一种实时检测烤肉成熟度的方法技术

一种实时检测烤肉成熟度的方法；所述方法利用探针和控制器，探针上设置有检测模块；检测模块包括信号发射电极以及信号检测电极；控制器包括：信号发射模块、信号检测模块、处理模块以及输出模块；方法包括将探针插入待烤的肉块中；信号发射模块通过信号发射电极分时地发出一个低频交流信号和一个高频交流信号；信号检测电极检测低频交流信号和高频交流信号；处理模块根据以下几个参数中的至少一个参数的变化量进行演算，并输出所述烤肉的成熟度结果；所述参数包括：低频阻抗，高频阻抗，低频相位差。本方法能够实时显示肉类的成熟度，并适用性广。

【技术实现步骤摘要】
一种实时检测烤肉成熟度的方法
本专利技术涉及一种检测方法，尤其是一种实时检测烤肉成熟度的方法。
技术介绍
将肉进行烤制是一种传统的烹饪方法。在烤制肉类的过程中，肉质内部的蛋白质会产生变化。如果烤制的温度太高或者烤制时间太久，则会使得蛋白质展开，使得肉失去嫩度，影响口感。由于影响肉成熟度的因素有很多，包括肉的种类、重量、烤制的方法、烤制时的温度、烤制时长、肉的内部温度等等。大多数时间均需要依靠烤制者自身的经验来调整烤制的温度和时间。虽然烤制者可以利用探针型温度计来测量肉中心的温度，进而根据自身经验判断肉的成熟度，但该方法有以下几个缺点：首先，若烤制者操作不当，没有把温度计插到烤肉的中心位置时，则不能准确地测量出肉的成熟度。另外，当烤制不同的肉类时，或者肉类的重量、体积不同时，依旧需要依靠烤制者的经验来根据中心温度来判断肉类的成熟度。公开号为CN109060179的专利技术专利申请中公开了一种实时检测肉类生熟度的方法，该方法只通过温度计检测肉类温度以及烤制的时间。而本专利技术的专利技术人通过实验发现，仅仅通过检测温度和时间并不能够准确地检测出烤肉的成熟度。与此同时，在烤制不同肉类时，温度和烤制时间与烤肉的成熟度之间的关系也不同。为此，CN109060179的技术方案只能给烤制者一定的参考作用。依旧需要烤制者大量的经验才能够准确地确定成熟度。其次，在CN109619121的专利技术申请中，公开了一种通过电磁发热来判断烤肉生熟度的方法。然而，该方法仅限于在电磁发热的烤肉炉中使用，不适用于明火或者电加热的烤箱中。此外，该检测方法是通过肉块吸收的能量来推算其生熟度，这种推算又会因为肉类、肉的体积、重量等因素而变化。使得推算出的生熟度不准确。而在CN107668107的专利技术申请中，该技术方案通过光谱的反射值来判断肉的成熟度。同样地，光谱的反射与肉的种类息息相关。而且当肉被腌制以后，肉的表面颜色会有变化，其对光谱的反射值也有所变化。再次，在烤肉的过程中，烤箱中的加热元件也会对光谱的检测有一定影响。所以该方案也无法准确地检测到肉的成熟度。最后，CN109977095中公开了一种烤肉熟度的预测模型，该模型通过采集肉的色度值和含氢基团振动或转动所产生的特征峰，联合各种蛋白含量和水分含量来进行计算。该计算方式太过于复杂，对各个参数的采集精度要求也很高，以至于其制造成本太高，检测速度太慢。用户甚至更偏向于利用其自身的经验来判断烤肉的成熟度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，创造一种能够实时显示肉类的成熟度，并广泛适用于烤制各种肉类的成熟度的检测方法。在肉被烤制的过程中，肉的细胞会破裂，导致细胞内的水分溢出。与此同时，肉内的水分会因为高温烤制而蒸发。本专利技术人通过大量的实验和研究发现，烤制过程中的肉内水分的变化会导致肉块本身的导电性的变化。换句话说，可以将肉块视为一个阻容电路。而该电路中的阻抗和容抗会根据肉被烤制的状态而产生变化。本专利就是通过上述研究后，设计出相对应的检测结构和电路。本专利技术公开了一种实时检测烤肉成熟度的方法，至少一根用于测量肉块成熟度的探针，和控制器，所述探针与所述控制器之间绝热电连接，所述探针上设置有至少一组检测模块；所述检测模块包括：至少一对电极；所述一对电极包括：信号发射电极以及信号检测电极；所述控制器包括：电源、信号发射模块、信号检测模块、处理模块以及输出模块；将探针插入待烤的肉块中；所述信号发射模块通过所述信号发射电极分时地发出一个低频交流信号和一个高频交流信号；信号检测模块通过信号检测电极检测低频交流信号和高频交流信号；处理模块根据检测到的低频交流信号和高频交流信号计算出烤肉的低频、高频阻抗和相位差；处理模块根据以下几个参数中的至少一个参数的变化量进行演算，并输出所述烤肉的成熟度结果；所述参数包括：低频阻抗，高频阻抗，低频相位差。本专利技术还具有以下附加特征：上述的变化量的检测范围包括全部烤制时间或部分烤制时间。上述探针上还布有温度传感器，所述处理模块还根据温度传感器的温度变化量进行演算。所述参数的变化量包括高频阻抗的极值点，低频阻抗的极值点，低频相位差的极值点。所述极值点为所述参数的变化率的转折点。所述低频交流信号为1-10Hz的交流信号；所述高频交流信号为大于或等于1MHz的交流信号。控制器上还有成熟度设定模块，在开始烤制时并设定预定的成熟度。控制器中的处理模块根据以下几个参数中的至少一个参数的变化量进行演算并且与预定的成熟度进行比较，并输出所述烤肉的成熟度结果；所述参数包括：低频阻抗，高频阻抗，低频相位差。上述探针上还布有温度传感器，所述处理模块还根据温度传感器的温度变化量与烤肉的预定成熟度进行演算。输出的结果有成熟度，和/或者达成预定成熟度的时间，输出方式为显示和/或报警和/或数据通讯。本专利技术在探针上设置信号发射电极和信号接收电极，并在不同时间对肉发射出一个低频的交流信号和高频的交流信号。当信号加载到肉上时，肉内部会形成反向感应电流，阻碍信号的电流通过。也就将肉类可以视为一个电阻容网络。当信号接收电极采集到信号时，该信号会有幅度和相位的变化。而根据电学原理，电阻会造成信号幅度的变化，而电容会造成信号相位的变化。为此，通过检测信号的幅度和相位变化，可以换算为烤肉的阻抗和容抗值。在肉烤制的过程中，细胞中的水分会逐渐减少。随着肉类内部水分的变化，导致了电阻容的数值变化，进而所采集到的信号也会有新的幅度和相位的变化，进而可以计算出烤制后肉的阻抗和容抗值。而在不同成熟度的肉类中采集到的信号也有所不同。信号处理模块再根据采集到的信号计算出肉在不同烤制时间后的阻抗和容抗值；再进一步结合温度的变化来计算出烤肉的成熟度。为此，烤制者无需再通过自己的经验来确认肉类的烤制成熟度。此外，由于趋肤效应，高频率的交流电流会集中在导体的表面，也就是被烤制的肉表面。为此，通过测量肉对于高频信号的阻抗值可以计算出烤肉表面的成熟度，而测量肉对低频信号的阻抗值则可以计算出肉内部的成熟度。使得测量更加精确，烤制者也可以根据烤肉表面和内部的成熟度来更好的调解烤肉的温度。附图说明图1为判断烤肉成熟度的现有技术方法框图。图2为反映本专利技术方法的测量装置的示意图。图3为测量装置的探针一种的结构图。图4-1为测量装置的探针另一种的结构图。图4-2为测量装置的探针的又一种结构图。图4-3为测量装置的探针的再一种结构图。图5为测量装置的探针的分布示意图。图6为测量装置的探针的又一种分布示意图。图7为烤肉在低频信号下的阻容网络的等效电路图。图8烤肉在高频信号下的阻容感网络的等效电路图。图9为烤肉过程中，肉在低频信号下的阻抗变化曲线。图10为烤肉过程中，肉在低频信号下的容抗变化曲线。图11为烤肉过程中，肉在高频信号下的阻抗变化曲线。探针1控制模块<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实时检测烤肉成熟度的方法，其特征在于，至少一根用于测量肉块成熟度的探针，和控制器，所述探针与所述控制器之间绝热电连接，所述探针上设置有至少一组检测模块；所述检测模块包括：至少一对电极；所述一对电极包括：信号发射电极以及信号检测电极；所述控制器包括：电源、信号发射模块、信号检测模块、处理模块以及输出模块；/n将探针插入待烤的肉块中；/n所述信号发射模块通过所述信号发射电极分时地发出一个低频交流信号和一个高频交流信号；/n信号检测模块通过信号检测电极检测低频交流信号和高频交流信号；/n处理模块根据检测到的低频交流信号和高频交流信号计算出烤肉的低频、高频阻抗和相位差；/n处理模块根据以下几个参数中的至少一个参数的变化量进行演算，并输出所述烤肉的成熟度结果；所述参数包括：低频阻抗，高频阻抗，低频相位差。/n

【技术特征摘要】
1.一种实时检测烤肉成熟度的方法，其特征在于，至少一根用于测量肉块成熟度的探针，和控制器，所述探针与所述控制器之间绝热电连接，所述探针上设置有至少一组检测模块；所述检测模块包括：至少一对电极；所述一对电极包括：信号发射电极以及信号检测电极；所述控制器包括：电源、信号发射模块、信号检测模块、处理模块以及输出模块；
将探针插入待烤的肉块中；
所述信号发射模块通过所述信号发射电极分时地发出一个低频交流信号和一个高频交流信号；
信号检测模块通过信号检测电极检测低频交流信号和高频交流信号；
处理模块根据检测到的低频交流信号和高频交流信号计算出烤肉的低频、高频阻抗和相位差；
处理模块根据以下几个参数中的至少一个参数的变化量进行演算，并输出所述烤肉的成熟度结果；所述参数包括：低频阻抗，高频阻抗，低频相位差。


2.根据权利要求1的实时检测烤肉成熟度的方法，其特征在于，上述的变化量的检测范围包括全部烤制时间或部分烤制时间。


3.根据权利要求1的实时检测烤肉成熟度的方法，其特征在于，上述探针上还布有温度传感器，所述处理模块还根据温度传感器的温度变化量进行演算。


4.根据权利要求1，2或3的实时检测烤肉成熟度的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙滕谌，张大华，曹桂水，
申请(专利权)人：北京他山科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11