基于微波加熱的智能自助餐飲售賣機

張西茂　梅懷帥　周帥華　樊亞磊　常豪鋒

摘 要：本文闡述了智能自助餐飲售賣機的市場需求及關鍵技術的實現，采用速凍技術及微波解凍加熱的方式實現食品的保鮮和快速加熱，大大提高出餐效率。

關鍵詞：智能售賣；速凍；微波加熱；移動支付

中圖分類號：TP216 文獻標識碼：A

0.引言

（1）自助餐飲售賣系統可有效解決因生活和工作節奏的加快導致的就餐時間短的問題，可通過預訂或現場購買快速訂餐，內置微波加熱系統，大功率快速加熱，真正做到立等可取，省去了把冷餐拿到微波爐加熱的過程。

1.自助餐飲售賣系統的主要結構及關鍵技術

（1）保鮮技術

盒飯的保鮮采用速凍保鮮技術，速凍保鮮技術就是將食物快速凍結，達到貯藏保鮮目的，由于凍結快速升溫，細胞外的水分凍結后，細胞內的水分也很快產生冰結晶，前后時間相差不多，冰結晶膨脹壓幾乎相等，細胞內的水分未能向外擴散已凍結，在其細胞內外形成大小均勻的冰結晶。

凍結后的食品，由于冰的飽和蒸汽壓小于水，其水分活性Aw值可大大降低，在-15℃時Aw值為0.864，一般細菌不易生存活化。快速凍結的凍結速度要求最大冰晶生成區能在30分鐘內通過，食物中心溫度應達到-15℃以下，這樣瞬間可使90%的水分在細胞內外原位置凍結成大小均勻的冰結晶，不僅不會引起食物組織的破壞，還有利于保持原有色澤。

（2）解凍加熱技術

凍結食品在食用之前一定要經過解凍和加熱，解凍是將凍結食品中形成的冰結晶還原融解成水。解凍時解凍速率一定要快，解凍物品的商品價值（或營養價值）才不至于喪失。

在解凍方法中，利用微波內部加熱的方式，解凍速度快、效果好。既能滿足解凍的需要也可以滿足加熱食物的需要，當微波輻射到食品上時，食品內的水分子的取向會隨微波場而變動，以及相鄰分子間的相互作用，產生了類似摩擦的現象，使水溫升高，達到了解凍和加熱食品的功能，用微波加熱的食品，因其內部也同時被加熱，使整個物體受熱均勻，升溫速度快，可以縮短加熱時間，避免客戶等待時間過長。加熱過程中有溫度探頭監控，避免食物夾生或焦糊。

（3）存儲和輸送系統

冷凍食品存貯在帶制冷的存儲箱內，可容納7×12盒冷凍食品，當有顧客購買或取餐時，冷藏箱門打開，食品被推出冷藏箱后，冷藏箱門關閉，食品通過輸送系統輸送至出餐口，在輸送過程中食品會通過微波加熱。

輸送系統采用四段式輸送：① 將冷凍食品從冷藏箱輸送到移動升降臺；②將冷凍食品從移動升降臺輸送到微波傳輸帶；③將冷凍食品通過微波加熱并再次輸送到移動升降臺；④將加熱好的食品輸送至出貨口。

輸送結構如圖1所示。

（4）購買和支付系統

售賣機可以通過Wi-Fi、4G或網線連接互聯網，連接互聯網后，售賣機就可以和后臺實時通信，執行后臺指令或者將數據傳給后臺。客戶購買食品可以通過線上、線下購買，線上購買可通過線上商城或關注微信公眾號購買獲取取貨碼，然后再到售賣機取貨，線下購買及直接到售賣機選擇貨品，可通過現金支付，也可用微信、支付寶、會員卡等支付。通過系統可以實時查看到售貨機的位置，售賣機的銷售數據包括暢銷貨品、補貨提醒、補貨清單、營業額、利潤、支付方式、交易明細等，并可根據銷售數據生成銷售報表、銷售排行等，還能查看售貨機的運行狀況，當設備有故障或異常報警時，會自動發送位置和故障代碼給維護人員，便于維護人員迅速到達維修。運維人員可根據情況選擇遠程或現場管理，通過系統更改貨品數量、貨品種類、貨品價格等，遠程即在后臺更改，現場即在設備上輸入管理員密碼后更改，所有數據在設備和后臺是實時同步的。

2.其他關鍵問題及解決

（1）防干擾問題

食品采用微波方式迅速解凍加熱，功率過小無法滿足要求，微波又容易對控制系統產生干擾，引起設備故障，因此采用微波系統和控制系統隔離的方式，保證設備運行的穩定性。

微波泄露會對人體造成傷害，但是又不能阻擋食品進入微波加熱腔體，因此采用阻擋和吸收的方式防止微波泄露，首先用金屬抑制片抑制微波泄露，若還有少量微波泄露情況，則外側再采用易吸收微波的材料吸收剩余微波，保證設備微波泄漏量≤1mW/cm?。

（2）微波冷卻方案

微波工作時，磁控管的發熱量也較大，若散熱不及時，磁控管會因過熱而停止工作，造成食品無法加熱，嚴重是還能導致磁控管損壞。若采用常規風冷或水冷的方式，由于風機、水泵、水箱等體積過大，浪費售賣機的內部空間，因次用設備中保持食品低溫的制冷系統給磁控管降溫，將冷卻系統的蒸發器與磁控管區域相連，回收磁控管工作時的熱量，降低磁控管的工作溫度。

結語

餐飲售賣機是一種新型的商業模式，省去了人工成本，增加了便利性，又具有廣告效應，是一種綜合了制冷、微波、互聯網等多種學科智能產品，尤其在移動支付和互聯網的支持下，解決了傳統售賣機找零難的弱點，解決了食品保鮮及解凍加熱問題，解決了微波干擾問題，是一種發展前景廣闊的高科技產品。

參考文獻

[1]馮志哲，等.食品冷凍工藝學[M].上海：上海科學技術出版社，1984.

[2]錢鴻森.微波加熱技術及應用[M].黑龍江：黑龍江科學技術出版社，1985.

[3]張兆鏜，鐘若青.微波加熱技術基礎[M].北京：電子工業出版社，1988.

[4]朱曉明，馬梅，劉勝軍.支付革命[M].北京：中信出版社，2014.endprint