CN102498389A - 用来识别食物的类型和监视食品的烹饪过程的食物探针和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用来侵入到食物(20)中的食物探针(10)。食物探针(10)包括：由非传导性材料制成的细长的杆(12)；细长的杆(12)的前部，该前部被设置用来侵入到食品(20)中；第一电极(14)，该第一电极由传导性材料制成并且布置在杆(12)的前部；和第二电极(16)，该第二电极由传导性材料制成并且离第一电极(14)预定距离布置在杆(12)的前部。第一电极(14)和第二电极(16)沿杆(12)的纵向轴线顺次布置。可以在第一电极(14)和第二电极(16)之间施加电压使得电场(22)在第一电极(14)和第二电极之间和在第一电极和第二电极的环境中产生。此外，本发明涉及通过使用食物探针(10)用来识别食物的类型和监视食品(20)的烹饪过程的方法。

Description

用来识别食物的类型和监视食品的烹饪过程的食物探针和方法
技术领域
本发明涉及用来识别食物的类型和监视食品的烹饪过程的食物探针。此外，本发明涉及用来识别食品的类型和监视食品的烹饪过程的方法。
背景技术
如肉、土豆和其它蔬菜、派和一些砂锅菜(casserole)的大体上均质的食品的烹饪过程主要通过检测食品的核心温度被监视。用户必须知道在什么核心温度下食品具有某些希望性质，如颜色、柔嫩或烹饪程度。
为了为用户简化烹饪过程，可提供自动烹饪功能。所述烹饪功能基于来自用户的信息输入和/或如温度探针的不同传感器的测量。通过测量确定食品性质，使得来自用户的信息输入减少。
食品的电阻抗的检测可以为自动烹饪功能提供许多信息。
US 2006/0174775A1公开一种用来跟踪烹饪过程的方法和设备。至少两个分离的电极被插入到食品中。在一定频率下测量电阻抗以便监视烹饪过程。然而，不能识别食品的类型。
发明内容
本发明的目的是提供用来识别食物的类型以及用来监视食品的烹饪过程的食物探针和方法。
这个目的通过根据权利要求1的食物探针来实现。
根据本发明，该食物探针被提供用来侵入到食品中并且包括：
由非传导性材料制成的细长的杆，
所述细长的杆的前部，该前部被设置用来侵入到所述食品中，
第一电极，所述第一电极由传导性材料制成并且布置在所述杆的前部，和
第二电极，所述第二电极由传导性材料制成并且离所述第一电极预定距离布置在所述杆的前部，其中
所述第一电极和所述第二电极沿所述杆的纵向轴线顺次布置，并且其中
在所述第一电极和所述第二电极之间可以施加电压，使得在所述第一电极和所述第二电极之间并在所述第一电极和所述第二电极的环境中产生电场。
本发明的主要构思是食物探针，该食物探针在一个杆上具有两个顺次布置的电极。食物探针上所述顺次布置的电极允许在食品的核心中产生电场。食物探针是紧凑的工具并且容易操纵。
在本发明的优选实施例中，食物探针包括布置在杆的前端的尖头。该尖头允许食物探针容易地侵入到食品中。
此外，食物探针可以连接或可连接到烹饪炉的电压源和控制电路。
特别地，食物探针被设置成识别食品的类型和监视所述食品的烹饪过程。
本发明的目的还通过根据权利要求5的方法来实现。
用来识别食物的类型和监视食品的烹饪过程的本发明的方法包括以下步骤：
将细长的食物探针侵入到食品中，
在所述烹饪过程开始时在两个或更多个频率下检测食品的电阻抗，
在进一步烹饪过程期间在两个或更多个频率下检测食品的电阻抗，和
将所述电阻抗的检测值与数据库对比，其中
所述食物探针形成为细长的杆，在所述杆的前部中具有至少两个电极。
本发明的方法的主要构思是在两个或更多频率下检测食品的电阻抗。特别地，这种另外信息允许识别食物的类型。使用在一个杆上布置有两个电极的食物探针。在食物探针上布置电极允许在食品的核心中产生电场。食物探针是紧凑的工具并且容易操纵。
优选地，食物探针侵入到食品中使得杆的前部和至少两个电极布置在食品的核心内。
此外，可以根据电阻抗计算食品的其它的电参数。例如，根据电阻抗计算食品的相位角、欧姆电阻和/或电容。
特别地，作为食品的温度的函数计算在两个不同频率下的电阻抗的相位角的比率。
例如，不同频率中的一个是50kHz或5kHz。优选地，两个不同频率是50kHz和5kHz。
另外，可以确定检测的和/或计算的参数的一阶和/或二阶导数。
数据库可以包括用于多种食品类型的电阻抗的相位角的频谱。
优选地，数据库可以由用户补充。因此，用户可以使数据库适合于单独的食谱。这种示教功能允许用户能够训练烹饪炉识别还不在数据库中的单独的食谱。
认为是本发明的特性的新颖的且创造性的特征在所附权利要求中被阐述。
附图说明
将参考附图更详细地描述本发明，其中：
图1示出根据本发明的优选实施例的食物探针的示意图，
图2示出根据本发明的优选实施例的、用于多种食物类型的、作为频率的函数的相位角的示意图，并且
图3示出根据本发明的优选实施例的、作为温度的函数的不同频率下的两个相位角的比率的示意图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的优选实施例的食物探针10的示意图。食物探针10被提供用来识别食物的类型和监视食品的烹饪过程。
食物探针10包括细长的杆12、第一电极14、第二电极16和尖头18。食物探针10的前部侵入食品20中。
杆12由非传导性材料制成。第一电极14和第二电极16由传导性材料制成。尖头18也由非传导性材料制成。
尖头18布置在杆10的前端。尖头18使得食物探针10可以容易地侵入到食品20中。
第一电极14和第二电极16也布置在杆12的前部内。第一电极14布置在尖头18旁边。第二电极16也布置在杆12的前部内，但离第一电极14预定距离。因此，第一电极14和第二电极16彼此电绝缘。
当食物探针10的前部侵入在食品20中时，则第一电极14和第二电极16也布置在食品20内。
当在第一电极14和第二电极16之间施加电压时，则在食品20内产生电场22。所述电场22在第一电极14和第二电极16之间并且在第一电极14和第二电极16的环境中延伸。
优选地，食物探针10的前部侵入到食品20中使得电场22在食品20的中心部分内产生。
食物探针10上顺次布置的电极允许电场22在食品20的核心中产生。食物探针10是紧凑工具并且容易操纵。
图2示出根据本发明的优选实施例的、用于多种食物类型的、作为频率f的函数的相位角
Figure BDA0000143985470000041
的示意图。
第一曲线24示出用于土豆的相位角
Figure BDA0000143985470000042
的频谱。第二曲线26示出用于花椰菜的相位角
Figure BDA0000143985470000043
的频谱。第三曲线28示出用于猪肉的相位角
Figure BDA0000143985470000044
的频谱。第四曲线30示出用于母火鸡鸡胸肉的相位角
Figure BDA0000143985470000045
的频谱。图2中的频谱从大约10Hz延伸到大约1MHz。
图2说明不同食物类型具有它们自己的特性的作为频率f的函数的相位角
Figure BDA0000143985470000046
可以检测相位角
Figure BDA0000143985470000047
的频谱并且与数据库对比。因此，可以自动识别食物的类型。
图3示出根据本发明的优选实施例的、作为温度的函数的不同频率下的两个相位角的比率的示意图。曲线32涉及50kHz和5kHz的频率下的相位角
Figure BDA0000143985470000052
的比率。曲线32涉及肉。
图3中的温度谱从大约10℃延伸到大约90℃。在点34处，曲线32具有最小值。在点34处，食品的所有蛋白质变性，即，肉被充分烹饪。点34与70℃和80℃之间的温度对应。
如电阻、电容和特定介电常数的其它参数可以根据检测到的参数来计算。另外，可以确定检测的和/或计算的参数的一阶和二阶导数。
为了获得更多信息，可以另外检测食品20的温度。
可以实现示教功能。这种示教功能允许用户能够训练烹饪炉识别还不在数据库中的单独的食谱。
本发明也可嵌在计算机程序产品中，该计算机程序产品包括使得这里描述的方法实施的所有特征。此外，当加载在计算机系统中时，所述计算机程序产品能够执行这些方法。
虽然这里已经参考附图描述本发明的说明性实施例，但也将理解，本发明不限于那些确切的实施例，并且本领域技术人员在这里可以实现各种其它改变和修改而不偏离本发明的范围或精神。所有这种改变和修改都应被包括在如所附权利要求限定的本发明的范围内。
附图标记清单
10食物探针
12杆
14第一电极
16第二电极
18尖头
20食品
22电场
24用于土豆的相位角的频谱
26用于花椰菜的相位角的频谱
28用于猪肉的相位角的频谱
30用于火鸡的相位角的频谱
32作为温度的函数的相位角的比率
34所有蛋白质变性的点
Figure BDA0000143985470000061
相位角
f频率
T温度

Claims (14)

1.一种用来侵入到食品(20)中的食物探针(10)，所述食物探针包括：
由非传导性材料制成的细长的杆(12)，
所述细长的杆(12)的前部，该前部被设置用来侵入到所述食品(20)中，
第一电极(14)，所述第一电极由传导性材料制成并且布置在所述杆(12)的前部，和
第二电极(16)，所述第二电极由传导性材料制成并且离所述第一电极(14)预定距离布置在所述杆(12)的前部，其中
所述第一电极(14)和所述第二电极(16)沿所述杆(12)的纵向轴线顺次布置，并且其中
在所述第一电极(14)和所述第二电极(16)之间可以施加电压，使得在所述第一电极(14)和所述第二电极(16)之间并在所述第一电极和所述第二电极的环境中产生电场(22)。
2.根据权利要求1所述的食物探针，其特征在于，所述食物探针(10)包括布置在所述杆(12)的前端的尖头(18)。
3.根据权利要求1或2所述的食物探针，其特征在于，所述食物探针(10)连接或可连接到烹饪炉的电压源和控制电路。
4.根据前述权利要求的任何一项所述的食物探针，其特征在于，所述食物探针(10)设置成识别所述食品的类型和监视所述食品(20)的烹饪过程。
5.一种用来识别食物的类型和监视食品(20)的烹饪过程的方法，所述方法包括以下步骤：
将细长的食物探针(10)侵入到所述食品(20)中，
在所述烹饪过程开始时在两个或更多个频率(f)下检测所述食品(20)的电阻抗，
在进一步烹饪过程期间在两个或更多个频率(f)下检测所述食品(20)的电阻抗，和
将所述电阻抗的检测值与数据库对比，其中
所述食物探针(10)形成为细长的杆(12)，在所述杆(12)的前部中具有至少两个电极(14，16)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述食物探针(10)侵入到所述食品(20)中使得所述杆(12)的前部和所述至少两个电极(14，16)布置在所述食品(20)的核心内。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述食品(20)的另外电参数根据所述电阻抗来计算。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述食品(20)的相位角
Figure FDA0000143985460000021
欧姆电阻和/或电容根据所述电阻抗来计算。
9.根据所述权利要求5到8的任何一项的方法，其特征在于，两个不同频率下的电阻抗的相位角
Figure FDA0000143985460000022
的比率作为所述食品(20)的温度的函数来计算。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述两个不同频率中的一个是50kHz。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述两个不同频率中的一个是5kHz。
12.根据权利要求5到11的任何一项所述的方法，其特征在于，确定检测的和/或计算的参数的一阶和/或二阶导数。
13.根据权利要求5到12的任何一项所述的方法，其特征在于，所述数据库包括用于多种类型的食品(20)的电阻抗的相位角
Figure FDA0000143985460000023
的频谱。
14.根据权利要求5到13的任何一项所述的方法，其特征在于，所述数据库可以由用户补充。
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