CN105358023B - 用于加热食物的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于烘烤食物(6)的设备，其设置为在烘烤期间接收并且支撑所述食物(6)。该设备包括设置为通过辐射热加热食物的表面的加热元件(4a、46、5)以及设置为将空气吹过食物(6)的风扇(8)。该设备设置为以第一模式和第二模式运行，其中，在第一模式中风扇(8)运行，在第二模式中风扇(8)降低速度或者关闭。该设备设置为在满足预定条件时从第一模式自动地改变至第二模式。还公开了不使用风扇而使空气移过食物的其他方式。

Description

用于加热食物的设备

技术领域

本发明涉及用于食物的干燥加热的设备，例如烤面包机。

背景技术

使用专用器具制作烤面包片依旧十分流行，这种专用器具包括用于接收面包片的一个或多个竖直插槽并且对面包加热以使其变为烤面包片。申请人认为制作烤面包片的过程本质上具有两个阶段。第一阶段是使面包的表面干燥。第二阶段是褐变(browning)过程，其被已知为美拉德(Maillard)反应。美拉德反应隐藏在许多烹饪过程之中，并且是例如肉、洋葱或面包的特定食物在其被烹饪时褐变和味道改变的原因。美拉德反应包括在氨基酸(通常来自蛋白质)和通常为糖的羰基化合物之间的一组化学反应。它们在加热的情况下反应以形成风味化合物(flavour compounds)，又转而分解以形成不同的化合物。当完成烹饪时，化合物的最终组合决定食物的味道和气味。

美拉德反应发生在约120℃和150℃之间并且在典型的烤面包机中仅仅花费大约20秒就能产生变成褐色的烤面包片。然而，在可以开始这些反应之前，存在于面包的表面中的水分必须被蒸发掉，因为其将表面温度保持在100℃之下。在常规的烤面包机中此过程可以花费数分钟。

申请人认为美拉德反应在决定完成的烤面包片的味道和质感方面是重要的并且因此应当保留，但是最初的干燥阶段可以加速，从而减少烘烤面包所花费的总体时长。

发明内容

当从第一方面看时，本发明提供了用于烘烤食物的设备，该设备设置为在烘烤期间接收并且支撑所述食物，并且该设备包括设置为通过辐射热加热食物的表面的加热元件以及设置为将空气吹过食物的风扇，其中该设备设置为以第一模式和第二模式运行，其中，在第一模式中，风扇运行着，在第二模式中，风扇降低速度或关闭，其中该设备设置为在满足预定条件时从第一模式自动地改变至第二模式。

由此本领域技术人员可以理解的是，根据本发明，设备以两个模式运行，并且在它们之间自动地转换。发生从第一模式至第二模式的必然转换的时间点是由预定条件被满足而指示。通过使风扇设置为在第一模式中运行，更高量的空气移动经过被烘烤的例如面包片的食物的表面，其促进水分从表面更快地蒸发。这减少了烹饪总时长。

对于第二模式，通过降低或者，优选地，关闭风扇，食物可以以普通方式使用美拉德反应通过来自元件的辐射热被烘烤。

已经发现本发明的实施方式可以仅在一分钟内就可以产生良好品质的烤面包片。

在一组实施方式中，加热元件的运行功率在第一运行模式和第二运行模式期间均相同。

然而，在一组实施方式中，在第一模式期间使用的加热功率比在第二模式期间使用的加热功率更高。这可帮助减轻风扇作用在元件上的潜在冷却效果，否则可能作用为抵消干燥时间的减少。在典型的常规烤面包机中，元件仅具有在900和1200W之间的功率，因为如果使用过高的功率，烤面包片将易于烤焦。

当从第二方面看时，本发明提供了用于烘烤食物的设备，该设备设置为在烘烤期间接收并且支撑所述食物，并且该设备包括设置为通过辐射热加热食物的表面的加热元件以及设置为将空气吹过食物的风扇，其中该设备设置为以第一模式和第二模式运行，其中，在第一模式中风扇是运行着的并且在第一模式中使用第一加热功率，在第二模式中，风扇降低速度或者关闭并且在第二模式中使用第二较低的加热功率，其中该设备设置为在由预定条件被满足所指示的时间处从第一模式自动地改变至第二模式。

由此，可以理解的是根据本发明的此方面，较高的加热功率与风扇的(最大)运行相关，并且较低的加热功率与风扇的关闭或速度的降低相关。功率的降低和风扇的关闭或速度的降低并非必须同时发生；可能有交错的转变。然而，在每个加热循环中，将有两个主要模式-一个具有高加热功率和高风扇速度，一个具有低加热功率和低风扇速度或零风扇速度。

可以领会的是该设备可具有在其中不使用风扇的其他功能，但在根据本发明的此方面使用风扇时，风扇速度和加热功率将具有耦合转变。

在可替换的一组实施方式中，在第一模式期间使用的加热功率比第二模式期间使用的加热功率低。

当从第三方面看时，本发明提供了用于烘烤食物的设备，该设备设置为在烘烤期间接收并且支撑所述食物，并且该设备包括设置为通过辐射热加热食物的表面的加热元件以及设置为将空气吹过食物的风扇，其中该设备设置为以第一模式和第二模式运行，其中在第一模式中风扇是运行着的并且在第一模式中使用第一加热功率，在第二模式中风扇降低速度或者关闭并且在第二模式中使用第二较高的加热功率，其中该设备设置为在由预定条件被满足所指示的时间处从第一模式自动地改变至第二模式。

当从第四方面看时，本发明提供了用于烘烤食物的设备，该设备设置为在烘烤期间接收并且支撑食物，并且包括设置为将空气吹向食物的风扇和设置为将热量施加至食物的加热系统，其中风扇设置为最初以第一速度运行并且在风扇转变点之后以第二较低的速度运行或者停止，并且其中加热系统设置为最初以第一功率运行并且在加热转变点之后以第二较低的功率运行，其中风扇转变点和加热转变点中的至少一个由预定条件被满足来确定，风扇转变点和加热器转变点中的另一个同时发生或自动地在其后发生。

通过增加经过元件的电流可获得在第一模式期间较高的加热功率，但在一组实施方式中，提供了至少一个附加元件，在第一模式中所述附加元件被供能。其同样可以为设置为辐射地加热食物的辐射元件。然而这并非是必要的：附加元件可用于加热由风扇吹送的空气而非直接地加热食物。甚至可以设想的是在第一模式中第一列举的辐射元件可不运行，以使得第一模式和第二模式可以各自具有专门的与其相关的加热元件。在第二模式期间可降低附加元件的功率或者关闭附加元件。可以提供多于一个的附加元件。

当从第五方面看时，本发明提供了用于烘烤食物的设备，该设备设置为在烘烤期间接收并且支撑食物，并且包括设置为将空气吹向食物的风扇和设置为将热量施加至食物的加热系统，其中风扇设置为最初以第一速度运行并且在风扇转变点之后以第二较低的速度运行或者停止，并且其中加热系统设置为最初以第一功率运行并且在加热转变点之后以第二较高的功率运行，其中风扇转变点和加热转变点中的至少一个由预定条件被满足来确定，风扇转变点和加热器转变点中的另一个同时发生或自动地发生在其后。

通过增加经过元件的电流可获得在第二模式期间较高的加热功率，但在一组实施方式中，提供了至少一个附加元件，在第二模式中所述附加元件被供能。在第一模式期间可降低附加元件的功率或者关闭附加元件。可以提供多于一个的附加元件。

元件可各自具有微小的空间体积，但在优选的一组实施方式中，它们在空间上分布在烤面包机的各个部分。元件可设置为使得它们加热食物的不同的侧面，但在一组实施方式中，它们设置为使得第一列举和第二列举的元件均围绕食物的所有的侧面分布。可替换地，元件可各自保持微小的空间体积，其中若干元件串联以形成有效的第一元件，并且第二组元件连接以形成有效的第二元件。因此它们可作为两个完整的实体(有效的元件)被控制，或者可替换地，每个元件可以被单独地控制以改变有效元件的总功率。

在一组实施方式中，在较低的功率模式期间使用在500和1500W之间，例如在900和1200W之间的总功率。在较高的功率模式中使用的总功率可大于1500W，例如大于2000W。

在一组实施方式中，与第二模式相比，在第一模式中的功率改变了至少50％，例如至少100％。

风扇可设置为沿任何方向将空气吹过食物，但在一组实施方式中，风扇设置为将空气从食物的底部吹至食物的顶部。随后此空气可被吹出烤面包机的顶部，有助于从食物蒸发出的水分离开烤面包机。

风扇可直接地将空气吹过食物，但在一组实施方式中，设备包括空气管，用于将空气从风扇传输至食物。空气管的末端可以是至少一个喷嘴，以引导空气流。这可增加烤面包机排布的灵活性，例如允许改变食物的数量和排布或者适应更多种类的工业设计。

引起从第一模式至第二模式的自动转变的预定条件可以采取许多形式。理想地，转变应当发生在美拉德反应开始发生时。在优选的一组实施方式中，预定的条件包括时间-其可取决于例如表明被烘烤的食物的类型的用户设置，或者取决于设备的最初温度(例如，如果设备因先前使用而仍然温暖，则选择较少的时间)。可以可替换地或者附加地包括另一个参数，诸如设备内的空气的含水量、食物表面的视觉特性的改变，或者食物表面的温度。

然而在可替换的一组实施方式中，条件包括食物附近的空气温度。温度可以电力地测量-例如使用热敏电阻或者热电偶。然而在一组实施方式中，使用诸如双金属致动器的热机械的致动器-例如用作开启一对电触点。这样的排布是可靠的、鲁棒性好的(robust)并且划算的。致动器的最适宜的操作温度可根据经验确定。

因此，可以领会的是根据本发明的某些实施方式，食物的状态可影响设备从第一模式切换至第二模式(除其他事项外)的时间点，但其不能影响发生切换的事实。

在一组实施方式中，设备设置为自动地转变至“关”状态，在“关”状态中，在满足进一步预定条件时，风扇和加热元件关闭。此条件可以包括如上所述的参数中的任一个，该参数涉及支配从第一模式改变至第二模式的预定条件。在一组实施方式中，进一步的预定条件包括时间。该时间可自最初开启时起算或自第一模式改变至第二模式时起算。后者可更好地控制褐变的程度，因为其控制美拉德反应所持续的时间的长度。

前面提到的转变至“关”状态可伴随着食物的弹出。例如在一组实施方式中，设备包括加载有弹簧的伸长臂，食物搁置在伸长臂上，当设备转变至所述关状态时，弹簧被释放。

在优选的一组实施方式中，转变通过电子电路进行控制，其取决于已经经过的时间，例如自烤面包机开启时起算，来改变运行模式。在一组实施方式中，电子件包括计时器，并且优选地第一转变发生在第一时间期限，接着第二转变(至“关”状态)发生在第二时间期限。在必要时可改变这些时间期限以确保获得干燥和褐变的正确平衡。

设备优选地包括一个或者多个竖直插糟，用于接收例如面包片的食物。食物优选地支撑在设备中的竖直位置中，即，其最大截面区域由竖直平面限定。

风扇可同加热元件一起由干线交流电源供电，但可替换地风扇可使用例如低压直流电源的单独的电源进行供电。

在一组实施方式中，设备包括覆盖件，其在包含加热元件和食物的区域之上。这可允许该区域更迅速地升温，增加了干燥的速度并因此增加了烘烤的速度。

尽管风扇被认为是生成所需要的空气流的最可行的方式，但是申请人认为可使用其他强制空气流动的方式。由此当从第六方面看时，本发明提供了用于烘烤食物的设备，该设备设置为在烘烤期间接收并且支撑所述食物，并且该设备包括设置为通过辐射热加热食物的表面的加热元件和设置为将空气吹过食物的强制空气流动装置，其中该设备设置为以第一模式和第二模式运行，其中，在第一模式中强制空气流动装置是运行着的，在第二模式中来自强制空气流动装置的流量减少或关闭，其中该设备设置为在满足预定条件时从第一模式自动地改变至第二模式。

强制空气流动装置可包括风扇。可替换地，其可包括不具有风扇的空气泵，例如正排量泵。在一组实施方式中，强制空气流动装置将空气直接吹过食物，但可替换地其可将空气间接地吹过食物，例如通过如上所述的空气管。

本领域技术人员将理解的是，本发明的一个方面的特征和实施方式将同样适合于本发明的技术上相关的其他方面。

附图说明

现在将参考附图仅通过示例描述本发明的若干实施方式，在附图中：

图1示出了本发明的一个实施方式的俯视图；

图2示出了图1的实施方式的电路图；

图3示出了显示所使用的不同运行模式的图表；

图4示出了显示用于本发明的可替换的实施方式的运行模式的图表；以及

图5示出了本发明的可替换的实施方式，其中使用空气管用于引导空气流。

具体实施方式

图1示出了体现了本发明所保护的烤面包机2的俯视图，烤面包机2具有在阶段之间自动转变的两阶段烹饪过程。烤面包机2包含三个加热元件4a、4b和4c，其间隔处于两个竖直插槽的每个侧边，竖直插槽设置为接收并且竖直地支撑各自的面包片6。

加热元件的一个端部处为风扇8，其设置为将空气吹过面包6的表面。风扇连接至12V直流电源，其设置为与两个加热元件4a和4c电力地并联。这可以从图2中看出，其示出了图1的排布的电路图。元件4a具有冷态电阻R1，元件4b具有冷态电阻R2，并且元件4c具有冷态电阻R3。在一个示例中R1＝13.7Ω,R2＝19Ω并且R3＝13.4Ω。控制印刷电路板组件(PCBA)10连接至元件4a、4b和4c以及风扇8，并且能够控制这些部件的运行，以在不同烘烤模式之间转变。控制PCBA10连接至220-240V交流电源12以及磁体PCBA14。磁体PCBA14用于控制面包6在烤面包机2内的位置。

当开启烤面包机2时，磁体PCBA14开启，由于其吸引伸长臂(未示出)，而面包搁置在该伸长臂上，使得面包6大体上保持在烤面包机2内。当完成烘烤时，并且烤面包机2转变至“关”位置，磁体14关闭，将伸长臂和面包6从其在烤面包机2内的位置释放以使得用户可以取出。磁体PCBA14还用作用于其他的烤面包机部件的开关。除非磁体被激活并且吸引延长臂，使得面包6位于用于烘烤的适合的位置，否则这些烤面包机部件不能够接收电力。当磁体6在转换至“关”状态被关闭时，其切断至其他部件的电力，阻止元件4a、4b、4c和风扇8运行。

控制PCBA10用于通过在任何时间控制哪个部件接收功率而在不同运行模式之间切换。特别地，其确定是否开启元件4a、4c和风扇8，因为在从第一模式至第二模式的转变中，为了降低总功率以及开始褐变过程，这些元件优选地是全部关闭的。可替换地，在至第二模式的转变中，可替代的是至全部三个元件4a、4b、4c以及至风扇8的功率可以降低。这可导致总功率降低，使温度和空气速度降低以使得烤面包片可以褐变而实际上没有关闭任何部件。

在可替换的一组实施方式中，可替代使用按键开关双金属致动器(snap-actingbimetallic actuator)(未示出)控制转变。这设置在具有元件4a、4b、4c和面包6的空腔中，以便对空腔内的空气温度敏感。致动器在例如150℃的预定温度运行，以变至反向曲线(snap to a reverse curvature)并因此作用在一对电触点上，以分离它们。这些触点与风扇电源以及外侧的两个元件4a、4c串联，以使得在运行中，同时地关闭风扇8和外侧的加热元件4a、4c。这允许在运行的剩余期间(即进入第二模式)剩下的元件4b使烤面包片褐变。

图3示出了烤面包机2的一个烹饪周期的功率对时间的图表。如可见，由于全部三个元件4a、4b、4c通电并且风扇处于运行中，因此功率最初在最大值P1＝2.5kW。然而，在转变点16处，干燥过程完成，所以通过控制PCBA10或者双金属关闭加热元件4a和4c以降低总功率，P2＝1.1kW。与此同时，由于不再需要风扇8来干燥面包，因此关闭风扇8。在通过计时器设置的烹饪时间的剩余部分，烤面包机2保持在此模式直至端点12，在端点12烤面包机2自动地切换进入“关”状态，在该关状态中，加热元件4b和风扇8均被关闭。如时间标度所示出的，在此点处，在大约一分钟之后，面包6完全地烤好并且整个烹饪过程应当已经完成。在此实施方式中，P1为2.5kW，并且P2为1.1kW，但这些可改变。例如，1<P1<3kW，并且0.88<P2<2.2kW。功率级别可取决于可用的主电源，或者可替换地取决于诸如期望的总烘烤时间的因素。

图4说明了可替换的运行模式。其为烤面包机2的一个烹饪周期的功率对时间的图表。如可见，当风扇8在干燥过程的终点处的转变点18处关闭时，加热元件4a、4b、4c的功率增加。随后在剩余的烹饪时间(如通过计时器设置)，烤面包机2保持在元件4a、4b、4c功率增加并且没有风扇的此模式中，直至其自动地关闭20。然后面包应被完全且均匀的烘烤好。如图3，使用的功率水平可取决于可用的主电源，或者期望的总烘烤时间。

图5示出了根据本发明的可替换的设备。在此实施方式中，空气流通过在壳体22内侧的风扇(不可见)产生。壳体22连接至空气管24，其设置为在烘烤腔26的下方经过。空气管24包含空气喷嘴28，空气喷嘴28设置为在进入烘烤腔26的通风口30下方。使用时，风扇产生空气流，其穿过空气管24至空气喷嘴28。这些空气喷嘴28引导空气流从空气管24竖直地向上穿过通风口30进入烘烤腔26。空气随后在食物32上经过，干燥其表面并且增加食物烹饪的速度，之后传递出烘烤腔26。和所讨论的其他实施方式一样，由于风扇在图4中示出的转变点18处自动地关闭，因此，此空气流仅存在于第一运行模式中。可替换地，可以使用没有风扇的空气泵。

Claims (17)

1.用于烘烤食物的设备，其设置为在烘烤期间接收并且支撑所述食物，并且所述设备包括设置为通过辐射热加热所述食物的表面的加热元件以及设置为将空气吹过所述食物的强制空气流动装置，其中所述设备设置为处于开启状态以第一模式和第二模式运行，所述强制空气流动装置在所述第一模式中运行，所述强制空气流动装置在所述第二模式中减弱或者关闭，其中所述设备设置为在满足预定条件时从所述第一模式自动地改变至所述第二模式，其中，所述设备设置为处于所述开启状态在所述第一模式期间使用的加热功率高于所述第二模式期间使用的加热功率，通过辐射热来加热所述食物的所述表面，以及其中，所述设备还被设置为在满足进一步的预定条件时自动地转换至关断状态，在所述关断状态中所述强制空气流动装置和所述加热元件两者都被关闭，其中所述设备设置为所述第二模式的加热功率在500W和1500W之间且所述第一模式的加热功率比所述第二模式的加热功率高至少50％。

2.根据权利要求1所述的设备，包括至少一个附加元件。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述附加元件为辐射元件。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述加热元件包括多个元件部分。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述元件部分延伸至所述食物的多于一个的侧面。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述预定条件包括时间。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述预定条件包括温度。

8.根据权利要求7所述的设备，包括用于感测所述温度的热-机械致动器。

9.根据权利要求1所述的设备，其设置为电子地确定所述预定条件。

10.根据权利要求1所述的设备，其设置为将所述食物支撑在所述设备中的竖直位置中。

11.根据权利要求1所述的设备，包括覆盖件，其在包含所述加热元件和所述食物的区域上方。

12.根据权利要求1所述的设备，其中所述强制空气流动装置设置为将空气从所述食物的底部吹至所述食物的顶部。

13.根据权利要求1所述的设备，包括用于将空气从所述强制空气流动装置输送至所述食物的空气管。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述空气管的末端是至少一个喷嘴，以引导来自所述强制空气流动装置的空气流。

15.用于烘烤食物的设备，其设置为在烘烤期间接收并且支撑所述食物，并且所述设备包括设置为通过辐射热加热所述食物的表面的加热元件以及设置为将空气吹过所述食物的强制空气流动装置，其中所述设备设置为处于开启状态以第一模式和第二模式运行，其中，在所述第一模式中所述强制空气流动装置运行并且在所述第一模式中使用第一加热功率通过辐射热来加热所述食物的所述表面，在所述第二模式中所述强制空气流动装置减弱或者关闭并且在所述第二模式中使用较低的第二加热功率通过辐射热来加热所述食物的所述表面，其中所述设备设置为在由预定条件被满足所指示的时间处从第一模式自动地改变至第二模式，以及其中，所述设备还被设置为在满足进一步的预定条件时自动地转换至关断状态，在所述关断状态中所述强制空气流动装置和所述加热元件两者都被关闭，其中所述第二加热功率在500W和1500W之间且所述第一加热功率比所述第二加热功率高至少50％。

16.用于烘烤食物的设备，其设置为在烘烤期间接收并且支撑所述食物，并且所述设备包括设置为设置为将空气吹向所述食物的强制空气流动装置以及设置为将热量施加至所述食物的加热系统，其中所述强制空气流动装置设置为最初以第一流速运行，并且在强制空气流动装置转变点之后以较低的第二流速运行或者停止，并且其中所述加热系统设置为处于开启状态最初以第一加热功率运行并且在加热转变点之后以较低的第二加热功率运行以向所述食物施加热量，其中所述强制空气流动装置转变点和所述加热转变点中的至少一个通过预定条件被满足来确定，所述强制空气流动装置转变点和加热器转变点中的另一个同时发生或者自动地在其后发生以及其中，所述设备还被设置为在满足进一步的预定条件时自动地转换至关断状态，在所述关断状态中所述强制空气流动装置和所述加热系统两者都被关闭，其中所述第二加热功率在500W和1500W之间且所述第一加热功率比所述第二加热功率高至少50％。

17.根据权利要求1、15或16所述的设备，其中所述强制空气流动装置包括风扇。