具体实施方式

应该理解的是，这些示图仅仅是示意性的并且不是按比例绘制的。还应当理解的是，附图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。

本发明的实施例提供了一种食物加工设备，该食物加工设备被配置为减少(生)食物产品如蔬菜和水果的游离(free)糖含量，最显著的是水果，因为大多数水果的游离糖含量高于蔬菜的游离糖含量。典型实施例中的食物加工设备是用于家用或商用厨房的厨房用具，例如搅拌机、榨汁机等。图1描绘了根据本发明实施例的典型食物加工设备10的示意框图。食物加工设备10包括食物加工隔间30，该食物加工隔间通常包括用于浸渍或以其他方式切割或搅拌食物产品的刀片装置。刀片装置在控制器60的控制下由马达22驱动。马达22可以以任何合适的方式被耦合到刀片装置，例如通过驱动轴或轴、齿轮箱等。这种类型的联接本身是众所周知的，因此为了简洁不再进一步详细解释。

控制器60可以是任何合适的控制装置，该控制器包括实现这种控制装置的一个或多个物理实体。例如，控制器60可以包括一个或多个处理单元，例如适当编程的通用处理器、专用处理器、微控制器等。控制器60可以实施算法62，该算法被用于控制加热控制单元64和定时器66。加热控制单元64和定时器66可以以任何合适的方式实施，例如作为离散的硬件实体或在控制器60上的软件中。

食物加工设备10还包括响应于控制器60的加热元件42。加热元件42通常被布置为从含有水的蓄水池中产生蒸汽，从而利用蒸汽将在食物加工隔间30的内容物(即食物产品)至设置温度。这样的在食物加工隔间30的食物产品加热步骤，当在特定条件下执行时食物产品，可以用来减少在食物加工隔间30中的食物产品的游离糖含量，由于在食物产品表面的糖溶解在冷凝该表面蒸汽中。这在本申请中也称为蒸汽冷凝物。加热控制单元64控制加热元件42的操作，例如以确保食物加工隔间30中的内容物被加热到合适的温度，而定时器66控制该加热操作的持续时间。此外，定时器66可以在加热操作完成之后通过马达22的操作来控制食物加工室30中的内容物的搅拌操作的持续时间。应当理解的是，在优选实施例中，食物加工隔间30的内容物在该搅拌操作期间不被加热，并且食物加工室30的内容物的温度在该搅拌操作期间可以低于加热操作期间的温度。

此外，在搅拌之前，蒸汽冷凝物要被从食物加工隔间30中移除，以从待搅拌的食物产品中去除溶解在蒸汽冷凝物中的糖。这可以手动实现，例如通过用户提供用以执行蒸汽冷凝物去除操作的用户指令，或自动实现，例如通过控制器60操作食物加工隔间30中的流体释放阀以在加热步骤之后或加热步骤期间去除蒸汽冷凝物。

控制器60可以响应于用户界面50，通过该用户界面可以控制食物加工设备10。这种用户界面50可以形成食物加工设备10的一部分，在这种情况下，用户界面50可以以任何合适的方式实现，例如作为触摸屏显示器、一个或多个开关、按钮、旋钮或刻度盘等，或此类用户界面元素的任意组合。备选地，用户界面50可以在远程设备上实现，例如通过软件程序的方式(例如一个应用程序)，通过该软件程序食物产品处理装置10可以被远程地控制。例如，这样的远程设备可以是计算设备、移动通信设备(例如智能电话、平板电脑等)。用户界面50在这样的远程设备上实现的实施例中，食物加工设备10通常还包括被通信耦合到控制器60的通信模块，优选地是无线通信模块，远程设备可以通过无线通信模块与食物加工设备10通信。这种通信链路可以是直接(P2P)链路，如蓝牙链路等，也可以是通过服务器、路由器等通信管理设备运行的间接链路。由于涉及这样的通信链路的技术本身是众所周知的，为了简洁起见，将不再进一步详细解释。

现在将借助图2更详细地解释食物加工设备10的操作。图2描绘了使用这种食物加工设备降低食物产品的糖含量的方法100的流程图。方法100开始于操作101，例如通过用户将食物产品装载到食物加工设备10的食物加工隔间30中。接下来，在操作103中，食物加工设备10的用户操作用户界面50以例如启动装入食物加工隔间30的食物产品的游离糖减少加工。

在第一组实施例中，这可以简单地涉及用户开启和/或选择食物加工设备10的适当操作，例如使用用户界面50的功能选择菜单。所选择的功能例如可以读作“生产含糖量降低的食物产品”等。当然，这个功能可以被赋予任何适当的名称。该功能的选择将引起控制器60在操作105中访问算法62，并且分别根据编程到算法62中的加热步骤和搅拌步骤的持续时间和温度来操作食物加工设备10。

在第二组实施例中，用户在操作103中操作用户界面50不仅启用食物加工设备10(例如通过选择其适当的操作)，而且指定在操作101中已被装入食物加工隔间的食物产品的类型。为此，用户界面50可以包括食物产品选择菜单，用户可以从该菜单中选择适当的食物产品。例如，食物产品菜单可以列出许多不同的水果，例如苹果、梨、橙子、橘子、菠萝、猕猴桃等，浆果类型例如草莓、覆盆子、蓝莓等。在这些实施例中，算法62包含优化的加工参数，即食物产品选择菜单中所列食物产品中的每个食物产品的加热温度、加热期间和搅拌期间，使得在选择特定类型的食物产品时，控制器60在操作105中选择用算法62确定该食物产品类型的适当加工参数。

在另外的改进方案中，用户界面50可以包括食物产品重量指定功能以允许用户指定装载到食物加工隔间30中的食物产品的(近似)重量。指定的重量可以由控制器60使用以确定装载到食物加工隔间30中的食物产品的搅拌操作的持续时间，即，将搅拌操作的持续时间定义为由食物加工设备10的用户采用用户界面50指定的食物产品重量的函数。这具有的优点是减少了由于在相同的持续时间内搅拌不同量的食物产品而导致的用食物加工设备10制备的食物产品的稠度变化。

在操作105中控制器60的上述配置后，方法100进行到操作107，其中利用加热元件42在控制器60的控制下，针对限定时间段以蒸汽将食物加工隔间中的食物产品加热到限定温度，从而减少其游离的糖含量。蒸汽的限定温度优选地在60-90℃的范围内并且限定时间段优选在5-20分钟的范围内。如前所述，由控制器60所部署的实际温度和时间段可以是所选食物产品类型的函数，或者替代地可以是与食物产品类型无关的固定温度和时间段。食物加工隔间30中的实际温度可以由食物加工隔间30中的温度传感器来监测，该温度传感器向控制器60提供其温度读数，使得控制器60可以响应于由温度传感器提供的温度数据来操作加热元件42，以确保在食物加工隔间30内保持适当的温度。

在操作109中，由控制器60例如通过检查定时器66来检查，加热操作107是否已经完成。如果是还未完成的情况，则方法100返回到操作107；否则，方法100进行到操作111，在该操作中，蒸汽冷凝物被从食物加工隔间30排放一另外的时间段，例如1-2分钟，以便从食物加工隔间30中去除溶解在蒸汽冷凝物中的糖。备选地或附加地，将蒸汽冷凝物从食物加工隔间30排放，在对食物产品的蒸汽加热的后期阶段就可以开始。在蒸汽冷凝物已经从食物加工隔间30排放之后，该方法进行到操作112，在该操作中，经过蒸汽加热加工的食物产品，随后通过控制器60针对如前所述的限定持续时间操作马达22来利用在食物加工隔间30中的刀片装置进行搅拌。这种搅拌操作可以在装入食物加工隔间30的食物产品的加热操作完成后自动进行，或者可以由食物加工设备10的用户手动进行，例如通过用户界面50。搅拌操作可以以任何合适的方式实施，例如作为连续搅拌操作、脉冲搅拌操作等。控制器60在操作113中检查搅拌操作112是否已经执行了限定持续时间或时间段。如果还不是这种情况，则方法100返回到操作112；否则，方法100进行到最终操作115，在该操作115中搅拌操作终止并且最终食物项目(例如果泥、冰沙、果汁等)已经制备好使得食物加工设备10的用户可以移除来自食物加工隔间30的最终食物物品(item)。

图3示意性地描绘了根据本发明实施例的食物加工设备10的截面视图。在该实施例中，食物加工设备10包括基座20，该基座容纳控制器60和食物加工隔间30中的刀片装置28的马达22。食物加工设备10还可以包括用户界面50，该用户界面可以以非限制性示例的方式位于基座20上。基座20还容纳有被热耦合到在控制器60的控制下的加热元件42的水箱40，使得通过加热元件42的操作(如先前解释的)，储存在水箱40中的水可以被转化为蒸汽。另一方面，为了允许如此产生的蒸汽从水箱40转移到食物加工隔间30中，食物加工隔间30可以包括第一表面32，该第一表面包括使水箱40流体连接到食物加工隔间30的至少一个孔口33，例如通过作为水箱40的顶部。可以以任何合适的方式防止蒸汽不希望地渗透到基座20中。例如，除了水箱40之外，基座20可以被气密地密封以防止这样的湿气进入和/或覆盖基座20的湿气敏感部分的第一表面32的一部分可以被气密地密封，即不包括任何孔口33以防止此类湿气进入。该至少一个孔口33可以采用任何合适的形状，例如延伸穿过第一表面32的多个狭缝或导管，蒸汽可以通过这些狭缝或导管从水箱40迁移到食物加工隔间30中，如图3中的波浪箭头所示。

温度传感器31可以存在于食物加工隔间30中以监测食物加工隔间30内的温度，该温度传感器31用于指示由食物加工设备10的用户放置在食物加工隔间30中的食物产品1的(近似)温度。虽然仅仅为了清楚起见而没有明确示出，但是应当理解的是，当温度传感器31存在时，温度传感器被通信耦合到控制器60，使得控制器60可以根据由温度传感器31提供的温度反馈来操作加热元件42。通过这种方式，控制器60可以确保暴露于游离糖减少加热过程的食物产品1被加热到期望温度范围内的温度，例如60-90℃。

食物加工隔间30还包括流体释放阀37，该流体释放阀用于将蒸汽冷凝物从食物加工隔间30排放。至少当从食物加工隔间30排出蒸汽冷凝物时，流体释放阀37优选地被布置在食物加工隔间30的底部处或食物加工隔间30附近。流体释放阀37可以被手动操作(例如由用户操作)或自动操作(例如通过控制器60)。在手动操作的情况下，控制器60可以通过用户界面50生成用户指令以指示用户操作流体释放阀37以从食物加工隔间30排出蒸汽冷凝物。可以指示用户打开流体释放阀37一另外的限定时间段，例如1-5分钟或1-2分钟，或者替代地，只要用户可以观察到蒸汽冷凝物从食物加工隔间30通过流体释放阀37，那么用户就可以打开流体释放阀37。如图3所示，流体释放阀37可以被流体连接到蒸汽冷凝物收集存储器39，其以任何合适的方式形成食物加工设备10的一部分。优选地，蒸汽冷凝物收集存储器39可以从食物加工设备10移除以便对蒸汽冷凝物收集存储器39的清洁。备选地，流体释放阀37可以形成流体释放通道的一部分，该流体释放通道从外部排出到食物加工设备10使得用户可以使用任何合适的容器(例如玻璃杯等)来收集从食物加工隔间30释放的蒸汽冷凝物。

在图3示意性描绘的食物加工设备10的示例实施例中，食物加工隔间30被塑造为具有第一表面32和相对的第二表面34的可移除容器，刀片装置28被安装在该第二表面34上。第一表面32和第二表面34两者均被布置为与基座20接合；如前所述，第一表面32被布置为允许带有加热元件42的水箱40中产生的蒸汽通过进入食物加工隔间30，而第二表面34在被定位到基座20上时通过在基座20中的马达与刀片装置28接合，例如通过驱动轴24、齿轮箱等，如图4中示意性所示。因此，在完成减少游离糖的加热过程后，用户可以将作为食物加工隔间30的容器倒置，以使第一表面32与基座20脱离并且相反使第二表面34与基座20接合使得可以随后进行先前描述的食物产品1的搅拌操作。尽管这需要手动干预以在加热过程之后执行搅拌过程，但是由于水箱40可以定位在基座20内的事实，其具有提供特别紧凑的食物加工设备10的优点。

图5示意性地描绘了食物加工设备10的另一示例实施例的截面视图。在该实施例中，水箱40是与食物加工隔间30相邻布置的单独实体，其中水箱40和食物加工隔间30之间的分隔壁35包括至少一个孔口33，存储在水箱40中的水由加热元件42产生的蒸汽在控制器60的控制下，通过孔口33被注入到容纳食物产品1的食物加工隔间30中，该食物加工隔间30容纳食物产品1，以减少食物产品1的游离糖含量，如前所述。本领域技术人员将容易理解，至少一个孔口33通常位于水箱40的最大液位上方，使得来自水箱40的水不能直接进入食物加工隔间30。本领域技术人员将容易理解，水箱40可以是可移除的。此外，作为非限制性示例，图5示出了形成通道的一部分的流体释放阀37，如前所述，该通道从外部排出到食物加工设备10，从而不需要形成食物加工设备10的一部分的蒸汽冷凝物收集存储器39。

图6示意性地描绘了食物加工设备10的另一示例实施例的截面视图。在该实施例中，水箱40形成容器的一部分，该容器还包含食物加工隔间30。在该实施例中，水箱40可以被设置在食物加工室30周围，其中食物加工隔间30与水箱40之间的分隔壁35包括至少一个孔口33(例如多个狭缝等)，水箱40中通过加热元件42产生的蒸汽在控制器40的控制下通过孔口33，可以进入食物加工隔间30以减少食物加工隔间30中的食物产品1的游离糖含量。再次，注意到至少一个孔口33是位于水箱40的最大液位上方，以防止水直接进入食物加工隔间30。本领域技术人员将容易理解，隔间30和水箱40可以是可移除的。

现在将在图7-9的帮助下提供使用这种食物加工设备10降低食物产品的游离糖含量的能力的证明。图7-9描绘了提供此概念证明的各种实验结果图。

在第一组实验中，使用以下蒸汽温度和加工时间在传统烤箱中蒸新鲜苹果片：

60℃-2分钟汽蒸(对照实验)

60℃-8分钟汽蒸

60℃-20分钟汽蒸

90℃-5分钟汽蒸

90℃-10分钟汽蒸

120℃-2分钟汽蒸

120℃-8分钟汽蒸

120℃-15分钟汽蒸

在蒸制过程之后，将蒸过的苹果片与飞利浦Innergizer台面搅拌机(型号HR3868/00)搅拌。搅拌后，过滤得到的苹果果肉以获得清汁。评估清汁以确定清汁糖含量和维生素C。图7显示了在X轴上标识的不同实验的糖含量评价结果。Y轴显示每个实验的清汁的绝对糖含量，如每个条形所示，而图7中的线表示相对于对照实验产生的清汁的糖含量的糖含量的降低。图7清楚地表明，蒸汽处理的持续时间越长，所得苹果清汁的糖含量获得了特别显著的降低，可实现的降低超过25％。从该数据中可以推断出，5-20分钟范围内的处理持续时间可以显著降低苹果汁的含糖量。此外，发现低于100℃的处理温度(例如60℃和90℃)与在较高温度(例如120℃)下的处理相比更有效地保留了清汁中的维生素C，使得加热处理的操作温度特别优选在60-90℃范围内。

图8显示了一组实验的结果，其中以三种不同的方式产生苹果清汁：

(1)直接搅拌(未处理)生苹果(对照实验)

(2)将苹果切成8块，在搅拌前这些块在60℃下蒸了20分钟

(3)将苹果切成薄片，在搅拌前将这些薄片在60℃下蒸20分钟每个实验重复四次以建立可重复性。对于每个实验，分析所得果汁的糖含量。此外，每种果汁的白利糖度值是使用白利糖度传感器独立确定的。结果被图8示出，其中左边栏显示了在实验(1)中产生的苹果汁的结果，中间栏显示了在实验(2)中产生的苹果汁的结果，右边栏显示了在实验(3)中产生的苹果汁的结果。图表左侧的值描述了分析的糖含量，而图表右侧的值描述了每种清汁的确定的白利糖度值。

从图8可以清楚地看出。在搅拌前蒸苹果片会导致随后生产的清汁的糖含量显著降低，如实验(2)和(3)的果汁中的糖含量明显低于来自实验(1)的清汁的糖含量。此外，与实验(2)相比，实验(3)中生产的果汁的糖含量得到了更显著的降低。这可以通过与实验(2)相比实验(3)中更细的苹果片来解释，因此导致苹果片与热处理中产生的蒸汽的更大接触面。因此，可以得出结论，为了获得最佳结果，食物加工设备10的用户应该将食物产品1分成小块以获得最佳结果。然而，应避免过小块，因为这可能会扰乱食物产品1的细胞基质，从而导致理想情况下应保存的营养物质的过度损失。因此，建议此类切片的最小直径为2-毫米。最后，虽然图8未示出，发现三个实验中生产的果汁的糖含量具有很高的重现性；观察到每个实验的不同实例之间确定的糖含量的差异小于4％。

为了证明不同类型食物产品的原理，使用梨代替苹果重复上述生产清汁的实验：

(1)直接搅拌(未处理的)生梨(对照实验)

(2)将梨切成8块，在搅拌前将这些块在60℃下蒸20分钟

(3)将梨切成薄片，在搅拌前将这些薄片在60℃下蒸20分钟。

每个实验重复四次以建立可重复性。再次，对于每个实验，都发现清汁的既定糖含量变化小于4％。对于每个实验，分析所得果汁的糖含量。此外，使用白利糖度传感器独立测定每种果汁的白利糖度值。结果被图9示出，其中左边栏显示了实验(1)中产生的梨汁的结果，中间栏显示了实验(2)中产生的梨汁的结果，右边栏显示了实验(3)中产生的梨汁的结果。图左侧的值描述了分析的糖含量，图右侧的值描述了每种清汁的确定的白利糖度值。

梨汁的趋势如图9所示，与图8所示苹果汁的趋势相当，与来自实验1的清汁的糖含量相比，从实验3的清汁中去除了约13.5％的糖重量，从实验2中的清汁中去除了10.4％的糖重量。这清楚地证明了在搅拌之前对不同类型的食物产品进行加热处理可以降低由此产生的食物产品的含糖量。

需要说明的是，上述实施例是对本发明的说明而非限制，本领域技术人员在不脱离所附权利要求范围的情况下，能够设计出多种备选实施例。在权利要求中，置于括号之间的任何参考标记不应被解释为限制权利要求。词语“包括”不排除权利要求中列出的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。元件前面的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以通过包括几个不同元件的硬件来实现。在列举若干装置的设备权利要求中，这些装置中的若干装置可以由一个并且相同的硬件项目来体现。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的单独事实并不表示这些措施的组合不能有利地使用。