用于处理冷冻食物的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及用于处理冷冻食物的方法和设备，具体而言，设及用于解冻冷冻食物 的方法和设备。
【背景技术】
[0002] 解冻冷冻食物是将冷冻食物加热到0°CW上的过程。对于诸如肉类之类的笨重并 且坚硬的冷冻食物而言，解冻对于后续处理（包括切割和切碎）是必要的。在基于经验模 型的预定义的功率和时间设置的情形下，预期次最优或者甚至不期望的解冷冻果，运是由 于食物的物理/化学性质的复杂性，例如形状、水分含量、原料组成。在现有的解冻过程中， 经常遇到局部过度加热或者不充分加热。理想的方式是根据食物的实时解冻状态控制功率 和时间。
[0003] 即使对于不需要解冻和可W直接烹任的食物（诸如法式炸馨条），运一功率控制 也是有用的，因为解冻过程和烹任过程的最优功率设置可W是不同的，并且应该根据食物 的状态调节功率。不合适的功率控制导致不好的味道和质地。
[0004] 在当前的烹任/加热用具中，解冻过程期间的功率和时间两者都基于食物类型和 重量由计算机程序控制。食物类型由用户选择，并且重量由用户或者嵌入在烹任/加热用 具中的重量传感器限定。当食物包含仅一种或者几种原料并且接近运一类型的'平均'食 物项（形状、组成）时，运一方法实现了令人满意的效果。然而，当食物项与"平均"食物项 差别太大时，运一方法失败。
[0005] 例如，肉类中的瘦肉和肥肉的比例影响肉类的解冻过程，因为肥肉的介电性质与 瘦肉的介电性质不同。在微波频带内，水分子根据外部电场改变其方向，并且由该转动造成 的摩擦导致电能W热量的形式损失。由于瘦肉比肥肉包含更多的水，在微波炉中其可W比 肥肉更快地被加热。实际上，食物的复杂性（即使样本类型的食物的复杂性）使得基于解 冻模型实现恰当解冻的意图非常不现实。
[0006] 在烹任/加热用具中的解冻过程期间基于食物状态感测的功率控制未提供于市 场上当前可得的产品中。选择用于感测食物状态的有效指示器是重要的。明显的指示器是 溫度，但是难W判断解冻的程度，主要因为内部解冻状态和表面解冻状态可能非常不同。例 如，在空气流解冻系统和水解冻系统中，热量从表面被转移到食物项的内部部分，并且食物 项的溫度难W检测，使得虽然表面处于高溫度但是食物项的内部部分可能仍然是冷冻的。 在微波加热系统中，食物被更均匀地加热，但是程度仍然随食物类型的不同而变化。此外， 在溫度感测中广泛使用的红外溫度计仅可W检测食物的表面溫度。
【发明内容】
[0007] 因此，将有利的是，提供用于通过选择反映实际的食物解冻状态（不但是表面处 的状态，而且还有食物内部的状态）的一个或者多个合适的参数更恰当地处理冷冻食物的 方法和设备。
[0008] 在解冻食物的过程中，最大的改变设及食物中水的状态。在冷冻状态下，食物中的 水被冷冻成冰，并且在经解冻状态下，冰融化成水。水和冰的物理性质非常不同。运一差异 可W作为解冻过程的指示器。此外，可W基于运一指示器控制烹任/加热用具的功率。
[0009] 为了解决运些问题中的一个或者多个问题，本发明的实施例提供了处理冷冻食物 的方法，该方法包括如下步骤：将第一热功率应用于冷冻食物；检测冷冻食物的水相改变； 并且当检测到冷冻食物的水相改变时，将第二热功率应用于冷冻食物。
[0010] 根据所提出的方法，食物中的水相被检测作为解冻过程的指示器，并且解冻进程 可W通过运一指示器的改变被检测。所述方法通过对食物状态的在线检测来控制解冻进 程，而非基于某个食物类型的'平均'模型。
[0011] 基于食物的实时状态的运一控制方法更加精确，并且大大避免了由基于通用模型 的解冻造成的过度加热和不充分加热。而且，相比于传统方法，其节约能量，同时可W如期 望的那样避免过度加热。
[0012] 优选地，检测步骤包括：朝向冷冻食物发射一个或者多个RF(射频）信号；接收穿 过冷冻食物的一个或者多个RF信号；并且根据至少一个预定参数的（多个）一阶时间导数 来确定水相改变，其中至少一个预定参数表示冷冻食物的水相。
[0013] 优选地，至少一个预定参数包括W下项中的至少一个：
[0014] 一个或者多个RF信号的透射系数，其是接收的和发射的一个或者多个RF信号的 离散傅里叶变换的比值；
[0015] 冷冻食物的介电常数，其使用W下公式计算：
[0017] 其中e'是冷冻食物的介电常数，A O是一个或者多个RF信号的计算透射系数的 相移，A。是自由空间中的一个或者多个RF信号的波长，并且d是冷冻食物中的穿透深度； W及
[0018] 冷冻食物的介电损失因子，其使用W下公式计算：
[0020] 其中e"是冷冻食物的介电损失因子；AA是由冷冻食物造成的衰减；并且d是冷 冻食物中的穿透深度；并且
[0021] 确定水相改变的所述步骤包括：计算至少一个参数的（多个）一阶时间导数；并 且当检测到（多个）一阶时间导数的跳跃时，确定水相改变。
[0022] 可选地，一个或者多个RF信号的频率在微波频带内。
[0023] 可选地，检测步骤包括：检测在至少一个方向上的冷冻食物的水相改变。
[0024] 可选地，第二功率是0或者与第一热功率相同。
[00巧]提出了用于处理冷冻食物的设备，该设备包括：加热单元，用于将第一热功率应用 于冷冻食物；和检测单元，用于检测冷冻食物的水相改变；其中当检测到冷冻食物的水相 改变时，第二热功率被应用于冷冻食物。
[00%] 所提出的设备检测食物中的水相作为解冻过程的指示器，并且可W通过运一指示 器的改变来检测解冻进程。其通过食物状态的在线检测来控制解冻进程，而不是基于某个 食物类型的'平均'模型。
[0027] 使用运种配置，基于食物的实时状态对冷冻食物的处理是更加精确的，并且其大 大避免了由基于通用模型的解冻导致的过度加热和不充分加热。而且，相比于传统方法，其 节省能量，同时可W如期望的那样避免过度加热。
[0028] 优选地，检测单元包括：发射天线，用于朝向冷冻食物发射一个或者多个RF信号； 接收天线，用于接收穿过冷冻食物的一个或者多个RF信号；W及计算装置，用于根据至少 一个预定参数的一个或者多个一阶时间导数来确定水相改变，其中至少一个预定参数表示 冷冻食物的水相。
[0029] 优选地，至少一个预定参数包括W下项中的至少一个：
[0030] 一个或者多个RF信号的透射系数，其是接收的和发射的一个或者多个RF信号的 离散傅里叶变换的比值；
[0031] 冷冻食物的介电常数，其使用W下公式计算：
[0033] 其中e'是冷冻食物的介电常数，A O是一个或者多个RF信号的计算透射系数的 相移，A。是自由空间中的一个或者多个RF信号的波长，并且d是冷冻食物中的穿透深度； W及
[0034] 冷冻食物的介电损失因子，其使用W下公式计算：
[0036] 其中e"是冷冻食物的介电损失因子；A A是由冷冻食物造成的衰减；并且d是冷 冻食物中的穿透深度；并且
[0037] 确定水相改变包括：计算参数中的至少一个参数的一个或者多个一阶时间导数； 并且当检测到（多个）一阶时间导数的跳跃时，确定水相改变。
[0038] 可选地，一个或者多个RF信号的频率在微波频带内。
[0039] 优选地，检测单元检测在至少一个方向上的冷冻食物的水相改变。
[0040] 优选地，设备进一步包括用于容纳冷冻食物的容器；至少一个接收天线被放置在 容器的底部之下；发射天线被定位为大致与至少一个接收天线相对。
[0041] 可选地，第二功率是0或者与第一热功率相同。
[0042] 还提出的是，包括上述设备的用于处理冷冻食物的微波炉或者烹任用具。
[0043] 本发明的运些方面和其它方面将从下文中描述的实施例显而易见，并且参照下文 中描述的实施例进行阐述。然而，本发明不限于运些示例性实施例。
【附图说明】
[0044] 现在将基于各种实施例并且参照附图描述本发明，其中：