專利名稱：微波等離子體烹飪的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于烹飪食物的裝置，特別涉及一種在烹飪食物 的中利用微波產(chǎn)生等離子體的裝置。
背景技術：
食物的快速制備技術，為快餐業(yè)和預制食品業(yè)兩者所需。在兩種 情形中，在保持或生成風味、品質(zhì)、氣味和外觀的同時，提高烹飪速 度是重要的因素。
因此需要更進一步的裝置和技術，用于快速烹飪具有適宜風味、 品質(zhì)、氣味和外觀的食物。

發(fā)明內(nèi)容
依照本發(fā)明，提出一種利用微波產(chǎn)生等離子體來烹飪食物的方法。 在本發(fā)明的一些實施例中，食物被放置在等離子體被點燃的空腔中。 在一些實施例中，例如氬氣或氮氣的氣體可以流動通過空腔以產(chǎn)生等 離子體并且從烹飪區(qū)域置換出氧氣。在一些實施例中，調(diào)味品可以被 引入到氣流中。
將食物暴露于點燃的等離子體，可以非?？焖俚嘏腼兪澄?，又可以將食物烹飪到喜歡的色澤和品質(zhì)。更進一步，能夠生成采用其它技 術目前不能獲得的品質(zhì)(例如漢堡包內(nèi)部是嫩的，但外部是脆的)。
根據(jù)本發(fā)明的烹飪裝置包括微波空腔，該微波空腔包括其上放 置食物的支承件；和耦合于微波空腔的微波源，其中微波等離子體產(chǎn) 生于微波空腔中，以烹飪在放置支承件上的食物。
根據(jù)本發(fā)明的烹飪食物的方法，包括將食物放置在安裝在微波 空腔中的支承件上；將等離子體催化劑放置在微波空腔中；使氣體流 動通過微波空腔；將微波能應用于微波空腔以點燃等離子體；用等離 子體烹飪食物；從微波空腔中取出烹飪后的食物。
下面將參照附圖，更進一步地討論本發(fā)明的幾個實施例。


圖l示出用于烹飪食物的微波室的示例；
圖2示出使用等離子體浸沒方法烹飪食物的微波室中的空腔； 圖3示出使用等離子體射流方法烹飪食物的微波室中的空腔。
具體實施例方式
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，采用微波等離子體烹飪食物
的烹飪室(或爐)。如圖i所示，烹飪室ioo包括其中放置食物110
的空腔106和室105?？涨?06能夠被放置在室105內(nèi)并且被固定在 適當?shù)奈恢谩Ｎ⒉芡ㄟ^磁電管103經(jīng)過波導104被引入到室105內(nèi)。 磁電管103由電源102提供能量。如圖1所示，室105能夠被蓋子107密封。氣管108和排氣口 109可以被連接到烹飪腔100內(nèi)。
實際上，食物110可以被放置在空腔106中，該組合用蓋子107 被密封到室105中。被引導通過波導104的微波能夠被用來烹飪食物 IIO和用來在空腔106中產(chǎn)生等離子體來烹飪食物110。微波等離子體 的產(chǎn)生在Satyendra Kumar等人于2003年5月7日提交的序列號為 10/430， 426的美國申請"Plasma Catalyst"中作了進一步的解釋， 在此以引入的方式加入其全文。可選擇地，等離子體能夠通過任何一 種其它的方式被產(chǎn)生，例如，足夠高的微波能(CW或脈沖)，共振區(qū) 域增強(如在單獨模式的共振器中)，放置極尖銳的金屬尖端，外部 火花或其它方法。
烹飪室100的例子表示了烹飪室的組成部分。在一些實施例中， 商用的等離子體烹飪室將被包裝成看似傳統(tǒng)的微波爐，其中蓋子107 是彈簧門，排氣管109更隱蔽，并且如果全部都在，氣管108同樣被 隱藏在包裝中。
圖2示出采用等離子體浸入方法烹飪食物110的微波室中的空腔 106。在一些實施例中，空腔106可以是圓柱狀陶瓷/石英空腔。食物 110被支撐在支承件204上，并且被基座201定位，這樣食物110被 定位在空腔106中。在一些實施例中，食物110可以被空腔106的底 部支撐。蓋子205可以被放置在空腔204的上方，形成圍繞食物110 的外殼。
在一些實施例中，支承件204可以是平的石英板。在一些實施例 中，支承件204可以由石英、陶瓷或金屬棒形成，其被設置得使從食物110除去的油和水能夠從空腔106排出。那樣，食物110可以類似
于被放置在標準的BBQ烤架上進行烹飪。在烹飪例如漢堡包、肉排、 雞肉、烤肉串的肉類、蔬菜、豆腐、海鮮或其它食物的時候，熔化的 油脂和水分能夠從食物110離開。在一些實施例中，支承件204可以 用DC或RF電壓加偏壓，以幫助控制形成在空腔106中的等離子體。
在一些實施例中，空腔106可以比食物110和支承件204大約2 英寸。更進一步的，支承件204從基底203的高度可以被設置得使食 物110被定位得低于空腔106的頂邊緣約1或2英寸。在一些情況下， 產(chǎn)生在空腔106中的等離子體206具有被定位在空腔106的頂部附近 的趨勢(也就是離開基底203)。
在一些實施例中，基底203可以包括用于收集脂肪和水的容器(未 示出)。在一些實施例中，為了防止收集的脂肪和水吸收微波能，容 器可以是金屬的或是屏蔽陶瓷或屏蔽石英的。
基底203也可以連接到氣管108上。氣管108可以是金屬的也可 以是非金屬的?；?03可以被設計成將經(jīng)過氣管108提供的氣體分 配到空腔106內(nèi)。
在產(chǎn)生等離子體的過程中，例如碳銼屑、金屬銼屑的等離子體催 化劑或其它能夠產(chǎn)生等離子體的粉末或伸長的導體被放置在基底203 上。于是，粉末能夠借助于通過氣管108的氣體的流動懸浮在空腔106 中。如序列號為10/430， 426的美國申請所解釋的，當空腔106中的 氣體遭受微波能的時候，產(chǎn)生等離子體。在一些實施例中，任何火花 產(chǎn)生裝置能夠被用來點燃等離子體。例如極尖銳的物體或類似于火花塞的裝置。
在一些實施例中，催化劑可以被密封在石英、陶瓷或其它非導電 性外殼內(nèi)，例如小的管子中，防止食物被催化劑污染。那樣，等離子 體能夠被來自外殼的火花或被允許通過足夠小的通道進入外殼內(nèi)的氣 體點火，從而防止催化劑離開。
在一些實施例中，2-3kW的微波能可以被應用于烹飪室100，以點
燃空腔106中的等離子體。在等離子體被點燃之后，微波能可以被減
小以將等離子體維持在適當?shù)乃?，以烹飪食物iio。然而，在這個
過程中，可以利用達到約6至8kW的不同數(shù)值的微波能。在一些實施 例中，烹飪室100可以裝備有多個微波輻射源，如Devendra Kumar 等人于2003年5月7日提交的序列號為10/430， 415的美國申請 "Plasma Generation and Processing with Multiple Radiation Sources"所述，在此以引入的方式加入其全文。 一種在烹飪室100中烹飪食物110的方法如下
1、 在平臺203上設置空腔106;
2、 將食物110放置在空腔106中的支承件204上，并適當?shù)?定位食物110 (選擇地，向食物110中添加香味產(chǎn)生材料或調(diào)味 產(chǎn)生材料)；
3、 將等離子體催化劑放置在空腔中的適當位置，如果底板 203是金屬的，其可以稍微離開底板203;
4、 將蓋子205放在空腔106上方，以形成圍繞食物110的封 閉的容積；5、 通過關閉蓋子107密封烹飪室100;6、 使例如氬氣的氣體流動幾秒鐘(例如5-10秒)，來置換 空腔內(nèi)部的所有空氣，隨后減小氣體的流動；7、 選擇地向氣流中添加香味產(chǎn)生材料或調(diào)味產(chǎn)生材料；8、 施加微波能以在空腔106中產(chǎn)生等離子體206;9、 將微波能減小到合適的水平，并且烹飪食物IIO適當?shù)臅r間；10、 當食物110被完全烹飪時(通過其實際外觀，或通過熱 電偶或例如光測高溫計的其它溫度傳感器來判斷)，關閉電源；11、 停止氣管108中的氣流；12、 打開烹飪室IIO，將烹飪后的食物IIO取走。 在一些實施例中，1.6盎司的漢堡包(標準的1/10磅重量)可以在大約4-5kW的微波能下烹飪大約22-23秒。實際的烹飪時間依賴于 肉中的水分和脂肪的比例而變化。在一些實施例中，為了便于在較低 的微波能水平下啟用微波烹飪等離子體，食物IIO最初被用金屬屏或 類似的裝置屏蔽， 一旦等離子體被點燃，就除去金屬屏或類似的裝置。 在一些實施例中，在烹飪室100中可以采用等離子流方法。圖3 示出了一微波空腔布置，提供一種用于烹飪食物的等離子流方法。在 一種等離子流方法中，在空腔106中食物110與等離子體區(qū)域分開， 例如采用管體307分開。孔308被設置在管體307中，這樣來自等離 子體206的流動穿過孔308的等離子流309能夠被導向食物110。在 一些實施例中，圓柱形管體可以被設置得與空腔204同心，從而當?shù)入x子體在同心管體的外面產(chǎn)生的時候，食物iio在圓柱形管體的內(nèi)部。 等離子流309可以通過孔308形成，孔308形成在圓柱形管體307中。 圓柱形管體307可以是金屬的或例如石英或陶瓷這樣的絕緣體。在一個實施例中，14-16克的雞胸被支撐在位于1.5英寸直徑的 鋼管內(nèi)部的水平石英管上，鋼管帶有孔，通過該孔等離子流被強制烹 飪雞肉。在約2-3kW的微波能中暴露20至30秒，雖然雞肉不能被完 全烹飪，但是經(jīng)受一些褐變。在該布置中，雞肉實質(zhì)上被金屬管屏蔽， 避免直接暴露于微波能。如果管體307是帶有孔的石英管，雞肉被支撐在基板203上方約 2英寸的水平石英板204上，雞肉用等離子流和直接微波進行烹飪， 結果是由于暴露于2-3kW的微波能中20-30秒，完全烹飪后的雞肉有 適度的褐變。完全去除管體307，并且利用如圖1和圖2所表示的布置，而不 將食物110與產(chǎn)生的等離子體分開，采用完全浸沒方法，給出了好的 效果。將14-16克的雞胸暴露在2-3kW的微波能下20-30秒鐘，結果 是完全烹飪的雞肉有帶有一些黑點的更多的褐變。試驗的16克漢堡包 利用該方法被完全烹飪(并且繼續(xù)在支承件204上烹飪幾秒鐘)，其 完全褐變，并且品嘗起來像從丙垸BBQ烤架上烤出的漢堡包。當暴露在4-5kW的微波能中23. 5秒鐘時，1. 6盎司的漢堡包被完 全烹飪并有非常好的褐變，有好的品質(zhì)和很好的口味。當烹飪較多量 的肉類時，可以使用較大的基板203，以便保持在烹飪期間釋放出來 較大量的脂肪和水。在另一個試驗中，浸入到等離子體206中約1.5秒的1.6盎司的漢堡包抑制等離子體，由于對于微波能，漢堡(或漢堡中的水分和脂肪)的連接。單獨通過暴露在微波中烹飪總共12秒的工作時間，結果是完全烹飪后的漢堡包不帶有褐變。這種漢堡的外觀并不十分誘人。隨后，使用6kW的微波能，采用完全等離子體浸沒的方法加工1. 6 盎司的漢堡包四次，分別為18.4秒、22.0秒、22.4秒和24秒，獲得 了極好的結果。通常，使烹飪后的漢堡包具有非常好的氣味、品質(zhì)、 泛出適中的褐變色澤，和不松軟。在一情況下，等離子體在僅幾秒鐘 后被熄滅，漢堡包主要由微波烹飪，導致不理想的結果。另外，2.0盎司的雞胸在6kW的微波能中烹飪兩次，分別為15秒 和13秒，獲得極好的效果。 一般地，完全烹飪后的雞肉表面上是輕輕 的褐色，并且具有非常好的品質(zhì)和氣味。在另外用1英寸厚的肉片的測試中顯示，根據(jù)希望的烹飪程度(例 如嫩的，半熟的等等)，1至1.6盎司的肉片用3-5kW的微波能烹飪 15至30秒，可以被烹飪得相當?shù)睾谩τ谂腼兪?00的簡單修改，可以導致烹飪時間和能量水平與這 里討論的那些特定的實施例不相同。更進一步，相信在沒有空氣(例 如采用氬氣或氮氣流)的環(huán)境中烹飪可以獲得更健康的烹飪食物。更 進一步，對于烹飪室100的修改可以導致產(chǎn)生新的品質(zhì)(例如肉外脆 里嫩)。更進一步，在烹飪過程中通過將調(diào)味料添加到氣流中，能夠 向肉中注入不同的風味。本領域技術人員可以通過對在這里公開的本發(fā)明的詳細說明和實施例進行思考，很顯然地獲得本發(fā)明的其它實施例。詳細說明和實施 例旨在僅被考慮為示例，本發(fā)明的真正保護范圍和精神由所附權利要 求指明。
權利要求
1、一種烹飪裝置，包括微波空腔，其圍繞食物；和微波源，其耦合于所述微波空腔，其中微波等離子體產(chǎn)生于所述微波空腔中，以烹飪放置的所述食物。
2、 如權利要求l所述的裝置，進一步包括連接的氣管，以將氣流 供應到所述微波空腔內(nèi)。
3、 如權利要求1所述的裝置，進一步包括放置在所述微波空腔中 的管體，在此所述食物與在所述微波空腔中產(chǎn)生的所述等離子體分離， 所述管體包括孔，穿過該孔形成等離子射流。
4、 如權利要求l所述的裝置，其中所述微波源包括多個單獨的源。
5、 如權利要求l所述的裝置，其中所述微波空腔包括支承件，食 物被放置在所述支承件上和烹飪。
6、 如權利要求5所述的裝置，其中所述支承件由一組中的部件形成，該組由石英、陶瓷和金屬棒組成。
7、 如權利要求5所述的裝置，其中所述支承件安裝在基底上，所 述基底接收來自所述食物的脂肪和水分。
8、 一種烹飪食物的方法，包括將所述食物放置在微波空腔中； 使氣體流動通過所述微波空腔； 將微波能應用于所述微波空腔以點燃等離子體；和\使用所述等離子體烹飪所述食物。
9、 如權利要求8所述的方法，進一步包括將所述微波空腔放入室 內(nèi)，并且其中將微波能應用于所述微波空腔包括將微波能耦合到所述 室內(nèi)。
10、 如權利要求8所述的方法，進一步包括向所述氣體添加調(diào)味劑或香味劑。
11、 如權利要求8所述的方法，進一步包括接收在烹飪期間來自所述食物的脂肪和水分。
12、 如權利要求8所述的方法，其中將所述食物放置在微波空腔中包括將所述食物放置在安裝在所述微波空腔中的支承件上。
13、 如權利要求8所述的方法，進一步包括在所述微波空腔中放 置管體，在此所述食物與在所述微波空腔中產(chǎn)生的所述等離子體分離， 所述管道包括孔，穿過該孔形成等離子射流。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種烹飪食物的方法。食物被放置在微波空腔中并且暴露于微波產(chǎn)生的等離子體。這樣，在保持食物的風味、品質(zhì)、色澤、氣味和口味的同時，可以非常快速地烹飪食物。
文檔編號H05B6/64GK101273666SQ200680029925
公開日2008年9月24日 申請日期2006年6月16日 優(yōu)先權日2005年6月17日
發(fā)明者D·J·布羅斯基, D·塔施, D·庫馬爾, S·庫馬爾, S·康拉德 申請人:Btu國際公司