采用智能化温控实现标准化烹饪的方法及系统的制作方法

专利名称：采用智能化温控实现标准化烹饪的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及中餐的烹饪方法及其系统，尤其涉及一种采用智能化温度控制来实现中餐菜肴标准化烹饪的方法及其系统。
背景技术：
中餐菜肴的制作方法一直是我们值得骄傲的地方，它使各种食材的口感味道都能得到完美的体现。但是中餐菜肴的烹饪技法是很难掌握的，即使同一道菜由于烹调技法、动态火候的差异，制作出的菜品口味会有较大差别。中国传统菜肴的烹饪方法主要包括煎、炒、烹、炸、煮、炖、焖、煸和拌等多种方法。其烹饪过程是根据所选用不同的烹饪食材，采用不同排列组合的烹饪方法进行烹饪来完成。(其中主副料及调料可用配方解决)。但烹饪过程中，由于放入不同的食材或者相同食材不同的量，热量传导的速度不一样，需要厨师根据 经验调节火候、移动锅与炉火距离来控制加热，因此掌握动态火候控制即动态温度控制是烹饪的关键，也是中餐烹饪的难点。
公开日为2003年04月09日、公开号为CN1409212A的专利文献公开了名称为一种自动烹调方法和系统的技术方案，它是将厨师烧菜的动作录制后进行画像处理，通过对厨师使用的锅和铲烹调器具中三个特殊标志点的坐标的计算，从而计算出厨师烧菜过程中的锅和铲的运动轨迹。然后，根据厨师烧菜过程中使用的主料、调料量和加料时间及锅和铲的运动轨迹编制出相应的烧菜程序。之后将机械操作装置中的机械臂根据上述程序中的信号指令模仿厨师的烧菜动作，烧出厨师所烧的菜。然而，该方案的不足之处在于一是只进行了厨师的动作模仿，对于最关键的温度环节处理远远不够，由于其在每个时间点采用粗狂的火控开关角度模仿，没有实时的温度检测和反馈控制，而且未考虑由于菜品料量差异、初始温度差异等等因素对加温过程的影响，因此将严重影响菜品口味、以及口味的一致性；二是图像处理的固有缺陷会带来工艺过程的判断误差，导致工艺流程不准确，影响菜品的制作品质。

发明内容
本发明主要目的在于提供一种采用智能化温控实现标准化烹饪的方法及系统，使得未掌握烹调技术的操作人员，也能制作出味道鲜美、口味统一的标准化菜肴。本发明针对现有技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，一种采用智能化温控实现标准化烹饪的方法，用于在电加热可控温炉具上实现标准化中餐菜肴的自动化或半自动化烹饪，其特征在于包括以下步骤
1)准备带有控制单元的电加热可控温炉具；
2)确定中间介质温度范围，中间介质包括水、油、水油混合和水蒸气；
水对应烹调方式为煮和炖，控制在摄氏温度99-105度范围内；
油对应烹饪方式为炸，控制在摄氏温度170-250度范围内；
水油混合对应烹饪方式为煎、炒、烹、煸和拌，控制在摄氏温度135-170度范围内；水蒸气对应烹饪方式为焖，控制在摄氏温度100-110度范围内；
3)在I)所述的控制单元中，采用温度控制模型进行动态加热温度调节控制，温度控制模型是u=p-k(t-T)，其中P为电加热可控温炉具设置功率，T为目标温度，t为实测温度，U为电加热可控温炉具实际执行功率，k为比例系数。4)根据步骤2)的中间介质温度范围及步骤3)的温度控制模型编制各种菜品制作工艺的烹饪程序，菜品的制作工艺是指定菜品从初始烹饪状态开始每一个工艺流程预先设置的烹饪方法及在每个时间节点所需的温度；
5)根据指定菜品的工艺配方，将主辅料放在烹饪容器中，之后一同放置在电加热可控温炉具上；
6)启动烹饪程序； 7)烹饪程序结束后取出菜品，本菜品制作结束。根据所选用不同的烹饪食材，将煎、炒、烹、炸、煮、炖、焖、煸和拌等20多种方法，采用不同排列组合的烹饪方法烹饪。上述中间介质水、油、水油混合和水蒸气的温度数据，是经过大量的周密试验得出的，基于这样的数据，创新出温度控制模型u=p-k(t-T)。根据温度数据和温度控制模型，编制各种菜品制作时的工艺流程、及各个时间节点控制温度的烹饪程序，并将烹饪程序植入控制单元中，由控制单元控制电加热可控温炉具完成菜品制作。该过程中，由于对水、油、水油混合和水蒸气的温度范围控制及独特的温度动态调节方式，实现了中餐烹饪的标准化和智能化。因为该方法，带来对工艺标准、工艺定量、工艺配方、工艺流程和主辅料的保存方式等等方面的要求，形成了中餐标准化的方法，解决了中餐标准化的难题，且投资小易实现。作为优选，在控制单元中设置温度偏差消化子程序，温度偏差消化子程序用于消除工艺流程外温度偏差，工艺流程外温度偏差包括烹饪时食材起始温度的偏差、烹饪容器温度偏差、季节性环境温度差异、粘稠度影响导热系数而形成的温度偏差、烹饪容器密封程度引起的温度偏差、食材投入量的偏差引起的烹饪容器内温度的偏差、烹饪容器本身存在加工工艺的偏差、电加热炉具自身功率偏差，温度偏差消化子程序通过控制单元对工艺流程中，按时间节点将实测温度与设定温度进行对比，在设定温度范围内时对所烹饪的菜品进行功率补偿。在设定温度范围内时对所烹饪的菜品进行功率补偿(提高或降低功率)即表现为温度(高、低)补偿。温度偏差消化子程序主要用于消除以下温度偏差
因原料调料和配好的菜肴及烹饪容器存放地点不同出现的温度偏差；
烹饪容器存放环境不同导致的温度偏差；
炉具和烹饪容器等在不同季节的室温环境温度影响导致的温度偏差；
粘稠度影响到导热系数，最终会转化为烹饪容器内温度的偏差；
烹饪容器盖密封程度的偏差造成容器内含水量的变化，其关系到散热系数，最终会转化为烹饪容器内温度的偏差；
菜肴配置过程中产生的偏差主要是食材投入量的偏差引起的热量需求差异，最终会转化为烹饪容器内温度的偏差；
烹饪容器本身存在加工工艺的偏差，使热量产生速度及传导偏差，最终会转化为容器内温度的偏差；
电加热炉具自身功率偏差最终体现为温度偏差；
电加热炉具老化导致的输出功率偏差导致出现温度偏差；
工作电压、电流的偏差也反映为电加热炉具的功率偏差。这些温度偏差都需温度偏差消化子程序通过对初始温度、温度随时间变化率等参数检测从而通过调整电加热炉具功率，在确定的时间节点内或在工艺流程初始阶段设定温度补偿范围进行温度偏差消化。作为优选，控制单元对工艺流程初始阶段划定温度补偿范围，将实测温度与常温进行对比，在设定温度范围内时对所烹饪的菜品进行工艺时间的比例补偿或定值补偿。控制单元对工艺流程过程中，按时间节点将实测温度与设定温度进行对比，在设定温度范围内时对所烹饪的菜品进行功率补偿即表现为温度补偿。为保证菜肴实际烹饪温度误差在可控制范围内，对菜肴工艺进行温度监测补偿，即将实时温度与常温(可设置)进行对比，根据实验数据划定超温范围，在范围内对所烹饪的菜品进行工艺时间的比例补偿或定值补偿，这种情况多发生在同一烹饪容器在出菜后，又立即进入下一菜品的烹制过程中。作为优选，通过设定极限值实现高温限制，所述高温限制是当实测温度开始大于设置的目标温度后，电加热可控温炉具功率根据与(t-T)的关系逐步降档，当档位降到最·低档则不再执行降档，此时温度值仍然持续上升达到设定极限值时，则执行停机命令；当高温消除后，重新启动电加热可控温炉具，启动功率档位根据与(t-T)的关系进行调整。作为优选，将若干个电加热可控温炉具进行联网集中管理，通过网络对所连接的电加热可控温炉具进行烹饪程序下载、任务分配管理、分配顺序管理和烹饪操作管理及远程管理。作为优选，通过点菜机、网络、打印机、条码设备实现点菜、配菜、烧菜、出菜管理。在营业性餐厅中，顾客通过网络使用点菜机、打印机进行点单，后厨打印出所点菜品配料单，操作工使用条码设备扫描配料单，获得炉位分配号，此时网络上的计算机从菜品制作工艺数据库中调出所点菜品的烹饪程序发送给所分配的炉位，放置装有所点菜品主辅料的烹饪容器(锅)在分配的电加热可控温炉具上，电加热可控温炉具检测到有物体在炉具上，开始自动加热烹制。一种采用智能化温控实现标准化烹饪的系统，包括带有控制单元的电加热可控温炉具和烹饪容器，烹饪容器放置在电加热可控温炉具上，还包括温度传感器及存储有烹饪模块、温度偏差消化子模块、温度补偿模块和高温限制模块的模块存储器，温度传感器和模块存储器连接控制单元，温度传感器检测电加热可控温炉具与烹饪容器底部接触面的温度，烹饪模块根据对水、油、水油混合和水蒸气设定的温度范围和温度控制模型U=p-k (t-T)编制各种菜品制作时的工艺流程及各个时间节点控制温度的控制程序，温度偏差消化子模块用于消除工艺流程外温度偏差，温度补偿模块用于对工艺流程初始阶段划定温度补偿范围，在设定温度范围内时对所烹饪的菜品进行工艺时间的比例补偿或定值补偿，高温限制模块用于当实测温度开始大于设置的目标温度后进行功率调节和高温保护。一种采用智能化温控实现标准化烹饪的系统是智能化温控实现标准化烹饪方法的具体实现装置。
将控制单元连接温度传感器检测实时温度，使用烹饪模块、温度偏差消化子模块(通过在工艺时间内的功率补偿)、温度补偿模块和高温限制模块，对菜品进行标准化制作。菜品制作工艺是从初始烹饪状态开始每一个工艺流程预先设置采集到的各种烹饪方法在其每个时间节点所需的温度，当烹饪炉具启动后，在温度控制下，根据传统的菜肴烹饪要求恰如其分的在菜肴由生到熟的过程中以时间为轴线，通过在工艺时间内的功率补偿，准确传递需要的热量。作为优选，所述的系统还包括上位机，一至若干个电加热可控温炉具连接到上位机。对电加热可控温炉具进行联网集中管理。根据需求在上位机中设计并安装控制软件，输入经过试验产生的每种菜品制作工艺从而生成烹饪程序。在实际烹饪过程中，只需要输入具体菜品编码，由上位机调出相对应的烹饪程序，下发到控制单元中，即可开始菜品制作。作为优选，带有控制单元的电加热可控温炉具是带有控制单元的电磁炉。作为优选，系统还包括点菜机、局域网、打印机、条码扫描仪，点菜机是连接上位机的触摸屏，上位机分别连接局域网、打印机和条码扫描仪。通过条码扫描仪、打印机实现点·菜、配菜、烧菜和出菜管理，同时可以将菜品烹饪程序通过网络下载到控制单元。本发明带来的有益效果是，在中餐菜品制作中，采用了对中间介质水、油、水油混合和水蒸气的温度范围控制及温度动态调节的创新方法、以及对影响烹饪效果(工艺流程外通过在工艺时间内进行时间节点内的功率补偿及递减)的温度偏差消除方法，既保证了每种菜品的应有口味，又实现了中餐烹饪的标准化；通过网络化管理实现了从点菜、配菜到烹饪出菜的智能化生产和管理，既适合普通家庭使用，也适合于经营性场所大量制作菜品。


图I是本发明的一种流程 图2是本发明的一种电加热可控温炉具结构框 图3是本发明的一种电加热可控温炉具与上位机连接 图4是红烧肉传统制作的工艺流程；
图5是本发明烹调程序中红烧肉制作的工艺流程；
图6是本发明的一种网络拓补图。图中I是带有控制单元的电加热可控温炉具，2是控制单元，3是温度传感器，4是模块存储器，50是烹饪模块，51是温度偏差消化子模块，52是温度补偿模块，53是高温限制模块，6是触摸屏，7是上位机，8是打印机，9是条码扫描仪，10是8 口地址分配器，11是服务器，12是其他PC机，13是办公区PC机，14是网络交换机，15是路由器。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体说明。在实施例中烹饪容器具体为锅。实施例
图I所示为流程图。其基本流程为
5101:准备带有控制单元的电加热可控温炉具；
5102:确定中间介质温度范围，其中，水温度被控制在摄氏温度99-105度范围内；油温度被控制在摄氏温度170-250度范围内；水油混合的温度被控制在摄氏温度135-170度；水蒸气温度被控制在摄氏温度100-110度(正常压力下)，为菜品制作工艺过程提供准确的温度参数；
5103:设置温度控制模型U=P-k(t-T)，其中P为电加热可控温炉具设置功率(时间点上的目标功率)，T为目标温度，t为实测温度，U为电加热可控温炉具实际执行功率，k为比例系数；
5104:根据S102和S103 的温度参数和温度控制模型，以及菜品的制作工艺流程，编制菜品的烹饪软件程序；
5105:将指定菜品主辅料放入烹调容器中，烹调容器放在电加热可控温炉具上，烹饪程序装入控制单元，启动电加热可控温炉具开始对指定菜品进行烹制；
5106:判断是否存在工艺流程外温度偏差；
5107:存在工艺流程外温度偏差时，则由温度偏差消化子程序进行处理，以消除这种温度偏差对念饪菜品品质的影响；
5108:判断初始阶段实测温度是否超设定范围，根据实验数据划定超温范围，在范围内时对所烹饪的菜品进行工艺时间的比例补偿或定值补偿；
5109:进行工艺时间的比例补偿或定制补偿；
5110:判断实测温度是否大于目标温度；
Sm :判断实测温度是否超过设定的极限值，如果超过极限值，则转至S112执行停机命令，等待降温；在经S114判断高温消除后转S117 ；
S113 :在实测高温大于目标温度但未达到温度极限值时，则根据功率与(t-T)的关系逐步进行功率降档操作；
5115:判断经功率降挡操作后实测温度是否低于目标温度，如果是则转S118，否则转S116 ；
5116:判断功率档是否降到最低档，如果是则转S112电加热可控温炉具停机；
5117:经过停机后高温消除，重新启动电加热可控温炉具，启动功率档位根据与(t-T)的关系进行调整；
SI 18 :按工艺阶段执行温度控制；
SI 19 :执彳了完最后Iv工艺流程，则指定采品念制完毕。图2所示为电加热可控温炉具结构框图。带有控制单元的电加热可控温炉具I是带有控制单元2的电磁炉，控制单元2控制电磁炉的加热功率；控制单元2分别连接温度传感器3和模块存储器4 ;温度传感器3采用嵌入式PT1000温度传感器，安装在电磁炉与锅体的接触面上，烹饪模块50含有依据所确定的中间介质温度范围、温度控制模型U=P-k(t-T)和各种菜品的制作工艺编制的软件控制程序，温度偏差消化子模块51含有消除工艺流程外温度偏差的控制程序；温度补偿模块52对初始阶段划定温度补偿范围，将实测温度与常温进行对比，在设定温度范围内时对所烹饪的菜肴进行工艺时间的比例补偿或定值补偿；高温限制模块53通过设定极限值实现高温限制；控制单元2还兼有过流、过压、过温保护，空载检测，报警，与上位机通信等功能。 在锅底部与电磁炉接触面安装温度传感器3，对锅底温度实行实时探测，使得控制单元2及时而准确地采集到现时温度，迅速按照控制程序进行处理，不断调整到合适的功率，从而实现控制温度的目的。另外锅体密封，几乎不受外界影响，即可以认为，锅体温度约等于锅内食材所需求的温度，从而对烹饪方法全流程进行智能模拟控制，实现了智能烹饪。在智能烹饪实际操作中，影响菜肴烹饪质量的因素(工艺流程外温度偏差)有
I.温度偏差
I)、食材烹饪时起始温度的偏差，如配制的原材料和调料由于储藏环境与烹饪环境不同，在起始烹饪时，存在一定的温度偏差。2)、锅体温度偏差，即由于锅存放环境不同，而致使锅在烹饪起始时锅体温度也不同。当操作员按照配菜手册将食材配置于锅中，在等待点单时，锅和食材是存放在冰箱里冷藏的，因此，锅体温度较低。如果不需经过冷藏，锅体的温度通常情况下就是室温。3)、季节性环境温度差异主要原因是随着季节变化室内温度也随之变化。炉具启动起始温度以及散热系数、炉具和锅体等在不同季节的室温环境温度影响下，存在着温度 偏差。4)、电加热炉具的实时温度关系到炉具启动起始温度及其散热系数，主要反映在前一道菜肴烹饪完成后对应下一道菜肴其炉面温度的不确定性。2.汤料粘稠度偏差
粘稠度影响到导热系数，最终会转化为锅内温度的偏差。3.锅盖密封程度的偏差造成锅内含水量的变化 密封程度关系到散热系数，最终会转化为锅内温度的偏差。4.菜肴配置过程中产生的偏差
主要是食材投入量的偏差引起的热量需求差异，最终会转化为锅内温度的偏差。5.锅体本身存在加工工艺的偏差
热量产生速度及传导偏差，最终会转化为锅内温度的偏差。6.电加热炉具自身功率偏差
电加热炉具元器件的差异导致输出功率差异，最终会转化为锅内温度的偏差；电加热炉具老化也会导致的输出功率偏差。7.工作电压、电流的偏差反映为电加热炉具的功率偏差 电加热炉具输出功率差异最终会转化为锅内温度的偏差。针对上述偏差中，因原料调料及配好的菜肴及锅体在实际中为冷藏、解冻等状态，与常温下的各类食材和器皿对热量需求是不一样的，所以在制定菜肴烹饪工艺开始前对冷藏后的菜肴及其锅体进行测试，与常温下的测试所得工艺进行对比，获得误差参数，取得测试温度后再确定设置温度，提高功率给系统纠偏预留空间；
针对上述偏差，实测的不同的起始温度(t)关系到菜肴的实际烹饪效果。在夏季，还牵涉到设备过热能否启动的问题。为了使菜肴烹饪时电加热炉具顺利启动和进行能量弥补，在启动时需插入以下两个步骤
A)在设计制定菜品制作工艺时，无上限提高第一道工艺的温度需求(即T远大于t)，使得无论传感器的实时温度多高，下一道工艺流程都可以启动运行，然后在工艺流程时间内，热量基于热传递原理在炉具与锅体间自行平衡。B)为保证菜品实际烹饪效果误差在可控制范围内，控制单元对菜品制作工艺流程进行监测补偿，即将温度传感器的实时温度与常温(可设置)进行对比，根据实验数据划定超温范围，在范围内时对所烹饪的菜品进行制作工艺时间的比例补偿或定值补偿，如传感器的实时温度高出或低于常温(可设置)X度，则系统自动补偿菜肴第一段工艺时间的(x/10)%或加X/10秒。依此类推实施工艺补偿，减小菜品烹饪差异化。导热因素和散热因素是影响烹饪效果的主要原因。为了使锅内温度达到并保持目标温度，在执行制作工艺时，设置了温度偏差消化子程序(子模块)，使得加热设备产生的热量始终大于由于导热因素和散热因素造成的损失热量，从而最大限度消除这两个因素造成的误差影响。食材投入量的误差会影响所需求的热量，表现为温度差异。由于烹饪用具制作工艺差异会导致发热量和传热速度不同。因此在目标温度被控制的情况下，这种误差也由温度偏差消化子程序(子模块)消除。在菜品制作工艺被执行过程中会不止一次用到温度偏差消化子程序(子模块)以消除温度偏差所带来的影响。将菜肴在某一时间段内的目标温度T对应的功率通过电磁炉在可控的基础上进行调整确认，使该时间段内菜肴得到目标温度T。且还能让设置功率P通 过U=P-k(t_T)这一温度控制模型将实际功率U保持在某个额定的范围，以维持目标温度T不变，这样我们就在先达到该时间目标温度T与后达到该时间目标温度T的不同个体间构建了一个可控的温度偏差消化平台。如上所述可能导致误差产生的事项，最终共同的结果是使锅内温度产生偏差。在一道菜品制作工艺流程内设置温度偏差消化子程序(子模块)，当菜品烹饪完成后，可以将出品的同种菜品质量误差控制在3%以内。通过设定极限值的方法来实现高温限制，具体如下
a)当实测温度开始大于设置的目标温度后，功率档根据与(t-T)的关系逐步降档，当功率档降到最低值则不再执行降档，如若此时温度值仍然持续上升，上升至设定的(通常多出现于干锅干煎干烤干煸等状态时)极限值(即过热保护值)，则电加热可控温炉具执行停机命令。b)当高温限制消除(即食材锅具温度降至可控范围内)，炉具启动，启动功率档位根据与(t-T)的关系不断进行调整。图3是电加热可控温炉具与上位机连接图，带有控制单元的电加热可控温炉具I通过8 口地址分配器10连接上位机7，上位机7还分别连接触摸屏6、打印机8和条码扫描仪9。其中，带有控制单元的电加热可控温炉具I通过控制单元2中的MAX485通信模块与上位机通信连接，每台上位机7可以连接多个8 口地址分配器10，每个8 口地址分配器10可以连接8个电加热可控温炉具。通过触摸屏6把点菜需求送入上位机7并生成菜单，在打印机8上输出条形码菜单；操作人员通过条码扫描仪9将条形码菜单输入上位机7，上位机7对输入进来的条码进行识别及预处理，检测空载的电加热可控温炉具，对选中的空载电加热可控温炉具通过8 口地址分配器10激活并指定烹饪程序，操作人员将装有菜单上的菜品主辅料的锅放置在被激活的电加热可控温炉具上，开始烹制。触摸屏6 :完成菜单信息录入这一动作(点菜)，顾客和服务人员均可操作。上位机7 :生成菜单，以及打印输出相应的菜单；对扫描输入进来的菜单条码进行识别，配置空闲的炉具，使炉具按照一定的工艺完成菜品制作。8 口地址分配器10 :通过自定义的地址方式，完成上位机对相应电加热可控温炉具的配置。电加热可控温炉具安装有控制单元2的电磁炉，采用温度控制模型U=P_k (t-T)，控制温度及功率。图4所示为红烧肉传统制作的工艺流程过油-上色-拌料-煮沸-慢炖-收汁。按照传统方法制作，需要厨师根据自己积累的经验，预估出不同烹饪阶段需要多大的火候，什么样的锅具来完成烹饪过程。传统的红烧肉制作需要厨师根据经验来选料配料和放入佐料，选用不同的锅来完成每个阶段的烹饪。如果收汁过程由于水放略微多，则厨师需要按照自己的经验处理汤水过多的问题。一般烹饪红烧肉需要至少45分钟的时间，需要调节火候从大火调节到小火再到大火，工序繁琐，需人工控制，且不能在同一个锅内一次性实现以上所有烹饪方式，要分锅、倒锅人工实现不同的工序。图5所示为烹调程序中红烧肉制作的工艺流程，是根据图4中时间节点所需温度，经过大量实践改良后的红烧肉标准化制作工艺流程，细分为15段工序，每段工序中包含三个变量设定时间、设定功率和目标温度。第1-3段工序模拟了煮的烹饪方式；第4-10段模·拟了炖和上色的烹饪方式；第11段暂停是操作员将肉和料拌匀;第12-14段模拟了收汁和过油的烹饪方式；最后一段设置为保温。烹饪时总共需要13. 5分钟和一个不锈钢锅，不锈钢锅放在带有控制单元的电磁炉上，烹调程序在控制单元中。煮沸工序中的目标温度设定从168度至99度再上升到105度，温度变化完全取决于温度传感器对锅体温度的探测，将实测温度值传输给控制单元中温度控制模型，从而计算出所需要的功率。当实际测得温度超出或低于目标温度，根据超温或降温速度，功率自行调节从设置功率1900W下降至更低的加热功率档或上升至设置功率，形成一个调节速度与频度范围可控的调节机制，以克服环境、不同炉具锅体、原材料投放等因素造成的误差，在菜品烹饪结束时，实现菜肴出品标准化和一致性。图6所示为一种网络拓补图，是一种智能餐饮网络，实线连接部分为局域网一，虚线连接部分为局域网二。局域网一连接有服务器11、其他PC机12，其他PC机12用于仓库等管理工作；局域网二位于远程办公区，连接有办公区PC机13、网络交换机14、路由器15。远程办公区可以管理到底层的电加热可控温炉具，比如菜品的烹饪程序下载、状态管理等。所以本发明具有以下特征在中餐菜品制作中，采用了对中间介质水、油、水油混合和水蒸气的温度范围控制及温度动态调节的创新方法、以及对影响烹饪效果的温度偏差消除方法(通过在工艺时间内时间为节点内的功率补偿及递减)最大限度的还原并实现了厨师对火候掌控，既保证了每种菜品的应有口味，又实现了中餐烹饪的标准化；通过网络化管理实现了从点菜、配菜到烹饪出菜的智能化生产和管理，既适合普通家庭使用，也适合于经营性场所大量制作菜品。
权利要求
1.一种采用智能化温控实现标准化烹饪的方法，用于在电加热可控温炉具上实现标准化中餐菜肴的自动化或半自动化烹饪，其特征在于包括以下步骤 1)准备带有控制单元的电加热可控温炉具； 2)确定中间介质温度范围，所述中间介质包括水、油、水油混合和水蒸气； 所述水对应烹调方式为煮和炖，控制在摄氏温度99-105度范围内； 所述油对应烹饪方式为炸，控制在摄氏温度170-250度范围内； 所述水油混合对应烹饪方式3为煎、炒、烹、煸和拌，控制在摄氏温度135-170度范围内； 所述水蒸气对应烹饪方式为焖，控制在摄氏温度100-110度范围内； 3)在I)所述的控制单元中，采用温度控制模型进行动态加热温度调节控制，温度控制模型是U=P-k(t-T)，其中P为电加热可控温炉具设置功率，T为目标温度，t实测温度，U为电加热可控温炉具实际执行功率，k为比例系数； 4)根据步骤2)的中间介质温度范围及步骤3)的温度控制模型编制各种菜品制作工艺的烹饪程序，菜品的制作工艺是指定菜品从初始烹饪状态开始每一个工艺流程预先设置的烹饪方法及在每个时间节点所需的温度； 5)根据指定菜品的工艺配方，将主辅料放在烹饪容器中，之后一同放置在电加热可控温炉具上； 6)启动烹饪程序； 7)烹饪程序结束后取出菜品，本菜品制作结束。
2.根据权利要求I所述一种采用智能化温控实现标准化烹饪的方法，其特征在于在控制单元中设置温度偏差消化子程序，所述温度偏差消化子程序用于消除工艺流程外温度偏差，所述工艺流程外温度偏差包括念饪时食材起始温度的偏差、念饪容器温度偏差、季节性环境温度差异、粘稠度影响导热系数而形成的温度偏差、烹饪容器的盖密封程度引起的温度偏差、食材投入量的偏差引起的烹饪容器内温度的偏差、烹饪容器本身存在加工工艺的偏差、电加热炉具自身功率偏差，温度偏差消化子程序通过控制单元对工艺流程中，按时间节点将实测温度与设定温度进行对比，在设定温度范围内时对所烹饪的菜品进行功率补偿。
3.根据权利要求I或2所述一种采用智能化温控实现标准化烹饪的方法，其特征在于所述控制单元对工艺流程初始阶段划定温度补偿范围，将实测温度与常温进行对比，在设定温度范围内时对所烹饪的菜肴进行工艺时间的比例补偿或定值补偿。
4.根据权利要求I所述一种采用智能化温控实现标准化烹饪的方法，其特征在于通过设定极限值实现高温限制，所述高温限制是当实测温度开始大于设置的目标温度后，电加热可控温炉具功率根据与(t-T)的关系逐步降档，当档位降到最低档则不再执行降档，此时温度值仍然持续上升达到设定极限值时，则执行停机命令；当高温消除后，重新启动电加热可控温炉具，启动功率档位根据与(t-T)的关系进行调整。
5.根据权利要求I所述一种采用智能化温控实现标准化烹饪的方法，其特征在于将I)中所述的若干个电加热可控温炉具进行联网集中管理，通过网络对所连接的电加热可控温炉具进行烹饪程序下载、任务分配管理、分配顺序管理和烹饪操作管理及远程管理。
6.根据权利要求5所述一种采用智能化温控实现标准化烹饪的方法，其特征在于通过点菜机、网络、打印机、条码设备、实现点菜、配菜、烧菜、出菜管理。
7.一种采用智能化温控实现标准化烹饪的系统，包括带有控制单元的电加热可控温炉具和烹饪容器，所述烹饪容器放置在电加热可控温炉具上，其特征在于还包括温度传感器及存储有烹饪模块、温度偏差消化子模块、温度补偿模块和高温限制模块的模块存储器，所述温度传感器和模块存储器连接所述控制单元，所述温度传感器检测电加热可控温炉具与烹饪容器底部接触面的温度，所述烹饪模块根据对水、油、水油混合和水蒸气设定的温度范围和温度控制模型u=p-k(t-T)编制各种菜品制作时的工艺流程及各个时间节点控制温度的控制程序，所述温度偏差消化子模块用于消除工艺流程外温度偏差；所述温度补偿模块用于对工艺流程初始阶段划定温度补偿范围，在设定温度范围内时对所烹饪的菜品进行工艺时间的比例补偿或定值补偿；高温限制模块用于当实测温度开始大于设置的目标温度后进行功率调节和高温保护。
8.根据权利要求7所述一种采用智能化温控实现标准化烹饪的系统，其特征在于所述系统还包括上位机，一至若干个所述电加热可控温炉具连接到上位机。
9.根据权利要求7所述一种采用智能化温控实现标准化烹饪的系统，其特征在于所述带有控制单元的电加热可控温炉具是带有控制单元的电磁炉。
10.根据权利要求8所述一种采用智能化温控实现标准化烹饪的系统，其特征在于所述系统还包括点菜机、局域网、打印机、条码扫描仪，所述上位机分别连接局域网、打印机和条码扫描仪。
全文摘要
本发明公开了一种用智能化温控实现标准化烹饪的方法及系统，使得未掌握烹调技术的操作人员，也能制作出味道鲜美、口味统一的标准化菜肴，可广泛适用于家庭及营业场所使用，它包括带有控制单元的电加热可控温炉具和烹饪容器，烹饪容器放置在电加热可控温炉具上，系统还包括温度传感器、烹饪模块、温度偏差消化子模块、温度补偿模块和高温限制模块，控制单元还分别连接温度传感器、烹饪模块、温度偏差消化子模块、温度补偿模块和高温限制模块，烹饪模块是根据水、油、水油混合和水蒸气设定的温度范围和温度控制模型U=P-k(t-T)编制各种菜品制作时的工艺流程及各个时间节点控制温度的控制程序等。
文档编号A47J27/00GK102920309SQ20121035641
公开日2013年2月13日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者张杭生 申请人:杭州红泥小厨餐饮管理有限公司