智能中餐烹飪裝置及其烹飪方法

專利名稱：智能中餐烹飪裝置及其烹飪方法
技術領域：
本發明涉及一種智能炊具，特別涉及一種智能中餐烹飪裝置及其烹飪方法。
背景技術：
中餐菜肴的制作方法一直是我們值得驕傲的地方，它使各種食材的口感味道都能得到完美的體現。但是中餐菜肴的烹飪技法是很難掌握的，即使同一道菜由于烹調技法、動態火候的差異，制作出的菜品口味會有較大差別。中國傳統菜肴的烹飪方法主要包括煎 、炒、烹、炸、煮、燉、燜、煸和拌等20多種方法。其烹飪過程是根據所選用不同的烹飪食材，采用不同排列組合的烹飪方法進行烹飪來完成。完成每次烹飪過程，根據所選用不同的烹飪食材，采用不同排列組合的烹飪方法烹飪。由于放入不同的食材或者相同食材不同的量，熱量傳導的速度不一樣，需要廚師根據經驗調節火候、移動鍋與爐火距離來控制加熱，因此掌握動態火候控制即動態溫度控制是烹飪的關鍵，也是中餐烹飪的難點。因此控制火候，也就是溫度，是控制采用不同烹飪方法的關鍵。同時作為熱量傳遞的中間介質，對于加熱食物也起著至關重要的作用。通常情況下中間介質包括水、油、水油混合和水蒸汽，目前的智能炊具可以很好地完成中間介質為水、油和水蒸汽時的炸、煮、燉等單一手段的智能烹飪，但是對應水油混合時，多種烹飪手段混合的菜肴進行烹飪，目前的智能烹飪設備就無能為力了，即使是簡單的煎炒步驟，目前的智能烹飪設備也只能做到類似烘烤炸等效果，無法達到真正的煎炒效果，同樣無法較好實現還有蒸燜的烹飪手段，只能達到勉強的煮、炸效果，對于多烹飪手段混合的菜肴，無法實現自動標準燒制。中國專利公開號CN1364436A，
公開日2001年I月12日，公開了一種全自動智能烹調方法，包括以下步驟確定每一款菜肴對應于一個名稱編碼稱為菜肴編碼；根據菜肴要求，調試出稱為專家烹調數據庫的烹調程序；由輸入裝置讀入菜肴程序編碼；將該菜肴所需配菜、配料裝入投放裝置；中央控制裝置根據讀入的菜肴編碼，運行對應的烹調程序，啟動并控制烹調裝置等自動完成菜肴的烹調。此技術方案能夠實現一定程度上的智能烹飪，但是，對于很多烹飪時存在較多干擾偏差的上的難題，依然沒有給出完善的解決方法，造成同一道菜肴，多次烹飪結果都有很大的技術偏差，口感、味道和菜肴的焦嫩以及成熟度都有很大不同，基本無法實現小份額的一菜一做，無法進行適應市場需求的菜肴調整。例如
食材烹飪時起始溫度的偏差，如配制的原材料和調料由于儲藏環境與烹飪環境不同，在起始烹飪時，存在一定的溫度偏差。鍋體溫度偏差，即由于鍋存放環境不同，而致使鍋在烹飪起始時鍋體溫度也不同。季節性環境溫度差異主要原因是隨著季節變化室內溫度也隨之變化。設備啟動起始溫度以及散熱系數、爐具和鍋具等在不同季節的室溫環境溫度影響下，存在著溫度偏差。湯料粘稠度偏差，粘稠度影響到導熱系數，最終會轉化為鍋內溫度的偏差。鍋蓋密封程度的偏差造成鍋內含水量的變化，密封程度關系到散熱系數，最終會轉化為鍋內溫度的偏差。菜肴配置過程中產生的偏差，主要是食材投入量的偏差引起的熱量需求差異，最終會轉化為鍋內溫度的偏差。鍋具本身存在加工工藝的偏差，熱量產生速度及傳導偏差，最終會轉化為鍋內溫度的偏差。加熱設備自身功率偏差，加熱設備元器件的差異導致輸出功率差異，最終會轉化為鍋內溫度的偏差；加熱設備老化也會導致的輸出功率偏差。工作電壓、電流的偏差反映為加熱設備的功率偏差，設備輸出功率差異最終會轉化為鍋內溫度的偏差。這些諸多的偏差都會造成同一道菜肴，多次烹飪結果都有很大的技術偏差，口感、味道和菜肴的焦嫩以及成熟度都有很大不同引起使用者的不適，無法進行菜肴的標準化生產，也就無法進行商業應用的問題。同時此技術方案還存在單機造價較高，場地利用率也較差，而且根本無法進入家庭的問題。

發明內容
本發明的目的在于解決現有技術對應水油混合時，多種烹飪手段混合的菜肴進行烹飪，目前的智能烹飪設備就無能為力了，即使是簡單的煎炒步驟，目前的智能烹飪設備也只能做到類似烘烤炸等效果，無法達到真正的煎炒效果同時，同一道菜肴，多次烹飪結果都有很大的技術偏差，口感、味道和菜肴的焦嫩以及成熟度都有很大不同，容易引起就餐者的不適，無法進行菜肴的標準化生產，也無法進行商業應用的問題，提供一種工藝標準，適合實現中餐包括煎炒烹炸在內各種烹飪手段，且投資小易實現的智能中餐烹飪裝置及其烹飪·方法。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種智能中餐烹飪裝置，由電源電路供電，包括帶有若干組激勵線圈的加熱設備、驅動控制單元和與加熱設備相匹配的容器，所述的激勵線圈由驅動控制單元進行開關控制，其特征在于所述的智能中餐烹飪裝置還包括主控制模塊、容器溫度檢測單元、驅動溫度檢測單元、時鐘控制單元和功率控制單元，所述的驅動控制單元的輸入端、容器溫度檢測單元輸出端、驅動溫度檢測單元輸出端、時鐘控制單元和功率控制單元均與所述的主控制模塊電連接，所述的驅動控制單元的輸出端與加熱設備的控制端電連接，所述的功率控制單元檢測端與所述的激勵線圈電連接，所述驅動溫度檢測單元的監測端與所述驅動控制單元抵接，所述容器溫度檢測單元監測端與所述的容器抵接。這樣設置，主控制模塊通過容器溫度檢測單元、驅動溫度檢測單元、時鐘控制單元和功率控制單元檢測工作時的工作參數和環境參數，通過內置的程序控制加熱設備對容器內的菜肴原料進行烹飪，在此過程中通過在工藝時間內的功率補償，控制加熱設備的功率變化所對應的溫度變化以及溫度變化的快慢、高低，達到模擬傳統中餐烹制的效果。在控制過程中，溫度和功率控制都是閉環控制，達到穩定控制，相同程序控制下，即使存在原料投擲、環境溫度等誤差因素，也可完成烹飪過程，且將菜肴主要技術指標的誤差控制在3%以內，例如煲仔飯的鍋底結巴的焦黃程度誤差就不會大于3%，實現工藝標準化，投資小易實現。作為優選，所述的智能中餐烹飪裝置還包括有通訊控制模塊，所述的通訊控制模塊與所述的主控制模塊通過數據線電連接，所述通訊控制模塊也由電源電路供電。這樣設置，可以由遠程控制的方式傳送當前的烹飪程序，保證了每道相同的菜肴烹飪程序都是完全相同并且遠程可控的，保證了菜肴制作的標準化。—種智能中餐烹飪方法，適用與智能中餐烹飪裝置，其特征在于包括以下步驟 烹飪步驟一先進行初始化設定，進行投料，然后執行環境溫度檢測；
烹飪步驟二 根據使用者的選擇，智能中餐烹飪裝置獲取包括一段或若干段烹飪加工工藝構成的工藝總流程，確定每段烹飪加工工藝的時間、目標溫度和初始工作功率；烹飪步驟三智能中餐烹飪裝置通過依次執行每段烹飪加工工藝模擬傳統中餐烹飪手
段；
烹飪步驟四智能中餐烹飪裝置在執行每段烹飪加工工藝模擬傳統中餐烹飪手段時，實時監測容器以及驅動控制單元溫度，如果實測容器溫度大于或小于加工工藝設定溫度時，進入自動調節步驟，當驅動控制單元溫度過高則執行冷卻步驟；
烹飪步驟五智能中餐烹飪裝置判斷工藝總流程是否完成，如果工藝總流程完成了則結束智能中餐烹飪裝置工作，否則重新執行烹飪步驟三。在初始烹飪狀態中每一段工藝預先設置采集到的各種烹飪方法在其每個時間節點所需的溫度，當烹飪設備啟動后，在溫度控制和功率變頻手段下，根據傳統的菜肴烹飪要求恰如其分的在菜肴由生到熟的過程中以時間為軸線，準確傳遞需要的熱量。根據所選用不同的烹飪食材，將煎、炒、烹、炸、煮、燉、燜、煸和拌等2 O多種方法，采用不同排列組合的烹飪方法烹飪。上述中間介質水、油、水油混合和水蒸汽的溫度數據，根據溫度數據和溫度 控制模型，編制各種菜品制作時的工藝流程、及各個時間節點控制溫度的烹飪程序，并將烹飪程序植入控制單元中，由控制單元控制電加熱可控溫爐具完成菜品制作。該過程中，由于對水、油、水油混合和水蒸汽的溫度范圍控制及獨特的溫度動態調節方式，實現了中餐烹飪的標準化和智能化。該方法，符合對工藝標準、工藝定量、工藝配方、工藝流程和主輔料的保存方式等等方面的要求，形成了中餐標準化的方法，解決了中餐標準化的難題，且投資小易實現。同時，本發明設置了一個自動調節步驟，根據目標溫度和當前溫度自動調節功率，達到消除誤差，提高菜肴烹飪標準化的作用。作為優選，所述的烹飪加工工藝包括以下加工工藝中的任意一種
加工工藝一烹飪方式為煮和燉，容器內介質為水，容器內溫度被控制在攝氏溫度
99-105度范圍內；
加工工藝二 烹飪方式為炸，容器內介質為油，容器內溫度被控制在攝氏溫度170-250度范圍內；
加工工藝三烹飪方式為煎、炒、烹、煸和拌，容器內介質為水油混合，容器內溫度被控制在攝氏溫度130-170度范圍內；
加工工藝四烹飪方式為燜和蒸，容器內介質為水蒸汽，容器內溫度被控制在攝氏溫度
100-110度范圍內。所述的工藝總流程包括以上所述的加工工藝中任意一種加工工藝或任意幾種加工工藝的組合。根據工藝總流程進行加工烹飪菜肴的時候，根據容器內介質的不同以及烹飪方式的不同，可以采用不同的烹飪溫度，而且，選定的烹飪溫度均設定合理，這也保證了，即使在同一個容器內，對應不同的介質和烹飪手段，通過調整不同的加熱溫度和加熱速度，都能夠實現完整的現有中餐模擬烹飪，達到標準化全智能的目的。作為優選，所述的加工工藝四中，根據設定的投料質量和容器中介質的質量，設定加熱設備的第二加熱溫度和第二加熱時間，第二加熱溫度和第二加熱時間均由實驗得出，以第三加熱溫度加熱容器烹制菜肴并保持第三加熱時間，在加熱過程中，容器中介質內水分開始蒸發，形成蒸汽上升，由于菜肴本身溫度低于水蒸汽溫度，水蒸汽上升附著與菜肴上，進行冷凝，恢復液態回流至鍋底，形成水循環，使得鍋內溫度保持在穩定的溫度狀態，達到菜肴蒸燜狀態的穩定保持，完成加工工藝四。容器內介質為水的時候進行模擬烹飪也是很難解決的，由于蒸燜操作是不能將容器內水溫提升過高的，否則會出現蒸干的情況，同時也不能控制溫度過低，那樣會導致蒸的不徹底，所以實際燒制中，往往只能采用人工控制的方式進行，使用者采用的是人工控制火候的方法，一旦加熱溫度過高，容器內的水循環就會被打破，液態水會一直減少，很快就會變成了干蒸的局面，需要使用者被迫加入水或者是調節火候，而現有的很多加熱設備，也習慣性的繼承了這一點，只會進行單純的加熱，導致容器內的水分大量流失，使用者不得不進行手工操作，需要使用者付出較多的關注，不能達到智能燒制的效果，而且，也會使得菜肴本身質量不統一，無法進行商業化的運作。而采用本優選方案，由于可以準確控制容器內介質的溫度，加熱溫度被穩定控制在了 100-110度，保證了容器內的溫度的穩定，達到了熱平衡，保證了容器內水循環的順暢，既不會出現干蒸，也不會由于加熱不足導致蒸的食材不熟。作為優選，所述的加工工藝三中，根據 設定的投料質量和容器中介質的質量，設定加熱設備的第一加熱溫度、第二加熱溫度、第一加熱時間和第二加熱時間，第一加熱溫度、第二加熱溫度、第一加熱時間和第二加熱時間均由實驗得出，其中，第一加熱溫度和第一加熱時間的數值選取方法為以第一加熱溫度持續第一加熱時間加熱容器確保容器中介質內水分80%以上被烹干，首先以第一加熱溫度加熱容器烹制菜肴，經過第一加熱時間后容器中介質內水分80%以上被烹干，此時以第二加熱溫度加熱容器，容器底部介質內油的溫度開始上升，油粒子被加速汽化的水滴帶動，在第二加熱時間內容器中產生的劇烈的油粒子與水的混合物飛濺的狀態，完成加工工藝三。容器內介質為油水混合的時候進行模擬烹飪是最難解決的，由于油水的混合，油水的只能同步加溫，導致在煸炒等過程中無法達到模擬中餐制作的程度，只能達到煮和炸的效果，對于油煎等中餐制作方法，完全無法達成，而采用本優選方案，由于可以準確控制容器內介質的溫度，且多激勵線圈的調整也可以保證溫度的瞬時變化，這就給第二加熱溫度工作和第一加熱溫度工作有一個較大的瞬時溫度差，達到內容器中產生的劇烈的油粒子與水的混合物飛濺的狀態，實現了模擬中餐煎炒等油水混合時的中餐模擬烹制。作為優選，所述的自動調節步驟包括以下步驟
自動調節步驟一首先判斷實測容器溫度是否超過硬件設定最高溫度，如果實測容器溫度超過硬件設定最高溫度，則進入自動調節步驟五；
自動調節步驟二 根據設定自動調節當前加熱設備的工作功率；
自動調節步驟三延時后重新判斷當前容器溫度是否小于設定溫度，如果當前容器溫度已經小于設定溫度則按當前工作功率執行烹飪步驟三，如果當前容器溫度仍大于設定溫度則執行自動調節步驟四；
自動調節步驟四判斷當前加熱設備工作功率是否已為最低工作功率，如果，當前加熱設備工作功率不是最低工作功率則跳轉執行自動調節步驟二，如果，加熱設備工作功率是最低工作功率且容器溫度仍不斷上升達到硬件設定最高溫度，則跳轉執行自動調節步驟五；
自動調節步驟五當前加熱設備停止工作；
自動調節步驟六延時后當當前容器溫度是否小于硬件設定最高溫度時，重新啟動加熱設備。這樣設置，加熱設備可以通過自動調節步驟，采用不同的降檔方式來保證溫度的可靠可控，保證瞬時溫度的準確性已經容器內熱量吸收的準確，針對各種菜肴的烹飪手法都有較好的保證，實現了容器內菜肴符合標準化要求烹飪，使得菜肴作為一種產品的相同程度能夠達到商業上的要求。作為優選，所述的自動調節步驟二中的設定為U=P-k(t_T)，其中P為當前工作功率，初次運算時為使用者設置的初始功率，T為目標溫度，t為實際容器溫度，U為實際執行功率，k為人為設定的比例系數。在本發明采用比例系數調節的方法是因為，菜肴烹飪過程中需要瞬時溫度有較快的響應速度才能達到菜肴烹飪準確模擬傳統烹飪手段，特別是油水混合時的烹飪的更是需要有較快的溫度瞬時變化響應效果，而菜肴烹飪整體工藝中菜肴吸收的熱量則可由調整整體平均功率來進行調整，因此采用比例調節的方法提高了加熱設備功率降檔響應速度，達到瞬時溫度快速變化的要求，同時也保證了整體工藝中菜肴吸收的熱量的總數，達到準確控制菜肴的目的。作為優選，在所述的烹飪步驟一完成后，烹飪步驟二執行之前執行檢測補償步驟，所述的檢測補償步驟包括以下步驟· 檢測補償步驟一傳感器的實時溫度與由人工設置的常溫進行對比得出環境溫差，根據設置數據劃定溫差范圍；
檢測補償步驟二判定環境溫差是否處于溫差范圍內，若處于設置的溫差范圍內則執行檢測補償步驟三，否則跳轉執行烹飪步驟二 ；
檢測補償步驟三對所烹飪的菜肴進行工藝時間的比例補償或定值補償，當傳感器的實時溫度于設定溫度偏差X度，則加熱設備自動補償菜肴第一段工藝時間的(x/10)%或加X/10秒后跳轉執行烹飪步驟二。這樣設置，保證了工作環境的溫差和其他誤差干擾不會對菜肴烹飪時的中熱量吸收以及總的工藝流程造成的干擾，保證了菜肴品質的一致性。作為優選，所述的冷卻步驟為直接停機、報警或低功率保溫工作三種工作方式中任意工作方式的組合。本發明的實質性效果是本發明能真正的模擬實現煎、炒、蒸、燜、煮、炸等各種中餐常用烹飪手段的制作效果，對于同一道菜肴，采用同一烹飪方法，制作的菜肴都具有相同的口感、味道和菜肴的焦嫩以及成熟度，符合菜肴的標準化生產和商業應用的要求，且本發明投資小易實現。


圖I是本發明的一種電路方框 圖2是本發明的一種主方法流程 圖3是本發明中檢測補償步驟的一種方法流程 圖4是本發明中自動調節步驟的一種方法流程圖。圖中1、主控制模塊，3、通訊控制模塊，4、驅動控制單元，5、加熱設備，6、控制面板，7、啟動控制系統，8、容器溫度檢測單元，9、驅動溫度檢測單元，10、功率控制單元，11、電路安全檢測單元，12、電路安全報警單元，13、電源電路。
具體實施方式
下面通過具體實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的具體說明。實施例
一種智能中餐烹飪裝置(參見附圖1)，由電源電路13供電，包括帶有若干組激勵線圈的加熱設備5、驅動控制單元4和與加熱設備5相匹配的容器，所述的激勵線圈由驅動控制單元4進行開關控制，所述的智能中餐烹飪裝置還包括主控制模塊I、電路安全檢測單元11、電路安全報警單元12、控制面板6、啟動控制系統7、容器溫度檢測單元8、驅動溫度檢測單元9、時鐘控制單元和功率控制單元10，所述的驅動控制單元4的輸入端、容器溫度檢測單元8輸出端、驅動溫度檢測單元9輸出端、時鐘控制單元和功率控制單元10均與所述的主控制模塊I電連接，主控制模塊I的輸出端與控制面板6和啟動控制系統7的數據信號輸入輸出端電連接，所述的驅動控制單元4的輸出端與加熱設備5的控制端電連接，所述的功率控制單元10檢測端與所述的激勵線圈電連接，所述驅動溫度檢測單元9的監測端與所述驅動控制單元4抵接，所述容器溫度檢測單元8監測端與所述的容器抵接。電路安全檢測 單元11的輸出端與主控制模塊I的輸入端電連接，電路安全報警單元12的報警信號輸入端與主控制模塊I的輸出端電連接，所述的智能中餐烹飪裝置還包括通訊控制模塊3，所述的通訊控制模塊3與所述的主控制模塊I通過數據線電連接。所述的容器底部為三層底，且容器底部厚度大于所述容器的側壁厚度。本實施例中的加熱設備為電磁爐。一種智能中餐烹飪方法(參見附圖2)，適用與本實施例中所描述的智能中餐烹飪裝置，包括以下步驟
烹飪步驟一 SI :先對進行初始化設定，包括完成加熱設備與器的放置和啟動，進行投料，然后對包括容器內部溫度、加熱設備加熱面以及工作環境在內的環境溫度檢測；
在所述的烹飪步驟一完成后，尚未執行烹飪步驟二之前需要先執行檢測補償步驟JB，所述的檢測補償步驟JB (參見附圖3)包括以下步驟
檢測補償步驟一 JBl :傳感器的實時溫度與由人工設置的常溫進行對比得出環境溫差，根據設置數據劃定溫差范圍；
檢測補償步驟二 JB2 :判定環境溫差是否處于溫差范圍內，若處于設置的溫差范圍內則執行檢測補償步驟三，否則跳轉執行烹飪步驟二 ；
檢測補償步驟三JB3 :對所烹飪的菜肴進行工藝時間的比例補償或定值補償，當傳感器的實時溫度于設定溫度偏差X度，則加熱設備自動補償菜肴第一段工藝時間的(χ/ιο)%或加X/10秒后跳轉執行烹飪步驟二。本實施例中采用的是比例補償，即加熱設備自動補償菜肴第一段工藝時間的(ΧΛ0)%后跳轉執行烹飪步驟二，本實施例也可以通過調整認為設定，實現定值補償，加熱設備自動補償菜肴第一段工藝時間的ΧΛ0秒后跳轉執行烹飪步驟二。烹飪步驟二 S2 :根據使用者的選擇，智能中餐烹飪裝置獲取包括一段或若干段烹飪加工工藝構成的工藝總流程，確定每段烹飪加工工藝的時間、目標溫度和初始工作功率；
烹飪步驟三S3 :智能中餐烹飪裝置通過依次執行每段烹飪加工工藝模擬傳統中餐烹飪手段；所述的烹飪加工工藝包括以下加工工藝中的任意一種
加工工藝一烹飪方式為煮和燉，容器內介質為水，容器內溫度被控制在攝氏溫度99-105度范圍內；以水中覆蓋食材進行加溫99-105度來實現煮和燉工藝。
加工工藝二烹飪方式為炸，容器內介質為油，容器內溫度被控制在攝氏溫度170-250度范圍內；以水中覆蓋食材進行加溫170-250度來實現炸這道工藝。加工工藝三烹飪方式為煎、炒、烹、煸和拌,容器內介質為水油混合,容器內溫度被控制在攝氏溫度130-170度范圍內；所述的加工工藝三中，根據設定的投料質量和容器中介質的質量，設定加熱設備的第一加熱溫度、第二加熱溫度、第一加熱時間和第二加熱時間，第一加熱溫度、第二加熱溫度、第一加熱時間和第二加熱時間均由實驗得出，其中， 第一加熱溫度和第一加熱時間的數值選取方法為以第一加熱溫度持續第一加熱時間加熱容器確保容器中介質內水分80%以上被烹干，首先以第一加熱溫度加熱容器烹制菜肴，經過第一加熱時間后容器中介質內水分80%以上被烹干，此時以第二加熱溫度加熱容器，容器底部介質內油的溫度開始上升，油粒子被加速汽化的水滴帶動，在第二加熱時間內容器中產生的劇烈的油粒子與水的混合物飛濺的狀態，完成加工工藝三。達到完美模擬傳統工藝的效果。加工工藝四烹飪方式為燜和蒸，容器內介質為水蒸汽，容器內溫度被控制在攝氏溫度100-110度范圍內。所述的加工工藝四中，根據設定的投料質量和容器中介質的質量，設定加熱設備的第二加熱溫度和第二加熱時間，第二加熱溫度和第二加熱時間均由實驗得出，以第三加熱溫度加熱容器烹制菜肴并保持第三加熱時間，在加熱過程中，容器中介質內水分開始蒸發，形成蒸汽上升，由于菜肴本身溫度低于水蒸汽溫度，水蒸汽上升附著與菜肴上，進行冷凝，恢復液態回流至鍋底，形成水循環，使得鍋內溫度保持在穩定的溫度狀態，達到菜肴蒸燜狀態的穩定保持，完成加工工藝四。烹飪步驟四S4 :智能中餐烹飪裝置在執行每段烹飪加工工藝模擬傳統中餐烹飪手段時，實時監測容器以及驅動控制單元溫度，如果實測容器溫度大于加工工藝設定溫度時，進入自動調節步驟ZT，當驅動控制單元溫度過高則執行冷卻步驟LQ ;所述的冷卻步驟為直接停機、報警或低功率保溫工作三種工作方式中任意工作方式的組合。本實施例中的冷卻步驟為直接停機和報警這兩種工作方式的組合，其中報警由電路安全報警單元實現。烹飪步驟五智能中餐烹飪裝置判斷工藝總流程是否完成，如果工藝總流程完成了則結束智能中餐烹飪裝置工作，否則重新執行烹飪步驟三。所述的自動調節步驟ZT包括以下步驟
自動調節步驟一 ZTl :首先判斷實測容器溫度是否超過硬件設定最高溫度，如果實測容器溫度超過硬件設定最高溫度，則進入自動調節步驟五；
自動調節步驟二 ZT2 :根據設定自動調節當前加熱設備的工作功率；所述的自動調節步驟二中的設定為U=P-k(t-T)，其中P當前工作功率，初次運算時為使用者設置的初始功率，T為目標溫度，t為實際容器溫度，U為實際執行功率，k為人為設定的比例系數。本實施例中采用的比例系數為100。自動調節步驟三ZT3:延時后重新判斷當前容器溫度是否小于設定溫度，如果當前容器溫度已經小于設定溫度則按當前工作功率執行烹飪步驟三，如果當前容器溫度仍大于設定溫度則執行自動調節步驟四；
自動調節步驟四ZT4 :判斷當前加熱設備工作功率是否已為最低工作功率，如果，當前加熱設備工作功率不是最低工作功率則跳轉執行自動調節步驟二，如果，加熱設備工作功率是最低工作功率且容器溫度仍不斷上升達到硬件設定最高溫度，則跳轉執行自動調節步驟五；
自動調節步驟五ZT5 :當前加熱設備停止工作；
自動調節步驟六ZT6 :延時后當當前容器溫度是否小于硬件設定最高溫度時，重新啟動加熱設備。具體燒制以紅燒肉為例
按照傳統方法制作，需要大廚根據自己積累的經驗，預估出不同烹飪階段需要多大的火候，什么樣的鍋具來完成烹飪過程。傳統的紅燒肉制作需要大廚根據經驗來選料配料和放入佐料，選用不同的鍋來完成每個階段的烹飪。如果收汁過程，由于水放略微多，則大廚需要按照自己的經驗處理湯水過多的問題。一般烹飪紅燒肉需要 至少45分鐘的時間，需要調節火候從大火調節到小火再到大火，工序繁瑣，需人工控制，且不能在同一個鍋內一次性實現以上所有烹飪方式，要分鍋、倒鍋人工實現不同的工序。本實施例使用時，根據如表I所述的紅燒肉傳統制作表，通過實現和試制，結合各種工藝方法，模擬烹飪的手段，制成如表2所述的紅燒肉制作工藝表。并將表2輸入智能中餐烹飪裝置，自動生成紅燒肉制作的工藝總流程。
工序I工序名稱I時間節點所需溫度—
I_過油 145度_
2~上色 120度3~#料無一
4_煮沸 105度_
5_慢燉 HO度_
6 I收汁 1130度—
表I紅燒肉傳統制作表
工序^搜獅率(瓦〕烹狂狀態妊
____度)___
_I__60設定功率1900168正常烹飪
60 90099正常烹飪煮
^ 60 900 05正常烹飪
~I 601900105正芾烹妊
一60一 1700一111正常烹飪
6 601200117正常烹飪
T 601200117―正芾烹飪燉
60— 1200一117正常烹飪
—9 — 60一 1500— 115正常烹飪
~Τθ 60 500 5正常烹飪
~H soΓδδΙ 2 麗人工拌料~
12601800130―正常烹飪
13601800140正常烹妊煎
14601800■ 145正常烹飪 _
—15 88I 100145 爾晶
表2紅燒肉制作工藝表
本實施例首次燒制紅燒肉時，先對進行初始化設定，進行投料，然后執行環境溫度檢測，得出環境溫差，由于是首次燒制，環境溫差必然處于溫差范圍外，此時，可以讀取工藝總流程，紅燒肉制作的工藝總流程分為四個加工工藝段分別為第一加工工藝段，采用加工工藝一模擬煮的烹飪手段；第二加工工藝段，采用加工工藝一模擬燉的烹飪手段；第三加工工藝段，采用暫停加熱的方式，由人工實現拌料工藝；和第四加工工藝段，采用加工工藝三模擬煎的烹飪手段，具體分為18段工序，每段工序中包含三個變量設定時間、設定功率和目標溫度。第1-3段工序模擬了煮的烹飪方式，煮沸加工工藝段中的目標溫度設定從168度至99度再上升到105度，而設定168度的首段工序的目標溫度是因為，這樣可以防止，首段目標工藝溫度過低，而前一份菜肴燒制好之后，溫度傳感器得到的溫度大于首段目標溫度，使得加熱設備在無法正常啟動工作；第4-10段模擬了燉和上色的烹飪方式，控制加熱設備的功率變化，使得目標溫度能夠加熱并且長時間位于117度實現模擬燉的效果，并且在結束處將溫度控制在115度進行上色，整段工藝達到模擬燉和上色的效果；第11段暫停是肉和料拌勻，此時停止加熱操作，由人工手動完成肉和料的拌勻；第12-14段模擬了煎制的烹飪方法，其中，執行第12段工序時，目標溫度130度，并保存130度的加熱溫度持續60秒加熱容器達到容器中介質內水分80%以上被烹干，此時，目標溫度140度，迅速提高功率，瞬間加大溫度提升速率，將容器內溫度保持在140度，容器底部介質內油的溫度開始上升，油粒子被加速汽化的水滴帶動，在第13段工序的60秒內容器中產生的劇烈的油粒子與水的混 合物飛濺的狀態，完美的實現了模擬收汁的工藝，收汁完成后，以第14端工序繼續加溫到145度，達到紅燒肉過油的效果，實現了收汁和過油的目的；最后一段設置為保溫。烹飪時總共需要13. 5分鐘和一個不銹鋼鍋。在執行各個加工工藝時，溫度變化完全取決于溫度傳感器對鍋體溫度的探測，將溫度值傳輸給下位機中控制模型，從而計算出所需要的功率。當實際測得溫度超出或低于目標溫度，根據超溫或降溫速度，功率自行調節從設置功率1900W下降至更低的加熱功率檔或上升至設置功率，形成一個調節可控的“自動調節步驟”克服環境，不同設備、鍋具發熱、原材料投放等因素造成的誤差，最終在工藝中一系列的“誤差消化平臺”作用下，在菜品烹飪結束時，實現菜肴出品標準化和一致性。例如，以第三工序為例，實際容器內溫度為106度，那么根據公式，U=P-k(t-T), P為1900W，k為100，t為106度，T為105度，那么。U=1900-100 (106-105) =1800ff,也就是說，加熱設備自動將實際執行功率降為1800W，來實現目標溫度的達成。從以上步驟可以看出，本實施例完成了一份由多種烹飪手段結合制成的菜肴，其中本實施例模擬了煮、燉、煎等各種手段，具體細分，還有過油、收汁等細節工藝，而一般加熱設備和炊具，是無法智能完成如此眾多的工序的，即使，由人工參與，那對于菜肴的標準化制作也是有極大的影響，每道菜的口感、菜品都會有較大差異，不適合進行標準化的操作。本實施例除了上述紅燒肉的燒制，還可以完成其他菜肴，例如以蒸魚為例。燒完紅燒肉立即燒制蒸魚，此時，先對進行初始化設定，進行投料，然后執行環境溫度檢測，得出環境溫差，由于是首次燒制的紅燒肉，導致環境溫差必然處于溫差范圍內，執行檢測補償步驟三，檢測補償步驟三對所烹飪的菜肴進行工藝時間的比例補償，當傳感器的實時溫度高出設定溫度X度，則加熱設備自動補償菜肴第一段工藝時間的(X/10)%或后跳轉執行烹飪步驟二。烹飪步驟二 根據使用者的選擇，智能中餐烹飪裝置獲取包括工藝總流程，確定每段烹飪加工工藝的時間、目標溫度和初始工作功率；烹飪步驟三智能中餐烹飪裝置通過依次執行每段烹飪加工工藝模擬傳統中餐烹飪手段；烹飪步驟四智能中餐烹飪裝置在執行每段烹飪加工工藝模擬傳統中餐烹飪手段時，實時監測容器以及驅動控制單元溫度，如果實測容器溫度大于加工工藝設定溫度時，進入自動調節步驟，當驅動控制單元溫度過高則執行冷卻步驟；烹飪步驟五智能中餐烹飪裝置判斷工藝總流程是否完成，如果工藝總流程完成了則結束智能中餐烹飪裝置工作，否則重新執行烹飪步驟三。本次工藝中流程中的重點為模擬蒸的烹飪手段，根據設定的投料質量和容器中介質的質量，設定加熱設備的加熱溫度和加熱時間，加熱溫度和加熱時間均由實驗得出，以設定的加熱溫度加熱容器烹制蒸魚并保持設定的加熱時間，在加熱過程中，容器中介質內水分開始蒸發，形成蒸汽上升，由于蒸魚的原理本身溫度是低于水蒸汽溫度的，水蒸汽上升附著與蒸魚的原料上，進行冷凝，進行了熱交換后的水蒸汽恢復液態回流至鍋底，形成水循環，使得鍋內溫度保持在穩定的溫度狀態，達到菜肴蒸燜狀態的穩定保持，完成蒸狀態的模擬。在燒制蒸魚時，加熱溫度被穩定控制在了 105度，保證了容器內的溫度的穩定，達到了熱平衡，保證了容器內水循環的順暢，因為在一般的傳統工藝中，使用者采用的是人工控制火候的方法，一旦加熱溫度過高，容器內的水循環就會被打破，液態水會一直減少，很快就會變成了干蒸的局面，需要使用者被迫加入水或者是調節火候，而現有的很多加熱設備，也習慣性的繼承了這一點，只會·進行單純的加熱，導致容器內的水分大量流失，使用者不得不進行手工操作，需要使用者付出較多的關注，不能達到智能燒制的效果，而且，也會使得菜肴本身質量不統一，無法進行商業化的運作。而本實施例，顯然解決了這一技術難題，達到了完美烹飪蒸魚以及其他蒸、燜菜肴的效果。以上所述的實施例只是本發明的一種較佳的方案，并非對本發明作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。
權利要求
1.一種智能中餐烹飪裝置，由電源電路供電，包括帶有若干組激勵線圈的加熱設備、驅動控制單元和與加熱設備相匹配的容器，所述的激勵線圈由驅動控制單元進行開關控制，其特征在于所述的智能中餐烹飪裝置還包括主控制模塊、容器溫度檢測單元、驅動溫度檢測單元、時鐘控制單元和功率控制單元，所述的驅動控制單元的輸入端、容器溫度檢測單元輸出端、驅動溫度檢測單元輸出端、時鐘控制單元和功率控制單元均與所述的主控制模塊電連接，所述的驅動控制單元的輸出端與加熱設備的控制端電連接，所述的功率控制單元檢測端與所述的激勵線圈電連接，所述驅動溫度檢測單元的監測端與所述驅動控制單元抵接，所述容器溫度檢測單元監測端與所述的容器抵接。
2.根據權利要求I所述的智能中餐烹飪裝置，其特征在于所述的智能中餐烹飪裝置還包括有通訊控制模塊，所述的通訊控制模塊與所述的主控制模塊通過數據線電連接，所述通訊控制模塊也由電源電路供電。
3.一種智能中餐烹飪方法，適用與智能中餐烹飪裝置，其特征在于包括以下步驟 烹飪步驟一先進行初始化設定，進行投料，然后執行環境溫度檢測； 烹飪步驟二 根據使用者的選擇，智能中餐烹飪裝置獲取包括一段或若干段烹飪加工工藝構成的工藝總流程，確定每段烹飪加工工藝的時間、目標溫度和初始工作功率； 烹飪步驟三智能中餐烹飪裝置通過依次執行每段烹飪加工工藝模擬傳統中餐烹飪手段； 烹飪步驟四智能中餐烹飪裝置在執行每段烹飪加工工藝模擬傳統中餐烹飪手段時，實時監測容器以及驅動控制單元溫度，如果實測容器溫度大于或小于加工工藝設定溫度時，進入自動調節步驟，當驅動控制單元溫度過高則執行冷卻步驟； 烹飪步驟五智能中餐烹飪裝置判斷工藝總流程是否完成，如果工藝總流程完成了則結束智能中餐烹飪裝置工作，否則重新執行烹飪步驟三。
4.根據權利要求3所述的智能中餐烹飪方法，其特征在于所述的烹飪加工工藝包括以下加工工藝中的任意一種 加工工藝一烹飪方式為煮和燉，容器內介質為水，容器內溫度被控制在攝氏溫度99-105度范圍內； 加工工藝二 烹飪方式為炸，容器內介質為油，容器內溫度被控制在攝氏溫度170-250度范圍內； 加工工藝三烹飪方式為煎、炒、烹、煸和拌，容器內介質為水油混合，容器內溫度被控制在攝氏溫度130-170度范圍內； 加工工藝四烹飪方式為燜和蒸，容器內介質為水蒸汽，容器內溫度被控制在攝氏溫度100-110度范圍內。
5.根據權利要求4所述的智能中餐烹飪方法，其特征在于所述的加工工藝四中，根據設定的投料質量和容器中介質的質量，設定加熱設備的第三加熱溫度和第三加熱時間，第三加熱溫度和第三加熱時間均由實驗得出，以第三加熱溫度加熱容器烹制菜肴并保持第三加熱時間，在加熱過程中，容器中介質內水分開始蒸發，形成蒸汽上升，由于菜肴本身溫度低于水蒸汽溫度，水蒸汽上升附著與菜肴上，進行冷凝，恢復液態回流至鍋底，形成水循環，使得鍋內溫度保持在穩定的溫度狀態，達到菜肴蒸燜狀態的穩定保持，完成加工工藝四。
6.根據權利要求4所述的智能中餐烹飪方法，其特征在于所述的加工工藝三中，根據設定的投料質量和容器中介質的質量，設定加熱設備的第一加熱溫度、第二加熱溫度、第一加熱時間和第二加熱時間，第一加熱溫度、第二加熱溫度、第一加熱時間和第二加熱時間均由實驗得出，其中，第一加熱溫度和第一加熱時間的數值選取方法為以第一加熱溫度持續第一加熱時間加熱容器確保容器中介質內水分80%以上被烹干，首先以第一加熱溫度加熱容器烹制菜肴，經過第一加熱時間后容器中介質內水分80%以上被烹干，此時以第二加熱溫度加熱容器，容器底部介質內油的溫度開始上升，油粒子被加速汽化的水滴帶動，在第二加熱時間內容器中產生的劇烈的油粒子與水的混合物飛濺的狀態，完成加工工藝三。
7.根據權利要求3所述的智能中餐烹飪方法，其特征在于所述的自動調節步驟包括以下步驟 自動調節步驟一首先判斷實測容器溫度是否超過硬件設定最高溫度，如果實測容器溫度超過硬件設定最高溫度，則進入自動調節步驟五； 自動調節步驟二 根據設定自動調節當前加熱設備的工作功率； 自動調節步驟三延時后重新判斷當前容器溫度是否小于設定溫度，如果當前容器溫度已經小于設定溫度則按當前工作功率執行烹飪步驟三，如果當前容器溫度仍大于設定溫度則執行自動調節步驟四； 自動調節步驟四判斷當前加熱設備工作功率是否已為最低工作功率，如果，當前加熱設備工作功率不是最低工作功率則跳轉執行自動調節步驟二，如果，加熱設備工作功率是最低工作功率且容器溫度仍不斷上升達到硬件設定最高溫度，則跳轉執行自動調節步驟五； 自動調節步驟五當前加熱設備停止工作； 自動調節步驟六延時后當當前容器溫度是否小于硬件設定最高溫度時，重新啟動加熱設備。
8.根據權利要求7所述的智能中餐烹飪方法，其特征在于所述的自動調節步驟二中的設定為U=P-k(t-T)，其中P為當前工作功率，初次運算時為使用者設置的初始功率，T為目標溫度，t為實際容器溫度，U為實際執行功率，k為人為設定的比例系數。
9.根據權利要求7所述的智能中餐烹飪方法，其特征在于在所述的烹飪步驟一完成后，烹飪步驟二執行之前執行檢測補償步驟，所述的檢測補償步驟包括以下步驟 檢測補償步驟一傳感器的實時溫度與由人工設置的常溫進行對比得出環境溫差，根據設置數據劃定溫差范圍； 檢測補償步驟二判定環境溫差是否處于溫差范圍內，若處于設置的溫差范圍內則執行檢測補償步驟三，否則跳轉執行烹飪步驟二 ； 檢測補償步驟三對所烹飪的菜肴進行工藝時間的比例補償或定值補償，當傳感器的實時溫度與設定溫度偏差X度，則加熱設備自動補償菜肴第一段工藝時間的(x/10)%或加X/10秒后跳轉執行烹飪步驟二。
10.根據權利要求9所述的智能中餐烹飪方法，其特征在于所述的冷卻步驟為直接停機、報警或低功率保溫工作三種工作方式中任意工作方式的組合。
全文摘要
本發明涉及一種智能中餐烹飪裝置及其烹飪方法。本發明可以解決現有技術無法進行菜肴的標準化生產的問題，其技術方案要點是智能中餐烹飪裝置還包括主控制模塊、容器溫度檢測單元、驅動溫度檢測單元、時鐘控制單元和功率控制單元，驅動控制單元的輸入端、容器溫度檢測單元輸出端、驅動溫度檢測單元輸出端、時鐘控制單元和功率控制單元均與主控制模塊電連接，驅動控制單元的輸出端與加熱設備的控制端電連接，功率控制單元檢測端與激勵線圈電連接，驅動溫度檢測單元的監測端與驅動控制單元抵接，容器溫度檢測單元監測端與容器抵接。本發明能夠實現多種中餐工藝結合的烹飪，進行菜肴的標準化生產和商業應用，且投資小易實現。
文檔編號A47J27/00GK102949084SQ20121035557
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月24日 優先權日2012年9月24日
發明者張杭生 申請人:杭州紅泥小廚餐飲管理有限公司