Dynamisches Differenztemperatur-Kochen

Wir tragen Sorge zur Natur. Unsere Programme haben immer zum Ziel, ein Produkt optimal zu behandeln und das mit möglichst wenig Energieaufwand und Umweltbelastung.

Optimiert kochen heisst, während der zur Verfügung stehenden Zeit, unter Einsatz von möglichst wenig Energie mit einer geringen Kammertemperatur einen möglichst kleinen C-Wert und einen optimalen F-Wert zu erreichen. Unter diesen Bedingungen vermeidet man einen unnötigen Gewichtsverlust, eine unnötige Oberflächenschädigung, einen unnötigen Eiweissaustritt und erreicht eine bakteriologisch einwandfreie Kochung.

Wie es anfing...

Wie es anfing...

Ein erster Schritt und damit ein wesentlicher Anfang ist der, dass Kochprozesse entweder mit einem Registriergerät überwacht oder direkt über eine entsprechend ausgerüstete Computersteuerung. Steht ein Registriergerät zur Verfügung, ist man in der Lage, die Temperaturkurven für die Kerntemperatur und die Raumtemperatur festzuhalten und damit Rückschlüsse auf die aktuell erzielten F-, und C-Werte ziehen zu können. Das Stufenkochprogramm bringt schon einige gute Erfolge in Bezug auf die C-Werte.

Stufenkochprozess Grafik klassisch alte Art zum Kochen
Delta-Kochen

Delta-Kochen

Das ist die Weiterentwicklung vom Stufenkochprogramm. „Delta“ steht für Differenz und „T“ für Temperatur. Das bedeutet also, dass ein Kochprogramm mit einer Temperaturdifferenz durchgeführt wird. Welche Temperaturdifferenz wird aber gemeint? Man spricht jeweils von der Differenz zwischen der Kern- und der Behandlungstemperatur (Kammertemperatur). Über die Grösse der Differenz herrscht in Fachkreisen allerdings keine Einigkeit. Dies aus gutem Grund. Hier spielen nämlich wieder die bereits erwähnten Kriterien wie Produktabmessung, Kaliber und Wärmeleitwerte eine gewichtige Rolle. Die einen bevorzugen ein Delta-T von 15 Grad Celsius, andere von 20 Grad oder von 25 Grad. Deswegen ist ein Delta-Kochprogramm nur dann gut, wenn dieses Delta-T von Programm zu Programm anders, nämlich beliebig eingestellt werden kann.

Der Ablauf eines Delta-T-Kochprogramms erfolgt bei den meisten Varianten auf einfache Art:

• Eine Charge Schinken soll auf eine Kerntemperatur von 68 Grad Celsius gekocht werden. Zur Verfügung steht ein Kochprogramm mit einem Delta-T von 25 Grad Celsius. Als maximale obere Behandlungstemperatur wird 75 Grad Celsius gewählt. Die Anfangskerntemperatur beträgt 12 Grad Celsius.
• Nach dem Start dieses Programms wird die Steuerung die Behandlungstemperatur in der Anlage konstant 25 Grad über der gemessenen Kerntemperatur halten. Bei Beginn wird also eine Raumtemperatur von 37 Grad gefordert. Das Delta-T von 25 Grad wird ab dem Zeitpunkt, wo die Kerntemperatur plus 25 Grad mehr als 75 Grad ergeben nicht mehr eingehalten. Ab diesem Zeitpunkt gilt als maximale Behandlungstemperatur 75 Grad.
• Eine merkliche Verbesserung bringt diese Art Delta-Kochung in Bezug auf Kochschädigung und Energieaufwand verglichen mit normalen Standkochungen oder Stufenkochprogrammen.

Das Problem des Delta-T Kochens: Je nach Produkt, Produktabmessung, Kaliber und Wärmeleitwert dauert der Kochprozess unterschiedlich lang. Diese Zeitspanne ist mit diesen einfachen Programmen nicht bestimmbar. Ebenso ist natürlich auch der voraussichtlich erzielbare F-Wert nicht bekannt, da der Verlauf der Kerntemperatur unkontrolliert verläuft.

Diese Steuerungen sind in der Industrie vorhanden und entsprechen dem, was zur Zeit existiert.

Delta-T Kochen normale Art zu kochen Produkt

Die Innovation auf Basis von Delta-T: E&B Kochen

Hier kommt die Innovation von E&B Räuchertechnologien: Sie basiert auf dem Delta-T Kochens, denkt aber weiter. Um einen möglichst genauen Verlauf der Kerntemperaturkurve zu steuern, muss das Delta-Kochprogramm anders aufgebaut sein. Das Programm verlangt in der Programmierung drei Kriterien, mit denen der Rechner jederzeit in den Prozess eingreifen kann. Dazu wird je ein Anfangs- und ein Zielwert für die Behandlungs- und Kerntemperatur gefordert und zudem die Prozessdauer vorgegeben. Mittels dieser Daten wird der gewünschte Programmverlauf vom Computer errechnet. Aufgrund der Anfangswerte wird das Delta-T für das jeweilige Programm bestimmt, also immer genau so gross, wie der Anwender dies braucht. Die Zielwerte dienen zur Berechnung des geradlinigen Temperaturverlaufs für den Sollwert der Kerntemperatur und der parallel verlaufenden Raumtemperatur, welche lediglich als Maximalbegrenzung dient.

Wir nennen das Dynamisches Differenztemperatur Kochen.

Beim Ablauf dieses Programms gestaltet die Steuerung den Kochprozess so, dass der Istwert der Kerntemperatur möglichst auf dem errechneten Sollwert verläuft. Das bedeutet, dass immer nur dann die Heizung eingesetzt wird, wenn dies Aufgrund einer zu tiefen Kerntemperatur notwendig wird. Da der Kerntemperatur-Anstieg bekanntlich sehr langsam erfolgt, wird die Heizleistung in der Delta-Kochphase getaktet eingesetzt, um wirklich nur gerade soviel Energie zu verbrauchen, wie eben notwendig ist.

Da dieses Programm für den Verlauf der Kerntemperatur eine gerade Linie vom Start- zum Zielwert errechnet und auch steuert, kann beim Erstellen bereits ein zu erwartender F- Wert errechnet werden. Dies bringt dem Anwender eine sehr grosse Produktionssicherheit und Konstanz in der Qualität. Gegenüber Stufenkochen oder Delta-T-Kochen ist es möglich, einen tieferen Energieverbrauch zu haben und weniger Gewichtsverlust.

EB Kochen dynamisches Differenztemperaturkochen Grafik

Welche Produkte sollen mit F-Wert gekocht werden?

Grundsätzlich betrifft die F-Wert-Kochung alle Produkte, bei denen es möglich ist, eine Kerntemperaturmessung vorzunehmen. Mit dieser Aussage ist der Rahmen sehr weit gesteckt. Die bisher verbreitete Meinung ist, dass es sich nicht lohnt, ein Wienerwürstchen nach F-Wert zu kochen. Also sollen die Produkte, die lange Kochzeiten und eine bessere Haltbarkeit erfordern, nach dieser Methode gekocht werden.

Allerdings: Der Einsatz der F-Wert-Kochung hat bei kleinkalibriger Ware dann eine absolute Berechtigung, wenn es sich um pasteurisierte Produkte handelt. Ein Beispiel sind die pasteurisierten Kalbsbratwürste, die auf Grund dieser Behandlung eine längere Auszeichnungszeit erhalten. Der Einsatz der Delta-Kochung steht sicher im Zusammenhang mit der Gesamtkochzeit eines Produkts. Also werden sicher nur Produkte mit grosser Abmessung nach diesem System behandelt.

Langzeitversuch als Beispiel

E&B Räuchertechnologien konnte mit Langzeitversuchen nachweisen, dass Differenztemperatur-Kochen enorm Energie spart. Dafür wurde die vorhandene Steuerung einer 2-Wagen Anlage mit Neiderdruck-Dampf-Direktheizung mit der Steuerung von E&B Räuchertechnologien ausgewechselt. Die vorhandene Steuerung lief mit einem Stufenkochprogram. Über einen Zeitraum von neun Monaten wurden jede Nacht zwischen 800 und 900 Kg Kochschicken mit dem neuen Dynamischen Differenztemperatur-Kochen behandelt.

Verwendete Anlagentyp2-Wagen-Anlage Niederdruck-Dampf-Direktheizung
Anfangskerntemperatur12 - 14 Grad Celsius
Verwendetes Programm1. Kochen 60 Grad BT bis 45 Grad Kerntemperatur
2. Kochen 65 Grad BT bis 60 Grad Kerntemperatur
3. Kochen 73 Grad BT bis 70 Grad Kerntemperatur
4. Duschen: 30 Minuten (ohne Intervall)
Optimiertes Programm1. Kochen: 54 Grad BT bis 15 Grad Kerntemperatur
2. Delta: 75 Grad BT bis 69 Grad Kerntemperatur
3. EB-Kochen: 70 Grad BT bis 40 F-Wert
4. Duschen: 30 Minuten (ohne Intervall)
Heizleistungstakt 30 % von 100

Ergebnisse:

KriterienbisheroptimiertDifferenz
F-Wert> 10055.5045.5% weniger
C-Wert9254.5837.42% weniger
Gewichtsverlust
12.50 %9.503.00% weniger
Heizeinsatz100.00 %72.70%27.3% weniger
Chargenzeit11.50 Std11.50 Stdgleich
Einspritzmenge15.00 %13.00%2.0% weniger

Da dieses Programm für den Verlauf der Kerntemperatur eine gerade Linie vom Start- zum Zielwert errechnet und auch steuert, kann beim Erstellen bereits ein zu erwartender F- Wert errechnet werden. Dies bringt dem Anwender eine sehr grosse Produktionssicherheit und Konstanz in der Qualität. Gegenüber Stufenkochen oder Delta-T-Kochen ist es möglich, einen tieferen Energieverbrauch zu haben und weniger Gewichtsverlust.

Aufgrund der gewünschten Zuverlässigkeit der Vergleichszahlen wurde das Programm während der Versuchsreihe nicht weiter optimiert. Weitere Optimierungspotential hat dabei die Kammer, die nicht für ein Dynamisches Differenztemperatur-Programm gebaut wurde. Trotzdem sind aus der Tabelle ganz eklatante Ergebnisse ablesbar. Die zwei Wichtigsten:

Energieeinsparung von 27 % gegenüber dem ursprünglichen Stufenkochprogramm.
Gewichtsverlustreduzierung um 3 %, obwohl die Einspritzmenge innerhalb der Versuche bereits um 2 % gesenkt wurde.

Diese Ergebnisse sollen dazu beitragen, dass der unumgängliche Weg über F-Wert-Kochung leichter verständlich wird. Mit dem neuen Kochprogramm ist ein enormes Energieeinsparpotenzial vorhanden.