CN107788331A - 一种蒸汽脉动自动烹饪方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种蒸汽脉动自动烹饪方法与装置，该装置包括蒸汽发生区、蒸汽存储区、蒸煮区和蒸汽回流通道。启动装置，蒸汽首先在蒸汽发生区生产，然后进入蒸汽存储区。蒸汽存储区与蒸煮区之间设有阀门，当蒸汽存储区内压力达到设定压力后，阀门打开，蒸汽由存储区通过均匀分布的导管进入蒸煮区。蒸煮区设有脉动控制阀门，通过设定阀门的阈值、开放频率可以实现汽爆效应和周期脉动效果，快速熟化食品。本发明提供的蒸汽脉动烹饪方法可以有效的扩大食材空隙，提高传热与传质的效率，实现风味物质的快速析出与分布，增加食材的口感；从源头上隔断了营养物质的氧化反应，最大限度地保留了食材的营养成分；操作自动化，能耗低。

Description

一种蒸汽脉动自动烹饪方法与装置

技术领域

本发明涉及一种新型烹饪方法和装置，尤其是涉及一种利用蒸汽脉动的自动烹饪装置，属于食品加工生产领域。

背景技术

食品加工，不仅要考虑食品的“色、香、味”，同时应该具备“营养性原则”和“健康性原则”。所谓营养性，即食品工艺的设计应当尽可能地保留原食材中的营养物质，满足人们对于营养的需求；“健康性原则”是指加工过程中不能增加有损健康的物质。同时满足以上五个要求，需要在产品的加工理念和工艺层面进行创新性的工作。

自动烹饪装置可以实现烹饪过程的自动化，只需要一些简单的准备工作，接下来依靠自动化控制系统实现自动烹饪，然后就可以轻松享受特色美食。中国发明专利CN1489927B公开了中式菜肴自动烹饪方法和一种智能自动烹饪器具,该器具模拟人工的烹饪操作，完成菜肴自动烹饪过程。中国发明专利CN101461655A公开了一种全自动烹饪系统,烹饪机根据配料盘记忆体提供的菜肴加工数据，控制主机相关部件，加热，加料，加水，抽气充气，搅拌等操作，根据配菜盘设置的参数，加工出特定的菜肴，制作完成后通过音频喇叭和无线网络通知用户。中国发明专利CN104921582A公开了使用能够自动烹饪的烹饪设备制作食物的方法，将欲烹饪的食物放入放在可以加热的灶台上的炊具内，然后启动开始烹饪开关或由烹饪装置按默认的设定条件自动启动烹饪程序并开始烹饪，最后取出烹饪食物完成整个食物的烹饪。中国发明专利CN105212688A公开了一种自动烹饪器具，其烹饪阶段，对内胆内的物料进行烹饪。中国发明专利CN104921581A公开了一种能够自动烹饪的烹饪设备，包括由火力大小和加热时长能够受计算机程序控制的加热装置、承受烹饪食物重量的灶台、与烹饪食物的量及所述灶台外形相匹配的盛放将要烹饪食物的灶具组成的烹饪设备。

上述方法大多是采用的传统烹饪，传统烹饪中食材的受热主要是物料直接受热或物料通过蒸汽受热。蒸汽蒸煮食材，主要通过外部高压蒸汽对其进行加压，蒸汽由外向内进行渗透，压力和温度向内逐渐减小，造成了食材受热的不均匀，严重影响了食品的口感和营养价值。传统烹饪过程是一个热量不均匀的传递过程：越靠近物料外延，加热越迅速；越靠近内部，加热越迟缓。该过程中的局部受热过高是造成营养物质损失的主要原因。

蒸汽脉动是一种原料处理技术，其工作机理如下：向装置内通入一定压力的蒸汽，当压力达到预定值时，关闭蒸汽，维持一定的时间之后迅速释放蒸汽。完成一次操作后，再次进入通入蒸汽阶段。如此循环往复，从而实现蒸汽脉动原料处理过程。例如，中国实用新型专利CN203090875U公开了蒸汽脉动处理植物原料反应装置，该实用新型装置能充分利用高压蒸汽脉动有效的断裂果胶等植物组织中的天然高分子物质，软化植物原料，打散植物组织，便于生产实验中接下来的处理。中国实用新型专利CN205145173U公开了一种节能省水的蒸汽脉动灭菌器，通过回收循环利用部分水环式真空系统使用过的水使得灭菌器更省水。中国发明专利CN104472664A公开了真空-蒸汽脉动烫漂设备及利用该设备进行烫漂的方法，采用脉动式真空烫漂技术可以大幅度地提高烫漂效率、减小水资源的用量。但上述这些专利技术都未涉及到采用蒸汽脉动处理食材实现自动烹饪的方法。本发明采用蒸汽脉动技术蒸煮食材可以大幅度地提高蒸煮效率、减小能量的消耗、减少蒸煮成本。

发明内容

本发明提出一种蒸汽脉动自动烹饪方法与装置，方法中采用的装置包括1进料口阀门，2蒸汽发生区，3蒸汽阀门，4蒸汽存储区，5压力表，6温度表，7脉动控制阀，8导管，9蒸煮区，10汽爆频率控制阀，11蒸汽回流通道。

所述的方法为：工作时，蒸汽发生区2中蒸汽发生器首先生成蒸汽，并在蒸汽存储区4中进行存储，当蒸汽存储区4温度达到100～200℃，蒸汽发生器停止工作，直至温度降低20℃再度开始工作。当蒸汽存储区内压力达到0.1～1.5MPa后，蒸汽存储区4与蒸煮区9之间的脉动控制阀门7打开，蒸汽由蒸汽存储区4通过均匀分布的导管8进入蒸煮区9。当蒸煮区压力达到100～190KPa，脉动控制阀门7关闭，蒸煮区维压5～20s后，蒸煮区9与蒸汽回流通道11之间的汽爆频率控制阀10打开，蒸汽瞬间释放进入蒸汽回流通道回流到蒸汽发生区水箱，实现一次汽爆效应，汽爆频率控制阀10按设定程序自动关闭，当蒸煮区压力再次达到100～190KPa，即可再次实现汽爆效应，此过程重复2～20次，达到周期脉动效果，直至食品蒸熟。

所述的方法与装置：本装置为保证蒸汽的均匀释放，缩短蒸汽的扩散路径，蒸汽通过蒸煮区9内的导管8均匀释放，该过程实现了热量的均匀分布。

所述的方法与装置：本装置设有自动化控制系统，可以对各个参数进行设定，同时对装置内部的参数进行监测，以设定的阈值打开和关闭阀门，实现自动烹饪。用户在设备面板上设定温度、压力和时间。设定蒸汽存储区4的温度达到100～200℃后，蒸汽发生器停止工作。设定蒸汽存储区4的压力达到0.1～1.5MPa，蒸汽存储区4与蒸煮区9之间的脉动控制阀7开始工作。设定蒸煮区9的压力达到100～190KPa，维压时间达到5～20s后，汽爆频率控制阀10开始工作。

与现有装置相比，本发明的蒸汽脉动自动烹饪装置以下效应：

(1)周期脉动效应。通过对区域二的压力进行脉动式的释放，实现了蒸汽压力的周期性递增，可提升热量的传递驱动力，提高传热效率；

(2)连续汽爆效应。通过对蒸煮区脉动式的加压和施压，实现了对物料的“连续式汽爆”。该过程通过理化撕裂效应，将物料间的空隙打开，破除了蒸汽传递屏障，有效提高传递的效率；

(3)“多孔效应”。该设备的效应来源于两个方面。利用在物料中均匀分布的孔道空隙释放高压气体，实现热量的瞬时、均匀释放，此为第一个“多孔效应”；通过设备的连续汽爆效应，在分子水平上造成了物料的空隙，增加了蒸汽的有效传递路径。两种效应保证了蒸煮过程的高效性和均匀性。

本发明的蒸汽脉动自动烹饪装置具有以下优点：

(1)通过蒸汽脉动在分子水平扩大食材的空隙，实现风味物质快速析出分布，增加食材的口感，同时有利于营养物质的消化吸收；

(2)蒸汽脉动加速了热量的传递速率与均匀度，消除了传统烹制过程中部分区域过度受热的情况，保证了食材口味的均匀性，同时加快了熟制的过程；

(3)该设备在烹制过程中制造“零氧气”的状态，从源头隔断了营养物质的氧化反应，最大限度地保留了食材的营养成分。

(4)该设备形成闭合回路，水分循环，充分利用蒸汽余热，减少能耗。

(5)该设备内置传感器和自动控制系统，当参数达到设定值自动打开和关闭，安全便捷。

附图说明

图1为蒸汽脉动自动烹饪装置图。

说明如下：

1进料口阀门,2蒸汽发生区，3蒸汽阀门,4蒸汽存储区，5压力表,6温度表,7脉动控制阀，8导管，9蒸煮区，10汽爆频率控制阀，11蒸汽回流通道。

具体实施方式

下面结合附图及实施方式对本发明专利作进一步详细的说明：

把生的大米淘洗干净后放入蒸汽脉动自动烹饪装置的蒸煮区9中，用户在设备面板上设定加热的温度110℃、脉动控制阀压力0.15MPa，维压时间10s，汽爆频率控制阀压力0.16MPa。设备启动后，蒸汽发生区2中的蒸汽发生器开始工作，加热至温度为110℃，且每当温度小于90℃，蒸汽发生器重新启动开始工作。当蒸汽存储区4的温度达到110℃，蒸汽发生器停止工作，蒸汽存储区4与蒸煮区9之间的脉动控制阀7开始工作，将存储的蒸汽通过导管8释放至蒸煮区9。蒸汽释放后，当压力达到0.16MPa，脉动控制阀门7关闭，记录蒸煮区维压时间10s。当维压时间达到设定值后，汽爆频率控制阀10开始工作，将高压蒸汽释放进入蒸汽回流通道11，进行一次汽爆，脉动控制阀门7再次打开，重复上述过程5次，大米蒸熟。所述蒸煮区内蒸汽在蒸米后通过蒸汽回流通道进入蒸汽发生区，可重新加热汽化。

Claims (6)

1.一种蒸汽脉动自动烹饪方法与装置，方法中采用的装置包括：1进料口阀门,2蒸汽发生区，3蒸汽阀门,4蒸汽存储区，5压力表,6温度表,7脉动控制阀，8导管，9蒸煮区，10汽爆频率控制阀，11蒸汽回流通道；

其特征在于：食材原料放入蒸煮区9后，关闭进料口阀门1，蒸汽发生区2中蒸汽发生器首先生成蒸汽，产生的蒸汽通过蒸汽阀门3进入蒸汽存储区4；当蒸汽存储区4温度达到100～200℃，蒸汽发生器停止工作，直至温度降低20℃再度开始工作；当蒸汽存储区内压力达到0.1～1.5MPa后，蒸汽存储区4与蒸煮区9之间的脉动控制阀7打开，蒸汽由蒸汽存储区4通过均匀分布的导管8进入蒸煮区9；当蒸煮区压力达到100～190KPa，脉动控制阀门7关闭，蒸煮区维压5～20s后，蒸煮区9与蒸汽回流通道11之间的汽爆频率控制阀10打开，蒸汽瞬间释放进入蒸汽回流通道回流到蒸汽发生区水箱，实现一次汽爆效应，汽爆频率控制阀10按设定程序自动关闭；当蒸煮区压力再次达到100～190KPa，即可再次实现汽爆效应，此过程重复2～20次，达到周期脉动效果，直至食品蒸熟。

2.如权利要求1所述一种蒸汽脉动自动烹饪方法与装置，其特征在于所述的烹饪对象包括：中草药、食品风味物质、普通食材。

3.如权利要求1所述一种蒸汽脉动自动烹饪方法与装置，其特征在于所述的蒸汽发生器为利用燃料燃烧或电能转化的热能把水加热成为蒸汽的机械设备。

4.如权利要求1所述一种蒸汽脉动自动烹饪方法与装置，其特征在于所述的脉动控制阀7通过设定阈值实现周期脉动效果。

5.如权利要求1所述一种蒸汽脉动自动烹饪方法与装置，其特征在于所述的蒸汽回流通道11连接蒸煮区9和蒸汽发生区2，蒸煮区9出来的蒸汽可通过蒸汽回流通道11进入蒸汽发生区2。

6.如权利要求1所述一种蒸汽脉动自动烹饪方法与装置，其特征在于所述的装置设有自动化控制系统，设置蒸汽存储区4温度为100～200℃，压力0.1～1.5MPa，控制脉动控制阀7工作；蒸煮区9压力100～190KPa，维压时间5～20s，控制汽爆频率控制阀10工作。