黑科技微波爐，「燒烤蒸煮」一爐同時完成

關鍵詞：微波爐；固態射頻技術；智能烹飪；

撰文 |Iddo Genuth

翻譯 |龔聰

每年，都有很多新型烤箱、微波爐問世，層出不窮的新功能和款式都為了讓廚房更加方便。而事實上，自20世紀中期問世以來，微波爐的核心技術幾乎沒什麼發展。但在今年，隨著創業公司Goji即將發布全新一代微波爐，一切都會改變。

Goji固態射頻微波爐堪稱完美：它能在數分鐘將一整盤加熱需求各不相同的食材一起烹熟，同時保持食物本身的水分和營養。

過去：這些食材無論如何都沒法放一起烹調

以後：Goji固態射頻爐一步到位

傳統的微波爐和烤箱自身都有不足之處：微波爐加熱速度快，但加熱不均勻，對含水量小的食物加熱效果不好，在營養保存上存在一定問題；傳統烤箱能加熱，能烹調，能把食物烤成棕色，讓食物變得酥脆，但需要的時間太久了。

正如Nathan Myhrvold在IEEE Spectrum上的文章中寫道：「爐壁輻射熱量不均勻是因為它們厚度不一，而且到加熱元件的距離也不相同。這就導致爐內一個點的跟另一個點的溫度能相差數十度。另外，大多數微波爐的門都裝了一塊玻璃，玻璃輻射到爐內的熱量要遠遠小於爐壁。」Goji公司打算一次性解決這些問題，並且還要加入一些市面上任何烤爐或微波爐絕沒有的新功能。

誰也不會想到，Goji公司的核心科技是從器官移植領域引入的。大約在2005年，Hobart集團（Goji公司的創辦人之一）在尋找移植器官的保存方法時發現，用射頻能量可以均勻而精確地解凍器官組織。雖然這項技術在醫療領域的應用還停留在實驗室階段，集團迅速意識到等著用它加熱火雞和土豆的人要比用它解凍肝臟的醫生要多很多。就這樣，在2006年Goji公司成立了。

去年，我被邀請參觀Goji公司在以色列的研發子公司，所以很幸運地成為第一位親眼看到並品嘗他們用自家產品烹調的食物的國際記者。Goji公司已經在這個領域默默耕耘了十年之久，現在隨著第一款產品的即將推出，它才願意向媒體敞開大門。

在演示環節，Goji公司用固態射頻爐將凍在冰塊里的魚烹熟 ，而冰塊沒有融化、來源：Goji Fishy

技術講解環節馬上就到。不過先來看看吃的：

Goji公司聘請了兩位專業大廚，在數年時間裡跟公司製作的原型機打交道。他們為我準備的食物包括不同形狀、不同尺寸，甚至烹調要求和時間各不相同的材料。放入爐內的東西有：幾大塊牛肉、幾塊三文魚、發酵好的生麵糰、西葫蘆，還有蘑菇。所有這些東西都裝在一個托盤裡，一起放入爐內。

令我吃驚的是，十分鐘後，盤中所有的食物都烹調或烤得恰到好處：魚已經熟透，仍然保存有很多水分；牛肉外面已經變成棕色，裡面的肉粉紅而柔軟；麵包外焦里嫩；西葫蘆和蘑菇熱而不燙，最重要的是，跟在微波爐加熱不同，它們都沒怎麼出水。

Goji公司究竟是怎麼做到這些的？一部分被當作商業秘密，外界無從知道，剩下的受到不少於250項不同類型的專利和專利申請案的保護。而最核心的技術，正是基於射頻的固態加熱硬體。不同於微波技術，固態射頻技術不涉及磁控管的使用。

早於二戰之前出現的磁控管在戰爭中曾廣泛用於盟軍開發的新一代雷達中。磁控管的工作原理是利用高頻電磁場與諧振腔產生大功率射頻信號。戰後，人們利用磁控管製造了第一台微波爐，直到今天，改進後的磁控管仍在使用。然而，磁控管技術也有自身的限制：它只有開關兩種狀態；產生的頻率只是近似值，無法精準控制強度和狀態。由於上述限制，磁控管在通訊和雷達領域的應用逐漸被固態射頻技術取代，後者的靈活性和準確性要大大優於磁控管。

Goji公司開發的固態射頻加熱單元由發射器和感測器組成。跟傳統微波爐使用的磁控管發出頻率為2440~2460兆赫的微波不同，Goji射頻爐使用的頻率要寬很多，在2400兆赫到2500兆赫之間。發射器和感測器的使用讓原本只能簡單輸出預先設定熱量的爐子變身成為能夠收集爐內射頻反射並用實時演算法優化輸入參數的智能系統，這些包括射頻頻率、狀態和強度。每2秒，演算法就會根據感測器收集的輸出值優化一次，以適應食物在加熱過程中的變化。

Goji射頻爐 來源：Iddo Genuth

需要提到的是，雖然Goji射頻爐的射頻加熱技術本身就能讓你加熱食物，但要想讓一塊麵包烤出讓人胃口大開的金黃色，還是離不開傳統加熱方式的幫助，這也是Goji把傳統加熱技術整合進來的原因。然而，這部分加熱所需時間很短，只是對食物表面的加熱。還有一點，傳統微波爐對放進去的材料有著苛刻的選擇，而Goji在這方面幾乎沒什麼特別限制，比如說大多數的金屬烤肉扦。

Goji爐的射頻系統包含一個信號發生器和一個大功率晶體管，後者用來放大輸出信號。不在傳統通信領域，目標往往不具反射能力，會把接收到信號全部吸收掉，而Goji射頻爐內空間被設計有反射能力。在實際加熱過程中，幾十甚至幾百個因素會影響最終的烹飪效果。為了能盡量掌握這些變數，Goji開發了一款模擬軟體來加速這一研究過程。軟體將電磁波在爐內（幾百萬的虛擬點代表爐內空間和食物）的傳播、硬體模型的連接與檢測、計算機演算法和已知的食物對不同頻率射頻電波的反應等包含在內，變成單一的工具。這個工具叫做SARA，讓開發人員無需進行費時費錢的實驗室試驗即可快速完成設計周期。模擬的複雜程度在計算機有時需要整周時間來才能得到結果中可見一斑。

反饋環：Goji利用感測器控制傳遞給食物的熱量 來源：Goji

我問過Goji的董事長，Yuval Ben-Haim先生，關於Goji射頻爐的功耗和效率問題。他回答說公司的技術有很強的靈活性，目前單個射頻組件的功率可達到125瓦、250瓦或500瓦，而一台射頻爐根據用途大概需要一個或多個射頻組件。家用爐的功率比商用爐的功率要低。Goji公司跟生產夥伴正在準備這兩種用途的射頻爐。效率方面，Ben-Haim說Goji射頻爐的效率大約為為50~到60%，而傳統微波爐的效率一般是40%~70%（取決於食物類型和重量）。

但是，Ben-Haim不認為能量效率是首先應當考慮的因素，Goji射頻爐能根據食物類型和大小選擇並調整輸出頻率，這把它跟普通微波爐真正地區分開來。Ben-Haim稱，Goji的技術將隨著一家著名家用電器製造商發布的旗艦爐進入家庭廚房。幾台這樣的爐子正放在Goji公司總部的廚房裡，也就是它們準備了我的晚飯。初代產品可不便宜，儘管定價和發布日期正在商定，但Goji公司毫不隱瞞使用新技術的射頻爐跟最高級的傳統微波爐的價格不相上下，也就是說大概5000美元。

儘管Goji公司的初代產品只會讓一小部分消費者動心，他們已經有計劃準備發布更加便宜的廚房級產品。Ben-Haim稱這可能會需要幾年時間，但足以改變市場局面。Goji公司目前重點關注「冷凍快餐」市場，即在我採訪的試吃環節，Goji公司的廚師為我準備了非常簡單的冷凍快餐：有魚、有米飯和一些蔬菜。儘管不如之前試過的主餐美味，但比我試過的其他冷凍餐好很多。

Goji還計劃與食品生產商合作提高食物加熱的準確度，並希望後者在包裝上添加Goji專屬二維碼。用戶可以用智能手機掃描二維碼後，把信息發送給Goji射頻爐，後者根據食物會選擇最佳加熱方式，這一切僅需一個按鈕即可完成。

Goji公司並非把固態射頻爐帶入市場的唯一選手。射頻能源聯盟（RF Energy Alliance）致力於促進這一新興市場的發展，它的名單上包括惠而浦（Whirlpool）和松下（Panasonic）等公司。新選手也在進入這個領域，比如Wayv，一家位於德克薩斯州的創業公司承諾在2017發布「冒險號」，一個暖瓶大小的電池供電攜帶型固態射頻加熱器，面向狂熱戶外愛好者。

不論哪家先打開局面，一場食物加熱技術革命已經勢不可擋。