БЛЕНДЕР ДЛЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ И СПОСОБ СМЕШИВАНИЯ
FOOD PRODUCT BLENDER AND MIXING METHOD

Область техники, к которой относится изобретение
Это изобретение относится к блендерам для пищевых продуктов.
Предпосылки изобретения
Блендеры для пищевых продуктов широко используются для приготовления супов, напитков, соусов и т.д.
Покупатели все больше заинтересованы в содержании питательных веществ в пищевых продуктах и эффекте различных процессов обработки пищевых продуктов относительно питательной ценности их пищевых продуктов.
Известны системы для анализа содержания питательных веществ в пищевых продуктах. Например, известны оптические способы, такие как ближняя инфракрасная спектроскопия и рамановская спектроскопия. Они являются подходящими способами определения для использования со смешенным пищевым продуктом в блендере.
Одним признаком оптического способа определения на основании отражения является использование контрольного отражателя. Таким образом, известно использование эталонного белого света с целью калибровки и компенсации отражения для анализируемой жидкости.
Предполагается, что смешанный пищевой продукт является равномерным и однородным и, таким образом, является идеальным для оптического определения. Однако, процесс смешивания генерирует много пены в верхней части емкости для смешивания, и только пищевой продукт в нижней части может отражать истинные свойства исходного пищевого продукта.
Следовательно, лучше выполнять оптическое определение в нижней части емкости. Вследствие узкой области в самой нижней части емкости трудно осуществить блендер с интегрированной функцией определения. В частности, осуществления такого оптического способа определения в блендере конструкция блендера должна быть изменена для включения оптического датчика, а также контрольного отражателя.
В качестве примера US 7 477 397 раскрывает самокалибрующийся оптический зонд, который использует эталонный белый свет и пригоден для использования с блендером. Зонд выполнен с возможностью установки в отверстии, вырезанном в камере, которая содержит материал, подлежащий анализу. Это не обеспечивает образование интегрального устройства.
FR 2791546 A1 раскрывает устройство, в котором кувшин (1) стоит на основании (4), вмещающем электродвигатель (6), приводящий во вращение вращающийся режущий элемент (5), установленный на валу, проходящем через основание. Источники света на красных (16) и зеленых (17) диодах, вставленные в верхнюю часть основания, отображают состояние готовности устройства, когда кувшин находится на основании, излучения проникают через полупрозрачный материал кувшина, обеспечивая диффузионное свечение, усиленное наружными ребрами на стенках кувшина. Верхняя часть основания также имеет светоизлучающий диод (10), направляющий модулированный луч в световод (12), встроенный в ручке (3) кувшина. Если крышка правильно установлена, луч перенаправляется за счет отражающей нижней поверхности (15) язычка (14) на крышке, выступающего над ручкой, вниз ко второму световоду (13) в последнем, и определяется оптическим датчиком (11) рядом с источником излучения. Источник излучения и детектор непосредственно соединены с питающим выводом (7) устройства. Детектор управляет прерывателем (8) в схеме питания электродвигателя и замыкает ее, только если получен оптический контрольный луч, в этом случае индикаторный свет кувшина также переключается с красного на зеленый, и пользователь может включать электродвигатель. Оптические один или оба световода, которые являются, например, оптоволокнами с диаметром 3 мм, могут проходить через стенку кувшина.
US 2015/0260699 раскрывает системы и способы определения питательных веществ, которые обеспечивают отслеживание и передачу изменений питательных, органолептических и эстетических свойств питательных веществ и дополнительно обеспечивают адаптивное хранение и адаптивное кондиционирование питательных веществ.
US 2016/0029844A1 раскрывает систему для приготовления пищевого продукта, включающую в себя корпус, привод ножей, удерживаемый корпусом системы, набор ножей, основание ножей, устанавливающее с возможностью вращения набор ножей, причем основание ножей, соединено с возможностью поворота по первой кромке с корпусом системы и работает между положением зацепления и положением расцепления, и основание емкости, соединенное с возможностью поворота по первой кромке с корпусом системы и работающее между положением загрузке и положением обработке.
WO 2016/072203A1 раскрывает электрический кухонный комбайн (1), который посредством приведения в действие всасывающего узла (45) при выполнении обнаружения устройством (11) обнаружения кусочков пищевого продукта предотвращает потерю питательных компонентов вследствие окисления пищевого продукта и предотвращает всасывание кусочков пищевого продукта в всасывающий узел (45). Этот электрический кухонный комбайн (1) отличается содержанием емкости (2), обрабатывающим элементом (3), который обрабатывает пищевой продукт, содержащийся в емкости (2), основной корпус (4), который включает в себя приводной узел (44) и всасывающий узел (45), и на котором емкость установлена с возможностью съема, крышку (5), имеющую узел (51a) выпускной насадки, устройство (11) обнаружения кусочков пищевого продукта, которое обнаруживает поток кусочков пищевого продукта к узлу (51a) выпускной насадки, и блок (13) управления, который управляет работой приводного узла (44) и всасывающего узла (45) в зависимости от результатов обнаружения устройства (11) обнаружения кусочков пищевого продукта, причем блок (13) управления останавливает работу, по меньшей мере, всасывающего узла (45), если устройство (11) обнаружения кусочков пищевого продукта обнаруживает поток кусочков пищевого продукта к узлу (51a) выпускной насадки.
WO 2016/145430A1 раскрывает систему смешивания для отображения информации. Система смешивания может включать в себя систему отображения. Система отображения может проецировать или отображать изображение на емкости для смешивания. Изображением может быть градиентная маркировка или текст, относящиеся к процессу смешивания. Система отображения может содержать проектор, проектирующий изображение, элемент управления, эффективно управляющий системой отображения блендера, и, по меньшей мере, один датчик, эффективно вычисляющий данные, связанные с блендером, для обеспечения обратной связи с элементом управления.
Было бы желательным создать оптическую систему оптического анализа, встроенную внутри блендера, без необходимости значительного увеличения размера и все еще обеспечивающую надежный анализ, подлежащий выполнению.
Краткое описание изобретения
Изобретение определено формулой изобретения.
В соответствии с примерами в соответствии с аспектом изобретения описан блендер для пищевых продуктов, содержащий
емкость для размещения пищевого продукта для смешивания;
узел ножей, выполненный с возможностью установки при использовании на основании емкости, причем узел ножей содержит вращающийся нож и невращающуюся опору ножей; и
оптическую систему анализа, содержащую
сенсорный модуль, имеющий источник света и оптический датчик, для определения отраженного света; и
контрольный отражатель,
причем, по меньшей мере, один из сенсорного модуля и контрольного отражателя установлен на вращающемся ноже.
Таким образом, оптическая система анализа установлена на основании емкости с ножами. Это обеспечивает наилучшее местоположение для оптического анализа, поскольку эта область свободна от пены. Кроме того, в этой области также расположен пищевой продукт, как бы не был мал объем пищевого продукта, который смешивается. Посредством использования ножа в качестве опоры для, по меньшей мере, части оптической системы анализа, обеспечено эффективное использование области.
В первом ряде примеров сенсорный модуль и контрольный отражатель могут быть оба установлены на вращающемся ноже.
Это означает то, что не нужна боковая область для занятия оптической системой анализа, и она может быть установлена в виде отдельного узла на ноже.
Вращающийся нож, например, содержит центральную втулку и набор радиально проходящих ножей, причем сенсорный модуль и контрольный отражатель установлены на верхней поверхности центральной втулки.
Это местоположение обращено к пищевому продукту, но не мешает функции смешивания ножей.
Сенсорный модуль и контрольный отражатель могут быть установлены с возможностью расположения на одной линии с осью вращения вращающегося ножа.
Таким образом, образована уравновешенная система с возможностью вращения.
Во втором ряде примеров сенсорный модуль установлен на опоре ножа, и контрольный отражатель установлен на нижней поверхности вращающегося ножа или образован вращающимся ножом.
Это обеспечивает расположение оптической системы анализа под ножом. Она расположена даже ниже в емкости, и это также обеспечивает некоторую защиту оптической системы анализа.
Блендер может дополнительно содержать контроллер и электродвигатель, причем контроллер выполнен с возможностью управления электродвигателем и сенсорным модулем для расположения на одной линии с контрольным отражателем и оптическим датчиком и для выполнения функции определения в конце процесса смешивания.
Это обеспечивает надежное определение при завершении смешивания и требует только небольшого отражателя на одном или более ножей. Ножи расположены в соответствующем положении для выполнения функции определения контроллером. Отражатель может просто содержать нижнюю поверхность соответствующим образом выполненного ножа.
В третьем ряде примеров вращающийся нож также содержит центральную втулку и набор радиально проходящих ножей, и, причем контрольный отражатель установлен на нижней поверхности центральной втулки.
Во всех примерах блендер может дополнительно содержать контроллер, который выполнен с возможностью управления сенсорным модулем для выполнения функции определения в конце процесса смешивания. Контрольный отражатель предпочтительно содержит отражатель белого света. Это используется для калибровки оптической системы анализа, которая основана на анализе отражений света.
Используется отражатель белого света, поскольку он имеет высокую отражательную способность (близкую к 1) для всех оптических частот. Политетрафторэтилен (PTFE) и сульфат бария являются идеальными материалами для отражателя, и они могут отражать более 95% падающего света как для излучения в видимой области спектра, так и ближней инфракрасной области спектра.
Расстояние между сенсорным модулем и контрольным отражателем находится, например, в диапазоне 0,1-2 см, например, 0,5-1 см. Это обеспечивает компактное оптическое устройство.
Оптическая система анализа выполнена, например, с возможностью получения информации о пищевой ценности, относящейся к пищевому продукту, размещенному в емкости. Таким образом, блендер обеспечивает анализ содержания питательных веществ для помощи пользователям при контроле их потребления пищи, например, для контроля здоровья или соблюдения диеты.
Оптическая система анализа может содержать систему определения в ближней инфракрасной области. По сравнению с системой определения в средней инфракрасной области или системами определения в другой инфракрасной области система определения в ближней инфракрасной области является более дешевой и легкой для осуществления.
В качестве альтернативы, оптическая система анализа может содержать систему рамановской спектроскопии.
Изобретение также описывает способ смешивания пищевого продукта, включающий в себя
смешивание пищевого продукта в емкости с использованием узла ножей на основании емкости, причем узел ножей содержит вращающийся нож и невращающуюся опору ножей; и
анализ смешанного пищевого продукта с использованием оптической системы анализа, которая содержит сенсорный модуль, имеющий источник света и оптический датчик, для определения отраженного света и контрольный отражатель,
причем, по меньшей мере, один из сенсорного модуля и контрольного отражателя установлен на вращающемся ноже. Анализ, например, выполняется при завершении смешивания, так что смешанный пищевой продукт осаждается в нижней части емкости, где расположена оптическая система анализа.
Краткое описание чертежей
Примеры изобретения будут подробно описаны ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых
фиг.1 - вид блендера;
фиг.2 - более подробный вид ножа блендера;
фиг.3 - первый пример расположения оптического датчика;
фиг.4 - второй пример расположения оптического датчика; и
фиг.5 изображает способ смешивания.
Подробное описание вариантов осуществления
Изобретение описывает блендер для пищевых продуктов, имеющий оптическую систему анализа, содержащую сенсорный модуль, имеющий источник света и оптический датчик для определения отраженного света, и контрольный отражатель. По меньшей мере, один из сенсорного модуля и контрольного отражателя установлен на вращающемся ноже блендера для пищевых продуктов на основании емкости блендера. Это обеспечивает наилучшее местоположение для оптического анализа, поскольку эта область свободна от пены. Посредством использования ножа в качестве опоры для, по меньшей мере, части оптической системы анализа обеспечено эффективное использование области.
На фиг.1 изображен блендер 10 для пищевых продуктов, содержащий емкость 12 для размещения пищевого продукта 14 для смешивания. Узел 16 ножей установлен на основании емкости (в ориентации, в которой должно происходить смешивание) и включает в себя вращающийся нож.
Емкость установлена на основании 18, которое вмещает электродвигатель 20 и контроллер 22. В одном примере емкость отсоединяют от основания и затем перевертывают таким образом, что основание емкости 12 становится верхней частью емкости, когда она должен использоваться в качестве контейнера.
Узел ножей, например, является частью крышки 24, которая устанавливается на емкость и образует контактную поверхность с электродвигателем 20.
Блендер дополнительно содержит оптическую систему 26 анализа, содержащую сенсорный модуль, имеющий источник света и оптический датчик, для определения отраженного света. Система 26 также имеет контрольный отражатель с целью калибровки.
Как показано в упрощенной форме на фиг.1, оптическая система анализа, по меньшей мере, частично установлена на вращающемся ноже.
На фиг.2 изображен пример узла 16 ножей, содержащего вращающийся нож 30 и невращающееся основание 32 ножа. В этом примере нож 30 имеет горизонтальные ножи 30a, направленные вниз ножи 30b и направленные вверх ножи 30c. Однако, возможны разные конструктивные исполнения ножа. Узел ножей имеет центральную втулку 34, от которой выступают радиально наружу ножи.
Оптическая система 26 анализа, таким образом, установлена на основании емкости с ножами. Это обеспечивает наилучшее местоположение для оптического анализа, поскольку эта область свободна от пены. Небольшой объем пищевого продукта также может быть проанализирован.
На фиг.3 более подробно изображен первый пример оптической системы анализа
Оптическая система анализа содержит сенсорный модуль 26a и контрольный отражатель 26b. Они оба установлены на вращающемся ноже. В этом примере они установлены на верхней поверхности, т.е., обращенной к основному объему емкости, центральной втулки 34. Сенсорный модуль обращен к отражателю при постоянном расстоянии, например, 0,1-2 см, например, 0,5-1 см. Это обеспечивает компактное оптическое устройство.
Оптическая система анализа установлена на оси вращения, так что система вращается с ножами. Система не создает помехи функции смешивания ножей.
Электрическое соединение с сенсорным модулем проходит по оси вращения в случае электрического соединения, которое обеспечивает вращение относительно сенсорного модуля.
Свет излучается источником света сенсорного модуля на образец смешанного пищевого продукта, который находится на постоянном расстоянии. Оптический датчик сенсорного модуля затем улавливает отраженный луч для расчета коэффициента поглощения, который относится к содержанию питательных веществ пищевого продукта.
Небольшой постоянный зазор не только обеспечивает миниатюризацию, но также способствует предотвращению рассеивания светового потока в разжиженном образце. Если размер зазора является слишком большим, свет может рассеиваться от боковой стороны зазора. Если размер зазора является слишком малым, он может стать слишком малым для режима диффузионного отражения.
На фиг.4 изображен второй пример, в котором сенсорный модуль 26a установлен на опоре 32 ножа, и контрольный отражатель 26b установлен на нижней поверхности вращающегося ножа или образован вращающимся ножом.
Это обеспечивает расположение оптической системы анализа под ножом. Это даже обеспечивает расположение ниже в емкости и также обеспечивает некоторую защиту оптической системы анализа. Кроме того, это расположение не требует вращающихся электрических соединений.
В изображенном примере контрольный отражатель образован нижней поверхностью центральной втулки 34. Он может быть элементом, закрепленным на узле ножей, или он может быть образован самим узлом ножей.
В этом случае контрольный отражатель 26b может вращаться очень быстро (например, 18000-24000 об/мин) относительно сенсорного модуля 26a, который удерживается неподвижно на основании. Оптическое сканирование, например, занимает 0,1-1 сек, и, следовательно, могут возникнуть проблемы с синхронизацией. Для исключения таких проблем образец может быть проанализирован при окончании процесса смешивания.
Для этой цели контроллер 22 (который управляет электродвигателем 20) может управлять сенсорным модулем 26 для выполнения функции определения в конце процесса смешивания.
В другом примере контрольный отражатель 26b может быть установлен на нижней поверхности одного из вращающихся ножей, или он может быть образован нижней поверхностью одного или всех вращающихся ножей. Самые нижние ножи 30b могут быть использованы для этой цели. Если нет направленных вниз ножей 30b, тогда могут быть использованы горизонтальные ножи.
В этом случае контроллер 22 может управлять электродвигателем для расположения на одной прямой контрольного отражателя и оптического датчика в конце процесса смешивания и также для выполнения функции определения в конце процесса смешивания в точно выровненном по прямой положении.
Это обеспечивает надежное определение при окончании смешивания и требует только небольшого отражателя на одном или более ножах.
Оптическая система анализа используется для получения информации о пищевой ценности, относящейся к пищевому продукту, размещенному в емкости. Таким образом, блендер обеспечивает анализ содержания питательных веществ для помощи пользователям при контроле их потребления пищи, например, для контроля здоровья или соблюдения диеты.
Оптическая система анализа может содержать систему определения в ближней инфракрасной области или систему рамановской спектроскопии или любую другую оптическую систему на основании анализа оптической системы с отражателем.
Отражатель белого света, например, выполнен из политетрафторэтилена (PTFE) или сульфата бария. Для соблюдения стандартов по хранению пищевых продуктов, может быть использована крышка из кремниевого стекла для предотвращения непосредственного контакта между контрольным отражателем и смешанным пищевым продуктом.
На фиг.5 изображен способ смешивания пищевых продуктов, включающий в себя
на этапе 40 смешивание пищевого продукта в емкости с помощью узла ножей, установленного на основании (когда находится в положении смешивания) емкости; и
на этапе 42 анализ смешанного пищевого продукта с помощью оптической системы анализа.
Например, анализ выполняется при окончании смешивания, так что смешанный пищевой продукт располагается в нижней части емкости, где расположена оптическая система анализа.
Другие изменения в раскрытых вариантах осуществления могут быть понятны и осуществлены специалистами в данной области технике на практике заявленного изобретения на основании изучения чертежей, раскрытия и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения термин «содержащий» не исключает другие элементы или этапы, и неопределенный артикль ʺaʺ или ʺanʺ не исключает множество. Сам по себе тот факт, что конкретные меры перечислены во взаимно разных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает того, что сочетание этих мер не может быть использовано для получения преимущества.
Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не должны истолковываться как ограничивающие объем.