまたはカフェテリアの最も都合の良い位置に配置される。毎日の水抜きと再充填は、オーブン内に石灰または他の鉱物が蓄積するのを防ぐ助けとなる。調理空間内の減圧により、調理サイクル中にドア28が開くのが防げる。保温サイクル中、オーブン内には高湿度の熱い空気があるだけなので、安全かつ火傷の危険なくドアを開けてもよい。最後に、保温サイクル中に食品の乾燥が防げるので、収量が高まり、食品のコストが減少する。
ここで第13図から第15図を参照して、本発明の別の好ましい実施の形態をより詳細に説明する。上述したように、調理装置内の内部圧を減少させることには、食品を装置内でどのように調理されるかに著しい効果がある。このことは特に、肉製品を調理する場合に当て嵌まる。
第13図に示す調理装置は、産業型電子レンジか、またはマイクロ波、電波等のような電波形成エネルギーにより調理するあらゆる種類のオーブンである。このようなオーブンには、制御パネル104を収容し、ヒンジ108により取り付けられているドア106を有するハウジング102がある。電子レンジを開いたり閉じたりし、消費者が電子レンジの中身にさわれるようにするハンドル110が設けられている。従来の電子レンジとは異なり、第13図および第14図に示すオーブンには、電子レンジの内部の空間または調理室114を排気する真空ポンプ112がある。また、空間114内を真空にして、電磁弁116を通して空間を選択的に大気圧にさらすことのできる電磁弁116が設けられている。第14図から容易に分かるように、真空ポンプ112には、空間114の下側の領域に延びる真空ライン118がある。空間114の下側の領域に延びる真空ライン118の重要性を以下に詳細に説明する。大気圧通路120もまた電磁弁116に連結されている。
従来の電子レンジのように、電子レンジ100には変圧器122およびメグナトロン管（megnatron tube）124がある。従来の電子レンジのように、メグナトロン管124を冷却する冷却ファン126も設けられている。その中で、メグナトロン管124により発生するマイクロ波が、マイクロ波ミキサー128により電子レンジの空間114中全体に分散する。マイクロ波を通過させる一方で、電子レンジの空間114内で生成されるかもしれない水分または蒸気からマグネトロン管124を保護するガラスバリヤ130も設けられている。
第15図は第14図に示した電子レンジの別の実施の形態を示す。その中で、電子レンジ100′には、電子レンジの空間114′を閉じるドア106′がある。前述した実施の形態のように、電子レンジの空間114′を排気する真空112′が設けられている。同様に、通路120′により空間114′を選択的に大気圧にさらす電磁弁116′が設けられている。空間114′の排気中、前述した実施の形態のように、真空通路118′を通して真空ポンプ112′により真空に引かれる。しかしながら、前述した実施の形態とは異なり、空間114′の排気は、前述した実施の形態のような底部というよりもむしろその上部を通して行なわれる。その重要性を以下に詳細に説明する。
さらに、前述した実施の形態並びに従来の電子レンジのように、変圧器122′が、空間114′の中身を加熱するマイクロ波エネルギーを生成するマグネトロン管124′とともに設けられている。前述した実施の形態のように、空間114′中全体にマイクロ波を分散させるマイクロ波ミキサー128′が設けられており、それとともに、マグネトロン管24′を保護するガラスバリヤ130′が設けられている。前述した実施の形態とは異なり、空間114′の壁を予熱する抵抗加熱器132′が空間114′の上側部分に設けられている。すなわち、調理コンパートメントは、抵抗加熱器132′を用いて約カ氏250度に予熱されている。
前述した実施の形態と同様に、オーブンの内部圧を減少させることにより、調理される食品中の水分の沸点を低下させる。マイクロ波が食品を通過するときに、エネルギーが熱に変換され、食品内の小さな区域で熱が発生し、続いて、この熱が食品中全体に放散される。上述したように、食品を加熱し調理するためにマイクロ波を使用する問題は、食品中で発生した熱が熱すぎて、食品の非常に小さな区域を調理しすぎて、そのために肉がそれらの区域で硬くなってしまうことにある。食品中に水分がある限りは、達することのできる食品の最高温度は、食品の中の水分の沸点、すなわち、カ氏212度である。空間114または114′中の圧力を減少させることにより、肉中の水分の沸点を低下させ、肉を硬くさせる調理のしすぎをなくす。ビーフを調理する理想的な温度は、カ氏約155度であるが、チキンおよびポークの理想的な温度はカ氏約170度である。その結果、空間114または114′内の調理温度をカ氏150度から180度の範囲に保持することが望ましい。このことは、オーブン内の圧力を制御することにより達成できる。
前述した実施の形態における真空ポンプ112または112′により内部圧を減少させることにより、空間114および114′から空気を除去し、その後これらの空間を飽和蒸気で満たす。飽和蒸気は、その凝縮温度にある蒸気である。空間114′が飽和蒸気で満たされているときに、内面の温度の全てが飽和蒸気の凝縮温度以上である。表面温度を蒸気の凝縮温度より低くするためには、空間114′内で圧力差を生じさせなければならない。全ての表面温度が凝縮温度以上であるので、空間内の一切れの肉が別のものよりも前に調理される可能性が減少する。なぜならば、肉のより暖かい一切れの水分が沸騰して、熱を吸収し、次いで、このような熱を蒸気の形態に移し、空間114′内の食品のより冷たい一切れ上で凝縮し、続いて、このような熱をより冷たい一切れに放散させるからである。
再び第14図を参照する。調理サイクル中、真空ポンプ112をオンにして、電子弁116を閉じる。ハンバーガーまたは空間114内に配置される水分を含有する他の食品のような食品に関して、トンネル132を通って空間114中に反射して到達するマイクロ波エネルギーを生成するようにマグネトロン管124が活性化される。食品は、空間114内のラック115または別の支持体上に配置してもよい。マイクロ波エネルギーがガラスバリヤ130を通過し、マイクロ波ミキサー128により空間114中全体に混合される。マイクロ波が調理される食品に吸収され、続いて熱に変わるまで、マイクロ波は空間114内でバウンドできる。ポート134により空間114の底部から空気および蒸気を除去することにより、調理コンパートメントを低圧空気で満たす。マイクロ波が、食品中の水分が沸騰する温度まで食品を加熱するときに、蒸気が食品からしたたり落ち、真空ポンプ112により調理コンパートメント114の底部から排出される。熱伝導媒体は食品自体であるので、豊富な蒸気は望ましくない。その結果、蒸気は調理コンパートメント内で空気よりも重いので、蒸気はコンパートメントの下側の部分から容易に除去される。このように、空間114の底部から蒸気を取り出すことにより、空間114の壁上または食品上での凝縮を避けることができる。したがって、空間114内の圧力を減少させることにより、食品、特に肉が空間114内で調理される温度が、発癌性物質を生じる温度に到達せずに食品を調理する温度まで低下される。
第15図に関して、この装置内で食品を調理するときに、空間114′の壁を抵抗加熱器132′を用いてカ氏約250度まで予熱する。さらに、装置の上部から空気および蒸気を除去する。マイクロ波が食品の温度を、この食品中の水分が沸騰するまで十分に上昇させるときに、蒸気が食品から放出され、空間114′を満たす。空間114′の表面温度が蒸気の凝縮温度よりも高いので、空間114′の表面では蒸気は凝縮しない。この装置は、装置の連続使用により、空間114′の壁に水分が蓄積しないという点で商業用途に特に適している。さらに、空間114′の壁が予熱されているので、食品から発生する蒸気を凝縮させるのに十分に冷たい表面のみが、食品自体のより冷たい表面であり、その結果、このような装置は、様々な食品、特に葉の野菜を調理するのに非常に効果的である。
したがって、第13−15図に示す装置に関する記載から分かるように、マグネトロン管124、124′から発生するマイクロ波エネルギーは、食品自体を加熱する。これらの実施の形態の結果として、制御されるのは食品自体の温度であって、蒸気のような別の熱伝導媒体の温度ではない。このことは、第13−15図並びに第16図に示す実施の形態において熱伝導媒体は食品自体であることからも分かる。
上述した実施の形態は、２つの別々の装置の状況において記載したが、オーブンには、第15図の点線により示すように、第14図並びに第15図に示す装置の両方の特徴の全てを含ませてもよい。この中で、弁136′は、空間114′からの空気および蒸気を除去する地点を選択的に変えられるように設けられ、したがって、空気および蒸気は、装置の底部または上部のいずれから除去してもよく、抵抗加熱器132′は、蒸気および空気が空間114′の上部から除去される場合のみに空間114′の壁を加熱するように選択的に操作してもよい。説明した実施の形態において、弁136′は好ましくは電磁弁であるが、いかなる適切な弁を用いてもよい。さらに、第14図および第15図に示す装置の各々は、現存する電子レンジと実質的に同様に操作してもよい。すなわち、時間により温度を制御するか、または食品自体内の温度プローブを用いて食品を加熱してもよい。
さらに、前述した内容に加えて、ラック115または115′それぞれの下にある空間114または114′の底部にトレー138′内に少量の水を入れてもよい。このように、マイクロ波エネルギーの一部が食品自体中に放散される一方で、残りが水中に放散され、この水が沸騰して蒸気に変わり、この蒸気が食品の表面で凝縮し、調理する食品に熱を加えるといった点で、調理する食品にさらに熱を加えることができる。その結果、食品は、その中で放散されるマイクロ波エネルギーによってのみならず、加えられる蒸気によっても調理され、それでも、食品には、コンパートメント内の水分の沸点を越えることのできる部分はない。このようにして、冷凍食品を上述した装置のいずれかを用いることにより解凍または調理してもよい。さらに、トレー138′中に水を入れずに、マイクロ波エネルギーを吸収して熱くなる感受体（susceptor）をトレー138′中に配置してもよい。このように、肉汁が感受体に落下したときに、感受体の高表面温度が肉汁を沸騰させ、続いて、肉の表面で凝縮し、水を使用したときと同様に肉に熱を加える。しかしながら、このような天然の汁を用いて蒸した食品は、蒸気とマイクロ波エネルギーのみにより調理した食品よりも天然の風味が維持される。
第16図を参照しながら、さらに別の本発明の実施例を詳述する。再び、第16図記載の装置によって、肉や野菜等の食品を、調理された製品中の油の量を著しく減少させる一方でより多くの天然汁を保持し、発ガン性物質を排除して調理する装置および方法を開示する。今度の場合は、電気抵抗が装置内に保持された食品の調理用の熱の発生のために用いられる。装置200は２つの金属シート210又は金属スクリーン212、及び支持金属シート215を有し、それらの間に食品214が置かれる。陽極は金属シート210に接続され、陰極は金属シート212に接続されている。電流は食品（今回はハンバーガー小片）を通して流れ、食品214中の水の電気抵抗によって熱に変換される。当然の結果として、食品は、食品自身の内部で発生した熱により調理される。
電流は小片中を、肉繊維や油ではなく水を通って流れる。電流が水の温度を沸点まで上昇させると、水は蒸気となりそれ以上電気を伝えない。この反応は、ハンバーガーを平等に調理し、水の沸点である温度が食品214内部で保持される。装置200は、金属プレートおよび食品と同様に食品214の調理中に滴下を保持する滴下トレイ220を保持するホルダー218を受けるハウジング216を有する。ハウジング216内部は通過点222を経由して真空ポンプ224と、ハウジング216内部の圧力を減少させるために接続している。上述したように、水の通常の沸点高すぎる、すなわち、華氏212度はほとんどの食品の調理には熱すぎ、ハンバーガーの場合には、ハンバーガーは固くゴム状になるであろう。ゆえに、調理チャンバー内部の圧力は、真空ポンプ224によって、食品内に保持されている水の沸点を下げるために減少されるのである。この減圧により、ハンバーガーその他の調理される食品の温度を華氏150度から華氏180度の温度に下げることが可能になる。ハウジング216内部の食品が調理される温度は、真空ポンプ224によってなされるハウジング216内部の減圧により、容易に制御可能である。これを実施することにより、以前は食品の調理中に存在していた発ガン性物質は、食品がさらされる最高温度を、いかなる発ガン物質を生成するためにも十分高く無い約華氏180度とすることにより排除された。
さらに第16図を参照すると、ハンバーガー小片等の食品214は、プレート215上に置かれており、蓋217は閉じられている。この最上部プレート210および212は蓋に接続されており、閉じる操作によってこれらのプレートは食品214の最上部の表面に接触する。一旦蓋が閉じられると、真空ポンプ224がハウジング216内部の圧力を減少させるために始動し、金属プレートへ電流が供給される。ここで、蓋217とハウジング216の間にガスケット219を介して、コンテナは厳重に密封してあることに注意すべきである。このように、電流は上部プレート210から食品を通り金属プレート212に達する。この操作は30秒から２分の範囲の、おおむねは約60秒後に前もって設定された時間に渡って続く。調理サイクルの終わりでは、食品を取り出せるように真空は解放され、蓋は開放される。真空を開放するためにバルブを用いてもよいし、単に蓋を解放すること真空を開放してもよい。食品からの滴下は、定期的に空にされるトレイ220によって捕捉される。
第17図は本発明のさらに別の実施例を示し、調理される食品300が輻射または対流型ベーキングオーブン302内に置かれており、ベーキングオーブン302はさらにベーキングオーブン302内の圧力を減少させるシステム304を有している。このベーキングオーブンは対流型で、絶縁された側壁306、絶縁された上壁308、絶縁された底壁310を、底壁310にヒンジ314を介して接続されたドア312と共に有する。ドア312は閉じられた場合はドアの周囲をシール316により密封する。ベーキングオーブンは電気加熱部材318および320を第17図に示されているように有する電気型か、または図示はされていないがガスによって加熱する型、あるいは他の公知の熱エネルギーを生成する型であってよい。
上記のように、ベーキングオーブン302は、ベーキングオーブン302内部の圧力を減少するためのシステム304を有する。このシステムは第14図および第15図に示されているものと類似している。この真空装置は、真空ポンプ322を、ベーキングオーブン302の調理用空間324を排気するために有している。また供与されているのは電磁バルブ326で、このバルブを閉じることにより空間324内部を真空とすることが可能となり、開かれると電磁バルブ326を通し空間324を選択的に大気圧にさらすものである。第17図から明らかな通り、真空ポンプ322は、空間324の下部領域へと伸びる真空ライン328、および吸込口330および332を有している。吸込口330および332に特有の位置は図示されているように空間324の上部と下部であるが、多数の排出口または単一の排出口が、ベーキングオーブン302内部で調理される食品に従って決定される位置において用いられる。付加的には、おのおのの吸込口は吸込口を通ってくる空気の流れをコントロールするための個別のバルブを有していてもよい。
吸込口の配置の重要性は前述したことと同様であり、以下、より詳細に説明する。付加的には、第14図に示された真空システムと共に、真空システム304は、空間322を選択的に大気圧にさらす電磁バルブ326に接続された大気通過点334を有している。真空システム同様オーブンそれ自体も、ベーキングオーブン302の正面の、容易に接触可能な部分に配置されたコントロールパネル336によって容易に制御可能である。
第18図は、第17図に示されたベーキングオーブンの別の実施例を示している。ベーキングオーブンは、ベーキングオーブン302のすべての構成に加え、空間324内部に供与された回転肉焼き器338を有する。ベーキングオーブン302'は絶縁された後壁306'を、絶縁された上壁および底壁それぞれ308'および310に加えて有している。同様に、絶縁されたドア312'が、底壁310'にヒンジ314'を介して接続されて提供されている。
オーブン302'はさらに、空間324'内の減圧のための真空ポンプ322'および真空通過点328'を有する真空システム304'を有している。付加的には、真空システム304'は、ベーキングオーブン302'の空間324'を選択的に通過点334'を介して大気圧にさらすための電磁バルブ326'を有している。以前の実施例とともに、電気加熱部材318'および320'がベーキングオーブン302'の空間324'を加熱するために今日とされているが、前述したように他のいかなる熱エネルギー源が用いられていてもよい。付加的には、真空システム304'同様に空間324'の温度を制御するためにコントロールパネル336'が提供されている。
七面鳥が普通のオーブン内で調理された場合、七面鳥の一部は、七面鳥の残りの部分が必要な温度まで上昇するのを待っている間に過剰に調理されてしまう。たとえば、従来技術のベーキングオーブン中では、七面鳥の胸肉はもも肉が必要な華氏165度に達する前に華氏195度に達してしまう。胸肉は理想的には華氏165度で処理されるのが良いので、胸肉の華氏195で調理することによって、胸肉は乾燥し固化してしまう。当然の結果として、七面鳥を第17図および第18図に示されたオーブン中で減圧下で調理することにより胸肉は胸肉中の水が沸騰して熱を吸収し、肉の温度を上昇させない華氏165度以上には達しない。内部の減少された圧力は、このように七面鳥内部の水を沸騰させるよう制御されている。減少された内部の圧力は、前もって設定されたいかなる温度でも水の沸点を起こすよう制御される。しかしながら、上述のとおり、ニワトリと七面鳥にとっての理想的な温度は華氏165度から170度までの間である。肉の温度が170度を超えると、肉の繊維は収縮し、汁が除かれてしまう。温度の上昇させていた場合と比較し、沸騰させ、温度をより低いレベルに保っておいた場合の汁の損失は非常に少ない。
上述のように、真空システムの吸込口は調理用空間324内部のいかなる場所に設置されてもよいが、肉中の水の沸騰により蒸気が生じ、蒸気はオーブン空間を上昇するであろうから、吸込口は空間324の上部に位置させ、肉生産品を調理するあいだに発生する蒸気を引き出すことが望ましい。しかしながら、上述したように、肉生産品それ自体はオーブン内部のもっとも冷たい表面であるので、真空を空間の下部から逆に引き出すことにより、蒸気を肉生産品上に濃縮し接触させ、食品を加熱する付加的な熱伝達媒体を提供しながら蒸気は引き出される。このように真空システムの吸込口の特定の位置は、調理される食品の性質に依存して選択される。
先行する実施例と同様、なべ焼き牛肉を普通のオーブン中で調理した場合、肉汁その他の汁は肉および野菜を調理するには高すぎる華氏212度で沸騰する。従って、ベーキングオーブン302の調理用空間324の内圧を減少させ沸点を華氏175度にすることによって、肉と野菜は過度に調理されることなく肉はやわらかいままである。再び調理用空間324の内圧を制御することにより、特定の肉汁および汁の沸点を制御できる。
先行する実施例が肉生産品に限定されていたのに対し、真空システムを有するオーブンは、果物および果物を含有する生産品の調理においても非常に有用である。例えば、従来技術のオーブン内でアップルパイを焼いた場合、汁は、急速にリンゴを調理する華氏212度で沸騰する。前述の通り、ほとんどの果物は、ほとんどの肉や野菜のように華氏212度では過度に調理され、かくしてベーキングオーブンの空間の内圧を減少させることにより、内部のパイ、シチュー、なべ焼き牛肉および他の料理の温度を、生産品の天然の汁を保持し、同時に有害な発ガン物質を排除するよう内部の温度を選択できる。
先行内容から明らかなように、新しい調理技術と新しい食品調製オーブンが、前記およびその他の目的および有用な特長を満たして開示されており、形、構成および細部を精密化する多くの変更は、当業者によって、クレームによって指定された範囲又は本発明の精神から外れること無くなされるであろう。
【図３】
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【図４】
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【図１】
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【図２】
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【図１１】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１３】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１６】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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