水浴加熱智能煮蛋器設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

劉柏良 葉根軍 劉 橋 梁 輝 付志文 王敬奎 黎 俊

（四川長(zhǎng)虹電器股份有限公司創(chuàng)新設(shè)計(jì)中心，四川 綿陽(yáng) 621000）

0 引言

雞蛋是天然食品之一，是人們餐桌上最常見(jiàn)的食物，為人體提供豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、礦物質(zhì)、維生素及中等的熱量。雞蛋吃法是多種多樣的，有煮、蒸、炸、炒等。就雞蛋營(yíng)養(yǎng)的吸收和消化率來(lái)講，煮蛋為100 %，嫩炸為98 %，炒蛋為97 %，荷包蛋為92.5 %，老炸為81.1 %，生吃為30 %～50 %，蛋黃中的EPA和DHA會(huì)有不同程度的流失，但水煮蛋依然為雞蛋的最佳烹飪方式。

1 煮蛋器現(xiàn)狀

煮蛋器是新興起的一種時(shí)尚生活小家電，主要用于快速方便煮雞蛋。目前市面上的煮蛋器產(chǎn)品基本原理很簡(jiǎn)單，一塊電加熱發(fā)熱盤將水變成蒸汽，在相對(duì)封閉的環(huán)境中把雞蛋蒸熟。最簡(jiǎn)單的煮蛋器會(huì)有3個(gè)部分，底座和加熱板配上凹形槽用來(lái)儲(chǔ)存水分，上面是固定雞蛋的架子，在上面是有一定高度的蓋子，保證相對(duì)封閉的空間。這種煮蛋器通常也被叫作蒸蛋器，它簡(jiǎn)單方便，但是采用的蒸汽方式必須使用高溫，而高溫會(huì)使得雞蛋中的部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)DHA、維生素A族、B族等失活或者溶解，從而降低雞蛋的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。如何不使用高溫蒸汽又能完成雞蛋烹煮呢？那就是更為傳統(tǒng)的方法：水浴加熱。

2 水浴加熱智能煮蛋器創(chuàng)新研究

2.1 水浴加熱煮蛋研究

雞蛋是分成蛋黃、蛋清和蛋殼3層。雞蛋有沒(méi)有煮好主要取決于蛋白和蛋黃的溫度。蛋白會(huì)在62 ℃～65 ℃開(kāi)始凝固，在這個(gè)溫度下，蛋白中對(duì)溫度最敏感的蛋白質(zhì)——卵轉(zhuǎn)鐵蛋白開(kāi)始凝固，它約占蛋白總質(zhì)量的12 %；而占蛋白總質(zhì)量54 %的蛋白質(zhì)卵清蛋白則要到80℃以上才會(huì)開(kāi)始凝固。蛋黃凝固的溫度為68 ℃～71 ℃，進(jìn)一步加熱到80 ℃～90 ℃，溏心蛋就成了普通的全熟蛋。

有研究報(bào)道煮雞蛋8 min最好，也有研究報(bào)道不同煮制時(shí)間對(duì)水煮雞蛋質(zhì)構(gòu)及蛋黃脂質(zhì)成分的影響并指出煮制時(shí)間為15 min時(shí)，雞蛋的質(zhì)構(gòu)及蛋黃脂質(zhì)營(yíng)養(yǎng)最好，還有研究報(bào)道“3 min”雞蛋最容易消化，“5 min”雞蛋不僅軟嫩、蛋香味濃，而且有益人體營(yíng)養(yǎng)。對(duì)于煮雞蛋水浴加熱的時(shí)間、方式各說(shuō)紛紜，但都希望找到最科學(xué)的方法。

2.2 煮雞蛋參數(shù)研究：大小、時(shí)間、溫度、水量

上文提出的煮雞蛋方法，都進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，有數(shù)據(jù)支撐，但卻又都不同。從中不難看出，煮雞蛋與幾個(gè)變量有關(guān)：雞蛋大小（重量或質(zhì)量）、雞蛋的初始溫度（常溫或冷藏）、水的初始溫度（冷水或開(kāi)水）、水量多少（大鍋或小鍋）、火力大小（大火或小火）等。

在著作《烹飪的科學(xué)》中，由埃克塞特大學(xué)物理系講師查爾斯·威廉姆斯博士（Charles D. H. Williams）提供基于質(zhì)量的煮雞蛋公式。

參數(shù)說(shuō)明：Tegg=雞蛋的初始溫度（溫度單位都是℃）；Twater=水溫；Tyolk=理想的蛋白和蛋黃分界處的溫度；t=煮雞蛋時(shí)間（單位：min）；M=雞蛋質(zhì)量（單位：g）。

我們不難發(fā)現(xiàn)，該公式包括了幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)：雞蛋質(zhì)量、雞蛋初始溫度和水溫，其中蛋白和蛋黃分界處的溫度根據(jù)所需雞蛋熟度不同而不同，從而計(jì)算出煮雞蛋的時(shí)間。

按照這個(gè)公式煮出來(lái)的雞蛋就真的完美了嗎？其實(shí)并沒(méi)有，在文中提出了Sous Vide法，也就是低溫分子料理法，通過(guò)75 ℃～80 ℃的低溫分子料理法水浴加熱，可以在1小時(shí)以內(nèi)烹制出這樣的完美溏心蛋。

2.3 產(chǎn)品定義

75 ℃～80 ℃精確控溫？還要1小時(shí)？這恐怕不是常人可以完成的烹飪方法，那就必須借助智能產(chǎn)品來(lái)完成。

智能煮蛋器產(chǎn)品具備精準(zhǔn)控溫、一鍵烹煮溫泉蛋、溏心蛋、全熟蛋、蒸蛋烹多種蛋品、聲光提醒功能，解決寶寶吃雞蛋中容易噎住，雞蛋口感單一、煮蛋火候難控等用戶痛點(diǎn)，滿足用戶輕松煮蛋體驗(yàn)需求和口感更好、更營(yíng)養(yǎng)美味價(jià)值需求。

3 水浴加熱智能煮蛋器設(shè)計(jì)與研發(fā)

3.1 原型設(shè)計(jì)及試驗(yàn)

經(jīng)過(guò)對(duì)煮雞蛋的創(chuàng)新研究及產(chǎn)品定義后，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)6輪產(chǎn)品設(shè)計(jì)，最終設(shè)計(jì)出圖2中的67 ℃溫泉蛋機(jī)，國(guó)內(nèi)第一款真正意義上的低溫料理水浴加熱“煮”蛋器，系列產(chǎn)品針對(duì)人生六階段中的不同需求，提供單身族群Single款烹煮一枚蛋，蜜月族群Couple款烹煮兩枚蛋，成長(zhǎng)族群Family款烹煮6枚蛋。

圖1 67℃溫泉蛋機(jī)產(chǎn)品

設(shè)計(jì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)與四川大學(xué)食品學(xué)院、蛋企四川圣迪樂(lè)村等一起在原理樣機(jī)上基于煮雞蛋過(guò)程中涉及的參數(shù)雞蛋大小、烹煮時(shí)間、雞蛋盒水的初始溫度、水量進(jìn)行了106條溫控曲線、12 845枚雞蛋的烹煮實(shí)驗(yàn)，自主研發(fā)出如圖2所示的“5段式加熱控制方法”，通過(guò)模糊控制方法克服煮蛋參數(shù)的影響。

圖2 五段式加熱控制方法

3.2 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及迭代

在原型樣機(jī)滿足基本功能后，我們進(jìn)行用戶體驗(yàn)調(diào)研，青海、甘肅等高海拔地區(qū)烹煮測(cè)試、圖3不同新鮮度溫泉蛋狀態(tài)測(cè)試、圖4沙門氏菌在不同溫度下存活時(shí)間研究、巴氏殺菌法等多維度研究測(cè)評(píng)，對(duì)于用戶提出的疑問(wèn)、海拔沸點(diǎn)不同造成煮蛋效果差異等問(wèn)題進(jìn)行了產(chǎn)品功能開(kāi)發(fā)迭代，實(shí)現(xiàn)不同大小、不同季節(jié)、不同水量，不同海拔，都能烹煮出品質(zhì)如一、口感順滑的雞蛋。

圖3 雞蛋不同新鮮度下溫泉蛋狀態(tài)

3.3 創(chuàng)新性說(shuō)明

67 ℃溫泉蛋機(jī)作為國(guó)內(nèi)第一款真正意義上的低溫料理水浴加熱智能“煮”蛋器，溫泉蛋低溫烹煮過(guò)程最能保留雞蛋中的ω-3、DHA、維生素A等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。與黃小廚、米其林星廚、川大食品學(xué)院、蛋企四川圣迪樂(lè)村等跨界聯(lián)名出品、共同打造蛋機(jī)產(chǎn)品、雞蛋美食教程、溫泉蛋料包、周邊IP，形成蛋機(jī)生態(tài)系統(tǒng)，讓用戶能夠享用到豐富的雞蛋美食，擁有美味的雞蛋體驗(yàn)。

圖4 沙門氏菌在不同溫度下存活時(shí)間

極簡(jiǎn)交互，一條水位線、一鍵輕松烹煮乳融溫泉蛋，流沙溏心蛋，金沙全熟蛋；蛋架能夠防燙，可以方便地放入和提取雞蛋。加水、放入一顆雞蛋，選擇您需要熟度就可以烹煮，完成后，將通過(guò)聲音進(jìn)行提醒。

5段式加熱控制方法、液體加熱微沸騰控制方法、一種高海拔自適應(yīng)液體加熱器控制方法、液體加熱器防干燒控制方法等專利技術(shù)，保證了烹煮不同熟度雞蛋零失敗。

產(chǎn)品的設(shè)計(jì)靈感來(lái)自于家居擺件，采用仿生學(xué)設(shè)計(jì)理念，造型源于萌趣的小雞形象。因此，它們看起來(lái)不像一個(gè)烹煮設(shè)備，更像是一個(gè)桌面藝術(shù)品。整機(jī)采用FDA和國(guó)標(biāo)食品級(jí)材料、免噴涂工藝，保障食品安全和避免環(huán)境污染。

結(jié)語(yǔ)

水浴加熱智能煮蛋器67 ℃溫泉蛋機(jī)的研究、定義、設(shè)計(jì)與研發(fā)過(guò)程中，各個(gè)環(huán)節(jié)均融入用戶體驗(yàn)、設(shè)計(jì)思維、先進(jìn)性技術(shù)、人工智能的理念，使產(chǎn)品能夠滿足用戶各種層次間的需求，使其具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力前提條件，被市場(chǎng)所接受，被用戶所喜愛(ài)。在產(chǎn)品上市后，項(xiàng)目還將持續(xù)開(kāi)展用戶調(diào)研、品牌營(yíng)銷、商業(yè)模式的研究與分析。