СПОСОБ И ПЕЧЬ ДЛЯ ВАРКИ ПОД ВАКУУМОМ
METHOD AND FURNACE FOR VACUUM COOKING

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к способу варки пищевого продукта, расположенного в герметичной упаковке, которая содержит одноходовой клапан, который открывается при избыточном давлении 20-200 миллибар (мбар). Оно также относится к печи.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Во время варки большая часть пищевых продуктов подвергается необратимым химическим реакциям. Например, многие пищевые продукты выделяют жидкости и газы/запахи. Некоторые из этих запахов являются неприятными, и выделение их в окружающий воздух является желательным процессом при варке.
Целью пастеризации пищевых продуктов является увеличение срока годности продукта, следовательно, обеспечивая безопасное и приятное потребление пищевого продукта в течение многих дней или недель после его приготовления. Пастеризация часто достигается за счет тепловой обработки продукта, и иногда варка и пастеризация могут быть достигнуты на одном этапе.
После тепловой обработки пищевой продукт является чувствительным к манипуляции, и существует риск повторного загрязнения. Варка/пастеризация внутри упаковки исключает упомянутый риск и обеспечивает потенциально более безопасный способ увеличения срока годности продукта.
Для обеспечения того, чтобы самая низкая температура в упаковке достигала температуру выше 65°C, необходимо было использовать слишком много тепла, чтобы давление в упаковке по существу увеличилось. Для предотвращения того, чтобы такое повышенное давление разрушало герметичность упаковки, прикладывалось противодавление к наружной стороне упаковки. Однако приложение такого противодавления означает то, что точка кипения воды увеличивается, что, в свою очередь, приводит к тому, что самые высокие температуры в упаковке больше не защищены от перегрева посредством мгновенного охлаждения при 100°C. Это вызывает разрушение органолептических свойств пищевого продукта, т.е., порчу за счет нежелательных необратимых химических реакций.
Варка с использованием одноходового клапана известна через компании, например, Valvopack-/Nutripack and Micvac. Преимущество состоит в том, что более высокая температура внутри может быть достигнута без необходимости прикладывания противодавления, и одновременно обеспечивается выход нежелательных газов/запахов через клапан, в результате создавая более натуральный вкус, так как процесс напоминает то, что происходит в кастрюле на плите или в открытом поддоне в печи.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретатель осуществил тесты с различными клапанами, имеющимися в продаже, с давлениями открытия, составляющими 20-150 мбар. Для некоторых продуктов в некоторых упаковках клапаны не открываются при достижении желаемой температуры внутри пищевого продукта. Примерами таких пищевых продуктов являются рыба и мясо, такое как говядина, свинина и окорок. Это означает, что посторонние запахи остаются внутри упаковки.
Вакуум должен создаваться одновременно при герметизации продукта, но в таком случае посторонние запахи остаются внутри упаковки. Если вакуум не создан в процессе герметизации, одно и то же количество воздуха остается в упаковке после процесса, если клапан не открылся. Создание вакуума на стадии герметизации является для некоторых продуктов трудным, так как существует риск того, что жидкости или продукт находятся в изоляции, таким образом, уменьшая его эффективность. Выпуск воздуха и пара через клапан во время варки обеспечивает более безопасный, более удобный способ создания вакуума в упаковке, что также обеспечивает органолептические преимущества.
Если, например, герметичную упаковку для пищевого продукта нагревают в печи таким образом, что температура газовой фазы внутри упаковки достигает 72°C, парциальное давление водяного пара составляет 345 мбар. Увеличивая расширение воздуха внутри упаковки при этой температуре клапан, имеющий давление открытия 150 мбар должен открываться. Однако было показано, что это не имеет место для многих применений. Причина, почему клапан не открывается, состоит вероятно в том, что материал упаковки растягивается/расширяется и, таким образом, увеличивается объем упаковки и предотвращается достижение порога открытия. Это особенно имеет место для жесткой упаковки с гибким уплотнением, таким как пластмассовая пленка, или полностью гибкой пластмассовой упаковки. Посторонние запахи и жидкости, таким образом, остаются внутри упаковки, когда температура в печи составляет 120-130°C. Клапан возможно бы открылся, если бы температура в печи была увеличена дополнительно, но в таком случае пищевой продукт был бы переварен. Другая проблема состоит в том, что наибольшая часть существующих клапанов состоит из пластмассы и не может выдерживать температуры выше 140°C.
В соответствии с настоящим изобретением давление окружающей среды, например, давление внутри печи вместо этого уменьшается в конце процесса варки, так что относительное избыточное давление внутри упаковки увеличивается. Таким образом, клапан открывается, и посторонние запахи выходят из упаковки уже при температурах, которые соответствуют существующим пластмассовым клапанам, и при которых переварка пищевых продуктов, чувствительных к температурам, таким как рыба или мясо, может быть предотвращена.
Следовательно, в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения описан способ варки пищевого продукта, расположенного в герметичной упаковке, которая содержит одноходовой клапан, который открывается при избыточном давлении 20-200 мбар. Упомянутый способ включает в себя первый этап, на котором герметичная упаковка нагревается в печи в течение первого периода времени, причем давление в печи во время по меньшей мере части первого этапа является атмосферным давлением или выше, и после первого периода второй этап, на котором упаковка подвергается давлению ниже атмосферного, так что газ выходит из герметичной упаковки через клапан.
Когда герметичная упаковка подвергается давлению ниже атмосферного на втором этапе, клапан открывается, и пищевой продукт в упаковке мгновенно охлаждается, что означает, что необходимость в последующем охлаждении уменьшена или исключена. Кроме того, мгновенное охлаждение может предотвращать переварку. Когда упаковка подверглась давлению ниже атмосферного, давление внутри упаковки является таким низким, что необходимость в последующем вакуум-отсосе уменьшена или исключена. Это может быть важным преимуществом, так как вакуум-отсос из упаковки для пищевого продукта может быть трудным этапом. «Вакуум» внутри упаковки способствует сохранению сваренного продукта.
Упаковка второго аспекта содержит одноходовой клапан, который открывается при избыточном давлении 20-200 мбар, таком как 20-150 мбар. Такие одноходовые клапаны поставляются, например, Valvopack/Nutripack (см., например, WO0109003) and Micvac (см., например, WO02087993, WO03078266, WO04106190, WO04045985, WO07091951 и WO13004586).
В соответствии с одним примером осуществления герметичная упаковка может быть упаковкой, содержащей пластмассу. Например, упаковка может быть уплотнена пластмассовой пленкой. В соответствии с одним примером осуществления упаковка является пластмассовым лотком, уплотненным пластмассовой пленкой.
В соответствии с одним примером осуществления клапан является повторно закрываемым клапаном. Следовательно, клапан закрывается, когда достаточное количество пара вышло из упаковки, так что избыточное давление внутри упаковки понизилось. В качестве альтернативы, клапан может закрываться, когда атмосферное давление в окружающей среде повышено.
В соответствии с одним примером осуществления пищевой продукт в герметичной упаковке содержит рыбу и/или мясо.
В соответствии с одним примером осуществления давление в печи во время всего первого этапа является атмосферным давлением или выше. Следовательно, в этом варианте осуществления упаковка подвергается воздействию давления, являющегося атмосферным давлением или выше во время всего первого этапа или в течение первого периода времени.
В соответствии с одним примером осуществления первый этап включает в себя подэтап, на котором давление в печи является атмосферным давлением или выше, второй подэтап, на котором давление в печи понижается до давления ниже атмосферного давления, третий подэтап, на котором давление в печи повышается до атмосферного давления или выше, и четвертый подэтап, на котором давление является атмосферным давлением или выше. Следовательно, в соответствии с данным примером осуществления давление изменяется во время первого этапа. Преимуществом данного варианта осуществления является то, что воздух и/или пар удаляется из упаковки во время второго подэтапа. Следовательно, будет меньше теплоизоляции над пищевым продуктом в упаковке, и нагрев/варка пищевого продукта будут происходить быстрее. В соответствии с данным примером осуществления упаковка подвергается воздействию пониженного давления дважды, т.е., как во время второго подэтапа первого этапа, так и во время второго этапа.
В соответствии с одним примером осуществления первый подэтап имеет продолжительность 5-30 мин. Преимуществом является обеспечение нагрева упаковки в течение некоторого времени перед понижением давления. Одной причиной этому является то, что клапан открывается легче, если он был нагрет.
В соответствии с одним примером осуществления давление понижается до 50-500 миллибар во время второго подэтапа. Как оказалось, упомянутый диапазон давления подходит для обеспечения выхода воздуха/пара из упаковки.
В соответствии с одним примером осуществления второй подэтап имеет продолжительность 0,5-5 мин. Так как понижение давления в печи не происходит мгновенно, второй подэтап должен продолжаться в течение некоторого времени для обеспечения понижения давления в достаточной степени. Как оказалось, вышеуказанный диапазон является достаточным для понижения давления до желаемого давления.
В соответствии с одним примером осуществления давление увеличивается снова, как только было достигнуто желаемое пониженное давление. Следовательно, в соответствии с данным примером осуществления не обязательно поддерживать давление на пониженном уровне в течение некоторого времени.
В соответствии с одним примером осуществления третий подэтап имеет продолжительность 2-60 с. 2-60 с являются подходящим промежутком времени для повторного достижения атмосферного давления в печи.
В соответствии с другим примером осуществления третий подэтап имеет продолжительность 2 с - 15 мин. Если желательно создать давление в печи, которое выше атмосферного давления, может потребоваться до 15 мин для достижения желаемого давления.
В соответствии с одним примером осуществления давление увеличивается за счет подачи пара в печь. В соответствии с другим примером осуществления давление увеличивается с помощью компрессора.
В соответствии с одним примером осуществления температура в печи во время первого этапа составляет по меньшей мере 70°C, более предпочтительно - 70-130°C и наиболее предпочтительно - 70-120°C.
В соответствии с одним примером осуществления температура в печи в течение первого периода времени составляет по меньшей мере 80°C, более предпочтительно - 80-130°C и наиболее предпочтительно - 80-120°C.
В соответствии с одним примером осуществления первый период времени находится в диапазоне 10-200 мин, более предпочтительно в диапазоне 20-180 мин и наиболее предпочтительно в диапазоне 30-150 мин.
В соответствии с одним примером осуществления нагрев в течение первого периода может включать в себя сухой нагрев, влажный нагрев или их сочетание. Следовательно, пар может подаваться в течение по меньшей мере части первого периода.
Давление ниже атмосферного во время второго этапа составляет предпочтительно по меньшей мере 100 мбар ниже атмосферного давления, такое как по меньшей мере 200, 300, 400 или 500 мбар ниже атмосферного давления. В соответствии с одним примером осуществления давление никогда не бывает ниже 500 мбар для соответствия правилам и законодательству.
По истечению первого периода времени давление окружающей среды на герметичные упаковки может быть постепенно уменьшено. Это может, например, иметь место, если используется печь второго аспекта, и отверстие для выпуска газа непосредственно соединено с работающим вакуумным насосом. Например, давление может непрерывно уменьшаться от атмосферного давления до заданного давления ниже атмосферного, такого как 500 мбар. Преимуществом более медленного понижения давления является то, что может быть предотвращено активное кипение в упаковке. Проблемой активного кипения является то, что клапан может загрязняться и терять свою функцию. Соответственно, в соответствии с одним примером осуществления скорость уменьшения давления после первого периода никогда не превышает 500 мбар/мин. В соответствии с другим примером осуществления она никогда не может превышать 250 мбар/мин. В соответствии с еще одним примером осуществления она никогда не превышает 100 мбар/мин или даже 50 мбар/мин. Если давление ниже атмосферного создано в печи, температура в печи, когда достигнуто давление ниже атмосферного, может в соответствии с одним примером осуществления составлять 40-130°C, более предпочтительно 60-130°C, даже более предпочтительно 60-120°C и наиболее предпочтительно 60-90°C.
В соответствии с одним примером осуществления температура газовой фазы в герметичной упаковке никогда не превышает 80°C, более предпочтительно 78°C, более предпочтительно 76°C, более предпочтительно 75°C и наиболее предпочтительно 70°C. Используется регулировка температуры в печи, и последующее давление ниже атмосферного может обеспечивать желаемую температуру в герметичной упаковке.
При варке рыбы конечная температура мяса рыбы около 55-70°C, такая как 60-70°C, может быть желательной. Если температура мяса рыбы превышает 70°C, оно может перевариться, в то время как мясо рыбы может не довариться, если она никогда не достигает 55 или 60°C. Для говядины или баранины конечная температура мяса около 60-70°C может быть желательной.
В соответствии с одним примером осуществления давление ниже атмосферного составляет 650-850 мбар. Для получения мгновенного охлаждения при 70°C необходимо давление около 30 кПа (около 700 мбар ниже атмосферного давления). Для получения мгновенного охлаждения уже при 60°C необходимо давление около 20 кПа (около 800 мбар ниже атмосферного давления). Соответственно, когда пищевой продукт в герметичной упаковке содержит рыбу, говядину или баранину, преимущественно обеспечить давление ниже атмосферного 650-850 мбар, такое как 700-800 мбар.
Когда варится мясо птицы, конечная температура мяса около 72-82°C может быть желательной. Если температура мяса птицы превышает 82°C, оно может перевариться, в то время как температура по меньшей мере 72°C часто требуется для обеспечения того, чтобы листерия и бактерии сальмонеллы были убиты. Подобные температуры желательны для свинины. Для получения мгновенного охлаждения при 82°C необходимо давление около 50 кПа (около 500 мбар ниже атмосферного давления). Соответственно, в одном примере осуществления давление ниже атмосферного составляет 400-650 мбар, такое как 400-500 мбар. В соответствии с одним примером осуществления пищевой продукт содержит свинину или курицу.
Другие виды пищевого продукта, такого как лазанья, фрикадельки, гуляш, пища на основе риса и овощи могут достигать более высокой температуры, такой как 80-90°C, без переварки. Иногда такие температуры даже требуются для удовлетворения требований к безопасности пищевого продукта. Соответственно, давление ниже атмосферного 250-600 мбар, такое как 250-650 мбар, может быть достаточным для таких видов пищевого продукта.
В соответствии с одним примером осуществления способ дополнительно включает в себя этап подвергания охлаждению герметичной упаковки после подвергания ее воздействию давления ниже атмосферного на втором этапе. Следовательно, в соответствии с данным примером осуществления пищевой продукт в герметичной упаковке, таким образом, может охлаждаться двумя способами: сначала посредством мгновенного охлаждения, вызванного давлением ниже атмосферного, и затем посредством уменьшения температуры окружающей среды во время этапа охлаждения.
В соответствии с одним примером осуществления температура окружающей среды герметичной упаковки, например, может составлять 10°C или ниже, более предпочтительно 8°C или ниже.
В соответствии с одним примером осуществления температура пищевого продукта в упаковке составляет 10°C или ниже, более предпочтительно - 8°C или ниже, после этапа охлаждения.
В соответствии с одним примером осуществления температура пищевого продукта в герметичной упаковке была уменьшена до 10°C или ниже, до такой как 8°C или ниже, в течение двух часов первого периода времени.
В соответствии с одним примером осуществления этап охлаждения осуществляется приблизительно при атмосферном давлении.
В соответствии с одним примером осуществления этап охлаждения и вышеупомянутый этап создания давления ниже атмосферного могут осуществляться в одном и том же устройстве. Это означает, что температура в печи может быть уменьшена после этапа создания давления ниже атмосферного. Как понятно из вышеупомянутого, герметичная упаковка может подвергаться воздействию атмосферного давления после того, как она была подвергнута воздействию давления ниже атмосферного. Во время этого этапа, который может быть этапом охлаждения, упаковка становится «вакуумной упаковкой».
В соответствии с одним примером осуществления давление ниже атмосферного создано в печи посредством понижения давления в ней.
В соответствии с одним примером осуществления герметичную упаковку удаляют из печи и затем подвергают воздействию давления ниже атмосферного в вакуумной камере, которая является отдельной от печи.
В соответствии с одним примером осуществления температура в вакуумной камере уменьшается, например, до 8°C или ниже после подвергания герметичной упаковки воздействию давления ниже атмосферного, так что температура пищевого продукта уменьшается, например, до 10°C или ниже, до такой как 8°C или ниже.
В соответствии с одним примером осуществления вакуумная камера содержит охлаждающие элементы.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения описана паровая печь для варки при атмосферном давлении и давлении ниже атмосферного. Упомянутая печь содержит корпус, образующий отделение, вмещающее упаковки для пищевого продукта;
по меньшей мере один нагревательный элемент;
парогенератор для генерации пара в отделении;
вентилятор; и
отверстие для выпуска газа, соединяемое с источником вакуума для отвода газа из отделения,
причем упомянутая печь работает в по меньшей мере трех разных режимах, включающих в себя (i) сухой нагрев при атмосферном давлении; (ii) влажный нагрев при атмосферном давлении и (iii) работу при давлении ниже атмосферного.
Печь может также работать в другом режиме, являющимся сочетанием (i) и (ii).
Специалист в данной области техники знаком с печами, работающими в (i) и (ii), а также сочетании (i) и (ii). Такие печи используются сегодня на предприятиях общественного питания и ресторанах. Однако паровые печи, используемые сегодня, не могут работать при давлении ниже атмосферного. В отличие от традиционных паровых печей, паровая печь настоящего изобретения содержит отверстие для выпуска газа, соединяемое с источником вакуума для отвода газа из отделения. Давление в отделении может, таким образом, быть уменьшено.
Печь второго аспекта может использоваться для осуществления способа первого аспекта. Соответственно, герметичная упаковка может подвергаться воздействию давления ниже атмосферного в печи. Это означает, что способ может включать в себя понижение давления в печи после первого периода до давления ниже атмосферного.
Размеры печи предпочтительно являются приблизительно такими же, что и размеры паровых печей в сегодняшних ресторанах и на предприятиях общественного питания. Такие паровые печи имеют несколько уровней, и каждый уровень выполнен с возможностью вмещения одной упаковки с пищевым продуктом, имеющей ширину около 600 мм и глубину около 400 мм (т.е., так называемая 1/1 гастрономическая упаковка для тепловой обработки), двух упаковок, имеющих ширину около 300 мм и глубину около 400 мм (т.е., так называемые 1/2 гастрономические упаковки для тепловой обработки), четырех упаковок, имеющих ширину около 300 мм и глубину около 200 мм (т.е., так называемые 1/4 гастрономические упаковки для тепловой обработки) или восьми упаковок, имеющих ширину около 150 мм и глубину около 200 мм (т.е., так называемые 1/8 гастрономические упаковки для тепловой обработки). При варке и приготовлении пищевого продукта упаковки обычно являются немного меньше. Следовательно, печь может быть выполнена с возможностью вмещения упаковки, имеющей ширину около 530 мм и глубину около 325 мм (т.е., так называемая 1/1 гастрономическая упаковка), двух упаковок, имеющих ширину около 2650 мм и глубину около 325 мм (т.е., так называемые 1/2 гастрономические упаковки), четырех упаковок, имеющих ширину около 265 мм и глубину около 160 мм (т.е., так называемые 1/4 гастрономические упаковки) или восьми упаковок, имеющих ширину около 130 мм и глубину около 160 мм (т.е., так называемые 1/8 гастрономические упаковки).
В соответствии с одним примером осуществления отделение вмещает по меньшей мере одну упаковку для пищевого продукта, имеющую ширину 530 или 600 мм.
Соответственно, отделение паровой печи настоящего раскрытия может вмещать по меньшей мере одну упаковку для пищевого продукта, имеющую ширину 530 или 600 мм. Следовательно, в соответствии с одним примером осуществления отделение может иметь ширину 530-750 мм. Кроме того, отделение паровой печи настоящего раскрытия может вмещать по меньшей мере одну упаковку для пищевого продукта, имеющую глубину 325 мм. Следовательно, в соответствии с одним примером осуществления отделение может иметь глубину 325-550 мм.
В соответствии с одним примером осуществления высота отделения может быть по меньшей мере 200 мм, более предпочтительно, по меньшей мере 500 мм, еще более предпочтительно, по меньшей мере 1300 мм и наиболее предпочтительно 1800 мм. Это означает, что паровая печь настоящего раскрытия может иметь несколько уровней, так что несколько 1/1 гастрономических упаковок могут быть расположены одна над другой в печи.
В соответствии с одним примером осуществления корпус содержит отверстие и дверь, и, причем корпус уплотнен, когда дверь закрыта. Корпус печи первого аспекта предпочтительно содержит отверстие и дверь, закрывающую отверстие. В закрытой конфигурации такая дверь предпочтительно образует по меньшей мере часть боковой стенки корпуса. Кроме того, корпус предпочтительно уплотнен в закрытой конфигурации, так что давление ниже атмосферного может поддерживаться внутри отделения.
В соответствии с одним примером осуществления печь дополнительно содержит вакуумную камеру, соединенную с отверстием для выпуска газа. Такая вакуумная камера может быть выполнена как одно целое с печью или может быть отдельной камерой.
В соответствии с одним примером осуществления печь может содержать вакуумный насос, соединенный с отверстием для выпуска газа.
В соответствии с одним примером осуществления печь содержит вакуумный насос, соединенный с вакуумной камерой. Источником вакуума может, например, быть вакуумный насос, вакуумная камера или вакуумная камера, соединенная с вакуумным насосом. Если используется вакуумная камера, давление в отделении может быть понижено быстрее, чем, если отверстие для выпуска газа соединено непосредственно с вакуумным насосом.
В соответствии с одним примером осуществления парогенератор содержит отверстие для впуска воды, соединяемое с источником воды. В соответствии с одним примером осуществления парогенератор содержит бойлер. В соответствии с другим примером осуществления парогенератор может использовать по меньшей мере один нагревательный элемент для генерации пара.
В соответствии с одним примером осуществления устройство для очистки газа может быть соединено с отверстием для выпуска газа для предотвращения загрязнения оборудования, расположенного вниз по потоку от отверстия для выпуска газа, такого как вакуумная камера и/или вакуумный насос и соответствующие шланги и соединения. Устройство для очистки газа может, например, содержать конденсатор для конденсации жирных кислот, ароматических соединений и/или водяного пара из отведенного газа. Устройство для очистки газа может также содержать фильтр, который можно удалять и очищать.
В соответствии с одним примером осуществления печь настоящего изобретения может содержать уплотнения, так что давление по меньшей мере 200 мбар ниже атмосферного давления может поддерживаться в отделении. Работа оборудования под давлением требует по закону быть безопасной для рабочих. Устройство с давлением ниже атмосферного является преимущественным, поскольку оно в результате выхода из строя взрывается внутри по сравнению с оборудованием под избыточным давлением, которое может «взрываться» и вызывать повреждения у рабочего. Однако существует специальное законодательство для устройств, работающих под давлением меньшим 500 мбар ниже атмосферного давления. Давление 500 мбар ниже атмосферного может быть достаточным, но печь первого аспекта может быть приспособлена даже для более низких давлений, таких как 800 мбар ниже атмосферного давления или даже 950 мбар ниже атмосферного давления. Но давление 500 мбар ниже атмосферного заставляет выполнять работу по проверке для упрощения защиты рабочего.
В соответствии с одним примером осуществления печь содержит отверстие для впуска воздуха, содержащее клапан, с помощью которого воздух может подаваться в отделение для повышения давления до атмосферного давления.
В соответствии с одним примером осуществления печь может быть запрограммирована, так что изменение температуры, влажности и давления в отделении с течением времени может быть установлено. Таким образом, печь может содержать блок управления, который соединен с клапаном, расположенном в соединении с отверстием для выпуска газа, вентилятор, по меньшей мере, один нагревательный элемент и парогенератор. Если печь первого аспекта содержит отверстие для впуска воздуха, блок управления также может быть соединен с клапаном отверстия для впуска воздуха. С помощью соединений блок управления может подавать сигналы управления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Вышеупомянутые, а также дополнительные цели, признаки и преимущества настоящего изобретения будут лучше понятны с помощью нижеследующего иллюстративного и неограничивающего подробного описания примеров осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых
Фиг.1 схематично изображает печь в соответствии с настоящим изобретением, и
Фиг.2 изображает блок схему последовательности операций способа в соответствии с настоящим изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Настоящее изобретение будет описано более подробно ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых изображены примеры осуществления настоящего изобретения. Однако настоящее изобретение может быть осуществлено во многих различных формах и не должно истолковываться как ограниченное вариантами осуществления, изложенными в данном документе, скорее эти варианты осуществления предназначены для подробности и полноты и полностью передают объем настоящего изобретения специалистам в данной области техники. Подобные ссылочные позиции обозначают подобные элементы в описании.
В нижеследующем описании настоящее изобретение описано со ссылкой на контейнер для пищевого продукта, имеющий пластмассовый нижний участок, покрытый пластмассовой пленкой, на котором расположен клапан. Однако следует понимать, что может быть использована любая упаковка, способная содержать пищевой продукт, такая как пластмассовый мешок. Материалы упаковки для пищевого продукта также являются взаимозаменяемыми до тех пор, пока поддерживаются характеристики и свойства, как описано.
На фиг.1 изображен неограничивающий вариант выполнения вакуумной печи 200. Вакуумная печь 200 пригодна для варки пищевого продукта, расположенного в герметичной упаковке 101, содержащей одноходовой клапан 102, который открывается при давлении, которое обычно является давлением 20-200 мбар. Например, упаковка может быть пластмассовой упаковкой, уплотненной пластмассовой пленкой. Пищевой продукт в герметичной упаковке может, например, содержать рыбу или мясо.
Вакуумная печь 200 содержит корпус 103, который образует отделение 104, вмещающее герметичную упаковку 101 для пищевого продукта. Корпус 103 открывается, так что предметы, например, герметичная упаковка 101 для пищевого продукта, могут быть расположены в отделении 104 и извлекаться из него. Корпус 103 предназначен для поддержания в закрытой конфигурации давления ниже атмосферного, которое часто отчасти неточно называется «вакуумом», в отделении 104. Корпус 103, таким образом, содержит уплотнения для предотвращения утечки значительных количеств воздуха, когда в отделении 104 создано давление ниже атмосферного.
Печь уплотнена, так что давление по меньшей мере 200 мбар ниже атмосферного давления может поддерживаться в отделении. Печь также может быть приспособлена даже для более низких давлений, таких как 800 мбар ниже атмосферного давления или даже 950 мбар ниже атмосферного давления.
Вакуумная печь 200 дополнительно содержит парогенератор 205 для генерации пара. Парогенератор 205 содержит отверстие для впуска воды и бойлер. Парогенератор 205, который в настоящем варианте осуществления расположен на наружной стороне корпуса 104, соединен с отверстием 205b для впуска пара в корпусе, так что генерируемый пар может проходить в отделение.
Вакуумная печь дополнительно содержит нагревательные элементы 106, расположенные в отделении. Таким образом, назначением нагревательных элементов 106 не является генерация пара, а обеспечение тепла на этапе варки, таком как этап a) способа настоящего изобретения. Для обеспечения передачи тепла во время этапа варки вакуумная печь 200 дополнительно содержит вентилятор 107 для циркуляции газа в отделении. Вентилятор 107 может значительно сокращать время варки. Альтернативным или дополнительным способом обеспечения передачи тепла и, таким образом, сокращения время варки является увеличение влажности воздуха внутри отделения 104 во время варки.
Корпус печи первого аспекта предпочтительно содержит отверстие 220 и дверь 221, закрывающую отверстие. В закрытой конфигурации такая дверь 221 предпочтительно образует по меньшей мере часть боковой стенки корпуса. Кроме того, корпус предпочтительно уплотнен в закрытой конфигурации, так что давление ниже атмосферного может поддерживаться внутри отделения.
Для создания давления ниже атмосферного в отделении 104, такого как на этапе b) способа настоящего изобретения, корпус содержит отверстие 108 для выпуска газа. Кроме того, вакуумная печь 200 содержит вакуумный насос 109, соединенный с отверстием 108 для выпуска газа через вакуумный трубопровод 108b. Теплообменник 208 может быть расположен на вакуумном трубопроводе 108b. Другой конец вакуумного насоса 109 соединен со сливом (не показан) через выпускной трубопровод 109b. Устройство 222 для очистки газа также соединено с отверстием для выпуска газа для предотвращения загрязнения оборудования, расположенного вниз по потоку от отверстия для выпуска газа. Устройство для очистки газа содержит конденсатор 223 для конденсации жирных кислот, ароматических соединений и/или водяного пара из отведенного газа. Устройство для очистки газа также содержит фильтр 224, который можно удалять и очищать.
Печь 200 также содержит отверстие 230 для впуска воздуха, содержащее клапан 231, с помощью которого воздух может подаваться в отделение 104 для увеличения давления до атмосферного давления.
Вакуумная печь 200 дополнительно содержит интерфейс 110, такой как экран, например, сенсорный экран, отображающий информацию о работе вакуумной печи 200. Интерфейс 110 может также позволять пользователю программировать работу в паровой печи 200. Например, пользователь может устанавливать профиль температуры и/или профиль давления для работы, так что может быть установлено изменение температуры, влажности и давления в отделении с течением времени. Такой профиль (профили) может зависеть от типа и толщины упакованного пищевого продукта. Следовательно, блок управления может быть соединен с клапаном, расположенным в соединении с отверстием для выпуска газа, вентилятором, по меньшей мере, одним нагревательным элементом, парогенератором и клапаном отверстия для впуска воздуха. С помощью соединений блок управления может подавать сигналы управления.
Размеры печи 200 предпочтительно являются такими же, что и размеры паровых печей на сегодняшних предприятиях общественного питания и в ресторанах. Такие паровые печи имеют несколько уровней, и каждый уровень выполнен с возможностью размещения одной так называемой 1/1 гастрономической упаковки, двух так называемых 1/2 гастрономических упаковок, четырех так называемых 1/4 гастрономических упаковок или восьми так называемых 1/8 гастрономических упаковок.
Высота отделения может составлять по меньшей мере 200 мм, например, по меньшей мере 500 мм, например, по меньшей мере 1300 или 1800 мм. Это означает то, что паровая печь 200 может иметь несколько уровней, так что несколько 1/1 гастрономических упаковок может быть расположено в печи.
Печь 200 работает в по меньшей мере трех разных режимах, включающих в себя
(i) сухой нагрев при атмосферном давлении;
(ii) влажный нагрев при атмосферном давлении; и
(iii) работу при давлении ниже атмосферного. Печь может также работать в другом режиме, являющимся сочетанием (i) и (ii).
Способ варки пищевого продукта включает в себя первый этап 301, на котором герметичная упаковка 101 нагревается в печи 200 при приблизительно атмосферном давлении в течение первого периода времени, или по меньшей мере части первого периода времени, и после первого периода второй этап 302, на котором упаковка 101 подвергается воздействию давления ниже атмосферного, так что газ выходит из герметичной упаковки 101 через одноходовой клапан 102.
Печь 200 пригодна, чтобы использовать для осуществления способа варки пищевого продукта. При расположении герметичной упаковки 101 в печи 200 приводятся в действие нагреватель 106 и вентилятор 107, и пищевой продукт в герметичной упаковке нагревается в течение периода в диапазоне 10-200 мин. Температура в печи в течение первого периода времени может составлять по меньшей мере 70°C. Нагрев в течение первого периода может быть или сухим нагревом, влажным нагревом или их сочетанием. Следовательно, в течение этого периода времени парогенератор 205 может быть приведен в действие для генерации пара в течение по меньшей мере части первого периода. После первого периода времени давление в печи 200 может быть понижено, и герметичная упаковка 101 может подвергаться воздействию давления ниже атмосферного в печи 200.
Давление ниже атмосферного предпочтительно составляет по меньшей мере 100 мбар, такое как по меньшей мере 200, 300, 400 или 500 мбар. Для соответствия некоторым правилам и законодательствам давление не может в некоторых ситуация никогда быть ниже 500 мбар.
Давление окружающей среды на герметичную упаковку может понижаться постепенно, когда отверстие для выпуска газа непосредственно соединено с работающим вакуумным насосом. В таком случае давление может понижаться непрерывно от атмосферного давления до заданного давления ниже атмосферного, такого как 500 мбар. Преимуществом более медленного понижения давления является то, что активное кипение в упаковке может быть предотвращено. Проблемой активного кипения является то, что клапан может загрязняться и терять свою функцию. Соответственно, в одном варианте осуществления второго аспекта скорость понижения давления после первого периода никогда не превышает 500 мбар/мин. При создании давления ниже атмосферного в печи температура в печи, когда достигнуто давление ниже атмосферного, может, например, составлять 40-130°C.
Когда герметичная упаковка подвергается воздействию давления ниже атмосферного, клапан открывается, и пищевой продукт в упаковке мгновенно охлаждается, что означает то, что необходимость в последующем охлаждении уменьшена или исключена. Кроме того, мгновенное охлаждение может предотвращать переварку. При подвергании упаковки воздействию давления ниже атмосферного давление внутри упаковки является таким низким, что необходимость в последующем вакуум-отсосе уменьшена или исключена. «Вакуум» внутри упаковки на основании способа второго аспекта способствует сохранению сваренного продукта.
Во время осуществления способа температура газовой фазы в герметичной упаковке никогда не должна превышать 80°C. Это достигается посредством регулировки температуры в печи и последующего давления ниже атмосферного.
При варке рыбы конечная температура мяса рыбы около 55-70°C, такая как 60-70°C, может быть желательной. Если температура мяса рыбы превышает 70°C, оно может перевариться, в то время как мясо рыбы может недовариться, если она никогда не достигает 55 или 60°C. Для говядины или баранины конечная температура мяса около 60-70°C может быть желательной. При варке птицы конечная температура мяса около 72-82°C может быть желательной. Если температура птицы превышает 82°C, она может перевариться, в то время как температура по меньшей мере 72°C часто требуется для обеспечения того, чтобы листерия и бактерии сальмонеллы были убиты. Подобные температуры желательны для свинины. Для получения мгновенного охлаждения при 82°C необходимо давление около 50 кПа (около 500 мбар ниже атмосферного давления).
Для получения мгновенного охлаждения при 70°C необходимо давление около 30 кПа (около 700 мбар ниже атмосферного давления). Для получения мгновенного охлаждения при 60°C необходимо давление около 20 кПа (около 800 мбар ниже атмосферного давления). Другие типы пищевого продукта, такого как лазанья, фрикадельки, гуляш, пища на основе риса и овощи могут достигать более высокой температуры, такой как 80-90°C без переварки. Иногда такие температуры даже требуются для удовлетворения требований к безопасности пищевого продукта. Соответственно, давление ниже атмосферного 250-600 мбар, такое как 250-500 мбар, может быть достаточным для таких типов пищевого продукта.
Кроме того, способ варки пищевого продукта может дополнительно включать в себя третий этап 303, на котором герметичная упаковка подвергается охлаждению после подвергания ее воздействию давления ниже атмосферного. Во время этапа охлаждения температура окружающей среды герметичной упаковки может, например, составлять 10°C или ниже, такая как 8°C или ниже. Этап охлаждения может быть таким, что температура пищевого продукта в упаковке составляет 10°C или ниже, такая как 8°C или ниже после этапа охлаждения. Эта температура, например, может быть достигнута в пределах двух часов первого периода времени.
Как объяснено выше, пищевой продукт в герметичной упаковке, таким образом, может быть охлажден двумя способами: сначала посредством мгновенного охлаждения, вызванного давлением ниже атмосферного, и затем посредством понижения температуры окружающего воздуха во время этапа охлаждения.
Этап 303 охлаждения и вышеупомянутый этап 302 создания давления ниже атмосферного могут осуществляться в одном и том же устройстве, в данном случае печи 200. Это означает, что температура в отделении 104 может быть понижена после этапа создания давления ниже атмосферного. Этап охлаждения может осуществляться при атмосферном давлении. Следовательно, давление должно быть повышено в отделении 104 печи 200 для этого этапа. Во время этого этапа, который может быть этапом охлаждения, упаковка станет «вакуумной упаковкой».
Первый этап 301 может также включать в себя четыре подэтапа 301a, 301b, 301c и 301d. Во время первого подэтапа 301a печь 200 приведена в действие, как описано выше для первого этапа 300. Первый подэтап 301a предпочтительно продолжается в течение приблизительно 5-30 мин, так что упаковка и клапан нагреваются. Во время второго подэтапа 301b давление в печи понижается вакуумным насосом 109. Давление понижается в течение периода времени 30 с - 5 мин и до тех пор, пока оно не станет приблизительно в диапазоне 50-500 мбар. При понижении давления воздух и/или пар выходят из упаковки через клапан. Так как теплоизолирующий воздух уменьшен, варка и/или пастеризация пищевого продукта будут осуществляться быстрее. При достижении достаточно низкого давления, давление в печи вновь повышается на третьем подэтапе 301c за счет обеспечения прохождения воздуха в отделение до тех пор, пока оно не достигнет атмосферного или повышенного давления. Время, необходимое для третьего подэтапа, находится в диапазоне 2 с - 15 мин в зависимости от желаемого давления. После этого процесс переходит к четвертому подэтапу 301d, на котором пищевой продукт варится при атмосферном давлении или выше, ко второму этапу 302, на котором упаковка подвергается воздействию давления ниже атмосферного, и, наконец, к третьему этапу 303, на котором упаковка охлаждается.
Когда давление в печи должно быть повышено как на третьем подэтапе 301c и первом этапе 301, это повышение давления может быть достигнуто за счет подачи пара в отделение.
Настоящее изобретение было описано относительно примера осуществления. Однако возможно модификация способа и печи в пределах объема измененной формулы изобретения.
Например, было описано, что нагревательный элемент 106 генерирует тепло для варки пищевого продукта, и что установлен отдельный парогенератор. Однако возможно, чтобы парогенератор мог использовать по меньшей мере один нагревательный элемент для генерации пара.
Также было описано, что источником вакуума является вакуумный насос. Однако также возможно с использованием вакуумной камеры или вакуумной камеры, соединенной с вакуумным насосом. Такая вакуумная камера может быть выполнена как одно целое с печью или может быть отдельной камерой. Если вакуумная камера не используется, печь может содержать вакуумный насос, соединенный с отверстием для выпуска газа. Когда печь первого аспекта содержит вакуумную камеру, она может дополнительно содержать вакуумный насос, соединенный с вакуумной камерой.
Также было описано, что повышение давления может быть достигнуто за счет подачи пара в отделение. Однако это также может быть достигнуто с помощью компрессора, подающего сжатый воздух в отделение.