智能厨房离我们还有多远？——从厨房1.0到厨房4.0

彭伟

（浙江工业大学 机械工程学院，浙江 杭州 310014）

智能厨房离我们还有多远？
——从厨房1.0到厨房4.0

彭伟

（浙江工业大学 机械工程学院，浙江 杭州 310014）

厨房由炊具、热源和场地三个基本要素构成。定义了厨房1.0、厨房2.0、厨房3.0到厨房4.0基本概念，并提取了各个阶段厨房的特征。回顾了从燧人氏钻木取火时代到如今厨房的形成及演变。以智能为标志的厨房4.0依然是人们努力的目标。

厨房；炊具；热源；智能

民以食为天，开门七件事，柴米油盐酱醋茶，每一样都离不开厨房。厨房由炊具、热源和场地三个基本要素构成[1]。从燧人氏钻木取火人类进入石烹时代开始，厨房炊具从最原始的仅用石器焙炒、黄帝作灶，到目前普通家庭中常用的厨房电器，人类对于厨房的研究从未停止。按不同的发展阶段来分类，则可以冠以厨房1.0到厨房4.0，并随着社会的进步而不断的发展，如图1所示(图片来源于百度图片[2-4])。厨房1.0,也可以称为原始厨房，烹饪可以在任何地方进行，炊具以鼎、鬲、釜、煲、罐、钵、盆、缸等（有陶制的、有铜制的、铁制的[5]）为代表；热源以柴火为代表。厨房2.0又称为近代厨房，这时已经拥有一个独立的烹饪场所--厨房；出现了新型炊具--高压锅。热源除以柴火的使用外，更多的是使用气体燃料--燃气灶。厨房3.0又称为现代厨房，其最大标志是电气化。改变了只有一种明火加热的历史，产生了多种无火产热和传热的方式；提供了除热源以外的动力源，油烟机、厨师机等都与加热无关但又实实在在的成为厨房用具。厨房4.0又称为未来厨房，智能是厨房4.0的标志[6-9]。

1 厨房1.0—原始厨房

厨房是烹饪食物的场所，烹饪最基本的条件是炊具和热源。如果从厨房最本质的功能来定义，最早具有利用容器将食物加热的功能，哪怕还不具备独立的场所即可称为厨房1.0的雏形。从考古发掘的结果看,1933年发现的周口店龙骨山山顶洞人已有明显的人工取火证据。但这不能看成为厨房1.0的起源因此，如果把工具的制造和使用当做人类文明的起点的话，那么厨房1.0应该起源于7000年前最早出现陶鼎的河姆渡文化遗址。作为炊具使用的陶鼎可以使人类的双手伸向沸腾的食物,真正体现了人类的创造才能。厨房1.0的另一个特征是加热用的热源为木材、秸秆、煤炭等自然界直接拿来就可以用的原始燃料。因此，厨房1.0时间跨度最长，从7000多年前的河姆渡先人开始直到上世纪70年代，我国绝大多数家庭的饮食生活都处在厨房1.0的时代。

厨房1.0时代后期最典型的代表，在南方农村就是柴火灶头，在北方就是与大火炕连通的燃煤锅灶，炊具则都是清一色的铸铁大锅。在城镇最典型的是煤炉，最早是普通煤炉、然后是煤球炉、最后是蜂窝煤炉。蜂窝煤炉的构造因使用蜂窝煤而与普通煤炉稍有不同，下面的小门可以开关以便火力大小，晚上关闭时维持炉火不熄灭称之为“封煤炉”。炊具除了铸铁炒锅，也有各式的砂锅和铝锅（又叫钢精锅）。电影镜头里不时会出现的镜头是：每天傍晚筒子楼里一溜的蜂窝煤炉上家家户户同时忙碌着晚餐，邻居们一边干着自家的活，聊着一天的奇闻趣事，眼睛却时不时瞟一眼邻家的锅。在中国城市厨房1.0的时代，谁家今天吃什么即便逃得过邻家的眼睛也绝对逃不过邻家的鼻子。

2 厨房2.0—近代厨房

厨房2.0可以用3个标志来描述，首先是有拥有一个独立的烹饪场所—厨房，所以真正意义上的厨房是从厨房2.0开始的。拥有一个独立的厨房这在不少50后和60后的记忆中绝对是人生中少有的大事件之一。第二是使用气体燃料及燃气灶，燃气灶是指以液化石油气、人工煤气、天然气等气体燃料进行直火加热的灶具。随着技术的进步，燃气灶又推出了直火、旋火等概念；最早的气源是罐装液化气，需要换气时往自行车后座上挂个铁钩，将煤气罐的提手往铁钩上一挂就可以解决运输问题，但个子小、车技不佳的只能推着走。另外，将30斤重的煤气罐搬上5楼对于不少人来说也不是件容易事。罐装液化气最早是属于单位福利性质的，后来逐渐社会化，最后被管道煤气代替。从烧煤进步到烧气对厨房生活的便利和环境影响具有跨时代的意义。第三是高压锅的使用，高压锅与普通锅的区别是，普通锅首先是作为容器发明和利用的，经过不断改良，使它具有耐热耐火的特性，最后成为可以盛食物放在火上烧的锅。高压锅则是人类专门为了高效烹饪所发明的专业炊具。我国的第一口压力锅诞生于1964年。半个世纪以来，压力锅经历了从第一代铸铝压力锅到第二代纯铝压力锅，从普通氧化技术到硬质氧化技术，从铝制压力锅到不锈钢复合底压力锅的过程目前，我国市场上出售的压力锅，工作压强约为1．3×105帕，水的沸点是124℃[9]。早先的高压锅绝对是厨房中的奢侈品，一只红双喜高压锅的价格抵得上工薪阶层大半个月的工资。从上世纪80年中期开始，我国大中城市的家庭厨房逐步具备了上述三个标志，进入了厨房2.0的时代。

3 厨房3.0—现代厨房

厨房3.0的最大标志是电气化。电气化给家庭厨房带来的变化是空前的，它至少有3个跨时代的变革。第一，改变了只有一种明火加热的历史，产生了多种无火产热和传热的方式；第二，它提供了除热源以外的动力源，油烟机、厨师机都与加热无关但又实实在在的成为厨房用具；第三，它现代意义的控制技术在厨房得以应用。从本世纪初开始，我国家庭厨房逐步迈入了厨房3.0时代，各种厨电产品层出不穷。除了电饭煲、油烟机、微波炉等几乎家家都必备的产品，还有洗碗机、电蒸箱、电烤箱等嵌入式大厨电产品；除了传统的电热水壶、还有豆浆机、咖啡机、面包机、厨师机等五花八门的细分领域的小厨电产品，极大地丰富和改善了人们的饮食生活[7]。

随着人们生活品质的提高和市场竞争的加剧，厨电产品本身的更新迭代从来没有停止过。最典型的代表是家家户户使用频率最高的电饭煲[12]。电饭煲发明于上世纪50年代的日本，真正意义上的电饭煲产品于1956年由东芝公司推出，并迅速成为热卖商品。电饭煲的关键技术是利用铁氧体的热胀冷缩特性制作的自动温度控制开关。当饭煮好的时候，电饭煲内的水便会蒸发，水由液态转为气态时，温度会一直停留在沸点。至水分蒸发后，饭煲里的温度会再次上升。电饭煲里面的温度传感器发现温度上升到设定温度时，触发开关跳开，自动停止煮饭。这种开/闭式控制的电饭煲称为直煮式电饭煲或机械式电饭煲。为了获得更佳的口感，日本人在90年代推出了电脑控制的电饭煲，实现了用最佳的温度曲线来控制加热过程，甚至对不同的大米用不同的温度曲线来控制，以期获得最佳的口感。可编温度曲线也使得电饭煲的功能得以扩展，除了传统的煮饭外，煲粥、炖汤及制作点心甚至炸薯条等功能在逐渐丰富。除了控制技术的进步，加热方式也进行了不断的改进，早期的电饭煲都为底盘加热，通过电热丝将铝制底盘加热，底盘热量再传导到内胆底部，内胆再传递到食材。这种加热技术延续了几十年。到了80年代日本人将热感应技术应用于电饭煲，推出了称之为IH加热的电饭煲，IH电饭煲通过电磁线圈接通交变电流直接对内胆感应加热。从热传导的效率以及加热的均匀性方面来看，IH电磁加热使得锅内的米受热更加均匀。另外，电饭煲的内胆形状和材质也再不断的推陈出新，最早全铝的内胆材料变成了合金复合材料，形状也从直壁平底变成了弧形或半球形底。虽然很难评价每一项技术的进步对电饭煲的品质提高究竟起了多大作用，但是，毋容置疑的是今天的电饭煲与20年前的电饭煲相比，无论是饭的口感还是使用的方便性都有了本质的差别。

伴随着中国大多数家庭步入厨房3.0的同时，一批民族品牌的家电企业从无到有、从模仿到创新，由弱变强。民族品牌的产品已占据国内90%以上的市场份额。虽说大多数厨电产品最初是国外引进的，但经过中国厨电制造业的不断改进使之更加适应中国的厨房生活。最典型的是油烟机，从模仿、跟踪、到再创新，经过20多年的不懈努力，国产油烟机在市场上已经全面超越了国外品牌的产品。更值得自豪的是，在此期间也诞生了国人原始创新的厨电产品，典型代表是豆浆机和电压力锅。豆浆机的发明成就了今天的九阳，成为家喻户晓的励志故事。而王永光发明的电压力锅却没有那么顺利，从1991年申请专利直至2004年底授权给美的后才正式大批量进入市场。

4 厨房4.0—未来厨房

智能是厨房4.0的标志。智能厨房伴随着智能家居的概念被业界热炒了几年，因其商业炒作的意义远大于实际内涵，只听见打雷没见下雨，消费者并不买账。现在要给智能厨房下一个准确的定义恐怕比较难，但是如果要说智能厨房给我们怎样的生活体验，恐怕可以聚焦在健康和便利两个方面[10]。

从吃的角度来说，健康是第一位的。厨房4.0在健康方面的终极目标是能够控制家庭成员每日主要食物的摄入量，提供个性化的糖、盐、脂肪、蛋白质和热量等各种健康元素的控制策略。因此厨房4.0在食材采购、储存、烹饪到用餐的全过程都是可以被感知的，这种感知不仅仅是量的感知也包括质的感知，如储存过程中食品是否保持新鲜、烹饪过程中营养的流失和变性等都应该被感知。通过物联网和大数据服务平台及时提醒、调整个人的健康控制策略和生活方式。这就要求参与食材加工流程的储存设备、烹饪设备和餐具都必须是智能化和物联网化的。除了食物的营养和健康，4.0时代的厨房空气和水一定是优质的，显然，今天油烟机和净水器产品还有很大的提升空间。除了硬件的提升，在厨房4.0的时代，人们的饮食习惯也会发生显著的变化。传统的需要油锅大火煎炸爆炒的菜肴，不可避免地会退出家庭厨房，取而代之的是更健康、更营养和更方便的菜肴。这对90后和00后来说一定是乐见其成的事。

便利是厨房4.0的另一个关键要素。实现便利化的关键是智能化和物联网化。目前，国内冠以智能的厨电产品不少，大的有智能冰箱、智能洗碗机、智能油烟机，小的有智能电饭煲、智能豆浆机。甚至还有冠以“全智能”的厨电产品。事实上，目前大多数被冠为智能的厨电产品，仅仅是将传统厨电上网，在原来基础上增加Wifi、蓝牙、Zigbee等数据传输模块，外加一个配套的App。如果参照机器人行业，智能至少要具备三个要素：感知要素，决策要素和执行要素。因此，一款智能厨电产品应该是这三种要素的集成体，而不是拥有某一种或两种要素的厨电产品就可以冠以“智能”。和国内厨电行业纷纷推出智能产品大相庭径的是，日本至今也还没有冠以“智能”的电饭煲或其他厨电产品。这一现象应该值得国内厨电行业反思。

智能厨房时代何时到来取决于智能厨电产品的发展进程，目前最接近智能的厨电产品应该是油烟机。对照智能机器的3个基本要素，目前市场上的高端油烟机已经具备了烟雾传感（感知）、分析计算和控制策略（决策）以及电机的开闭和功率或风速的调整（执行）三个要素。因此将具有上述功能的高端油烟机称之为智能油烟机应该不会有太大的异议。未来智能油烟机在机器的自清洁以及排烟的无害化方面将会成为主要发展方向。相对而言，目前市场上见的最多的智电饭煲离“智能”尚有不少距离。事实上目前的“智能”电饭煲只是对煮饭过程具备了上述“智能”的三要素：温度传感器（感知）、温度控制策略（决策）和温度的调整（执行）。但是，对于一个做饭的机器而言这显然是不够的。有业内专家坦言：“如果米水配比都还要手工解决，还谈什么智能!”众所周知，米和水的配比对于饭的质量（口感）至关重要，没有米水的精确配比功能，温度控制的智能化效果将大打折扣。因此，机器自动执行进米进米及米水精确配比应该是智能电饭煲有待突破的关键。目前市场上大多数厨电产品的“智能”水准应该不会超过电饭煲的水平，尚待实质性的突破。综上，目前智能厨电产品还没有全面进入智能时代，因此以智能为标志的厨房4.0依然是人们努力的目标。

[1] 章黎尧.智能厨房已是大势所趋[N]. 消费日报, 2015-12-2( B02)

[2] 老陶农. 河姆渡陶鼎[EB/OL].http://www.gucn. com/blog/blog_Album_list.asp?UserID=82539

[3] 家居“年代秀”之小康80年代[EB/OL]. [2011-11-10]. http://gz.jiaju.sina.com.cn /news/ 2011-11-10/ 16505065199.shtml

[4]未来智能厨房朝“四化”发展[EB/OL]. [2014-08-15]. http://www.daoyixin.com/ Newsview.asp? ID=355& SortID=2

[5] 庞乾林, 林海, 王志刚. 稻文化的再思考(11):古今科技——煮饭:从万家炊烟到一键按下饭来香[J]. 中国稻米, 2015, 21(3):40-43.

[6] 未来的厨房什么样?[J]. 大众科学,2014,(08):53-55.

[7] 侯婷婷. 智能懒人炒菜机,人人都能做大厨[J]. 家用电器,2016,(07):84-86.

[8] 高琼.从中国古代烹饪器具的演变看烹饪技术的发展[J]. 今日科苑, 2010(22):145-146.

[9] 余辉境.煮饭神器—电饭煲[N]. 电子报, 2014-10-5(003).

[10]茅忠群. 智能家居对于中国厨电行业发展的推动[J].家用电器,2015,(12):46-48.

How Far are We from Intelligent Kitchen?——From kitchen 1.0 to kitchen 4.0

PENG Wei
（College of Mechanical Engineering，Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310014，China）

The kitchen consists of three basic elements which are cooking utensils, heat sources and kitchen room. The kitchen 1.0, kitchen2.0, kitchen 3.0 and kitchen 4.0 are defined and the characteristics of each stages of the kitchen are extracted. The formation and evolution of the kitchen are reviewed from the ancient human started fire by rubbing sticks to today. The kitchen 4.0 with intelligence is still people's pursuing goal.

Kitchen；Utensils；Heat Sources；Intelligence