智能廚房離我們還有多遠(yuǎn)？
——從廚房1.0到廚房4.0

彭偉

（浙江工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，浙江 杭州 310014）

智能廚房離我們還有多遠(yuǎn)？
——從廚房1.0到廚房4.0

彭偉

（浙江工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，浙江 杭州 310014）

廚房由炊具、熱源和場地三個基本要素構(gòu)成。定義了廚房1.0、廚房2.0、廚房3.0到廚房4.0基本概念，并提取了各個階段廚房的特征。回顧了從燧人氏鉆木取火時代到如今廚房的形成及演變。以智能為標(biāo)志的廚房4.0依然是人們努力的目標(biāo)。

廚房；炊具；熱源；智能

民以食為天，開門七件事，柴米油鹽醬醋茶，每一樣都離不開廚房。廚房由炊具、熱源和場地三個基本要素構(gòu)成[1]。從燧人氏鉆木取火人類進(jìn)入石烹時代開始，廚房炊具從最原始的僅用石器焙炒、黃帝作灶，到目前普通家庭中常用的廚房電器，人類對于廚房的研究從未停止。按不同的發(fā)展階段來分類，則可以冠以廚房1.0到廚房4.0，并隨著社會的進(jìn)步而不斷的發(fā)展，如圖1所示(圖片來源于百度圖片[2-4])。廚房1.0,也可以稱為原始廚房，烹飪可以在任何地方進(jìn)行，炊具以鼎、鬲、釜、煲、罐、缽、盆、缸等（有陶制的、有銅制的、鐵制的[5]）為代表；熱源以柴火為代表。廚房2.0又稱為近代廚房，這時已經(jīng)擁有一個獨(dú)立的烹飪場所--廚房；出現(xiàn)了新型炊具--高壓鍋。熱源除以柴火的使用外，更多的是使用氣體燃料--燃?xì)庠睢N房3.0又稱為現(xiàn)代廚房，其最大標(biāo)志是電氣化。改變了只有一種明火加熱的歷史，產(chǎn)生了多種無火產(chǎn)熱和傳熱的方式；提供了除熱源以外的動力源，油煙機(jī)、廚師機(jī)等都與加熱無關(guān)但又實實在在的成為廚房用具。廚房4.0又稱為未來廚房，智能是廚房4.0的標(biāo)志[6-9]。

1 廚房1.0—原始廚房

廚房是烹飪食物的場所，烹飪最基本的條件是炊具和熱源。如果從廚房最本質(zhì)的功能來定義，最早具有利用容器將食物加熱的功能，哪怕還不具備獨(dú)立的場所即可稱為廚房1.0的雛形。從考古發(fā)掘的結(jié)果看,1933年發(fā)現(xiàn)的周口店龍骨山山頂洞人已有明顯的人工取火證據(jù)。但這不能看成為廚房1.0的起源因此，如果把工具的制造和使用當(dāng)做人類文明的起點的話，那么廚房1.0應(yīng)該起源于7000年前最早出現(xiàn)陶鼎的河姆渡文化遺址。作為炊具使用的陶鼎可以使人類的雙手伸向沸騰的食物,真正體現(xiàn)了人類的創(chuàng)造才能。廚房1.0的另一個特征是加熱用的熱源為木材、秸稈、煤炭等自然界直接拿來就可以用的原始燃料。因此，廚房1.0時間跨度最長，從7000多年前的河姆渡先人開始直到上世紀(jì)70年代，我國絕大多數(shù)家庭的飲食生活都處在廚房1.0的時代。

廚房1.0時代后期最典型的代表，在南方農(nóng)村就是柴火灶頭，在北方就是與大火炕連通的燃煤鍋灶，炊具則都是清一色的鑄鐵大鍋。在城鎮(zhèn)最典型的是煤爐，最早是普通煤爐、然后是煤球爐、最后是蜂窩煤爐。蜂窩煤爐的構(gòu)造因使用蜂窩煤而與普通煤爐稍有不同，下面的小門可以開關(guān)以便火力大小，晚上關(guān)閉時維持爐火不熄滅稱之為“封煤爐”。炊具除了鑄鐵炒鍋，也有各式的砂鍋和鋁鍋（又叫鋼精鍋）。電影鏡頭里不時會出現(xiàn)的鏡頭是：每天傍晚筒子樓里一溜的蜂窩煤爐上家家戶戶同時忙碌著晚餐，鄰居們一邊干著自家的活，聊著一天的奇聞趣事，眼睛卻時不時瞟一眼鄰家的鍋。在中國城市廚房1.0的時代，誰家今天吃什么即便逃得過鄰家的眼睛也絕對逃不過鄰家的鼻子。

2 廚房2.0—近代廚房

廚房2.0可以用3個標(biāo)志來描述，首先是有擁有一個獨(dú)立的烹飪場所—廚房，所以真正意義上的廚房是從廚房2.0開始的。擁有一個獨(dú)立的廚房這在不少50后和60后的記憶中絕對是人生中少有的大事件之一。第二是使用氣體燃料及燃?xì)庠睿細(xì)庠钍侵敢砸夯蜌狻⑷斯っ簹狻⑻烊粴獾葰怏w燃料進(jìn)行直火加熱的灶具。隨著技術(shù)的進(jìn)步，燃?xì)庠钣滞瞥隽酥被稹⑿鸬雀拍睿蛔钤绲臍庠词枪扪b液化氣，需要換氣時往自行車后座上掛個鐵鉤，將煤氣罐的提手往鐵鉤上一掛就可以解決運(yùn)輸問題，但個子小、車技不佳的只能推著走。另外，將30斤重的煤氣罐搬上5樓對于不少人來說也不是件容易事。罐裝液化氣最早是屬于單位福利性質(zhì)的，后來逐漸社會化，最后被管道煤氣代替。從燒煤進(jìn)步到燒氣對廚房生活的便利和環(huán)境影響具有跨時代的意義。第三是高壓鍋的使用，高壓鍋與普通鍋的區(qū)別是，普通鍋首先是作為容器發(fā)明和利用的，經(jīng)過不斷改良，使它具有耐熱耐火的特性，最后成為可以盛食物放在火上燒的鍋。高壓鍋則是人類專門為了高效烹飪所發(fā)明的專業(yè)炊具。我國的第一口壓力鍋誕生于1964年。半個世紀(jì)以來，壓力鍋經(jīng)歷了從第一代鑄鋁壓力鍋到第二代純鋁壓力鍋，從普通氧化技術(shù)到硬質(zhì)氧化技術(shù)，從鋁制壓力鍋到不銹鋼復(fù)合底壓力鍋的過程目前，我國市場上出售的壓力鍋，工作壓強(qiáng)約為1．3×105帕，水的沸點是124℃[9]。早先的高壓鍋絕對是廚房中的奢侈品，一只紅雙喜高壓鍋的價格抵得上工薪階層大半個月的工資。從上世紀(jì)80年中期開始，我國大中城市的家庭廚房逐步具備了上述三個標(biāo)志，進(jìn)入了廚房2.0的時代。

3 廚房3.0—現(xiàn)代廚房

廚房3.0的最大標(biāo)志是電氣化。電氣化給家庭廚房帶來的變化是空前的，它至少有3個跨時代的變革。第一，改變了只有一種明火加熱的歷史，產(chǎn)生了多種無火產(chǎn)熱和傳熱的方式；第二，它提供了除熱源以外的動力源，油煙機(jī)、廚師機(jī)都與加熱無關(guān)但又實實在在的成為廚房用具；第三，它現(xiàn)代意義的控制技術(shù)在廚房得以應(yīng)用。從本世紀(jì)初開始，我國家庭廚房逐步邁入了廚房3.0時代，各種廚電產(chǎn)品層出不窮。除了電飯煲、油煙機(jī)、微波爐等幾乎家家都必備的產(chǎn)品，還有洗碗機(jī)、電蒸箱、電烤箱等嵌入式大廚電產(chǎn)品；除了傳統(tǒng)的電熱水壺、還有豆?jié){機(jī)、咖啡機(jī)、面包機(jī)、廚師機(jī)等五花八門的細(xì)分領(lǐng)域的小廚電產(chǎn)品，極大地豐富和改善了人們的飲食生活[7]。

隨著人們生活品質(zhì)的提高和市場競爭的加劇，廚電產(chǎn)品本身的更新迭代從來沒有停止過。最典型的代表是家家戶戶使用頻率最高的電飯煲[12]。電飯煲發(fā)明于上世紀(jì)50年代的日本，真正意義上的電飯煲產(chǎn)品于1956年由東芝公司推出，并迅速成為熱賣商品。電飯煲的關(guān)鍵技術(shù)是利用鐵氧體的熱脹冷縮特性制作的自動溫度控制開關(guān)。當(dāng)飯煮好的時候，電飯煲內(nèi)的水便會蒸發(fā)，水由液態(tài)轉(zhuǎn)為氣態(tài)時，溫度會一直停留在沸點。至水分蒸發(fā)后，飯煲里的溫度會再次上升。電飯煲里面的溫度傳感器發(fā)現(xiàn)溫度上升到設(shè)定溫度時，觸發(fā)開關(guān)跳開，自動停止煮飯。這種開/閉式控制的電飯煲稱為直煮式電飯煲或機(jī)械式電飯煲。為了獲得更佳的口感，日本人在90年代推出了電腦控制的電飯煲，實現(xiàn)了用最佳的溫度曲線來控制加熱過程，甚至對不同的大米用不同的溫度曲線來控制，以期獲得最佳的口感。可編溫度曲線也使得電飯煲的功能得以擴(kuò)展，除了傳統(tǒng)的煮飯外，煲粥、燉湯及制作點心甚至炸薯條等功能在逐漸豐富。除了控制技術(shù)的進(jìn)步，加熱方式也進(jìn)行了不斷的改進(jìn)，早期的電飯煲都為底盤加熱，通過電熱絲將鋁制底盤加熱，底盤熱量再傳導(dǎo)到內(nèi)膽底部，內(nèi)膽再傳遞到食材。這種加熱技術(shù)延續(xù)了幾十年。到了80年代日本人將熱感應(yīng)技術(shù)應(yīng)用于電飯煲，推出了稱之為IH加熱的電飯煲，IH電飯煲通過電磁線圈接通交變電流直接對內(nèi)膽感應(yīng)加熱。從熱傳導(dǎo)的效率以及加熱的均勻性方面來看，IH電磁加熱使得鍋內(nèi)的米受熱更加均勻。另外，電飯煲的內(nèi)膽形狀和材質(zhì)也再不斷的推陳出新，最早全鋁的內(nèi)膽材料變成了合金復(fù)合材料，形狀也從直壁平底變成了弧形或半球形底。雖然很難評價每一項技術(shù)的進(jìn)步對電飯煲的品質(zhì)提高究竟起了多大作用，但是，毋容置疑的是今天的電飯煲與20年前的電飯煲相比，無論是飯的口感還是使用的方便性都有了本質(zhì)的差別。

伴隨著中國大多數(shù)家庭步入廚房3.0的同時，一批民族品牌的家電企業(yè)從無到有、從模仿到創(chuàng)新，由弱變強(qiáng)。民族品牌的產(chǎn)品已占據(jù)國內(nèi)90%以上的市場份額。雖說大多數(shù)廚電產(chǎn)品最初是國外引進(jìn)的，但經(jīng)過中國廚電制造業(yè)的不斷改進(jìn)使之更加適應(yīng)中國的廚房生活。最典型的是油煙機(jī)，從模仿、跟蹤、到再創(chuàng)新，經(jīng)過20多年的不懈努力，國產(chǎn)油煙機(jī)在市場上已經(jīng)全面超越了國外品牌的產(chǎn)品。更值得自豪的是，在此期間也誕生了國人原始創(chuàng)新的廚電產(chǎn)品，典型代表是豆?jié){機(jī)和電壓力鍋。豆?jié){機(jī)的發(fā)明成就了今天的九陽，成為家喻戶曉的勵志故事。而王永光發(fā)明的電壓力鍋卻沒有那么順利，從1991年申請專利直至2004年底授權(quán)給美的后才正式大批量進(jìn)入市場。

4 廚房4.0—未來廚房

智能是廚房4.0的標(biāo)志。智能廚房伴隨著智能家居的概念被業(yè)界熱炒了幾年，因其商業(yè)炒作的意義遠(yuǎn)大于實際內(nèi)涵，只聽見打雷沒見下雨，消費(fèi)者并不買賬。現(xiàn)在要給智能廚房下一個準(zhǔn)確的定義恐怕比較難，但是如果要說智能廚房給我們怎樣的生活體驗，恐怕可以聚焦在健康和便利兩個方面[10]。

從吃的角度來說，健康是第一位的。廚房4.0在健康方面的終極目標(biāo)是能夠控制家庭成員每日主要食物的攝入量，提供個性化的糖、鹽、脂肪、蛋白質(zhì)和熱量等各種健康元素的控制策略。因此廚房4.0在食材采購、儲存、烹飪到用餐的全過程都是可以被感知的，這種感知不僅僅是量的感知也包括質(zhì)的感知，如儲存過程中食品是否保持新鮮、烹飪過程中營養(yǎng)的流失和變性等都應(yīng)該被感知。通過物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺及時提醒、調(diào)整個人的健康控制策略和生活方式。這就要求參與食材加工流程的儲存設(shè)備、烹飪設(shè)備和餐具都必須是智能化和物聯(lián)網(wǎng)化的。除了食物的營養(yǎng)和健康，4.0時代的廚房空氣和水一定是優(yōu)質(zhì)的，顯然，今天油煙機(jī)和凈水器產(chǎn)品還有很大的提升空間。除了硬件的提升，在廚房4.0的時代，人們的飲食習(xí)慣也會發(fā)生顯著的變化。傳統(tǒng)的需要油鍋大火煎炸爆炒的菜肴，不可避免地會退出家庭廚房，取而代之的是更健康、更營養(yǎng)和更方便的菜肴。這對90后和00后來說一定是樂見其成的事。

便利是廚房4.0的另一個關(guān)鍵要素。實現(xiàn)便利化的關(guān)鍵是智能化和物聯(lián)網(wǎng)化。目前，國內(nèi)冠以智能的廚電產(chǎn)品不少，大的有智能冰箱、智能洗碗機(jī)、智能油煙機(jī)，小的有智能電飯煲、智能豆?jié){機(jī)。甚至還有冠以“全智能”的廚電產(chǎn)品。事實上，目前大多數(shù)被冠為智能的廚電產(chǎn)品，僅僅是將傳統(tǒng)廚電上網(wǎng)，在原來基礎(chǔ)上增加Wifi、藍(lán)牙、Zigbee等數(shù)據(jù)傳輸模塊，外加一個配套的App。如果參照機(jī)器人行業(yè)，智能至少要具備三個要素：感知要素，決策要素和執(zhí)行要素。因此，一款智能廚電產(chǎn)品應(yīng)該是這三種要素的集成體，而不是擁有某一種或兩種要素的廚電產(chǎn)品就可以冠以“智能”。和國內(nèi)廚電行業(yè)紛紛推出智能產(chǎn)品大相庭徑的是，日本至今也還沒有冠以“智能”的電飯煲或其他廚電產(chǎn)品。這一現(xiàn)象應(yīng)該值得國內(nèi)廚電行業(yè)反思。

智能廚房時代何時到來取決于智能廚電產(chǎn)品的發(fā)展進(jìn)程，目前最接近智能的廚電產(chǎn)品應(yīng)該是油煙機(jī)。對照智能機(jī)器的3個基本要素，目前市場上的高端油煙機(jī)已經(jīng)具備了煙霧傳感（感知）、分析計算和控制策略（決策）以及電機(jī)的開閉和功率或風(fēng)速的調(diào)整（執(zhí)行）三個要素。因此將具有上述功能的高端油煙機(jī)稱之為智能油煙機(jī)應(yīng)該不會有太大的異議。未來智能油煙機(jī)在機(jī)器的自清潔以及排煙的無害化方面將會成為主要發(fā)展方向。相對而言，目前市場上見的最多的智電飯煲離“智能”尚有不少距離。事實上目前的“智能”電飯煲只是對煮飯過程具備了上述“智能”的三要素：溫度傳感器（感知）、溫度控制策略（決策）和溫度的調(diào)整（執(zhí)行）。但是，對于一個做飯的機(jī)器而言這顯然是不夠的。有業(yè)內(nèi)專家坦言：“如果米水配比都還要手工解決，還談什么智能!”眾所周知，米和水的配比對于飯的質(zhì)量（口感）至關(guān)重要，沒有米水的精確配比功能，溫度控制的智能化效果將大打折扣。因此，機(jī)器自動執(zhí)行進(jìn)米進(jìn)米及米水精確配比應(yīng)該是智能電飯煲有待突破的關(guān)鍵。目前市場上大多數(shù)廚電產(chǎn)品的“智能”水準(zhǔn)應(yīng)該不會超過電飯煲的水平，尚待實質(zhì)性的突破。綜上，目前智能廚電產(chǎn)品還沒有全面進(jìn)入智能時代，因此以智能為標(biāo)志的廚房4.0依然是人們努力的目標(biāo)。

[1] 章黎堯.智能廚房已是大勢所趨[N]. 消費(fèi)日報, 2015-12-2( B02)

[2] 老陶農(nóng). 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]未來智能廚房朝“四化”發(fā)展[EB/OL]. [2014-08-15]. http://www.daoyixin.com/ Newsview.asp? ID=355& SortID=2

[5] 龐乾林, 林海, 王志剛. 稻文化的再思考(11):古今科技——煮飯:從萬家炊煙到一鍵按下飯來香[J]. 中國稻米, 2015, 21(3):40-43.

[6] 未來的廚房什么樣?[J]. 大眾科學(xué),2014,(08):53-55.

[7] 侯婷婷. 智能懶人炒菜機(jī),人人都能做大廚[J]. 家用電器,2016,(07):84-86.

[8] 高瓊.從中國古代烹飪器具的演變看烹飪技術(shù)的發(fā)展[J]. 今日科苑, 2010(22):145-146.

[9] 余輝境.煮飯神器—電飯煲[N]. 電子報, 2014-10-5(003).

[10]茅忠群. 智能家居對于中國廚電行業(yè)發(fā)展的推動[J].家用電器,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