基于家庭美食健康服務理念的智能調料機設計

陳雅雪

基于家庭美食健康服務理念的智能調料機設計

陳雅雪

（武漢理工大學 法學與人文社會學院，湖北 武漢 430070）

智能調料機根據提前錄入的家庭成員信息，智能推薦適合于家庭實時用餐成員的健康食譜，展示每個菜的詳細信息，并且提供將食材加入購物車統一購買以及配送上門服務，實現足不出戶即可隨時下單。依托于智能調料機，用戶可以結合菜譜的教學視頻以及調料機定量、定時出料，烹飪家庭的健康美食，讓健康美食服務于每一個家庭成員。

家庭健康美食；智能推薦；智能調料機；數據庫

1 研究背景

據2000年第五次人口普查顯示，中國65歲及65歲以上人口占比達到6.96%，意味著中國自此正式邁入“老齡化社會”；并且，中國人口老齡化是一項長久的趨勢，65歲以上人群的人數在逐年增加。而中國65歲以上人群的慢性病疾病患病率為64.5%，其中，糖尿病、高血壓患者是慢性病中患病較多的疾病。患有疾病的患者飲食需要健康管理，在慢性病中尤其是糖尿病、高血壓等患者的日常生活飲食需要健康管理，而控制油鹽糖等調料的攝入量是健康管理重要的一部分。

中國的飲食文化豐富多彩，在烹飪時需要各式各樣的調料。倘若采用多次測量質量的設備定量所需調料的質量，過程煩瑣，所以添加調料大多是憑借積累的經驗，可能會出現調料添加多或少的現象，不僅影響菜肴的口感和價值，也會影響菜的營養價值以至于對人的健康造成一定的影響。并且，隨著生活水平和質量的不斷提高，中國居民的膳食結構發生了巨大變化，部分地區存在食用油、食用鹽攝入過量的問題，導致肥胖、高血壓、心血管疾病、冠心病等疾病發病率逐年攀升，并且這些疾病有低齡化趨勢，對中國居民的身體健康有一定的影響。

烹飪時對調料的攝入量需要精確把握。家庭中，調料一般都盛放在調料盒中。目前市場上所售的調料盒，大都是平面放置的調料盒，調料無法準確量化取出；而市場上已有的控油壺、限鹽罐等簡易產品，都只是固定量度的容器，取出調料受產品的刻度所限制，其方式比較刻板、單一。并且現有的調料盒通常采用手動操作，一次只能定量出料，無法進行智能自動化出料。

因此，針對油鹽糖等調料攝入量難以把握影響身體健康這一問題，本研究設計了一種基于家庭美食健康服務理念的智能調料機。

2 設計與實現

2.1 整體規劃

本項目以實現“讓美食進入家庭，讓健康美食服務家庭的每一個人”為主旨，通過裝置實現菜譜自動定量輸出調料。不僅根據不同種類的人群設有不同的菜譜，在滿足健康管理的要求以及盡量滿足用戶的飲食喜好的前提下智能推薦菜譜，可根據家庭整體情況推薦家庭菜譜，推薦給那些需要飲食健康管理的老人所需的菜譜；美食方面，可以在推薦菜譜的基礎上根據個人需求自動調節調料種類及用量，實現用戶的個性化需求。同時，為了方便用戶學習做菜，設置有液晶顯示屏播放制作教程和語音時間提醒服務。通過以上方法，人們可在家輕松快樂地做出健康、美味、適合自己和家人的美食。讓美食變得更加美味健康，同時也更加簡單易操作。本裝置的工作流程如圖1所示。

圖1 整體工作流程圖

智能調料機整體結構分為三個模塊進行建設運作，分別是軟件模塊、控制模塊、硬件模塊。

2.1.1 軟件模塊

開發一款智能菜譜APP與用戶進行交互，系統自動根據家庭成員的飲食健康管理要求下的食材、調料等忌口和需求量來篩選菜譜，達到飲食結構合理化、菜品制作過程可視化、食材購買便利化的功能。其中，軟件內搭建家庭營養配餐、菜譜推薦、調料剩余情況、在線購物、影視娛樂五大模塊。家庭營養配餐模塊為智能推薦符合家庭成員飲食需求的營養家庭套餐，即根據家庭成員信息中的身體健康狀況以及需求建立家庭個人菜譜檔案，并以家庭實際用餐人數及個人要求智能進行家庭菜譜的選擇與組合，例如用餐成員中大人、小孩、老人的成員數，以及葷菜、涼菜、湯菜、素菜的個數和定制化需求；菜譜推薦模塊為按不同菜系、時間段或人群來進行菜譜個性化推薦，其中菜譜內容包括菜譜簡介、視頻教學、圖文教學以及食材購買。并且根據用戶喜好，調整調料用量。即個性化設計菜譜，調料定量并不意味著限制用戶的飲食習慣，用戶可以根據個人的喜好在原有菜譜的基礎上修改菜譜；調料剩余情況模塊為智能監控調料機調料的剩余情況，提醒用戶對調料機的調料進行補充，使用戶對調料機的調料剩余量了解清晰化；在線購物模塊針對老年人行動不便、不方便外出購物的身體特點以及年輕人喜歡網上購物的喜好所提供的便捷服務，利用云平臺、網上購物，形成物聯網，實現食材定制機及其配送上門服務；影視娛樂模塊為用戶提供影視劇、音樂等，使烹飪更加有趣。

2.1.2 控制模塊

控制模塊將軟件模塊與硬件模塊結合在一起，進行調料定量、定時的出料控制。采用ubuntu系統進行Arduino開發，按功能可劃分為三大模塊，即信息導入模塊、運算處理模塊和執行與顯示模塊，實現語音識別、調料余量指示、智能電機控制等功能。

用戶在烹飪過程中，結合教學視頻以及實際的菜譜進行相應的控制出料，其中出料的多少依據菜譜中調料要求的多少進行出料。

2.1.3 硬件模塊

根據不同調料的特點，將調料分為兩類，即固體類調料和液體類調料。針對這兩類調料確定了相應的機械裝置，即固體調料出料裝置和液體調料出料裝置。

2.2 數據庫設計

在家庭美食健康服務智能調料機的系統設計中，數據庫是整個菜譜系統的基礎，菜譜數據庫需要收錄大量的菜譜信息，并且根據不同的關鍵數據進行分別收錄，方便之后的檢索，裝置會將用戶所需要的菜譜信息呈現在軟件界面上，菜譜數據庫包括菜譜適合人群年齡階段信息庫、菜譜時間段信息庫、菜譜信息信息庫、菜譜適合人群疾病信息庫。其中，適合人群年齡階段信息庫包括菜譜是否適合嬰兒、幼兒、學齡前兒童、青少年、孕婦、成年、老人的信息；菜譜時間段信息庫包括菜所屬時間段的信息，例如早餐、中餐、下午茶、晚餐、宵夜；菜譜信息信息庫包括菜所屬菜系的信息，例如家常菜、川菜、魯菜、粵菜、蘇菜、浙菜、閩菜、湘菜、徽菜等；菜譜適合人群疾病信息庫包括菜譜適合的疾病，例如糖尿病、高血糖、高血脂、高血壓、營養不良、低血糖、腹瀉、感冒、降火、口腔潰瘍、低血糖等。

3 功能

以定量、定時出調料，智能推薦菜譜為基礎，達到以下功能：①根據分類的菜譜，有專門針對老年人、幼兒、成年人的食譜，用戶自行選擇。②用戶輸入用戶信息，機器自動篩選菜譜供用戶選擇，其中可設置用戶的食材禁忌（如不吃蔥、姜等），或輸入用戶的身體情況，機器自動根據其身體情況進行食材、調料的篩選。③根據菜譜推薦的調料用量做過相同的菜肴后，可以根據個人吃完之后的感受，在不影響健康的前提下，調整菜譜中的調料用量，滿足個人的飲食需求。④語音提醒，即提供語音提醒服務。如某食材需要煮五分熟之后再進行烹飪，調料機進行自動計時并提醒用戶食材是否成熟、是否需要進行下一步的作。⑤液晶屏顯示（智能化），如處理魚時提供相應的刀工動畫，同時可語音提醒相應的步驟。⑥智能廚房，讓智能調料盒成為智能廚房里的主機，實現人機交互功能。例如用戶詢問機器即將腐敗的食材如何處理，機器給出相應的解決情況。

4 結束語

綜上所述，本研究所研發的智能調料機裝置以調料定量、定時出料為基礎，結合軟件中的現有菜譜能讓人們烹飪屬于家庭的健康美食，讓健康美食進入家庭；同時，不讓美食限制于家庭的某個人員的特定需求，例如老人患有某些慢性疾病，智能調料機可智能進行菜譜分類以及智能推薦菜譜，讓家庭每個人員都能享受自己的美食。該智能調料機對于家庭成員的飲食管理起到了重要的作用，也讓家庭成員享受美食，同時也給烹飪帶來了更多選擇和樂趣。綜上所述，本產品適用于不會烹飪的廚房人士，有孩子及老人的家庭，患有糖尿病、高血壓等人群，真正的做到以用戶為中心，可以在家庭、中小餐廳、醫院餐廳等場合使用。

［1］劉鵬.我國居民膳食結構變化趨勢及影響因素分析［D］.太原：山西財經大學，2016.

［2］趙建平，汪永超，張瑩，等.智能調料機設計與研究［J］.食品與機械，2014（5）：154-157.

［3］李亞杰.中國≥18 歲人群膳食知識和態度現狀及膳食知識素養影響因素分析［J］.中國公共衛生，2019（4）：1-5.

［4］潘金國，方京徽，陸培培，等.改良的限鹽DASH飲食對高血壓和（或）糖尿病患者血壓及血糖的影響［J］.中國實用醫藥，2019，14（31）：15-18.

2095－6835（2020）06－0132－02

TS972.21

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.06.052

〔編輯：嚴麗琴〕