一种防烤焦的空气炸锅、及其食物烤焦识别方法、控制方法

技术领域

本发明涉及厨房小家电的技术领域，尤其是一种防烤焦的空气炸锅、及其食物烤焦识别方法、控制方法。

背景技术

空气炸锅，是一种可以用空气来对食物进行加工的机器，主要是利用空气替代原本煎锅里的热油，让食物变熟；同时热空气还吹走了食物表层的水分，使食材达到近似油炸的效果。

空气炸锅的工作原理是使用高速空气循环技术，并且将快速循环热空气和内部螺旋形纹路的独特结合从而使烹饪效果达到油炸食物的效果和口感。通俗点说就是加热时候会在锅体内产生高温的热风而使食物表面形成酥脆的表层，锁住食材内部的水分，达到普通油炸食品又香又脆的口感。

中国专利CN201880004597.3及其同族专利公开了一种空气炸锅，其设置有双层锅体，热风组件产生的热风从炸篮和锅体侧壁形成风道进入到烤盘的底部对食材进行加热，由于此种空气炸锅强制气流(或绝大部分气流)只能沿着风道从锅体的底部向上吹，上述方案在气流循环上起到了比较好的效果，气流强制优先与食材的下表面接触，能够使得食材的下表面得到较好的烘焙效果，但是由于食材的上表面无法(或者很难)直接被热风吹拂，容易出现食材上表面与下表面烘焙效果差异很大的情况，也即在空气炸锅内形成过分强制的循环气流，食材的下表面存在过渡烘焙的问题，反而容易出现食材的上下表面烘焙效果出现不均匀的问题，严重时，由于食材的下表面接收到过分多循环气流，食材的下表面烘焙过度还会引起食材下表面出现焦糊的问题。而且，空气炸锅由于需要利用炸篮在锅体内形成风道，炸篮和锅体之间的空间无法用于烹饪，食材烘焙智能利用炸篮本身的容积空间，故而使得空间利用率较低。

为了解决双层锅体的空气炸锅在烹饪食物时上表面加热不足以及空间利用率低的问题，某企业研发并先后授权了发明专利CN202120635445.2、CN202210209889.9，公开了一种空气炸锅，包括锅体和设置于锅体上方的热风组件，锅体内设置有烤盘，烤盘包括烤盘本体和从烤盘本体边缘向上延伸形成的短边，短边与所述锅体的侧壁形成第一风道，烤盘本体与锅体的底壁形成第二风道，第一风道与第二风道连通，烤盘本体具有贯通的回风口，第一风道内设置挡风板，第二风道内设置导流件，第一风道的宽度与锅体半径的比值为0.05至0.2，短边的顶端与所述锅体底壁的距离与锅体高度的比值为0.2至0.45。本申请的空气炸锅通过合理设置烤盘的放置高度，能保证食材上下两面的受热平衡，实现食材的的360度立体加热，烹饪过程中不用翻转食材，实现“免翻”效果，提高了用户体验。

以上方式，主要是从风道改良角度来减少食物在空气炸锅中烹饪时出现的加热不均匀、烤焦等缺陷。但是实际操作中，由于食物、环境等各种复杂因素交杂，例如：相同的食物，在烹饪前可能是放在室温环境中，也可能放在冰箱速冻环境中，因此若是选用同一模式(相同加热温度和时间)，则可能出现室温环境中食物烤焦、速冻环境中食物未熟的情况；又或是相同的食物(如牛排)，但是由于厚度尺寸不一。在选用同一模式(相同加热温度和时间)时，出现厚度较薄的食物烤焦、厚度较厚的食物未熟的情况。

综上所述的问题，若是食物未熟可以通过继续加热解决问题，但是食物若是烤焦则难以下咽，且烧焦时所产生的物质在食用后会对人体造成健康安全问题，且无法解决。亟需找出防焦结构或检测方法或控制方法，以在空气炸锅中烹饪出美味食物。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种防烤焦的空气炸锅、及其食物烤焦识别方法、控制方法。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种防烤焦的空气炸锅，包括具有烹饪腔的炸锅主体、设置在烹饪腔中的容器组件、安装在炸锅主体内的加热组件和风扇组件、以及与加热组件和风扇组件控制连接的控制电路组件；

还包括有：

若干个像素捕捉模组，至少其中一部分像素捕捉模组设置在烹饪腔的上端，另一部分像素捕捉模组设置在烹饪腔的下端，且每个像素捕捉模组均包括有硼硅视镜玻璃；

若干个气敏传感器，所述的气敏传感器上具有若干个用于识别空气中不同味道的气味敏感膜，至少其中一部分气敏传感器设置在烹饪腔的上端，另一部分气敏传感器设置在烹饪腔的下端；

若干个喷淋组件，至少其中一部分喷淋组件设置在烹饪腔的上端，另一部分喷淋组件设置在烹饪腔的下端，

若干个感温探头，至少其中一部分感温探头正对所述容器组件的中间处，至少另一部分感温探头位于炸锅主体的外表面。

关于上述技术方案的进一步设置为，所述的容器组件包括有炸篮、卡设在炸篮中的烤盘、以及导流罩；

所述的烤盘将所述炸篮的内部空间分隔为上半区域和下半区域，且所述的烤盘上开设有多个通气孔；

所述的导流罩呈上小下大的倒锥状，所述导流罩的最大直径小于所述烤盘的直径，以使得导流罩的外壁与炸篮的内壁之间形成导流通道。

关于上述技术方案的进一步设置为，所述导流罩的侧壁上开设有多个导流孔，且每个所述导流孔的边沿向内延伸形成弧形管，多个弧形管呈螺旋状排布。

关于上述技术方案的进一步设置为，所述烤盘最宽处的直径小于所述烹饪腔最窄处的直径，所述烤盘的底部设有接合槽，所述炸锅主体的底部设置有驱动装置，所述的驱动装置连接有驱动盘，所述的驱动盘与所述的接合槽连接以形成传动配合。

关于上述技术方案的进一步设置为，所述驱动盘上具有若干个传动块，所述的传动块的横截面由上至下逐渐扩大，且所述传动块的两侧分别形成倾斜的导向楔形端面；

所述的接合槽与所述传动块的形状相适配。

关于上述技术方案的进一步设置为，所述的气味敏感膜分别具有苯并芘气味敏感膜、多环芳气味敏感膜、烃杂环胺气味敏感膜、硫氧化物气味敏感膜、氮氧化物气味敏感膜。

在本发明的一些实施例中，还提供了一种食物烤焦识别方法，应用于如前所述的防烤焦空气炸锅，包括以下步骤：

S1)根据食物的品类，选择对应加热模式，生成食物烤焦时的检测数据阈值，其中黑色像素面积占比的数据A0，气敏传感器的气味数据B0；

S2)食物放入容器组件后，像素捕捉模组启动获取食物初始的黑色像素面积占比的数据A1，气敏传感器启动获取食物初始的气味数据B1；

S3)选择加热模式后加热食物，位于烹饪腔上端的像素捕捉模组获取食物实时的黑色像素面积占比的数据A2，位于烹饪腔下端的像素捕捉模组获取食物实时的黑色像素面积占比的数据A3；

S4)选择加热模式后加热食物，位于烹饪腔上端的气敏传感器获取食物实时的气味数据B2，位于烹饪腔下端的气敏传感器获取食物实时的气味数据B3；

S5)黑色像素面积占比的数据比对，若A2或A3＜A0+A1，判定食物未熟，加热组件维持运行；若A2或A3≥A0+A1，初筛为疑似烤焦状态，加热组件维持运行；若A2和A3≥A0+A1，判定食物确定烤焦，立即停止加热组件；

S6)当食物处于疑似烤焦状态时进行气味数据比对，若B2或B3≥B0+B1，则判定食物确定烤焦，立即停止加热组件；若B2和B3＜B0+B1，则重复进行气味数据比对，直至比对结果发生变化。

关于上述技术方案的进一步设置为，在步骤S5)中，若A2和/或A3≥A0+A1时，启动喷淋组件对食物的上、下表面进行除污、加湿，然后重新进行一次黑色像素面积占比的数据比对。

关于上述技术方案的进一步设置为，在步骤S6)中，若B2或B3≥B0+B1，启动驱动装置带动所述烤盘和食物一同在烹饪腔中转动，然后重新进行一次气味数据比对。

在本发明的一些实施例中，还提供了一种控制方法，应用于如前所述的防烤焦空气炸锅，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，根据不同品种的食物预设一一对应的炸烤模式，每一种炸烤模式具有相应的加热温度W0、加热时间T0、以及风扇强度F0；设置预热解冻模式，加热温度W1、加热时间T1、以及风扇强度F2；

步骤二，食物放入容器组件后，感温探头检测到食物表面温度W2和室温W3；

步骤三，当食物表面温度W2＜室温W3时，自动启用预热解冻模式；

步骤四，当食物表面温度W2≥室温W3时，启用用户所选择的炸烤模式。

本发明的有益效果在于：

在本发明所公开的防烤焦的空气炸锅的物理结构中，通过像素捕捉模组、气敏传感器和感温探头的设置，能够实现对食物的表面颜色信息、烹饪腔内空气中含有气味物质信息、烹饪腔内外的温度信息的监控，通过喷淋组件的设置，能够对食物起到除污、加湿的功能。

在本发明所公开的食物烤焦识别方法中，结合食物品类、食物未炸烤时的像素数据、气味数据，以及炸烤过程中实时的像素数据、气味数据，前后数据按逻辑公式进行程序化对比，以精准判断识别出食物是否烤焦，并通过控制加热组件的运行，在食物即将出现烤焦情况前即停止加热，以彻底杜绝食物烤焦的情况发生，烹饪出美味佳肴。

在本发明所公开的控制方法中，通过各个感温探头的温度感知、比对和反馈，对食物所处的状态进行精确判断，从而决定是否开启预热解冻模式，以使得食物在炸烤模式开始前，其食物温度能够统一至同一标准，以使得炸烤效果一致性更高，烹饪出食物的品质更加稳定、美味。

附图说明

图1是实施例一中防烤焦的空气炸锅的物理结构示意图。

图2是实施例一中容器组件的结构示意图。

图3是本发明的气敏传感器中气味敏感膜的分布示意图。

图4是实施例一中喷淋组件的原理示意图。

图5是实施例二中导流罩的结构示意图。

图6是实施例二中导流罩内外的空气流动示意图。

图7是实施例三中驱动装置与烤盘拆分时的结构示意图。

图8是实施例三中炸篮与烤盘装配时的结构示意图。

图9是实施例四中食物烤焦识别方法的逻辑示意图。

图10是实施例五中食物烤焦识别方法的逻辑示意图。

图11是实施例六中控制方法的逻辑示意图。

图中：1、炸锅主体；101、烹饪腔；2、容器组件；201、炸篮；2011、上半区域；2012、下半区域；202、烤盘；2021、通气孔；2022、接合槽；203、导流罩；2031、导流孔；2032、弧形管；204、导流通道；205、导流孔；3、加热组件；4、风扇组件；5、控制电路组件；6、像素捕捉模组；601、硼硅视镜玻璃；7、气敏传感器；701、苯并芘气味敏感膜；702、多环芳气味敏感膜；703、烃杂环胺气味敏感膜；704、硫氧化物气味敏感膜；705、氮氧化物气味敏感膜；8、喷淋组件；801、水箱；802、喷头；803、管路；804、增压泵；9、感温探头；10、驱动装置；11、驱动盘；1101、传动块；1102、导向楔形端面；12、食物。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参照图1～图4，一种防烤焦的空气炸锅，包括具有烹饪腔101的炸锅主体1、设置在烹饪腔101中的容器组件2、安装在炸锅主体1内的加热组件3和风扇组件4、以及与加热组件3和风扇组件4控制连接的控制电路组件5；还包括有：

若干个像素捕捉模组6，至少其中一部分像素捕捉模组6设置在烹饪腔101的上端，另一部分像素捕捉模组6设置在烹饪腔101的下端，对于像素捕捉模组6具体设置位置的限定，主要是为了能够全方位无死角地对食物12进行像素信息监测，防止食物12在监控区域外而导致监测数据失真，检测结果失准的问题发生。并且，每个像素捕捉模组6均包括有硼硅视镜玻璃601，其特性是耐温性能极佳(超350℃)，可以在各种高温工况下使用不炸裂，具有的耐热稳定性，极其适用于空气炸锅的工作环境(一般在150℃-250℃)。

若干个气敏传感器7，所述的气敏传感器7上具有若干个用于识别空气中不同味道的气味敏感膜，至少其中一部分气敏传感器7设置在烹饪腔101的上端，另一部分气敏传感器7设置在烹饪腔101的下端；对于气敏传感器7具体设置位置的限定，主要是为了能够全方位无死角地对食物12进行气味信息监测，防止食物12在监控区域外而导致监测数据失真，检测结果失准的问题发生。

若干个喷淋组件8，至少其中一部分喷淋组件8设置在烹饪腔101的上端，另一部分喷淋组件8设置在烹饪腔101的下端。食物12放置在容器组件2中时，主要暴露和得到加热的是上、下两个端面，因此对于喷淋组件8具体设置位置的限定，主要是为了能够全方位无死角地对食物12进行喷淋操作。其中，喷淋组件8至少包括有水箱801、喷头802、连接在水箱801与喷头802之间的管路803、以及作用于管路803的增压泵804。

若干个感温探头9，至少其中一部分感温探头9正对所述容器组件2的中间处，至少另一部分感温探头9位于炸锅主体1的外表面。对于感温探头9具体设置位置的限定，一方面是空气炸锅中，食物12中心处的温度更能反映食物12整体的平均温度；另一方面是为了便于监控空气炸锅外的环境温度，以便进行对比、识别。

以上所述的像素捕捉模组6、气敏传感器7、喷淋组件8和感温探头9均与控制电路组件5形成通信连接。

优选的，空气炸锅加工的食物12在烤焦后所产生的有害人体的物质主要有苯并芘、多环芳、烃杂环胺、硫氧化物、氮氧化物等，为了精准地对有害物质进行识别，本发明中所述的气味敏感膜分别具有苯并芘气味敏感膜701、多环芳气味敏感膜702、烃杂环胺气味敏感膜703、硫氧化物气味敏感膜704、氮氧化物气味敏感膜705。在同一个气敏传感器7，各种气味敏感膜划分在不同的区域，空气中的各种有害物质能够附着至对应的气味敏感膜区域，气敏传感器7中的水晶振子的振荡频率可以直接检测吸附在气味敏感膜上的质量，以识别并反馈有害物质的含量。

当然，以上气味敏感膜仅是优选方案，也可以选用检测其它气体物质的敏感膜，具体种类在此不做特殊限定。

实施例二

空气炸锅中最为常见的，加热组件3和风扇组件4设置在顶部，由上至下将加热的空气导入至烹饪腔101中对其中的食物12进行加热和空气炸烤，但是这种方式存在加热不均匀的缺陷，食物12上端受热量明显多于下端受热量，最终的后果是上端烤焦、下端未熟，导致食物12无法食用。

为了解决上述缺陷，在实施例一的基础上，本实施例关于容器组件2提供了一种优选方案，具体为：参照图5～图6，所述的容器组件2包括有炸篮201、卡设在炸篮201中的烤盘202、以及导流罩203；其中，所述的烤盘202将所述炸篮201的内部空间分隔为上半区域2011和下半区域2012；所述的导流罩203呈上小下大的倒锥状，所述导流罩203的最大直径小于所述烤盘202的直径，以使得导流罩203的外壁与炸篮201的内壁之间形成导流通道204。

采用上述的容器组件2，通过烤盘202将炸篮201的竖向空间进行分隔，通过导流罩203对炸篮201的水平空间进行分隔，两者相结合既能够实现炸篮201内部空间的合理且均匀地划分，在不改变加热组件3和风扇组件4顶部安装位置的情况下，将加热的空气进行有效导向和分流，通过导流通道204使得更多的热空气能够第一时间流动至下半区域2012并率先接触到食物12的下端面，同时食物12的上端面也会得到一部分热空气的加热，进而使得食物12能够得到全方位均匀的空气炸烤效果。

需要注意的是，所述的烤盘202上开设有多个通气孔2021，一方面保证有足够的热空气进入至上半区域2011中，另一方面减少障碍，使得炸篮201内的空气流动更加快速、通畅，空气循环和对流效果更佳。

关于上述技术方案的进一步设置为，所述导流罩203的侧壁上开设有多个导流孔2052031，且每个所述导流孔2052031的边沿向内延伸形成弧形管2032，多个弧形管2032呈螺旋状排布。弧形管2032采用特殊的螺旋排布方式，一方面能够起到防止热流直吹食物12的效果，另一方面形成螺旋向下的热流流动效应，以使得食物12加热更加均匀、不易焦化。

实施例三

在实施例二的基础上，本实施例关于容器组件2提供了一种优选方案，具体为：参照图7～图8，所述烤盘202最宽处的直径小于所述烹饪腔101最窄处的直径，所述烤盘202的底部设有接合槽2022，所述炸锅主体1的底部设置有驱动装置10，所述的驱动装置10连接有驱动盘11，所述的驱动盘11与所述的接合槽2022连接以形成传动配合。驱动装置10始终固定在炸锅主体1中，通过接合槽2022与驱动盘11的结构配合，能够实现烤盘202与驱动装置10的可拆卸连接；当两者装配时，驱动装置10的启动即可带动烤盘202和烤盘202上的食物12在烹饪腔101内转动，以达到空气炸烤过程中自动实现食物12移动位置的作用，使得食物12各区域受热更均匀；另一方面，在进行烤焦识别时，通过转动烤盘202(食物12)后的多次识别比对，以使得识别结构更加精准。

由于烤盘202与驱动盘11之间属于可拆卸的连接关系，用户使用时并不一定每次都能够快速定位并实现安装，若出现安装不到位的情况，则可能在使用时出现卡顿、受损的情况。

为了解决上述缺陷，进一步的设置为：所述驱动盘11上具有若干个传动块1101，所述的传动块1101的横截面由上至下逐渐扩大，且所述传动块1101的两侧分别形成倾斜的导向楔形端面1102；所述的接合槽2022与所述传动块1101的形状相适配。通过导向楔形端面1102的存在，在传动块1101接触到接合槽2022时，顺着重力的引导能够使得烤盘202自动向下落入到正确位置，彻底杜绝安装不到位的情况发生。

实施例四

参照图9，在本发明的一些实施例中，还提供了一种食物12烤焦识别方法，应用于如前所述的防烤焦空气炸锅，包括以下步骤：

S1)根据食物12的品类，选择对应加热模式，生成食物12烤焦时的检测数据阈值，其中黑色像素面积占比的数据A0，气敏传感器7的气味数据B0；

S2)食物12放入容器组件2后，像素捕捉模组6启动获取食物12初始的黑色像素面积占比的数据A1，气敏传感器7启动获取食物12初始的气味数据B1；

S3)选择加热模式后加热食物12，位于烹饪腔101上端的像素捕捉模组6获取食物12实时的黑色像素面积占比的数据A2，位于烹饪腔101下端的像素捕捉模组6获取食物12实时的黑色像素面积占比的数据A3；

S4)选择加热模式后加热食物12，位于烹饪腔101上端的气敏传感器7获取食物12实时的气味数据B2，位于烹饪腔101下端的气敏传感器7获取食物12实时的气味数据B3；

S5)黑色像素面积占比的数据比对，若A2或A3＜A0+A1，判定食物12未熟，加热组件3维持运行；若A2或A3≥A0+A1，初筛为疑似烤焦状态，加热组件3维持运行；若A2和A3≥A0+A1，判定食物12确定烤焦，立即停止加热组件3；

S6)当食物12处于疑似烤焦状态时进行气味数据比对，若B2或B3≥B0+B1，则判定食物12确定烤焦，立即停止加热组件3；若B2和B3＜B0+B1，则重复进行气味数据比对，直至比对结果发生变化。

实施例五

参照图10，在一部分的使用情形下，用户在炸烤食物12前会对食物12进行腌制或者撒上一定的辅助调料，接着一并放入至容器组件2上，因而会对像素捕捉模组6的识别造成不良影响，导致数据失真(即把辅助调料的数据判定成食物12本身的数据)，结果失准。但是为了食物12更加美味，上述操作中腌制或者辅助调料又不可或缺，为了解决所存在的缺陷，提出了进一步的方案为：在步骤S5)中，若A2和/或A3≥A0+A1时，启动喷淋组件8对食物12的上、下表面进行除污、加湿，然后重新进行一次黑色像素面积占比的数据比对。

在一部分的使用情形下，某种气味越靠近原始发声处的气味浓度越高，越远处气味浓度越低，此时则可能导致一部分的气敏传感器7监测到的数据极高，另一部分监测到的数据极低，从而会对气敏传感器7的识别造成不良影响，导致数据失真，结果失准。为了解决上述问题，在原有食物12烤焦识别方法，增加一个操作步骤，具体为：在步骤S6)中，若B2或B3≥B0+B1，启动驱动装置10带动所述烤盘202和食物12一同在烹饪腔101中转动，然后重新进行一次气味数据比对。即，在通过驱动装置10的带动下，烤盘202和食物12在烹饪腔101中旋转，以此带动周遭的空气发生快速流动，形成了强烈的扰流效应，能够在短时间内将各个区域中的带空气充分搅拌混合，使得里面的气味物质更加均匀，从而再次进行检测识别，提高检测结构的精准度。

实施例六

参照图11，在本发明的一些实施例中，还提供了一种控制方法，应用于如前所述的防烤焦空气炸锅，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，根据不同品种的食物12预设一一对应的炸烤模式，每一种炸烤模式具有相应的加热温度W0、加热时间T0、以及风扇强度F0；设置预热解冻模式，加热温度W1、加热时间T1、以及风扇强度F2；

步骤二，食物12放入容器组件2后，感温探头9检测到食物12表面温度W2和室温W3；

步骤三，当食物12表面温度W2＜室温W3时，自动启用预热解冻模式；

步骤四，当食物12表面温度W2≥室温W3时，启用用户所选择的炸烤模式。

本实施例增加了预热解冻模式，且该模式是自动触发，不需要用户去选择。使用时，通过各个感温探头9的温度感知、比对和反馈，对食物12所处的状态进行精确判断，从而决定是否开启预热解冻模式，以使得食物12在炸烤模式开始前，其食物12温度能够统一至同一标准，以使得炸烤效果一致性更高，烹饪出食物12的品质更加稳定、美味。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。