智能米飯生產(chǎn)線的發(fā)展趨勢與前景

隨著我國的餐飲產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)壯大，新興起的“中央廚房”更能適應(yīng)當下節(jié)奏快捷、需求旺盛且集中的餐飲市場環(huán)境。智能米飯線作為“中央廚房”自動化程度最高的主食加工設(shè)備，它通過迭代升級，已成為新興食品加工裝備的主力軍，更是餐飲行業(yè)的必要裝備。

1 我國中央廚房的發(fā)展狀況

“中央廚房”主要是指實行原材料集中采購、標準化生產(chǎn)與檢驗及包裝、儲藏與配送任務(wù)統(tǒng)一完成的中心。起初由美國、日本等發(fā)達國家提出，直到20世紀初期“中央廚房”才作為餐飲的新型經(jīng)營模式引入我國，近幾年得到了迅速發(fā)展，主要服務(wù)于連鎖餐飲企業(yè)及大型的食品加工企業(yè)。中央廚房是餐飲工業(yè)化的實踐產(chǎn)物，它憑借著供應(yīng)的及時性、食品安全的可靠性、口味的一致性以及生產(chǎn)成本的可控性等特點，更能適應(yīng)當下快節(jié)奏、高需求的餐飲競爭環(huán)境，為客戶贏得市場的主動權(quán)與話語權(quán)，獲取更大的利益[1]。

2 我國餐飲企業(yè)米飯生產(chǎn)的現(xiàn)狀

近年來，人們的工作生活節(jié)奏越來越快，更多的人趨向于集體用餐，以縮短用餐時間，保證更多的時間分配給工作與學(xué)習(xí)生活。米飯作為我國最受歡迎的主食，也隨著用餐習(xí)慣的改變，逐漸凸顯了供應(yīng)緊張問題。當前，部分食堂或者餐廳仍采用傳統(tǒng)的大鍋蒸飯或者是米飯蒸箱，雖然傳統(tǒng)工藝的制作方法單次能達到50～120 kg產(chǎn)量，但是由于總體出鍋慢，單次出鍋時間將近50 min，導(dǎo)致米飯生產(chǎn)效率很低，不能及時完成供應(yīng)任務(wù)。傳統(tǒng)的米飯生產(chǎn)除了生產(chǎn)效率低、供應(yīng)不及時等問題外還存在米飯口感一致性差、夾生等問題。米飯的傳統(tǒng)做法是通過炊飯師傅靠經(jīng)驗來判斷用米量與用水量的配比，由于人的經(jīng)驗技術(shù)素質(zhì)參差不齊，所以該變量因素導(dǎo)致不同批次加工的米飯的口感也不同，甚至一次配比失誤就會出現(xiàn)米飯夾生或者軟糯的情況，這些問題會直接影響顧客的用餐感受與體驗，甚至?xí)斐煽土鞯臏p少與流失。因此，急需新的米飯生產(chǎn)工藝與裝備來改善與解決。

3 米飯生產(chǎn)線的概述

米飯生產(chǎn)線是指將原材料大米經(jīng)過諸多機械部件按照特制的一系列流程工藝最終完成熟化并加工成米飯成品的一整套生產(chǎn)裝備。該裝備實現(xiàn)了米飯由傳統(tǒng)大鍋灶、蒸箱的單次定量生產(chǎn)模式到連續(xù)批量工業(yè)化生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變。米飯生產(chǎn)線作為中央廚房自動化程度最高的裝備，自從面世以來就備受關(guān)注。它誕生于日本，原型機由日本AIHO株式會社研發(fā)成功并于1976年上市銷售，其保留了柴火灶猛火的炊燜口感，同時實現(xiàn)自動化智能操作，至今已有46年。20世紀初期，隨著中央廚房餐飲模式的引入，米飯生產(chǎn)線作為一種新型米飯加工裝備也隨之被引進國內(nèi)。隨著國家對食品機械工業(yè)政策扶植力度的加大以及商廚裝備制造企業(yè)研發(fā)能力的提升，米飯生產(chǎn)線很快就實現(xiàn)了國產(chǎn)化。國產(chǎn)化的米飯生產(chǎn)線既保留了日本米飯生產(chǎn)線的核心技術(shù)，又對設(shè)備的功能結(jié)構(gòu)、程序控制及工藝流程進行優(yōu)化改良，使設(shè)備更好地適應(yīng)國人的飲食習(xí)慣，并填補了該領(lǐng)域的空白。它憑借著卓越的加工能力頗受市場歡迎，而這些米飯生產(chǎn)線的制造廠家也就賺得了該領(lǐng)域的第一桶金，其中有代表性的是南京樂鷹和浙江翔鷹[2]。

4 智能米飯生產(chǎn)線的概述

智能米飯生產(chǎn)線是將米飯線融入智能控制，整機采用了氣動控制技術(shù)、變頻技術(shù)和可編程控制技術(shù)，通過人機界面完成用戶與系統(tǒng)之間進行交互與信息交換，最終實現(xiàn)自動化數(shù)字控制。智能米飯線將高度自動化智能控制與直觀易懂的人機界面數(shù)字控制相結(jié)合，將復(fù)雜精密的運動控制簡單化，大大降低了從業(yè)人員的技術(shù)門檻與操作難度，從業(yè)人員只要經(jīng)過簡單的培訓(xùn)就可順利上崗操作，易學(xué)易用，方便快捷。該自動米飯線憑借著將復(fù)雜的運動結(jié)構(gòu)數(shù)字化，將操作步驟簡單化等優(yōu)勢，很快獲得了餐飲市場用戶的認可與信任，實現(xiàn)了快速普及，廣泛應(yīng)用在中央廚房餐飲加工廠、大專院校以及火鍋連鎖餐飲企業(yè)等。

智能米飯線作為目前自動化程度最高的商廚加工裝備，其采用集中浸泡的方式，并且精確控制泡米時間，使大米達到最佳浸泡效果，浸泡后的大米，既可以縮短蒸煮時間，節(jié)省燃氣資源，又可以使米飯顆粒飽滿、口感蓬松香甜，并且有助于消化吸收。

5 智能米飯生產(chǎn)線的工藝流程

（1）儲米。將開包的大米通過提米機直接送入儲米倉的箱體內(nèi)留用。

（2）洗米。米粒提升機將儲米倉內(nèi)的大米通過特殊結(jié)構(gòu)定時定量的輸送到螺旋洗米機，螺旋洗米機利用仿生學(xué)，模仿人工淘米動作并將大米清洗干凈。

（3）凈米入罐。干凈的米粒經(jīng)管路被輸送至氣動填料機的筒罐完成浸泡，同時廢水回流裝置完成凈米和廢水的分離工作，凈米落入筒罐，廢水回流到螺旋洗米機重復(fù)利用。

（4）泡米。經(jīng)分離裝置提取的凈米落入筒罐內(nèi)，并集中浸泡30 min左右，使大米更好地吸收水分，達到最佳效果[3]。

（5）填充米與水。氣動填料機利用特殊結(jié)構(gòu)，先將筒罐內(nèi)大米按設(shè)定重量（一般單次填充干米重量約為7.5 kg，濕米重量約為9 kg）填充到炊飯鍋體內(nèi)，然后通過程序完成定量補水（一般干米與水按1.0∶1.1的比例，使米水達到最佳配比）。

（6）炊飯熟化。炊燜飯機多為二層或者三層結(jié)構(gòu)，底層裝有若干火盤，米飯完成炊飯工序后，再通過鏈條傳送完成燜飯工序并自動輸出。

（7）儲鍋。完成米飯熟化的鍋體通過軌道被傳送到盡頭的限位裝置，排成一排，進行儲鍋作業(yè)。

（8）米飯鍋體輸送。當儲鍋達到設(shè)定數(shù)量時，限位裝置被打開，鍋體被送到鍋體輸送機部分。該部分通過PLC控制，將鍋體依次間歇式輸送[4]。

（9）揭開鍋蓋。鍋體輸送機將米飯鍋體輸送到特定位置后，米飯自動揭蓋機利用特殊設(shè)計的抓手將米飯鍋的鍋蓋揭開并輸送到自動洗鍋機輸送鏈條上，進行清洗作業(yè)。

（10）翻鍋扒松。鍋體輸送機將無蓋鍋體繼續(xù)輸送到翻轉(zhuǎn)工位上，機械手將鍋體翻轉(zhuǎn)135°，若干轉(zhuǎn)動的攪拌桿將落下的米飯扒松打散，然后通過皮帶將散狀的米飯送入保溫箱內(nèi)。

（11）空鍋輸送?？斟佪斔蜋C將翻扣過的空鍋傳遞到空鍋翻轉(zhuǎn)的工位上等待作業(yè)。

（12）空鍋翻轉(zhuǎn)。空鍋翻轉(zhuǎn)機用機械手將已待轉(zhuǎn)的空鍋鍋體翻轉(zhuǎn)到自動洗鍋機的輸送軌道上，進行清洗作業(yè)。

（13）清洗。自動洗鍋機將陸續(xù)放置好的鍋體與鍋蓋通過輸送鏈條送到清洗工作倉完成清洗工序。

（14）存放鍋體鍋蓋。將清洗干凈的鍋體與鍋蓋分別放置到載鍋車與載鍋蓋車上，待下次生產(chǎn)時使用。

6 智能米飯生產(chǎn)線的主要組成設(shè)備

（1）溜米斗。呈漏斗狀是儲米倉的入料口，開包的大米可以整袋倒入。

（2）提米機。其設(shè)有一條環(huán)形皮帶，皮帶上均勻分布若干個提米小斗，斗隨皮帶循環(huán)運動，將底部的大米送入儲米倉溜槽內(nèi)。

（3）儲米倉。其由上下兩部分組成，上部分設(shè)有矩形溜槽，該溜槽橫穿整個米倉是大米流動的通道；下部分是漏斗狀的儲米倉，與提米機下部聯(lián)通。

（4）計量漏斗。其與米倉溜槽尾部相連，下端設(shè)有氣動球閥，通過氣動控制形成定量投放，以實現(xiàn)定量洗米作業(yè)。

（5）螺旋洗米機。其設(shè)有攪拌系統(tǒng)、供水管路、排水管路和送米系統(tǒng)。利用仿生學(xué)通過螺旋扇葉將大米充分清洗，然后利用文丘里原理將洗后的大米送至氣動填料機的筒罐開始浸泡。

（6）氣動填料機。其設(shè)有浸泡裝置、廢水回流裝置、填充裝置。廢水回流裝置將廢水與凈米分離，廢水回流到洗米機，實現(xiàn)二次利用；凈米落入筒罐進行浸泡工序（一般30 min左右）。然后利用填充裝置完成米和水的填料，最后送入炊飯工序軌道。

（7）連續(xù)炊飯燜飯機。其設(shè)有輸送軌道系統(tǒng)、炊飯燃燒系統(tǒng)、燜飯系統(tǒng)及熱能回收系統(tǒng)。鍋體在向前輸送的同時完成炊飯和燜飯工序，炊飯與燜飯時間大體相同約17 min，燜飯工序是由炊飯區(qū)的余熱完成的，這種立體炊飯燜飯雙層結(jié)構(gòu)符合綠色設(shè)計理念，節(jié)能環(huán)保。同時熱能回收系統(tǒng)可將水加熱并向自動洗鍋機供應(yīng)。

（8）無動力輸送機。其利用自重將炊飯鍋從燜飯機輸送到鍋體輸送機，設(shè)計巧妙，無需動力，節(jié)能環(huán)保。

（9）米飯自動揭蓋機。其設(shè)有機械手，利用氣動裝置完成對鍋蓋的抓放動作，運用了先進的步進驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)了點對點的精確定位，保證了設(shè)備運行的精度與穩(wěn)定。

（10）米飯自動扒松機。其設(shè)有翻轉(zhuǎn)裝置、扒松裝置及輸送裝置，利用攪拌桿將翻倒的米飯扒松、打散，然后輸送運出[5]。

（11）空鍋輸送機。其主要是將空鍋從扒松機翻轉(zhuǎn)工位輸送到空鍋翻轉(zhuǎn)工位。

（12）空鍋翻轉(zhuǎn)機。其利用機械手將就位的空鍋翻送到自動洗鍋機的輸送軌道上，進行清洗作業(yè)。

（13）自動洗鍋機。其設(shè)有運輸系統(tǒng)和清洗噴淋系統(tǒng)，利用炊燜飯機供應(yīng)的熱水對鍋體和鍋蓋進行高壓噴淋與沖洗，然后運至氣動填料機循環(huán)使用。

7 智能米飯生產(chǎn)線的發(fā)展前景

據(jù)國家相關(guān)部門統(tǒng)計，近幾年餐飲市場規(guī)模收入增速明顯，2020年稍有回落，但是2021年快速反彈完成收入4.7萬億元，預(yù)計2022年收入規(guī)模將實現(xiàn)5萬億，至此餐飲業(yè)的發(fā)展已經(jīng)進入了經(jīng)營多元化、連鎖化及產(chǎn)業(yè)化的嶄新階段。《2020—2024年中國中央廚房市場可行性研究報告》數(shù)據(jù)表明，目前我國中央廚房的市場普及率已經(jīng)達到80%，而且未來普及率會進一步提高。在此背景下，智能米飯生產(chǎn)線憑借傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代工業(yè)相結(jié)合的特質(zhì)將更加凸顯中央廚房標準、統(tǒng)一、高效的競爭優(yōu)勢，很快便在中央廚房得到普及，呈現(xiàn)中央廚房與智能米飯生產(chǎn)線并存的格局。隨著積極推進的現(xiàn)代化建設(shè)和餐飲產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，智能米飯生產(chǎn)線的未來發(fā)展前景一片光明。

8 結(jié)語

智能米飯生產(chǎn)線是應(yīng)用智能控制技術(shù)的商廚生產(chǎn)裝備，是現(xiàn)代餐飲工業(yè)化催生出的產(chǎn)物，切合當下的用餐習(xí)慣和品質(zhì)要求。但是我國商廚其他智能裝備領(lǐng)域還有很多空白，有關(guān)企業(yè)更需增大研發(fā)力度，拓展技術(shù)創(chuàng)新，拓寬產(chǎn)品種類，提升裝備智能程度以適應(yīng)未來多變的市場競爭環(huán)境和市場需求。