XXXV電壓力鍋發(fā)展技術(shù)現(xiàn)狀文獻(xiàn)綜述電壓力鍋的壓力結(jié)構(gòu)技術(shù)主要是剛性結(jié)構(gòu)和彈性結(jié)構(gòu)兩種。法國(guó)人帕平發(fā)明的高壓鍋，包括日本、韓國(guó)的電加熱高壓鍋，其壓力防護(hù)體系均是剛性結(jié)構(gòu)技術(shù)[10]。正常工作時(shí)，工作壓力限壓閥持續(xù)排氣，異常工作時(shí)，腔體內(nèi)的蒸汽壓力持續(xù)上升，通過(guò)防護(hù)限壓閥或安全閥排氣，但蒸汽通道被堵塞的幾率更大，防護(hù)的效果是有限的，泄壓窗結(jié)構(gòu)防護(hù)[11]，因壓力釋放通道增大4-5倍，被堵塞的幾率降低，因烹飪食物尺寸的差異及密封圈材質(zhì)的硬化，仍存在堵塞的可能。彈性結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的承壓系統(tǒng)由不銹鋼鍋蓋、硅膠密封圈、金屬內(nèi)鍋、熱盤、彈性部件、外鍋組成，如圖1-1所示；圖1-1彈性結(jié)構(gòu)壓力鍋正常工作時(shí)，根據(jù)理想氣體定律，密封氣體的體積隨壓力升高而增大，內(nèi)鍋與熱盤在蒸汽壓力的作用下，向下移動(dòng)，彈性部件受力形變，推動(dòng)壓力開關(guān)動(dòng)作，切斷電熱盤加熱電路，密封腔體自然冷卻，蒸汽壓力下降，彈性部件形變減小，加熱電路再次導(dǎo)通，形成蒸煮壓力的自動(dòng)控制[12]。異常工作時(shí)，內(nèi)鍋、熱盤持續(xù)向下移動(dòng)，密封圈在無(wú)內(nèi)鍋支撐下外翻，釋放高溫高壓的蒸汽，此通道無(wú)法堵塞，在大量實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，泄壓壓力不大于250kPa時(shí)，產(chǎn)品周圍30mm處的溫度會(huì)不高于60℃，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)是安全的[13]。電壓力鍋壓力系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為正常工作壓力、異常防護(hù)壓力、泄壓壓力及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，如表1-1所示。彈性結(jié)構(gòu)電壓力鍋正常工作壓力是壓力開關(guān)部件控制，防護(hù)壓力可避免少量水的短時(shí)過(guò)沖防護(hù)[14]，泄壓壓力是產(chǎn)品工作狀態(tài)的最后防護(hù)，不會(huì)發(fā)生堵塞等情況，可靠抑制高溫高壓蒸汽的持續(xù)上升。產(chǎn)品強(qiáng)度須滿足產(chǎn)品正常工作與異常防護(hù)裝置可靠動(dòng)作，高于泄壓壓力時(shí)的強(qiáng)度。表1-1壓力防護(hù)等級(jí)壓力狀態(tài)正常工作異常防護(hù)泄壓防護(hù)破壞壓力（產(chǎn)品強(qiáng)度）控制部件壓力開關(guān)限壓閥密封圈鍋蓋與外鍋鍋牙工作壓力70kPa140kPa250kPa≥350kPa電壓力鍋的烹飪壓力主要有溫度控壓式和壓力直控式兩種。剛性結(jié)構(gòu)產(chǎn)品多采用溫控式，產(chǎn)品多為連體結(jié)構(gòu)，密封腔體內(nèi)的溫度信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線傳輸?shù)娇刂瓢?，?nèi)部壓力是高于設(shè)定壓力的，出現(xiàn)溢出等問(wèn)題，產(chǎn)品處于持續(xù)的異常工作狀態(tài)。彈性結(jié)構(gòu)產(chǎn)品多采用壓控式，直接采用壓力開關(guān)部件進(jìn)行產(chǎn)品蒸煮壓力的控制，實(shí)際蒸煮壓力準(zhǔn)確，產(chǎn)品安全性較高，但受蒸汽保護(hù)程度的影響，實(shí)際蒸煮溫度差異大，烹飪效果有待提升。分體式電壓力鍋的上蓋部件與產(chǎn)品本體是可分離的，在進(jìn)行無(wú)壓力的功能烹飪時(shí)，可將上蓋部件取下，僅使用本體部分可完成煎、炒等烹飪；上蓋部件可放入水盆內(nèi)沖洗，也可放入洗碗機(jī)內(nèi)進(jìn)行清洗，大大提升了產(chǎn)品的可清潔性，外形如圖1-2所示。圖1-2電壓力鍋實(shí)物圖本質(zhì)上分體、連體式的設(shè)計(jì)意圖是一樣的，但分體式電壓力鍋在使用時(shí)，蓋子一定要正確合蓋，避免在非設(shè)計(jì)的位置合蓋后，產(chǎn)品起壓造成危險(xiǎn)。通過(guò)多段式壓力烹飪[15]與定壓式烹飪數(shù)據(jù)對(duì)比，如表1-2所示，多段烹飪壓力烹飪食物時(shí)間短、效果很好。表1-2烹飪數(shù)據(jù)對(duì)比食物定壓耗時(shí)（min）定壓耗電量（Kwh）定壓效果多段耗時(shí)（min）多段耗電量（Kwh）多段效果煮粥790.56營(yíng)養(yǎng)萃取不足520.45營(yíng)養(yǎng)健康濃香可口牛肉850.81460.22雞湯1050.79690.61電壓力鍋屬于多功能烹飪電器，可烹飪多種米飯、牛羊肉、排骨、豆類等食物，面對(duì)消費(fèi)者對(duì)食物營(yíng)養(yǎng)烹飪要求的不斷提高，從食物的可消化性及食物營(yíng)養(yǎng)素的保存率方面，提出多段壓力烹制的最優(yōu)工藝，目前產(chǎn)品制造企業(yè)逐步加大與大專院校的技術(shù)合作，開展開展食物健康營(yíng)養(yǎng)的烹飪工藝研究，如圖1-3所示，按雞湯烹飪模式烹飪完成的雞湯粗蛋白含量是國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品的三倍，按米飯烹飪模式做出的米飯Ca溶出率提升50%。開展不同食物的最佳烹飪工藝是電壓力鍋行業(yè)提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的必要課題。圖1-3雞湯烹飪模式[16]和米飯烹飪模式[17]電壓力鍋烹飪食物的最大利益點(diǎn)再于節(jié)省時(shí)間，將日常需要4-6小時(shí)烹飪的難熟食物，烹飪時(shí)間縮短到1小時(shí)以內(nèi)，為掌握食物的烹飪壓力與烹飪時(shí)間具體關(guān)系，本課題進(jìn)行了烹飪壓力與保壓時(shí)間對(duì)食物烹飪效果影響的研究，采取453g鷹嘴豆和1500ml水為食材，分別在50kPa、65kPa、80kPa三種不同的烹飪壓力下測(cè)試發(fā)現(xiàn)，如表1-3所示，在食物烹飪效果一致前提下，烹飪壓力每升高15kPa，烹飪總耗時(shí)也減少10min。為減少豆類烹飪時(shí)間，部分用戶采用提前浸泡的方式，浸泡時(shí)間8小時(shí)，達(dá)到同樣烹飪效果的時(shí)間可縮短一半。表1-3烹飪工藝對(duì)效果的影響烹飪壓力(kPa)保壓時(shí)間(min)烹飪總耗時(shí)(min)硬度(g)感官評(píng)價(jià)80266519985.2較軟，無(wú)白芯65357320635.850508719285.8在國(guó)外電壓力鍋的高壓烹飪中，用戶常用于食物滅菌處理，便于食物長(zhǎng)時(shí)間保存，低酸性食物的蔬菜、牛肉、雞肉等在115.6~121.1℃保持時(shí)間30min，食物可保存1年以上。在國(guó)內(nèi)，面對(duì)食物殺菌不徹底導(dǎo)致的疾病問(wèn)題嚴(yán)重威脅到用戶的健康，100℃常規(guī)煮沸只能殺死細(xì)菌繁殖體，細(xì)菌芽孢需要煮5小時(shí)以上才能被殺死；在110℃、115℃和121℃恒溫對(duì)低酸性大米果凍殺菌效果對(duì)比中，高溫短時(shí)殺菌對(duì)果凍的硬度和咀嚼性影響最小；在115℃、118℃和121℃對(duì)核桃乳殺菌效果對(duì)比中，121℃殺菌方式最有利于穩(wěn)定性和色澤的保持，且121℃、15~20min是滅菌設(shè)備的主要控制參數(shù)[18]，121℃蒸汽溫度對(duì)應(yīng)的蒸汽壓力是103kPa，本課題將烹飪壓力到103kPa，且溫度穩(wěn)定保持121℃[19]，達(dá)到有效的殺菌效果是需重點(diǎn)突破的難題。有限元分析應(yīng)用廣泛，但在小家電行業(yè)的應(yīng)用較少，尤其是小家電領(lǐng)域，傳統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)開發(fā)持續(xù)延伸原有的產(chǎn)品平臺(tái)，無(wú)法從根源上對(duì)電壓力鍋的產(chǎn)品強(qiáng)度進(jìn)行系統(tǒng)、完善的分析。應(yīng)用有限元法設(shè)計(jì)電壓力鍋零部件，可以通過(guò)仿真模擬出零部件的測(cè)試環(huán)境、過(guò)程受力情況及壽命結(jié)果等[20]，提升電壓力鍋產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有效性。無(wú)線通信在航空、通訊行業(yè)廣泛使用[21]，無(wú)線能量傳送是不需要物理上的結(jié)構(gòu)連接，常用于分體充電[22]，在家用電器產(chǎn)品中，對(duì)采用電源耦合器結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式，來(lái)提升產(chǎn)品使用的便利性。龔盛鵬.(2020).電壓力鍋控壓技術(shù)解析.現(xiàn)代家電,No.446(02),51-53.張璇.不同烹飪方式和烹飪時(shí)間對(duì)西藍(lán)花中蘿卜硫苷和蘿卜硫素的影響[J].食品安全導(dǎo)刊,2020,No.268(09):122-123.BiandolinoF,ParlapianoI,DentiG,etal.EffectofDifferentCookingMethodsonLipidContentandFattyAcidProfilesofMytilusgalloprovincialis[J].Foods,2021,10(2):416.ZallioM,KellyP,CryanB,etal.Aco-Designapproachtodevelopasmartcookingappliance.ApplyingaDomainSpecificLanguageforacommunitysupportedappliance[J].2021.季龍慶.閉式系統(tǒng)安全閥泄放管道應(yīng)力分析[J].化工設(shè)備與管道,2020,v.57;No.316(01):81-84.周穎,黃銳.超高溫瞬時(shí)滅菌工藝優(yōu)化[J].中國(guó)乳業(yè),2020,No.218(02):86-89.PregoR,BeatrizMartínez,AntonioCobelo-García,etal.EffectofHigh-PressureProcessingandFrozenStoragePriortoCanningontheContentofEssentialandToxicElementsinMackerel[J].2021.EtinkayaS.TheEffectsofSous-VideCookingMethodonRainbowTroutbyAddingNaturalAntioxidantEffectiveSage:BasicQualityCriteria[J].NaturalandEngineeringSciences,2020,5(3):167-183.RantW,Radzik-RantA,WitekM,etal.Theeffectofcookingmethodonthephysico-chemicalcharacteristicsandfattyacidcompositioninlamblongissimusdorsimuscle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