基于微波加热的智能自助餐饮售卖机

张西茂　梅怀帅　周帅华　樊亚磊　常豪锋

摘 要：本文阐述了智能自助餐饮售卖机的市场需求及关键技术的实现，采用速冻技术及微波解冻加热的方式实现食品的保鲜和快速加热，大大提高出餐效率。

关键词：智能售卖；速冻；微波加热；移动支付

中图分类号：TP216 文献标识码：A

0.引言

（1）自助餐饮售卖系统可有效解决因生活和工作节奏的加快导致的就餐时间短的问题，可通过预订或现场购买快速订餐，内置微波加热系统，大功率快速加热，真正做到立等可取，省去了把冷餐拿到微波炉加热的过程。

1.自助餐饮售卖系统的主要结构及关键技术

（1）保鲜技术

盒饭的保鲜采用速冻保鲜技术，速冻保鲜技术就是将食物快速冻结，达到贮藏保鲜目的，由于冻结快速升温，细胞外的水分冻结后，细胞内的水分也很快产生冰结晶，前后时间相差不多，冰结晶膨胀压几乎相等，细胞内的水分未能向外扩散已冻结，在其细胞内外形成大小均匀的冰结晶。

冻结后的食品，由于冰的饱和蒸汽压小于水，其水分活性Aw值可大大降低，在-15℃时Aw值为0.864，一般细菌不易生存活化。快速冻结的冻结速度要求最大冰晶生成区能在30分钟内通过，食物中心温度应达到-15℃以下，这样瞬间可使90%的水分在细胞内外原位置冻结成大小均匀的冰结晶，不仅不会引起食物组织的破坏，还有利于保持原有色泽。

（2）解冻加热技术

冻结食品在食用之前一定要经过解冻和加热，解冻是将冻结食品中形成的冰结晶还原融解成水。解冻时解冻速率一定要快，解冻物品的商品价值（或营养价值）才不至于丧失。

在解冻方法中，利用微波内部加热的方式，解冻速度快、效果好。既能满足解冻的需要也可以满足加热食物的需要，当微波辐射到食品上时，食品内的水分子的取向会随微波场而变动，以及相邻分子间的相互作用，产生了类似摩擦的现象，使水温升高，达到了解冻和加热食品的功能，用微波加热的食品，因其内部也同时被加热，使整个物体受热均匀，升温速度快，可以缩短加热时间，避免客户等待时间过长。加热过程中有温度探头监控，避免食物夹生或焦糊。

（3）存储和输送系统

冷冻食品存贮在带制冷的存储箱内，可容纳7×12盒冷冻食品，当有顾客购买或取餐时，冷藏箱门打开，食品被推出冷藏箱后，冷藏箱门关闭，食品通过输送系统输送至出餐口，在输送过程中食品会通过微波加热。

输送系统采用四段式输送：① 将冷冻食品从冷藏箱输送到移动升降台；②將冷冻食品从移动升降台输送到微波传输带；③将冷冻食品通过微波加热并再次输送到移动升降台；④将加热好的食品输送至出货口。

输送结构如图1所示。

（4）购买和支付系统

售卖机可以通过Wi-Fi、4G或网线连接互联网，连接互联网后，售卖机就可以和后台实时通信，执行后台指令或者将数据传给后台。客户购买食品可以通过线上、线下购买，线上购买可通过线上商城或关注微信公众号购买获取取货码，然后再到售卖机取货，线下购买及直接到售卖机选择货品，可通过现金支付，也可用微信、支付宝、会员卡等支付。通过系统可以实时查看到售货机的位置，售卖机的销售数据包括畅销货品、补货提醒、补货清单、营业额、利润、支付方式、交易明细等，并可根据销售数据生成销售报表、销售排行等，还能查看售货机的运行状况，当设备有故障或异常报警时，会自动发送位置和故障代码给维护人员，便于维护人员迅速到达维修。运维人员可根据情况选择远程或现场管理，通过系统更改货品数量、货品种类、货品价格等，远程即在后台更改，现场即在设备上输入管理员密码后更改，所有数据在设备和后台是实时同步的。

2.其他关键问题及解决

（1）防干扰问题

食品采用微波方式迅速解冻加热，功率过小无法满足要求，微波又容易对控制系统产生干扰，引起设备故障，因此采用微波系统和控制系统隔离的方式，保证设备运行的稳定性。

微波泄露会对人体造成伤害，但是又不能阻挡食品进入微波加热腔体，因此采用阻挡和吸收的方式防止微波泄露，首先用金属抑制片抑制微波泄露，若还有少量微波泄露情况，则外侧再采用易吸收微波的材料吸收剩余微波，保证设备微波泄漏量≤1mW/cm?。

（2）微波冷却方案

微波工作时，磁控管的发热量也较大，若散热不及时，磁控管会因过热而停止工作，造成食品无法加热，严重是还能导致磁控管损坏。若采用常规风冷或水冷的方式，由于风机、水泵、水箱等体积过大，浪费售卖机的内部空间，因次用设备中保持食品低温的制冷系统给磁控管降温，将冷却系统的蒸发器与磁控管区域相连，回收磁控管工作时的热量，降低磁控管的工作温度。

结语

餐饮售卖机是一种新型的商业模式，省去了人工成本，增加了便利性，又具有广告效应，是一种综合了制冷、微波、互联网等多种学科智能产品，尤其在移动支付和互联网的支持下，解决了传统售卖机找零难的弱点，解决了食品保鲜及解冻加热问题，解决了微波干扰问题，是一种发展前景广阔的高科技产品。

参考文献

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[2]钱鸿森.微波加热技术及应用[M].黑龙江：黑龙江科学技术出版社，1985.

[3]张兆镗，钟若青.微波加热技术基础[M].北京：电子工业出版社，1988.

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