本发明涉及面包和其它焙烤食品的烤烘设备，更具体地说，涉及一种具有面团表面加热器、面团内部加热器和使新出炉的面包很快呈适当的烤烘色泽的减压器的面包烤烘设备。本发明还涉及面包和其它焙烤食品的一种烤烘方法。 象面包和糕饼之类的焙烤食品，其中心部位和表面部位的性质和质量不同。中心部位有弹性，外部位则较硬较脆。中心部位还比干燥的表面部位湿一些。中心部位和表面部位都多孔，但中心部位的孔比表面部位的较大和较粗。象征焙烤食品的棕褐色在表面部位形成。使面包和糕饼的中心和表面部位具备上述特殊性能的过程叫做烤烘过程。
传统烤烘面包和其它焙烤食品的方法通常是将面团在具有外部加热面团的传导式加热器的烘炉中烤烘，使其形成具上述特殊性质的焙烤食品的。
大家都知道这类传统烘炉的问题，即烤烘面团需要很长的时间，这是因为烘炉中的空气泡降低了热传导作用，而且烤烘面团时还要经过干燥过程所致，即除了加热过程外还需要进行干燥，因而普通烘炉花的时间长。一般说来，在普通的传导式加热炉（这种炉仅采用面团表面加热）中烤烘卷饼或类似的小型焙烤食品需时15分钟，而烤烘较大型的食品则需时40分钟或以上。
各种在传统传导加热炉中试图提高烤烘速度的作法还因需要保持面团表面处于获取适当的烤烘色泽（用传统的烤烘方法烤出的焙烤食品表面部位引起食欲的通常呈棕褐色的色泽）所需要的温度范围而以失败告终。若试图快速烤烘面团超过了这些温度值，则烤出来的面包不是外面烧焦或里面没有烤熟就是两者兼而有之。
为缩短烤烘时间，大家都知道有一种微波炉用以加热发过酵的面团以烤成象面包之类的焙烤食品。这种微波炉用微波加热面团内部。
此外，有人建议采用配备有电热器或气体加热器的微波炉。
日本公开专利昭56-23565介绍了与发酵食品生产有关的现有技术的另一个实例。该专利公开了加热面团内部然后进行减压的作法。但该方法仅涉及食品的加热而不涉及食品的烤烘。
此外，作为有关技术的另一个例子，可参看日本公开专利昭56-31933有关糕饼和面包制造工艺的资料，该工艺采用降压以减少冷却来防止表面冷却和体积缩小。
虽然上述传统的微波炉成功地在很短的时间内加热面包内部并有效地提高了β型淀粉换成α型淀粉的效率，但它对面团的影响与煮沸相同。就是说，虽然微波缩短了加热所需要的时间，但却不能使面包表面形成与烤烘有关的良好色泽。这是因为这种设备只用微波加热面包，焙烤出来的食品其表面色泽达不到适宜提高焙烤食品吸引力的那种引起食欲的色泽。
在这方面，配备有外部加热器的微波炉可以解决上述问题。就是说，这种炉加热面包的时间比传统烘炉短，而且还使面包表面形成适当的烤烘色泽。但大家都知道这种微波炉还有一个问题，即它减少焙烤食品内部水分含量所需要的时间特别长。就是说，面包刚出炉时，外表面发软，中心部分呈胶状般地发粘，这是因为面团中的水分还没有充分除去所致。要生产出优质的焙烤食品就必须进行干燥。若面团内部用微波加热，但面团或焙烤食品没有再进行干燥，则烤出来的食品会缺乏新出炉的食品特有质量，而且不好吃。若为提高焙烤食品的质量而将其进一步干燥，则干燥所需要的时间抵消了使用微波炉所节约的任何时间，最后还是达不到节约时间的目的。
按照日本公开专利昭56-23565中所述的降低微波炉内压力的作法，除非面团表面获得良好的烤烘色泽，否则烤出来的食品达不到用传统方法烤烘的食品应有的香味和滋味。此外，用这种方法会因沸点伴随着压力的降低而引起的下降而阻碍β型淀粉转换成α型淀粉的过程。
上面说过，面包面团的性质阻碍了只加热面团表面来缩短烤烘时间的作法。只加热面团内部可以缩短加热时间但不能获得优质面包和糕饼特有的良好烤烘色泽。面团表面加热与内部加热结合起来能烤烘色泽良好的热烘焙食品，但总的烤烘时间还是不适当地过长，因充分减少面团中水分含量所需要的时间仍然很长。
因此本发明的目的是克服上述缺点，提供一种将面团表面加热与面团内部加热结合在一起从而快速使面包和糕饼表面形成诸如优质焙烤食品所要求的良好烤烘色泽之类的特有结构的烤烘设备和方法。
本发明的上述和其它目的是通过提供这样一种烤烘食品的烤烘设备达到的，该烤烘设备包括一个壳体、一个面团表面加热装置、一个面团内部加热装置、一个减压器和一个控制装置。壳体内形成烤烘室，食品面团即装入该烤烘室中。面团表面加热装置与烤烘室连接，以从面团外部加热面团，并使面团表面形成烤烘色泽。面团内部加热装置与烤烘室相连接供从面团内部加热面团用。减压器与烤烘室相连接，供降低烤烘室中的压力，从而使面团内的水分蒸发掉。控制装置则与面团表面加热装置、面团内部加热装置和减压器相连接，供控制这些装置的操作。
此外，本发明还提供烤烘食品的一种方法，该方法包括下列步骤：（a）将食品的面团放入烤烘室内;（b）用面团表面加热装置加热面团表面使面团表面形成烤烘色泽，再用微波炉加热面团内部，以便从内部加热面团并除去面团中的水分;和（c）降低烤烘室内的压力使面团处于降压环境中以便于减少面团内的水分含量。
用面团内部加热装置加热面团内部的过程中或之后，令所烤烘的食品处于降压环境中，这样可以加速蒸发过程，从而很快减少面团中的水分含量。一系列的操作完成之后，视乎所烤烘食品的情况而定，可以再次对其进行内部加热和降压，以便进一步调节水分含量。本发明能在短于传统烤烘方法的时间内生产出引起食欲的烘焙食品。
加热面团内部和表面所需的能量大小根据面团量和所要求的成品烤烘色泽调定。在一个最佳实施例中，借助于来自计时器或烤烘色泽传感器的信号终止加热过程。为达到烘焙食品所要求的质量，可以调节降压的幅度和时间。降压时间的长短用计时器调定。需要精确控制水分含量时，可以配备一个重量传感器，根据测出的烤烘食品的重量控制从食品中蒸发掉的水分含量。这达到这个效果，在进行一系列操作之后，可以再次用微波照射和降压。
结合附图阅读下面一些最佳实施例的说明，就可以清楚了解本发明的上述和其它目的、特点和优点。附图中：
图1 是本发明第一实施例的面包烤烘设备的剖面示意图;
图2 是第一实施例面包烤烘设备中的电路方框图;
图3 是第一实施例操作程序的流和图;
图4 是本发明第二实施例的面包烤烘设备的剖面示意图。
现在参照图1说明本发明第一实施例的烤烘设备。
面团2烤烘设备1包括外壳体3和内壳体4，内壳体4的间壁4a将内壳体4内部分成存放面团2的烤烘室5和热风循环室6。内壳体4的结构是不透气的。
烤烘室5内装有电加热元件7供加热面团2之用。烤烘室5中还设有烤烘色泽传感器8和重量传感器9。烤烘色泽传感器8检测面团2表面的烤烘色泽，重量传感器9检测面团2的重量。此外，烤烘室5内还可旋转地支撑有搅动器10供搅动微波用。烤烘室5内还设有压力传感器（图2）。
间壁4a上开设有热风入口11和热风出口12，使流体可在烤烘室5与热风循环室6之间流通。热风循环室6内设有热风循环器13，循环器13有一个循环风扇14和空气加热元件15。风扇14用以通过热风入口11抽取烤烘室5中的空气，将抽出的空气推送到空气加热元件15上进一步加热，再将进一步加热过的空气经热风出口12送回烤烘室5中。本发明可以采用其它类型的面团表面加热器，例如气体加热器，而不致对加热操作有不利的影响。室6中的上述热风循环器13和电加热元件7构成加热面团2表面的面团外部加热装置。
内壳体4上固定有磁控管16，配置在内壳体4的外侧，用微波加热面团2内部。搅动器10改善磁控管16所产生的微波的分布情况。磁控管16和搅动器10构成面团内部加热装置。
内壳体4外侧还配置有减压器17，供烤烘室4抽成真空并将室中压力调到预定范围之用。减压器17可用减压器隔离阀18与烤烘室5隔开。
外壳体3的外表面上设有控制板19和计时器20。从图2中可以看出，计时器20、色泽传感器8、重量传感器9和压力传感器都与控制板19的输入端相连接。另一方面，加热元件7、风扇14、加热器15、磁控管16、搅动器10和减压器17都接控制板19的输出端。控制板19适宜产生启动和停止信号加到热风循环器13、电加热元件7、磁控管16和减压器17上。控制板19还控制减压器17提供的压力情况。计时器20控制热风扇循环器13、电加热元件7、磁控管16和减压器17的启动时间和热风循环器13、电加热元件7和磁控管16运行的持续时间，并控制减压环境的持续时间。
烤烘操作可分为加热操作和降压操作，前者加热面团并使其表面形成烤烘色泽，后者加快面团烘干的速度。操纵控制板19启动热风循环器13、电加热元件7和磁控管16之后，加热操作就开始了。在加热过程中，启动减压器17后降压操作就开始，于是烤烘室5中的压力就下降。烤烘室5内的降压范围在控制板19上预调，降压环境的持续时间在计时器20上预调。降压环境的压力范围和持续时间都是根据将面团2妥善烘干成面包或其它焙烘食品的要求调定的。
烤烘色泽传感器8适宜检测通过控制板19存储的预定烤烘色泽。烤烘色泽传感器8检测出预定的烤烘色泽时给控制板19发送一个信号以终止电加热元件7和热风循环器13所进行的加热操作。此外，重量传感器9适宜检测面团2的预定重量。烘干操作除去了面团2中的水分含量，从而将面团2的重量减少到预定的重量。重量传感器9检测出该预定重量时给控制板19发送一个信号以终止微波加热和降压操作。附带说一下，色泽传感器8可以免设。在这种情况下，电加热元件7和热风循环器13的操作时间由计时器20调定到最佳情况。
降压情况系调定得使烤烘出的食品可以达到最高质量。一般进行烤烘时，降压的开始和持续时间是在计时器20处根据面团2的重量或面团2初始的水分含量比调定的。但配备重量传感器9可以更精确地控制水分含量。检测烤烘中面团2的重量并根据面团重量的变化终止降压过程或重新调定降压的持续时间来反复进行降压可以细致控制水分从所烤烘的食品的蒸发量。
图3示出了采用色泽传感器8和重量传感器9精确控制食品中水分含量的面包烤烘设备控制程序。在步骤S1中接通电源，在步骤S2中判断电源是否加到设备上。然后，在步骤S3中测定面团的重量。其次，通过步骤S4至S7加热（外加热）面团表面，同时在步骤S8和S9进行面团的内部加热。在步骤S4中进行面团的表面加热时，加热器7和热风循环器13开始运行的时间和持续时间是在计时器20处调定的，在步骤S5中则进行面团表面加热。在步骤S6中判断面团是否具预定的烤烘色泽。若判断结果是肯定的，则程序进入步骤S7，于是终止面团表面加热过程，同时程序进入步骤S10。另一方面，在步骤6中，若面团未达到预定的烤烘色泽，则程序返回到步骤S4，再次调定面团表面加热的开始和持续时间。
在步骤S8中，在计时器中调定微波加热的开始和持续时间以及降压的开始和持续时间。接着在步骤S9中开始磁控制管16的微波加热过程。其次步骤S10中，减压器17运行，于是降压开始。在步骤S11中由重量传感器9测定所加热面团的重量。该测量是在不受流体压力因热风循环引起的任何影响的情况下进行的。在步骤12中，若面团的重量达到预定重量，则程序进入步骤S13，从而终止微波加热和减压过程。另一方面，若面团的重量未达到预定的水平，即面团中的水分含量未排除到预定的水平，则程序返回到步骤S8，再次调定微波加热和降压的开始和持续时间。
本发明如第一实施例中所述的那样将降压过程和面团内部和表面的加热过程结合起来，用微波快速加热面团内部，从而提高了水分从烤烘中面团的蒸发量，很快就使烤烘出的食品具烤烘色泽。此外，加热冷冻的面团时调节微波的输出还可以防止面团内部不均匀解冻，因而防止因这种不均匀解冻引起的不均匀烤烘，从而提供优质的焙烤食品。
图4是本发明第二实施例的面包烤烘设备的剖面图。第二实施例中的设备1′总的说来与第一实施例中中的设备1相同，只是大气隔离阀21和22分别设在热风入口11′和热风出口12′，关闭时将烤烘室5与热风循环室6隔离开来。此外在第二实施例中，在磁控管16与烤烘室5之间另外设置了大气隔离阀23。
工作时，打开大气隔离阀21和22以启动热风循环器13，打开大气隔离阀23使磁控管16开始运行，这时加热过程就开始了。计时器20达到其预定时间时给控制板19发出一个信号，控制板19于是发出终止加热操作的信号。和第一实施例一样，如采用烤烘色泽传感器8，传感器8检测出面团2预定的烤烘色泽时给控制板19发出终止加热操作的信号。
这之后，大气隔离阀21、22和23关闭，使烤烘室5进入不透气的状态。这时隔离阀18打开，于是减压器17开始对室5的降压过程。减压器17将烤烘室5抽真空以降低室中的压力。和第一实施例一样，烤烘室5的降压范围在控制板19预调，降压环境的持续时间在计时器19预调。
压力范围和持续时间都按妥善烘干面团2成面包或其它焙烤食品的要求调定。通常，降压30秒钟就足以将水分蒸发到适当的水平，这之后大约需要5秒钟使烤烘室5中的压力恢复到大气压。
需要精确控制面团2的水分含量时，只能再次启动磁控管16而不是热风循环器13也不是电加热元件3，运行的持续时间取决于重量传感器9的信息。就是说，重量传感器9测出面团2在初始加热操作和降压操作前后的重量，比较两个重量值，以确定从面团蒸出的水分量。根据面团2的重量损失（ 水分）确定水分的蒸发量还不够时，再次降压，进一步将水分蒸发到所要求的水平。这时降压的持续时间和程度根据所烤烘食品的重量确定。举例说，水分含量多了或少了，1克或2克会影响35至45克羊角面团的质量。第二次降压可以减少例如该1克至2克的水分含量。
在第二实施例的情况下，降压可以紧接着加热之后在烤烘室中进行，因而无需象在普通烤烘设备中那样进行诸如将烤烘半成品转移到降压室进行降压之类极其麻烦的工序。这样还可以避免破坏烤烘品的形状。
实例1
本发明人按第一实施例进行了实验。在实验中，用气体加热元件（230℃）而不用电气加热元件作为面团表面加热器并用磁控管（2450兆赫，额定输出600瓦）作为面团内部加热器对捏成一定形状的发过酵的冷冻羊角面包面团（40克）进行加热。为确保冷冻面团均匀解冻，在一分钟的头30秒内和开始降压之前15秒钟内用输出为100瓦的微波进行加热。剩下的45秒在降压之前进的加热则在微波输出提高到600瓦的情况下进行的。面团表面加热器和面团内部加热器起动之后一分钟加15秒，启动减压器17，将烤烘室5中的空气压力从大气压降到400毫米汞柱。加热到羊角面包表面和内部充分加热在开始降压之后需时45秒。整个烤烘过程是在开始加热之后总共两分钟的时间完成的。烤出来的羊角面包重32克，即比烤烘前的冷冻羊角面包面团少8克。烤出来的羊角面包质量与传统方法烤出的一样。降压降低了沸点，因而提高了面团内水分的蒸发效率和速度，从而加快了烤烘速度。加热之后降压使β型淀粉充分转化成α型淀粉。在加热过程中过早降压可能会阻碍β型淀粉转化成α型淀粉。附带说一下，完全不降压时就需用额外的烤烘时间。
除上述实验外，本发明人还在上述同样条件下对奶油卷面团（40克）进行了实验。烤出来的奶油卷其质量与传统烤烘设备烤出的一样。
实例2
本发明人按第二实施例进行了实验，在实验中，用气体加热元件（230℃）作为面团表面加热器、磁控管（2450兆赫，额定输出600瓦）作为面团内部加热器对捏成一定的形状经发酵的冷冻羊角面包面团（35至40克）进行加热。加热过程持续2分钟30秒，直到获得良好的烤烘色泽为止。
烤烘室5空载时，空气压力降到400毫米汞柱需时5秒钟。在此情况下，在烤烘室5中加热的羊角面包在降压之后10秒钟充分烘干，形成质量与用传统方法烤出的食品一样的烤烘食品。烤烘是在开始加热之后3分钟内完成的。此外，在烤烘对象为35至40克的奶油卷面团的情况下也得出同样的效果。附带说一下，在传统烘炉中烤烘类似量的面团可能需时15至18分钟。
从上述实例可以看出，本发明的烤烘时间比普通烤烘方法大大缩短了。最近在冷冻面团和后发酵/冷冻技术方面的研究缩短了生产象面包之类的这类烤烘食品中预烤烘的操作时间。过去人们都寻求缩短实际烤烘时间的各种方法，但都不能成功，而本发明则大大缩短了烤烘时间。在面包房展出的面包和糕饼几乎无需等待就可以在新出炉的状态下供应顾客。此外，还可以缩短中小型面包和糕饼在生产厂的烤烘时间，从而提高生产率。从以上的说明可以看出，本发明对面包、糕饼和其它焙烤食品制造和销售业作出了很大的贡献。
如本发明所述的那样，面团内部加热和降压器结合起来加快了象面包面团、糕饼和其它甜品之类的多孔料中水粉的蒸发过程。
虽然上面已参照本发明的具体实施例详细叙述了本发明，但不言而喻，熟悉本技术领域的行家们在不脱离本发明的精神实质和范围的前提下是可以对这些实施例进行种种修改和更改的。举例说，要精确控制面团中水分的含量，可以应用继电器线路或微处理器。