杜險(xiǎn)峰+張培茵+蘆健萍

[摘要]為了加強(qiáng)對(duì)菜肴創(chuàng)新要素的理解，增強(qiáng)對(duì)菜肴創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確性收集，開發(fā)了烹飪機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，介紹了平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)和應(yīng)用流程，為實(shí)現(xiàn)對(duì)烹調(diào)要素的設(shè)計(jì)及技術(shù)調(diào)整，在平臺(tái)上進(jìn)行基礎(chǔ)性和菜肴創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)不僅可以應(yīng)用于上述實(shí)驗(yàn)，還可用于提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，形成的數(shù)據(jù)也可以成為菜肴創(chuàng)新開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]炒菜機(jī)器人；基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)；菜肴創(chuàng)新

[中圖分類號(hào)]G64

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]2095-3283（2018）01-0136-03

Abstract： In order to strengthen the understanding of the elements of food innovation and enhance the accuracy of experimental data collection of dishes， the experimental platform of innovative cooking robot was developed. The overall structure and application flow of the cooking platform were introduced. In order to realize the design and technical adjustment of cooking elements， The platform for basic and innovative dishes experiment. The experimental platform can not only be applied to the above experiments， but also be used to enhance students innovative thinking ability. The formed data can also become the standardization foundation for the innovation and development of dishes.

Keywords： Cooking Robot； Basic Experiment； Dishes Innovation

[作者簡(jiǎn)介]杜險(xiǎn)峰（1974-），男，黑龍江哈爾濱人，副教授，碩士，研究方向：烹飪技術(shù)工業(yè)化科研與教學(xué)；張培茵（1962-），女，漢族，黑龍江哈爾濱人，教授，碩士，研究方向：烹飪技術(shù)工業(yè)化科研與教學(xué)；蘆健萍（1990-），女，漢族，黑龍江五常人，助教，碩士，研究方向：烹飪技術(shù)工業(yè)化科研與教學(xué)。

[基金項(xiàng)目]黑龍江省教育廳高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：SJGY20170060）。

半自動(dòng)煸炒機(jī)是實(shí)現(xiàn)中式菜肴自動(dòng)煸炒烹調(diào)的機(jī)器（俗稱炒菜機(jī)器人），基本原理是將烹飪工藝的灶上標(biāo)準(zhǔn)化動(dòng)作轉(zhuǎn)化為機(jī)器可解讀語言，利用機(jī)械裝置和自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)等技術(shù)，模擬實(shí)現(xiàn)廚師操作過程，實(shí)現(xiàn)中餐獨(dú)有的炒、熘、爆、烹、燒、火靠等技法，達(dá)到專業(yè)廚師水平，精準(zhǔn)地把握油溫和火候。本科生的創(chuàng)新課——烹飪機(jī)器人菜肴創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，能夠?yàn)閷W(xué)生提供平臺(tái)，幫助學(xué)生掌握溫度、火候、時(shí)間、調(diào)味時(shí)機(jī)等烹調(diào)相關(guān)要素，支持學(xué)生完成相關(guān)方面的科研創(chuàng)新項(xiàng)目。平臺(tái)基于深圳繁興科技公司的半自動(dòng)煸炒機(jī)和切肉機(jī)、切菜機(jī)、真空滾揉機(jī)、鹽水注射機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)，在完成炒菜機(jī)器人自動(dòng)炒菜示范的同時(shí)，幫助學(xué)生熟悉烹飪機(jī)器人菜品設(shè)計(jì)及編程開發(fā)。

一、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)

烹飪機(jī)器人菜肴創(chuàng)新系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的核心是半自動(dòng)煸炒機(jī)（BSF1-15G型炒菜機(jī)器人），該設(shè)備通過智能化觸摸屏對(duì)菜肴烹調(diào)程序進(jìn)行編輯，對(duì)人工制作流程及工藝要點(diǎn)進(jìn)行機(jī)器模擬實(shí)驗(yàn)，在炒菜機(jī)器人上完成相關(guān)任務(wù)。

（一）實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具體操作流程

1編輯菜肴基本信息?；拘畔⑹侵该枋龀銎凡穗鹊南嚓P(guān)信息，包括機(jī)型、菜肴名稱、菜肴工藝、菜肴風(fēng)味、菜肴等級(jí)等。

2編輯菜肴原料信息。菜肴原料信息指菜肴原料組成及切配要求等信息，包括原料名稱、原料切配料型、原料在菜肴中的使用情況、原料重量和投料編號(hào)等。

3編輯菜肴烹飪參數(shù)信息。編輯菜肴烹飪參數(shù)包括對(duì)烹飪階段的調(diào)整和烹飪階段內(nèi)各參數(shù)的微調(diào)，此步驟與上述兩個(gè)步驟可安排在同一時(shí)間段完成。

4聯(lián)機(jī)調(diào)試及參數(shù)優(yōu)化。編輯好烹飪信息后進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，并根據(jù)聯(lián)機(jī)菜肴出品效果進(jìn)行烹飪參數(shù)的微調(diào)，使菜肴出品效果達(dá)到理想狀態(tài)。

5調(diào)試好的菜肴上傳菜肴管理服務(wù)器歸檔。聯(lián)機(jī)調(diào)試完成后的菜肴需要上傳到菜肴管理服務(wù)器進(jìn)行編碼和歸檔，只有進(jìn)行了編碼的菜肴才能燒寫到機(jī)器中。

6登錄服務(wù)器并下載已經(jīng)歸檔菜肴的編碼。菜肴開發(fā)平臺(tái)登錄服務(wù)器后，如果菜肴已經(jīng)編碼完成，會(huì)自動(dòng)將編碼下載到菜肴開發(fā)平臺(tái)中，將已經(jīng)編碼歸檔后的菜肴燒寫到機(jī)器中。

（二）實(shí)驗(yàn)平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示：

二、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)應(yīng)用流程

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)用于菜肴開發(fā)，菜肴開發(fā)界面主要包括“菜肴信息編輯”界面、“菜肴原料編輯”界面和“烹飪參數(shù)編輯”界面，此三部分組成了完整的菜肴開發(fā)流程，是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的主要內(nèi)容。

（一）菜肴信息編輯界面

菜肴信息界面包括菜肴工藝信息和菜肴原料信息兩個(gè)區(qū)域。菜肴工藝信息主要編輯開發(fā)菜肴的名稱、工藝特征（炒、爆、熘等工藝）、風(fēng)味特點(diǎn)（川、揚(yáng)、粵、魯?shù)?2種常見風(fēng)味）、應(yīng)用范圍（酒店、酒樓、快餐、食堂四個(gè)應(yīng)用等級(jí)）、原料重量（菜肴原料列表中所有原料的總重量）、原料出品重量（菜肴烹飪完成后成品出品的重量）、菜肴描述（菜肴的描述性信息）。菜肴原料信息主要編輯開發(fā)菜肴的原料名稱、切配料型、重量、裝盒編號(hào)等信息，具體界面如圖2。

（二）菜肴原料編輯界面

菜肴原料編輯界面包括菜肴原料添加和菜肴原料修改兩個(gè)區(qū)域。在圖2界面中選擇“添加原料”按鍵，進(jìn)入原料切配信息界面，在原料切配信息界面中選擇要添加的原料、菜肴類型和裝盒（包裝）編號(hào)。原料的類型可在原機(jī)自帶的數(shù)據(jù)庫中選擇原料名稱、切配類型及切配原料重量，選擇后添加至原料切配信息對(duì)話框中。此外，原料切配信息界面，可以進(jìn)行原料選擇后的修改。

（三）烹飪參數(shù)編輯界面

在原料信息編輯界面點(diǎn)擊“菜肴程序”按鍵，就可以進(jìn)入到該菜肴的烹飪參數(shù)界面，界面主要包含菜肴基本信息顯示區(qū)、烹飪參數(shù)顯示列表、烹飪參數(shù)階段編輯三個(gè)部分組成，具體界面如圖3。

菜肴信息用于顯示菜肴的基本信息，不用重復(fù)編輯。在烹飪參數(shù)顯示區(qū)主要顯示烹飪的階段、參數(shù)順序、參數(shù)的數(shù)值、烹飪階段對(duì)應(yīng)的投料盒編號(hào)以及料盒中所裝原料信息。調(diào)整烹飪參數(shù)和階段編輯區(qū)域的按鈕，可以控制菜肴烹飪的火候和出品效果。系統(tǒng)將烹飪過程按順序分為以下幾個(gè)階段：

1“燒空鍋”階段。該階段的作用主要用于燒干鍋中的水，避免油爆和粘鍋。

2“預(yù)處理”烹飪階段。該階段主要用于在正式烹飪前的對(duì)原料預(yù)熱處理，預(yù)處理工藝有煸炒、滑油、焯水等，預(yù)處理完的原料都會(huì)出鍋，等待正式烹飪的時(shí)候使用。

3“加油”烹飪階段。該階段主要是向鍋具中加油并將油加熱到一定溫度。

4“加小料”烹飪階段。該階段主要針對(duì)加入小料后的烹飪過程。

5“加主料”烹飪階段。該階段主要針對(duì)加入主料后的烹飪過程。

6“加輔料”。該階段主要針對(duì)輔料的烹飪，由于一般情況下輔料多達(dá)幾種，烹飪過程中分時(shí)投入鍋中，因此，輔料有必要分開包裝。

7“加調(diào)味料”烹飪階段。該階段主要針對(duì)加入調(diào)味料后的烹飪過程。

8“加淀粉”烹飪階段。該階段主要針對(duì)菜肴烹飪后期加入淀粉的烹飪過程。

9“淋油”烹飪階段。該階段主要針對(duì)菜肴出鍋前的淋油烹飪過程。

以上九個(gè)烹飪階段可以根據(jù)菜肴出品要求進(jìn)行火力檔位、加熱時(shí)間、鍋具傾斜位置及旋轉(zhuǎn)速度、轉(zhuǎn)向，攪拌方向、速度與停頓時(shí)間等進(jìn)行調(diào)節(jié)。

三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

（一）煸炒機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用

根據(jù)煸炒機(jī)應(yīng)用范圍，在基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容設(shè)計(jì)上以熟處理工藝、調(diào)料預(yù)制工藝為主要應(yīng)用并加以研究，預(yù)熟處理工藝包括水加熱處理、油加熱處理；調(diào)料預(yù)制包括粉料、油料、汁料、醬料調(diào)味品等，具體調(diào)料預(yù)制工藝監(jiān)控點(diǎn)及內(nèi)容分解情況見表1。

通過烹飪機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：第一，根據(jù)原料特征，調(diào)節(jié)機(jī)器加熱溫度、加熱時(shí)間，料液比例進(jìn)行焯水、油炸等預(yù)熱處理實(shí)驗(yàn)，獲得不同原料的預(yù)處理數(shù)據(jù)；第二，根據(jù)調(diào)料配方的變化，調(diào)節(jié)機(jī)器加熱溫度、加熱時(shí)間對(duì)各組分別進(jìn)行油炒、水熬等組合實(shí)驗(yàn)，獲得不同調(diào)味料的配方預(yù)制數(shù)據(jù)。

（二）煸炒機(jī)菜肴創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

根據(jù)煸炒機(jī)應(yīng)用范圍進(jìn)行菜肴創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握菜肴參數(shù)確定方法，掌握煸炒機(jī)的軟件框架、菜肴開發(fā)方法、聯(lián)機(jī)調(diào)試方法。在煸炒機(jī)菜肴創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中，以炒、爆、熘、烹、燒、火靠等烹調(diào)方法為主要設(shè)計(jì)內(nèi)容，調(diào)整相關(guān)菜肴參數(shù)，進(jìn)行菜肴創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。通過烹調(diào)方法與煸炒機(jī)性能的考察，確定原料切配成型、是否需要初步熱處理、是否能應(yīng)用煸炒機(jī)進(jìn)行初步熱處理，以及加熱火候和能否達(dá)到烹調(diào)方法特點(diǎn)為監(jiān)控點(diǎn)，考察確定可以應(yīng)用煸炒機(jī)開發(fā)創(chuàng)新的菜肴品類，為具體菜肴開發(fā)與創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。

四、結(jié)語

烹飪機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)基于半自動(dòng)煸炒機(jī)菜肴開發(fā)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)應(yīng)用項(xiàng)目和菜肴創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，通過對(duì)原料性質(zhì)、加熱時(shí)間、加熱溫度及料液比的調(diào)整，對(duì)不同質(zhì)地原料的加工方法進(jìn)行研究；通過對(duì)調(diào)味料的配方組成及各組分預(yù)制過程中的加熱時(shí)間、加熱溫度的調(diào)整，對(duì)粉料、油料、汁料、醬料等復(fù)合調(diào)味品的加工方法進(jìn)行研究。在菜肴創(chuàng)新開發(fā)實(shí)驗(yàn)中，通過在煸炒機(jī)操作系統(tǒng)能否進(jìn)行初步熱處理等加工工藝進(jìn)行研究，對(duì)炒、熘、爆、烹、燒、火靠等方法的成品效果、加熱火候進(jìn)行研究，為烹飪機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的順利運(yùn)行提供保障。將初步熱處理、調(diào)味料預(yù)制和炒、熘、爆、烹、燒、火靠方法開發(fā)菜肴等系列問題引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，創(chuàng)造問題導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)情境，提升學(xué)生嵌入式系統(tǒng)開發(fā)能力和菜肴創(chuàng)新調(diào)試能力。在該平臺(tái)的基礎(chǔ)上，不但可以提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，形成的數(shù)據(jù)還可以成為菜肴創(chuàng)新開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)。

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（責(zé)任編輯：郭麗春劉茜）