一种具有降低砷、镉重金属含量功能的自动米饭烹饪装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种自动米饭烹饪装置，具体为带有消减砷、镉含量功能的米饭烹饪装置，本发明通过控制米饭烹饪过程中的流程，不额外添加任何化学物质，来降低谷物中砷、镉等重金属的含量。所述装置通过用户自主设定操作要求，可以自动的完成大米的淘洗、降低重金属含量和煮饭的功能，设有CPU、控制面板、传感器、泵、清水容器和煮饭锅几个部分。其中，CPU是中央控制单元；控制面板提供人机交互接口，用户可以自由的选择所需功能，设定烹饪大米的量及口感偏好等；传感器是包括温度传感器、压力传感器、液位传感器的综合感应模块，在烹饪装置工作过程中，实时监测工作状态，反馈给CPU；泵负责整个烹饪装置中水的添加和排出；清水容器是整个烹饪装置的洁净清水储存装置；煮饭锅中，会完成大米的淘洗、降低重金属和煮饭的功能。
【专利说明】
一种具有降低砷、镉重金属含量功能的自动米饭烹饪装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种自动米饭烹饪装置，具体为带有具有降低砷、镉重金属含量功能 功能的米饭烹饪装置，本发明通过控制米饭烹饪过程中的流程，不额外添加任何化学物质， 来降低谷物中砷、镉等重金属的含量。
【背景技术】
[0002] 随着经济和技术的发展，人类改造自然和利用自然的幅度越来越强了，向自然排 放的各类污染物也越来越多。如工业"三废"的排放、城市生活污水、农业耕种过程中的化肥 和农药不合理使用等可使农田土壤环境日益恶化，进入农田土壤的重金属经过溶解、沉淀、 凝聚、络合、吸附等各种反应，形成了不同形态的重金属，表现出不同的活性和生物毒性并 通过稻谷、蔬菜等作物的吸收和累积而直接进入食物链，威胁人类的健康和生命安全。
[0003] 根据美国环境保护署综合风险信息数据库（IRIS)的数据资料和世界卫生组织 (WHO)通过全面评价化学物质致癌性可靠程度而编制的分类系统显示，砷(As)摄入可导致 人体内部器官癌症(如肝、肾、肺、膀胱)和皮肤癌的发病率增加(EPA，1993)。镉(Cd)为有致 癌风险的无阈化合物，对人体健康有严重影响(EPA，1994)。
[0004] 砷(As)、镉(Cd)可引发人类癌症，且已被国际癌症研究机构（IARC)列为人类I类致 癌物。I类致癌物皆为世界公认有充分证据证明该物质致癌的物质。
[0005] 在某水稻种植示范基地，实验田面积为50亩，由当地农户在专业技术人员的指导 下，对50种不同水稻稻种进行育秧、插秧、施肥、灌溉等田间耕作，实验基地灌溉水质检测值 符合农田灌溉水质标准;稻田土壤重金属本底值铅、镉、铬、砷、铜的含量中，仅镉含量超出 食用农产品产地环境质量评价标准，结果表明50种稻米镉、铅含量均超出稻米污染物限量 标准⑴。
[0006] 在亚洲国家，人体摄入镉的35-50%源于水稻，稻田被镉等重金属污染的原因主要 有施用含镉等重金属杂质的磷肥、生活污水和垃圾处置不当、作为肥料的动物粪便、尾矿碴 和冶炼厂废弃物进入农田等。目前，我国水稻种植区域有一些土地已经遭受重金属污染。 Cheng Fangmin等(2006)年对我国华南地区粳稻镉和铅污染进行调研，他们对269个采样点 的粳稻进行调查，对3个不同生态系统的12个品种的粳稻进行田间种植试验，结果发现，精 米中的镉含量在〇. 01-0.34mg/kg之间，算术平均值为0.081mg/kg，铅含量在0.01-1.136mg/ kg之间，算术平均值为0· 1 ISSmg/kgaQian Yongzhong等2005-2008年间对中国市场销售大 米重金属污染调查，发现大米重金属平均含量：锦为0.05mg/kg、铅为0.062mg/kg、萊为 0.0058mg/kg、As为0.119mg/kg。Yan Du等（2013)对湖南某县稻田和水稻镉污染研究发现， 该县所产水稻镉含量在0.01-2.77mg/kg之间，平均值是0.46mg/kg，在此实验中，59.6 %的 水稻镉含量超过了国家粮食安全标准，镉含量超过lmg/kg而被称为"镉米"的比例达到
[0007]国家标准中规定，大米中的无机砷限量为小于0.2mg/kg，大米中的镉的限量为小 于0.2mg/kg。可见，日常大米中，是无法杜绝砷、镉等重金属的，国家规定小于这个限量标准 就是合格。但是由于重金属在人体内无法有效排出，会发生富集作用。也就是说，虽然限量 值很低，但生活中每天都要摄入大米，人体内的重金属含量也就会越多，对人体健康存在很 大的隐患。因此，寻找合适的方式降低大米中的砷、镉等重金属含量，对人们的健康显得尤 为重要。
[0008] 目前，研究较多的是如何降低农田灌溉用水的重金属含量、如何对受污染农田进 行修复、降低重金属的作物利用活性、培育低重金属富集谷物品种等来控制谷物重金属污 染，但这些研究成果尚未实现产业化。
[0009] 有一些研究通过用添加化学制剂或酶的水，通过洗涤等方法降低大米及谷物中的 重金属含量，如CN20151005 0275.0,一种去除大米蛋白中重金属的方法； CN201310676269.7-种降低大米及其制品重金属含量的方法等。但为去除或降低重金属含 量，添加化学制剂或酶，安全性尚无可靠评估，并且按照这种方法对大米的性状产生了一定 影响，不利于销售。
【发明内容】
[0010] 为了克服现有大米中砷、镉去除或降低方法的操作复杂、添加化学药剂及对大米 外观产生影响等不足，本发明提供了一种家庭条件下可以实现的、快速、有效并且不添加任 何额外化学成分的，降低大米中砷、镉等重金属含量的米饭烹饪装置。
[0011] 所述装置通过用户自主设定操作要求，可以自动的完成大米的淘洗、降低重金属 含量和煮饭的功能，设有CPU、控制面板、传感器、栗、清水容器和煮饭锅几个部分。其中，CPU 是中央控制单元;控制面板提供人机交互接口，用户可以自由的选择所需功能，设定烹饪大 米的量及口感偏好等;传感器是包括温度传感器、压力传感器、液位传感器的综合感应模 块，在烹饪装置工作过程中，实时监测工作状态，反馈给CPU;栗负责整个烹饪装置中水的添 加和排出；清水容器是整个烹饪装置的洁净清水储存装置;煮饭锅中，会完成大米的淘洗、 降低重金属和煮饭的功能。
[0012] 所述装置的具体操作步骤是:加入大米、设定功能、压力淘洗、降低砷、镉含量、煮 饭。
[0013] 加入大米步骤是按照用户需求在煮饭锅中加入一定量的大米。
[0014] 设定功能步骤是用户输入加入的米量，选择煮饭的类型(如米饭、粥），和口感等。
[0015] 淘洗步骤，栗将清水装置中的水，在施加一定的压力后，对煮饭锅中的大米进行压 力冲洗，通过带有压力的水的冲刷作用淘洗大米，浸泡3分钟后，将煮饭锅中淘洗水排出，默 认情况淘洗过程进行2遍。优选地，可以采用脉冲的方式进行压力冲洗，并且可以将淘洗过 程重复3遍，以达到更好的效果。
[0016] 降低砷、镉含量步骤，根据所加入的米量，在煮饭锅中加入大量的水，在水沸腾后 持续煮沸一段时间，随后将煮饭锅中水全部排出。优选地，为加强砷、镉的去除效果，加入大 米和水的体积比值为1:6到1:10;沸腾后的继续持续煮沸时间可以选择5-10分钟。
[0017] 煮饭步骤，根据米量和在降低砷、镉含量步骤中的煮沸时间，在煮饭锅中加入一定 量的水后，开始煮饭，此步骤同日常家用电饭煲煮饭过程相同。
[0018] 本发明的有益效果为，可以自动的完成大米的淘洗和烹饪过程，并且经过采用上 述步骤的烹饪装置加工得到的米饭，砷的含量可以去除43%_52%，镉的含量可以去除 35%-44%。所有操作步骤均采用生活中常见方式，不添加任何化学制剂。
[0019] 砷、镉的含量按照GB5009.11 -2014食品安全国家标准食品中总砷及无机砷的 测定方法，GB5009.15-2014食品安全国家标准食品中镉的测定方法测量。
[0020] 经过本发明装置烹饪后，砷、镉降低效果如下表所示
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【附图说明】
[0023]图1本发明米饭烹饪装置的工作流程图 [0024]图2本发明米饭烹饪装置的原理图
【具体实施方式】
[0025]本发明的最佳实施例参照附图进行如下描述。
[0026]本实施例中的米饭烹饪装置包括CPU1、传感器2、清水容器3、管道4、栗5、煮饭锅6、 传感器7、栗8、管道9、控制面板10。
[0027]传感器2放置于清水容器3中，传感器7放置于煮饭锅6中，管道4的两端分别置于清 水容器3的底部和煮饭锅6的底部，管道9的两端分别置于煮饭锅6的底部和烹饪装置的外 部，水栗5安装在管道4上，水栗8安装在管道9上，CPU1与感器2、清水容器3、管道4、栗5、煮饭 锅6、传感器7、栗8、管道9、控制面板10所有模块相连。
[0028]控制面板10在接收用户设定的功能后，传递给CPU1，CPU1根据设定功能开始控制 各部件工作;水栗5通过管道4将清水加压，在煮饭锅6的底部开始冲刷大米，进行淘洗步骤； 传感器7监控煮饭锅6中的液位，当液位达到一定高度时，停止淘洗;浸泡一段时间后，煮饭 锅6内的水通过水栗8和管道9排出；待煮饭锅6中水排出后，水栗5向其中加入设定量的水， 持续煮沸，进行砷、镉的降低过程;随后，通过水栗8将煮饭锅6内水全部排出，再通过水栗5 向煮饭锅6内加入适量水进行煮饭，完成整个烹饪过程。
[0029]下面结合实施和附图对本发明作进一步说明：
[0030] 实施例1:
[0031]具体总实施方案及步骤
[0032]第一步:在煮饭锅中加入一定量的大米
[0033]第二步:设定所需功能，如选择(米饭)功能，口感选择(适中）
[0034]第三步:装置自动进行大米的淘洗
[0035] 第四步:装置开始自动进行砷、镉的降低步骤
[0036] 第五步，煮饭。
[0037]【背景技术】及参考文献
[0038] [ 1 ]谢文娟.50种稻米重金属富集现状研究[D].中南大学湘雅公共卫生学院.2014。
【主权项】
1. 一种自动米饭烹饪装置，具体为带有降低砷、镉含量功能的米饭烹饪装置，通过控制 米饭烹饪过程中的流程，不额外添加任何化学物质，来降低米饭中砷、镉重金属的含量。2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于:设有CPU、控制面板、传感器、栗、清水容器 和煮饭锅几个部分。3. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于:CPU是中央控制单元;控制面板提供人机交 互接口，用户可以自由的选择所需功能；传感器是包括温度传感器、压力传感器、液位传感 器的综合感应模块，在烹饪装置工作过程中，实时监测工作状态，反馈给CPU;栗负责整个烹 饪装置中水的添加和排出；清水容器是整个烹饪装置的洁净清水储存装置;煮饭锅中，会完 成大米的淘洗、降低重金属和煮饭的功能。4. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于:淘洗步骤中，栗将清水装置中的水，在施加 一定的压力后，对煮饭锅中的大米进行压力冲洗，通过带有压力的水的冲刷作用淘洗大米， 浸泡3分钟后，将煮饭锅中淘洗水排出，默认情况淘洗过程重复两遍。5. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于：降低砷、镉含量步骤中，根据所加入的米 量，在煮饭锅中加入大量的水，在水沸腾后持续煮沸一段时间，随后将煮饭锅中水全部排 出。6. 根据权利要求1-5所述的装置，其特征在于：可以自动的完成大米的淘洗和烹饪过 程，并且经过采用上述步骤的烹饪装置加工得到的米饭，砷的含量可以去除43%-52%，镉 的含量可以去除35%-44%。
【文档编号】A47J27/00GK105996720SQ201610159868
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月21日
【发明人】陈白杨, 卜毅男
【申请人】哈尔滨工业大学深圳研究生院