本发明涉及一种食物制备装置和用于使用这样的食物制备装置来控制烹饪过程的方法。
背景技术：
好的食物制备的关键方面之一是食物产品的调味料。食物产品的味道在很大程度上由所施加的调味料确定，使得将正确量的调味料施加到菜肴至关重要。然而，这并不是一个微不足道的行为，因为没有经验的厨师可能会错误判断待添加到食物产品中以使其具有吸引人的味道的调味料的量，这可能导致食物产品吃起来乏味和令人不愉快。还有一些厨师在烹饪过程中不喜欢品尝食物产品，或者没有发达的味觉，使得在它们食用食物产品之前，他们不知道食物产品在调味后的味道如何。即使这样的厨师可能在添加调味料方面经验丰富，但这仍然可以由于所施加的调味料的错误判断导致食物产品没有所需味道的烹饪。
此外，如果过多的调味料被添加，某些类型的调味料可能会对包括该调味料的食物产品的消费者的健康造成不利影响。这种潜在危险的调味品的主要例子是盐(nacl)，其可以在大量食用时增加血压，并且可以例如增加心脏病或中风的风险。
从j.ahmed等人在journaloffoodengineering，第82(3)卷，2007年10月，第351-358页中已知的是未经盐渍和经盐渍的黄油在不同温度下表现出显著不同的介电特性。
技术实现要素：
本发明寻求提供一种对食物调味提供更好控制的食物制备装置。
本发明还寻求提供一种在食物产品诸如烹饪的制备期间，有助于更好地控制食物产品的调味的方法。
根据一个方面，提供一种食物制备装置，包括食物制备区室；在食物制备区室中的介电传感器；数据存储设备，根据食物产品的介电常数来存储食物调味数据，所述食物调味数据涉及待添加到食物产品的多种调味品；以及处理器布置，耦合到所述的介电传感器并且适于从由介电传感器提供的传感器数据确定在所述食物制备区室中的食物产品的介电特性；从数据存储设备检索用于食物产品的、对应于所确定的介电特性的食物调味数据；并且对于所述多种调味品中的每种调味品，生成调味指令信号，用于基于所检索到的食物调味数据来将所述多种调味品中的所述调味品的量添加到食物产品，直到所述多种调味品中的所有调味品已经被添加到食物产品。
本发明基于如下认识，即，许多调味品，例如盐、醋、胡椒、谷氨酸钠等，含有会影响食物产品的介电特性的电解质。例如，当食物产品中的电解质的浓度增加时，食物产品可以表现出传送到食物产品中的信号(诸如rf信号)反射减少。因此，介电特性可以被用于依照所存储的食物调味数据和所确定的介电特性来产生用于食物产品的调味指令信号，使得待添加到食物产品的相应量的调味品可以被准确地确定，以便产生具有所期望的味道的食物产品。
优选地，处理器布置适于从所述的传感器数据监控食物产品的介电特性的变化，其中所述变化指示所述调味品中的一种调味品的添加；并且在所监控的变化指示先前的调味品的量已经被添加到食物产品时，生成更新的调味指令信号以用于基于所检索到的食物调味数据，将所述多种调味品中的接下来的调味品的量添加到食物产品。这确保了在下一种调味品添加指令被生成之前，准确地确定每种调味品的所添加的量，从而提供允许将调味品特别精确地添加到食物产品的食物制备装置。
处理器布置可以适于动态地调整调味指令信号，以用于响应于所述监控到的变化，来调味品添加到食物产品，和/或如果监控到的变化指示已经将过量的调味品添加到食物产品，则生成报警信号。这提供了有用的用户反馈，并且降低了不准确的调味品添加的风险和/或正在被供应的食物产品被不正确地调味的风险。
在一个特别有利的实施例中，处理器布置适于生成用于调味品的相应的调味指令信号，使得调味品以增加的电解质强度的顺序被添加到食物产品。这确保首先添加导致食物产品的介电特性变化很小的调味品，这增加了介电特性监控的准确性，这是因为这样的事实：这种“弱电解质”调味品的量的添加的不准确性不被先前添加的更强电解质调味品所产生的介电特性的高基线值掩盖。
食物制备装置还可以包括温度传感器和加热元件，其中处理器布置被布置用于：响应于温度传感器所提供的传感器信号，来控制加热元件。在这个实施例中，食物制备装置可以是食物烹饪装置。
有利地，处理器布置适于控制加热元件，使得在确定所述介电特性和随后生成所述的调味指令信号期间，食物产品的温度被保持在食物产品的沸腾温度以下。这避免了扰动和/或食物产品中的水分含量通过蒸发而快速降低，而扰动和/或水分含量的快速降低可能损害介电特性确定的准确性。
处理器布置优选地适于将食物产品的温度保持在低于50℃，优选保持在约43℃或更低的温度，以便获得介电特性的稳定读数，其中食物产品的构成(即水分含量)在将各种调味品添加到食物产品期间相对恒定。
在一个实施例中，食物制备装置包括显示器，其中调味指令信号适于在所述显示器上显示调味指令。这允许用于将各种调味品准确地手动地添加到食物产品。
在这个实施例中，食物制备装置可以另外包括在所述食物制备区室上的盖，所述盖包括用于所述调味品的入口。这样的盖允许通过入口来将调味品添加到食物产品，使得盖不必从区室移除。这限制了水分从食物产品的损失，并且因此改善了调味品添加过程的准确性，这是由于这样的事实：所测量的介电特性的变化能够主要地或者甚至只归因于所添加的调味品。
备选地，食物制备装置包括多个调味料分配单元，多个调味料分配单元各自具有用于将所述调味品中的一种调味品分配到所述食物制备区室中的可控制出口，其中每个调味指令信号适于控制调味料分配单元的出口，调味料分配单元包括待添加到食物产品的调味品。这允许完全自动化地将调味料添加到食物产品，因此排除了用户错误。
介电传感器优选地包括用于将rf(射频)信号传送到食物产品中的rf发送器、和用于接收从食物产品反射的rf信号的接收器，其中处理器布置适于从所反射的rf信号得到介电特性。所反射的rf信号特别适合用于从这些信号得到食物产品的有意义的介电特性。
食物制备装置可以另外包括用于在食物制备区室中搅拌食物产品的搅拌元件，以用于加速所述调味品到食物产品的均匀分配。这能够加速总体的调味过程，其降低了在这个过程期间不准确的介电特性确定的风险(例如通过水分的损失)。
根据另一方面，提供一种自动地生成调味指令的方法，该方法用于在制备食物产品期间将多种调味品添加到食物产品，该方法包括提供食物产品的电子食谱，所述电子食谱包括根据所述食物产品的介电特性的、用于每种调味品的食物调味数据；并且重复地确定食物产品的介电特性；并且生成调味指令信号，以用于基于所确定的介电特性和在所述电子的食谱中的食物调味数据，来将所述多种调味品中的所述调味品的量添加到食物产品，直到所述多种调味品中的所有调味品被添加到食物产品。
所述方法确保能够产生准确调味的食物产品，而其厨师不需要具有准确地调味食物产品的经验。
所述方法可以另外包括监控在食物产品的介电特性中的变化，其中所述变化指示调味品中的一种调味品的添加；并且在所监控的变化指示先前的调味品的量已经被添加到食物产品时，生成更新的调味指令信号，以用于基于所检索到的食物调味数据，来将所述多种调味品中的接下来的调味品的量添加到食物产品。正如上文更加具体所解释的那样，这还改善了食物产品的调味的准确性。
确定食物产品的介电特性，并且生成调味指令信号，以用于基于所确定的介电特性和在所述电子食谱中的食物调味数据，来将所述多种调味品中的所述调味品的量添加到食物产品，直到所述多种调味品中的所有的调味品被添加到食物产品的步骤可以在低于食物产品的沸点的恒定的温度、优选低于50℃的恒定的温度、更加优选约43℃或更低的恒定的温度执行，以用于进一步改善食物产品的调味的准确性，正如上文更加具体所解释的那样。
附图说明
参照附图，本发明的实施例更加具体地并且通过非限制性的示例来说明，其中：
图1示意性地描绘了根据一个实施例的食物制备装置；
图2示意性地描绘了根据另一实施例的食物制备装置；
图3示意性地描绘了根据再另一实施例的食物制备装置；
图4描绘了根据一个实施例的方法的流程图；
图5描绘了表明rf信号反射在不同盐浓度中的与频率有关的变化的图表；
图5描绘了用对数表明介电特性在不同盐浓度中的与频率有关的变化的图表；
图6示出了在图5中的数据的线性回归的图表；
图7描绘了图表，显示了当以1mhz探测时，在含水介质中具有不同的粘度的nacl溶液的rf信号反射中与频率有关的变化的线性回归；
图8描绘了图表，显示了当以10mhz探测时，在含水介质中具有不同的粘度的nacl溶液的rf信号反射中与频率有关的变化的线性回归；
图9描绘了图表，显示了当以100mhz探测时，在含水介质中具有不同的粘度的nacl溶液的rf信号反射的与频率有关的变化的线性回归；
图10描绘了图表，显示了当以1ghz探测时，在含水介质中具有不同的粘度的nacl溶液的rf信号反射的与频率有关的变化的线性回归；
图11描绘了图表，显示了当以2ghz探测时，在含水介质中具有不同的粘度的nacl溶液的rf信号反射的与频率有关的变化的线性回归；并且
图12描绘了表明nacl溶液的rf信号反射中根据温度与频率有关的变化的图表。
具体实施方式
应当理解的是，附图仅仅是示意性的，并没有按比例绘制。也应当理解的是，遍及附图，使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。
图1示意性地描绘了根据一个实施例的食物制备装置100。所述装置100包括食物制备区室101，在食物制备区室101中，介电传感器120被安置以用于感测正在装置100中制备的食物产品的介电特性。感测到的介电特性可以被用于确定添加到食物产品的调味料的量。这是因为大多数类型的调味料，例如盐(nacl)、醋、谷氨酸钠等，当溶解在食物产品中时产生电解质，例如离子，该电解质改变食物产品的介电特性。因此被介电传感器120所产生的感测数据能够被用于控制食物产品利用调味品进行的调味，该调味品当溶解在食物产品中时生成电解质。
在实施例中，介电传感器120包括发送器121和接收器123，用于接收由发送器120传送的信号的反射。介电传感器120优选地被布置为用于将rf信号传送到在区室101中的食物产品中。该rf信号可以是单个频率的信号或者包括频谱的信号。可以考虑任何合适的频率或频率范围。已经发现的是，通过这样的rf介电传感器120，反射的rf功率与传送的rf功率的比(s11)可以与含水的食物产品中的电解质含量有关。这能够如下来理解。rf辐射常常用于监控介电特性。当以无线电频率例如向食物产品施加交替的外部电磁场时，其里面的自由离子和极性分子的运动在电场的方向上对齐。这种行为消耗来自电磁场的能量，使得可以通过测量反射信号强度来获得关于在调查中的物质的介电特性的信息。
应注意的是，rf域的低频部分对离子传导中的能量损失更敏感；在rf频率范围的较低部分中的信号，例如低于1ghz的信号，诸如1-100mhz范围内的信号，特别适合，这是因为由离子性质的电解质所引起的食物产品的介电特性的变化在该频率范围内的反射信号中特别明显。rf传感器探头的反射功率与发射功率的比(s11)是在食物产品中的电解质含量的良好的指标。这会通过一些示例更加具体地在下文表明。
任何合适的传感器几何形状可以被考虑。介电传感器120优选地在与食物产品的物理接触中。在介电传感器120与食物产品物理接触的情况中，特别合适的几何形状是开口式的同轴的探头。该同轴的探头包括用于传送rf信号的同轴的线和在与食物产品物理接触的凸缘，用于感测在食物产品中被感应的电场。凸缘例如可以围绕同轴的线。在非接触的几何形状中，凸缘可以被诸如天线等的传送和接收元件取代，以用于在非接触模式中采集所反射的rf信号。这样的传感器本身是公知的，并且应当理解的是，任何合适的介电传感器，例如任何合适的基于rf的传感器，可以用在食物制备装置100中。
食物制备装置100可以用于制备任何合适的食物产品，该食物产品含有用于溶解含电解质的调味品的水。尽管在食物制备装置100中也可以制备其它的具有较低含水量的食物产品，含水食物产品诸如汤、酱、炖汤等是特别适合的，因为调味品可以容易地扩散或溶解在其中。搅拌元件105可以存在于区室101中，以用于搅拌食物产品。这例如能够加速调味品在食物产品中的均匀扩散或者溶解，其降低了食物制备装置100的调味模式的持续时间。搅拌元件105可以具有任何合适的几何形状，例如打蛋器、搅拌叶片等。搅拌元件105可以耦合到用于驱动搅拌元件105的电动马达(未示出)。电动马达可以被以任何合适的方式控制，例如被食物制备装置100的诸如处理器布置110的(微)控制器控制。
处理器布置110通信地耦合到介电传感器120，例如用于控制由发送器121传送信号的生成，并且用于处理从介电传感器120接收到的传感器数据，例如从接收器123接收到的反射信号。处理器布置110还适于从由介电传感器120提供的传感器数据来确定在食物制备区室101中的食物产品的介电特性。在优选的实施例中，被处理器布置110确定的介电特性是先前解释的信号强度比s11。处理器布置110可以以任何合适的方式，例如以有线或无线的方式，通信地耦合介电传感器120。
处理器布置110可以包括检测阶段(未示出)、确定阶段(未示出)和调味指令生成阶段136，检测阶段用于检测由介电传感器120提供的传感器读数，确定阶段用于从检测到的传感器读数确定食物产品的介电特性，调味指令生成阶段136用于生成调味指令信号，以用于根据食物产品的所确定的介电特性，来将指定量的特定调味品添加到区室101中的食物产品。应当理解的是，处理器布置110可以包括离散的阶段，该阶段可以以任何合适的方式被实施，例如使用不同的处理元件，诸如单个处理器的不同核芯或者不同的离散的处理器(例如微处理器)。然而同样可行的是，处理器布置110不包括离散的物理阶段，而是处理器布置110在单个处理器架构上实施这些不同的阶段(例如以在该处理器架构上执行的计算机程序指令的形式)。可以这么说，由这些阶段在概念上提供的功能的任何合适的实施方式可以被考虑。
处理器布置110还通信地耦合到数据存储设备130，例如非易失性的记忆体等。数据存储设备130适于根据食物产品的介电常数来存储食物调味数据，所述食物调味数据涉及待添加到食物产品的多种调味品。例如，数据存储设备130可以含有配方的电子数据库，即包括待在食物制备装置100的区室101中制备的预定菜肴的配方的电子食谱或配方书。配方可以例如指定被添加到食物产品的每单位特定调味品的介电特性所期望的改变，并且指定待添加到已知数量的食物产品的调味品的调味品单位，使得处理器布置能够基于从数据存储设备130中检索到的所检索的食物调味数据，生成调味指令信号，以用于将多种调味品中的调味品的量添加到食物产品。对于待添加到食物产品的每种调味品，如在所述配方的电子的数据库中所指定的，处理器布置110可以重复生成这些调味指令信号，直到多种调味品中的所有调味品已经被添加到食物产品，正如在下文将更加具体阐释的那样。
配方的电子数据库可以被预存储在数据存储设备130中。在实施例中，配方的电子数据库可以能够被编程，以便允许食物处理装置100的用户改变在配方的电子的数据库中预存储的配方，以便将这些配方调整到用户的个人的口味或者添加新的配方到配方的电子数据库，例如通过指定待添加到菜肴的调味品的所期望的单位。配方的电子数据库还可以包括用于相同菜肴的不同的配方，使得用户能够选择与他或者她的口味最接近的配方。这些仅仅是配方数据如何可以在数据存储设备130中被构建和管理的一些非限制的示例；应当理解的是，在数据存储设备130中的配方数据可以以任何合适的方式被构建和管理。
为了允许用户与在所述数据存储设备130中的配方的电子数据库交互，食物制备装置100还可以包括具有显示器141的用户接口140。用户接口140可以以任何合适的方式被控制，例如被处理器布置110或者被食物制备装置100的另一控制器控制。用户接口140可以采取任何合适的形式，例如包括刻度盘、按钮等中的至少一个，以允许用户选择、改变或者编程在数据存储设备130中的配方的电子数据库中的配方。在实施例中，显示器141可以是触敏的，使得用户输入可以通过显示器141来提供，例如协同用户接口140的其它的输入设备来提供。这样的用户接口本身是众所周知的，并且应当理解的是，任何合适类型的用户接口可以被用于用户接口140。特别地，用户接口140不必集成到食物制备装置100；在一些实施例中，用户接口140与食物制备装置100物理地分离，并且被布置为用于以无线的方式与食物制备装置100通信。这样的远程用户接口140可以是专用的用户接口140，或者是被实施在移动通信设备上的用户接口功能，例如以在智能手机、平板等上的软件应用的形式。远程用户接口140可以备选地集成到与食物制备装置100一起使用的烹饪用具等。
在图1中的食物制备装置100中，处理器布置110适于生成前述的调味指令信号，以在显示器141上生成调味指令，即，调味指令信号是显示器控制信号。在该实施例中，食物制备装置100的用户需要按照在显示器141所显示的指令来手动地将指定的调味品的指定量添加到所述区室101。
为此，食物制备装置100包括调味品入口103，调味品入口103提供到区室101的通道。入口103可以位于任何合适的位置中，例如穿过区室101的壁。在一个特别有利的实施例中，入口103位于区室101的盖102中。这使得更容易清洁入口103，同时确保在食物产品的调味期间，区室101中食物产品的含水量和/或食物产品的温度维持基本上恒定，这是因为在添加调味品时，盖不需要从区室101中移除。这是重要的，因为水分含量和温度中的变化影响食物产品的介电特性，这使得解译由介电传感器120所监控的食物产品的介电特性的变化变得复杂，因为在发生了显著水分损失的情况下，这些变化不是只由添加的调味品贡献。
图2示意绘出了根据另一个实施例的食物制备装置100。在图2中的食物制备装置100与在图1中的食物制备装置100的不同之处在于，食物制备装置100还包括在处理器布置110的控制下的温度传感器150和加热元件160。加热元件160和温度传感器150可以被用于控制在区室101中的食物产品的加热，例如在食物制备装置100中制备食物产品(例如烹饪食物产品)期间。在这个实施例中，食物制备装置100可以是食物烹饪装置。用于这样的装置中的加热元件和温度传感器本身是众所周知的，并且可以这么说，即，任何合适的加热元件160和温度传感器150可以被在食物制备装置100中采用。
在一个实施例中，处理器布置110适于在调味期间，即在食物制备装置100的调味模式中，控制食物产品的温度。如容易理解地，重要的是从介电传感器120获得准确且稳定的传感器读数，以便利用处理器布置110生成准确的调味指令信号。如前面解释地，在区室101中的食物产品的水分含量中的变化能够对其负面地影响，使得在食物产品的调味期间，避免水分的这样损失是重要的。此外，被介电传感器120捕获的传感器信号的质量可能在升高的温度下劣化，因为在这样的升高的温度下，食物产品中的扰动增加，例如，生成气泡等。此外，由于诸如脂质、蛋白质等的某些成分从食物产品分离，食物产品的均匀性可能在升高的温度下改变。因此，在调味期间控制食物产品的温度是有益的，即，限制食物产品的温度，以避免例如大量的水分损失和/或扰动。
在一个实施例中，由于这样的原因，在调味期间，处理器布置110适于将食物产品的温度限制到50℃以下，更优选地约43℃以下。在调味期间，处理器布置110优选地适于将食物产品保持在差不多恒定的温度处，因为这使食物产品的介电特性的不期望的波动最小化。在调味期间，处理器布置110例如可以通过响应于由温度传感器150提供的温度数据控制加热元件160，来实现关于温度的这样的控制。
处理器布置110可以实施估计模型，在该估计模型中可以根据温度来估计食物产品的介电特性的变化。因此，可以使用这个估计模型来生成由处理器布置110生成的调味指令信号。备选地，估计模型可以至少部分存储在数据存储设备130中，例如作为电子配方数据库的一部分。
图3示意性地描绘了食物制备装置100的备选的实施例，在其中，调味品入口103被多个调味料分配单元107取代，多个调味料分配单元107各自具有可控的出口，以用于将调味品中的一种调味品分配到食物制备区室101中。在该实施例中，处理器布置110适于以出口控制信号的形式生成调味指令信号，以用于控制调味料分配单元107的、含有待添加到要被调味的食物产品的调味品的出口。这提供了食物产品的自动调味，从而在依照由处理器布置110生成的调味指令信号对食物产品调味时，避免了用户错误的风险。
现在借助于图4来更加具体地解释食物制备装置100的一些操作方面和实施例，图4描绘了用于利用食物制备装置100对食物产品调味的方法200的流程图。该方法200可以在步骤201中随着启动食物制备装置100开始，并且利用待制备的食物产品的主要原料(例如肉、蔬菜、水等)填充区室101。
接下来，在步骤203中，食物制备配方例如由使用用户接口140或者以任何其它合适方式从在数据存储设备130中的电子配方数据库中选择。如前面解释地，在电子配方数据库中的配方通常指定待添加到将被制备的食物产品的特定调味品的量、并指示食物产品的介电特性的关联变化。
在一个优选的实施例中，方法200继续到步骤205，在该步骤中，处理器布置110设定在所述区室101中的食物产品的温度，例如如前面解释地，通过使用由温度传感器150提供的温度数据来控制加热元件160，以便将食物产品的温度设定到适合于准确的调味的温度，例如50℃或以下的温度，或者更优选地43℃以下的温度。在食物产品调味期间，处理器布置110可以适于将食物产品保持在所期望的温度。在步骤207中，处理器布置110可以检查是否已经实现了所期望的温度。如果没有，方法200返回到步骤205，否则方法200继续到步骤208，在该步骤中，选择待添加到食物产品的调味品，接着是步骤209，在该步骤中，生成用于所选择的调味品的调味指令信号。为此，处理器布置110可以采用估计模型，该估计模型使用诸如食物产品温度、菜肴类型、调味品类型等的参数。处理器布置110可以基于在电子配方数据库中提供的食物调味信息、以及基于食物产品的初始的介电特性(如前面解释地，因为这可以指示在食物产品中存在的水的量)，来确定待添加到食物产品的所选择的调味品的量。例如在下面的情况下，这是相关的，即如果处理器布置110适于通过基于使用介电传感器120所确定的介电特性中的变化监控食物产品的水损失，来控制食物产品的烹饪过程。
接下来在步骤210中，在食物产品的自动调味的情况下，例如依照调味指令信号，将所选择的调味品添加到食物产品，在该添加之后，如先前在步骤211中解释地，食物产品的介电特性由处理器布置110使用由介电传感器120提供的传感器数据来确定。在优选的实施例中，处理器布置110适于在步骤209中生成调味指令信号之后，接着监控食物产品的介电特性的、由添加所选择的调味品而造成的变化。这个监控例如可以在步骤213中实施。处理器布置110例如可以确定由添加所选择的调味品而得到的用于食物产品的目标介电特性值，并且可以例如在步骤211中保持监控食物产品的介电特性，并且可选地可以依照所监控的食物产品的介电特性的改变来动态地调整调味指令信号，例如以便在显示器141上为用户提供更新的调味料添加指令，以为用户提供关于已经被添加的调味料的量的反馈。这对于用户可能是有用的，因为它可以对用户指示：用户正以哪个速率添加所选择的调味品，使得所述用户能够调整添加速率，例如减慢添加速率，以在反馈指示待添加的所选择的调味品的所期望的量已经快被达到的情况下，避免超过所期望的量，或者如果反馈指示仍旧需要添加实质上更多的所选择的调味品，则增加添加速率。类似地，这样的反馈可以被用于控制所选择的调味品分配单元107的出口，例如用于通过出口减慢或增加将调味品添加到食物产品的速率，以便在没有不当延误的情况下，保证调味品的适当的量被添加到食物产品。
以这种方式，处理器布置110可以适于实施迭代过程，以用于将所选择的调味品添加到食物产品，在其中，食物产品的介电特性的多个目标值(其通过添加所选择的调味品的正确的子量实现)被生成，以便通过多个迭代，实现将所选择的调味品的正确的量添加到食物产品，即，通过添加正确的子量，其中正确的子量结合正确的量。这提供了对调味品添加过程的改善的控制，并且降低了超过待添加的调味品的所期望的量的风险。
虽然没有在图4中特别地显示，处理器布置110可以适于生成报警信号，以指示待添加到食物产品的所选择的调味品的目标量正在被接近。这样的报警信号可以以任何合适的方式生成，例如在用户接口140上，诸如在显示器141上生成，或者可以是使用在食物制备装置100中的扬声器等生成的可听的报警信号。如果超过了待添加的所选择的调味品的目标量，处理器布置110还可以适于生成报警信号，使得用户可以采取正确的动作，例如将更多的食物产品添加到区室101，或者丢弃在区室101中的食物产品并且重新开始。
一旦在步骤212中已经决定在步骤208中所选择的调味品的适当的量已经被添加到食物产品，则方法200进行到步骤213，在该步骤中，处理器布置110检查在所述电子配方数据库的所选择的配方中指定的、待添加的所有的调味品是否已经被添加到食物产品。如果没有，方法200返回到步骤208，在该步骤中，处理器布置选择接下来的待添加到食物产品的调味品，并且如上面解释地，控制将所选择的接下来的调味品添加到食物产品。
备选地，如果接下来的调味品要在与先前所添加的调味品不同的温度添加到食物产品，所述方法200可以返回到步骤205，以调整和稳定食物产品的温度，用以添加接下来的调味品。例如，这在以下情况可以是有利的，即当在不同温度，不同的调味品在食物产品中具有所期望的溶解度的情况下，或者其中不同的调味品在不同温度触发食物产品的介电特性的充分变化，例如，以便于准确地监控所选择的调味品的正确量的添加。
在实施例中，处理器布置110适于按照调味品增加的电解强度的顺序，生成用于待添加到食物产品的相应的调味品的相应的调味指令信号。换言之，在将对食物产品的介电特性造成较大变化的调味品添加食物产品之前，将每单位调味品对介电特性造成较小变化的调味品添加到食物产品。备选地，处理器布置110可以适于依据介电特性的绝对变化来排列调味品，也就是说，对于每种调味品，作为待添加到食物产品的调味品的量的结果，处理器布置110可以适于确定食物产品的介电特性的预期变化，并且在增加介电特性的预期变化的情况下，排列待添加到食物产品的调味品。
这具有的优点是，首先添加被期望对食物产品的介电特性造成较小变化的调味品，由此避免的风险是，对由将调味品添加到食物产品所造成的食物产品的介电特性的变化的监控，被高基线测量误差掩盖。处理器布置110可以适于基于在数据存储设备130中的电子配方数据库中的调味信息确定顺序，调味品以该顺序添加到食物产品，或者备选地可以在电子配方数据库中限定顺序，调味品以该顺序添加到食物产品。
任何合适的生成电解质的调味品可以以这种方式被添加。调味品中的至少一些可以是含有盐(nacl)的调味品，其中，待在食物产品中生成的电解质主要是盐的na+和cl-离子。在一个实施例中，待添加的调味品中的大多数或者全部是含有盐的调味品。正如上面解释的那样，这样的调味品可以以盐含量增加的顺序来添加。
一旦在步骤213中确定，所有的调味品已经被以其适当的量添加到食物产品，方法200可以进行到步骤215，在该步骤中，例如如果食物制备装置100是食物烹饪装置，食物产品继续被制备(诸如烹饪)。为此，处理器布置110可以适于响应于由温度传感器150提供的温度数据，来控制加热元件160。例如，处理器布置110可以适于使食物产品达到沸腾温度，并且将食物产品保持在沸腾温度持续预定的时间量，例如正如在电子配方数据库中指定的，以便完成食物产品的制备。
在一个实施例中，处理器布置110适于在烹饪步骤215期间监控食物产品的介电特性中的变化。例如，处理器布置可以适于在步骤217中检查：是否食物产品的初始的介电特性，例如食物产品在添加调味品之前的介电特性、或者食物产品包括所添加的调味品的介电特性，已经达到指示完成食物产品的制备(例如食物产品的烹饪)的目标介电特性。这个食物产品的初始的介电特性的监控变化例如可以指示：食物产品已经损失了预定量的水，使得食物产品已经达到了所期望的稠度(例如水含量)，使得食物产品已经达到调味品的所需的浓度。例如，处理器布置110可以适于遵循用于给定的配方i的某个时间温度曲线，对于给定的配方i，可以确定最终的水损失比(ri)，使得对于需要最终浓度cjf的调味品j，在烹饪过程结束时，处理器布置110可适于基于等式cj0＝cjf(1-ri)，从调味后的食物产品中的调味品的初始浓度cj0来确定这个最终浓度。
在一个实施例中，处理器布置110适于控制介电传感器，以用于在食物制备阶段(例如烹饪阶段期间)传送比在调味阶段期间更高频率的rf信号，以生成例如100mhz或更高频率的rf信号。这是因为在制备(例如烹饪)期间，食物产品的介电特性中的变化由食物产品的水含量中的变化主导，该变化改变了在食物产品中的偶极的总数目。偶极旋转中的能量损失通常由rf域的高频部分触发，使得当利用rf信号以rf域的这些高频部分探测食物产品时，能够更明显地注意到这样的能量损失。
接下来，将通过以下示例来提供根据本申请的实施例的食物处理装置的概念的证明。这些实施例仅用于说明的目的，并不旨在限制本发明。
示例
呈现了几个实验来表明使用rf感测来检测食物产品通过添加nacl所引起的电介质变化的可能性，nacl是在许多调味品中最广泛含有的电解质；例如生抽12g/100c，老抽20g/100cc，蚝油11g/100cc，米醋2.5g/100c，番茄酱3％，芥末2.8％等，并且通常其含量如被适用的食物标准和规定所需的那样而被明确标注。
使用同轴开口探头测量介电特性，该同轴开口探头包括带有sma(小型a型)公连接器的同轴电缆和带有凸缘的sma面板插孔(rscomponentsltd.)。探头在一端连接到矢量网络分析仪(vna，agilente5071c)，并且在另一端与样品溶液直接接触。探头被配置为将rf信号从vna端口递送到样品中，并且收集这些信号与凸缘的反射，以便确定反射系数s11。随着样品中的损耗因子增加，s11的幅度通常降低，这是样品溶液中较高电解质浓度的典型结果。
示例1
在保持在40℃的温度的蒸馏水中制备不同的nacl浓度(0.5、1、1.5、2、2.5、3％的水重量)，并使用上述设置记录其介电谱。对每个样品施加1mhz至10ghz的频率扫描。当将这些浓度与含水食物产品中的盐浓度相关联时，样品中的盐浓度被认为是从轻盐(<1％)、中盐(2％)至(令人不悦的)重盐(3％)的范围。
示例2
在用9.25％玉米淀粉(1汤匙放入1杯水中)增稠的蒸馏水中制备不同的nacl浓度(0.5、1、1.5、2、2.5、3％的水重量)，并且在使用上述设置记录其介电谱期间，保持在40℃的温度。对每个样品施加1mhz至10ghz的频率扫描。
示例3
在分别被1重量％、2重量％、5重量％明胶增稠的蒸馏水中制备不同的nacl浓度(0.5、1、1.5、2、2.5、3％的水重量)，并且在使用上述设置记录其介电谱期间保持在40℃的温度。对每个样品施加1mhz至10ghz的频率扫描。选择明胶是因为它是胶原衍生物，该衍生物例如模拟具有各种可溶性蛋白质的肉汤。
示例4
在分别用1重量％的明胶增稠的蒸馏水中分别制备不同的nacl浓度(0.5、1、1.5、2、2.5、3重量％)，并且在使用上述设置记录其介电谱期间保持在50℃的温度。对每个样品施加1mhz至10ghz的频率扫描。
示例5
在由1重量％明胶增稠的蒸馏水中制备相对于总水重量为0.5重量％的nacl浓度，并保持在不同温度(30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃)。在每个温度，使用上述设置记录介电谱。在每个谱的记录期间，对每个样品施加1mhz至10ghz的频率扫描。
示例1的不同nacl浓度样品的|s11|的完整对数谱被显示在图5中，而图6描绘了|s11|的值根据示例1中不同样品的nacl浓度在不同探测频率处的线性回归。这示出了在宽频带(1mhz至高达4ghz)上的盐浓度增加时，|s11|以线性比例下降(在所有线性回归中，r2≥0.98)。图6中的线性回归的斜率进一步示出，幅度响应随着在100mhz以下的频率范围中的频率增加。在较高的频率处，幅度响应快速随着频率减小。因此，该观察表明，对于较低频率的rf信号，|s11|更强地减小，这示出了介电特性中的变化由样品中增加的电解质浓度主导。
根据示例2-4，在不同含水介质中在不同频率处的nacl浓度的|s11|线性回归被绘出在图7-11中。这些结果表明，例如，当向样品添加淀粉或明胶时，在示例1中观察到的趋势不被含水样品的成分中的变化显著影响。通过比较在较低频率范围处，即如图7-9中所示高达100mhz处的增稠的样品的响应，发现具有9.25重量％淀粉的增稠显著减少了|s11|响应的幅度(即线性回归的斜率)，而分别利用5重量％、2重量％和1重量％明胶增稠样品对响应幅度没有显著的影响。然而，相比于40℃时的相同样品的响应幅度，将包含1重量％明胶溶液的盐溶液加热至50℃显著增加了|s11|幅度响应。这可以从以下事实来理解，即给定的电解质浓度的能量损失随温度增加而增加。如之前所描述的，这些不同在较高的探测频率处减少，也即在1ghz或者更高的探测频率处减少，如图10和11中所示。这再次指示的是，在这样较高的探测频率处，监控的介电特性对于离子电导性中的变化是不敏感的。
图12描绘了示例5的样品的经记录的对数|s11|谱，在该谱中研究温度对所测量的介电特性的影响。可以看出的是，|s11|在整个探测谱频率范围上随着温度的升高而下降。因此，这表明了稳定的温度和将温度考虑作为参数以用于使用介电特性|s11|来准确地监控待添加到食物产品的调味品的量的好处。
总而言之，上述实验表明了通过简单的线性回归，对数|s11|响应能够被用于估算含水的食物产品中的电解质浓度。已经表明的是，这特别适用于以受控的方式将调味品添加到含水的菜肴中，该含水的菜肴具有轻至重盐度并且具有通常在烹饪中使用的增稠剂。如上所表明的，由于所监控的介电特性对食物产品中的离子电导性变化的高灵敏度，食物制备装置100和方法200可以在宽频率范围上使用，优选使用100mhz及更低的频率。
应该注意的是，上述的实施例说明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够设计许多备选的实施例而不脱离所附权利要求的范围。在权利要求中，放置在括号之间的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。词语“包括”不排除除了权利要求中列出的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。先于元件的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明能够借助包括几个不同元件的硬件来实施。在列举了几个装置的设备权利要求中，这些装置中的几个可以由同一项硬件实现。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的事实并不表示这些措施的组合不能有利地使用。