[发明专利]利用激光束和电磁辐射加热和烹调食物的设备和方法

说明书

3D食物打印机的烹调室内的加热和烹调设备包括由处理器控制的激光烹调设备，所述处理器执行特定于所述加热和烹调设备的操作的特定计算机程序指令。所述激光烹调设备包括具有能够把所述食品加热到其烹调温度的至少一个激光束的至少一个激光系统。每个激光系统提供两个或更多个激光束，每个激光束可被偏转，并且束斑直径可调地被聚焦到所述食品。所述加热和烹调设备还可包括电磁辐射加热设备，所述电磁辐射加热设备由处理器控制，发出电磁辐射，以把烹调室内的食品加热到比其烹调温度低的温度。

相关申请的交叉引用

本申请基于并且要求2014年9月29日提交的美国临时申请No.62/057,061的优先权，该美国临时申请的公开通过引用整体包含在本文中；还与2014年5月22日提交的国际申请PCT/US2014/039170相关，该国际申请的公开通过引用整体包含在本文中。

受版权保护的材料

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发明背景

1.技术领域

本发明涉及一种利用激光束，烹调食品，和视情况利用电磁辐射，把食品加热到比其烹调温度低的温度的设备。还提供一种使用这样的烹调和加热设备烹调利用增材制造3D打印工艺产生的食品，逐层地烹调所述食品，且视情况还利用电磁辐射加温所述食品的方法。

2.定义

本文中使用以下定义和术语：

食品：被吃掉以提供营养支持的任何物质。

束斑：激光束照射表面的区域，在本发明的上下文中，所述表面是食品的表面，或者放置食品的板。

层叠激光器阵列：其中相互层叠并且同相连接至少两个激光器以增大功率的阵列。

3D打印或增材制造是一种主要通过其中在计算机控制下铺设连续多层材料的增材处理(additive process)，根据3D模型或其他电子数据源，制造三维物体的工艺。

3.背景技术

一些现有专利和公开的专利申请记载了结合烹调使用激光器的不同系统。

1988年1月8日公布的Terakubo Kiyoshi的日本专利公告No.JP63003131A2“LaserCooking Device”说明了如何利用激光束作为烹调手段，改善热效率，其中利用激光振荡器加热炊具的底部。该装置并不利用激光直接加热食物，而是采用激光振荡器加热炊具的底部。

2002年5月22日公布的Asano Hideki的日本专利公告No.JP2002147762A2“FoodCooking Apparatus”说明了一种具有半导体激光照射单元的微波炉，所述半导体激光照射单元把具有特定波长(0.8μm和1.5μm)的激光束照射到容纳在烹调室中的食材上。

2008年11月20日公布的Boris Muchnik的美国专利公告No.US 20080282901说明了一种激光烹调设备装置。Muchnik展示一种利用已知与其他类型的激光器相比，达到更高温度的CO₂激光器，直接烹调食物的设备和方法。使激光束对准分束器，所述分束器把激光束分成两半；随后利用反射镜把光束聚焦到食物的任一侧。所述分离的激光束达到比大多数类型的激光更高的温度，从而大部分的食物将在不到1秒的时间内被烹熟。