УПРАВЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРОЙ СРЕДЫ КУЛИНАРНОЙ ОБРАБОТКИ ВО ФРИТЮРНИЦАХ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЦИКЛОВ ФИЛЬТРАЦИИ
TEMPERATURE CONTROL OF CULINARY TREATMENT MEDIUM IN DEEP FRYERS DURING EXECUTION OF FILTRATION CYCLES

Перекрестная ссылка на родственные заявки
[0001] Эта заявка истребует приоритет предварительной заявки № 62/309,650, зарегистрированной 17 марта 2016 (находится на рассмотрении), содержание которой включено сюда этим упоминанием.
Область техники
[0002] Изобретение в общем относится к фритюрницам и, в частности, к системам и способам для управления температурой среды кулинарной обработки во фритюрнице при выполнении циклов фильтрации.
Уровень техники
[0003] Приготовление во фритюре, при котором используется масло, широко распространено как способ кулинарной обработки большого диапазона пищевых продуктов, например, птицы, рыбы, картофеля и т.п. Промышленные фритюрницы включают в себя одну или более емкостей для приготовления во фритюре (далее также называемых "камерами кулинарной обработки"), которые наполнены такой средой кулинарной обработки, как масло или твердые жиры. Тепло, как правило, вводится в среду кулинарной обработки с использованием электрического нагревательного элемента, погруженного в эту среду, или газовой горелки, передача тепла от которой в эту среду происходит через стенки емкости для приготовления во фритюре. Когда среда кулинарной обработки приобретает заранее заданную температуру кулинарной обработки, в эту среду на заранее определенное время помещают пищевые продукты, в течение этого времени происходит их кулинарная обработка под действием тепла упомянутой среды. Чтобы облегчить введение и вынимание пищевых продуктов, как правило, их помещают в контейнер, например, проволочную корзину, и контейнер опускают в среду кулинарной обработки на заранее определенное время.
[0004] Обычно среду кулинарной обработки используют повторно в течение множества циклов кулинарной обработки, которые могут включать в себя циклы кулинарной обработки разных пищевых продуктов. При этом качество среды кулинарной обработки с течением времени ухудшается. Это ухудшение качества может быть обусловлено загрязнением частицами, отделяющимися от пищевых продуктов, которые подвергаются кулинарной обработке, и химическим разложением из-за воздействия тепла, окисления и реакций с пищевыми продуктами. Кроме того, по мере накапливания частиц пищевых продуктов в среде кулинарной обработки, она может начать пахнуть этими продуктами. Такое приобретение запаха может отрицательно сказаться на качестве приготовленной пищи. По меньшей мере по этим причинам среду кулинарной обработки необходимо время от времени заменять.
[0005] Чтобы сохранить качество кулинарной обработки и продлить срок использования среды кулинарной обработки, эту среду можно периодически фильтровать. В процессе фильтрации удаляются побочные продукты кулинарной обработки, например, находящиеся во взвешенном состоянии частицы пищевых продуктов в диапазоне от пылевидных частиц до кусочков корочки или крошек, имеющих относительно большой размер, а также небольшие фрагменты пищевого продукта. Частая фильтрация может продлить срок годности среды кулинарной обработки, что позволяет уменьшить затраты на эксплуатацию фритюрницы за счет снижения частоты необходимой замены этой среды. Снижение затрат посредством фильтрации может оказаться особенно выгодным при использовании среды кулинарной обработки, содержащей уменьшенное количество трансжиров, применение которой получило широкое распространение, но которая, как правило, является более дорогой по сравнению с другими типами сред кулинарной обработки. Таким образом, частая фильтрация среды кулинарной обработки может оказаться экономически выгодной в плане продления срока ее использования.
[0006] Однако минус фильтрации заключается в том, что в течение цикла фильтрации температура среды кулинарной обработки падает. Это падение температуры обычно приводит к тому, что откладывается момент начала следующего цикла кулинарной обработки, пока происходит предварительный нагрев среды кулинарной обработки до заданного для этой обработки значения температуры. Это откладывание снижает производительность фритюрницы и также может побудить пользователей пропускать выполнение циклов фильтрации, что приведет к снижению срока годности среды кулинарной обработки.
[0007] Таким образом, существует потребность в усовершенствованных системах и способах для фильтрации среды кулинарной обработки во фритюрницах, которые позволяют снизить длительность цикла фильтрации.
Сущность изобретения
[0008] В одном варианте воплощения настоящего изобретения предлагается фритюрница. Фритюрница включает в себя емкость для приготовления во фритюре и контроллер, который управляет работой фритюрницы. Этот контроллер выполнен с возможностью управлять температурой среды кулинарной обработки, находящейся в емкости для приготовления во фритюре, с использованием первого заданного значения температуры в течение цикла кулинарной обработки, определять, должен ли следовать за циклом кулинарной обработки цикл фильтрации, и в ответ на определение того, что за циклом кулинарной обработки должен следовать цикл фильтрации, управлять температурой среды кулинарной обработки, находящейся в емкости для приготовления во фритюре, в течение цикла кулинарной обработки с использованием второго заданного значения температуры, которое выше первого заданного значения температуры.
[0009] В другом варианте воплощения настоящего изобретения предлагается способ фильтрации среды кулинарной обработки, находящейся в фритюрнице. Этот способ включает следующие этапы, на которых: управляют температурой среды кулинарной обработки, находящейся в емкости для приготовления во фритюре, с использованием первого заданного значения температуры в течение цикла кулинарной обработки, определяют, должен ли следовать за циклом кулинарной обработки цикл фильтрации, и в ответ на определение того, что за циклом кулинарной обработки должен следовать цикл фильтрации, управляют температурой среды кулинарной обработки, находящейся в емкости для приготовления во фритюре, в течение цикла кулинарной обработки с использованием второго заданного значения температуры, которое выше первого заданного значения температуры.
[0010] В еще одном варианте воплощения настоящего изобретения предлагается компьютерный программный продукт для управления фритюрницей. Этот компьютерный программный продукт включает в себя машиночитаемый носитель информации, обеспечивающий долговременное хранение информации. На этом носителе информации хранится программный код, который при его исполнении одним или более процессорами, входящими в состав фритюрницы, обеспечивает выполнение фритюрницей следующих действий: управление температурой среды кулинарной обработки, находящейся в емкости для приготовления во фритюре, с использованием первого заданного значения температуры в течение цикла кулинарной обработки, определение того, должен ли следовать за циклом кулинарной обработки цикл фильтрации, и в ответ на определение того, что за циклом кулинарной обработки должен следовать цикл фильтрации, управление температурой среды кулинарной обработки, находящейся в емкости для приготовления во фритюре, в течение цикла кулинарной обработки с использованием второго заданного значения температуры, которое выше первого заданного значения температуры.
[0011] Указанная выше сущность изобретения может представлять собой упрощенное общее описание некоторых вариантов воплощения этого изобретения с целью предоставления базового понимания определенных его аспектов, которые здесь рассмотрены. Предполагается, что эта сущность не является исчерпывающим описанием изобретения и в ней не приведены какие-либо ключевые или особо важные элементы, а также ею не устанавливается объем этого изобретения. Единственной целью указания этой сущности является просто перечисление в упрощенной форме некоторых принципов в качестве введения, предваряющего приведенное ниже подробное описание.
Краткое описание чертежей
[0012] Сопровождающие чертежи, которые включены в состав этой спецификации и являются ее частью, иллюстрируют различные варианты воплощения настоящего изобретения и, вместе с приведенным выше общим описанием этого изобретения и приведенным ниже подробным описанием вариантов его воплощения, служат для пояснения этих вариантов.
[0013] На Фиг.1 приведен общий вид фритюрницы, соответствующей одному варианту воплощения настоящего изобретения.
[0014] На Фиг.2 приведена структурная схема фритюрницы, изображенной на Фиг.1, на которой показаны множество емкостей для приготовления во фритюре, система фильтрации и контроллер.
[0015] На Фиг.3 приведена структурная схема контроллера, показанного на Фиг.2.
[0016] На Фиг.4 приведена блок-схема процесса предварительного нагрева для цикла фильтрации, который может быть реализован при помощи контроллера, показанного на Фиг.2.
[0017] На Фиг.5 приведен графический план управления фритюрницей в цикле фильтрации.
Подробное описание
[0018] Варианты воплощения настоящего изобретения относятся к системам и способам управления фритюрницей и, в частности, предназначены для уменьшения длительности цикла фильтрации за счет заблаговременного нагрева среды кулинарной обработки перед циклом фильтрации. Обычно в цикле фильтрации среда кулинарной обработки теряет значительное количество тепловой энергии, или тепла. Это потерянное тепло должно быть повторно введено в отфильтрованную среду кулинарной обработки до следующего цикла кулинарной обработки. Типичная длительность предварительного нагрева может увеличить простой, связанный с циклом фильтрации, на 20-60 секунд, в зависимости от количества тепла, потерянного в цикле фильтрации.
[0019] В вариантах воплощения настоящего изобретения эта проблема устраняется за счет увеличения заданного значения температуры масла по меньшей мере в части текущего цикла кулинарной обработки, предшествующего циклу фильтрации. Это увеличение заданного значения температуры позволяет нагревательному элементу перед циклом фильтрации накопить дополнительную энергию и ввести ее в среду кулинарной обработки и компоненты устройства для передачи тепла. Эта избыточная энергия снижает время, требующееся для повторного нагрева среды кулинарной обработки, за счет уменьшения количества энергии, которое должно быть дополнительно введено после цикла фильтрации для того, чтобы температура этой среды вернулась к значению, заданному для цикла кулинарной обработки.
[0020] Если теперь обратиться к чертежам, на Фиг.1 показана примерная фритюрница 10, соответствующая одному варианту воплощения настоящего изобретения. Фритюрница 10 включает в себя емкости 12, 14 для приготовления во фритюре, корпус 16, панели 18, 20 управления, панели 22, 24 доступа, колеса 26, держатель 28 корзин и заднюю стенку 30. Емкости 12, 14 для приготовления во фритюре, корпус 16, панели 22, 24 доступа, держатель 28 корзин и задняя стенка 30 могут быть изготовлены из нержавеющей стали, низкоуглеродистой стали или другого подходящего материала. Каждая из емкостей 12, 14 для приготовления во фритюре имеет соответствующее отверстие 13, 15, через которое во фритюрницу 10 можно поместить пищевой продукт.
[0021] Пищевые продукты можно помещать в емкости 12, 14 для приготовления во фритюре, например, опуская в эти емкости корзины, в которых данные продукты находятся. После завершения цикла кулинарной обработки корзину можно вынуть из соответствующей емкости 12, 14 для приготовления во фритюре и повесить на держатель 28, чтобы лишняя среда кулинарной обработки стекла обратно в эту емкость. Каждая из емкостей 12, 14 для приготовления во фритюре может быть связана с соответствующей из панелей 18, 20 управления для получения интерфейса "человек-машина" при работе фритюрницы 10. При помощи панелей 18, 20 управления оператор может вводить команды, и на этих панелях для оператора может отображаться информация, касающаяся состояния фритюрницы 10. Панели 22, 24 доступа могут обеспечить доступ внутрь корпуса 16, например, для обслуживания компонентов фритюрницы 10.
[0022] Показанная примерная фритюрница 10 имеет отдельную панель 18, 20 управления для каждой емкости 12, 14 для приготовления во фритюре. При этом необходимо понимать, что можно предусмотреть одну панель управления для управления множеством емкостей для приготовления во фритюре, и варианты воплощения настоящего изобретения не ограничиваются фритюрницами, имеющими отдельную панель управления для каждой емкости для приготовления во фритюре. Кроме того, хотя фритюрница 10, показанная на Фиг.1, представляет собой открытую фритюрницу с газовым нагревом, имеющую две емкости для приготовления во фритюре, необходимо, кроме того, понимать, что варианты воплощения настоящего изобретения также могут использоваться с фритюрницами, в которых применяется повышенное давление, и/или фритюрницами с электрическим нагревом, а также с фритюрницами, имеющими другое число емкостей для приготовления во фритюре.
[0023] Если теперь обратиться к Фиг.2, кроме емкостей 12, 14 для приготовления во фритюре, фритюрница 10 может включать в себя систему 100 для работы со средой кулинарной обработки и контроллер 200. Каждая емкость 12, 14 для приготовления во фритюре может включать в себя нагревательный элемент 32 (показан схематично) и датчик 34 температуры, а также иметь порт 36 наполнения и порт 38 слива, и ее можно по меньшей мере частично наполнять средой 40 кулинарной обработки. Подходящие среды кулинарной обработки могут включать в себя растительные жиры, животные жиры и/или искусственные (например, гидрированные) жиры. Для нагрева среды 40 кулинарной обработки в емкости 12, 14 для приготовления во фритюре или поблизости от нее может быть установлен нагревательный элемент 32. Нагревательный элемент 32 может включать в себя электрический нагревательный элемент (например, спиральный нагреватель, погруженный в среду 40 кулинарной обработки) или газовый нагревательный элемент (например, газовую горелку и устройство для передачи тепла, которое передает тепло от горелки в среду 40 кулинарной обработки).
[0024] Система 100 для работы со средой кулинарной обработки может включать в себя сливные клапаны 102, 104, сливной коллектор 106, сливной поддон 108, узел 110 фильтрации, насос 112 для фильтрации, резервуар 114 со свежей средой кулинарной обработки, насос 116 для резервуара и селекторный клапан 118. Селекторный клапан 118 может иметь множество входных портов 120-122 и множество 124-127 выходных портов 124-127. В селекторном клапане 118 или в другом подходящем месте может быть установлен датчик 128 температуры, чтобы позволить контроллеру 200 определять температуру среды кулинарной обработки, проходящей через систему 100 для работы со средой кулинарной обработки.
[0025] Селекторный клапан 118 выполнен с возможностью избирательно устанавливать связь, обеспечивающую протекание текучей среды, одного или более входных портов 120-122 с одним или более выходных портов 124-127. Для этого селекторный клапан 118 может содержать поворотный клапан, имеющий поперечный золотник (не показан), связанный с мотором 130. Мотор 130 может приводить в действие селекторный клапан 118 для установки связи, обеспечивающей протекание текучей среды, выбранного входного порта с выбранным выходным портом в результате поворота поперечного золотника в одно из множества заранее определенных положений. В альтернативном варианте воплощения настоящего изобретения селекторный клапан 118 может содержать комплект клапанов, выполненных с возможностью избирательно устанавливать требуемую связь, обеспечивающую протекание текучей среды, в ответ на сигналы, поступающие от контроллера 200. В этом альтернативном варианте селекторный клапан 118 может содержать комплект, включающий в себя множество клапанов, соединенных с коллектором.
[0026] Как насос 112 для фильтрации, так и насос 116 для резервуара могут иметь впуск 132, 134 на стороне всасывания и выпуск 136, 138 на стороне подачи. Впуск 132 насоса 112 для фильтрации может иметь связь, обеспечивающую протекание текучей среды, со сливным поддоном через узел 110 фильтрации, и выпуск 136 этого насоса может иметь связь, обеспечивающую протекание текучей среды, с входным портом 120 селекторного клапана 118. Включение насоса 112 для фильтрации может вызывать отбор среды 40 кулинарной обработки из сливного поддона 108 через узел 110 фильтрации и ее подачу в селекторный клапан 118. В свою очередь, селекторный клапан 118 может обеспечивать подачу отфильтрованной среды 40 кулинарной обработки в одну из емкостей 12, 14 для приготовления во фритюре для повторного использования и/или в порт 140 удаления для выбрасывания.
[0027] Хотя в примерном варианте, проиллюстрированном при помощи Фиг.2, показано, что узел 110 фильтрации связан с впуском 132 насоса 112 для фильтрации, необходимо понимать, что система 100 для работы со средой кулинарной обработки не ограничивается конкретным расположением компонентов, которое показано. Например, узел 110 фильтрации может быть связан с выпуском 136 насоса 112 для фильтрации, а не с впуском 132, в результате чего среда 40 кулинарной обработки будет принудительно подаваться в этот узел, а не отбираться из него. В любом случае узел 110 фильтрации может включать в себя корпус, выполненный с возможностью установки в него фильтра для фильтрации среды 40 кулинарной обработки. Регулярное использование циклов фильтрации для очистки среды 40 кулинарной обработки может снизить расход этой среды и уменьшить простои фритюрницы 10, обеспечивая подачу горячей отфильтрованной среды 40 кулинарной обработки в емкости 12, 14 для приготовления во фритюре.
[0028] Впуск 134 насоса 116 для резервуара может иметь связь, обеспечивающую протекание текучей среды, с резервуаром 114, и выпуск 138 этого насоса может иметь связь, обеспечивающую протекание текучей среды, с входным портом 121 селекторного клапана 118. Включение насоса 116 для резервуара может вызывать отбор среды 40 кулинарной обработки из резервуара 114 и ее подачу в селекторный клапан 118. В свою очередь, селекторный клапан 118 может обеспечивать подачу свежей среды 40 кулинарной обработки в одну из емкостей 12, 14 для приготовления во фритюре для повторного наполнения этой средой и/или ее пополнения. С входным портом селекторного клапана 118 может быть связан порт 142 наполнения, чтобы облегчить добавление среды 40 кулинарной обработки в резервуар 114. Система 100 для работы со средой кулинарной обработки может дополнительно включать в себя регулирующие клапаны 143-147, которые предотвращают обратное поступление среды 40 кулинарной обработки из емкостей 12, 14 для приготовления во фритюре в селекторный клапан 118, либо из селекторного клапана 118 в насос 112 для фильтрации, насос 116 для резервуара или порт 142 наполнения.
[0029] Контроллер 200 может обмениваться данными с нагревательным элементом 32 и датчиком 34 температуры каждой емкости 12, 14 для приготовления во фритюре, сливными клапанами 102, 104, насосом 112 для фильтрации, насосом 116 для резервуара, а также датчиком 128 температуры и мотором 130 селекторного клапана 118. Контроллер 200 может управлять различными циклами кулинарной обработки во фритюрнице 10 и циклами ее обслуживания, передавая сигналы в данные компоненты этой фритюрницы и принимая сигналы от них. Контроллер 200 также может быть связан с панелями 18, 20 управления, чтобы обеспечить предоставление информации о работе оператору фритюрницы 10 или получение от него вводимой им информации. Контроллер 200 может управлять температурой среды 40 кулинарной обработки в каждой емкости 12, 14 для приготовления во фритюре путем избирательного включения соответствующего нагревательного элемента 32 и может управлять фильтрацией и добавлением масла для кулинарной обработки путем избирательного открывания сливных клапанов 102, 104 и избирательного включения насоса 112 для фильтрации, насоса 116 для резервуара и мотора 130 селекторного клапана 118.
[0030] Если теперь обратиться к Фиг.3, контроллер 200 может включать в себя процессор 202, память 204 и интерфейс 206 ввода/вывода (I/O). Процессор 202 может включать в себя одно или более устройств, выполненных с возможностью работать с сигналами и/или данными на основе инструкций, которые хранятся в памяти. Память 204 может включать в себя одно запоминающее устройство или множество запоминающих устройств, выполненных с возможностью хранения информации в виде данных. В памяти 204 может храниться программный код, воплощенный в виде одной или более компьютерных программ-приложений, содержащих инструкции, исполняемые процессором 202, например, приложение 208 для контроллера. В памяти 204 также могут находиться одна или более структур 210 данных, которые могут использоваться процессором 202 и/или приложением 208 контроллера для сохранения и обработки данных.
[0031] Интерфейс 206 ввода/вывода обеспечивает функциональную связь процессора 202 с другими компонентами фритюрницы 10, например, панелями 18, 20 управления, нагревательными элементами 32, датчиками 34, 128 температуры, сливными клапанами 102, 104, насосом 112 для фильтрации, насосом 116 для резервуара и мотором 130 селекторного клапана 118. Интерфейс 206 ввода/вывода может включать в себя электрические схемы для обработки сигнала, которые приводят в необходимую форму входные и выходные сигналы, в результате чего обеспечивается совместимость этих сигналов как с процессором 202, так и с теми компонентами, с которыми этот процессор связан. Для этого интерфейс 206 ввода/вывода может включать в себя аналого-цифровые (A/D) и цифро-аналоговые (D/A) преобразователи, схемы сдвига напряжения и/или частоты, схемы оптической развязки и/или задающие схемы, шины данных и/или другие аналоговые или цифровые электрические схемы, позволяющие обеспечить связь процессора 202 с другими компонентами устройства для кулинарной обработки.
[0032] Панели 18, 20 управления могут быть функционально связаны с процессором 202 контроллера 200 для получения интерфейса пользователя, который позволяет оператору взаимодействовать с контроллером 200. Панели 18, 20 управления могут включать в себя устройство отображения информации, имеющее подходящие средства звуковой и визуальной индикации, выполненные с возможностью предоставления информации оператору. Панели 18, 20 управления также могут включать в себя устройства ввода и средства управления, выполненные с возможностью получения команд или вводимой информации от оператора и передачи введенной информации в процессор 202. За счет этого панели 18, 20 управления позволяют вручную выбирать функции системы или инициировать их выполнение, например, во время настройки фритюрницы 10.
[0033] На Фиг.4 приведена блок-схема процесса 300, который может выполняться контроллером 200 для реализации цикла фильтрации в соответствии с одним вариантом воплощения настоящего изобретения. Разные типы пищевых продуктов могут потребовать использования циклов кулинарной обработки с разными заданными значениями температуры и/или длительностью. Чтобы начать цикл кулинарной обработки, оператор может выбрать цикл кулинарной обработки приготавливаемого типа пищевого продукта с использованием панели управления. После этого оператор может поместить требуемое количество пищевого продукта в корзину и опустить корзину в емкость 12, 14 для приготовления во фритюре. В блоке 302 при выполнении процесса 300 может определяться, необходим ли цикл фильтрации среды 40 кулинарной обработки. При выполнении процесса 300 это может определяться перед циклом кулинарной обработки, предшествующим циклу фильтрации, или во время выполнения этого цикла кулинарной обработки.
[0034] Необходимость фильтрации среды 40 кулинарной обработки при выполнении процесса 300 может определяться, например, путем суммирования взвешенных циклов кулинарной обработки в счетчике, связанном с интересующей емкостью 12, 14 для приготовления во фритюре. Определение веса каждого цикла кулинарной обработки может быть предварительно запрограммировано в контроллере 200 и может быть основано на ожидаемом влиянии этого цикла на среду 40 кулинарной обработки, например, исходя из температуры и длительности этого цикла, а также из того, насколько большое загрязнение среды 40 кулинарной обработки пищевым продуктом ожидается. Когда в счетчике достигается величина допустимых взвешенных циклов кулинарной обработки, составляющая 100%, при выполнении процесса 300 может определяться, что необходима фильтрация среды 40 кулинарной обработки. Необходимость фильтрации при выполнении процесса 300 также может определяться на основе информации, введенной пользователем на панели 18, 20 управления.
[0035] Если при выполнении процесса 300 определяется, что нет необходимости в цикле фильтрации (результат "Нет" в блоке 302 проверки условия), выполнение этого процесса может быть прекращено, и цикл кулинарной обработки будет выполняться как обычно. Если при выполнении процесса 300 определяется, что есть необходимость в цикле фильтрации (результат "Да" в блоке 302 проверки условия), может происходить переход к блоку 304.
SET_1
SET_2
SET_2
SET_1
[0036] В блоке 304 при выполнении процесса 300 может определяться время начала предварительного нагрева для цикла фильтрации, после чего происходит переход в блок 306. Время начала предварительного нагрева может выбираться таким образом, чтобы перед завершением цикла кулинарной обработки имелось достаточное время для нагрева среды 40 кулинарной обработки от значения T температуры, заданного для цикла кулинарной обработки, до значения T температуры, заданного для цикла фильтрации. Например, если включение нагревательного элемента 32 обеспечивает увеличение температуры среды 40 кулинарной обработки, составляющее один градус по Фаренгейту в секунду (1°F/с) (0,556°С/с), время начала предварительного нагрева может быть задано равным T - T.
[0037] В блоке 306 при выполнении процесса 300 может определяться, имеется ли еще время до заранее определенного момента завершения цикла кулинарной обработки, т.е., достигнуто ли в этом цикле время начала предварительного нагрева. Если в цикле кулинарной обработки время начала предварительного нагрева не достигнуто (результат "Нет" в блоке 306 проверки условия), при выполнении процесса 300 может продолжаться отслеживание этого цикла. Если в цикле кулинарной обработки достигнуто время начала предварительного нагрева (результат "Да" в блоке 306 проверки условия), при выполнении процесса 300 может происходить переход в блок 308 для увеличения температуры со значения, заданного для цикла кулинарной обработки, до значения, заданного для цикла фильтрации, и после этого - переход в блок 310. Увеличение заданного значения температуры может инициировать процесс управления температурой в контроллере 200, в ходе которого происходит регулирование температуры среды 40 кулинарной обработки, например, путем включения нагревательного элемента 32.
Δ
SET_2
SET_1
MAX
Δ
MAX
Δ
MAX
MAX
Δ
SET
_1
MAX
T
- T
[0038] В одном варианте воплощения настоящего изобретения значение температуры, заданное для цикла фильтрации, может ограничиваться максимальной разницей заданных значений температуры (T=T - T), например, 10°F (5,56°С). Заданное значение температуры для цикла фильтрации также может ограничиваться итоговой максимальной температурой T. А именно, заданное значение температуры для цикла фильтрации не может превышать максимальную температуру (например, 375°F (191°С)), то есть, температуру, максимально допустимую для используемой среды 40 кулинарной обработки. В качестве примера, если заданное значение температуры для цикла кулинарной обработки равно 350°F (177°С), максимальная разница заданных значений температуры T=10°F (5,56°С) и максимальная температура T=375°F (191°С), заданное значение температуры для цикла фильтрации будет 360°F (182°С). При тех же самых максимальной разнице T заданных значений температуры и максимальной температуре T в случае типа пищевого продукта, который имеет заданное значение температуры для цикла кулинарной обработки, равное 370°F (188°С), заданное значение температуры для цикла фильтрации будет равно 375°F (191°С). В альтернативном варианте воплощения настоящего изобретения заданное значение температуры для цикла фильтрации может быть просто равно максимальной температуре T, вне зависимости от заданного значения температуры для цикла кулинарной обработки. В этом варианте T будет равно .
[0039] Время начала предварительного нагрева может меняться в зависимости от значений температуры, заданных для цикла кулинарной обработки и цикла фильтрации, и скорости изменения температуры, обеспечиваемой нагревательным элементом 32. Например, время начала предварительного нагрева может меняться от нуля до 20 секунд до окончания цикла кулинарной обработки. В одном варианте воплощения настоящего изобретения время начала предварительного нагрева можно выбирать таким образом, чтобы ограничить количество тепла, фактически передаваемое от нагревательного элемента 32 в среду 40 кулинарной обработки, чтобы снизить до минимума любое влияние на цикл кулинарной обработки. В этом случае уменьшение времени повторного нагрева после цикла фильтрации может в значительной степени зависеть от тепла, которое передается от нагревательного элемента 32 в масло для кулинарной обработки в тот момент, когда начинается цикл фильтрации. А именно, это уменьшение времени повторного нагрева может, в первую очередь, определяться теплом, которое хранится в термической массе нагревательного элемента 32 и/или устройства для передачи тепла, и которое еще предстоит передать в среду 40 кулинарной обработки в начале цикла фильтрации, а не тем, которое имеется в самой этой среде.
[0040] При выполнении процесса 300 у оператора перед увеличением заданного значения температуры или сразу после него может запрашиваться подтверждение, например, путем вывода всплывающего окна или другого подходящего приглашения для пользователя. Если пользователь отменяет цикл фильтрации (например, нажимая кнопку во всплывающем окне для указания того, что операцию фильтрации нужно пропустить), при выполнении процесса 300 заданное значение температуры может быть обратно установлено равным значению температуры, заданному для предыдущего цикла кулинарной обработки, и выполнение этого процесса может быть прекращено. В альтернативном варианте воплощения настоящего изобретения процесс 300 может быть разработан таким образом, чтобы заданное значение температуры увеличивалось и/или цикл фильтрации инициировался без выдачи запроса оператору или предоставления оператору иной возможности отменить цикл фильтрации. В этом варианте при выполнении процесса 300 цикл фильтрации может инициироваться автоматически, без ввода информации пользователем.
[0041] В случаях, если пользователь сразу же не отменяет цикл фильтрации, в начале следующего цикла кулинарной обработки температура среды 40 кулинарной обработки может превысить значение, заданное для цикла кулинарной обработки. Однако считается, что это существенным образом не влияет на следующий цикл кулинарной обработки. При следующей загрузке пищевого продукта этот продукт, как правило, забирает значительное количество тепла из среды 40 кулинарной обработки, в результате чего температура этой среды может обратно снижаться в направлении значения температуры, заданного для цикла кулинарной обработки. Любое влияние этого первоначального превышения температуры на пищевой продукт можно дополнительно уменьшить путем выполнения процесса компенсации при загрузке в контроллере 200, который отслеживает температуру среды 40 кулинарной обработки в течение цикла кулинарной обработки и регулирует время кулинарной обработки соответствующим образом.
[0042] В блоке 312 при выполнении процесса 300 может происходить открывание сливного клапана 102, 104, чтобы обеспечить протекание среды 40 кулинарной обработки из емкости 12, 14 для приготовления во фритюре в сливной поддон 108, например, под действием силы тяжести. Спустя некоторое время после открывания сливного клапана 102, 104, при выполнении процесса 300 можно включать насос 112 для фильтрации, в результате чего среда 40 кулинарной обработки будет транспортироваться из сливного поддона 108 обратно в емкость 12, 14 для приготовления во фритюре через порт 36 наполнения. При выполнении процесса 300 можно отслеживать время, которое включен насос 112 для фильтрации, чтобы определить количество среды 40 кулинарной обработки, перемещенной из сливного поддона 108 в емкость 12, 14 для приготовления во фритюре. Например, при выполнении процесса 300 можно включать насос 112 для фильтрации на заранее определенное время, достаточное для фильтрации того количества среды 40 кулинарной обработки, которое находится в емкости 12, 14 для приготовления во фритюре.
[0043] Одновременно с выполнением цикла фильтрации или спустя короткое время после его окончания, при выполнении процесса 300 можно включать насос 116 для резервуара, чтобы добавить среду 40 кулинарной обработки в емкость 12, 14 для приготовления во фритюре из резервуара 114. При выполнении процесса 300 можно включать насос 116 для резервуара, например, в ответ на определение того, что уровень среды 40 кулинарной обработки в емкости 12, 14 для приготовления во фритюре ниже рекомендованного, например, ниже целевой линии наполнения этой емкости. При выполнении процесса 300 также можно включать насос 116 для резервуара на заранее определенное время для восполнения того количества среды 40 кулинарной обработки, которое обычно теряется в ходе цикла фильтрации, либо до того момента, пока при выполнении этого процесса не будет определено, что уровень среды 40 кулинарной обработки в емкости 12, 14 для приготовления во фритюре стал рекомендованным. При выполнении процесса 300 то, стал ли уровень среды 40 кулинарной обработки рекомендованным, может определяться, например, на основе сигнала, поступающего от датчика уровня среды кулинарной обработки (не показан), который указывает, что емкость 12, 14 для приготовления во фритюре наполнена.
[0044] На Фиг.5 только в целях иллюстрации приведена примерная гистограмма для плана управления фритюрницей в цикле фильтрации в соответствии с одним вариантом воплощения настоящего изобретения. Гистограмма 400 имеет горизонтальную ось 402, по которой отложено время (например, секунды) относительно момента окончания цикла кулинарной обработки, t=t0, и множество строк 404-408. Каждая строка 404-408 может соответствовать процессу, событию, стадии или циклу, например, включение нагревательного элемента 32 (событие 404), стадия 405 слива, стадия 406 промывки, стадия 407 повторного наполнения и завершение 408 цикла фильтрации. Темные участки строк могут указывать на то, что в этот период времени имеют место соответствующие процесс, событие или стадия.
1
0-
1
2
0-
0-
0
3
3
0
108
t
[0045] В момент времени t (например, t20 секунд) контроллер 200 может начать предварительный нагрев среды 40 кулинарной обработки путем включения нагревательного элемента 32. Как показано путем затемнения участка строки 404, нагревательный элемент 32 может быть включен от момента времени t до момента времени t, например, от t20 секунд до t5 секунд. Включение нагревательного элемента 32 может привести к вводу тепла в любой или все из следующих элементов: этот элемент 32, компоненты, обеспечивающие передачу тепла из этого элемента в среду 40 кулинарной обработки, и саму эту среду 40. В момент времени t цикл кулинарной обработки может завершиться, в этой точке контроллер 200 может инициировать стадию слива путем открывания сливного клапана. Открывание сливного клапана может вызвать протекание среды 40 кулинарной обработки из емкости 12, 14 для приготовления во фритюре в сливной поддон , как описано выше. Стадия слива может иметь место до момента времени t (например, =t+10 секунд), который может определять время, необходимое для полного слива среды 40 кулинарной обработки из емкости 12, 14 для приготовления во фритюре.
3
осадка
[0046] В момент времени t контроллер 200 может инициировать стадию промывки, входящую в состав цикла фильтрации. Стадия промывки может содержать включение насоса 112 для фильтрации в течение одного или более периодов времени, чтобы обеспечить подачу отфильтрованной среды 40 кулинарной обработки в теперь уже пустую емкость 12, 14 для приготовления во фритюре. Отфильтрованная среда 40 кулинарной обработки может подаваться в емкость 12, 14 для приготовления во фритюре через порт промывки, который управляет ее подачей в эту емкость. Порт промывки может быть выполнен таким образом, чтобы он обеспечивал удаление остатков при помощи среды 40 кулинарной обработки (например, , инородных частиц, крошек, комков и кусков корочки) с боковых сторон и/или дна емкости 12, 14 для приготовления во фритюре. Чтобы повысить эффективность стадии промывки, порт промывки может включать в себя форсунку, позволяющую увеличить скорость среды 40 кулинарной обработки для более эффективного смывания остатков в направлении слива. Форсункой также можно управлять для перехода между зонами емкости 12, 14 для приготовления во фритюре, в которых выполняется промывка при помощи среды 40 кулинарной обработки. На стадии промывки сливной клапан может оставаться открытым, чтобы остатки, смываемые с емкости 12, 14 для приготовления во фритюре, перемещались в сливной поддон.
4
0
4
5
0
[0047] Стадия промывки может продолжаться до момента времени t (например, t+25 секунд). В момент времени t контроллер 200 может прекращать стадию промывки и инициировать стадию повторного наполнения, входящую в состав цикла фильтрации. На стадии повторного наполнения, входящей в состав цикла фильтрации, сливной клапан может быть закрыт, чтобы отфильтрованная среда 40 кулинарной обработки накапливалась в емкости 12, 14 для приготовления во фритюре. В момент времени t (например, t+40 секунд) в емкости 12, 14 для приготовления во фритюре может быть достигнут уровень среды 40 кулинарной обработки, достаточный для того, чтобы контроллер 200 повторно включил нагревательный элемент 32. Контроллер 200 может определить, что достигнут этот заранее определенный уровень среды 40 кулинарной обработки, например, на основе сигнала, поступающего от датчика 34 температуры, который указывает, что эта среда 40 достигла уровня, на котором находится этот датчик 34.
[0048] Температура, указываемая датчиком 34 температуры, может отставать от реальной температуры на этом датчике и/или может пройти некоторое время до того, как в емкость 12, 14 для приготовления во фритюре поступит количество среды 40 кулинарной обработки, достаточное для достижения уровня, на котором находится этот датчик 34. Обычные системы могут ждать до тех пор, пока среда 40 кулинарной обработки не достигнет уровня, на котором находится датчик 34 температуры, и не будет достигнута базовая температура. Это может отсрочить включение нагревательного элемента 32, который обычно не включен, когда емкость 12, 14 для приготовления во фритюре является пустой, чтобы не допустить подгорания среды 40 кулинарной обработки и/или возникновения твердых частиц в этой емкости.
4
[0049] В одном варианте воплощения настоящего изобретения контроллер 200 может контролировать датчик 128 температуры, входящий в состав селекторного клапана 118. Это может позволить контроллеру 200 получить подтверждение того, что среда 40 кулинарной обработки течет в емкость 12, 14 для приготовления во фритюре, как только эта среда достигнет селекторного клапана. Тогда контроллер 200 может включить нагревательный элемент 32, как только этот контроллер обнаружит, что среда 40 кулинарной обработки достигла датчика 34 температуры, без необходимости ждать установления базовой температуры, используя сигналы от этого датчика. Преимуществом является то, что варианты воплощения настоящего изобретения, в которых в состав селекторного клапана 118 входит датчик 128 температуры, позволяют раньше включать нагревательный элемент 32 (например, через 5-8 секунд после t) в цикле фильтрации, чем в случае фритюрниц, в которых эта особенность отсутствует.
6
7
[0050] В момент времени t и в качестве реакции на определение контроллером 200 того, что емкость 12, 14 для приготовления во фритюре наполнена, этот контроллер может завершить стадию повторного наполнения, входящую в состав цикла фильтрации. Контроллер 200 может определить, что емкость 12, 14 для приготовления во фритюре наполнена, например, исходя из времени, которое работает насос 112 для фильтрации, известного расхода среды 40 кулинарной обработки и/или сигналов, поступающих от датчика уровня среды кулинарной обработки. Контроллер 200 может завершить цикл фильтрации в момент времени t, после чего управлять нагревательным элементом 32 будет основной процесс управления и/или процесс цикла кулинарной обработки.
8
[0051] Контроллер 200 может сохранять включенное состояние нагревательного элемента 32 до момента времени t, который может совпадать с моментом, когда температура среды 40 кулинарной обработки достигла требуемого заданного значения. Длительность стадии нагрева может зависеть от выходной мощности нагревательного элемента 32. Чем больше выходная мощность, тем меньше времени может потребоваться для достижения требуемого заданного значения температуры. На стадии нагрева контроллер 200 может управлять выходной мощностью нагревательного элемента 32, чтобы не допустить значительного превышения заданного значения температуры, например, путем циклического включения/выключения этого элемента и/или используя модуляцию ширины импульса. Контроллер 200 может не выдавать сообщение о готовности среды 40 кулинарной обработки, пока ее температура не находится в диапазоне, ограниченном заранее определенными предельными отклонениями (например, ±5°F (±2,78°С)) от значения, заданного для цикла кулинарной обработки. Расширение этого диапазона (например, до ±10°F (±5,56°С)) может позволить задействовать нагревательный элемент 32 при более высокой выходной мощности на стадии предварительного нагрева, входящей в состав цикла фильтрации.
2
5
[0052] Хотя в примерном варианте, проиллюстрированном при помощи Фиг.5, нагревательный элемент 32 выключен между моментами времени t и t, изобретение этим не ограничивается. Таким образом, необходимо понимать, что нагревательный элемент 32 может быть включен в течение всего этого времени или его части для ввода дополнительного тепла в среду 40 кулинарной обработки и/или компоненты фритюрницы 10 и дополнительного снижения времени, необходимого для того, чтобы после цикла фильтрации было достигнуто значение температуры, заданное для цикла кулинарной обработки.
[0053] Тестирование показало, что расширение диапазона, ограниченного предельными отклонениями, не приводит к существенному изменению кулинарной обработки пищевого продукта после цикла фильтрации. Считается, что разница в результатах циклов кулинарной обработки при использовании более узких и более широких диапазонов снижается до минимума по меньшей мере отчасти из-за того, что более широкий диапазон приводит к тому, что цикл кулинарной обработки начинается при температуре еще ниже заданного для него значения после цикла фильтрации. Эта более низкая температура начала цикла кулинарной обработки может компенсировать более сильное результирующее превышение температуры среды 40 кулинарной обработки. Кроме того, более широкий диапазон температур может привести к тому, что нагревательный элемент 32 будет полностью нагрет в начале цикла кулинарной обработки, что обеспечит более быстрое восстановление температуры кулинарной обработки при следующей загрузке пищевого продукта для такой обработки.
[0054] В то же время, было обнаружено, что задействование нагревательного элемента 32 с низкой нагрузкой для того, чтобы не допустить превышения температуры, приведет к потере этим элементом большей части его внутренней энергии, передаваемой в среду 40 кулинарной обработки, к началу цикла кулинарной обработки. В результате, если следующая загрузка пищевого продукта создает большую нагрузку на процесс кулинарной обработки, может возникнуть дополнительная задержка при возврате температуры среды 40 кулинарной обработки к значению, заданному для кулинарной обработки. Считается, что эта задержка обусловлена тем, что нагревательный элемент 32 теряет в начале цикла кулинарной обработки бóльшую часть своей энергии, которую затем необходимо восполнить перед тем, как этот элемент сможет начать значительный нагрев среды 40 кулинарной обработки эффективным образом.
[0055] Ввод дополнительного тепла перед началом цикла фильтрации может привести в результате к снижению времени, затрачиваемого на выполнение фильтрации, а также может повысить качество пищевого продукта, прошедшего кулинарную обработку. В цикле фильтрации нагревательный элемент 32 может быть выключен на стадиях слива и промывки, и может быть включен, если контроллер 200 определяет, что на стадии повторного наполнения среда 40 кулинарной обработки достигла датчика 34 температуры. Нагревательный элемент 32 можно использовать для ввода дополнительного тепла в среду 40 кулинарной обработки на оставшейся части стадии повторного наполнения в цикле фильтрации и он может быть включен до тех пор, пока температура этой среды не достигнет требуемого заданного значения. Использование предварительного нагрева и раннего включения нагревательного элемента 32 на стадии повторного наполнения может снизить общее время, требуемое для завершения цикла фильтрации, например, до уровня менее 2 минут. Для сравнения, цикл фильтрации (включая время предварительного нагрева) в случае обычной фритюрницы может занимать приблизительно 5 минут.
[0056] Так как предварительный нагрев среды 40 кулинарной обработки происходит до того, как завершился предыдущий цикл кулинарной обработки, а также в период между моментом, когда в фритюрнице 10 выдается запрос на подтверждение пользователем выполнения цикла фильтрации, и моментом, когда пользователь подтверждает это выполнение, нагрев среды 40 кулинарной обработки в течение этого времени не влияет на длительность цикла фильтрации или цикла кулинарной обработки. В результате варианты воплощения настоящего изобретения позволяют сократить период времени от окончания цикла кулинарной обработки, предшествующего циклу фильтрации, до начала цикла кулинарной обработки, следующего за этим циклом фильтрации. Преимуществом является то, что это сокращение цикла фильтрации не только приводит к увеличению производительности фритюрницы 10, оно также стимулирует пользователей чаще выполнять цикл фильтрации, что увеличивает срок использования среды 40 кулинарной обработки.
[0057] Если говорить в общем, процедуры, исполняемые для реализации вариантов воплощения настоящего изобретения, вне зависимости от того, реализованы ли они как часть операционной системы, как конкретное приложение, компонент, программа, объект, модуль или последовательность инструкций, либо как их часть, могут здесь называться "кодом компьютерной программы" или просто "программным кодом". Программный код, как правило, содержит машиночитаемые инструкции, которые в разное время находятся в компьютере в разных областях памяти и разных запоминающих устройствах, и которые при их чтении и исполнении одним или более процессоров компьютера вызывают выполнение этим компьютером операций, необходимых для осуществления операций и/или функций, в которых воплощены различные аспекты указанных вариантов. Машиночитаемые инструкции, обеспечивающие выполнение операций в вариантах воплощения настоящего изобретения, могут быть написаны на машинном языке, либо могут представлять собой исходный код, написанный с использованием одного или более языков программирования, или объектный код, получаемый в результате трансляции.
[0058] Тип описанного здесь программного кода может определяться приложением, в котором он реализован в конкретных вариантах воплощения настоящего изобретения. Однако необходимо понимать, что любое приведенное далее название программы используется просто для удобства, поэтому использование изобретения не будет ограничиваться исключительно каким-либо конкретным приложением, указываемым под таким названием и/или предполагаемым под этим названием. Помимо этого, так как в общем имеется бесконечное число возможных способов компоновки компьютерных программ в процедуры, методы, модули, объекты и т.п., а также имеются различные способы распределения функций, реализуемых программой, по различным уровням программного обеспечения, находящегося в типичном компьютере (например, операционные системы, библиотеки, API, приложения, апплеты и т.д.), необходимо понимать, что варианты воплощения настоящего изобретения не ограничиваются конкретными компоновкой и распределением реализуемых программой функций, которые здесь описаны.
[0059] Программный код, реализованный в виде любых описанных здесь приложений/модулей, можно по частям или в целом распространять как программный продукт во множестве различных форм. В частности, программный код можно распространять с использованием машиночитаемого носителя информации, содержащего машиночитаемые инструкции, обеспечивающие выполнение процессором различных аспектов вариантов воплощения настоящего изобретения.
[0060] Машиночитаемые носители информации, свойством которых является возможность долговременного хранения информации, могут включать в себя энергозависимые и энергонезависимые, а также съемные и несъемные физические носители, в которых реализованы любые способ или технология хранения информации, например, машиночитаемых инструкций, структур данных, программных модулей или других данных. Машиночитаемые носители информации могут включать в себя RAM (ОЗУ), ROM (ПЗУ), EPROM (стираемое программируемое ПЗУ), EEPROM (электрически стираемое программируемое ПЗУ), флэш-память или другое твердотельное запоминающее устройство, CD-ROM (ПЗУ на компакт-диске) или другое оптическое запоминающее устройство, магнитные кассеты, магнитную ленту, магнитные диски или другие магнитные запоминающие устройства, либо любой другой носитель, который можно использовать для хранения требуемой информации, и информацию на котором можно читать при помощи компьютера. Под машиночитаемым носителем информации не должны пониматься сигналы, как таковые характеризующиеся кратковременностью существования (например, радиоволны или другие распространяющиеся электромагнитные волны, электромагнитные волны, распространяющиеся в передающей среде, например, волноводе, либо электрические сигналы, передаваемые по проводам). Машиночитаемые инструкции могут быть загружены в компьютер, программируемое устройство другого типа, предназначенное для обработки данных, или иное устройство с машиночитаемого носителя информации, либо на внешний компьютер или внешнее запоминающее устройство по сети.
[0061] Машиночитаемые инструкции, хранящиеся на машиночитаемом носителе, могут использоваться для обеспечения функционирования компьютера, программируемых устройств других типов, предназначенных для обработки данных, или иных устройств определенным образом, в результате чего эти инструкции, хранящиеся на машиночитаемом носителе, создают готовое изделие, в том числе, инструкции, обеспечивающие реализацию функций, действий и/или операций, указанных в блок-схемах, схемах последовательности выполнения и/или структурных схемах. Инструкции компьютерной программы могут быть поданы в один или более процессоров компьютера общего назначения, компьютера специального назначения или другого программируемого устройства, предназначенного для обработки данных, для получения машины, в результате чего эти инструкции, исполняемые одним или более процессорами, обеспечивают выполнение последовательности вычислений для реализации функций, действий, и/или операций, указанных в блок-схемах, схемах последовательности выполнения и/или структурных схемах.
[0062] В некоторых альтернативных вариантах воплощения настоящего изобретения, в соответствии с этими вариантами может быть изменен порядок выполнения функций, действий и/или операций, указанных в блок-схемах, схемах последовательности выполнения и/или структурных схемах, и они могут обрабатываться последовательно и/или параллельно. Помимо этого, в соответствии с вариантами воплощения настоящего изобретения, любая из блок-схем, схем последовательности выполнения или структурных схем может включать в себя большее или меньшее количество блоков, чем показано.
[0063] Используемая здесь терминология предназначена только для описания конкретных вариантов и, как предполагается, не ограничивает варианты воплощения настоящего изобретения. Предполагается, что указание здесь в единственном числе не исключает наличия множества, если в контексте явным образом не указано иное. Как будет понятно, с помощью терминов "содержит" и/или "содержащий" при их использовании в этой спецификации указывается наличие заявленных средств, объектов, действий, этапов, операций, элементов и/или компонентов, но при этом не исключается наличие или добавление одного (одной) или более других средств, объектов, действий, этапов, операций, элементов, компонентов и/или их групп. Помимо этого, использование при перечислении терминов "включает в себя", "имеющий", "имеет", "с", "состоящий из" или их модификаций в подробном описании или пунктах Формулы изобретения не предполагает ограничения указанным при таком перечислении, как и в случае термина "содержащий".
[0064] Хотя настоящее изобретение было исчерпывающим образом рассмотрено путем описания различных вариантов его воплощения, и хотя эти варианты были описаны в существенных деталях, заявитель не подразумевает уменьшения объема изобретения, указанного в пунктах приложенной Формулы изобретения, или наложения на него каких-либо ограничений такими деталями. Специалистам в данной области техники будут очевидны дополнительные преимущества и модификации. Таким образом изобретение, в его наиболее широком понимании, не ограничивается приведенными и описанными конкретными деталями, типичными устройством и способом и иллюстративными примерами. Таким образом, без выхода за пределы сущности или объема заявленного изобретения можно не соблюдать такие детали.