(57)【要約】本開示は、食品加工装置、及び食品加工装置用の制御デバイスに関係がある。装置は、食品物質のための食品加工区画（３）と、加熱手順を食品物質に適用するよう構成される加熱部（１５）と、加工された食品物質の重量をモニタするよう構成される重量センサ（４４）と、食品物質の重量情報を取得し、食品物質の重量減少率を示す微分信号を計算し、微分信号の特性値を計算し、加熱手順の初期段階で、特性値に基づき、進行中の加熱手順についての食品物質の初期脂肪含量の推定及び／又は食品物質の結果として起こる脂肪含量変化の推定を決定するよう構成される制御デバイス（４０）とを有する。本開示は、食品加工装置の作動方法に更に関係がある。
2019535453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品物質のための食品加工区画と、
加熱手順を前記食品物質に適用するよう構成される加熱部と、
加工された前記食品物質の重量をモニタするよう構成される重量センサと、
前記食品物質の重量情報を取得し、前記食品物質の重量減少率を示す微分信号を計算し、該微分信号の特性値を計算し、前記加熱手順の初期段階で、前記特性値に基づき、進行中の前記加熱手順についての前記食品物質の初期脂肪含量の推定、及び前記食品物質の結果として起こる脂肪含量変化の推定のうちの少なくとも１つを決定するよう構成される制御デバイスと
を有する食品加工装置。
【請求項２】
前記重量センサは、前記加熱手順の前記初期段階での前記食品物質の水分損失を記録するよう構成され、前記制御デバイスは、検出された前記水分損失に基づき、結果として起こる脂肪損失及び／又は現在の脂肪含量の推定を決定するよう構成される、
請求項１に記載の食品加工装置。
【請求項３】
前記制御デバイスは、計算された前記推定を考慮して前記進行中の加熱手順を制御するよう構成される、
請求項１又は２に記載の食品加工装置。
【請求項４】
前記制御デバイスは、加熱温度及び加熱時間のうちの少なくとも１つを制御するよう構成される、
請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の食品加工装置。
【請求項５】
前記食品物質は、精肉、鶏肉、又は海産物を含む脂肪を含み、前記制御デバイスは、所望の焼き具合を考慮して前記進行中の加熱手順を制御するよう構成される、
請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の食品加工装置。
【請求項６】
前記制御デバイスは、相関データベースと結合され、
前記特性値と前記推定される脂肪含量変化又は脂肪含量との間の経験的相関関係が前記データベースによって提供される、
請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の食品加工装置。
【請求項７】
前記特性値は、
前記加熱手順の前記初期段階での最大重量減少率、
前記加熱手順の前記初期段階での最大重量減少率と絶対的重量減少量との積、
最大重量減少率が存在する場合における、前記加熱手順の前記初期段階での絶対的重量減少量の値、
絶対的重量減少量に対する重量減少率のプロットの極値、及び
絶対的重量減少量に対する重量減少率のプロットの一部の積分
のうちの少なくとも１つである、
請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の食品加工装置。
【請求項８】
前記加熱手順の前記初期段階で、前記食品物質の緩やかな温度上昇のみが本質的に引き起こされ、水分損失をもたらす、
請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の食品加工装置。
【請求項９】
当該食品加工装置は、空気式フライ装置及び対流式オーブンのうちの１つとして構成され、少なくとも１つの換気ユニットを有する、
請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の食品加工装置。
【請求項１０】
空気流温度センサを更に有する
請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載の食品加工装置。
【請求項１１】
ユーザインターフェイスを更に有し、
前記制御デバイスは、前記ユーザインターフェイスを通じて食品タイプ情報を供給され、
前記推定される脂肪含量変化又は脂肪含量の決定は、選択された食品タイプを考慮して計算される、
請求項１乃至１０のうちいずれか一項に記載の食品加工装置。
【請求項１２】
食品加工装置のための制御デバイスであって、
データが受け取られる入力部と、
制御データが信号伝達される出力部と、
重量センサから食品物質の重量情報を取得し、前記食品物質の重量減少率を示す微分信号を計算し、前記微分信号の特性値を計算し、加熱手順の初期段階で、前記特性値に基づき、進行中の前記加熱手順についての前記食品物質の初期脂肪含量の推定、及び前記食品物質の結果として起こる脂肪含量変化の推定のうちの少なくとも１つを決定するよう構成される処理部と
を有する制御デバイス。
【請求項１３】
食品加工装置の作動方法であって、
加熱手順を食品物質に適用することと、
前記食品物質の重量情報を検出することと、
前記食品物質の重量減少率を示す微分信号を計算することと、
前記微分信号の特性値を計算することと、
前記加熱手順の初期段階で、前記特性値に基づき、進行中の前記加熱手順についての前記食品物質の初期脂肪含量の推定、及び前記食品物質の結果として起こる脂肪含量変化の推定のうちの少なくとも１つを決定することと
を有する作動方法。
【請求項１４】
所望の焼き具合を達成するために、計算された前記推定を考慮して前記進行中の加熱手順を制御することを更に有する
請求項１３に記載の作動方法。
【請求項１５】
前記特性値は、
前記加熱手順の前記初期段階での最大重量減少率、
前記加熱手順の前記初期段階での最大重量減少率と絶対的重量減少量との積、
最大重量減少率が存在する場合における、前記加熱手順の前記初期段階での絶対的重量減少量の値、
絶対的重量減少量に対する重量減少率のプロットの極値、及び
絶対的重量減少量に対する重量減少率のプロットの一部の積分
のうちの少なくとも１つである、
請求項１３又は１４に記載の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、食品加工装置、食品加工装置のための制御デバイス、及び食品加工装置の作動方法に関係がある。より具体的には、本開示は、調理機器、特に、いわゆる空気式フライヤ（airbased  fryers）、対流式オーブン、及び同様の食品調理機器の改善に関係がある。より具体的には、しかし、限定の意味で理解されるべきではなく、本開示は、精肉、海産物、魚、鶏肉、などのような脂肪含有食品の調理の改善に関係がある。
【背景技術】
【０００２】
今日、空気式フライヤ、対流式オーブン及び同様の調理装置のような食品加工装置は、プロのユーザによって、及び例えば、家庭調理用途では、プロでないユーザによって、しばしば使用されている。空気式フライヤ及び同様の調理装置は、それらの緩やかな且つ健康に良い調理性能が評価されている。ノンフライ調理された食品は、適用されている従来の熱伝達原理により、一般的に、美味しく且つ低脂肪である。
【０００３】
国際公開第２０１２／０３２４４９（Ａ１）号（特許文献１）には、食品調理室を有する食品調理装置が開示されており、食品調理室が、外壁と、吸気口及び排気口を備えた食品受入空間を確定する内壁と、温かい空気の流れを続けざまに吸気口、食品受入空間及び排気口に通すファンと、食品受入空間から離して空気の流れを排気口から吸気口に向かって戻す空気誘導手段と、食品調理室から装置の外へ空気を排出するよう外壁を貫通して形成されたベントと、空気の流れの一部をベントに向けるよう設けられた空気誘導部材とを備える。
【０００４】
例として、限定の意味で理解されるべきではなく、空気式フライヤは、食品の周りで温かい空気を循環させることによって調理する台所機器と見なされ得る。機械式のファンが、メイラード（Maillard）効果のおかげで、食品を調理してサクサクした層を作りながら、高速で食品の周りで温かい空気を循環させる。空気を摂氏２００度又は華氏３９２度までに循環させることによって、この機器は、ポテトチップス、肉料理、チキン、魚又はペストリーのようないくつかの食品をフライにし、そして、それは旧来のフライヤよりも油の使用量が少ない。
【０００５】
フライにするのに使用する油の量が少ないことで、空気式フライヤによる食品加工は、心疾患、高血圧、糖尿病、癌及び肥満のリスクを高め得る、昔ながらにたっぷりの油で揚げられた食品、に対する、より健康的な代替物になる。
【０００６】
例として、限定の意味で理解されるべきではなく、対流式オーブン（コンベクションオーブン又は単にファンオーブンとしても知られている。）は、食品の周りで空気を循環させるためにファンを設けられているオーブンと見なされ得る。ファンを備えていない従来のオーブンは、熱を食品に伝えるために、主にオーブンの壁からの放射に、また比較的程度は低いが、オーブン内の温度差によって引き起こされる自然対流に依存する。対照的に、対流式オーブンにおけるファンは、より多くの熱が対流熱伝達により伝えられることを可能にする。
【０００７】
空気式フライ装置及び同様の機器は、食品を加熱及び／又は調理するために食品の周りで温かい空気の流れを循環させることによって食品を準備する手段を提供する。そのような装置は、一般的に、閉じられた食品調理室を備えた筐体を有し、その中に食品が置かれ、次いで、温かい空気の流れが、モータによって駆動されるファンによって、食品を加熱するよう食品調理室の周りで循環される。加熱工程の間、食品に含まれている水から蒸気が生成され、食品調理室内の圧力を上昇させる。
【０００８】
更に、油又は脂肪のような他の液体も食品から放出される。従って、温風換気口が筐体内に設けられ、筐体の出口は、食品調理室内の圧力上昇の下での流れ（例えば、空気、蒸気、脂肪及び／又は油成分）が取り込まれ、食品調理室から装置の外へ温風換気口を通って放出されるように、設けられる。
【０００９】
対流加熱式調理機器を作動させることは、未経験のユーザにとっては依然として扱いにくいことが知られている。これは、肉製品、魚、鶏肉、などのための所望の焼き具合を達成することに特に当てはまる。一方で、空気式フライ調理及び同様の調理方法は、基本的に、準備された食品の脂肪含量の減少を伴うことが知られている。しかしながら、他方で、脂肪及び水分の含量が調理手順中に極端に減らされた食品は、パサパサしていて硬いとしばしば知覚され、従って、味が悪くそれほど美味しくない。
【００１０】
従って、味が良く且つ美味しい食品を提供するために、更には、機器の操作を簡単にするために、対流式食品加工装置には改善の余地が未だある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０３２４４９（Ａ１）号
【発明の概要】
【００１２】
以上を鑑み、本開示の目的は、装置の操作を簡単にし且つその性能を高める食品加工装置及び食品加工装置用の制御デバイスを提供することである。より具体的には、操作するのが容易であって且つ自動及び／又は半自動の操作のために構成される食品加工装置を提供することが有利である。更には、食品加工装置は、望ましくは、未経験のユーザのための一定の品質及び調理基準も確保するよう構成される。
【００１３】
本開示の第１の態様では、
食品物質のための食品加工区画と、
加熱手順を前記食品物質に適用するよう構成される加熱部と、
加工された前記食品物質の重量をモニタするよう構成される重量センサと、
前記食品物質の重量情報を取得し、前記食品物質の重量減少率を示す微分信号を計算し、該微分信号の特性値を計算し、前記加熱手順の初期段階で、前記特性値に基づき、進行中の前記加熱手順についての前記食品物質の初期脂肪含量の推定、及び前記食品物質の結果として起こる脂肪含量変化の推定のうちの少なくとも１つを決定するよう構成される制御デバイスと
を有する食品加工装置が提供される。
【００１４】
上記の態様は、初期重量減少と食品物質の脂肪含量及び／又は予想される脂肪損失との間に相関があるという見識に基づく。加熱手順の初期段階では、重量減少は、基本的に、水分損失に起因する。水分損失と脂肪レベル及び／又は脂肪損失のうちの少なくとも１つとの間には一定の相関があることが分かっている。更には、食品物質の初期水分／重量減少の特性は、進行中の加熱手順における、結果として、進行中の調理レジームの脂肪損失を示すことが知られている。従って、例えば、所望の焼き具合を達成するための必要とされる調理時間及び／又は重量減少が決定され得る。同様に、温度などのような関連する調理パラメータは、準備された食品が美味しく且つ舌触りが良いことを確かにするために、決定されてもよい。
【００１５】
上記の相関は、精肉、魚、鶏肉、海産物、などのような食品物質を含む脂質（脂肪）に特に当てはまる。食品物質のタイプに関する少なくとも何らかの情報を有することは、相関を使用することを可能にする。
【００１６】
上記の特性値と推定（脂肪含量及び／又は脂肪含量変化）との間の相関は、類似した食品の挙動が試験及びモニタされるところの実証的研究に基づき確立され得る。
【００１７】
一般に、特性値は、重量減少具合及び／又は重量減少率の極値と見なされ得る。検出された特性値に基づき、且つ、脂肪に関連した推定に基づき、更なるプロセス変動が導出され得る。これは、例えば、食品の推定される処理時間及び／又は重量減少、食品の残りの処理時間及び／又は重量減少、食品のための必要とされる温度レベル、現在及び／又は将来の焼き具合、調理グラデーションレベル、などに関係があってよい。
【００１８】
望ましくは、加熱手順は、空気式フライ調理及び同様の調理手順のような、対流加熱を伴う。
【００１９】
より一般的に、少なくとも、例となる実施形態では、食品物質の検出された、時間に依存する重量減少に基づき、脂肪含量及び／又は脂肪損失は、前もって確立された相関を考慮して決定されてよい。
【００２０】
装置の例となる実施形態で、前記重量センサは、前記加熱手順の前記初期段階での前記食品物質の水分損失を記録するよう構成され、前記制御デバイスは、検出された前記水分損失に基づき、結果として起こる脂肪損失及び／又は現在の脂肪含量の推定を決定するよう構成される。
【００２１】
更なる例となる実施形態で、前記制御デバイスは、計算された前記推定を考慮して前記進行中の加熱手順を制御するよう構成される。
【００２２】
更なる他の例となる実施形態で、前記制御デバイスは、加熱温度及び加熱時間のうちの少なくとも１つを制御するよう構成される。
【００２３】
更なる他の例となる実施形態で、前記食品物質は、精肉、鶏肉、又は海産物を含む脂肪を含み、前記制御デバイスは、所望の焼き具合を考慮して前記進行中の加熱手順を制御するよう構成される。一般に、食品物質は動物性脂肪を含んでよい。本明細書で使用されるように、海産物は、魚及び魚に基づく製品を含む。
【００２４】
装置の更なる他の例となる実施形態で、前記制御デバイスは、相関データベースと結合され、前記特性値と前記推定される脂肪含量変化又は脂肪含量との間の経験的相関関係が前記データベースによって提供される。例えば、回帰曲線及び／又は回帰方程式が確立され得る。結果として、入力される特性値と出力される脂肪に関連した値との間の関係は、容易に検出され得る。
【００２５】
装置の更なる他の例となる実施形態で、前記特性値は、
前記加熱手順の前記初期段階での最大重量減少率、
前記加熱手順の前記初期段階での最大重量減少率と絶対的重量減少量との積、
最大重量減少率が存在する場合における、前記加熱手順の前記初期段階での絶対的重量減少量の値、
絶対的重量減少量に対する重量減少率のプロットの極値、及び
絶対的重量減少量に対する重量減少率のプロットの一部の積分
のうちの少なくとも１つである。
【００２６】
言うまでもなく、上記の考慮は、２つのプロット夫々のチャートを必要とせず、従って、限定の意味で理解されるべきではない。むしろ、夫々の微分計算、近似計算、などが適用されてよい。
【００２７】
一般に、本明細書で使用される極値は、極大、極小、変曲点、等を含んでよい。
【００２８】
装置の更なる他の例となる実施形態で、前記加熱手順の前記初期段階において、前記食品物質の緩やかな温度上昇のみが引き起こされ、本質的に水分損失をもたらす。望ましくは、１０ケルビン温度に満たない温度上昇が適用される。加熱手順の初期段階でのより大きい温度上昇は、既に初期段階においてかなりの脂肪損失をもたらし得ることが分かっている。これは、基本的に、予測精度を低下させることになる。しかしながら、一定の温度上昇が適用されることが好ましい。それは、検出可能な重量減少を伴うが、これは、基本的に、水分損失に基づく。
【００２９】
更なる例となる実施形態で、当該食品加工装置は、空気式フライ装置及び対流式オーブンのうちの１つとして構成され、少なくとも１つの換気ユニットを有する。望ましくは、換気ユニットは、加熱部と動作上結合される。換気ユニットは、加熱された空気を進ませるよう構成され、それにより、空気は、食品物質に沿ってその周りを流れる。よって、対流熱伝達が引き起こされる。
【００３０】
装置の更なる例となる改良では、空気流温度センサが提供される。然るに、食品加工装置の動作のための更なる制御値が存在する。
【００３１】
装置は、吸気を処理するよう構成される減湿ユニットを更に有してよい。従って、基本的に減湿された吸気が食品物質に接触し、それにより、食品物質の重量減少が、実質的に蒸発に起因する。
【００３２】
更なる他の例となる実施形態で、装置は、ユーザインターフェイスを更に有し、前記制御デバイスは、前記ユーザインターフェイスを通じて食品タイプ情報を供給され、前記推定される脂肪含量変化又は脂肪含量の決定は、選択された食品タイプを考慮して計算される。食品タイプ情報は、一般情報、例えば、種類、などを含んでよい。
【００３３】
更に、ユーザインターフェイスは、レシピメニュー及び／又は食品タイプセレクタを有してよい。
【００３４】
本開示の更なる態様では、食品加工装置のための制御デバイスであって、
データが受け取られる入力部と、
制御データが信号伝達される出力部と、
重量センサから食品物質の重量情報を取得し、前記食品物質の重量減少率を示す微分信号を計算し、前記微分信号の特性値を計算し、加熱手順の初期段階で、前記特性値に基づき、進行中の前記加熱手順についての前記食品物質の初期脂肪含量の推定、及び前記食品物質の結果として起こる脂肪含量変化の推定のうちの少なくとも１つを決定するよう構成される処理部と
を有する制御デバイスが提供される。
【００３５】
本開示の更なる他の態様では、食品加工装置の作動方法であって、
加熱手順を食品物質に適用することと、
前記食品物質の重量情報を検出することと、
前記食品物質の重量減少率を示す微分信号を計算することと、
前記微分信号の特性値を計算することと、
前記加熱手順の初期段階で、前記特性値に基づき、進行中の前記加熱手順についての前記食品物質の初期脂肪含量の推定、及び前記食品物質の結果として起こる脂肪含量変化の推定のうちの少なくとも１つを決定することと
を有する作動方法が提供される。
【００３６】
例となる実施形態で、方法は、
所望の焼き具合を達成するために、計算された前記推定を考慮して前記進行中の加熱手順を制御することを更に有する。
【００３７】
方法の他の例となる実施形態で、前記特性値は、
前記加熱手順の前記初期段階での最大重量減少率、
前記加熱手順の前記初期段階での最大重量減少率と絶対的重量減少量との積、
最大重量減少率が存在する場合における、前記加熱手順の前記初期段階での絶対的重量減少量の値、
絶対的重量減少量に対する重量減少率のプロットの極値、及び
絶対的減少率に対する重量減少率のプロットの一部の積分
のうちの少なくとも１つである。
【００３８】
本開示の更なる他の態様では、本明細書で説明される少なくとも１つの実施形態に従う方法のステップをコンピュータデバイスに実行させるプログラムコード手段を有するコンピュータプログラムであって、食品加工装置と動作上結合されるコンピュータデバイスで実行される前記コンピュータプログラムが提供される。
【００３９】
本開示の好適な実施形態は、従属請求項で定義される。請求される方法は、従属請求項で定義されるような、請求される装置及びユニットと類似した及び／又は同じ好適な実施形態を有することが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
本開示のそれら及び他の態様は、以降で記載される実施形態を参照して説明され、それらから明らかである。
【００４１】
【図１】本開示に従って食品を加工する装置の略断面図を示す。
【図２】本開示に従う食品加工装置用の制御デバイスの単純化された概略レイアウトを示す。
【図３】本開示に従う食品加工装置を作動させる方法の実施形態のいくつかのステップ及び態様を例示する略ブロック図を示す。
【図４】サンプル食品物質の時間的な重量減少を例示するチャートである。
【図５】図４に示されるチャートの時間微分を示すチャートである。
【図６】絶対的な重量減少量に対して、図５に示される信号をプロットするチャートである。
【図７】重量減少率の極値と結果として起こる推定される脂肪損失との間の関係を表す相関チャートの例である。
【図８】初期水分損失率の極大と絶対的な水分損失との積と、結果として起こる脂肪損失との間の関係を表す更なる相関チャートである。
【図９】時間に対する絶対的な重量減少量（左上のチャート）、時間に対する温度（右上のチャート）、時間に対する重量減少率（左下のチャート）、絶対的な重量減少量に対する重量減少率（右下のチャート）を含む、サンプル食品物質についての食品調理手順の初期段階を表す４つのチャートを示す。
【図１０】低脂肪食品（ＬＦによって示されるチャート）、中脂肪食品（ＭＦによって示されるチャート）、及び高脂肪食品（ＨＦによって示されるチャート）についての絶対的な重量減少量に対する重量減少率のプロットを例示する。
【図１１】食品調理手順の初期段階での絶対的な重量減少量に対する重量減少率を表す更なる例となるプロットであり、チャートの特定の面に対応する積分部分が強調表示されている。
【図１２】サンプル食品物質における脂肪含量と水分／重量減少との間の関係を表す一連の６つのサンプルチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
食品準備、特に調理のための装置１００が、図１に示されている。装置１００は、食品を消費のために準備するようそれらを加熱及び／又は調理するために、装置１００内に置かれた食品を加熱によって準備するよう構成される。
【００４３】
装置１００は外殻１を有する。外殻１は、食品加工区画３を画定する外壁２の周りに延在する。内壁４は、食品加工区画３に配置されており、加熱及び／又は調理されるべき食品（図示せず。）が受け入れられる食品受入空間５を画定する。外壁２及び内壁４は、実質的に平行に延在し、それらの間に流路６を確定するよう互いから間隔をあけて配置されている。流路６は、以降で説明されるように、温かい空気が流れる空気誘導手段となる。
【００４４】
内壁４は、底部７と、底部７から立ち上がってその周囲に延在する側壁８とを有する。内壁４の底部７は、食品受入空間５への温風入口となる通気セクション９を設けられており、内壁４の上部１１は、空気が通り抜けることを可能にする放出開口１０を設けられている。例となる実施形態で、通気セクション９は底部７全体にわたって延在する。なお、それは、底部７に部分に延在してもよい。通気セクション９は、メッシュ又は格子配置のような既知の手段によって形成される。
【００４５】
換気ユニット１２は、食品加工区画３において、内壁４の放出開口１０の上に配置されている。換気ユニット１２は、ファンブレード３２を備えるファンを有し、ファンブレード３２は、ファンを回転させる駆動手段として動作する電気モータ１４によって駆動される。換気ユニット１２は、換気ユニット１２の一方の側で生成された低い圧力によって放出開口１０を通じて空気を吸い出し、外壁２と内壁４との間に画定された流路６内に空気の高圧フローを流し込むことによって、温かい空気の流れを動かすよう動作可能である。従って、換気ユニット１２から吐き出された空気は、外壁２と内壁４との間に画定された空気誘導手段として動作する流路６に沿って、内壁４の通気セクション９へ流れる。空気は、次いで、通気セクション９を通って食品受入空間５へ流れる。
【００４６】
熱放射手段として動作する加熱ユニット１５は、食品加工区画３の上部３ａに配置されている。例となる実施形態で、加熱ユニット１５、食品受入空間５の上部において、放出開口１０の下に配置されている。なお、加熱ユニット１５は、内壁４の外に配置されてもよいことが理解されるだろう。加熱ユニット１５は、食品受入空間５の上部を通って流れる空気を加熱するよう構成される。
【００４７】
更に、加熱ユニット１５は、熱を、食品受入空間５内に、その中に配置されているあらゆる食品に向かって放射するよう、食品受入空間５に位置付けられる。内壁４の底部７と外壁２のベース１６との間の流路６を流れる空気は、エアデフレクタ１７によって、内壁４の通気セクション９を通って上方向に流れるよう方向付けられる。エアデフレクタ１７は、外壁２のベース１６の上にあり、空気の流れを上方向に向ける。
【００４８】
ベント１８は、装置１００の外壁２に形成されており、食品加工区画３から装置１００の外への空気吹き出し口を画定する。ベント１８は、食品加工区画３の上端に配置され、換気ユニット１２に最も近い流路６の上端に形成される。ベント１８及び換気ユニット１２は、換気ユニット１２に集まってベント１８を通って排出される食品から放出された液体の接触を減らすよう、食品加工区画３の上端に位置付けられている。
【００４９】
例となる実施形態で、換気ユニット１２は、半径方向通風ユニットであり、ベント１８は、換気ユニット１２の回転の軸に対して半径方向に延在するライン上で外壁２に形成される。
【００５０】
空気誘導フィン１９は、食品加工区画３からベント１８を通って放出される空気の流れの方向をそらすようベント１８に形成される。空気誘導フィン１９は、装置１００の隣に配置された壁又は面上に温かい空気が直接に排出されることを防ぐために、ベントを通る空気の流れを上方向にそらすよう、ベントに対してある角度をなして配置されている。
【００５１】
更に、空気誘導部材２２が設けられている。空気誘導部材２２は、板のような細長部材であり、板の１つの面が誘導面を形成する。例となる実施形態で、空気誘導部材は折板であるが、他の実施形態では、空気誘導部材は、例えば、平板又は曲面板であることが認識される。
【００５２】
例となる実施形態における空気誘導部材２２は、外壁２の上面の少なくともある区間と一体的に形成されるが、空気誘導部材は、既知の手段、例えば、接着剤又はびょうによって、外壁２の上面に固定取り付けされてもよいことが考えられる。
【００５３】
空気誘導部材２２の外縁２９は、換気ユニット１２のファンブレード３２が換気ユニット１２の回転軸の周りを回転する場合に、ファンブレード３２の夫々の周縁部に隣接している。従って、換気ユニット１２が回転する場合に、ファンブレード３２の夫々の周縁部３０は、空気誘導部材２２の外縁２９を通り過ぎる。空気誘導部材２２の最下端は、換気ユニット１２より下に延在する。換気ユニット１２は、ファンブレード３２が空気誘導部材２２の誘導面に近づき、従って、空気流をそちらの方に向かわせるように、特定の方向に回転するよう構成される。これは、ベント１８の領域内の圧力を増大させる働きをする。
【００５４】
食品加工区画３は、２つの部分、上部３ａ及び下部３ｂにおいて配置される。上部３ａは、装置１００の外殻１に固定取り付けされ、下部３ｂは、食品加工区画へのアクセスを可能にするよう上部３ａから着脱可能であるように、上部３ａから遊離可能である。下部３ｂは、内壁４の通気セクション９を含む、外壁２及び内壁４の両方の下区間２ａ、４ａと、外殻１からの下部３ｂの取り外しを助け且つそれを上部３ａから分離するハンドル３３とを有する。従って、下部３ｂは、上部が開いているバスケット又はボウル形状配置を形成し、それにより、食品は、食品受入空間５に載置され又はそれから取り出され得る。
【００５５】
食品加工区画３の下部３ｂは、外殻１にはめ込み可能であり、それにより、下部３ｂは、食品加工区画３を形成するよう上部３ａとぴったり重なり合う。
【００５６】
制御パネルとして構成されるユーザインターフェイス３４は、装置１００の動作が制御されること、例えば、食品加工区画３における温度及び動作の時間、を可能にするよう、外殻１に取り付けられている。
【００５７】
図１に例示されている食品加工装置１００は、装置１００の動作を制御するよう構成される制御デバイス４０を更に有する。例えば、制御デバイス４０は、加熱ユニット１５及び／又は換気ユニット１２、特に、そのモータ１４を制御するよう構成される。従って、制御デバイス４０は、食品加工区画内にある食品物質に接触し加熱する、機器１００を通る加熱フローを制御するよう構成される。
【００５８】
食品加工装置１００の動作をモニタ及び／又は制御するために、少なくとも１つのセンサが組み込まれてもよい。例えば、温度センサとして構成されるセンサ４２は、流路６に又はそれに隣接して設けられてよい。従って、処理空気フローの温度が検出され得る。更に、少なくとも間接的に、食品物質の温度が温度センサ４２によって検出され得る。更に、図１に示される機器１００は、食品加工区画３において処理される食品物質の重量を検出及びモニタするよう構成される重量センサ４４を有する。従って、初期値（食品加工区画が空である。）に基づき、食品物質の初期重量が検出され得る。食品物質が処理空気フローによって食品加工区画３において処理される場合に、一定の重量減少が検出され得る。
【００５９】
重量減少は、水分損失に、そしてある程度は、脂肪損失及び脂質損失に起因する。以下では、簡単のために、重量センサによって検出される水分損失及び重量減少は同一視される。これは、食品加工手順の初期段階に特に当てはまる。重量センサ４４の有利な使用は、以降で更に詳細に説明される。
【００６０】
図２は、図１で既に説明された制御デバイス４０に基本的に対応し得る制御デバイス４０のレイアウトを例示する。制御デバイス４０は、食品加工装置１００の、特に、空気式フライ装置及び／又は対流式オーブンの動作を制御するよう構成される。少なくとも１つの動作モードで、食品加工装置は、肉、鶏肉、海産物、魚、などを処理／準備するよう構成されてよい。従って、食品加工装置１００は、脂肪を含む食品物質を処理するよう構成される。
【００６１】
一般に、制御デバイス４０は、ハードウェア及び／又はソフトウェアにおいて実施されてよい。ハードウェアとソフトウェアとが組み合わされた実施が企図されてよい。制御デバイス４０は、分散システム又はディスクリート／集積システムとして設けられてよい。一般に、制御デバイス４０は、食品加工装置１００のトップレベルコントロールに組み込まれてよい。更に、代替の実施形態では、制御デバイス４０の少なくともいくつかのモジュールは、遠隔デバイスによって形成されてよい。
【００６２】
制御デバイス４０は、入力部５０及び出力部５２を提供し得るインターフェイス４８を有する。インターフェイス４８の入力部５０及び出力部５２を介して、センサデータ、制御データ、動作状態データ、ユーザ入力データ、ステータスデータ、表示データ、などのようなデータ及び情報が、制御デバイス４０と、それに結合されている更なるユニットとの間で交換され得る。
【００６３】
既に上述されたように、制御デバイス４０は、装置１００の動作を制御するために加熱ユニット１５及び／又は換気ユニット１２と結合されてよい。更に、装置１００がユーザインターフェイス３４を設けられている少なくともいくつかの例となる実施形態では、制御デバイス４０はそれへも結合されてよい。
【００６４】
少なくとも１つのセンサによって集められるセンサデータは、制御デバイス４０によって取得及び処理されてよい。例えば、少なくとも１つの温度センサ４２及び少なくとも１つの重量センサ４４が装置１００に設けられてよい。従って、夫々のセンサデータは、インターフェイス４８を介して制御デバイス４０へ供給されてよい。
【００６５】
制御デバイス４０は、データを処理及び計算するよう構成される処理ユニット５４を有する。インターフェイス４８を介して供給された入力データに基づき、処理ユニット５４はデータ及び情報を処理してよく、それに基づき装置１００は制御及び操作され得る。制御デバイス４０は、メモリ又はデータベース５６を更に設けられてよい。データベース５６において、恒久的に及び／又は一時的に記憶されるデータが供給されてよい。例えば、相関データ、相関式及び／又は相関モデルがメモリ／データベース５６において記憶されてよい。これは、例えば、食品物質の初期重量減少の特性値と、食品物質の脂肪含量及び／又は結果として起こる脂肪損失との間の関係を記述する相関データの場合であってよい。
【００６６】
言うまでもなく、制御デバイス４０はまた、更なる計算機器と、例えば、携帯電話機、タブレットコンピュータ、などとも結合されてよい。更に、機器１００のリモートコントロールが設けられてよく、それは制御デバイス４０と通信するよう構成される。
【００６７】
更に図３を参照して、図３は、食品加工装置を制御する方法の例となる実施形態のいくつかのステップを表す略ブロック図を示す。方法は、食品加工装置の処置室又は加工区画に含まれている食品物質を加熱することを伴う加熱手順に概して関係があるステップＳ１０を含む。
【００６８】
更に、ステップＳ１２で、食品物質は、食品物質の重量情報を検出及びモニタするよう構成される重量センサによってモニタされる。従って、加熱手順の過程での重量減少が検出され得る。
【００６９】
更なるステップＳ１４で、モニタされた重量減少信号に基づく微分信号が計算される。例えば、ステップＳ１４は、重量減少率、例えば、時間に依存した重量減少の計算を含んでよい。
【００７０】
続くステップＳ１６で、ステップＳ１４で計算された微分信号の特性値が処理される。例えば、ステップＳ１６は、微分信号の極大のような極値の計算を含んでよい。
【００７１】
更なるステップＳ１８で、ステップＳ１６で計算された特性値に基づき、食品物質の脂肪レベルを示す特定の推定が決定される。推定は、食品物質の現在の脂肪含量に関係があり得る。代案において、又はその上、推定は、食品物質の脂肪損失に関係があり得る。いずれの推定も、食品加工装置の動作を制御するために使用されてよい。
【００７２】
結果として、更なるステップＳ２０で、進行中の加熱手順は、計算された推定を考慮して制御される。望ましくは、ステップＳ１８は、食品処理手順の初期段階で予め行われる。従って、早期の推定に基づき、食品加工装置の動作は適応され、最終的には、改善され得る。
【００７３】
以下で、本開示の上記の一般原理の更なる態様、実施形態及び改良が説明され、更に詳述される。
【００７４】
肉の空気式フライ調理は、通常は、脂肪損失を伴うこと知られている。特に、著しく高い脂肪含量を有する肉製品の場合に、空気式フライ調理手順で起こる結果的な脂肪損失は相当である。従って、食品処理手順のパラメータ及び特性に対する一定の影響が存在し得る。
【００７５】
所与の食品タイプのための一般規則として、高脂肪サンプルは、通常、絶対的及び相対的いずれで見ても、空気式フライ調理の間に低脂肪サンプルよりも多く脂肪を失う。
【００７６】
空気式フライ調理は、一定の重量減少、特に、蒸発による水分損失と、特定のタンパク質の一定の変性とを更に伴う。更に、実際の脂肪含量は、食品物質の保水容量に影響を及ぼす。食品の脂肪含量が高ければ高いほど、調理中の保水容量は基本的により高いことが分かっている。
【００７７】
従って、本開示の例となる実施形態及び態様は、所与の食品タイプについて、基本的に同等の蒸発条件（例えば、空気式フライヤにおける温度、循環速度及び湿度）が存在するという条件で、脂肪含量が高ければ高いほど、保水容量はより高く、脂肪損失はより大きいという見識に基づく。従って、水分損失又は重量減少を出来具合の指標として使用することが提案される。これに関連して、調理手順の初期段階での重量減少の特性を、食品物質の全体的な初期重量に比例した脂肪損失及び／又は食品処理手順の前の食品物質の脂肪含量に比例した脂肪損失を含む、結果として現れる脂肪損失と相関させることが更に提案される。
【００７８】
上記のアプローチの利点は、直接的な脂肪計測が不要であることである。対照的に、比較的簡単で安価な重量センサが、食品準備手順の初期段階での重量減少を検出するために使用されてよい。
【００７９】
そのような重量センサは、蒸発による重量減少の検出を含め、食品加工装置の全体の重量を検出するよう構成されてよい。代案において、又はその上、重量センサは、食品物質が含まれている食品加工区画の重量を検出するよう構成されてよい。これは、液だれ及び／又はこぼれること（すなわち、液体損失）による重量減少も検出され得ることを伴ってよい。
【００８０】
更に、ユーザが少なくとも一般的な食品タイプを選択し得るユーザインターフェイスを設け、その食品タイプに基づき、特定の手順が実行されてよく、且つ／あるいは、適切な（相関）データが装置の制御デバイスによって利用され得ることが提案される。
【００８１】
初期の食品処理段階で、重量減少、主として水分損失が、モニタされる。重量減少の特性に基づき、脂肪含量及び／又は脂肪損失を示す情報が導出され得る。
【００８２】
図４乃至８が参照される。図４乃至８で反映されている実験では、チキンサンプルが空気式フライヤでフライにされた。食品処理手順のパラメータは、約１８０℃（摂氏）の対象チャンバ温度、コア温度８５℃、及び水分損失２１％を含む。重量センサは、蒸発により引き起こされた重量減少を検出するために、食品加工装置の底部の下に置かれている。検証のために、脂肪損失は、調理手順後に加工区画の下のフライパンに残っている油／脂肪残留物の重さを量ることによって、測定され得る。この測定セットアップを用いて、例となる相関データが取得され得る。
【００８３】
図４は、約１８０℃のチャンバ温度でチキンに適用される空気式フライ調理手順の間の時間に対する水分損失の割合（Ｗｐ［％］）の例となるプロット及び派生的な水分損失率（ｄＷｐ／ｄｔ［％／ｍｉｎ］）を例示する。
【００８４】
図４は、一見して基本的に定負勾配を有する曲線を示す。しかし、図５における対応する微分信号は、特有の（絶対値）極大水分損失率が（図５中、約４．５ｍｉｎで）存在することを示す。
【００８５】
図５は、水分損失の割合が一番最初の部分を含む特有の４相プロファイルを示すことを示す。一番最初の部分で、（絶対値）割合は急速に増大する。これは、生の鶏肉に含まれる自由水の存在及び蒸発に起因する。全体的な重量の限られた割合（約５％）は、いわゆる自由水であり得る。最初の相を画定するピークを越えると、自由水が既に相当に激減されたということで、（絶対値）割合が低減される更なる相が現れる。従って、局所的（絶対値）最小値に（図５中、８から９．５ｍｉｎの間の時間に）達する。
【００８６】
更なる第３の相で、水分量の増大がタンパク質変性により解放され蒸発され得るということで、（絶対値）割合は再び増大する。割合の対応する（絶対値）極大が図５中約１３から１４ｍｉｎで存在する。（絶対値）極大を過ぎると、最終的にタンパク質変性が緩やかとなり膠着状態となるということで、割合は再び低減される。結果として、水分損失は、そもそも存在する水分のほんのわずかな残りしか食品物質に依然として存在していないということで、低減される。
【００８７】
図６は、絶対的水分損失（Ｗｐ［％］）に対する水分損失の割合（ｄＷｐ／ｄｔ［％／ｍｉｎ］）のプロットを含む更なるチャートを示す。基本的に、図６に示されるチャートは、図５に示されるチャートに似ている。しかし、異なる単位が、夫々のＸ座標によって表されている。
【００８８】
図７及び図８は、１３の異なるチキンサンプルを使用した検証確認に基づく夫々の相関チャートを表す。１３の特性値に基づき、相関曲線が図７及び図８の両方で計算された。図８に表されている相関曲線は、図７の相関曲線と同じサンプルを使用する。図７は、推定される結果として起こる脂肪損失［％］と、最初の（絶対値）極大水分損失率［％／ｍｉｎ］との相関を表す。図８では、絶対的脂肪損失［％］と、（絶対値）極大水分損失率及び対応する（絶対値）水分損失の積との間の相関が、表されている。
【００８９】
従って、図７及び図８で与えられているデータに基づき、更なるチキンサンプルのための脂肪損失推定が、初期水分／重量減少特性の検出から指定され得る。
【００９０】
食品処理手順の初期段階での水分損失及び／又は水分損失率が処理されてよく、最終的に、水分損失データの特性に基づき、脂肪損失の推定が導出され得る。
【００９１】
本開示の上記の態様及び実施形態のうちの少なくとも一部を使用する他の例となる応用は、図９乃至図１２を参照して以降で記載され、更に詳述される。
【００９２】
図９乃至図１２の基礎にあるデータは、次の種類を含む魚サンプルの調査に基づく：
【表１】
2019535453.tif 000003
【００９３】
上の表では、夫々の種類についての典型的な脂質／脂肪特性及び典型的な結果として起こる重量減少が示されている。サンプルは、約１８０℃（摂氏）の空気温度で動作している空気式フライヤで処理された。このとき、約６５℃のコア温度が、出来具合の指標として追求された。
【００９４】
上の表は、関連するタイプの魚の場合でさえ、異なる特性が存在し、食品加工装置において異なる処置を必要とすることを更に示す。
【００９５】
これに関連して、図９を参照すると、処理された食品物質の特性及び処置手順を表す４つのチャートが表されている。図９のチャートは魚サンプルに基づく。それとは別に、図９の左上のチャートの概念は図４と同様である。図９の左下のチャートの概念は図５と同様である。図９の右下のチャートの概念は図６と同様である。その上、図９の右上のチャートは、セットされた気流温度（約１８０℃）及び食品の結果として起こるコア温度を表す。
【００９６】
一般に、図９のチャートから得られる原理及び結論は、鶏肉サンプルに基づく図４、図５及び図６のチャートと同様である。
【００９７】
図１０では、３つのチャートが表されており、それらは、重量減少率（ｄＷｐ／ｄｔ［％／ｍｉｎ］）と（絶対値）重量減少（ｄＷｐ［％］）との間の関係を表す。図１０に表されている関係は、図６に表され且つ図９の右下に表されている関係に対応する。
【００９８】
図１０において、チャートＬＦは、相当に低い脂肪含量を有する魚サンプルを表す。チャートＨＰは、相対的に高い脂肪含量を有する魚サンプルを表す。図１０のチャートＭＦは、中間の脂肪含量を有する魚サンプルを表す。いずれの場合にも、重量減少の注目に値する（絶対値）極大は、食品処理手順の初期状態に存在する。
【００９９】
図１１は、魚サンプルの重量減少率及び絶対的な重量減少量の間の関係を表す更なる他のチャートである。図１１では、チャートの特定の部分が強調表示されている。原点（ｄＷｐ＝０）と最初の変曲又は（絶対値）極大（ｄＷｐが約１０％である。）との間にある曲線の下の領域、脂肪含量（脂質含量）の推定のための、そして必然的に、結果として起こる脂肪損失の推定のための、結果として、出来具合の判定のための指標として使用され得ることが分かっている。
【０１００】
図１１で強調表示されている領域は、以降“三角地帯”とも呼ばれ得る。“三角地帯”の幅、高さ及び面積のうちの少なくとも１つは脂肪含量を示すことが分かっている。
【０１０１】
更に上で説明された前提及び概念は、図１２で表されている更なるサンプル測定に適用された。図１２では、異なる初期重量を有するいくつかの（魚）種類が、モニタされたデータ及び脂肪含量（脂質含量）の特性と、約６５℃の定義されたコア温度に達するときの出来上がった食品の結果として起こる重量減少（ｄＷｐ＿Ｅ［％］）との間の相関を導出するために、試験された。図１２では、上の表で既に示された魚種が試験された。魚の２つのグループが、それらの初期重量により定義された。いずれの場合にも、回帰式及び／又は相関曲線が成立され得る。
【０１０２】
図１２において、上３つのチャートは、Ｘ座標において、脂肪含量に関する。下３つのチャートは、Ｘ座標において、対象コア温度に達するときの結果として起こる重量減少に関する。
【０１０３】
更に、左にある２つのチャートは、それらのＹ座標において、重量減少率信号における変曲点（図１１に表されている“三角地帯”の幅を参照されたい。）が存在する絶対的な重量減少に関係がある。図１２の真ん中のチャートは、それらのＹ座標において、図１１における“三角地帯”の高さに対応する上記の変曲点での重量減少率に関係がある。更に、図１２の右の２つのチャートは、それらのＹ座標において、図１１に表されている“三角地帯”の面積に関係がある。
【０１０４】
従って、図１２に表されている相関は、絶対的な脂肪含量及び／又は出来上がった食品の結果として起こる重量減少のうちの少なくとも１つの推定を提供するために、更なるサンプルのために使用され得る。推定に基づき、進行中の食品処理手順は、より正確で且つ場合に応じた様態で制御され得る。
【０１０５】
本発明は、図面及び前述の記載において詳細に図解及び記載されてきたが、そのような図解及び記載は、制限ではなく実例又は例と見なされるべきであり、本発明は、開示されている実施形態に制限されない。開示されている実施形態に対する他の変形は、図面、本開示、及び添付の特許請求の範囲の検討から、請求されている発明を実施することにおいて当業者によって理解及び達成され得る。
【０１０６】
特許請求の範囲において、語「有する」（comprising）は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「１つの」（a又はan）は、複数を除外しない。単一の要素又は他のユニットは、特許請求の範囲で挙げられているいくつかの項目の機能を満たしてよい。特定の手段が相互に異なった請求項で挙げられているという事実は、それらの手段の組み合わせが遊離に使用され得ないことを示さない。
【０１０７】
コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともに又はその部分として供給される光学記憶媒体若しくは固体状態媒体のような適切な媒体において記憶／分配されてよいが、他の形式で、例えば、インターネット又は他の有線若しくは無線の電気通信システムを介して、分配されてもよい。
【０１０８】
特許請求の範囲における参照符号は、適用範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
2019535453.tif 000004
【図２】
2019535453.tif 000005
【図３】
2019535453.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2019535453.tif 000011
【図９】
2019535453.tif 000012
【図１０】
2019535453.tif 000013
【図１１】
2019535453.tif 000014
【図１２】
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【国際調査報告】
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