[发明专利]烹饪器具及其食物成分识别装置和识别方法

说明书

本发明公开了一种烹饪器具及其食物成分识别装置和识别方法。该装置包括依次连接的气体感应单元、视觉传感器、数据计算模块、以及输出终端。该烹饪器具包括上述食物成分识别装置。该方法包括：使气体敏感材料与食物产生的挥发性气体发生反应，从而使气体敏感材料的显色剂发生颜色变化；对显色剂进行颜色识别，得到颜色值；根据颜色值确定气体成分，并将气体成分输入食物数据模型得到食物成分数据；输出食物成分数据。这种烹饪器具及其食物成分识别装置和识别方法可以直观地为用户提供食物营养与危害物情况，帮助用户构建健康饮食习惯。

技术领域

本发明涉及嗅觉可视化技术以及颜色识别技术，尤其涉及一种烹饪器具及其食物成分识别装置和识别方法。

背景技术

随着居民生活水平的提高，饮食健康已经越来越受到重视。食材在烹饪器具中进行烹饪时，不可避免会伴随营养素和危害物的成分变化，而食材烹饪后的营养与安全情况已经成为用户评价一款烹饪器具优劣的重要因素。借助烹饪器具对烹饪过程中食材的营养成分比如蛋白质、脂类、维生素等与危害成分比如丙烯酰胺、杂环胺、亚硝酸盐等进行判断和预警，可以使用户精确地把握日常饮食的营养与安全情况，帮助用户打造健康的饮食习惯。

美拉德反应是食材在进行烹饪时必然会发生的一类典型化学反应，而特殊的气体成分比如醛类、脂类、醇类等是该反应的重要产物。随着食材烹饪过程的进行，食材的营养与危害成分也会呈现规律性变化。将美拉德反应产生的气体成分与食材的营养与危害成分进行统计学相关性拟合，建立数据模型，可以构成评价食材烹饪过程营养与危害成分判断的基础。

嗅觉可视化技术由美国伊利诺伊大学-香槟分校的Kenneth.S.Suslick教授首次提出。烹饪过程产生的气体成分可以与气敏材料中的化学显色剂反应，使得气敏材料发生颜色变化，实现嗅觉的可视化。这种颜色变化是建立在气敏材料与气体之间范德华力等弱相互作用的基础之上，再引入金属键、极性键等强相互作用的结果，藉此可以实现对待测气体的定性和定量分析。

视觉传感器可以通过对上述颜色变化进行判断和识别，用R、G、B值作为扫描图像的判别结果，将结果与数据模型进行比对，就可以判断出食材的营养与危害成分变化情况，通过终端面板显示将数据传达给用户。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种烹饪器具及其食物成分识别装置和识别方法，解决了现有的烹饪器具无法精确判断食物烤制时的营养成分和危害物产生情况的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提出一种食物成分识别装置。所述食物成分识别装置应用于烹饪器具，所述食物成分识别装置包括依次连接的气体感应单元、视觉传感器、数据计算模块、以及输出终端，其中，气体感应单元用于使气体敏感材料与食物产生的挥发性气体发生反应，从而使气体敏感材料的显色剂发生颜色变化；视觉传感器用于对气体感应单元的显色剂进行颜色识别，得到颜色值；数据计算模块用于根据颜色值确定气体成分，并将气体成分输入食物数据模型得到食物成分数据；输出终端用于输出食物成分数据。

可选地，对于所述食物成分识别装置，气体敏感材料包括咔啉及其衍生物、酸碱指示、以及溶剂化变色染料中至少一种材料。

可选地，对于所述食物成分识别装置，输出终端包括烹饪器具自带的显示器、语音播放器、与烹饪器具连接的移动和固定终端中至少一种终端装置。

可选地，对于所述食物成分识别装置，视觉传感器包括相机。

可选地，对于所述食物成分识别装置，食物成分包括营养成分和危害成分。

另一方面，本发明提出一种烹饪器具。所述烹饪器具包括上述食物成分识别装置。