一种基于多阶段焙烤食品的高精度温控方法及系统与流程

本发明涉及温度控制，具体是涉及一种基于多阶段焙烤食品的高精度温控方法及系统。

背景技术：

1、焙烤食品是以小麦等谷物粉料为基本原料，通过发面、高温焙烤过程而熟化的一类食品，又称烘烤食品。市面的焙烤食品是以小麦等谷物粉料为基本原料，配加不同比例的糖料制成，故又有面糖食品之称，现代在焙烤食品时往往会将食品焙烤过程分为多个阶段，通过对食品不同焙烤阶段的焙烤温度进行精确控制，确保焙烤食品达到最佳的烤制效果和口感。

2、目前对于多阶段焙烤食品的温度控制还存在着无法根据待焙烤食品，准确分析、设置预热温度，无法对预热温度进行准确评估，降低预热温度对食品品质的影响程度，无法根据食品焙烤区域的不同，设置不同的食品焙烤温度，无法根据食品实际状态对温度进行调整，无法根据环境温度，减少食品冷却对焙烤食品品质的影响的问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，提供一种基于多阶段焙烤食品的高精度温控方法及系统，本技术方案解决了上述背景技术中提出的无法根据待焙烤食品，准确分析、设置预热温度，无法对预热温度进行准确评估，降低预热温度对食品品质的影响程度，无法根据食品焙烤区域的不同，设置不同的食品焙烤温度，无法根据食品实际状态对温度进行调整，无法根据环境温度，减少食品冷却对焙烤食品品质得到影响的问题。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种基于多阶段焙烤食品的高精度温控方法，包括：

4、获取待焙烤食品信息，所述待焙烤食品信息包括待焙烤食品材料信息和待焙烤食品参数信息；

5、根据待焙烤食品信息，获取初始焙烤温度信息；

6、根据初始焙烤温度信息，基于食品焙烤需求，获取预热温度信息；

7、根据预热温度信息，进行预热；

8、基于食品焙烤需求，获取食品焙烤温度信息，所述食品焙烤温度信息为食品焙烤时食品状态变化的标准焙烤温度；

9、根据食品焙烤温度信息，对待焙烤食品进行焙烤，获取食品外表质量指数；

10、根据食品外表质量指数，对食品焙烤温度进行调整直至食品焙烤完成；

11、获取环境温度信息；

12、根据环境温度信息，对食品进行冷却，完成多阶段食品焙烤。

13、优选的，所述根据初始焙烤温度信息，基于食品焙烤需求，获取预热温度信息，具体包括：

14、获取环境温度信息和温度调节参数信息；

15、根据初始焙烤温度信息和环境温度信息，获取预热温度信息；

16、根据预热温度信息和温度调节参数信息，获取预热温度评估指数；

17、基于食品焙烤需求，获取预热温度评估指数阈值；

18、根据预热温度评估指数和预热温度评估指数阈值，判断预热温度是否符合食品焙烤需求，若预热温度评估指数低于预热温度评估指数阈值，则该预热温度不合格；

19、若预热温度评估指数高于预热温度评估指数阈值，则该预热温度合格；

20、其中，预热温度评估指数的计算公式为：

21、

22、式中，q为预热温度评估指数，表示预热温度差异系数，为预热温度，为初始焙烤温度，为预热温度与初始焙烤温度标准差异值，其中，若，则若，则，表示食品品质温度影响系数，为环境温度，为温度调节变化速率。

23、优选的，所述根据食品焙烤温度信息，对待焙烤食品进行焙烤，获取食品外表质量指数，具体包括：

24、获取预热温度信息和待焙烤食品参数信息；

25、根据待焙烤食品参数信息，基于空间平面对食品进行焙烤区域划分，获取食品焙烤区域信息，所述食品焙烤区域信息包括以空间中六个特征平面为基准的食品表面区域信息；

26、根据食品焙烤区域信息，以相对的两个平面为一组，获取食品焙烤区域组合信息；

27、根据食品焙烤区域组合信息，获取食品焙烤区域组合中心信息；

28、根据食品焙烤温度信息和食品焙烤区域组合中心信息，获取食品焙烤平面温度信息，所述食品焙烤平面温度信息包括六个空间平面对食品的焙烤温度信息；

29、根据预热温度信息和食品焙烤平面温度信息，对待焙烤食品进行升温焙烤，获取食品表面变化信息，所述食品表面变化信息包括食品表面颜色变化信息和食品特征变化信息；

30、根据食品表面变化信息，获取食品外表质量指数。

31、优选的，所述根据食品焙烤温度信息和食品焙烤区域组合中心信息，获取食品焙烤平面温度信息，具体包括：

32、根据食品焙烤区域组合信息，获取每个食品焙烤区域的焙烤区域点位信息；

33、根据焙烤区域点位信息，获取食品焙烤区域组合中心信息；

34、其中，食品焙烤区域组合中心的计算公式为：

35、

36、式中，a为食品焙烤区域组合中心，为食品焙烤区域与食品焙烤区域组合中心的距离，为同一组另一食品焙烤区域与食品焙烤区域组合中心的距离，v为热量传递速率，为食品焙烤区域的点位总数，m为同一组另一食品焙烤区域的点位总数；

37、根据食品焙烤温度信息和食品焙烤区域组合中心信息，获取食品焙烤平面温度信息；

38、所述食品焙烤平面温度的计算公式为：

39、

40、式中，为第x平面的食品焙烤平面温度，为食品焙烤温度，表示第x平面的第s个点与第x平面的食品焙烤区域组合中心的距离，为食品焙烤平面温度距离影响系数，h为第x平面的点位总数。

41、优选的，所述根据食品外表质量指数，对食品焙烤温度进行调整直至食品焙烤完成，具体包括：

42、基于食品焙烤需求，获取食品外表质量指数第一阈值、食品外表质量指数第二阈值和食品外表质量指数第三阈值；

43、根据食品外表质量指数和食品外表质量指数第一阈值，判断食品外表焙烤是否完成，若食品外表质量指数低于食品外表质量指数第一阈值，则食品外表焙烤仍未完成，保持食品焙烤平面温度不变；

44、若食品外表质量指数高于食品外表质量指数第一阈值，则食品外表焙烤完成；

45、根据食品外表质量指数和食品外表质量指数第二阈值，对食品焙烤温度进行调整；

46、其中，若食品外表质量指数低于食品外表质量指数第二阈值，则以第一温度变化率对食品焙烤平面温度进行降温；

47、若食品外表质量指数高于食品外表质量指数第二阈值，则以第二温度变化率对食品焙烤平面温度进行降温，直至食品焙烤平面温度与食品焙烤温度相同；

48、若食品外表质量指数高于食品外表质量指数第三阈值，则食品焙烤完成；

49、其中，食品外表质量指数的计算公式为：

50、

51、式中，e为食品外表质量指数，为第g种食品外表特征的食品焙烤状态影响系数，为第g种食品外表特征指数，为第g种食品外表特征指数标准值，g为食品外表特征种类总数。

52、优选的，所述根据环境温度信息，对食品进行冷却，完成多阶段食品焙烤，具体包括：

53、获取食品焙烤区域组合中心信息；

54、根据环境温度信息、食品焙烤温度和食品焙烤区域组合中心，获取食品温度冷却信息，所述食品温度冷却信息包括六个食品焙烤平面温度变化率信息；

55、根据食品温度冷却信息，获取食品质量影响指数；

56、基于焙烤食品质量需求分析，获取食品质量影响指数阈值；

57、根据食品质量影响指数和食品质量影响指数阈值，判断食品温度冷却是否符合生产标准，若食品质量影响指数低于食品质量影响指数阈值，则食品温度冷却合格；

58、若食品质量影响指数高于食品质量影响指数阈值，则食品温度冷却不合格，根据食品质量影响指数，对食品温度冷却进行调整；

59、其中，食品质量影响指数的计算公式为：

60、

61、式中，r为食品质量影响指数，为第x平面的食品焙烤平面温度变化率，为食品质量温度影响系数，表示第x平面的第k个点与第x平面的食品焙烤区域组合中心的距离，为食品焙烤温度，为环境温度，w为第x平面的点位总数。

62、进一步的，提出一种基于多阶段焙烤食品的高精度温控系统，用于实现如上述的温控方法，包括：

63、主控制模块，所述主控制模块用于根据预热温度评估指数和预热温度评估指数阈值，判断预热温度是否符合食品焙烤需求，根据食品外表质量指数和食品外表质量指数第一阈值，判断食品外表焙烤是否完成，根据食品质量影响指数和食品质量影响指数阈值，判断食品温度冷却是否符合生产标准，根据待焙烤食品参数信息，基于空间平面对食品进行焙烤区域划分，获取食品焙烤区域信息，根据食品焙烤区域组合信息，获取每个食品焙烤区域的焙烤区域点位信息，根据焙烤区域点位信息，获取食品焙烤区域组合中心信息，根据食品焙烤温度信息和食品焙烤区域组合中心信息，获取食品焙烤平面温度信息，根据食品质量影响指数，对食品温度冷却进行调整；

64、信息获取模块，所述信息获取模块用于获取待焙烤食品信息、待焙烤食品材料信息、待焙烤食品参数信息、温度调节参数信息和环境温度信息，根据待焙烤食品信息，获取初始焙烤温度信息，并传输至评估模块；

65、评估模块，所述评估模块用于根据初始焙烤温度信息和环境温度信息，获取预热温度信息，根据预热温度信息和温度调节参数信息，获取预热温度评估指数，根据预热温度信息和食品焙烤平面温度信息，对待焙烤食品进行升温焙烤，获取食品表面变化信息，根据食品表面变化信息，获取食品外表质量指数，根据环境温度信息、食品焙烤温度和食品焙烤区域组合中心，获取食品温度冷却信息，根据食品温度冷却信息，获取食品质量影响指数；

66、温控模块，所述温控模块与主控制模块交互，用于对温度进行调节控制。

67、可选的，所述主控制模块，具体包括：

68、控制单元，所述控制单元用于根据待焙烤食品参数信息，基于空间平面对食品进行焙烤区域划分，获取食品焙烤区域信息，根据食品焙烤区域组合信息，获取每个食品焙烤区域的焙烤区域点位信息，根据焙烤区域点位信息，获取食品焙烤区域组合中心信息，根据食品焙烤温度信息和食品焙烤区域组合中心信息，获取食品焙烤平面温度信息，根据食品质量影响指数，对食品温度冷却进行调整；

69、信息接收单元，所述信息接收单元与信息获取模块和评估模块交互，用于接收数据并传输至判断单元；

70、判断单元，所述判断单元用于根据预热温度评估指数和预热温度评估指数阈值，判断预热温度是否符合食品焙烤需求，根据食品外表质量指数和食品外表质量指数第一阈值，判断食品外表焙烤是否完成，根据食品质量影响指数和食品质量影响指数阈值，判断食品温度冷却是否符合生产标准。

71、可选的，所述信息获取模块，具体包括：

72、信息获取单元，所述信息获取单元用于获取待焙烤食品信息、待焙烤食品材料信息、待焙烤食品参数信息、温度调节参数信息和环境温度信息；

73、信息处理单元，所述信息处理单元用于根据待焙烤食品信息，获取初始焙烤温度信息，并传输至评估模块。

74、可选的，所述评估模块，具体包括：

75、预热温度评估单元，所述预热温度评估单元用于根据初始焙烤温度信息和环境温度信息，获取预热温度信息，根据预热温度信息和温度调节参数信息，获取预热温度评估指数；

76、食品外表评估单元，所述食品外表评估单元用于根据预热温度信息和食品焙烤平面温度信息，对待焙烤食品进行升温焙烤，获取食品表面变化信息，根据食品表面变化信息，获取食品外表质量指数；

77、食品冷却评估单元，所述食品冷却评估单元用于根据环境温度信息、食品焙烤温度和食品焙烤区域组合中心，获取食品温度冷却信息，根据食品温度冷却信息，获取食品质量影响指数。

78、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

79、本发明提出一种基于多阶段焙烤食品的高精度温控方法及系统，通过预热温度评估指数，实现对预热温度的主权评估，降低预热温度对食品品质的影响，通过食品焙烤区域组合信息，对食品焙烤平面温度进行调整，通过食品质量影响指数，减少食品冷却对焙烤食品品质的影响，提高了生产效率，同时确保了食品质量的稳定性和可靠性。