烹饪器具的制作方法

本实用新型涉及烹饪技术领域，尤其是涉及一种烹饪器具。

背景技术：

相关技术中的烹饪器具都是用户手动选择、设定烹饪程序，以实现对待烹煮食物的针对性烹饪，达到理想的烹饪效果，由此可见，相关技术中的烹饪器具的自动化工作能力不强，人性化设计有待提高。

另外，随着生活水平的提高，人们对日常饮食的营养成分越来越关注，然而，相关技术中的烹饪器具都只能对食物进行烹煮，无法分析待烹煮食物的营养成分，功能不够强大。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种烹饪器具，所述烹饪器具可以通过光谱检测分析待烹煮食物的相关信息，并根据分析结果对待烹煮食物进行针对性烹饪，达到最优的烹饪效果，实现自动化烹饪。

根据本实用新型的烹饪器具，包括：机壳，所述机壳内具有烹饪腔；光谱检测装置，所述光谱检测装置设在所述烹饪腔内和/或外，所述光谱检测装置构造成以预设光线照射待烹煮食物使所述待烹煮食物反射出出射光线、并检测所述出射光线的光谱信息；以及控制器，所述控制器设在所述烹饪腔内和/或外且与所述光谱检测装置相连，所述控制器构造成根据所述光谱信息设定相应的烹饪程序和/或调节已设定的烹饪程序。

根据本实用新型的烹饪器具，可以通过光谱检测的方法分析待烹煮食物的相关信息，并根据分析结果对待烹煮食物进行针对性烹饪，达到最优的烹饪效果，实现自动化烹饪，另外，本实用新型的烹饪器具，结构紧凑，功能强大，自动化强。

在一些实施例中，所述光谱检测装置包括：感应器，设在所述烹饪腔内且用于发射所述预设光线和接收所述出射光线；控制处理器，设在所述烹饪腔外且与所述感应器相连，以控制所述感应器发射所述预设光线且对所述感应器接收的所述出射光线进行分析处理。

在一些实施例中，所述感应器为接触式或非接触式。

在一些实施例中，所述感应器为接触式探头且固定在所述烹饪腔内的底部。

在一些实施例中，所述感应器为接触式探针且通过光纤在所述烹饪腔内自由设置以用于插入待烹煮食物内部。

在一些实施例中，所述控制处理器包括：光源、滤光器、光检测器以及数据处理芯片。

在一些实施例中，所述光源、所述滤光器和所述光检测器集成在所述数据处理芯片上。

在一些实施例中，所述滤光器为线性渐变滤光片。

在一些实施例中，所述控制器构造成根据所述光谱信息分析所述待烹煮食物的种类、鲜活程度和加热程度中的至少一个，且根据分析结果设定相应的烹饪程序和/或调节已设定的烹饪程序，和/或，所述控制器构造成根据所述光谱信息和最佳口感模型设定相应的烹饪程序和/或调节已设定的烹饪程序。

在一些实施例中，所述控制器进一步构造成通过统计预定时长内的所述光谱信息进行营养分析管理并给出合理的饮食建议。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例的烹饪器具的结构示意图；

图2是图1中所示的光谱检测装置的连接示意图；

图3是根据本实用新型另一个实施例的烹饪器具的结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的烹饪方法的工作流程图；

图5是根据本实用新型实施例的烹饪方法进行营养分析的流程图。

附图标记：

微波炉100；豆浆机200；食物300；

烹饪腔11；感应器21；控制处理器22；

光源220；滤光器221；光检测器222；数据处理芯片223；

第一转接头231；第二转接头232；第一光纤241；第二光纤242。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

下面，简要描述根据本实用新型实施例的烹饪方法。

根据本实用新型实施例的烹饪方法，包括以下两个步骤：步骤一：以预设光线照射待烹煮食物使待烹煮食物反射出出射光线，检测出射光线的光谱信息，例如，可以采用下文所述的光谱检测装置实现本步骤。步骤二：根据光谱信息设定相应的烹饪程序，和/或，调节已设定烹饪程序，也就是说，可以根据光谱信息针对性地设定烹饪程序、和/或、调节当前已设定的烹饪程序。这里，可以理解的是，当采用光线照射食物时，一部分光可以被食物吸收，另一部分光可以被食物反射出，此时可以检测食物反射出(例如漫反射出)的出射光线，从而方便检测，且便于光谱检测装置的加工和制造。

例如，当该烹饪方法用于图3中所示的豆浆机200时，豆浆机200可以通过上述光谱检测的方法检测其内部的食物种类，例如检测是豆类还是蔬菜，如果是豆类、就自动设定烹煮豆浆的烹饪程序，如果是蔬菜、就设定粉碎搅拌的烹饪程序。又例如，当该烹饪方法用于图1中所示的微波炉100时，微波炉100可以通过上述光谱检测的方法检测其内部食物的加热程度，判断当前设定的烹饪火力大小是否合适，如果不合适、则调节烹饪火力，从而实现已设定烹饪程序的调节。

由此，根据本实用新型实施例的烹饪方法，可以通过光谱检测的方法分析待烹煮食物的相关信息，并根据分析结果对待烹煮食物进行针对性烹饪，以达到最优的烹饪效果。

下面，参照图4和图5，详细描述根据本实用新型一些实施例的烹饪方法。

具体而言，上述步骤二，即“根据光谱信息设定相应的烹饪程序和/或调节已设定的烹饪程序”具体可以为：首先，根据光谱信息分析待烹煮食物的种类、鲜活程度和加热程度中的至少一个；然后，根据此分析结果设定相应的烹饪程序和/或调节已设定的烹饪程序。也就是说，通过光谱检测的方法分析待烹煮食物的种类、鲜活程度、加热程度，从而进行针对性地烹饪。由此，可以有效地提高烹饪效果，实现烹饪的自动化进行，减轻人力劳动， 且使得无烹饪技艺、甚至无基本烹饪常识的用户也可以通过可执行上述烹饪方法的烹饪器具完成烹饪。

示例一

可以根据光谱信息分析待烹煮食物的种类。由此，根据光谱数据可以得到被测食物最真实的信息，从而可以分析食物的种类，以进行针对性烹饪。另外，当检测出食物中包括多个种类时，还可以分析食物的种类组成，从而识别食物的真伪、是否掺假等，例如可以识别蜂蜜是否掺假、奶粉是否掺假、羊肉或牛肉是否掺鸭肉等。

分析待烹煮食物的种类的具体步骤为：检测出射光线的光谱信息后，根据该光谱信息和食物种类模型分析待烹煮食物的种类。其中，“食物种类模型”的获得方法可以包括以下步骤：首先，选取多个种类的食物样品；然后，采用预设光线分别照射每个种类的食物样品以使食物样品反射出检测光线；接着，检测检测光线的光谱信息并根据其与每个种类的食物样品的对应关系建立食物种类模型。

简单地说，就是采集不同种类的食物样品进行光谱检测，建立食物种类模型描述食物样品种类与光谱之间的关系，将食物种类模型读入数据处理芯片。这样，当采集到待烹煮食物的光谱数据后，可以将该光谱数据导入数据处理芯片中，代入食物种类模型进行计算，从而可以判断出待烹煮食物的种类。

具体地，参照图5，判断食物种类时，可以具体包括以下两级判断：首先，一级定性判断食物的大类，例如是属于肉类、淀粉类、还是蔬菜类；其次，二级定性判断食物的具体小类，例如肉类又细分为牛、猪、羊、鸡、鸭、鱼，淀粉类又细分为土豆、红薯、芋头等，蔬菜类又细分为白菜、西兰花、辣椒等。

示例二

可以根据光谱信息分析待烹煮食物的鲜活程度。具体而言，由于食物内部各营养成分随着其新鲜程度的不同而变化，这一系列变化会在光谱中体现，因此，通过分析光谱可以实现对食物新鲜程度的判断。由此，通过判断食物的新鲜程度可以分析食物是否变质、或者分析食物是处于鲜嫩状态还是晒干状态。

分析待烹煮食物的鲜活程度的具体步骤为：检测出射光线的光谱信息后，根据该光谱信息和食物鲜活程度模型分析待烹煮食物的鲜活程度。其中，“食物鲜活程度模型”的获得方法可以包括以下步骤：选取多个种类的食物样品，在每个种类的食物样品呈现多种鲜活程度时分别采用预设光线照射以使食物样品反射出检测光线，检测检测光线的光谱信息并根据其与食物样品所呈的鲜活程度的对应关系建立食物鲜活程度模型。

简单地说，就是采集不同新鲜程度的食物样品进行光谱检测，建立食物鲜活程度模型描述食物样品新鲜程度与光谱之间的关系，将食物鲜活程度模型读入数据处理芯片。这样，当采集到待烹煮食物的光谱数据后，可以将该光谱数据导入数据处理芯片中，代入食物鲜活程度模型进行计算，从而可以判断出待烹煮食物的新鲜程度。

示例三

可以根据光谱信息分析待烹煮食物的加热程度。具体而言，被加热食物的质量和口感与食物中的营养成分(如蛋白质、脂肪、淀粉等)、水分含量等信息相关，而加热过程中营养成分、水分含量变化会在光谱中体现，因此可以通过光谱的变化来判断食物的加热程度。由此，可以根据判断出的食物的加热程度设定或调节烹饪程序，例如，调节烹饪火力大小、调节烹饪加热结束时间等，从而烹制出更美味、营养、健康的食物。

分析待烹煮食物的加热程度的具体步骤为：检测出射光线的光谱信息后，根据该光谱信息和食物加热程度模型分析待烹煮食物的加热程度。其中，“食物加热程度模型”的获得方法包括以下步骤：选取多个种类的食物样品，在每个种类的食物样品处于多种加热程度时分别采用预设光线照射以使食物样品反射出检测光线，检测检测光线的光谱信息并根据其与食物样品所处的加热程度的对应关系建立食物加热程度模型。简言之，可以通过记录食物加热过程中的光谱变化过程，统计光谱变化过程与食物口感之间的关系，从而将其作为依据指导基于光谱变化的烹饪程序调节。

这里，需要说明的是，在上述三个示例中，由于每个种类的食物处于不同加热程度和不同鲜活程度时，反射出的出射光线的光谱都会有所变化，因此，为了更加准确地判断食物的种类、鲜活程度以及加热程度。在选取每个种类的食物样品时，在每种食物样品处于不同新鲜程度和不同加热程度时都最好分别选取一个样本，以建立更加健全的“模型”，该“模型”包括上文所述的“食物种类模型”、“食物鲜活程度模型”和“食物加热程度模型”。由此，当将待烹煮食物出射光线的光谱数据代入上述模型后，就可以得到待烹煮食物最真实的种类、鲜活程度和加热程度信息。

下面，详细描述根据本实用新型另一些实施例的烹饪方法。

具体而言，上述步骤二，即“根据光谱信息设定相应的烹饪程序和/或调节已设定的烹饪程序”具体可以为：根据光谱信息和最佳口感模型设定相应的烹饪程序和/或调节已设定的烹饪程序，例如，可以采用相关系数法或光谱距离法比较光谱信息和最佳口感模型，以在待烹煮食物呈现最佳口感时停止烹饪程序。具体而言，如上文所述，被加热食物的质量和口感与食物中的营养成分(如蛋白质、脂肪、淀粉等)、水分含量等信息相关，而加热过 程中营养成分、水分含量变化会在光谱中体现，因此可以通过光谱的变化来判断食物的口感。由此，可以根据判断出的食物的口感调节烹饪程序，例如，调节烹饪加热结束时间等，从而烹制出更美味、营养、健康的食物。

其中，“最佳口感模型”的获得方法可以包括以下步骤：选取多个种类的食物样品，在每种食物样品呈现最佳口感时采用预设光线照射以使食物样品反射出检测光线，检测检测光线的光谱信息并根据其与食物样品所呈的最佳口感的对应关系建立最佳口感模型。简言之，记录每种食物呈现最佳质量与口感时的出射光线的光谱，并将食物加热过程中出射光线的光谱与最佳口感时的光谱相比较，最接近最佳光谱时，即停止加热，从而保证加热食物呈现最佳质量与口感。

下面，详细描述根据本实用新型再一些实施例的烹饪方法。

首先，以预设光线照射待烹煮食物使所述待烹煮食物反射出出射光线并检测所述出射光线的光谱信息；然后，根据统计预定时长内的光谱信息给出饮食建议，其中，预定时长可以为一小时、一天、一星期、一个月等。其中，“饮食建议”可以包括：预定时长内已检测食物的营养成分的分析报告、预定时长内已检测食物对健康影响的分析报告、以及推荐菜谱中的至少一项。

简言之，可以将一段时间所检测食物的营养成分数据保存在系统中，根据日常饮食的营养成分含量，分析饮食搭配是否合理，并给出相关饮食搭配的建议等。由此，在人们生活水平日益提高的大环境下，本烹饪方法可以监测、统计日常饮食的营养成分，方便用户更加合理的搭配饮食。也就是说，用户凭借可执行本烹饪方法的烹饪器具，在没有专业营养师的指导下也能进行合理的饮食搭配。

其中，“给出饮食建议”的方法具体如下：首先，根据预定时长内已检测食物的光谱信息定性判断食物的种类组成；然后，根据前一判断结果定量分析预定时长内已检测食物的营养成分；接着，根据分析数据，给出合理的饮食建议。例如，可以统计微波炉100在一星期内烹饪的肉类较多还是蔬菜较多，如果肉类较多，则可以给出应当提高蔬菜摄入量的饮食建议等。

参照图5，在给出饮食建议前，首先进行定性分析，先一级定性判断预定时长内已烹饪食物的种类大类有那些，例如是属于肉类、淀粉类，还是蔬菜类，再二级定性判断预定时长内烹饪的食物的具体小类有那些，例如肉类又细分为牛、猪、羊、鸡、鸭、鱼，淀粉类又细分为土豆、红薯、芋头等，蔬菜类又细分为白菜、西兰花、辣椒等。其次，进行定量分析，也就是说，在二级定性判断后，再定量分析预定时长内已烹饪食物的营养物质含量， 其中，肉类物质主要分析其水分、蛋白质、脂肪含量，淀粉类主要分析其水分、淀粉含量，蔬菜类主要分析其水分、碳水化合物、维生素等含量。最后，进行营养管理，运用定量分析的营养成分的数据，对日常饮食做出建议，或者自动给出推荐菜单。

下面，参照图1-图3，简要描述根据本实用新型实施例的烹饪器具，其中，烹饪器具可以为微波炉100、豆浆机200、蔬果机、以及电饭煲等。

根据本实用新型实施例的烹饪器具，可以执行上述烹饪方法。具体地，烹饪器具可以包括：机壳、光谱检测装置以及控制器，机壳内具有烹饪腔11，光谱检测装置设在烹饪腔11内和/或外且用于检测光谱信息，例如光谱检测装置可以包括设在烹饪腔11内的感应器21和设在烹饪腔11外的控制处理器22，控制器设在烹饪腔11内和/或外且与光谱检测装置相连，以根据光谱信息设定相应的烹饪程序和/或调节已设定的烹饪程序。由此，根据本实用新型实施例的烹饪器具，结构紧凑，功能强大，自动化强。另外，本实用新型实施例的光谱检测装置具有快速、无损、绿色、环保等优点，非常适合于食物营养成分的检测与分析。

在本实用新型的一些实施例中，感应器21设在烹饪腔11内且用于发射预设光线和接收出射光线，优选地，以预设光线照射食物后，检测由食物漫反射出的出射光线，这样，用于发射预设光线和用于接收出射光线的感应器21可以集成在一起且位于食物的同侧，以既能发射预设光线、又能收出射光线，由此，感应器21的集成度高，结构紧凑、小巧，从而可以方便对食物的在线检测，使得光谱检测装置的结构更加紧凑、小巧。

可选地，感应器21可以为接触式或非接触式。例如，感应器21可以以附件的形式嵌入到豆浆机200、果蔬机、电饭煲等烹饪器具的烹饪腔11内，例如构造为接触式探头且固定在烹饪腔11内的底部(如图3所示)，由此，方便安装且检测效果好。又例如，感应器21还可以构造为接触式探针且通过光纤在烹饪腔11内自由设置(如图1所示)，也就是说，用户可以手持探针以将探针插入待烹煮食物内部，由此，可以提高检测效果。

在本实用新型的一些实施例中，参照图1和图3，控制处理器22设在烹饪腔11外且与感应器21相连，以控制感应器21发射预设光线且对出射光线进行光谱分析。例如，参照图4，控制处理器22可以包括：光源220、滤光器221、准直器、聚焦镜、光检测器222以及数据处理芯片223。其中，光源220、滤光器221、准直器、聚焦镜以及光检测器222等可以通过MEMS技术集成在数据处理芯片223上，从而控制处理器22的集成度高，结构紧凑、小巧。

具体地，光源220可以用于发射预设光线、例如近红外光段，近红外光段是基频振动 的倍频、合频，其吸收较弱，对样品进行检测时，无需稀释样品，可以实现在线检测，且对待检测样品的要求低，抗干扰性好，提高光谱检测装置的可检测范围和实用性。这里，可以理解的是，由于红外光谱是物质的吸收光谱，物质的红外光谱反应分子的微观结构和状态，可以用于对物质的结构和成分进行观测、分析和处理。这样，当采用近红外光段照射食物后，有一部分红外光被食物吸收，另一部分红外光可以被食物漫反射出，其中，食物漫反射出的红外光谱与食物的组分和浓度密切相关，所以通过对食物漫反射出的红外光谱的分析可以得到食物的组成和浓度的信息。由此，本检测光谱的方法是无损检测方法，不需要破坏样品，且样品无需预处理，检测过程简单，而且由于红外光谱是分子光谱，从而检测的是分子信息，使得检测结果精准，可靠性好。

具体地，滤光器221可以为线性渐变滤光片，线性渐变滤光片可透射的中心波长随着在滤光片上的位置不同而变化，其体积较小，价格便宜，波长范围、通道的大小、平均透射率、高色散系数等都完全满足滤光片在空间应用时对小型化、集成化和稳定性的需求，线性渐变滤光片可选基于FP干涉的可调滤光片、基于布拉格衍射晶体的声光可调滤光片，以实现光谱检测装置的小型化。

参照图4，光谱检测装置的工作过程可以如下：光源220发出预设光线，使预设光线直接照射到样品上，在预设光线与样品相互作用的过程中，一部分预设光线被样品吸收，未被吸收的光线由样品漫反射出，当漫反射出的出射光线到达滤光器221后，再到达光检测器222，光检测器222记录出射光线的光谱强度信号，并将光谱强度信号传到数据处理芯片223中进行AD转化和数据的后处理，后处理可以包括食物种类识别D1、新鲜程度判断D2、加热程度判断D3、营养分析与管理D4。

由此，根据本实用新型实施例的光谱检测装置的结构小巧、紧凑，价格低廉，不局限于实验室应用，可以在线检测，应用于烹饪器具中，以用于用户日常饮食营养成分的监测，并根据营养成分数据，来更加合理的搭配饮食。

下面，参照图1和图2，简要描述根据本实用新型实施例的烹饪器具为微波炉100的技术方案。

具体地，本实施例的微波炉100为可显示食物营养成分的微波炉100，本微波炉100包括光谱检测装置和控制器，光谱检测装置对被加热食物的加热过程进行监测，实时监测加热过程中食物的营养成分，并根据加热过程中检测的光谱数据的变化，来进行食物加热程度的判断和加热火力的调整，并且，结合光谱数据分析逻辑的设计，将其用于日常饮食的营养成分监测与分析，并保存营养分析数据以根据分析数据来建议人们更加合理的搭配 饮食。

如图1所示，微波炉100的烹饪腔11外具有控制处理器22和第一转接头231，烹饪腔11内设有感应器21，烹饪腔11上具有第二转接头232，第一转接头231和第二转接头232通过第一光纤241相连，感应器21和第二转接头232通过第二光纤242相连。其中，感应器21设计成探针形式，一端与第二光纤242相连以插入第二转接头232内、另一端自由设置(可用户手持)以插入食物300的中心，由此，关上微波炉100的炉门进行加热后，即可以根据光谱检测装置在线监测烹饪腔11内被加热食物的加热状态。

具体工作过程如下：控制处理器22内的光源220发出的预设光线经光纤适配器(例如第一转接头231)耦合进入第一光纤241，再经过光纤适配器(例如第二转接头232)耦合进入第二光纤242，预设光线传输到第二光纤242的探针21上照到食物300内部，其中一部分光被食物300吸收，另一部分未被吸收而被食物300漫反射出，出射光线通过探针21回到第二光纤242，再通过第一光纤241回到控制处理器22内，经过线性渐变滤光器221，再到达光检测器222，反射信号在光检测器222内进行光电转换为电信号，即得到光谱信号，光谱信号到数据处理芯片223内进行AD转换并进行数据处理，数据处理的结果用于作为反馈来调整加热过程、显示营养成分含量等信息并做出营养搭配建议。

综上所述，根据本实用新型实施例的光谱检测装置不仅可以作为独立式结构，还可以作为附件嵌入到烹饪器具中，实现食物种类的识别、食物新鲜程度的判断、食物加热程度的判断、食物营养成分的分析与管理等功能，并且结合数据处理逻辑的软件，不需要专业人员进行分析，就能得到物质的组分及百分含量等信息、并通过营养成分数据对日常饮食进行管理，并且烹制出美味可口的美食。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、 “固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。