蒸烤箱蒸制发糕烹饪模型研究

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蒸烤箱蒸制发糕烹饪模型研究蒸烤箱蒸制发糕烹饪模型研究人工智能

为改进用户利用蒸烤箱烹饪过程中食材的大小和份量多样化带来的烹饪效果不佳的问题，以米发糕为例，研究蒸烤箱蒸制发糕的烹饪模型。
通过试验研究得到不同大小、份量的米发糕达到相同的烹饪终点时所需烹饪韶光的规律，并采取SPSS软件进行线性回归剖析，且经由验证明验，得到适用于不同大小、份量的发糕等中式面点的烹饪模型，为厨电产品的智能化烹饪供应办理方案，同时为消费者带来更加智能的烹饪体验。

（图片来自网络侵删）

关键词

烹饪模型；发糕；蒸烤箱

DOI:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2023.03.020

0 弁言

目前市场上的蒸烤产品均配置电子菜谱、自动菜单等功能，用户须要根据菜谱供应的食材处理步骤，按照规定的大小、份量进行食材准备，接着根据制造商供应的产品操作步骤进行烹饪。
自动菜谱的运用为消费者供应了规范化的烹饪流程，使厨房小白也能够烹饪出佳肴[1]。
但是，目前自动菜谱的局限性在于，当用户根据自身喜好、烹饪需求调度食品大小和份量时，该自动菜谱便难以知足烹饪效果的哀求，可能会造成烹饪不敷、烹饪过度等情形。
例如专利CN113397392B中为办理家庭烹饪场景下，蒸蛋羹所用的碗具大小差异大导致烹饪质量的问题，采取获取容器大小信息，来剖析匹配对应的烹饪参数，达到智能烹饪出高品质蛋羹、双皮奶及类似食材的效果[2]。
因此，为达到能够适应多样化食材的烹饪需求，实现更智能化的烹饪过程，提升家电产品品质和用户体验，须要对食材影响烹饪效果的特性进行研究，建立相应的信息库，匹配适用的烹饪参数。
本文以办理用户烹饪过程中较为常见的痛点——由食材不同大小、份量导致的烹饪参数无法精准匹配，只能依赖履历操作为研究目标，进行试验研究，建立烹饪模型。

发糕是一种经由酵母发酵后利用蒸汽蒸制而成的水蒸糕点，具有甜而不腻、食用方便、制作大略等特点，是我国传统的特色小吃。
并且，发糕预拌粉产品供应了快速、便捷制作高品质发糕的路子，也便于在本研究中进行标准化的发糕样品制备。
因此，以发糕[3]为例，选择家庭烹饪时常用的份量和大小，研究不同份量、不同大小对发糕蒸制的烹饪韶光、烹饪效果的影响，并且进行数据拟合得到烹饪模型，接着进行模型公式验证以及相似食材的烹饪验证。
从而初步积累发糕等中式面点蒸制的烹饪模型，为蒸烤箱等厨电产品的智能化研究和知足用户多样化需求供应办理方案。

1 材料与方法

1.1 试验材料

米发糕预拌粉：百钻发糕预拌粉（快速型）：安琪酵母株式会社；“喷鼻香满园”小麦粉：益海嘉里株式会社；高活性干酵母：安琪酵母株式会社；小模具：直径6 cm；中模具：直径9 cm；大模具：直径15 cm，用于制作大小分别为60 g/个、160 g/个、480 g/个的圆柱形发糕糊。

1.2 仪器与设备

CQ926蒸烤箱：杭州老板电器株式会社；GM90PS温度记录仪：日本YOKOGAWA公司；TA.XTPlus物性剖析仪：英国SMS公司；JY20002电子天平，上海恒平公司；DY-CSJ03多功能厨师机，广东大宇科技实业有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 样品制备

米发糕制作方法：米发糕制作方法参考其预拌粉产品的利用解释，并经预试验后进行适当调度，详细步骤如下：a）40 g白砂糖与220 mL水稠浊搅拌均匀至白糖融化；b）将200 g的米发糕预拌粉加入化好的糖水中，搅拌均匀后倒入模具。
发糕大小参考家庭常用的直径分别为6 cm、9 cm、15 cm的小、中、大尺寸模具（个中小和中尺寸采取纸杯蛋糕模具，大尺寸采取常用的6寸蛋糕模具），从而制身分歧底面积、相同高度的米发糕浆，终极可形身分歧大小的米发糕。

手工馒头制作方法：称取小麦粉400 g、细砂糖20 g、干酵母4 g和温水（40℃）230 g，配置酵母液，加至小麦粉中，用和面机和匀面团，低速档搅拌5 min。
接着将面团放入恒温恒湿发酵箱中38℃、相对湿度85%RH条件下发酵40 min。
将面团制作成80 g/个小面团，再放入发酵箱发酵15 min。
末了将小面团均匀排布在蒸烤箱的有孔蒸盘上进行蒸制。

红糖发糕制作方法：称取小麦粉320 g，加入2 g泡打粉，拌匀，红糖100 g溶于200 g温水，5 g酵母加入45 g温水中，将红糖水和酵母水冷却后加入面粉中，顺时针搅拌均匀成面糊。
倒入模具后在发酵箱中38℃、相对湿度85%RH条件下发酵45 min。

将食材放在蒸烤箱配置的有孔蒸盘上，再放入腔体中，水箱加满水，选择营养蒸功能100℃蒸制，冷腔开始烹饪。

1.3.2 烹饪终点的确定

以大小为480 g/个、份量为480 g的米发糕样品为研究工具，参考丁志理[4]的方法，根据其形态进行几何中央温度的测定，并根据感官评价结果确定最适宜的烹饪终点中央温度。

1.3.3 相同份量、不同大小米发糕蒸制

掌握米发糕的份量均为480 g，单个大小分别为60 g/个、160 g/个和480 g/个，放在有孔蒸盘上，于蒸烤箱中冷腔开始烹饪，均达到1.3.2节确定的烹饪终点时，记录所需的烹饪韶光。

1.3.4 相同大小、不同份量米发糕蒸制

掌握米发糕的单个大小均为480 g/个，份量分别为480 g、960 g和1440 g，放在有孔蒸盘上，于蒸烤箱中冷腔开始烹饪，均达到1.3.2节确定的烹饪终点时，记录所需的烹饪韶光。

1.3.5 烹饪模型建立

根据试验得到的米发糕份量、大小和对应烹饪韶光的数据，采取多元线性回归的数据剖析方法建立米发糕烹饪模型，并通过p值、VIF值、R²和F值对模型质量进行考验。

1.3.6 烹饪模型验证明验

（1）模型公式验证

选取大小为60 g/个、份量1440 g和大小为160 g/个、份量为960 g的两组样品进行烹饪模型的验证，根据烹饪模型预测所需的烹饪韶光进行蒸制，根据感官评价结果进行模型的适用性剖断。

（2）同类食材验证

此烹饪模型还需确定是否适用于其他类似食材的烹饪，例如常见的中式面点——手工馒头和红糖发糕（小麦粉为质料），并且这两种食材在家庭烹饪场景下，存在不同份量、大小的烹饪需求。
例如馒头常见大约80 g/个[4]，红糖发糕常以圆饼形的状态呈现，并且切块分食。
因此选取80 g/个（6个，共480 g）和80 g/个（18个，共1440 g）的馒头样品组合进行验证实验，红糖发糕采取常见的8寸模具，制成大小为650 g/个，份量为650 g的红糖发糕，分别按照烹饪模型估量的烹饪韶光进行蒸制，末了根据感官评价结果进行模型的适用性剖断。

1.3.7 质构测试

采取质构仪配备的P/36R标准探头。
将米发糕样品水平放置于载物台上，每批样品测试5次，取均匀值。
本试验紧张针对弹性和内聚性2个指标进行剖析。
弹性是第二次压缩中所检测到的样品规复高度和第一次的压缩变形量之比值，没有单位；内聚性是第一次压缩变形后与第二次压缩变形后的相对抵抗能力，在曲线上表现为两次压缩所做正功之比，没有单位，用于表征样品内部构造的凝集强度[5]。

程序参数设定：模式为TPA；测前速率：1.0 mm/s；测中速率：5.0 mm/s；测后速率：5.0 mm/s；下压间隔：20 mm；保持韶光：5 s；触发力：10 g。

1.3.8 感官评价

通过喜好度排序来确定米发糕的烹饪终点。
将蒸好的米发糕分装至盘子中，呈递给8名感官评价员品尝后进行感官评价和喜好度排序。
参照GB 7099—2015《食品安全国家标准糕点、面包》的感官哀求，对光荣、滋味/气味和状态进行评价[6]。
喜好秩和是按照喜好度排列的顺序赋值并打算总和，总和越小，代表排序越靠前，即越受评价员的喜好。

通过可接管性剖断来确定不同份量、不同大小的米发糕以及相似食材的烹饪效果。
可接管性剖断：成熟、无未糊化的淀粉、无生淀粉味、无烹饪过度，可接管作为正常食品在日常生活中呈现。

1.3.9 数据处理

采取Excel2016、SPSS等软件进行数据处理。

2 结果与谈论

2.1 烹饪终点的确定

参考丁志理[4]的方法，并根据米发糕的形态进行几何中央温度的测定。
由图1可知，米发糕的中央温度逐渐升高，呈现先快后慢的趋势。
米发糕在蒸烤箱内蒸制时，热量通过辐射、传导和对流的办法通报给米发糕。
辐射热由蒸烤箱的加热管和腔体壁辐射至米发糕表面；对流是指蒸烤箱通过外置蒸发器向腔内供应的热蒸汽与米发糕表面的热蒸汽对流时，部分热量被米发糕所接管；传导一方面是腔内的热量直接传导给米发糕，另一方面是米发糕内部的热量进行层层通报，终极使其逐步成熟[4]。

图1 米发糕中央温度曲线

为确定米发糕的最佳蒸制韶光，选择在100℃条件下分别蒸至中央温度达到95℃、96℃、96℃并保持7.5 min、96℃并保持15 min，并进行感官评定。
根据表1可知，随着蒸制终点韶光的延长，感官评价呈现口感发粘烹饪不敷、蓬松优柔烹饪成熟、口感发硬烹饪过度的规律，终极确定中央温度达96℃并坚持7.5 min为米发糕的蒸制终点，此时米发糕口感蓬松优柔、具有米发糕的喷鼻香气，喜好秩和最小，最受感官评价员喜好。
因此，后期均采取中央温度达到96℃并坚持7.5 min为米发糕蒸制的终点。

表1 米发糕烹饪终点确定

2.2 相同份量、不同大小结果

首先进行相同份量、不同大小的米发糕烹饪韶光试验。
当米发糕的份量均为480 g，大小分别为60 g/个、160 g /个和480 g/个，均达到相同的烹饪终点（即中央温度达到96℃并坚持7.5 min）时，所需的烹饪韶光如图2所示。
当发糕份量相同时，发糕大小越大，所需烹饪韶光越长。
个中60 g/个的小发糕所需韶光仅为480 g/个大发糕的57%。
并且由图2数据可得，米发糕的大小X与其烹饪韶光Y之间存在良好的线性关系，其公式为Y=0.0489X+23.852（R²=0.9992）。

图2 相同份量、不同大小米发糕烹饪韶光

相似地，丁志理[4]以手工馒头为研究工具，比拟了不同大小的馒头坯（40 g、60 g、80 g、100 g和120 g）在蒸锅蒸制过程中中央温度的变革。
个中40 g的馒头升温速率最快，在蒸汽蒸制的第8 min中央温度达到100℃，而此时60 g、80 g、100 g和120 g的馒头中央温度分别为94℃、90℃、80℃和74℃。
解释质量小的馒头熟制韶光短，随着馒头质量的增大，中央温度达到100℃耗时越长，熟制韶光越长。

其余，由图3可知，不同大小的米发糕经由相应的蒸制韶光后，其质构指标无显著性差异，表明不同大小的米发糕在达到相同的烹饪终点后，其质构相似，并未随着大小的变革，产生弹性和内聚性等质构指标的变革，因而保持了相似的仿照食用的品质。

图3 相同份量、不同大小米发糕质组成果

2.3 相同大小、不同份量结果

接着进行相同大小、不同份量的米发糕烹饪韶光试验。
当米发糕的大小均为480 g/个时，份量分别为480 g、960 g和1440 g，均达到相同的烹饪终点（即中央温度达到96℃并坚持7.5 min）时，所需的烹饪韶光如图4所示。
当发糕大小同等，随着份量的增加，所需烹饪韶光随之增加，个中份量为480 g时，发糕所需韶光较1440 g份量样品组减少24%。
相似地，米发糕的份量X与其烹饪韶光Y之间存在良好的线性关系，其公式为Y= 0.0156X + 40.05（R² = 0.9989）。

图4 相同大小、不同份量米发糕烹饪韶光

由图5可知，各份量米发糕经由相应的蒸制韶光后，其质构相似，并未随着份量的变革，产生弹性和内聚性等质构指标的显著变革，具有相似的仿照食用的品质。

图5 相同大小、不同份量米发糕质组成果

2.4 烹饪模型结果剖析

由2.2章和2.3章可知，米发糕的份量和大小均会对烹饪韶光具有显著的正向影响关系，分别与烹饪韶光可形成良好的线性关系，因此，结合其他组合测试数据，将份量和大小作为自变量，将烹饪韶光作为因变量，进行线性回归剖析。

表2 线性回归剖析结果

从表2可知，多元线性回归可得到R2=0.937，即拟合度为93.7%，意味着份量、大小可以阐明烹饪韶光93.7%的变革缘故原由。
对模型进行F考验时创造，模型通过F考验（F=104.010，p=0.000<0.05），也解释份量、大小中至少一项会对韶光产生影响关系。
各自变量的VIF值均小于10，表示模型不存在共线性问题。
份量的回归系数值为0.015（t=5.602，p=0.000<0.01），意味着份量会对韶光产生显著的正向影响关系。
发糕大小的回归系数值为0.052（t=10.961，p=0.000<0.01），解释发糕大小会对韶光产生显著的正向影响关系。
自变量份量和大小的标准化系数分别为0.395和0.772，解释发糕大小成分对烹饪韶光的影响较份量成分更大[7]。

总结剖析可知：份量、大小两者均会对烹饪韶光产生显著的正向影响关系，即两者增大时，烹饪韶光随之增加，且呈线性关系，模型公式为：Y=0.052X1+0.015X2+15.879（烹饪韶光为Y，单位为min；大小为X1，单位为g/个；份量为X2，单位为g）。

此模型可用于预测不同份量和大小米发糕的烹饪韶光，即须要将发糕的份量和大小数据代入烹饪模型中，便可根据模型打算出所需的烹饪韶光。

2.5 验证实验

2.5.1 模型公式验证

选取大小为60 g/个、份量1440 g和大小为160 g/个、份量为960 g的两组样品进行烹饪模型的验证，2.4章节中得到的烹饪模型公式打算可得，预测两组样品的烹饪韶光分别为40.6 min和38.6 min，蒸制相应韶光后，进行感官评价，结果如表3所示，均可达到成熟、可接管的状态。
解释该烹饪模型经两组不同的大小、份量组合的样品验证后，可依照模型预测的烹饪韶光进行蒸制，均达到感官品质较佳的状态。

表3 不同大小、份量发糕验证结果

2.5.2 食材验证

此外，烹饪模型还需确定是否适用于其他类似食材的烹饪，例如常见的中式面点——手工馒头和红糖发糕（小麦粉为质料），且这两种食材在家庭烹饪场景下，存在不同份量、大小的烹饪需求。
例如馒头常用大约80 g/个[4]，红糖发糕常以圆饼形的状态呈现，并且常日会切块分食。

（1）手工馒头验证结果

首先对手工馒头食材进行烹饪模型验证。
选取80 g/个（6个，共480 g）和80 g/个（18个，共1440 g）的馒头样品组合进行验证实验，经2.4章中烹饪模型公式打算可得，两组样品的预测烹饪韶光分别为27.2 min和41.6 min，蒸制相应韶光后，进行感官评价，结果如表4所示。

表4 手工馒头验证结果

结果表明：两组馒头样品蒸制模型预测韶光后，比容均达到2.8 mL/g，宽高比为1.45和1.43，参考GB/T 35991—2018《粮油考验小麦粉馒头加工品质评价》[8]，两指标得分分别为20分和4分，满分分别为20分和5分。
结合感官评价结果解释两组手工馒头品质较好。

与丁志理[4]研究结果附近，其采取蒸锅沸水蒸制时，得到80 g/个（7个）馒头蒸制至25 min时，此时馒头品质在物理指标（比容、高径比以及物性指标）和化学指标（蛋白含量及其构造、淀粉糊化度等）均表示馒头品质较好，已完备熟透。

（2）红糖发糕验证结果

选取红糖发糕（紧张质料为小麦粉、需发酵）进行烹饪模型的验证食材，其烹饪韶光按照烹饪模型公式进行打算，烹饪相应的韶光后，进行感官评价，结果如表5所示。

表5 红糖发糕验证结果

上述手工馒头和红糖发糕的食材验证结果显示，参照米发糕试验得到的烹饪模型，根据估算的所需烹饪韶光进行蒸制，终极可得到感官品质较好的蒸制效果。
由此解释，常见的中式面点——手工馒头、红糖发糕（小麦粉为质料）以及米发糕等均可采取此烹饪模型进行烹饪韶光的预测，从而知足用户多样化的烹饪需求，逐步达到智能化的烹饪体验。

3 结论

在家庭日常烹饪的场景下（大小：60～480 g/个；份量：480～1440 g），采取产品蒸制功能默认模式营养蒸100℃蒸制，其烹饪韶光可根据方程Y=0.052X1+0.015X2+15.879（烹饪韶光为Y，单位为min；大小为X1，单位为g/个；份量为X2，单位为g）进行打算。
并且经由验证，米发糕烹饪模型可适用于手工馒头、红糖发糕等发酵/不发酵均可，以小麦粉、米粉为紧张质料，常日采取100℃蒸制的面点。
根据此模型可以对不同大小、份量的面点进行烹饪韶光的预测，结合即将实现的图像识别技能、重量识别技能，可以智能判断并运行对应的烹饪参数，从而使产品逐步实现智能化，知足用户的个性化、便捷化的烹饪需求，同时节约能源。

参考文献

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[4] 丁志理. 蒸制过程馒头坯变革规律研究[D]. 郑州: 河南工业大学, 2019.

[5] 尹利昂, 张雨露, 于新洋, 等. 蒸制对不同种类食材感官品质的影响[J]. 家电科技, 2021(01): 20-24.

[6] GB 7099—2015食品安全国家标准糕点、面包[S].

[7] 林升梁. 多元线性回归模型在骨龄评估中的运用[J]. 吉林医学, 2011, 32(24): 5107-5108.

[8] GB/T 35991—2018粮油考验小麦粉馒头加工品质评价[S].

（任务编辑：张蕊）

作者简介：姜欣（1995—），女，硕士学位。

研究方向：厨电产品的营养烹饪研究。