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电饭煲标准和性能品质的研究
发表时间:2020-10-05 22:41:25

电饭煲,是把电能转变为热能的一种现代化炊具,通常带有煲、蒸、煮、炖等多种加热的操作功能。电饭煲不但能够把食物做熟,而且能够保温,还可以自动控温、一键操作、省时省力,是现代化厨房中不可缺少的用具之一。电饭煲按照加热方式可分为传统电热盘式、IH电磁感应式;按控制方式可分为机械式、电子式;按工作压力可分为常压式、压力式;按蒸煮容器材质可分为金属式和非金属式。目前电饭煲在中国家庭的普及率很高,随着家电科学技术水平的不断发展,电饭煲逐渐从过去的机械控温走向电子精确控温,从单煮饭功能向多种功能组合发展;从简单的将米饭煮熟到提前预约、远程操作、自动识别等智能化方向发展,另外产品也朝着更节能环保的方向发展。



1行业情况 


电饭煲是中国小型家用电器市场最大的类别之一,在中国每100户家庭就拥有90多台电饭煲。我国已成为电饭煲产品最大的消费国,同时也是电饭煲产量最大的制造国。根据新思界产业研究中心发布的《2018-2022年电饭煲行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示[1],2017年,我国电饭煲整体市场销量达到5115万台,同比增长3.1%,其中,线上销量为2570万台,线下销量为2545万台;整体市场销售额为171亿元,同比增长3.2%,线上市场为60.3亿元,线下市场为110.7亿元。我国电饭煲市场呈现缓慢增长的发展态势。从品牌格局来看,美的、苏泊尔、松下三个品牌保持市场前三的领头位置。在国内外品牌竞争中,原先,日韩品牌在国内的IH电饭煲市场占到了90%以上的市场份额;2017年,国内市场发生转变,美的、苏泊尔等国内品牌占领了近一半的市场份额;目前,我国本土品牌占据了69.7%的市场份额,领先于国外品牌,我国本土电饭煲行业竞争实力较强。


智能化、高端化的电饭煲逐渐成为年轻消费人群的主要购买产品。我国电饭煲产品在消费者需求和产商研发技术的推动下,已经逐渐向智能化、高端化方向发展,融入智能科技的新品牌开始出现,同时中高端电饭煲的销售额占比正在增长,未来智能高端电饭煲、新兴的脱糖电饭煲的市场还是可以期待的。


2标准体系状况


目前中国关于电饭煲整机产品的标准主要涉及安全标准、电磁兼容、能效标准和性能标准,还有一些团体标准。其中安全、电磁兼容和能效标准都是属于强制性国家标准,性能标准属于行业推荐性标准。在中国,电饭煲属于CCC认证目录内产品,必须获得CCC证书;同时电饭煲产品在实行能源效率标识产品目录中,同样在进入市场销售前,必须加贴能效标识。电饭煲产品所使用的国内标准及国际标准如表1所示。


表 1 电饭煲产品现行国内标准及国际标准 


3国内外标准对比 


我国的电饭煲产品的安全标准及电磁兼容标准大多等同采用IEC标准,只是版本不同,国际标准中除了包括安全标准和电磁兼容标准外,涉及能效和性能方面的标准很少。日本家电产品的安全标准使用了JIS标准和J标准两套标准,电饭煲产品安全标准JIS C9335-1、JIS C9335-2-15等同于IEC标准;韩国电饭煲产品的安全标准KSC IEC60335-1、KSC IEC60335-2-15等同于IEC标准,而中国的家电产品标准也是采用的IEC标准,因此在家电产品的安全标准上中日韩三国是基本相同的,只有对应的IEC标准版本不同和各个国家的差异造成的区别。日本的电饭煲性能标准为JIS C9212-1993+JIS C9212:2007修订1《电饭锅及电保温锅》[2],适用于额定功率2000W以下、最大的煮饭容量在3.6L以下的家用电饭锅,以及额定功率100W以下、最大的保温容量在3.6L以下的家用电子保温锅。该标准的性能方面要求包括内涂层耐磨损性、保温性能、煮饭能力、定时预约煮饭的时间精度、锅盖开合耐久性等,除了性能方面还包括结构、材料等方面的要求及一些安全方面要求。韩国的电饭煲涉及性能相关的标准有KS C9310-2013《电饭煲及保温桶》[3],适用于300V以下、2000W以下的家用电饭煲,适用于单相交流300V以下,1000W以下的家用保温桶,相关内容包括煮饭性能、保温性能、锅盖开合耐久性、电磁适应性、标识和使用说明书等。


我国的电饭煲性能相关的标准有QB/T 4099-2010《电饭锅及类似器具》[4],适用于额定电压不超过250V、额定功率不超过2000W、额定容积不超过10L的电饭锅及类似器具。该标准的性能方面要求包括与食物接触的部件的卫生要求、对蒸煮容器的要求、传导热效率、保温温度、保温能耗、待机能耗、蒸煮均匀性、时钟偏差、气密性等。同时这个标准的附录中包含对于压力电饭锅、电磁感应加热电饭锅、带有陶瓷类蒸煮容器的电饭锅三类特殊产品的要求。还有一个行业标准QB/T 5129-2017《电磁加热电饭煲技术要求及试验方法》[5],该标准是电磁电饭煲的综合性能标准,是在原有的QB/T 4099-2010《电饭锅及类似器具》中电磁感应加热电饭锅的技术内容的基础上,修正了其中的部分内容并增加了电磁部分的技术内容。


中日韩三国的电饭煲性能标准差异主要有:保温性能的相关测试项目及测试方法不同,日韩国家的测试内容是一致的,而中国的电饭煲相关标准中没有保温温度均匀性的要求,仅包含保温能耗和保温温度项目;再者,日韩国家标准中包含了锅盖的开合耐久性试验,日本标准中对此项试验的次数要求是30000次,韩国标准中对此项试验的次数要求是20000次,而中国的电饭煲相关标准中并没有此项试验;还有一点,日本的电饭煲标准中包含耐磨性的试验,但是此项试验的测试方法不同于中国,中国的电饭煲相关标准中对内锅涂层有附着力、耐磨性、防粘性的要求,韩国的电饭煲相关标准中没有考虑到内锅容器的涂层性能。


4性能指标  


本次随机选取行业中的代表机型,对产品的相关性能指标进行测试,共选取8个型号,命名为型号1~型号8,其中型号1~型号4为电热元件加热的电饭煲产品,型号5~型号8为电磁感应加热的电饭煲产品。


4.1 蒸煮容器涂层耐磨性

目前电饭煲产业普遍存在且消费者比较关注的是内胆涂层脱落问题。电饭煲的内胆有涂层,目前市面上的电饭煲内胆涂层主要分为特氟龙涂层(也就是聚四氟乙烯)和陶瓷涂层。内胆涂层脱落后会导致米饭受热不均匀,导致粘锅、糊底、干锅等问题,影响使用效果和煮饭的营养价值。一般带有涂层的大多是合金铝材,涂层脱落后,会造成内胆的铝基材裸露,导致铝基材直接与食物接触。如果食物中有酸性物质,长期作用下可能会发生反应或迁移,不符合食品安全标准,存在食品安全风险。按照QB/T 4099标准规定,在蒸煮容器中放入生米,不加水,在蒸煮容器中放置搅拌板,其最宽处比蒸煮容器内径小约20mm,周边形状与蒸煮容器内侧形状接近,搅拌板底边与蒸煮容器底部距离约为10mm,搅拌板不与蒸煮容器接触搅拌生米,蒸煮容器转动26000转后,观察涂层状况,不应有变色、基材外露现象。结合标准,笔者随机选取了行业中的代表机型进行测试,测试结果如表2所示,笔者发现所选的产品均能达到标准要求,蒸煮容器的涂层耐磨性能情况良好。


表 2 涂层耐磨性试验结果 


4.2 蒸煮均匀性

判定电饭煲蒸煮均匀性的好坏主要有两个指标,即电饭煲煮出来米饭的夹生程度和焦糊程度。蒸煮均匀性好的产品煮出来的米饭没有夹生并且没有焦糊,米饭色泽均匀,颗粒饱满。QB/T 4099标准中的夹生是采用了压扁米饭样本,观察白色和半透明区域的占比情况,来评价米饭的夹生度。标准要求有1块或2块试验样本出现夹生程度大于20%,或有3块或更多块试验样本出现夹生程度大于10%,即判定为米饭夹生。结合标准,笔者随机选取了行业中的代表机型进行测试,从测试结果上看,所有电饭煲煮出的饭,均极少存在夹生的情况,电热元件加热的电饭煲产品煮出的饭会有一两块出现极少夹生,平均1块0.6%,可忽略不计,仍然符合标准要求。而电磁感应加热的电饭煲产品表现良好,基本没有出现夹生现象,煮出来的米饭更为均匀。按照QB/T 4099标准规定,贴近电热元件部位的米饭样块,有不少于5粒发生变黑或炭化即为焦糊。本次测试的电饭煲产品均未出现焦糊现象,但是大多数产品的底部出现了部分焦黄,特别是电热元件加热的产品,只有少数电磁感应加热产品煮出来的米饭底部及四周的颜色均匀未出现变色的现象。如图1~图8所示照片,其中型号1~型号4为电热元件加热的产品,型号5~型号8为电磁加热产品。通过结果显示,电热元件加热的电饭煲产品受热均匀的程度不如电磁感应加热的电饭煲产品,电磁感应加热电饭煲煮出来的米饭更加饱满均匀且很少出现焦黄的情况。



4.3 能效

能效标准中将电饭煲产品的能效等级分为了5级,其中1级能效最高,5级是产品市场准入的指标,低于该等级要求的电饭煲产品不允许在国内生产和销售。能效等级主要考核电饭煲产品的热效率值、保温能耗和待机功率。GB 12021.6是自动电饭锅产品的能效标准,最新一版是2017版[6],随着时代的发展,新型的IH电磁感应加热的电饭锅已经逐渐占领市场。2017版的能效标准规定了电饭煲的能效等级、保温能耗、待机功率、能效限定值、能效试验方法与检验规则,该标准中最重大的修订就是增加了电磁感应加热产品,优化了热效率计算公式。新版标准中的热效率值、保温能耗、待机功率三个主要指标较2008旧版标准做了相应的提升,特别是2级及以上等级的保温能耗限值做了很大的提高,这将进一步在节能减排的活动中发挥积极作用,淘汰低能效产品,节能降耗、保护环境,引导电饭煲行业良性发展。笔者随机选取了行业中的代表机型进行热效率值的测试,测试结果如表3所示,所选产品的热效率值试验结果令人满意,效率高、传导效果好,可以显著提高能量利用率。


表3 热效率值试验结果 


4.4 噪声

噪声项目主要针对IH电磁电饭煲,一般来讲,IH电磁电饭煲的噪声通常来自内部的散热风扇,其风速产生的气流声,大多为中低音频声。二是功率线圈产生的超音频噪音,但这种超音频电流变成声波向外发射的能量极少,因为绝大部分的超音频电流在工作时转化成了热能。从人体健康的角度看,凡是妨碍到人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音,都属于噪声。噪声会引起人们烦躁、影响生活,若是音量过大还会危害到人体的健康。按照QB/T 5129-2017标准规定,电磁加热电饭煲在额定电压供电,将容器中加入额定容积40%的水,选择最不利的功能档使器具工作直到程序结束,按GB/T 4214.1中的规定,半球面测量表面的半径r采用1m,测量整个工作期间的噪声。电磁加热电饭煲在工作时在非排气状态下所产生的噪声(声功率级)不应大于55dB(A)。笔者随机选取了行业中的代表机型进行测试,其中型号1~型号4为电热元件加热的产品不适用,型号5~型号8为电磁感应加热的产品,需要进行噪声的测试,噪声测试结果如表4所示。从测试结果上看,本次选取的产品均能达到标准要求,整体水平不错。


表4 电磁电饭煲噪声试验结果


5电饭煲烹饪米饭品质评价 


5.1 评价方法

2018年由中国家用电器协会发布了T/CHEAA 0002-2018《电饭煲烹饪米饭品质评价方法》团体标准[7],规定了电饭煲烹饪米饭品质的理化及感官评价方法,该方法适用于以大米为原料,通过家用和类似用途的电饭煲蒸煮加工而成的米饭品质评价。该标准分为米饭理化评价和感官评价,理化评价是通过一些理化实验、仪器分析等方法,对米饭的外观、均匀性、香气、滋味性等不同维度的指标进行考核和评价。感官评价是相关人员通过感官评价从米饭的香气、色泽、口感、滋味等多方面进行评分。米饭综合评分由权重后的理化指标和感官指标的总分进行评分。


5.2 理化评价指标

理化评价指标包含平整度、蓬松度、膨胀率、含水率、质构、沸孔、水分偏差、挥发性香气、还原糖、呈甜味氨基酸、糊化度。以下针对几个重要指标进行介绍。


5.2.1 平整度

平整度是电饭煲开盖后米饭表面的水平整齐程度,与内锅传热均匀性和沸腾程度有关。传统的电饭煲大多只有底部加热,底部受热后将热量传递给食材,因为吸热速度不同,内锅中每个位置的米饭受热会不均,就会出现米饭表面不平整的现象。所以平整度与内锅导热性能和产品的加热均匀性息息相关。


5.2.2 膨胀率

膨胀率即大米烹煮膨胀之后米饭体积增加的百分率,是指整锅米粒的平均体积膨胀程度,通过排水法计算一定量米饭蒸煮前后体积变化得到,能够反映米饭的吸水、熟化程度及口感特征。大米煮成米饭后体积会膨胀,膨胀的体积越大出饭率越高。米在一定水量的影响下,决定了膨胀率的大小,膨胀率和米水的比例也有着很大的关系。水的沸腾程度、米饭的浸润程度都不同,内部淀粉、蛋白等的膨胀作用也会影响米饭的口感。


5.2.3 糊化度

糊化度即米饭淀粉转化程度,反映米饭的熟化程度及消化性。米饭中β淀粉一般不易被人体消化,大米中淀粉基本都以β淀粉存在,当大米加热完全熟化后,变成α淀粉则可以被人体消化。糊化度是采用酶解的方法,测试还原糖来计算米饭的糊化度,是体现淀粉消化能力的指标。淀粉糊化的过程包括吸水和淀粉晶体颗粒解体,受热后淀粉开始糊化,晶体颗粒结构变化,米就开始变软了。好的电饭煲产品可以选择不同米种,对应不同的烹饪程序,并根据实际的米水比例进行调节煮出一锅好饭。


5.2.4 质构

质构是米饭给人的一种以触觉为主体的综合物理感觉。通常指在口中从咬第一口到完成吞咽的过程中,由动觉和体觉感受器,以及在适当条件下视觉及听觉感受器感知到的所有机械的、几何的、表面的和主体的产品特性,包括粗细、滑爽、颗粒感等。主要测定软硬度、弹性、粘性等指标,这些特征值可对米饭的口感做出间接的比较和评价,属于米饭评价中的口感指标。


5.2.5 还原糖

还原糖是米饭经水萃取后溶出的具有还原性的糖类含量。米饭是中国人的主食,但对低糖有需求的人群想吃白米饭,又怕吃的米饭会导致血糖升高,影响自己的健康,因此人们开始关注米饭的糖分含量,降糖电饭煲受到了越来越多消费者的关注。减少米饭糖分,其中一个比较有效的方法就是“沥米饭”,先将米饭煮到半熟,通过米、汤分离把一部分溶入米汤中的糖分沥掉,在一定程度上减少米饭中的糖分含量,再将半熟的大米进一步蒸熟,这样做出来的米饭,升糖指数就会低一些。然而大米的种类不同,脱糖的效果也不同,不同品种大米中的直链淀粉和支链淀粉的比例不同,会影响“脱糖”效果。


6结束语 


涂层耐磨性、蒸煮均匀性、热效率值、噪声体现了电饭煲产品的内胆涂层性能、煮饭性能、能源效率、健康品质四个方面的性能水平。从标准要求上看,电饭煲的性能指标还有容积偏差符合性、涂层防粘性、涂层耐久性、保温性能、耐低温性能等指标。电饭煲烹饪米饭的品质,不仅是对米饭的外观、均匀性、香气、滋味性等指标来进行评价,还可以通过米饭的熟化程度、营养物质含量、口感方面来进行分析评价。这些性能与品质的指标与电饭煲的内胆材质、内胆厚度、内胆工艺、加热技术、关键零部件等方面息息相关。尽管目前电饭煲的市场增长已经趋于缓慢,但是受到传统饮食习惯的影响,我国电饭煲产品仍然有一定的市场消费需求,在未来会逐渐向智能化、高端化、营养健康的方向发展。


本文作者

中国家用电器研究院 关阳  张兆明  李超  屈新芳  陆伟  李继超


参考文献

[1] 2018-2022年电饭煲行业深度市场调研及投资策略建议报告[R]. 

[2] JIS C 9212:2007,电饭锅及电子保温锅(修订1)[S].

[3] KS C 9310-2013,电饭煲及保温桶[S]. 

[4] QB/T 4099-2010,电饭锅及类似器具[S]. 

[5] QB/T 5129-2017,电磁加热电饭煲技术要求及试验方法[S]. 

[6] GB 12021.6-2017,电饭锅能效限定值及能效等级[S]. 

[7] T/CHEAA 0002-2018,电饭煲烹饪米饭品质评价方法[S].