CN101569389A - 智能发酵设备和使用所述设备的食品加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种智能发酵设备和一种使用所述设备的食品加工方法。所述设备可测量在食品发酵期间产生的气体的浓度以确定食品的发酵状态，以便生产出不依赖于内部和外部环境因素的变化而具有恒定发酵质量的食品。所述设备包含：主体，其具有用于选择目标食品材料以供发酵的选择开关和界定于此主体中的接纳隔室；容器，其选择性地接纳在接纳隔室中以存放目标食品材料；温度调节器，其提供到主体以对目标食品材料进行加热以发酵目标食品材料；传感器单元，其测量在目标食品材料发酵期间产生的气体的浓度；以及控制器，其根据由传感器单元测量的气体浓度来控制温度调节器。

Description

智能发酵设备和使用所述设备的食品加工方法

技术领域

本发明涉及一种用于对食品材料进行加热和发酵的智能发酵设备，且涉及一种使用所述设备的食品加工方法。更明确地说，本发明涉及一种智能发酵设备和一种使用所述设备的食品加工方法，其可测量食品材料发酵期间产生的气体的浓度，基于所述气体浓度来确定食品材料的发酵状态，收集与在食品材料发酵期间产生的气体浓度相关联的发酵状态的数据，并控制食品材料的发酵。

背景技术

图1是常规发酵设备110的横截面图。常规发酵设备110包含其中界定有接纳隔室114的主体112和设置在主体112的前侧上的操作面板140，通过所述操作面板140而输入操作命令。用于存放食品材料以供发酵的容器(例如柳条托盘130)安装在接纳隔室114中。此外，主体112具备加热器150，其在适于食品材料发酵的预设温度和时间条件下对食品材料进行加热。主体112具备盖子120以用于覆盖该接纳隔室114。

通过这种配置，发酵设备110维持适于发酵的温度和时间条件，使得存放在容器中的食品材料由微生物发酵。食品发酵有助于营养成分被身体吸收，并促进活跃的新陈代谢。在许多国家，食品发酵已经广泛用于食品的长期存放，且泡菜、酸奶、大酱(韩国豆酱)、味噌汤(用发酵大豆制备的韩国汤)是具代表性的发酵食品。这些发酵食品具有其固有的风味和味道，且对健康有益的营养成分非常丰富。

图2是使用常规发酵设备的食品加工方法的流程图。在所述食品加工方法中，首先在S11和S12中，准备食品材料并将其放置到容器中。接着，在S13和S14中，将含有食品材料的容器放置在发酵设备中并加热以使食品材料发酵。如此，用于发酵的食品加工方法大体上包括在适于使食品材料发酵的时间和温度条件下对食品材料进行加热，以及完成发酵。通常，适于食品发酵的温度为40到42℃。因此，在常规食品加工方法中，在S15中在此温度下执行食品材料的发酵持续约8个小时。

然而，当用常规发酵设备和使用所述设备的食品加工方法来生产例如酸奶或味噌汤等发酵食品时，由于发酵设备仅在预设的温度和时间条件下执行食品材料的发酵，所以发酵食品依据内部和外部环境的变化而展现出极其不同的质量。换句话说，由于常规发酵设备仅基于发酵温度(40到42℃)和时间来实行食品发酵而不考虑内部与外部环境因素之间的差异，所以其不能提供用于使用微生物进行食品发酵的最佳条件和恒定发酵质量。因此，常规发酵设备根据使用者的控制来提供不同的发酵质量，这使得使用者难以获得所需的发酵质量。

微生物的生长是通过停滞期、指数生长期、静止期和死亡期而推进。微生物的数目在静止期达到最高值，且此后快速减少。换句话说，指数生长期和静止期可分别被认为是初始发酵阶段和发酵完成阶段。此处，外部和内部发酵条件影响微生物花费在各个阶段的时间。换句话说，当用于发酵的内部和外部环境因素处于用于发酵的最佳状态时，微生物可在最佳条件下实行发酵，从而缩短到达最后发酵阶段的时间。另一方面，当内部和外部因素较差时，可能延长到达初始发酵阶段或最后发酵阶段的时间。

此外，由于常规发酵设备诱发发酵持续恒定的时间而没有考虑到发酵时间必须依据周围条件而变化，所以常规发酵设备使发酵食品的质量恶化，且不仅对于同一使用者而且对于不同使用者均不能确保已发酵物的相同质量。

举例来说，当在最佳发酵条件下实行食品发酵持续预设的时间时，初始发酵可能推进到预设时间段之前。在此情况下，由于用于发酵的预设时间未完全过去，所以食品发酵一直进行，直到预设时间完全过去为止，使得食品可能由于过分发酵而不合需要地老化。

另一方面，当在不良发酵条件下实行发酵持续预设时间时，初始发酵可能推进到预设时间之后。在此情况下，由于食品发酵可能在充分推进食品发酵之前完成，使得食品也可能由于不充分发酵而不合需要地老化。

如此，由于常规设备经设计以仅在预定条件下推进食品的发酵，所以其不能克服由内部和外部环境因素引起的发酵质量的变化。此外，由于常规设备不能测量气体浓度来确定发酵进程，所以其不能通过使用者的控制来执行快速操作且不能存储用于实现可生产出所需食品的发酵型式(pattern)的数据。

发明内容

构想出本发明是为了解决如上文描述的常规技术的问题，且本发明的目的是提供一种智能发酵设备和一种使用所述设备的食品加工方法，其可测量在食品材料发酵期间产生的气体的浓度，并基于所述气体浓度来确定食品材料的发酵状态，以生产出不依赖于内部和外部环境因素的变化而具有恒定发酵质量的食品；其可收集与在食品材料发酵期间产生的气体浓度相关的发酵状态的数据且可基于所述数据来控制食品材料的发酵以实现设备的快速操作；其可存储用于实现所需发酵型式的操作条件以生产出具有所需发酵状态的食品；且即使当传感器单元发生故障时，其也可控制食品材料的发酵。

根据本发明的一个方面，可通过提供一种智能发酵设备来实现以上和其它目的，所述智能发酵设备包含：主体，其具有用于选择用于发酵的目标食品材料的选择开关和界定于此主体中的接纳隔室；容器，其选择性地接纳在接纳隔室中以存放目标食品材料；温度调节器，其被提供到所述主体以对目标食品材料进行加热以用于发酵所述目标食品材料；传感器单元，其测量在目标食品材料发酵期间产生的气体的浓度；以及控制器，其根据由传感器单元测量的气体浓度来控制温度调节器。

优选地，传感器单元包含测量在目标食品材料发酵期间产生的氨气(NH₃)的传感器。传感器单元可包含测量在目标食品材料发酵期间产生的二氧化碳(CO₂)的传感器。控制器可根据由传感器单元测量的气体浓度来控制温度调节器的对应于预设发酵型式的操作温度和时间。传感器单元可通过测量根据在目标食品材料发酵期间产生的气体的浓度而变化的电压来检测气体浓度。控制器可包含含有用于实现根据在食品材料发酵期间产生的气体浓度的发酵型式的预设发酵映射数据的存储单元，且根据存储在存储单元中的发酵映射数据来控制温度调节器。发酵映射数据可包含用于实现使用者在通过根据由传感器单元测量的气体浓度控制温度调节器而获得的多个发酵型式中选择的发酵型式的数据，且可包含用于实现通过反复存储预定数目的发酵型式并对所存储的发酵型式求平均而获得的平均发酵型式的数据。此处，通过根据由传感器单元测量的气体浓度控制温度调节器来获得发酵型式。

根据本发明的另一方面，一种食品加工方法包含：准备目标食品材料并将其存放在适当容器中以供发酵；将容器放置到发酵设备中并对目标食品材料进行加热以推进初始发酵；测量从经加热的目标食品材料产生的气体的浓度；确定所测量的气体浓度是否达到发酵参考值；以及如果所测量的气体浓度已经达到发酵参考值，那么根据预设发酵型式来控制推进的目标食品材料的发酵。

所述方法可进一步包含在完成控制目标食品材料的发酵之后将经发酵的目标食品材料冷却以进行低温老化。优选地，发酵参考值是在所测量的气体浓度开始从最大值减小的时间点处的气体浓度。优选地，发酵参考值是在所测量的气体浓度的变化曲线的倾斜度(gradient)倒转的时间点处的气体浓度。更优选地，发酵参考值是在所测量的气体浓度达到通过测量所测量的气体浓度的变化曲线中的预定区段而估计的最大值的时间点处的气体浓度。

根据本发明的又一方面，一种食品加工方法包含：准备目标食品材料并将其存放在适当容器中以供发酵；将容器放置到发酵设备中并对目标食品材料进行加热以推进初始发酵；检索发酵映射数据，所述发酵映射数据包括用于实现根据在目标食品材料发酵期间产生的气体浓度的发酵型式的预设数据；以及基于所检索的发酵映射数据中包含的发酵型式的数据来控制推进的目标食品材料的发酵。

优选地，发酵映射数据包含用于实现使用者在根据发酵设备操作期间由传感器单元测量的气体浓度的多个发酵型式中选择的发酵型式的数据。更优选地，发酵映射数据包含用于实现通过对根据发酵设备操作期间由传感器单元测量的气体浓度的多个发酵型式求平均而获得的平均发酵型式的数据。发酵映射数据可包含用于实现与其中使用发酵设备的地理区域的发酵环境相关的发酵型式的数据。

通过如上文描述的构造，根据本发明的智能发酵设备和食品加工方法可通过测量在食品材料发酵期间产生的气体的浓度来确定食品材料的发酵状态。因此，根据本发明的发酵设备和方法可根据食品材料的环境或发酵状态来设定用于食品材料的发酵条件，且可精确地控制食品材料的发酵状态。并且，本发明的设备和方法可根据发酵期间食品材料的状态来实现精确的温度调节。因此，能够在反复发酵相同食品时提供恒定的风味和味道，进而增强食品产品的可靠性。

此外，根据本发明的设备和方法可经由用于使用在食品材料发酵期间产生的气体的浓度来确定食品材料的发酵状态的各种算法以执行对食品材料的发酵状态的精确且快速确定。

此外，由于根据本发明的设备和方法使用在发酵期间产生的气体的浓度来确定食品材料的发酵状态，所以能够精确地确定食品材料的发酵状态，且基于发酵状态的确定通过分析初始发酵阶段来提供具有改进质量的发酵食品而不限于初始发酵阶段处的外部环境因素。

此外，由于根据本发明的设备和方法可控制食品加工模式的在初始发酵阶段之后的每一发酵阶段中的食品材料的发酵和老化，所以能够向使用者提供所需味道。举例来说，当生产味噌汤时，本发明的设备和方法可根据使用者的口味生产出可口或清淡的味噌汤。也就是说，当在初始发酵阶段确定味噌汤的发酵程度时，基于预定发酵程度来推进食品材料的发酵，进而提供具有满足使用者口味的所需味道和风味的味噌汤。

此外，根据本发明的设备和方法可在与发酵期间产生的气体浓度相关联的多种先前存储的发酵型式中选择的对应于使用者口味的发酵型式中推进食品材料的发酵。因此，由于不必通过反复测量气体浓度来执行发酵状态的反复确定，所以本发明的设备和方法可在快速加工时间内生产出对应于使用者口味的具有恒定质量的发酵食品。此外，本发明的设备和方法可存储在食品材料发酵期间产生的气体的平均浓度，以控制食品材料的发酵状态并减少由传感器单元的关于气体浓度的测量误差造成的发酵变化。此外，本发明的设备和方法可在传感器单元发生故障或损坏的情况下用预设数据来控制发酵过程。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是常规发酵设备的横截面图。

图2是常规食品加工方法的流程图。

图3是根据本发明的一个实施例的发酵设备的透视图。

图4是绘示根据本发明实施例的发酵设备的内部配置的透视图。

图5是根据本发明实施例的发酵设备的截面图。

图6是绘示根据本发明的发酵设备的一部分的框图。

图7是描绘通过根据本发明的发酵设备生产的食品发酵进程的曲线图。

图8是描绘发酵气体浓度与通过根据本发明的发酵设备生产的食品发酵进程之间的关系的曲线图。

图9是描绘氨气浓度与通过根据本发明的发酵设备生产的食品发酵进程之间的关系的曲线图。

图10是根据本发明的一个实施例的食品加工方法的流程图。

具体实施方式

下文将参看附图来详细描述本发明的示范性实施例。

图3是根据本发明的一个实施例的发酵设备的透视图，图4是绘示根据本发明实施例的发酵设备的内部配置的透视图，图5是根据本发明实施例的发酵设备的截面图，且图6是绘示根据本发明的发酵设备的一部分的框图。

在图3到图6中，根据本发明的一个实施例的发酵设备10包含主体12和操作面板40，所述操作面板40设置在主体12的前上侧上以控制提供到主体12的电源装置和各种电子组件。主体12具有用于在其中界定接纳隔室14的预定空间。接纳隔室14适于接纳食品材料的容器。

主体12具有盖子20，其以铰链方式附接到主体12的前侧以打开或关闭主体12的开口，通过所述开口将容器放置到主体12中。盖子20中具备填装部件22，其紧密接触主体12的前侧。填装部件22增强隔热特性并防止处于发酵中的食品的气味逸散到设备外部。

主体12具备处于接纳隔室14的上部处的温度调节器50，用以对接纳隔室14的内部进行加热。

温度调节器50设置在接纳隔室14的上部处以对接纳隔室14内部的空气进行加热或冷却。为此目的，温度调节器50包含：第一热交换器52，其向下而面向接纳隔室14的上部；以及第二热交换器54，其向上而面向主体12的上侧。主体12在上侧处形成有多个通风孔19，其与外部连通以改进第二热交换器54的热交换效率。优选地，所述设备包含处于通风孔19内部的风扇18以改进热交换效率。

热电元件53设置在第一与第二热交换器52与54之间。热电元件53根据施加到其处的电压的极性差异而产生温度差。换句话说，热电元件53允许根据施加到其处的电压来加热第一热交换器52附近的部分，使得可通过第一热交换器52来对接纳隔室14的内部空气进行加热。同时，热电元件53允许对第二热交换器54附近的部分进行冷却，使得可通过第二热交换器54来执行与外部的热交换。

以此方式，温度调节器50通过在食品材料的发酵模式中对接纳隔室14的内部进行加热而维持适于食品材料发酵的温度。

当转换供应到温度调节器50的功率极性时，热电元件53允许对第一热交换器52附近的所述部分进行冷却，同时允许对第二热交换器54附近的部分进行加热。

接着，温度调节器50冷却经充分发酵的食品，从而允许发酵食品老化。

温度调节器50可在下侧处具备循环风扇56，其使接纳隔室14内部的空气循环以维持内部温度。在此实施例中，将温度调节器50和循环风扇56说明为设置在接纳隔室14的上部处。然而，本发明不限于此配置，且温度调节器50和循环风扇56可提供到接纳隔室14的侧表面。

待接纳在接纳隔室14中的容器可具有对应于用于发酵的目标食品材料的不同形状。举例来说，所述容器可以是柳条托盘30，其放置在主体12中的接纳隔室14的上部处。柳条托盘30形成有多个孔34，以确保存放在其中的食品的有效通风。柳条托盘30形成有突起38，用于防止其上侧处聚集的湿气流动到食品材料中；且形成有多个孔口39，用于从上侧朝向接纳隔室14排放湿气。

发酵设备包含设置在主体12内部以控制温度调节器50的操作的控制器60。控制器60根据经由主体12的前侧上的操作面板40输入的食品加工模式来控制温度调节器50的操作温度和时间，以便确保适宜的发酵过程。

为此目的，操作面板40可包含用于显示发酵设备10的操作状态的显示器42、用于调节到达主体12的电源的功率接通-断开开关43、菜单选择开关44和用于根据存放在容器中的食品材料来选择发酵条件的发酵阶段选择开关45。主体12可具备用于输出音频的扬声器(未图示)，使用者可通过所述扬声器来容易地确定设备10的操作状态。

当用操作面板40的菜单选择开关44来选择发酵条件之后已经过一预定的时间时，控制器60开始温度调节器50的操作。

主体12具备传感器单元58，其测量在发酵期间由食品材料产生的气体的浓度。

传感器单元58测量在发酵期间由食品材料产生的气体的浓度，且控制器60根据对应于由传感器单元58测量的气体浓度的预设发酵型式来控制温度调节器50的操作温度和时间。

此处，传感器单元58包含用于测量在发酵过程期间从食品材料产生的氨气(NH₃)的传感器，且可基于由所述传感器测量的氨气(NH₃)浓度来确定食品材料的发酵状态。

如此，控制器60根据由传感器单元58测量的气体浓度来控制食品材料的发酵状态，并将发酵状态的数据存储在控制器60的存储单元62中。

换句话说，控制器60通过根据由传感器单元58测量的气体浓度而控制温度调节器50来控制食品材料的发酵过程。如此，当反复进行食品材料的发酵过程时，使用者选择用于实现根据其口味的发酵状态的发酵型式，并将与用于实现所选择的发酵型式的温度和时间条件相关的发酵映射数据存储在存储单元62中。接着，控制器60检索存储在存储单元62中的发酵映射数据，并在执行相同食品材料的发酵过程时基于发酵映射数据来控制温度调节器50的操作温度和时间。

另外，控制器60适于在基于发酵映射数据实现初始发酵条件时的每一阶段中根据使用者口味来推进食品材料的发酵过程。

如此，可使用由使用者任意选择的发酵型式来建立发酵映射数据，或者所述发酵映射数据可提供为控制条件，所述控制条件是存储单元62中预设的且与通过在用于制备食品产品的最佳条件下进行实验获得的发酵型式相关联。

如果在将此类发酵映射数据存储在存储单元62中的情况下制造和出售发酵设备10，那么可降低制造成本，因为不必建立用于测量在食品材料发酵期间产生的气体的浓度的单独***。优选地，发酵设备10适于接收对应于其中使用发酵设备10的地理区域所建立的最佳发酵映射数据的输入，并经由因特网(Internet)或由单独存储构件提供的固件来改变所述发酵映射数据。

此外，发酵映射数据可用通过存储用于实现某一发酵型式的操作条件的递归过程而提供的平均条件的数据来建立，所述某一发酵型式是通过根据由传感器单元58测量的气体浓度来控制温度调节器50而获得的。

更具体地说，存储单元62存储与发酵型式的操作条件相关的发酵映射数据，所述发酵型式是通过用以确定用于制备食品产品的最佳条件的实验而获得的，且控制器60基于存储在存储单元62中的发酵映射数据来控制初始发酵过程。控制器60重复此过程若干次以获得存储单元62中的发酵状态的操作条件，所述操作条件与在食品材料发酵期间产生的气体的浓度相关联。接着，控制器60将操作条件存储在存储单元62中，并通过获得操作条件的平均值来建立发酵映射数据。接着，将此发酵映射数据最后存储在存储单元62中，且其将用于实现食品材料的发酵型式。

此外，控制器60重复此过程若干次，并存储与在食品材料发酵期间产生的气体的浓度相关联的发酵型式的操作条件以建立发酵映射型式。

如此，发酵设备10通过存储最有利发酵型式的条件作为发酵型式间的发酵映射数据来建立所述发酵映射数据。

或者，可用通过在安装发酵设备之后递归式操作所述设备而聚集的数据的平均值来建立发酵映射数据，或可用通过在某一时间点处递归式操作所述设备而聚集的数据的平均值来建立发酵映射数据。

图7是描绘通过根据本发明的发酵设备生产的食品发酵进程的曲线图，图8是描绘发酵气体浓度与通过根据本发明的发酵设备生产的食品发酵进程之间的关系的曲线图，且图9是描绘氨气浓度与通过根据本发明的发酵设备生产的食品发酵进程之间的关系的曲线图。

参看图7到图9，当在发酵设备10中发酵食品材料时，食品材料中的微生物数目增加，从而促使酶活性增加。因此，由酶产生的发酵气体的量将增加。

在图7所示的食品材料中的微生物的生长曲线中，当食品材料维持在发酵条件下时，食品材料中的微生物数目增加。此处，微生物的数目和活性增加的周期被称为“停滞期”。接着，在预定时间周期之后，微生物的数目和活性的增加速率将开始减小。此处，微生物的数目和活性的增加速率减小的周期被称为“静止期”。此外，在静止期中的预定时间周期之后，微生物的数目和活性减小。此处，微生物的数目和活性减小的周期被称为“死亡期”。死亡期是其中完成微生物的发酵的周期，且因此，当食品材料到达死亡期时，食品材料老化以生产出经发酵的食品产品。

如上文所描述，根据图7所示的时期来推进食品发酵。然而，难以在家中通过测量微生物的生长状态来控制食品的发酵进程。同时，图8绘示发酵气体浓度与通过本发明的发酵设备生产的食品发酵进程之间的关系，且图9绘示氨气浓度与通过本发明的发酵设备生产的食品发酵进程之间的关系。

参看图8和图9，微生物生长曲线与发酵气体浓度紧密相关，且因此，可通过测量发酵气体(例如，氨气)的浓度来确定食品材料的发酵状态。此处，术语“发酵气体”一般是指包含在发酵期间从食品材料产生的氨气的气体。

如此，微生物生长曲线中的拐点(inflection point)可从借助于传感器单元58获得的浓度曲线获得。也就是说，可从对应于氨气浓度曲线中的拐点的时间点来确定初始发酵时间。接着，发酵设备可在初始发酵时间之后根据使用者口味进一步推进食品材料的发酵，且可根据使用者口味来控制食品材料的发酵程度。

可使用如上文描述而构造的发酵设备来执行根据本发明的食品加工方法。图10是根据本发明的一个实施例的食品加工方法的流程图。

参看图10，在S21中准备用于发酵的目标食品材料。接着，在S22中将目标食品材料存放在适当的发酵容器中。此处，目标食品材料的实例包含可通过发酵过程生产的例如酸奶、味噌汤等任何种类的食品。因此，根据食品材料的种类，用于存放食品材料的容器可以是通风的柳条托盘或多隔区型密闭容器。

在将食品材料存放在适当容器中之后，在S23和S24中将所述容器放置在发酵设备10中并对其中的食品材料进行加热以进行初始发酵。

此时，将操作面板40上设定的发酵模式(即，食品加工模式)发送到控制器60，控制器60又根据发酵模式来控制温度调节器50的操作。当操作温度调节器50时，温度调节器中心的空气被加热并通过循环风扇56而在温度调节器周围循环。接着，在接纳隔室中产生空气的自然对流，以便使空气在接纳隔室中向下和向上流动而对食品材料进行加热。优选地，循环风扇56经操作以控制对流。

当食品材料被加热到40到42℃的温度时，推进通过微生物进行的初始发酵。此时，微生物在执行食品材料的发酵时产生气体。所述气体的实例包含氨气(NH₃)和二氧化碳(CO₂)。另外，根据食品材料的种类或微生物的种类可在发酵期间产生不同的气体。

在初始发酵期间，在S25中测量从经加热的食品材料产生的气体的浓度。此时，通过发酵设备10的传感器单元58来测量在发酵期间产生的气体(例如，氨气(NH₃))的浓度。

接着，在S26中确定所测量的气体浓度是否达到发酵参考值。

此处，氨气(NH₃)的变化曲线具有与微生物的活性曲线的特性类似的特性。换句话说，微生物的生长是通过停滞期、指数生长期、静止期和死亡期来进行，且微生物的数目激烈增加直到指数生长期完成为止。微生物的数目在静止期达到最高点，且接着在静止期之后快速减少。

在指数生长期中，微生物的数目随着气体浓度增加而快速增加。因此，通过测量在微生物生长期间产生的气体的浓度，可确定食品材料的发酵状态。

换句话说，当指数生长期完成时的时间点可确定为当初始发酵完成时的时间点。如此，完成指数生长期的时间点可用于确定发酵的完成，且能够根据使用者口味进一步进行食品材料的发酵。

优选地，发酵参考值是在所测量的气体浓度开始从最大值减小时的时间点处的气体浓度。传感器单元58通过测量根据在发酵期间产生的气体量变化的电压来测量气体浓度。换句话说，由传感器单元58测量的电压从最高点减小的点是发酵气体浓度达到最大值的时间点，且该点被确定为发酵参考值。

可用不限于此实施例的过程的各种方式来确定发酵参考值。举例来说，可通过对所测量的气体浓度的变化曲线求微分来确定发酵参考值。也就是说，当对气体浓度的变化曲线求微分时，可获得变化曲线的倾斜度。接着，能够确定变化曲线倾斜度倒转时的变化曲线的拐点。此处，变化曲线倾斜度倒转时的点是气体浓度达到最大值的点，且该点可被确定为发酵参考值。

或者，可通过曲线拟合(fitting)过程来确定该发酵参考值。在曲线拟合过程中，通过测量气体浓度的变化曲线中的预定区段来估计气体浓度的变化曲线的进程，且将所估计的变化曲线达到最高点的点确定为发酵参考值。

如果确定所测量的气体浓度已经达到发酵参考值，那么在S27中根据食品加工模式控制以预设发酵型式来推进目标食品材料的发酵。换句话说，在控制目标食品材料的发酵的操作中，推进目标食品材料的发酵以实现由使用者预设的食品加工模式。所述食品加工模式确定与发酵型式相关联的时间和温度。优选地，在每一食品加工模式中，可控制在食品加工模式的每一发酵阶段中推进目标食品材料的发酵。换句话说，在初始发酵完成之后，可根据由使用者选择的食品加工模式来调节食品材料的发酵和老化程度。因此，能够根据使用者口味生产出各种发酵食品，例如可口或清淡的味噌汤。此外，当在初始发酵阶段确定味噌汤的发酵质量时，基于所述发酵质量来推进后续的发酵和老化过程，进而提供满足使用者口味的风味和味道。

最后，在S28中将经发酵的食品材料冷却以进行低温老化。

以此方式，本发明的食品加工方法可通过将经发酵的食品材料冷却来执行对经发酵的食品材料的老化处理，并准许通过在低温下存放经发酵的食品材料来延长经发酵的食品材料的存放。

下文将描述根据本发明的另一实施例的食品加工方法。

根据此实施例，发酵设备10在发酵设备10的初始操作之后用传感器单元58反复测量在食品材料发酵期间产生的气体(例如，氨气)的浓度若干次。接着，控制器60根据由传感器单元58测量的气体浓度来控制温度调节器的操作时间和温度。接下来，控制器60将与食品材料的发酵状态相关的数据存储在存储单元62中。

以此方式，发酵设备10根据由传感器单元58测量的浓度来控制食品材料的发酵过程。

同时，在通过递归式操作发酵设备10获得的多个发酵型式中，发酵设备10设定用于实现根据使用者口味的发酵型式的操作条件作为发酵映射数据，并将所述发酵映射数据存储在存储单元62中。因此，控制器60基于存储单元62中的发酵映射数据来控制食品材料的发酵过程。

如此，由于本发明的发酵设备10允许控制器60基于存储在存储单元62中的发酵映射数据来控制食品材料的发酵，所以可快速且有效地控制食品材料的发酵。

此外，在由于传感器单元58发生故障或损坏而无法正常控制食品材料发酵的情况下，本发明的发酵设备10可基于存储在存储单元62中的发酵映射数据来推进食品材料的发酵。

如此，发酵映射数据可包含用于实现根据使用者口味的发酵型式的操作条件的数据，且当反复发酵相同的食品材料时，发酵设备10检索与此发酵型式相关联的发酵映射数据以基于发酵映射数据来控制温度调节器的操作时间和温度。因此，本发明的食品加工方法可始终以所需状态来发酵食品材料。

此外，发酵映射数据可包含用于实现与在发酵设备操作期间由传感器单元测量的气体浓度相关联的发酵型式的操作条件的数据，或可包含用于实现与其中使用发酵设备的地理区域的发酵环境相关的发酵型式的操作条件的预设数据。

虽然已经参考实施例和附图描述了本发明，但本发明不限于所述实施例和附图。应了解，所属领域的技术人员可在不脱离由所附权利要求书界定的本发明精神和范围的情况下作出各种修改和变化。此处，术语“发酵”不仅指酸奶、味噌汤等的发酵，而且还指例如糙米等谷类的发芽。此处，可通过用水浸泡糙米，将糙米存放在例如柳条托盘30等容器中并对糙米进行加热来执行糙米的发芽。此外，可根据食品材料的种类而使用适宜的容器来执行食品材料的发酵。举例来说，当生产酸奶时，可使用多隔区型密闭容器。另一方面，当使谷类发芽时或当使其它食品材料发酵时，可在多层状态下使用例如柳条托盘等多个容器。

Claims (17)

1.一种智能发酵设备，其包括：

主体，其具有用于选择目标食品材料以供发酵的选择开关和界定于此主体中的接纳隔室；

容器，其选择性地接纳在所述接纳隔室中以存放所述目标食品材料；

温度调节器，其提供到所述主体以对所述目标食品材料进行加热以发酵所述目标食品材料；

传感器单元，其测量在所述目标食品材料发酵期间产生的气体的浓度；以及

控制器，其根据由所述传感器单元测量的所述气体浓度来控制所述温度调节器。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述传感器单元包括测量在所述目标食品材料发酵期间产生的氨气(NH3)的传感器。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述传感器单元包括测量在所述目标食品材料发酵期间产生的二氧化碳(CO2)的传感器。

4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述控制器根据由所述传感器单元测量的所述气体浓度来控制所述温度调节器的对应于预设发酵型式的操作温度和时间。

5.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述传感器单元通过测量根据在所述目标食品材料发酵期间产生的所述气体的所述浓度而变化的电压来检测所述气体浓度。

6.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述控制器包括含有用于实现根据在所述食品材料发酵期间产生的所述气体的所述浓度的发酵型式的预设发酵映射数据的存储单元，且根据存储在所述存储单元中的所述发酵映射数据来控制所述温度调节器。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述发酵映射数据包括用于实现使用者在通过根据由所述传感器单元测量的所述气体浓度控制所述温度调节器而获得的多个发酵型式中选择的发酵型式的数据。

8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述发酵映射数据包括用于实现通过反复存储预定数目的发酵型式并对所述存储的发酵型式求平均而获得的平均发酵型式的数据，通过根据由所述传感器单元测量的所述气体浓度控制所述温度调节器来获得所述预定数目的发酵型式。

9.一种食品加工方法，其包括：

准备目标食品材料并将其存放在适当容器中以供发酵；

将所述容器放置到发酵设备中并对所述目标食品材料进行加热以推进初始发酵；

测量从所述经加热的目标食品材料产生的气体的浓度；

确定所述测量的气体浓度是否达到发酵参考值；以及

如果所述测量的气体浓度已经达到所述发酵参考值，那么根据预设发酵型式来控制推进的所述目标食品材料的发酵。

10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括：

在完成控制所述目标食品材料的所述发酵之后将所述经发酵的目标食品材料冷却以进行低温老化。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述发酵参考值是在所述测量的气体浓度开始从最大值减小时的时间点处的气体浓度。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述发酵参考值是在所述测量的气体浓度的变化曲线的倾斜度倒转时的时间点处的气体浓度。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述发酵参考值是在所述测量的气体浓度达到通过测量所述测量的气体浓度的变化曲线中的预定区段而估计的最大值时的时间点处的气体浓度。

14.一种食品加工方法，其包括：

准备目标食品材料并将其存放在适当容器中以供发酵；

将所述容器放置到发酵设备中并对所述目标食品材料进行加热以推进初始发酵；

检索发酵映射数据，所述发酵映射数据包括用于实现根据在所述目标食品材料发酵期间产生的气体的浓度的发酵型式的预设数据；以及

基于所述检索的发酵映射数据中包含的用于所述发酵型式的所述数据来控制推进的所述目标食品材料的所述发酵。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述发酵映射数据包括用于实现使用者在根据操作所述发酵设备期间由传感器单元测量的所述气体浓度的多个发酵型式中选择的发酵型式的数据。

16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述发酵映射数据包括用于实现平均发酵型式的数据，所述平均发酵型式是通过反复存储根据操作所述发酵设备期间由传感器单元测量的所述气体浓度的预定数目的发酵型式并对所述存储的发酵型式求平均而获得的。

17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述发酵映射数据包括用于实现与其中使用所述发酵设备的地理区域的发酵环境相关的发酵型式的数据。

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