智能米饭生产线的发展趋势与前景

2022-11-20邢强

现代食品 2022年17期

随着我国的餐饮产业规模持续壮大，新兴起的“中央厨房”更能适应当下节奏快捷、需求旺盛且集中的餐饮市场环境。智能米饭线作为“中央厨房”自动化程度最高的主食加工设备，它通过迭代升级，已成为新兴食品加工装备的主力军，更是餐饮行业的必要装备。

1 我国中央厨房的发展状况

“中央厨房”主要是指实行原材料集中采购、标准化生产与检验及包装、储藏与配送任务统一完成的中心。起初由美国、日本等发达国家提出，直到20世纪初期“中央厨房”才作为餐饮的新型经营模式引入我国，近几年得到了迅速发展，主要服务于连锁餐饮企业及大型的食品加工企业。中央厨房是餐饮工业化的实践产物，它凭借着供应的及时性、食品安全的可靠性、口味的一致性以及生产成本的可控性等特点，更能适应当下快节奏、高需求的餐饮竞争环境，为客户赢得市场的主动权与话语权，获取更大的利益[1]。

2 我国餐饮企业米饭生产的现状

近年来，人们的工作生活节奏越来越快，更多的人趋向于集体用餐，以缩短用餐时间，保证更多的时间分配给工作与学习生活。米饭作为我国最受欢迎的主食，也随着用餐习惯的改变，逐渐凸显了供应紧张问题。当前，部分食堂或者餐厅仍采用传统的大锅蒸饭或者是米饭蒸箱，虽然传统工艺的制作方法单次能达到50～120 kg产量，但是由于总体出锅慢，单次出锅时间将近50 min，导致米饭生产效率很低，不能及时完成供应任务。传统的米饭生产除了生产效率低、供应不及时等问题外还存在米饭口感一致性差、夹生等问题。米饭的传统做法是通过炊饭师傅靠经验来判断用米量与用水量的配比，由于人的经验技术素质参差不齐，所以该变量因素导致不同批次加工的米饭的口感也不同，甚至一次配比失误就会出现米饭夹生或者软糯的情况，这些问题会直接影响顾客的用餐感受与体验，甚至会造成客流的减少与流失。因此，急需新的米饭生产工艺与装备来改善与解决。

3 米饭生产线的概述

米饭生产线是指将原材料大米经过诸多机械部件按照特制的一系列流程工艺最终完成熟化并加工成米饭成品的一整套生产装备。该装备实现了米饭由传统大锅灶、蒸箱的单次定量生产模式到连续批量工业化生产模式的转变。米饭生产线作为中央厨房自动化程度最高的装备，自从面世以来就备受关注。它诞生于日本，原型机由日本AIHO株式会社研发成功并于1976年上市销售，其保留了柴火灶猛火的炊焖口感，同时实现自动化智能操作，至今已有46年。20世纪初期，随着中央厨房餐饮模式的引入，米饭生产线作为一种新型米饭加工装备也随之被引进国内。随着国家对食品机械工业政策扶植力度的加大以及商厨装备制造企业研发能力的提升，米饭生产线很快就实现了国产化。国产化的米饭生产线既保留了日本米饭生产线的核心技术，又对设备的功能结构、程序控制及工艺流程进行优化改良，使设备更好地适应国人的饮食习惯，并填补了该领域的空白。它凭借着卓越的加工能力颇受市场欢迎，而这些米饭生产线的制造厂家也就赚得了该领域的第一桶金，其中有代表性的是南京乐鹰和浙江翔鹰[2]。

4 智能米饭生产线的概述

智能米饭生产线是将米饭线融入智能控制，整机采用了气动控制技术、变频技术和可编程控制技术，通过人机界面完成用户与系统之间进行交互与信息交换，最终实现自动化数字控制。智能米饭线将高度自动化智能控制与直观易懂的人机界面数字控制相结合，将复杂精密的运动控制简单化，大大降低了从业人员的技术门槛与操作难度，从业人员只要经过简单的培训就可顺利上岗操作，易学易用，方便快捷。该自动米饭线凭借着将复杂的运动结构数字化，将操作步骤简单化等优势，很快获得了餐饮市场用户的认可与信任，实现了快速普及，广泛应用在中央厨房餐饮加工厂、大专院校以及火锅连锁餐饮企业等。

智能米饭线作为目前自动化程度最高的商厨加工装备，其采用集中浸泡的方式，并且精确控制泡米时间，使大米达到最佳浸泡效果，浸泡后的大米，既可以缩短蒸煮时间，节省燃气资源，又可以使米饭颗粒饱满、口感蓬松香甜，并且有助于消化吸收。

5 智能米饭生产线的工艺流程

（1）储米。将开包的大米通过提米机直接送入储米仓的箱体内留用。

（2）洗米。米粒提升机将储米仓内的大米通过特殊结构定时定量的输送到螺旋洗米机，螺旋洗米机利用仿生学，模仿人工淘米动作并将大米清洗干净。

（3）净米入罐。干净的米粒经管路被输送至气动填料机的筒罐完成浸泡，同时废水回流装置完成净米和废水的分离工作，净米落入筒罐，废水回流到螺旋洗米机重复利用。

（4）泡米。经分离装置提取的净米落入筒罐内，并集中浸泡30 min左右，使大米更好地吸收水分，达到最佳效果[3]。

（5）填充米与水。气动填料机利用特殊结构，先将筒罐内大米按设定重量（一般单次填充干米重量约为7.5 kg，湿米重量约为9 kg）填充到炊饭锅体内，然后通过程序完成定量补水（一般干米与水按1.0∶1.1的比例，使米水达到最佳配比）。

（6）炊饭熟化。炊焖饭机多为二层或者三层结构，底层装有若干火盘，米饭完成炊饭工序后，再通过链条传送完成焖饭工序并自动输出。

（7）储锅。完成米饭熟化的锅体通过轨道被传送到尽头的限位装置，排成一排，进行储锅作业。

（8）米饭锅体输送。当储锅达到设定数量时，限位装置被打开，锅体被送到锅体输送机部分。该部分通过PLC控制，将锅体依次间歇式输送[4]。

（9）揭开锅盖。锅体输送机将米饭锅体输送到特定位置后，米饭自动揭盖机利用特殊设计的抓手将米饭锅的锅盖揭开并输送到自动洗锅机输送链条上，进行清洗作业。

（10）翻锅扒松。锅体输送机将无盖锅体继续输送到翻转工位上，机械手将锅体翻转135°，若干转动的搅拌杆将落下的米饭扒松打散，然后通过皮带将散状的米饭送入保温箱内。

（11）空锅输送。空锅输送机将翻扣过的空锅传递到空锅翻转的工位上等待作业。

（12）空锅翻转。空锅翻转机用机械手将已待转的空锅锅体翻转到自动洗锅机的输送轨道上，进行清洗作业。

（13）清洗。自动洗锅机将陆续放置好的锅体与锅盖通过输送链条送到清洗工作仓完成清洗工序。

（14）存放锅体锅盖。将清洗干净的锅体与锅盖分别放置到载锅车与载锅盖车上，待下次生产时使用。

6 智能米饭生产线的主要组成设备

（1）溜米斗。呈漏斗状是储米仓的入料口，开包的大米可以整袋倒入。

（2）提米机。其设有一条环形皮带，皮带上均匀分布若干个提米小斗，斗随皮带循环运动，将底部的大米送入储米仓溜槽内。

（3）储米仓。其由上下两部分组成，上部分设有矩形溜槽，该溜槽横穿整个米仓是大米流动的通道；下部分是漏斗状的储米仓，与提米机下部联通。

（4）计量漏斗。其与米仓溜槽尾部相连，下端设有气动球阀，通过气动控制形成定量投放，以实现定量洗米作业。

（5）螺旋洗米机。其设有搅拌系统、供水管路、排水管路和送米系统。利用仿生学通过螺旋扇叶将大米充分清洗，然后利用文丘里原理将洗后的大米送至气动填料机的筒罐开始浸泡。

（6）气动填料机。其设有浸泡装置、废水回流装置、填充装置。废水回流装置将废水与净米分离，废水回流到洗米机，实现二次利用；净米落入筒罐进行浸泡工序（一般30 min左右）。然后利用填充装置完成米和水的填料，最后送入炊饭工序轨道。

（7）连续炊饭焖饭机。其设有输送轨道系统、炊饭燃烧系统、焖饭系统及热能回收系统。锅体在向前输送的同时完成炊饭和焖饭工序，炊饭与焖饭时间大体相同约17 min，焖饭工序是由炊饭区的余热完成的，这种立体炊饭焖饭双层结构符合绿色设计理念，节能环保。同时热能回收系统可将水加热并向自动洗锅机供应。

（8）无动力输送机。其利用自重将炊饭锅从焖饭机输送到锅体输送机，设计巧妙，无需动力，节能环保。

（9）米饭自动揭盖机。其设有机械手，利用气动装置完成对锅盖的抓放动作，运用了先进的步进驱动系统实现了点对点的精确定位，保证了设备运行的精度与稳定。

（10）米饭自动扒松机。其设有翻转装置、扒松装置及输送装置，利用搅拌杆将翻倒的米饭扒松、打散，然后输送运出[5]。

（11）空锅输送机。其主要是将空锅从扒松机翻转工位输送到空锅翻转工位。

（12）空锅翻转机。其利用机械手将就位的空锅翻送到自动洗锅机的输送轨道上，进行清洗作业。

（13）自动洗锅机。其设有运输系统和清洗喷淋系统，利用炊焖饭机供应的热水对锅体和锅盖进行高压喷淋与冲洗，然后运至气动填料机循环使用。

7 智能米饭生产线的发展前景

据国家相关部门统计，近几年餐饮市场规模收入增速明显，2020年稍有回落，但是2021年快速反弹完成收入4.7万亿元，预计2022年收入规模将实现5万亿，至此餐饮业的发展已经进入了经营多元化、连锁化及产业化的崭新阶段。《2020—2024年中国中央厨房市场可行性研究报告》数据表明，目前我国中央厨房的市场普及率已经达到80%，而且未来普及率会进一步提高。在此背景下，智能米饭生产线凭借传统工艺与现代工业相结合的特质将更加凸显中央厨房标准、统一、高效的竞争优势，很快便在中央厨房得到普及，呈现中央厨房与智能米饭生产线并存的格局。随着积极推进的现代化建设和餐饮产业的蓬勃发展，智能米饭生产线的未来发展前景一片光明。