EP3576584A1 - Procédé de cuisson avec modèle prédictif - Google Patents

Procédé de cuisson avec modèle prédictif

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Publication number
EP3576584A1
EP3576584A1 EP18707082.6A EP18707082A EP3576584A1 EP 3576584 A1 EP3576584 A1 EP 3576584A1 EP 18707082 A EP18707082 A EP 18707082A EP 3576584 A1 EP3576584 A1 EP 3576584A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
food
cooking
rice
firmness
soaking
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18707082.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Annabelle GOYON
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SEB SA
Original Assignee
SEB SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SEB SA filed Critical SEB SA
Priority to EP21184975.7A priority Critical patent/EP3912520B1/fr
Publication of EP3576584A1 publication Critical patent/EP3576584A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J27/00—Cooking-vessels
    • A47J27/04—Cooking-vessels for cooking food in steam; Devices for extracting fruit juice by means of steam ; Vacuum cooking vessels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L5/00—Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
    • A23L5/10—General methods of cooking foods, e.g. by roasting or frying
    • A23L5/17—General methods of cooking foods, e.g. by roasting or frying in a gaseous atmosphere with forced air or gas circulation, in vacuum or under pressure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L7/00—Cereal-derived products; Malt products; Preparation or treatment thereof
    • A23L7/10—Cereal-derived products
    • A23L7/197—Treatment of whole grains not provided for in groups A23L7/117 - A23L7/196
    • A23L7/1975—Cooking or roasting
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    • A47J27/00—Cooking-vessels
    • A47J27/08—Pressure-cookers; Lids or locking devices specially adapted therefor
    • A47J27/0802—Control mechanisms for pressure-cookers
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J27/00—Cooking-vessels
    • A47J27/56—Preventing boiling over, e.g. of milk
    • A47J27/62—Preventing boiling over, e.g. of milk by devices for automatically controlling the heat supply by switching off heaters or for automatically lifting the cooking-vessels
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    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J27/00—Cooking-vessels
    • A47J27/04—Cooking-vessels for cooking food in steam; Devices for extracting fruit juice by means of steam ; Vacuum cooking vessels
    • A47J2027/043—Cooking-vessels for cooking food in steam; Devices for extracting fruit juice by means of steam ; Vacuum cooking vessels for cooking food in steam

Definitions

  • the present invention relates to small appliances appliances for cooking cereals and legumes, especially rice, also called “cookers”.
  • Publication WO 2012/056173 A1 describes an example of a pressurized rice cooker for obtaining rice preparations having a texture suitable for children of different ages.
  • Applications WO 2016/083716 and FR 2 996 986 disclose control methods for a rice cooker for increasing the amount of at least one of the amino acids of cooked white rice, comprising a soaking step, a step of heating, and a cooking step.
  • US 2011/0003048 discloses a rice cooker capable of increasing the water content in the rice by increasing the pressure during the soaking phase.
  • Cooking programs of known cookers have several settings of firmness, based on the amount of water added determining the total cooking time. However, these cookers do not achieve the desired accuracy with the desired texture.
  • the invention aims to further improve the cooking appliances such as cookers and cooking processes implemented using such devices, in order to achieve more precisely the desired texture, particularly with regard to the at least one texture parameter such as firmness, tackiness, gloss, elasticity, adhesiveness, or cohesion, among others.
  • the invention thus has, according to a first aspect, a method of cooking a food, in particular rice, in the presence of water in a cooking chamber, in which a program for cooking the food is determined automatically and / or proposed and / or made selectable, at least in part on the basis of a predictive mathematical model of the behavior of at least one organoleptic parameter of the food based on at least a water / feed ratio in the cooking chamber, and a desired value for said parameter.
  • a predictive model as defined above makes it possible to subject the food to a cooking program, that is to say a hydro-thermal cycle, leading to obtaining the desired result, in particular a texture and / or tackiness.
  • the predictive mathematical model may be multi-variable and may be a function, in particular, of a dipping time of the food and / or of the dipping temperature.
  • the aforementioned parameter may be a texture parameter, such as the firmness of the food or the stickiness of the food.
  • x denotes the water / feed ratio
  • y denotes the soaking time
  • z the firmness.
  • b and c are positive constants and a is a negative constant; in such a model, the effect of the water / rice ratio is negative, that is, when the amount of water for cooking is increased, the firmness of the rice decreases.
  • w f (x, y, T)
  • w ax + by + c xy + dT + e
  • x denotes the water / feed ratio
  • T the dipping temperature
  • y soaking time
  • w the adhesion.
  • the constants c and e are negative and the other constants a, b and d are positive. If one reasons in absolute values, the effect of the soaking temperature is then negative, that is to say that the higher the soaking temperature, the less the rice is sticky.
  • the user is allowed to select the desired firmness after cooking, in particular by increments, in particular with more than 3 values, or continuously.
  • the user can also be allowed to select the desired adhesion after firing, especially in increments, in particular with more than 3 values, or continuously.
  • the method may comprise the automatic determination of the variety of the food or its approximation of a similar variety by its cooking behavior, in particular by measuring a size relative to the swelling of the food during the soaking phase, in particular the swelling force, the swelling rate and / or the swelling rate.
  • the rice may be steeped at a predetermined temperature and for a period determined automatically in function of a desired firmness and / or adhesion, by applying at least one predictive mathematical model linking the soaking time to the firmness and / or adhesion at the end of cooking. This also applies to other cereals or legumes.
  • Constraints can be imposed on the values of the variables that are the solution of the predictive model.
  • the soaking temperature when present in the predictive model used, can be controlled to remain between 50 and 80 ° C.
  • the user can be prompted to select a device operation preference and set the value of at least one variable of the predictive model according to the selected preference.
  • a mode of operation favoring energy saving a mode of operation favoring the speed of cooking and / or a mode of operation favoring the development of the nutritional potential of the food or on the contrary a low glycemic index
  • the cooking program can be determined also according to this preference.
  • To favor energy saving one can search for the value of the parameters of temperature of soaking and soaking duration which minimizes the electrical consumption, while leading to the desired texture.
  • To focus on the nutritional potential we seek to increase the duration of soaking, and vice versa, to minimize the glycemic index, to shorten it.
  • To favor the speed of cooking we try to reduce the duration of soaking.
  • the cooking temperature which follows the soaking phase, can be predefined and in particular between 100 and 118 ° C.
  • the invention also relates to an apparatus for cooking a food, in particular rice, for the implementation of the cooking method as defined above, comprising a cooking chamber for receiving the food, a cooking system. heating the food contained in the cooking chamber and a control circuit configured to automatically determine a cooking program of the food and / or offer and / or make it selectable by the user, at least partly on the basis of a mathematical model predictive of the behavior of at least one parameter organoleptic of the food according to at least a ratio water / initial food in the cooking chamber and a value sought for said parameter.
  • the appliance may constitute a cooker.
  • the term "cooker” here includes all rice-cookers, multi-cookers, pressure cookers, steam cookers and slow cookers.
  • the cooker has an automatic control of the heating, so as to control the temperature in the cooking chamber.
  • the cooking apparatus may be configured to implement at least one of the process features detailed above.
  • FIG. 1 schematically represents an example of rice cooker according to the invention, open lid,
  • FIG. 2 is a block diagram of an exemplary control circuit of a cooker according to the invention
  • FIG. 3 is a graphical representation of a predictive model of firmness for a variety of rice
  • FIGS. 4A to 4C are graphical representations of predictive models of adhesion for a variety of rice and for different soaking temperatures, namely 60 ° C. for FIG. 4B and 75 ° C. for FIG. 4C,
  • FIG. 5 illustrates various steps of an example of a cooking method according to the invention
  • FIG. 6 schematically represents the analyzer chamber of the cooker
  • FIG. 7 illustrates the processing of the data coming from the analysis means of the cooker.
  • FIG. 8 illustrates different stages of an alternative cooking method according to the invention.
  • FIG. 1 shows an example of a cooker 1 according to the invention, comprising a cooking chamber 3 defined by a tank 5 housed in a base body 7 of the cooker, on which is hinged a lid 6.
  • the base body 7 encloses in particular under the tank 5 an electric heating system, not apparent, comprising one or more electrical resistors.
  • the tank 5 is preferably removably mounted in the cooker 1.
  • the cooker 1 comprises a control circuit 10, shown diagrammatically in FIG. 2, comprising a central unit 11 with a microprocessor, microcontroller or the like, communicating with a human machine interface 12, the latter comprising for example a display and a set of buttons. command and / or a touch screen.
  • the unit 11 can also control a power interface 13 for controlling the operation of the heating system, in particular to bring the tank to a set temperature determined by the unit 11.
  • the central unit 11 has an electronic memory 14, in which are stored data necessary for the operation of the cooker 1, as will be detailed below.
  • the cooker 1 can communicate with an external terminal 15, such as a smartphone for example, and / or with a remote server, through a wireless link.
  • an external terminal 15 such as a smartphone for example
  • a remote server such as a server
  • the cooker 1 is a rice cooker, but the invention applies to other seed foods.
  • the cooker 1 is configured to adapt the cooking program to the variety of the food and to at least one property sought after cooking, including firmness and / or stickiness.
  • This adaptation is carried out on the basis of at least one mathematical model predictive of the behavior of at least one organoleptic parameter of the food as a function of at least one water / feed ratio in the cooking chamber 3.
  • a statistical analysis, in particular of variance, makes it possible to find the regression formulas which give the value of the parameter of adhesion or firmness according to input parameters such as the duration of soaking, the temperature of soaking, and the ratio water / initial rice.
  • z ax + by + c, with a ⁇ 0, b> 0 and c> 0. (1)
  • the effect of the water / rice ratio is negative, that is, when the amount of water is increased for cooking, the firmness of the rice decreases.
  • the constants c and e are negative and the other constants a, b and d are positive.
  • step 100 the user enters through the human machine interface 12 of the cooker information necessary to determine the parameters of the cooking program, for example the variety of rice, the desired firmness and the desired tack at the end of cooking .
  • the variety of rice is for example selected using a drop-down menu offering several varieties, such as basmati rice, Vietnamese rice, koshihikari rice, chucheong rice, chilbo rice, arborio rice, among others.
  • the desired firmness is for example selected by entering a parameter that can take at least three values, such as "firm”, "normal”, “tender”. This parameter can be set continuously between extreme values.
  • the adhesion sought is for example selected by entering a parameter that can take at least three values, such as "very tacky”, “sticky”, “non-sticky”. This parameter can be set continuously between extreme values.
  • the cooker 1 recovers, at the step 101 in the memory 14, the predictive model for the firmness corresponding to the indicated variety, and does the same for the adhesion.
  • the desired firmness and adhesion correspond, for example, to predefined ranges of values for the z and w functions above.
  • the value selected by the user in the case of a continuous adjustment, is converted into a value to be imposed on the z or w functions for the calculation of the parameters.
  • the cooker optimally adjusts in step 102 the parameters x, y and T so that the functions z and w fall within the ranges of values corresponding to the desired firmness and adhesion, or the values imposed for the functions z and w.
  • Each parameter x, y and T can only be adjusted within a range of predefined values.
  • the soaking temperature must remain between 50 and 80 ° C, the water / rice ratio between 1.1 and 1.6 and the soaking time between 10 and 50 min.
  • the cooker If no solution can be found to solve the system of equations (1) and (2), the cooker signals it to the user and invites him to modify at least one of the values of firmness and adhesion previously selected, for example by showing only the selectable values and / or by suggesting a modification of the choices so as to find at least one solution to the system of equations.
  • the cooker 1 can impose by default the value of at least one parameter, for example the soaking temperature, for example by retaining the minimum admissible value, so as to favor the energy saving for cooking , or by favoring a minimum soaking time to reduce the total cooking time. If necessary, the cooker can invite during the initial step 100 the user to enter a preference relative to a saving of energy, for example by selecting an "eco” option, or at the cooking time, for example by selecting an "express" function, or one that relates to the best nutritional potential, by selecting a "nutritional" function.
  • the cooker 1 can display at least one information relating to the cooking program that it will follow in step 103 and indicate to the user the quantity of water that it must introduce in the tank in relation to the quantity of rice provided, which corresponds to the value of the water / rice ratio x solution of the system of equations (1) and (2).
  • the user can help himself to do this with a measuring cup.
  • the cooker 1 can wait for the confirmation by the user of the filling of the tank with the amounts of water and rice provided, before starting the hydrothermal cooking cycle in step 104.
  • the cooking is carried out with a soaking phase at the temperature T previously determined for the duration of the solution of the system of equations (1) and (2).
  • the cooker 1 warns the user at step 105, for example by emitting a sound and / or light signal.
  • the cooker 1 is arranged to automatically recognize the variety of the food, or the food class that has a behavior similar to cooking, and select the predictive model or models corresponding to the variety identified.
  • the cooker comprises means 150 for analyzing a sample of the food, or even the food placed in the cooking chamber.
  • the cooker 1 may comprise an analysis chamber 30, as shown in Figure 1, next to the cooking chamber 3, to receive a sample of the food to determine its variety.
  • the analysis means 150 may be arranged at least partially in the cover 6 so as to face the food sample A placed in the chamber, as shown schematically in FIG. 6.
  • the analysis means may comprise a texturometer which measures the swelling force of the food.
  • the result 220 of this measurement can be compared to a step 210 with reference data 230 from a database for various varieties listed by the cooker 1, as illustrated in Figure 7. Different varieties of rice during soaking, they have different swelling forces, which makes it possible to differentiate them.
  • the cooker 1 can load the corresponding predictive model (s).
  • Figure 8 shows a succession of steps of a variant of the method of Figure 5, implemented in the case where the cooker automatically determines the variety of food.
  • Steps 100 to 105 are repeated, but preceded by steps 98 and 99.
  • step 98 the cooker 1 displays information guiding the user in carrying out the preliminary analysis. For example, it reminds the user of the actions to be performed so that the analysis can take place, such as for example introducing a predefined quantity of food into the measurement chamber and closing the lid.
  • the cooker reports that the analysis has been performed, and may optionally display the result of the analysis, including the variety of food that has been detected.
  • the cooker may prompt the user to enter firmness and stickiness preferences as previously described.
  • Steps 101 to 105 may proceed as previously described.
  • the analysis means are arranged to measure a swelling rate and / or a swelling rate of the food during a dipping phase, and to compare the measured rate and / or speed with reference corresponding to known varieties.
  • the swelling rate and / or the swelling rate can be measured while the food is already in the cooking chamber, for example by an optical measurement of the variation of the level of the food during the soaking phase. .
  • This variation can be measured for example by means of an infrared sensor placed in the lid of the cooker.
  • test chamber can be brought to a gelatinization temperature of the food, in order to cause its swelling.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de cuisson d'un aliment, notamment de riz, en présence d'eau dans une enceinte de cuisson, dans lequel un programme de cuisson de l'aliment est déterminé automatiquement et/ou proposé et/ou rendu sélectionnable par l'utilisateur, au moins en partie sur la base d'un modèle mathématique prédictif du comportement d'au moins un paramètre organoleptique de l'aliment en fonction au moins d'un ratio eau/aliment initial dans l'enceinte de cuisson, et d'une valeur recherchée pour ledit paramètre

Description

PROCÉDÉ DE CUISSON AVEC MODÈLE PRÉDICTIF
La présente invention concerne les appareils de petit électroménager permettant de cuire des céréales et légumineuses, en particulier du riz, encore appelés « cuiseurs ».
On connaît de nombreux modèles de cuiseurs.
La publication WO 2012/056173 Al décrit un exemple de cuiseur à riz sous pression permettant d'obtenir des préparations à base de riz ayant une texture adaptée aux enfants de différents âges.
Les demandes WO 2016/083716 et FR 2 996 986 divulguent des procédés de commande d'un cuiseur à riz permettant d'augmenter la quantité d'au moins un des acides aminés du riz blanc cuit, comportant une étape de trempage, une étape de chauffage, et une étape de cuisson.
Le document US 2011/0003048 divulgue un cuiseur à riz capable d'augmenter la teneur en eau dans le riz en augmentant la pression pendant la phase de trempage.
Les programmes de cuisson des cuiseurs connus présentent plusieurs réglages de la fermeté, fondés sur la quantité d'eau ajoutée déterminant le temps de cuisson total. Toutefois, ces cuiseurs ne permettent pas d'atteindre avec toute la précision souhaitée la texture voulue.
L'invention vise à perfectionner encore les appareils de cuisson tels que les cuiseurs et les procédés de cuisson mis en œuvre à l'aide de tels appareils, afin d'atteindre de façon plus précise la texture recherchée, notamment en ce qui concerne l'un au moins des paramètres de texture que sont la fermeté, le collant, la brillance, l'élasticité, l'adhésivité, ou la cohésion, entre autres.
L'invention a ainsi pour objet, selon un premier de ses aspects, un procédé de cuisson d'un aliment, notamment de riz, en présence d'eau dans une enceinte de cuisson, dans lequel un programme de cuisson de l'aliment est déterminé automatiquement et/ou proposé et/ou rendu sélectionnable, au moins en partie sur la base d'un modèle mathématique prédictif du comportement d'au moins un paramètre organoleptique de l'aliment en fonction au moins d'un ratio eau/aliment initial dans l'enceinte de cuisson, et d'une valeur recherchée pour ledit paramètre. L'utilisation d'un modèle prédictif tel que défini ci-dessus permet de faire subir à l'aliment un programme de cuisson, c'est-à-dire un cycle hydro-thermique, conduisant à l'obtention du résultat recherché, notamment d'une texture et/ou du collant recherché.
Le modèle mathématique prédictif peut être multi-variable et être fonction notamment d'une durée de trempage de l'aliment et/ou de la température de trempage.
Le paramètre précité peut être un paramètre de texture, notamment la fermeté de l'aliment ou le collant de l'aliment.
Le modèle mathématique précité est par exemple de la forme z = g(x, y), notamment z = ax + by +c, où x désigne le ratio eau/aliment initial, y désigne la durée de trempage et z la fermeté. Pour le riz, de préférence b et c sont des constantes positives et a est une constante négative ; dans un tel modèle, l'effet du ratio eau/riz est négatif, c'est-à-dire que lorsque l'on augmente la quantité d'eau pour la cuisson, la fermeté du riz diminue.
Le modèle mathématique peut encore être de la forme w = f(x, y, T), notamment w = ax + by +c xy +dT +e, où x désigne le ratio eau/aliment initial, T la température de trempage, y la durée de trempage, et w l'adhérence. Pour le riz, les constantes c et e sont négatives et les autres constantes a, b et d sont positives. Si l'on raisonne en valeurs absolues, l'effet de la température de trempage est alors négatif, c'est-à-dire que plus la température de trempage est élevée, moins le riz est collant.
De préférence, on permet à l'utilisateur de sélectionner la fermeté recherchée après cuisson, notamment par incréments, en particulier avec plus de 3 valeurs, ou de façon continue.
On peut encore permettre à l'utilisateur de sélectionner l'adhérence recherchée après cuisson, notamment par incréments, en particulier avec plus de 3 valeurs, ou de façon continue.
Le procédé peut comporter la détermination automatique de la variété de l'aliment ou son rapprochement d'une variété similaire par son comportement à la cuisson, notamment par mesure d'une grandeur relative au gonflement de l'aliment lors de la phase de trempage, en particulier la force de gonflement, la vitesse de gonflement et/ou le taux de gonflement.
Notamment lorsque l'aliment est du riz, le trempage du riz peut s'effectuer à une température prédéfinie et pendant une durée déterminée automatiquement en fonction d'une fermeté et/ou adhérence recherchée, en appliquant au moins un modèle mathématique prédictif reliant la durée de trempage à la fermeté et/ou à l'adhérence en fin de cuisson. Cela vaut également pour d'autres céréales ou légumineuses.
On peut imposer des contraintes aux valeurs des variables qui sont solution du modèle prédictif. Par exemple, on peut imposer à la température de trempage, lorsque présente dans le modèle prédictif utilisé, de rester comprise entre 50 et 80°C. En variante ou additionnellement, on peut imposer au ratio eau/riz (en volume) d'être compris entre 1.1 et 1.6. On peut encore imposer à la durée de trempage d'être comprise entre 10 et 50 min.
On peut inviter l'utilisateur à sélectionner une préférence relative au fonctionnement de l'appareil et imposer la valeur d'au moins une variable du modèle prédictif en fonction de la préférence sélectionnée.
On peut ainsi inviter l'utilisateur à sélectionner au moins une préférence choisie parmi un mode de fonctionnement privilégiant l'économie d'énergie, un mode de fonctionnement privilégiant la rapidité de cuisson et/ou un mode de fonctionnement privilégiant le développement du potentiel nutritif de l'aliment ou au contraire un faible indice glycémique, et le programme de cuisson peut être déterminé en fonction également de cette préférence. Pour privilégier l'économie d'énergie, on peut rechercher la valeur des paramètres de température de trempage et de durée de trempage qui minimise la consommation électrique, tout en conduisant à la texture recherchée. Pour privilégier le potentiel nutritif, on cherche à accroître la durée de trempage, et inversement, pour minimiser l'indice glycémique, à la raccourcir. Pour privilégier la rapidité de cuisson, on cherche à diminuer la durée de trempage.
La température de cuisson, laquelle suit la phase de trempage, peut être prédéfinie et notamment comprise entre 100 et 118°C.
L'invention a encore pour objet un appareil de cuisson d'un aliment, notamment de riz, pour la mise en œuvre du procédé de cuisson tel que défini ci-dessus, comportant une enceinte de cuisson pour recevoir l'aliment, un système de chauffage de l'aliment contenu dans l'enceinte de cuisson et un circuit de contrôle configuré pour déterminer automatiquement un programme de cuisson de l'aliment et/ou le proposer et/ou le rendre sélectionnable par l'utilisateur, au moins en partie sur la base d'un modèle mathématique prédictif du comportement d'au moins un paramètre organoleptique de l'aliment en fonction au moins d'un ratio eau/aliment initial dans l'enceinte de cuisson et d'une valeur recherchée pour ledit paramètre.
L'appareil peut constituer un cuiseur. Le terme « cuiseur » englobe ici tous les cuiseurs à riz (« rice-cooker » en anglais), les multi-cuiseurs, les autocuiseurs, les cuiseurs-vapeur et les mijoteurs.
De préférence, le cuiseur dispose d'une régulation automatique de la chauffe, de façon à contrôler la température dans l'enceinte de cuisson.
L'appareil de cuisson peut être configuré pour mettre en œuvre au moins l'une des caractéristiques de procédé détaillées ci-dessus.
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :
- La figure 1 représente de façon schématique un exemple de cuiseur à riz selon l'invention, couvercle ouvert,
- la figure 2 est un schéma en blocs d'un exemple de circuit de contrôle d'un cuiseur selon l'invention,
- la figure 3 est une représentation graphique d'un modèle prédictif de fermeté pour une variété de riz,
- les figures 4A à 4C sont des représentations graphiques de modèles prédictifs d'adhérence pour une variété de riz et pour différentes températures de trempage, à savoir 60°C pour la figure 4B et 75°C pour la figure 4C,
- la figure 5 illustre différentes étapes d'un exemple de procédé de cuisson selon l'invention,
- la figure 6 représente de façon schématique l'enceinte d'analyse du cuiseur,
- la figure 7 illustre le traitement des données provenant des moyens d'analyse du cuiseur, et
- la figure 8 illustre différentes étapes d'une variante de procédé de cuisson selon l'invention.
On a représenté à la figure 1 un exemple de cuiseur 1 selon l'invention, comportant une enceinte de cuisson 3 définie par une cuve 5 logée dans un corps de base 7 du cuiseur, sur lequel est articulé un couvercle 6. Le corps de base 7 renferme notamment sous la cuve 5 un système électrique de chauffe, non apparent, comportant une ou plusieurs résistances électriques.
La cuve 5 est de préférence montée de façon amovible dans le cuiseur 1.
Le cuiseur 1 comporte un circuit de contrôle 10, représenté schématiquement à la figure 2, comportant une unité centrale 11 à microprocesseur, microcontrôleur ou analogue, communiquant avec une interface homme machine 12, cette dernière comportant par exemple un afficheur et un ensemble de boutons de commande et/ou un écran tactile. L'unité 11 peut également commander une interface de puissance 13 permettant de contrôler le fonctionnement du système de chauffe, afin notamment de porter la cuve à une température de consigne déterminée par l'unité 11.
L'unité centrale 11 dispose d'une mémoire électronique 14, dans laquelle sont stockées des données nécessaires au fonctionnement du cuiseur 1 , comme cela va être détaillé plus loin.
Le cas échéant, comme illustré, le cuiseur 1 peut communiquer avec un terminal externe 15, tel qu'un téléphone intelligent par exemple, et/ou avec un serveur distant, par le biais d'une liaison sans fil.
Dans l'exemple considéré, le cuiseur 1 est un cuiseur à riz, mais l'invention s'applique à d'autres aliments en graines.
Le cuiseur 1 est configuré pour adapter le programme de cuisson à la variété de l'aliment et à au moins une propriété recherchée en fin de cuisson, notamment de fermeté et/ou de collant.
Cette adaptation s'effectue sur la base d'au moins un modèle mathématique prédictif du comportement d'au moins un paramètre organoleptique de l'aliment en fonction au moins d'un ratio eau/aliment initial dans l'enceinte de cuisson 3.
Ces modèles peuvent être établis en effectuant des essais de cuisson en faisant varier certains paramètres d'entrée et en analysant l'aliment en fin de cuisson pour mesurer son collant et sa fermeté par exemple.
Une analyse statistique, notamment de variance, permet de trouver les formules de régression qui donnent la valeur du paramètre d'adhérence ou de fermeté en fonction de paramètres d'entrée tels que la durée de trempage, la température de trempage, et le ratio eau/riz initial.
On va décrire plus précisément des exemples de modèles de fermeté et de collant du riz, étant entendu que l'invention n'est pas limitée à ces modèles ni à ces paramètres et englobe de façon générale tous paramètres organoleptiques de l'aliment sur lesquels le cycle hydro -thermique subi lors de la cuisson exerce une influence.
Un modèle prédictif de fermeté du riz a été établi, sous la forme z = z(x, y), où x désigne le ratio eau/aliment initial, y désigne la durée de trempage et z la fermeté.
Dans un exemple, z = ax + by +c, avec a<0, b>0 et c>0. (1)
L'effet du ratio eau/riz est négatif, c'est-à-dire que lorsque l'on augmente la quantité d'eau pour la cuisson, la fermeté du riz diminue.
On a par exemple -3800<a<-3000 25<b<30 et 5800<c<7000 pour la variété de riz koshihikari. Un modèle prédictif de collant a été établi, sous la forme w = f(x, y, T), où x désigne le ratio eau/aliment initial, T la température, y la durée de trempage, et w l'adhérence.
Dans un exemple, w = ax + by +c xy +dT +e. (2)
Pour le riz, les constantes c et e sont négatives et les autres constantes a, b et d sont positives.
Si l'on raisonne en valeurs absolues, l'effet de la température de trempage est négatif, c'est-à-dire que plus la température de trempage est élevée, moins le riz est collant.
On a par exemple 1100<a<1300 60<b<80 -65<c<-50 13<d<16 et -3500<e<-3000.
On a représenté à la figure 3 le plan correspondant au modèle prédictif de fermeté z=g(x,y) donné par l'équation (1) et sur les figures 4 A à 4C la quadrique correspondant au modèle prédictif de l'adhérence de l'équation (2), pour différentes températures de trempage
On va maintenant décrire en référence à la figure 5 un exemple de procédé de cuisson selon l'invention.
A l'étape 100, l'utilisateur entre grâce à l'interface homme machine 12 du cuiseur des informations nécessaires pour déterminer les paramètres du programme de cuisson, par exemple la variété de riz, la fermeté recherchée et le collant recherché en fin de cuisson.
La variété de riz est par exemple sélectionnée à l'aide d'un menu déroulant proposant plusieurs variétés, telles que riz basmati, riz thaï, riz koshihikari, riz chucheong, riz chilbo, riz arborio, entre autres. La fermeté recherchée est par exemple sélectionnée en entrant un paramètre pouvant prendre au moins trois valeurs, telles que « ferme », « normal », « tendre ». Ce paramètre peut être réglé en continu entre des valeurs extrêmes.
L'adhérence recherchée est par exemple sélectionnée en entrant un paramètre pouvant prendre au moins trois valeurs, telles que «très collant », « collant », «non collant ». Ce paramètre peut être réglé en continu entre des valeurs extrêmes.
Une fois ces données entrées, le cuiseur 1 récupère à l'étape 101 dans la mémoire 14 le modèle prédictif pour la fermeté correspondant à la variété renseignée, et fait de même pour l'adhérence.
La fermeté et l'adhérence recherchées correspondent par exemple à des plages de valeurs prédéfinies pour les fonctions z et w ci-dessus.
Le cas échéant, la valeur sélectionnée par l'utilisateur, dans le cas d'un réglage continu, est convertie en une valeur à imposer aux fonctions z ou w pour le calcul des paramètres.
Ensuite, le cuiseur ajuste au mieux à l'étape 102 les paramètres x, y et T pour que les fonctions z et w tombent dans les plages de valeurs correspondant à la fermeté et à l'adhérence recherchées, ou aux valeurs imposées pour les fonctions z et w.
Chaque paramètre x, y et T ne peut être ajusté que dans une plage de valeurs prédéfinies. Par exemple, la température de trempage doit rester comprise entre 50 et 80°C, le ratio eau/riz entre 1.1 et 1.6 et la durée de trempage entre 10 et 50 min
Si aucune solution ne peut être trouvée pour résoudre le système d'équations (1) et (2), le cuiseur le signale à l'utilisateur et l'invite à modifier au moins l'une des valeurs de fermeté et d'adhérence précédemment sélectionnées, en faisant apparaître par exemple seulement les valeurs sélectionnables et/ou en suggérant une modification des choix de façon à trouver au moins une solution au système d'équations.
Si plusieurs solutions existent, le cuiseur 1 peut imposer par défaut la valeur d'au moins un paramètre, par exemple la température de trempage, par exemple en retenant la valeur minimale admissible, de façon à privilégier l'économie d'énergie pour la cuisson, ou en privilégiant une durée de trempage minimale pour réduire la durée totale de cuisson. Le cas échéant, le cuiseur peut inviter lors de l'étape initiale 100 l'utilisateur à entrer une préférence relative à une économie d'énergie, par exemple un sélectionnant une option « éco », ou au temps de cuisson, par exemple en sélectionnant une fonction « express », ou encore relative au meilleur potentiel nutritionnel, en sélectionnant une fonction « nutritionnel ».
Une fois les valeurs x, y et T déterminées, le cuiseur 1 peut afficher au moins une information relative au programme de cuisson qu'il va suivre à l'étape 103 et indiquer à l'utilisateur la quantité d'eau qu'il doit introduire dans la cuve par rapport à la quantité de riz prévue, qui correspond à la valeur du ratio eau/riz x solution du système d'équations (1) et (2). L'utilisateur peut s'aider pour ce faire d'un verre doseur.
Le cuiseur 1 peut attendre la confirmation par l'utilisateur du remplissage de la cuve avec les quantités d'eau et de riz prévues, avant le démarrer le cycle hydro- thermique de cuisson à l'étape 104.
La cuisson est réalisée avec une phase de trempage à la température T précédemment déterminée, pendant la durée y solution du système d'équations (1) et (2)·
A la fin de la cuisson, le cuiseur 1 avertit l'utilisateur à l'étape 105, par exemple en émettant un signal sonore et/ou lumineux.
Dans une variante de réalisation, le cuiseur 1 est agencé pour reconnaître automatiquement la variété de l'aliment, ou la classe d'aliment qui présente un comportement similaire à la cuisson, et sélectionner le ou les modèles prédictifs correspondant à la variété identifiée.
Pour reconnaître automatiquement l'aliment, le cuiseur comporte des moyens d'analyse 150 d'un échantillon de l'aliment, voire de l'aliment placé dans l'enceinte de cuisson.
Le cuiseur 1 peut comporter une enceinte d'analyse 30, comme illustré à la figure 1, à côté de l'enceinte de cuisson 3, pour recevoir un échantillon de l'aliment en vue de déterminer sa variété.
Les moyens d'analyse 150 peuvent être disposés au moins partiellement dans le couvercle 6 de façon à faire face à l'échantillon d'aliment A placé dans l'enceinte, comme représenté schématiquement à la figure 6.
Les moyens d'analyse peuvent comporter un texturomètre qui mesure la force de gonflement de l'aliment.
Le résultat 220 de cette mesure peut être comparé à une étape 210 à des données de référence 230 provenant d'une base de données pour diverses variétés répertoriées par le cuiseur 1, comme illustré à la figure 7. Différentes variétés de riz présentent lors du trempage des forces de gonflement différentes, ce qui permet de les différencier.
Une fois la variété identifiée, le cuiseur 1 peut charger le ou les modèles prédictifs correspondants.
La figure 8 représente une succession d'étapes d'une variante du procédé de la figure 5, mises en œuvre dans le cas où le cuiseur détermine automatiquement la variété d'aliment.
Les étapes 100 à 105 sont reprises, mais précédées par des étapes 98 et 99.
On suppose que l'utilisateur souhaite utiliser la fonction d'analyse par le cuiseur de l'aliment.
A l'étape 98, le cuiseur 1 affiche des informations guidant l'utilisateur dans la réalisation de l'analyse préalable. Par exemple, il rappelle à l'utilisateur les actions à effectuer pour que l'analyse puisse avoir lieu, comme par exemple introduire une quantité prédéfinie d'aliment dans l'enceinte de mesure et refermer le couvercle.
A l'étape 99, le cuiseur signale que l'analyse a été effectuée, et peut éventuellement afficher le résultat de l'analyse, et notamment la variété d'aliment qui a été détectée.
A l'étape 100, le cuiseur peut inviter l'utilisateur à entrer des préférences de fermeté et de collant, comme décrit précédemment.
Les étapes 101 à 105 peuvent se dérouler comme décrit précédemment.
L'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits.
Par exemple, les moyens d'analyse sont agencés pour mesurer un taux de gonflement et/ou une vitesse de gonflement de l'aliment au cours d'une phase de trempage, et comparer le taux et/ou la vitesse mesurés à des données de référence correspondant à des variétés connues.
Le taux de gonflement et/ou la vitesse de gonflement peuvent être mesurés alors que l'aliment est déjà dans l'enceinte de cuisson, par exemple par une mesure optique de la variation du niveau de l'aliment au cours de la phase de trempage. Cette variation peut se mesurer par exemple à l'aide d'un capteur infrarouge placé dans le couvercle du cuiseur.
Il est possible de discriminer entre les variétés de riz en comparant leurs cinétiques de gonflement lors de la phase de trempage. La mesure du taux de gonflement ou de la vitesse de gonflement peut encore se faire dans l'enceinte d'analyse, en y introduisant l'aliment avec de l'eau. Dans ce cas, l'enceinte d'analyse peut être portée à une température de gélatinisation de l'aliment, afin de provoquer son gonflement.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de cuisson d'un aliment, notamment de riz, en présence d'eau dans une enceinte de cuisson (3) d'un cuiseur, procédé dans lequel un programme de cuisson de l'aliment est déterminé automatiquement et/ou proposé et/ou rendu sélectionnable pour l'utilisateur par un circuit de contrôle (10) du cuiseur, au moins en partie sur la base d'un modèle mathématique prédictif du comportement d'au moins un paramètre organoleptique de l'aliment, et d'une valeur recherchée pour ledit paramètre, le modèle mathématique prédictif étant fonction au moins d'un ratio eau/aliment initial dans l'enceinte de cuisson.
2. Procédé selon la revendication 1, le modèle mathématique prédictif étant multi-variable et fonction d'une durée de trempage de l'aliment et/ou de la température de trempage.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, ledit paramètre étant un paramètre de texture.
4. Procédé selon la revendication 3, ledit paramètre étant choisi parmi la fermeté, le collant, la brillance, l'élasticité, l'adhésivité, ou la cohésion de l'aliment, étant de préférence la fermeté de l'aliment ou le collant de l'aliment.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, le modèle mathématique étant de la forme z = z(x, y), notamment z = ax + by +c, où x désigne le ratio eau/aliment initial, y désigne la durée de trempage et z la fermeté.
6. Procédé selon la revendication 5, l'aliment étant du riz, b et c étant des constantes positives et a une constante négative.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, le modèle mathématique étant de la forme w = f(x, y, T), notamment w = ax + by +c xy +dT +e, où x désigne le ratio eau/aliment initial, T la température de trempage, y la durée de trempage, et w le collant.
8. Procédé selon la revendication 7, l'aliment étant du riz, les constantes c et e étant négatives et les constantes a, b et d étant positives.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on permet à l'utilisateur de sélectionner la fermeté recherchée après cuisson, notamment par incréments, en particulier avec plus de 3 valeurs, ou de façon continue.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on permet à l'utilisateur de sélectionner le collant recherché après cuisson, notamment par incréments, en particulier avec plus de 3 valeurs, ou de façon continue.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on impose des contraintes aux valeurs des variables qui sont solution du modèle prédictif.
12. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel on impose à la température de trempage, lorsque présente dans le modèle prédictif utilisé, de rester comprise entre 50 et 80° C.
13. Procédé selon l'une des revendications 11 et 12, dans lequel on impose au ratio eau/riz d'être compris entre 1.1 et 1.6.
14. Procédé selon l'une des revendications 12 et 13, dans lequel on impose à la durée de trempage d'être comprise entre 10 et 50 min.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on invite l'utilisateur à sélectionner une préférence relative au fonctionnement de l'appareil et l'on impose la valeur d'au moins une variable du modèle prédictif en fonction de la préférence sélectionnée.
16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel on invite l'utilisateur à sélectionner au moins une préférence choisie parmi un mode de fonctionnement privilégiant l'économie d'énergie, un mode de fonctionnement privilégiant la rapidité de cuisson et/ou un mode de fonctionnement privilégiant le développement du potentiel nutritif de l'aliment ou au contraire un faible indice glycémique, et dans lequel le programme de cuisson est déterminé en fonction également de cette préférence
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant la détermination automatique de la variété de l'aliment ou son rapprochement d'une variété similaire par son comportement à la cuisson, notamment par mesure d'une grandeur relative au gonflement de l'aliment lors de la phase de trempage, en particulier la force de gonflement, la vitesse de gonflement et/ou le taux de gonflement.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'aliment étant du riz, le trempage du riz s'effectuant à une température prédéfinie et pendant une durée déterminée automatiquement en fonction d'une fermeté et/ou d'un collant recherché, en appliquant au moins un modèle mathématique prédictif reliant la durée de trempage à la fermeté et/ou au collant en fin de cuisson.
19. Appareil de cuisson d'un aliment, notamment un cuiseur à riz, pour la mise en œuvre du procédé de cuisson selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, comportant une enceinte de cuisson (3) pour recevoir l'aliment, un système de chauffage de l'aliment contenu dans l'enceinte de cuisson et un circuit de contrôle (10) configuré pour déterminer automatiquement un programme de cuisson de l'aliment et/ou pour proposer et/ou rendre sélectionnable pour l'utilisateur un programme de cuisson, au moins en partie sur la base d'un modèle mathématique prédictif du comportement d'au moins un paramètre organoleptique de l'aliment, et d'une valeur recherchée pour ledit paramètre, le modèle mathématique prédictif étant fonction au moins d'un ratio eau/aliment initial dans l'enceinte de cuisson.
20. Appareil selon la revendication 19, le modèle mathématique prédictif étant multi-variable et fonction d'une durée de trempage de l'aliment et/ou de la température de trempage.
21. Appareil selon l'une des revendications 19 et 20, ledit paramètre étant un paramètre de texture, étant notamment choisi parmi la fermeté, le collant, la brillance, l'élasticité, l'adhésivité, ou la cohésion de l'aliment, étant de préférence la fermeté de l'aliment ou le collant de l'aliment.
22. Appareil selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, le modèle mathématique étant de la forme z = z(x, y), notamment z = ax + by +c, où x désigne le ratio eau/aliment initial, y désigne la durée de trempage et z la fermeté.
23. Appareil selon la revendication 22, l'aliment étant du riz, b et c étant des constantes positives et a une constante négative.
24. Appareil selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, le modèle mathématique étant de la forme w = f(x, y, T), notamment w = ax + by +c xy +dT +e, où x désigne le ratio eau/aliment initial, T la température de trempage, y la durée de trempage, et w le collant.
25. Appareil selon la revendication 24, l'aliment étant du riz, les constantes c et e étant négatives et les constantes a, b et d étant positives.
26. Appareil selon l'une quelconque des revendications 20 à 25, étant configuré pour permettre à l'utilisateur de sélectionner la fermeté recherchée après cuisson, notamment par incréments, en particulier avec plus de 3 valeurs, ou de façon continue et/ou de sélectionner le collant recherché après cuisson, notamment par incréments, en particulier avec plus de 3 valeurs, ou de façon continue.
27. Appareil selon l'une quelconque des revendications 20 à 26, étant configuré pour imposer à la température de trempage, lorsque présente dans le modèle prédictif utilisé, de rester comprise entre 50 et 80°C, au ratio eau/riz d'être compris entre 1.1 et 1.6 et à la durée de trempage d'être comprise entre 10 et 50 min.
28. Appareil selon l'une quelconque des revendications 20 à 27, étant configuré pour inviter l'utilisateur à sélectionner une préférence relative au fonctionnement de l'appareil et pour imposer la valeur d'au moins une variable du modèle prédictif en fonction de la préférence sélectionnée, l'appareil étant de préférence agencé pour inviter l'utilisateur à sélectionner au moins une préférence choisie parmi un mode de fonctionnement privilégiant l'économie d'énergie, un mode de fonctionnement privilégiant la rapidité de cuisson et/ou un mode de fonctionnement privilégiant le développement du potentiel nutritif de l'aliment ou au contraire un faible indice glycémique, et l'appareil étant agencé de telle sorte que le programme de cuisson soit déterminé en fonction également de cette préférence.
29. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, étant agencé pour réaliser la détermination automatique de la variété de l'aliment ou la rapprocher d'une variété similaire par son comportement à la cuisson, notamment par mesure d'une grandeur relative au gonflement de l'aliment lors de la phase de trempage, en particulier la force de gonflement, la vitesse de gonflement et/ou le taux de gonflement.
30. Appareil selon l'une quelconque des revendications 20 à 29, l'aliment étant du riz, étant agencé pour effectuer le trempage du riz à une température prédéfinie et pendant une durée déterminée automatiquement en fonction d'une fermeté et/ou d'un collant recherché, en appliquant au moins un modèle mathématique prédictif reliant la durée de trempage à la fermeté et/ou au collant en fin de cuisson.
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