CN101415999A

CN101415999A - 用于组合烤箱的烹饪方法

Info

Publication number: CN101415999A
Application number: CNA2007800118980A
Authority: CN
Inventors: 热拉尔·博斯; 米歇尔·福雷; 詹姆斯·E.·多尔蒂
Original assignee: PARIMARK FEG CO Ltd
Current assignee: PARIMARK FEG CO Ltd; Premark FEG LLC
Priority date: 2006-03-08
Filing date: 2007-03-07
Publication date: 2009-04-22
Anticipated expiration: 2027-03-07
Also published as: JP5129167B2; AU2007223055B2; CN101415999B; EP1991813B1; AU2007223055A1; WO2007103958A2; EP1991813A2; WO2007103958A3; MX2008011486A; CA2644980A1; US20090011101A1; JP2009529646A; CA2644980C

Abstract

当在使用微波和对流或蒸汽烹饪源中的至少一个的组合烤箱中执行用户选择的烹饪程序时，烤箱控制件以如下方式执行烹饪程序：使用输入食品质量值来设置在烹饪程序的操作过程中应用到食品的微波能量水平而不改变由烹饪程序设置的烹饪时间。可以设置微波能量水平，使得不改变烹饪时间获得的成品与没有微波能量源的烹饪程序相比与质量无关地具有类似的煮熟程度。烤箱控制件、或分离的计算机化的装置可以被用于将非微波烹饪程序自动转换为微波增强的烹饪程序，该微波增强的烹饪程序由烤箱控制件存储用于操作员的选择。在对流热烹饪源、蒸汽烹饪源和微波能量烹饪源的共同的功率消耗能力高于来自组合烤箱的电源的可用的额定功率的情况下，烤箱控制件执行功率共享规则。

Description

用于组合烤箱的烹饪方法

相关申请的交叉引用

本申请主张于2006年3月8日申请的美国临时申请第60/780,425号的优先权。

技术领域

本发明总地涉及使用多种烹饪技术(例如，辐射、对流、蒸汽、微波)转移热量给食品的组合烤箱，尤其涉及一种估计用户输入信息并根据食品参数确定烹饪方法和烹饪时间的组合烤箱。

背景技术

传统地烹饪食物是通过在指定的时间内为食物提供热能。在传统的烤箱中，通过来自烤箱空心墙的热辐射或食物表面附近的加热源对食物进行烹饪。在传统的烤箱中，通过流经烤箱内腔体和食物表面上的热空气的对流将热能转移给食物表面。在微波炉中，通过吸收微波能量将热能直接转移给大块的食物。在蒸箱中，通过凝聚在食物表面的蒸汽将热能转移。

在组合烤箱中，使用多种热转移方法来减少烹饪时间或改善食品的味道、质地、含水量或外观吸引力。在单一能源的情况下，食物的烹饪时间是基于根据经验建立的时间-温度关系；这些时间-温度周期被特定地针对每道食谱而开发。烹饪的成功依靠严格遵守食谱，否则必须在接近估计烹饪时间结束时使用食物取样的方法以保证达到期望的烹饪阶段。

在严格食谱方法上的改进已经出现，即测量内部温度的内部温度探测系统。尽管这些设备很好，它们仅仅测量一个点并且如果要达到期望的烹饪结果则必须小心地选择这个点。即使在此食物也要经常被取样以保证已经达到期望的烹饪结果。

近来已经开发出新的包括对流、蒸汽和微波源的三重组合烤箱。与单一或双重热源烤箱比较，这种新式三重组合烤箱提供了缩短烹饪时间和改善食品的味道、质地、含水量或外观吸引力的潜能。由于三重组合烤箱是新的，最佳的烹饪方法却没有被开发出来，并且每位厨师必须对于新的烤箱一个食谱接一个食谱地适应和转变他现有的食谱和烹饪过程；充其量是冗长而又乏味的任务。另外，新烤箱没有基于厨房友好参数的自动控制，如食物类型和重量，这使得在为厨房创造新的烹饪过程中厨师需要花费相当多的时间。

发明内容

在一个方面，提供了一种使用组合烤箱来烹饪食品的方法，该组合烤箱包括用于烹饪的微波源和至少一个非微波烹饪源，该烤箱包括用于食品的用户可选烹饪程序，由用户可选烹饪程序执行的烹饪操作使用微波源和非微波源的，该方法包括：识别在烹饪程序的操作过程中要被烹饪的食品的不超过烤箱的容量的食品质量值；以及根据用户可选烹饪程序执行烹饪操作，包括：使用食品的质量值来设置在烹饪程序的操作过程中应用于食品的微波能量水平而不改变由烹饪程序设置的烹饪时间。

在另一个方面，提供了一种使用包括用于烹饪的微波源、用于烹饪的蒸汽源和用于烹饪的对流源的组合烤箱的方法，该烤箱包括用于控制烹饪操作的控制件，所述方法包括：所述控制件接收用于食品的非微波烹饪程序，非微波烹饪程序使用蒸汽或对流的至少一个；所述控制件自动将非微波烹饪程序转换为微波增强的烹饪程序，微波增强的烹饪程序除了使用蒸汽或对流的至少一个之外还使用微波；所述控制件存储微波增强的烹饪程序用于以后的选择和使用。

在另一个方面，提供了一种设置包括用于烹饪的微波源、用于烹饪的蒸汽源和用于烹饪的对流源的组合烤箱的方法，该烤箱包括用于控制烹饪操作的控制件，所述方法包括：将用于食品的非微波烹饪程序上传到与组合烤箱分离的计算机装置，该非微波烹饪程序使用蒸汽或对流的至少一个；计算机装置自动将非微波烹饪程序转换为微波增强的烹饪程序，该微波增强的烹饪程序除了使用蒸汽或对流的至少一个之外还使用微波；从计算机装置向组合烤箱的控制件传送微波增强的烹饪程序；以及，在组合烤箱的控制件中存储微波增强的烹饪程序用于以后的选择和使用。

在另一个方面，提供了一种控制包括对流热烹饪源、蒸汽烹饪源和微波能量烹饪源的每一个的组合烤箱中的功率共享(sharing)的方法，对流热烹饪源、蒸汽烹饪源和微波能量烹饪源的共同功率消耗容量高于来自组合烤箱的电源的可用的额定功率，所述方法包括以下步骤：(a)如果根据烹饪程序需要烹饪大量食品的任一个烹饪源要求的单个功率大于烹饪源的功率容量，利用这种烹饪源的功率容量来估计功率共享的任何需要；以及(b)考虑步骤(a)的任何调整，如果根据烹饪程序同时使用多个烹饪源烹饪大量食品所需要的总功率超过来自电源的可用的额定功率，减少要被传递给对食品具有最低特定功率吸收率的烹饪源的功率直到多种烹饪源的总功率需求等于或者低于来自电源的可用的额定功率。

在另一个方面，提供了一种控制包括对流热烹饪源、蒸汽烹饪源和微波能量烹饪源的每一个的组合烤箱中的烹饪操作的方法，对流热烹饪源、蒸汽烹饪源和微波能量烹饪源的共同功率消耗容量高于来自组合烤箱的电源的可用的额定功率，所述方法包括以下步骤：如果根据具有设定烹饪时间的烹饪程序需要烹饪大量食品的任一烹饪源要求的单个功率大于烹饪源的功率容量，利用这种烹饪源的功率容量来确定需要的延长的烹饪时间。

附图说明

图1是表示吸收的微波功率和深度的关系的图形；

图2是示例性表示对于不同的食品类型的每单位重量的表面面积的条形图；

图3是总结某个示例烹饪算法的表格；

图4是包括对流、蒸汽和微波源的组合烤箱的示意图；以及

图5是图4中的组合烤箱的控制系统的示意图。

具体实施方式

为了克服上述缺陷，已经开发了使用对流、蒸汽和微波能量的三重能源组合烤箱的大量烹饪算法。这些算法被用于作为使用烹饪友好条件如食物类型、重量、大小和数量来控制烤箱的烤箱控制系统的基础。对于典型的烤箱设计，这些使用理论和实践经验开发的控制算法在大量实际操作条件下十分有效。

这些算法覆盖大小从0.1立方米到1.2立方米的烤箱腔，其内部腔体单边尺寸范围为500毫米到2000毫米，烤箱输入功率范围为6千瓦到60千瓦，强制空气流动速率从接近0到500厘米/秒，蒸汽露点从通风烤箱的最低可能到冷凝，以及从2.4千瓦到16千瓦的输入功率的微波输入能量。

下列技术基础支持这些已经开发的算法。

技术背景

捷克共和国的布拉格市食品研究会的JIRINA HOUSOVA和KAREL HOKE已经提出了表明在微波炉中的水吸收的能量被均匀地散布到微波炉中的所有水中的数据；Czech J.Food Sci.Vol.20，No.3：117-124。事实上这意味着，如果食物的数量加倍并且输入烤箱的能量保持相同的话，则通过使用微波能量达到给定温度的时间将加倍。

从电磁理论得到，在厚电介质中吸收的功率取决于其深度。被称为吸收透入深度的数量通常能够被定义来描述这个现象；在这个深度下，功率被减少了因子1/e或者大约到其初始值的37％。吸收透入深度，ASD，如下所示：

公式1：

ASD = \frac{λ}{(2 π * sqrt (ϵ) * \tan δ)}

其中，λ是波长，ε是介电常数，tan δ是损耗角正切。

微波炉频率在3GHz时，对水的介电常数是76.7，损耗角正切是0.057。已知微波炉频率波长大约为12厘米，对水的吸收透入深度大约3.8厘米。实际上这意味着大约65％的能量被厚食物的最先3.8厘米的部分吸收。当然食物并不是100％的水，但它们包含大量水，通常为85％，以至工作时实际吸收透入深度为4厘米。图1可以用来确定在密度大的食物中每一单独层吸收的能量的部分。

水的热传导率为0.6W/m.℃，很多食物的热传导率稍微低于该值且通常为0.5W/m.℃。水的热容量为4.2J/℃.m³。冷冻食物具有与非冷冻食物不同的特性。对于一些食物而言，冷冻食物的热传导率能够是非冷冻食物的热传导率的三倍，通常约为1.5W/m.℃；对于其它多孔的食物，冷冻食物的热传导率稍微低于非冷冻食物的热传导率。因为潜在的335kJ/kg的冷冻的热量，所以从冷冻食物到非冷冻食物的转化需要大量能量。

从分析和经验研究可知，在对流烤箱中，根据食物的形状和使用的器具转移给食物的热耗率在2到8kJ/sec.m²。典型食物具有从0.02(例如，小牛里脊)到0.15m²/kg(例如，鸡腿)的单位重量的表面面积。在200℃对具有单位重量的表面面积为0.06m²/kg的食品，典型对流烤箱的有效对流热耗率为120J/kg/sec。

从分析和经验研究可知，在蒸汽烤箱中，热转移速率大约为5kJ/sec.m²。通常蒸的食物的单位重量的表面面积为0.12(例如，小土豆)到1.5m²/kg(例如，小豌豆)，典型平均蒸气热耗率对于较大密度的蔬菜像土豆大约为140J/kg/sec，对于更小的多孔蔬菜像绿蚕豆大约为420J/kg/sec。

通常对于特殊烤箱的性能，不论对流模式还是蒸汽模式，都取决于烤箱的功率容量。如果烤箱的功率容量不够高并且如果将过量的食物放入烤箱中，烤箱将不可能达到上述热耗率，这对于蒸汽加热的每公斤高表面面积的食物像豌豆或绿蚕豆是这样的。

尽管从技术角度更自然想到关于食物表面面积的对流和蒸汽加热过程，但这在厨房中并不是自然的测量单位；那里对重量更加方便。最有用的算法将是恰当地基于食物的重量。因此，根据食物的重量对食物烹饪参数进行分类将是非常重要的。图2的图表说明了一些典型情况。特别是对于小的项目例如蔬菜在单位重量的表面面积上发生最大的变化。对于烘烤的项目，可能选择和应用标准的单位重量的表面面积，其适于大多种类的食物。首先，使用单位重量的表面面积的广泛的总结可以被看作分类烹饪性能的总的方法，但是实际上不是这样的。保持不变的形状和尺寸在所有的商业厨房中是部分控制和管理烹饪一致性的常规部分。

下面的示例基本烹饪算法的通用格式是：

1)(输入食物类型或分类)

2)(输入食物载重)

3)(输入最终条件)

4)(查找参数)

5)(自动设置湿度条件)

6)(自动设置填充因数)

7)(自动设置温度条件)

8)(自动设置微波炉条件)

9)(自动设置烹饪时间)

10)(开始烹饪周期)

11)(信号通知烹饪的结束)

另一个烹饪算法的通用格式将基本算法延伸到一类食物需要一系列的烹饪周期来完成的情况：

1)(输入食物类型或分类)

2)(输入食物载重)

3)(输入最终条件)

4)(查找参数)

5)(自动设置湿度条件1)

6)(自动设置填充因数1)

7)(自动设置微波条件1)

8)(自动设置温度条件1)

9)(自动设置烹饪时间1)

10)(开始烹饪子周期1)

11)(自动设置湿度条件2)

12)(自动设置填充因数2)

13)(自动设置温度条件2)

14)(自动设置微波条件2)

15)(自动设置烹饪时间2)

16)(开始烹饪子周期2)

17)等等

18)信号通知烹饪的结束

上述(最终条件)对于红肉来说或者是最终的内部温度或者是类似生的或已做熟的情况，对于蔬菜来说类似于硬的或软的。

上述查找参数意味着对于特定的食物调用(recall)参数，并且随后的步骤设置参数意味着使用该参数来计算烤箱参数并且使用计算的信息来设置烤箱参数，或者可选地，调用计算的参数的已经确定的集，然后设置烤箱参数。后者在厨房常常重复相同的烹饪菜肴的情况下是有用的。

烹饪时间子算法的通用形式是：

公式2：

(烹饪时间，sec)＝

(食物的质量，kg)×(特定食物烹饪能量，J/kg)/{[(烤箱蒸汽热耗率，J/kg sec)+(烤箱热热耗率，J/kg sec)]×(食物的质量，kg)+(烤箱微波热耗率，J/sec)×(填充因数)}

在(烹饪时间)子算法中的(热耗率)参数在某种程度上依赖于烤箱设计细节和食物分类细节。热和蒸汽(热耗率)子算法的形式是：

(热耗率，J/kgsec)＝

(面积特定热耗率，J/m²)×(食物的特定面积，m²/kg)

(面积特定热耗率)是烤箱设计特定的，并且对于每种设计是确定的。(食物的特定面积)首先可以表现为高可变参数，但是对于食物的广泛的分类来说并不是这样的。因为食物大小、形状和重量在商业厨房中已经被调节为部分控制的自然部分了。(面积特定热耗率)和(食物的特定面积)在查找表中作为(烤箱微波热耗率)对于算法来说是可用的。

术语(填充因数)与术语(烤箱微波热耗率)一起处理可以被放在烤箱中的少量食物或者食物是多孔的由此具有低的导热率的情况。因为微波能量在烤箱中包含的所有水中是均匀吸收的，所以对于微波能量来说(填充因数)是有优势的。因此，在某些情况下，可能应用太多能量而过烹饪特定食物。(填充因数)可以是基于烤箱载荷、食物和烹饪周期类型的查找值。

对于各个食物的广泛的分类来说(特定食物烹饪能量)将是相似的，但是依赖于分类的特定特征。(特定食物烹饪能量)子算法的通用形式是：

(特定食物烹饪能量，J/kg)＝

{(食物的最终温度，℃)-(食物的初始温度，℃)}×(食物的热容量，J/kg℃)+(烹饪中损失的水，kg)×(汽化的水潜在热量，J/kg)-(冷冻食物的初始温度，℃)×(冷冻食物的热容量，J/kg℃)×(食物的质量，kg)+(食物冷冻的水潜在热量，J/kg)

最初看起来热容量和潜在热量参数将必须被单独确定，但实际上并不是这样的，因为只有水的值可以被用于这个参数，因为水是食物的主要构成并且水比任何构成食物的其他材料具有高得多的热容量。同样地，对于任何商业厨房来说最初的温度通常是相同的。对于不同的肉的颜色或煮熟的程度已经建立了最终温度，例如内部温度。在许多情况下，(特定食物烹饪能量)可以在查找表中对算法是可用的，但是也可以对每个单独情况计算特定食物烹饪能量。

对上述算法的仔细检查将表示它们可以写成不同的但是等效的形式。例如：

公式5：

(烹饪时间)＝

(食物的质量)×(特定食物烹饪能量)/{[(蒸汽热耗率)+(热的热耗率)]×(食物的质量)+(微波率)}

可以被写为：

(烹饪时间)＝

(特定食物烹饪能量)/{[(蒸汽热耗率)+(热的热耗率)]+(微波率)/(食物的质量)}

在第一种形式中，更容易理解可用的微波能量是固定的，事实就是这样的。微波能量被均匀分布在烤箱中的整块食物中；只使用微波，烹饪时间依赖于在烤箱中的食物的数量。而且在这种形式中很清楚由烤箱传递的整个热和蒸气能量根据烤箱中的食物数量的不同而不同。

在第二种形式中，更容易理解对于那些只使用热和/或蒸汽能量的算法来说，只要不超过烤箱的容量，烹饪的时间和负载无关。

下面给出对于典型食物组和条件的详细的基本烹饪时间和湿度设置子算法或者周期。给出的周期是最简单形式的周期并且给出食物分类的最短的烹饪时间。在许多实际情况下，可以期望将基本周期分开成两个部分并且链接子周期。在这种情况下，从一步到下一步改变一个或多个参数以获得期望的结果或增强烹饪的食物的特性。在这样的情况下，烹饪时间常常长于基本周期。在某些情况下可以通过合并周期(并行进行)，例如，合并上色和烘烤或者解冻和烹饪，来减少这一代价，

上色周期

对于温度高于175℃的(上色时间)等于15-(T-260)×0.18分钟。湿度被设置为高的但是非液化的水平。

烘烤周期

烹饪时间依赖于期望的肉的最终内部温度以及烤箱的热烹饪温度。从我们的分析和经验可知，下面的表给出了烘烤从冰箱温度开始的肉通常需要的能量。相对湿度被设置为高的但是非液化水平以控制在烘烤过程中的湿度损失。湿度设置理想地为尽可能的高以避免在烹饪温度的液化，通常湿度被设置为在大约95℃的范围内的露点。

内部温度℃ 能量kJ/kg

40	120
40	120	50	160
60	210	50	160
60	210	70	250
80	290	70	250
80	290	85	310

对于烘烤肉来说，(烹饪时间)等于：

(整个的肉的质量)×(特定食物烹饪能量)/{(传热率)×(肉的质量)+(微波热耗率)}

对于在175℃烘烤以获得60℃的内部温度，生的、通常12kg的烤箱负载、通常120J/sec kg的传热率以及2000J/sec微波热耗率，烹饪时间是12×210000/{120×12+2000}或729秒，其为12分钟。这是对于描述的这种特殊的烤箱最短的烘烤时间。如果在烘烤过程中期望获得更均匀的内部温度(更均匀的颜色)，必须使用更长的时间。通过将微波功率比减少三分之一能够在20分钟内获得十分满意的结果。通过这些短的烹饪时间，通常期望包括着色周期。这可以通过将烹饪温度增加到175℃以上来与烹饪顺序地或并行地进行着色。

这个烘烤周期对于烘烤禽肉来说是恰当的；输入参数将必须对于禽肉来说是恰当的，例如，更高的最终温度并导致更常的烹饪时间。

解冻周期

解冻周期被链接为烹饪周期的部分，烹饪冷冻的蔬菜，但是在某些情况下其可以被用于将冷冻的食物解冻为室温。

(解冻时间)等于：

(冷冻的潜在热量)×(食物的质量)/{(微波热耗率)×(填充因数)+[(蒸汽热耗率)+(热的热耗率)]×(食物的质量)}。

对于12个1.25kg的鸡的典型情况，等于336000×16/{2000×0.3+[140+60]×16}或1415秒。在这个解冻例子中，清楚性地给出术语(填充因数)，因为一些食物具有相对低的热传导率并且对于低的填充因数可以产生不均匀的温度分布。

蔬菜周期

蔬菜周期除了使用微波功率之外还使用液化的蒸汽以及热加热。新鲜蔬菜的(烹饪时间)等于：

(蔬菜的质量)×(特定食物烹饪能量)/{[(蒸汽热耗率)+(热的热耗率)]×(蔬菜的质量)+(微波率)}

对于负载9kg的每公斤高表面面积的多孔蔬菜绿蚕豆的典型情况，烹饪时间是9×165000/(420+60)×9+2000或424秒。对于每公斤低表面面积的大密度蔬菜土豆，(烹饪时间)是9×336000/(140+60)+2000或796秒。注意在这些例子中，某些蔬菜的高表面面积影响热耗率。

烘焙周期

湿度水平被设置为最低值；烤箱是通风的。在烘培中的一个主要处理是减少湿度。烘培的(烹饪时间)等于：

(食物的质量)×(特定食物烹饪能量)/{(热的热耗率)×食品的质量+(微波的热耗率)}

对于90个羊角面包(9kg)的典型情况，烹饪时间是9×150000/{120×9+2000}或438秒。

冲击周期

许多食物在烹饪的第一步被热冲击以快速地加热直接的食物表面。面包是一个典型的例子，其中仅向烤箱注入液化蒸汽以快速烹饪表面。冲击时间等于10秒钟的液化蒸汽。

重热或重新生成或重新加热

许多食物在提供之前被预先准备成几乎烹饪好或完全烹饪好的状态，然后在提供时被重新加热。这通常发生在必须在十分短的时间内提供多盘菜的宴会大厅或者餐厅。相对湿度被设置为高非液化露点，通常95℃。(重新加热)时间等于：

(食物质量)×(特定重新加热时间)/{[(蒸汽热耗率)+(热的热耗率)]×(食物的质量)+(微波率)×(填充因数)}。

对于典型情况，重新加热时间是＝9×165000/{(140+60)×9+2000×0.3}或648秒。

对于广泛分类的食物总结了算法，但是在我们的方法中对于详细定义的类型的食物允许指定的烹饪能量和热耗率。实际上，如果期望的话，可以对单独的食物提炼参数。此外，期望组合在相同烹饪周期中的处理。例如，解冻算法和多孔蔬菜，或者着色和烘烤算法，又或者对于某些蔬菜来说期望一个接着一个地合并多孔周期和密度算法。

图3的表格总结了对于典型情况的算法。

自动控制

上述算法可以被集成到烤箱控制系统中，该烤箱控制系统可以包括微处理器、时序处理控制器或其他控制器。烤箱可以包括具有识别食物类型的手段(means)的图形用户界面，例如使用文字或图标；输入食物质量的手段；包括食物条件的手段，例如生的或熟的；以及允许与预设条件的偏差的手段，例如，煮熟的程度更大或更小，其允许厨师来补偿可选的烹饪器具、地域风格以及期望的或其他变化。

控制器允许提供烹饪、暂停和延长开始选项。

该算法可以将对于更早的对流烤箱和蒸汽对流组合的烤箱的由厨师已经研发出来的食物烹饪周期转换为新的周期，新的周期利用三重组合烤箱的全部三种能源。

控制系统具有存储查找表以及多个烹饪周期的能力。

我们预想了能够加入参数、烹饪周期以及食物的分类或者修改已存在的参数表和烹饪周期的可能性。我们也预期了关于例如温度、时间、露点以及填充因数等的基本烤箱参数手动输入烹饪周期的可能性。

控制系统是基本烤箱功能的接口以控制所有烤箱功能来获得期望的烹饪结果。

参考图4，显示基本烤箱构造100的示意图，包括外部机柜102、烤箱门104以及控制面板106。在机柜的内部具有烹饪空腔108。烤箱包括相关的蒸汽发生器(例如，电或汽的汽锅)110，对于至腔体108的受控的蒸汽的传递是铅垂的。蒸汽发生器110可以如图所示集成在主机柜102中，或者是与主机柜102连接的分离的单元。微波发生器112产生微波射线，其通过可以利用波导定义的合适的路径传递到烤箱空腔108。对流热源114可以由与一个或多个送风机相关的电或汽的热元件116形成，具有通往空腔108和从空腔108回来的适合的传递和返回气流路径。烤箱的具体配置可以不同。

图5显示了烤箱100的基本控制机制，利用与用户界面106、蒸汽发生器110、微波发生器112以及对流热源114相关的控制器150。控制器150可以根据如上所述的算法和方法来编程。

利用以上算法和相关假设，可以在使用对流、蒸汽和微波的三重组合烤箱的情境中实现各种优势的方法和系统，下面将进一步详细描述。

对于不同食品质量的不变的持续时间烹饪周期

在商业厨房中，存在食品的一致性和准备时间的一致性的期望。对于仅使用蒸汽和对流的标准组合烤箱，只要不超过烤箱的容量，烹饪时间并不受到放置在烤箱的食品的质量的影响。然而，如上所述，使用微波能量的烹饪时间受到烹饪的食物的质量的影响。期望提供考虑这个因素的三重组合烤箱。

提供了使用包括微波源以及至少一个非微波源的组合烤箱来烹饪食品的方法。烤箱包括对于食品的用户可选的烹饪程序(例如，通过图4和5的界面106可选的)。由用户可选的烹饪程序执行的烹饪操作利用微波源和非微波源(例如，蒸汽或对流，或蒸汽和对流一起)。该方法涉及对于在烹饪程序操作过程中要被烹饪的食品识别不超过烤箱容量的食品质量值；根据用户可选的烹饪程序执行烹饪操作，包括：利用食品质量值来设置在烹饪程序操作的过程中应用到食品的微波能量，使得不管食品质量是多少，烹饪时间都保持恒定而同时以类似程度的煮熟程度来获得成品。

在一个实施例中，在启动组合烤箱烹饪程序的第一步可以是操作员按下界面按钮(或显示的图形图标)，其选择指定食品类型的烹饪程序。以实例的方式，操作员按下具有鸡肉图标的按钮来启动鸡肉烹饪程序，按下具有蔬菜图标的按钮来启动蔬菜烹饪程序，或按下具有烘烤图标的按钮来启动烘烤烹饪程序。作为另一个例子，可以对不同的烹饪程序给出不同的数字，并且操作员将参考将烹饪程序数字和烹饪程序类型相关联的表(或者他的/她的记忆)。

识别食品质量的步骤可以涉及使用户输入特定的已知的食品重量(例如，1kg)。可选地，用户可以从显示给用户的重量范围中选择(例如，重量范围指示符)。在另一个例子中，用户可以输入放置在烤箱中的多项食品(例如10个鸡胸)，考虑到商业厨房中的部分尺寸的一致性，每项的重量或质量假设为相对不变。因此，食品质量值可以被指示食品的质量的任意值。

以实例的方式，如果被烹饪的食品恰巧是鸡肉，那么商业厨房可以被组织为使得厨师期望鸡肉的烹饪能一致地在在15分钟内完成。在这样的情况下，如果被烹饪的是2kg的鸡肉，可以将微波能量水平设置为60％以对于特定的鸡肉烹饪程序得到15分钟烹饪时间。另一方面，如果烹饪1kg的鸡肉，为了获得相同的15分钟的烹饪时间，对于相同的鸡肉烹饪程序可以将微波能量设置在40％。因此，作为通用的规则，对于更大的食品质量增加应用的微波能量。上述公式5或6可以用于烤箱控制件以通过求解“微波率”参数来对应用的微波能量水平进行恰当的调节。通常通过控制至少一个微波发生器的开启时间来设置微波能量(例如，可以由微波控制信号的占空比确定60％的开启时间和40％的开启时间)。作为通用准则，非微波源将会以和识别的食品质量值无关的水平操作(例如，对流温度水平)。

因此，上述方法提供了使用微波的组合烤箱，其中烤箱自动地考虑食品质量以获得在一致的烹饪时间中类似的煮熟程度的成品。这个特征允许相对不熟练的操作者(例如，不是厨师的某人)能够做出满足主管厨房的厨师期望的一致的食品，并且同时保持一致的烹饪时间。

煮熟的程度可以根据依赖于食品的类型的一个或多个因素来评估。例如，对于红肉，煮熟的程度可以根据半熟的、中等半熟的、中等的、中等全熟的以及全熟的等级来确定，或者根据温度等级来确定。作为另一个例子，对于肉来说通常将肉的煮熟程度确定为肉的温度和着色的函数。对于蔬菜来说，煮熟程度根据硬度和/或质地来评估。与蔬菜的煮熟程度相关术语例如“难咬的”、“有嚼头的”或“非常软的”。对于烘培的食物的煮熟程度可以是着色和/或湿度水平的函数。

非微波烹饪程序到微波增强的烹饪程序的转换

如前所述，随着三重组合烤箱(即，对流、蒸汽和微波)进入传统使用双重组合的烤箱(即，独立和蒸汽)的市场，用户在定义新的烹饪程序中产生困难。因此对于烤箱用户来说帮助进行这样的转换是期望的。在一个例子中，可以在烤箱控制件中集成这样的转换特征。在另一个例子中，可以将这样的转换特征提供为由分离的计算机化的装置运行的程序。

集成的转换

提供使用包括微波源烹饪、蒸汽源烹饪以及对流源烹饪的组合烤箱的方法，其中该烤箱包括用于控制烹饪操作的控制件。该方法包括：控制件接收食品的非微波烹饪程序，非微波烹饪程序利用蒸汽和对流的至少一个；控制件自动地将非微波烹饪程序转换为除了使用蒸汽或对流的至少一个之外还使用微波的微波增强的烹饪程序，并且控制件存储微波增强烹饪程序用于以后的选择和使用。

控制件可以通过在图4和5的接口106的用户输入来接收非微波烹饪程序。可选地，控制器150可以包括通信链路(例如，有线的或无线的)，非微波烹饪程序可以通过通信链路上传。

通过使用依赖于上述理论的算法和/或查找表的控制件可以获得转换。详细地，使用对于蒸汽或对流的预定的热耗率，上述公式4可以被用于确定通过非微波程序传递给食品的特定食品烹饪能量。可以对于与非微波程序相关的烤箱确定该热耗率(例如，在用户可以识别特定烤箱用于执行非微波程序的控制情况下)。然后上述公式5或6可以被用于计算获得实质上相同的应用的烹饪能量所必须的微波增强的烹饪程序的总的烹饪时间。在这点上，微波率(即，微波能量水平)可以被选择为对于特定食品原来被确定为可接受的比率。通过例子的方式，与肉相比，对于蔬菜来说更高的微波率是更可以接收的。因此，对于微波增强的程序来说，自动的转换不总是导致最快的烹饪时间。而是，自动转换可以产生比非微波增强的烹饪程序更快的微波增强的烹饪程序，但是依然产生高品质的食品。

辅助的转换

在与烤箱控制件分离的装置的帮助下可以执行相似的方法。详细地，这样的方法可以涉及将食品的非微波烹饪程序上传到与组合烤箱分离的计算机装置中，非微波烹饪程序利用蒸汽或对流的至少一个；计算机装置自动地将非微波烹饪程序转换为除了使用蒸汽或对流的至少一个之外还使用微波的微波增强的烹饪程序；从计算机装置向组合烤箱的控制件传送微波增强的烹饪程序；并且在组合烤箱的控制件中存储微波增强的烹饪程序用于以后的选择和使用。

通过上述方法，可以使用在计算机化的装置上运行的算法和/或查找表来进行转换。计算机化的装置可以是个人计算机、手持计算机装置或其他计算机装置。可以通过电子地、手动输入或二者的组合来上传到计算机化的装置。传送可以通过组合烤箱控制件和计算机装置之间的有线连接、通过从计算机装置到组合烤箱控制件的无线传送、或者通过二者的组合来实现。也考虑到可以建立网站，烤箱购买者可以通过该网站登录、上传或输入非微波程序并且使用于上传给三重组合烤箱的微波增强的程序返回。

烹饪源之间的功率共享

在组合烤箱中可能引起的另一个问题是需要在功率限定中的因数。详细地，给定的组合烤箱可以具有电源，该电源具有小于多种烹饪源被同时操作时要求的总功率的额定可用的功率。这带来了如何修改烹饪操作以考虑不能应用功率到烹饪程序可能需要的每个烹饪源的问题。

在这一点上，提供在组合烤箱中控制功率共享的方法。烤箱包括对流热烹饪源、蒸汽烹饪源和微波能量烹饪源的每一个。对流热烹饪源、蒸汽烹饪源和微波能量烹饪源的共同的功率消耗能力高于组合烤箱的电源可用的额定的功率。该方法包括以下步骤：(a)如果根据烹饪程序需要烹饪大量食品的烹饪源的任意一个要求的单个功率大于烹饪源的功率容量，利用这样的烹饪源的功率容量来评估功率共享的任何需要；以及(b)考虑步骤(a)的任何调整，如果根据烹饪程序需要同时使用多个烹饪源来烹饪大量食品的总功率超过电源可用的额定功率，减少要被传递给对食物具有最低特定功率吸收率的烹饪源的功率，直到多个烹饪源需要的总功率等于或低于电源可用的额定功率。

步骤(a)是相当简单的规则的应用，即，如果烹饪程序需要比给定烹饪源能够传递的功率更多的来自给定烹饪源的功率，最好是将烹饪源的缺省设置为其最高可用功率(即，它的功率容量)。例如，如果烹饪程序需要来自对流源的24.0kW的功率，而对流源具有18kW的容量，那么为了假定的烤箱操作和功率共享分析的目的，对流源的被缺省设定为18kW。从蒸汽或对流烹饪源需要的功率可以通过对于确定的或假设的食品的表面面积考虑食品的功率吸收率来确定。通过例子的方式，鸡胸或豌豆或蚕豆可以被假设为具有特定的表面面积，这导致特定对应的功率吸收率(例如，J/sec-kg)。通过将功率吸收率乘以要被烹饪的食品的确定的质量，可以确定和评估从烹饪源需要的总功率以查看其是否超过这样的源的功率容量。对于微波源，功率吸收率实际上根据食品质量的不同而不同，作为通用规则，从微波源需要的功率将不超过其功率容量。

步骤(b)实现用于提供结果的规则，该结果将根据烹饪程序由于不能满足从烹饪源要求的能力水平而被需要的额外的烹饪时间减少到可能的程度(即，要求的总功率超过电源的额定功率)。这个结果是通过减少要被传递给向食物传递最少量功率的烹饪源(对食品具有最低特定功率吸收率的烹饪源的功率)所获得的。对于每个烹饪源的特定功率吸收率可以基于对于每个烹饪源的预设吸收有效值来评估。在许多应用中，对流烹饪源将具有最低特定功率吸收率，接下来是蒸汽烹饪源，接下来是微波烹饪源(根据质量)。在特定情况下，其中使用对流、微波和蒸汽的每一个，例如当烹饪烤肉时，短时间操作蒸汽源以维持烤箱中的湿度，同时也操作对流和微波烹饪，期望对蒸汽烹饪源给出某些优选。例如，功率共享的需要和方式可以仅基于对流和微波来评估，但是可以设置烤箱控制件以当需要短时间地打开蒸汽源时临时地关闭对流源或微波源。可选地，蒸汽源可以被包括在需要功率共享的分析中，但是蒸汽源绝不是功率被减少的源。作为另一个可选方案，可以操作烤箱控制件以在其他源之一的关闭时间中仅向蒸汽源传递功率。

然而，当遵守规则或步骤(b)时优选地考虑食品品质问题。这样做的一个方式是也使用一个或多个建立的烹饪源功率比率限制(例如，要由微波能量传递的功率和要由对流功率传递的功率的比率)。例如，当烹饪鸡肉时，如果由微波传递的功率与对流相比太高了，鸡肉的质地可能受到不利的影响。通过监视这样的烹饪源功率比率限制，如果步骤(b)导致违反了这样的比率限制，则以防止违反烹饪源功率比率限制的方式减少要被传递给与烹饪源功率比率限制相关的两个烹饪源的功率直到多种电源的总功率需要等于或低于来自电源可用的额定功率。

需要的额外烹饪时间的自动评估

在烹饪程序要求比给定电源可以传递的功率更多功率的情况下，或者在同时操作的多种电源之间共享的功率是必要的情况下，需要额外的烹饪时间来获得类似的煮熟程度的成品。在这一点上，提供一种方法以控制包括对流热烹饪源、蒸汽烹饪源和微波能量烹饪源的每一个的组合烤箱中的烹饪操作，其中对流热烹饪源、蒸汽烹饪源和微波能量烹饪源的共同功率消耗高于来自组合烤箱的电源的可用的额定功率。该方法包括以下步骤：如果根据具有设定的烹饪时间的烹饪程序来烹饪大量食品的任意一个烹饪源需要的单个能量大于烹饪源的功率容量，利用这个烹饪源的功率容量来确定需要延长的烹饪时间。可以使用上述公式2来确定延长的烹饪时间。也可以操作烤箱控制件以自动调整烹饪程序的烹饪时钟来反映延长的烹饪时间(例如，取代定时器运行6分钟的烹饪程序，其可以运行6分钟30秒)。

应该清楚的理解到上面的描述仅用于示例的目的，而不用于任何限制。变化是可能的。

Claims

1.一种使用组合烤箱来烹饪食品的方法，该组合烤箱包括用于烹饪的微波源和至少一个非微波烹饪源，该烤箱包括用于食品的用户可选烹饪程序，由用户可选烹饪程序执行的烹饪操作使用微波源和非微波源两者，该方法包括：

识别在烹饪程序的操作过程中要被烹饪的食品的不超过烤箱的容量的食品质量值；以及

根据用户可选烹饪程序执行烹饪操作，包括：

使用食品的质量值来设置在烹饪程序的操作过程中应用于食品的微波能量水平而不改变由烹饪程序设置的烹饪时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，设置微波能量水平使得不改变烹饪时间获得的成品和其质量无关地具有类似的煮熟程度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，执行烹饪操作进一步包括：

在与识别的食品质量值无关的水平操作非微波源

4.根据权利要求1所述的方法，其中，食品的质量值是特定质量或质量范围标识符中的一个。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，设置微波能量水平使得更低的微波能量水平被应用到更小质量的食品。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，通过控制至少一个微波发生器的开启时间来设置应用的微波能量水平。

7.根据权利要求7所述的方法，其中，通过控制微波发生器的占空比来设置应用的微波能量水平。

8.一种使用组合烤箱的方法，该组合烤箱包括用于烹饪的微波源、用于烹饪的蒸汽源和用于烹饪的对流源，该烤箱包括用于控制烹饪操作的控制件，所述方法包括：

所述控制件接收用于食品的非微波烹饪程序，该非微波烹饪程序使用蒸汽或对流的至少一个；

所述控制件自动将非微波烹饪程序转换为微波增强的烹饪程序，该微波增强的烹饪程序除了使用蒸汽或对流的至少一个之外还使用微波；

所述控制件存储微波增强的烹饪程序用于以后的选择和使用。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，使用由控制件执行的算法来进行自动转换。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，使用由控制件访问的查找表来进行自动转换。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，使用蒸汽或对流的预定热耗率来进行自动转换。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，由控制件进行自动转换：

确定通过非微波烹饪程序应用于食品的烹饪能量；

计算微波增强的烹饪程序获得相同的应用烹饪能量所必需的总的烹饪时间。

13.一种设置组合烤箱的方法，该组合烤箱包括用于烹饪的微波源、用于烹饪的蒸汽源和用于烹饪的对流源，该烤箱包括用于控制烹饪操作的控制件，所述方法包括：

将用于食品的非微波烹饪程序上传到与组合烤箱分离的计算机装置，该非微波烹饪程序使用蒸汽或对流的至少一个；

计算机装置自动将非微波烹饪程序转换为微波增强的烹饪程序，该微波增强的烹饪程序除了使用蒸汽或对流的至少一个之外还使用微波；

从计算机装置向组合烤箱的控制件传送微波增强的烹饪程序；以及，

在组合烤箱的控制件中存储微波增强的烹饪程序用于以后的选择和使用。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，使用由计算机装置执行的算法来进行自动转换。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，使用由计算机装置访问的查找表来进行自动转换。

16.根据权利要求13所述的方法，其中，使用蒸汽或对流的预定热耗率来进行自动转换。

17.根据权利要求13所述的方法，其中，由计算机装置进行自动转换：

确定通过非微波烹饪程序应用于食品的烹饪能量；

18.根据权利要求13所述的方法，其中，电子地实现上传、通过手动输入实现上传、或者通过二者的组合实现上传。

19.根据权利要求13所述的方法，其中，通过组合烤箱控制件和计算机装置之间的有线连接来实现传送、通过从计算机装置到组合烤箱控制件的无线传送来实现传送、或者通过二者的组合来实现传送。

20.一种控制组合烤箱中的功率共享的方法，该组合烤箱包括对流热烹饪源、蒸汽烹饪源和微波能量烹饪源中的每一个，对流热烹饪源、蒸汽烹饪源和微波能量烹饪源的共同功率消耗容量高于来自组合烤箱的电源的可用的额定功率，所述方法包括以下步骤：

(a)如果根据烹饪程序需要烹饪大量食品的任一个烹饪源要求的单个功率大于烹饪源的功率容量，则利用这种烹饪源的功率容量来估计功率共享的任何需要；以及

(b)考虑步骤(a)的任何调整，如果根据烹饪程序同时使用多个烹饪源烹饪大量食品所需要的总功率超过来自电源可用的额定功率，则减少要被传递给对食品具有最低特定功率吸收率的烹饪源的功率直到多种烹饪源的总功率需求等于或者低于来自电源可用的额定功率。

21.根据权利要求20所述的方法，进一步包括如下步骤：

(c)如果在步骤(b)要求的减少导致违反了已建立的烹饪源功率比率限制，则以维持烹饪源功率比率限制的方式减少要被传递给与烹饪源功率比率限制相关的两个烹饪源的功率直到多种烹饪源的总功率需求等于或者低于来自电源的可用的额定功率。

22.根据权利要求20所述的方法，其中，基于为每个烹饪源预先设置的消耗效率值来估计每个烹饪源的特定功率吸收率。

23.一种控制组合烤箱中的烹饪操作的方法，该组合烤箱包括对流热烹饪源、蒸汽烹饪源和微波能量烹饪源中的每一个，对流热烹饪源、蒸汽烹饪源和微波能量烹饪源的共同功率消耗容量高于来自组合烤箱的电源的可用的额定功率，所述方法包括以下步骤：

如果根据具有设定烹饪时间的烹饪程序需要烹饪大量食品的任一烹饪源要求的单个功率大于烹饪源的功率容量，利用这种烹饪源的功率容量来确定需要的延长的烹饪时间。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，自动调节用于烹饪程序的烹饪时钟来反映延长的烹饪时间。