電飯鍋的控制方法和用於實施該方法的電飯鍋與流程

2023-05-06 19:58:46 1

本發明涉及一種電飯鍋的控制方法和用於實施該方法的電飯鍋。根據本發明的方法尤其適合於蒸煮白米飯以便保留大米的胺基酸成分並降低大米的血糖指數(直到30％)，同時保持大米的感觀質量。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種電飯鍋的控制方法，該控制方法允許降低煮熟的大米或其它穀物的血糖指數，並增加煮熟的白米飯的至少一種胺基酸的量。

該目的通過一種電飯鍋的控制方法而達到，所述電飯鍋包括殼體，所述殼體被蓋關閉，所述殼體配備有主要的加熱元件、安置在所述殼體中的筒、加熱所述筒的上邊緣的加熱元件、加熱所述蓋的加熱元件、位於所述筒的底部附近的第一溫度傳感器和安置在所述蓋中的第二溫度傳感器，所述方法包括：

-浸泡步驟，在該浸泡步驟期間，所述加熱元件被控制用於在介於8min和1h之間的持續時間期間在所述筒的內部保持介於40℃和75℃之間的定值溫度；

-加熱步驟，其在確定的浸泡持續時間結束之後開始，在該加熱步驟期間，所述加熱元件被控制用於在所述筒的內部達到高於85℃的定值溫度；

-蒸煮步驟，其包括第一階段，一旦達到所述加熱定值溫度則所述第一階段開始，在該第一階段期間，所述加熱元件被控制用於在介於2min和15min之間的確定的持續時間期間在所述筒的內部保持定值溫度；

-其特徵在於，所述方法包括去除快消化澱粉的步驟。

根據另一個變型例，所述去除快消化澱粉的步驟包括在所述浸泡步驟後進行的用於浸泡的水的排放步驟和用確定量的水填充所述筒的填充 步驟。

根據另一個變型例，所述排放步驟和所述填充步驟由使用者手動實施。

根據另一個變型例，所述排放步驟和所述填充步驟通過安裝在所述電飯鍋中的排放裝置和所述電飯鍋的清水儲存器自動地實施。

根據另一個變型例，所述去除快消化澱粉的步驟包括在所述蒸煮步驟後衝洗大米的衝洗步驟。

根據另一個變型例，所述衝洗步驟用介於50℃和80℃之間的溫度下的水實施。

根據另一個變型例，所述方法包括在所述衝洗步驟之後的用於大米的乾燥步驟。

根據另一個變型例，所述方法包括所述蒸煮步驟的第二階段，在該第二階段期間，所述加熱元件被控制用於在介於5min和15min之間的確定的持續時間期間在所述筒的內部保持定值溫度，該定值溫度小於所述蒸煮步驟的第一階段的蒸煮溫度。

根據另一個變型例，所述蒸煮步驟的第二階段的定值溫度為100℃，並且持續時間為10min。

根據另一個變型例，所述方法包括等待步驟，在該等待步驟期間，所述加熱元件被停止，並且所述蓋在介於2min和5min之間的時間期間保持在關閉位置。

根據另一個變型例，所述蒸煮步驟的第一階段的定值溫度介於97℃和105℃之間，並且持續時間介於2min和6min之間。

根據另一個變型例，所述浸泡步驟的定值溫度是70℃，並且所述浸泡步驟的持續時間約為13min。

本發明還涉及一種電飯鍋的控制裝置，所述控制裝置尤其適合於實施根據本發明的方法，並且本發明還涉及一種電飯鍋，所述電飯鍋包括根據本發明的控制裝置。

附圖說明

通過以下以非限定性示例方式給出的且由附圖所示的實施方式的描 述，將了解本發明的其他特徵和優點，在附圖中：

-圖1是允許實施根據本發明的方法的電飯鍋的示意圖，

-圖2示出隨著與根據本發明的控制方法相對應的時間而變化的溫度的曲線圖。

具體實施方式

存在三種蒸煮大米的主要方法。第一種是根據大米的品種和預蒸煮程度用過量沸水對白米蒸煮5至30分鐘。第二種是在電飯鍋中用可調整量的水蒸煮。在這種情況下，固定的水-米比例被使用，通常在1:1至4:1之間變化。該比例隨著消費者所追求的品質和品種而變化。通常，所使用的溫度和壓力的範圍分別為100-120℃和1-2巴，在某些情況下具有被稱為浸泡步驟的預蒸煮階段。總蒸煮時間可以在10min至2h(對於糙米)之間變化。最後一種方法是《燴飯(pilaf)》方式的蒸煮，通過將一定體積的米在油脂中煎炒，直到米粒為半透明。然後根據大米的類型加入1.5至2.5倍體積的水。整體在密閉且溫火下蒸煮，直到用於蒸煮的水全部吸收。

大米是富含澱粉的穀物，並且少蛋白質。大米的成分尤其根據其植物產地及其加工而變化。米粒是儲存部分，其胚乳由包含大量的用於儲存澱粉的細胞單元(澱粉質體)的細胞組成。其中澱粉處於顆粒的形式。

顆粒構成超分子組裝體，在超分子組裝體的內部存在兩種類型的多糖：直鏈澱粉和支鏈澱粉。支鏈澱粉是構成澱粉的糖的主要部分：對於常規基因型的澱粉，支鏈澱粉佔65-85％(m/m)。該大分子具有複雜分支結構，該複雜分支結構由通過在α-(1,6)位的多個分支點(鍵總數的5-6％)連接的α-(1,4)葡聚糖鏈組成。在半晶體顆粒狀實體中，直鏈澱粉和支鏈澱粉與反應性很高的非晶層與晶層的交替密切相關。直鏈澱粉是一種主要為線型的聚合物，直鏈澱粉的初級結構由通過α-(1,4)鍵連接的D-葡糖基單元構成。直鏈澱粉可以處於自由的形式或澱粉-脂類複合物的形式。

米粒在其水熱處理期間尤其在米粒的壁處受到與水滲入米粒有關的結構破壞。該結構破壞伴隨著在用於蒸煮的水中的固體損失。在浸泡過程中，多個固體損失的步驟相繼發生。結合光學顯微分析和雷射粒度測 定分析，在浸泡階段開始時，觀察到與分離出的大米的澱粉顆粒對應的直徑為9μm的多面體。在70℃下浸泡6min後，15-20μm的結構被確認為幾個澱粉顆粒的聚集體。在浸泡階段結束時，在含澱粉基質中觀察到由於水的滲入所導致的細胞壁中的裂紋。發現了直徑超過100μm的結構：米粒表面的完整的受到破壞的植物細胞。相比在傳統蒸煮(在60℃下浸泡)中的1.7±0.2％的固體損失，在用70℃浸泡的蒸煮的情況中固體損失上升至2.4±0.2％。

澱粉根據其體外消化過程可被分成三種類型：快消化澱粉(RDS)、慢消化澱粉(SDS)和抗消化澱粉(RS)。基於體外測定的該營養學分類在預測血糖反應中有用。

快消化澱粉在未衝洗的大米中相比在衝洗的大米中以更大的量存在。然而，該快消化澱粉負責增加與澱粉基質的快速消化有關的血糖。從營養學觀點上，消耗含較少快消化澱粉且含較多慢消化澱粉的食物是更加有益的。因此，衝洗大米具有營養益處，因為這允許除去在蒸煮期間堆積在米粒壁上的RDS，在蒸煮期間RDS的含量提高。

對於經過在60℃和70℃下浸泡的蒸煮，對未衝洗的煮熟的大米的所測定的RS的量分別為21.4±1.4％和21.5±2.7％。對於衝洗過的煮熟的大米，對於經過在60℃和70℃下浸泡的煮熟的大米，抗消化澱粉的含量分別為10.2±0.3％和10.0±1.2％。ANOVA(方差統計分析)的結果確證衝洗因素對大米的抗消化澱粉的含量的顯著影響。RS在小腸中不被吸收，並通過結腸，在結腸中，RS通過腸道菌群被發酵。RS在結腸中的發酵產生短鏈脂肪酸和其它有機酸，並通過散發(exhalation)而排出 氫。為了確保良好的可消化性，重要的是RS的比率不可過高。

如果比較血糖指數，用在70℃下浸泡的煮熟的大米的血糖指數為83.7±0.4。用在60℃下浸泡的煮熟的大米的血糖指數為80.3±0.8。針對重複測量進行的統計分析證明這些結果沒有明顯差異。

當蒸煮包括排放步驟時，血糖指數的計算給出，在經過70℃浸泡的煮熟的大米的情況中血糖指數(IG)為74.8±0.6，並且對於用60℃浸泡的煮熟的大米，血糖指數為76.2±0.3。對於結果變化所實施的統計分析斷定出在用60℃和70℃浸泡的在蒸煮後衝洗的煮熟的大米的情況下測定的IG是明顯不同的。衝洗允許將經過在60℃下浸泡的煮熟的大米的血糖指數降低4.1±1.1點，而用在70℃下浸泡的煮熟的大米的衝洗允許降低8.9±1.0點。

針對藉助衝洗步驟降低大米的血糖指數而獲得的益處與在浸泡和蒸煮期間由大米重新釋放並在蒸煮結束時最終重新聚集到米粒表面的物質緊密相關。

在蒸煮過程中，發生與在溫度的作用下澱粉從結晶狀態到非晶狀態的變化對應的膠凝作用。水在顆粒中擴散，使其膨脹，在澱粉鏈之間有鍵的形成，介質增厚：介質凝膠化。在冷水中，天然澱粉是不溶的：由於周邊的晶體結構，水不能滲入顆粒的內部。隨著溫度的升高，分子振動的增加導致失去直鏈澱粉的線型鏈和支鏈澱粉的結晶區的結晶度。天然澱粉的玻璃化轉變溫度為70℃。水被顆粒吸收以及水在澱粉鏈上的吸收變為可能。這引起膨脹，然後顆粒裂開。直鏈澱粉鏈散布在澱粉顆粒外。這導致顆粒活動性下降和在介質中游離水減少，在介質中介質的粘度增大。通過胰α-澱粉酶，水解作用變為可能：出現促進流動的更短的鏈，介質變得更有流動性(因此失去黏性)。

另外，血糖指數是食物營養質量的要素。當用水性介質蒸煮時，一旦達到凝膠溫度(65℃以上)，大米的澱粉顆粒失去其半晶體結構，水合，並且米粒膨脹。非晶直鏈澱粉在介質中溶解。如果溫度升高，該直鏈澱粉以及留在顆粒中的直鏈澱粉易於與單醯化脂類複合。該直鏈澱粉-脂類複合物將形成機體直到溫度達到其熔點(85℃)。然而，在70℃的浸泡階段期間，溫度保持在熔點以下：由此複合物有時間形成機體， 其熔解溫度從85℃變為100℃。該步驟因此允許在蒸煮期間保留大量的直鏈澱粉-脂類複合物。然而，由於直鏈澱粉-脂類複合物比凝膠澱粉消化得更慢，因此直鏈澱粉-脂類複合物的存在允許降低煮熟的大米的血糖指數。

食物根據其血糖指數被分為三種類型：低IG≤55，中IG＝55-69，和高IG≥70，這些值是以IG＝100的葡萄糖作為參考而進行取值。對大米進行了多個測定，不同國家之間由於植物的原因結果非常不同。實際上，大米的組成隨品種而變化，因此難以對眾多類型的大米給出IG的同一值。結果指出，當大米包含更多直鏈澱粉時，血糖指數降低。已經觀察到，對於白米，IG值為64+/-7，對於烘米，IG值為47+/-3。

在用水蒸煮期間，大米像所有澱粉基質一樣，損失了可量化的固體部分。浸泡溫度對於固體損失的幅度有非常大的影響。對於同一品種的大米，通過將浸泡溫度從50℃提高至90℃，觀察到固體損失值從4％增加至16％。在用於浸泡和蒸煮的水中存在的物質超過85％是多糖，大部分是可溶性澱粉。易消化澱粉非常易溶，其在蒸煮過程中進入用於浸泡的水中。

澱粉通過消化酶被轉化為葡萄糖，以便被同化。血糖的上升表明葡萄糖的吸收水平和食物的血糖指數。通過在浸泡結束時除去該可溶澱粉，明顯降低了可產生和同化的葡萄糖的量，由此降低食物的血糖指數。

現在將參照圖1描述能夠實施根據本發明的方法的電飯鍋。

根據本發明，電飯鍋1包括主體10或殼體，該主體或殼體包括容腔，用於蒸煮大米的內筒11插入該容腔中。殼體配備有蓋12，該蓋鉸接地安裝在殼體10上，使得主體的上部通過蓋12而打開或關閉。殼體10還配備有控制裝置13，該控制裝置確保電飯鍋1的控制操作。

電飯鍋1還包括用於檢測筒11的下部的溫度的第一傳感器15。第一傳感器15安裝在筒的底部的附近。用於檢測蓋12的內面的溫度的第二傳感器16安裝在蓋上。第一傳感器和第二傳感器與控制裝置13連接。

電飯鍋1的加熱機構包括加熱元件，也稱為主要的加熱元件17，該主要的加熱元件提供熱源，以便在電飯鍋的筒11內進行浸泡/蒸煮操作和保溫操作，加熱機構還包括用於加熱筒11的上邊緣的加熱元件18和用 於加熱蓋12的內面的加熱元件19。

殼體10和蓋例如由塑料製成。

控制裝置13安置在主體10的內側上。控制裝置13還連接控制按鈕22，控制按鈕允許使用者為電飯鍋編程。

另外，控制裝置13連接加熱元件17,18,19以便一方面按照使用者所選擇的蒸煮程序，另一方面根據由兩個傳感器15,16所測定的溫度測量值而啟動或者停止加熱元件。

根據一個實施變型例，主要的加熱元件17是感應類型，而用於加熱筒11的上邊緣的加熱元件18和用於加熱蓋12的加熱元件19是電阻類型。

根據本發明的電飯鍋1的控制方法允許白米的蒸煮，該蒸煮允許在熟的白米飯中保留至少一種胺基酸，並且還允許降低血糖指數。

根據由本申請人所實施的試驗，相對於在傳統的白米飯蒸煮方法中所測定的量，賴氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸和蘇氨酸這五種基本的胺基酸的量被增加。這可以由蛋白酶類型的酶的存在來解釋。在70℃左右下持續浸泡允許通過大米的內源蛋白質的斷裂而增加胺基酸的合成。基本胺基酸是最重要的，因為其不是通過有機體合成的。它們的唯一來源是進食。

根據本發明的方法還允許提高必需脂肪酸(亞油酸和亞麻酸)和二糖和三糖(麥芽糖、槐糖、麥芽三糖)的量，必需脂肪酸可影響飽和度，二糖和三糖可影響血糖指數。

浸泡步驟具有限制的持續時間。事實上，過長的浸泡步驟損壞大米的感觀特徵。事實上，在浸泡步驟期間，大米吸收水。如果在蒸煮步驟期間，容納在筒中的水的平面在大米的平面之下，一部分大米不會被正確地蒸煮。因此，通過限制浸泡持續時間，白米飯保留其令人滿意的感觀質量，該感觀質量例如是柔軟性和粘性的質地。

根據本發明的方法在浸泡步驟結束後還包括排放步驟。在浸泡期間，快消化可溶性澱粉在水中擴散直到對於蒸煮步驟來說大米足夠膨脹並被水合。在浸泡結束時，在進行蒸煮的溫度升高前，殘餘的用於浸泡的水被排放，這除去散布到米粒外面的澱粉。然後，加入清水用於蒸煮階段。 排放可藉助例如漏盆或漏勺來手動實施，並且然後設備的使用者加入清水，用於實施蒸煮。

在另一變型例中，衝洗可在蒸煮結束時實施。在浸泡步驟後，快消化澱粉在用於達到蒸煮定值的溫度上升期間持續進入用於蒸煮的水中。這些分子可以在蒸煮結束時堆積在米粒周圍。在清水中衝洗可以更大程度降低大米的血糖指數。該步驟獨立於在浸泡結束時的排放，並且可以在沒有預先排放的情況下實施。根據另一個實施變型例，衝洗是用例如介於50和80℃之間的熱水實施的。事實上，快消化澱粉更易溶於熱水中。

根據另一個實施變型例，設備包括排放裝置以及清水儲存器，排放裝置允許除去用於浸泡的水並收集可溶性澱粉，清水儲存器再供給用於蒸煮的筒，以用於蒸煮階段。

排放裝置(未示出)包括例如在筒11的底部中實施的孔。孔被由控制裝置13控制的閥封閉。容器被安裝在筒11的下方，用於收集排放的液體，當閥在打開位置時，排放的液體通過孔流出。機械過濾器可被安置在孔處，以防止米隨液體排出。

為了為內筒11再供給水，清水儲存器(未示出)被例如放置在內筒11的上方。排出孔和由控制裝置控制的閥在清水儲存器的底部中實現。根據另一個實施變型例，清水儲存器可被安裝在內筒11的周圍。為了將清水帶入內筒11中，抽吸泵和管道與清水儲存器連接，使得泵抽吸儲存器的清水，並通過管道將清水推進筒中。

根據另一個實施變型例，清水由例如家用供水網的外部水源供應。根據該變型例，根據本發明的電飯鍋包括與管道連接的外部連接器。管道的自由端被安置在內筒11中。

控制閥被安裝在管道上。在蒸煮循環啟動之前，使用者將家用網接在連接器上。

對於上述的不同變型例，排放和填充通過由控制裝置控制的不同閥的致動而自動地實現。

同樣地，在不同的變型例中排放裝置可被用於蒸煮結束時的衝洗步驟。

控制方法包括分成兩個階段的蒸煮步驟。第一階段的蒸煮參數(溫度和持續時間)被確定，以便獲得具有光澤外觀的米飯。

另外，在蒸煮步驟的第二階段期間，為了保護胺基酸，蒸煮的溫度比通常被用於蒸煮白米飯的溫度更低。

圖2示出當實施根據本發明的方法的浸泡步驟時，隨著時間而變化的溫度的曲線。

根據本發明的控制方法允許在電飯鍋中實施白米的浸泡和蒸煮，而在製備循環過程中不需要使用者的參與。

為了製備具有保留的胺基酸含量的白米飯，使用者將確定量的大米和水放入電飯鍋的筒中。這些量例如通過在筒的內表面上的識別刻度而被指出。圖2示出的曲線針對600g大米和800g水的量而被實現。

根據本發明的控制方法的主要步驟是浸泡步驟A。所有或部分的加熱元件17,18,19被激活，以便將筒11的內部的溫度保持在介於40和75℃之間。換言之，針對位於筒11的底部中的第一溫度傳感器15的信號，加熱元件17,18,19的調節循環被實施。浸泡步驟的持續時間被限制在15min，最小持續時間為8min。根據另一個實施變型例，安置在蓋中的加熱元件19在整個浸泡步驟期間被停止。根據本發明的方法的優選方式，浸泡溫度是70℃，並且浸泡持續時間約為13min。

在浸泡步驟之後，即在由使用者所選擇的浸泡持續時間結束之後，排放步驟被起動。如前面所指出的，確切地說，該排放步驟在於藉助排放裝置取出/排放浸泡用水，並加入用於蒸煮大米所需的量的清水。

在加入該量的清水時，加熱步驟B自動地起動。加熱步驟在於在筒11的內部達到高於85℃的確定的定值溫度。為此，當位於蓋12中的第二傳感器16的信號沒有指示定值溫度時，控制裝置13啟動電飯鍋1的所有的加熱元件17,18,19。

在該加熱步驟期間，將溫度上升速度保持在介於3和7℃/min之間。

一旦達到定值溫度，蒸煮步驟的第一階段C開始。蒸煮步驟的該第一階段C的持續時間相比蒸煮循環的總持續時間短。根據本發明，第一蒸煮階段的定值溫度在介於2和6分鐘之間的持續時間期間被保持。申請人確認為了獲得白米飯的最佳光澤，蒸煮步驟的第一階段C的持續時 間約為3min。

確切地說，蒸煮步驟在蒸煮步驟的第二階段D中被實現。一旦第一階段C的持續時間結束，蒸煮步驟的該第二階段D開始。第二階段D的蒸煮溫度比蒸煮步驟的第一階段C的溫度更低。根據本發明，蒸煮步驟的第二階段D的定值溫度約為100℃。

為了達到第二蒸煮階段的定值溫度，加熱元件17,18,19被停止直到溫度減小到所需的溫度。隨後，針對蓋12的第二溫度傳感器16的信號，加熱元件17,18,19的調節循環被起動用於保持定值溫度。在蒸煮步驟的整個第二階段D期間，溫度被調節。蒸煮步驟的第二階段D在介於5和15分鐘之間且優選10分鐘的持續時間期間被保持。一旦蒸煮的持續時間結束，加熱元件17,18,19被停止。

在打開蓋12之前，幾分鐘的優選地為3分鐘的等待步驟被起動。該等待步驟允許大米的靜置。

本發明還涉及一種控制裝置13，該控制裝置尤其適合於實現根據本發明的方法。根據本發明的控制裝置與加熱元件、傳感器連接，並且包括存儲器，該存儲器用於儲存與根據本發明的方法的執行對應的不同順序的程序。

另外，本發明涉及配備有該控制裝置的電飯鍋。

本發明並非限於上述實施例。因此，溫度傳感器可不同地安置在電飯鍋內。另外，由傳感器傳遞的信號可無區別地用於調節蒸煮或浸泡的定值溫度。