谷物面包機專利技術分析

曹俊靜

【摘? 要】隨著生活節奏的加快以及公眾對于食品安全的忠實，越來越多的家庭開始成為面包機的忠實用戶，面包機因其快捷方便、多功能等優勢受到越來越多家庭的青睞。本文主要以DWPI數據庫和CNABS數據庫中的檢索結果為分析樣本，從專利文獻角度的視角谷物面包機的發展脈絡進行了梳理，并對重要專利引用進行了分析。

【關鍵詞】谷物面包機;重要專利;發展脈絡;三洋電機;松下

引言

一直以來，制作面包時必須要從準備粉或混合粉開始，其中，所述粉是通過將小麥或大米等谷物磨成粉而制成的，所述混合粉是在所述粉中混合了各種輔助原料而成的。即使手頭有谷粒（典型的為大米），也很難直接由谷粒制作出面包。而且，以往所使用的市售的米粉，幾乎都是以精米比例較高的大米為原料制成的制品，無法選擇精米比例。但是，近幾年，由于健康意識的提高等，作為面包的原料，從營養價值或味道、色澤或外觀等各種各樣的觀點出發，提出了能夠自由選擇從白米至糙米的精米比例的要求。面包機的重要申請人中，申請量排名前兩位的申請人分別是三洋電機和松下，本文將詳細分析三洋電機和松下公司共同開發的GOPAN（谷物面包機）的專利技術，并通過分析專利引用的關系來了解專利的發展趨勢。

1.GOPAN面包機發展脈絡

1.1第一代GOPAN SPM-RB1000

三洋電機于2010年11月11日在日本發售第一代的GOPAN SPM-RB1000大米面包機，GOPAN SPM-RB1000是世界上首臺可以將大米直接烘培成面包的產品，實現了整個過程全自動化。早期三洋電機研發的主要難題在于如何將大米變成如同面粉一樣細膩的米粉，為此三洋電機開發特殊結構的研磨部件，并且結合大米預先浸泡程序，最終實現了理想的效果。

對于谷物面包機，三洋電機研發的重點在于粉碎葉片，根據粉碎葉片的設置方式，可分為三種形式：與攪拌葉片同軸設置、懸掛式和與攪拌葉片分桶設置。其中，同軸設置的申請比例為73%，遠高于后面兩種設置方式。

對于粉碎葉片和攪拌葉片同軸設置的面包機，在葉片旋轉軸中、比面包容器的底部稍微靠上的位置處，安裝有粉碎葉片。粉碎葉片以不能相對于葉片旋轉軸旋轉的方式而被安裝，粉碎葉片由不銹鋼鋼板制成，具有如飛機螺旋槳的形狀。離合器介于罩與葉片旋轉軸之間，離合器根據攪拌葉片的姿態來切換連接狀態（US2012266757A1、JP2011120690 A等）。同時，三洋電機也考慮到增加粉碎程序后，由于谷粒硬度的不均勻或者放置自動制面包機的環境（主要是溫度）變動，從而有時在粉碎工序結束時所獲得的粉碎粉的粒度、或者攪拌工序結束時所獲得的生面的彈性等會發生偏差，對于這一點，采用了以電機的負載為基準而對粉碎工序以及/或者攪拌工序的結束時間點進行判斷的結構，因而能夠穩定粉碎工序或攪拌工序結束時面包原料的狀態（TW201138640 A）。

對于粉碎葉片與攪拌葉片分桶式的面包機，三洋電機設置有單獨的粉碎杯，防止粉碎過程中谷物的噴濺（JP2010184081 A）。

對于粉碎葉片懸掛式的面包機，粉碎葉片設置在面包機的蓋上，其以可取出、放入的方式被設置在位于所述烘烤室內的所述面包容器內;在粉碎單元中，由旋轉軸、粉碎葉片以及鞘體構成了粉碎葉片組件，所述粉碎葉片組件以可拆裝的方式連接于電機。而且，蓋的結構為，不僅以鉸鏈軸為支點在垂直面內進行旋轉，而且支點位置本身能夠上升、即可提升。通過單一的控制裝置以使粉碎葉片的旋轉和攪拌葉片的旋轉相互關聯的方式進行控（US2011048247 A1）。

1.2第二代 GOPAN SD-RBM 1000

松下于2011年12月15日在日本發售了第二代GOPAN系列大米面包機SD-RBM1000。從2008年松下電器收購三洋電機后，一直還保留三洋的品牌經營，由于市場競爭激烈，處于運營成本考慮，松下很難繼續維持三洋這一品牌，于2012年4月1日起，停止運營Sanyo三洋品牌。而GOPAN系列面包機在變成松下品牌后也進行了小幅的升級，運行噪音從65dB降至約60dB，以及改進了揉面過程，使得發酵后的大米面包更松軟，同時型號也更新為—SD-RBM1000。

與第一代不同，新款GOPAN SD-RBM1000在烤制面包的時候對兩個重要環節進行了改進，一個是在粉化米之后加入一次熬制，多了一次發酵;另外，烹制過程中還增加了一次放氣的過程，經過這兩個新的過程，烹制的大米面包將更加清香可口，營養保留得也更全面。

除了烤面包工藝的改進，新的GOPAN還有多達29種模式可供選擇，比如加入小麥粉的小麥零模式和玄米搭配的玄米面包模式等等...甚至追加了三洋的“米飯面包模式“，這個模式可以用小麥粉和冷飯配合，更自由的做出喜歡的面包。

1.3 第三代GOPAN SD-RBM1001

經歷了從三洋到松下的蛻變后，谷物面包機GOPAN也得到第三次進化，松下于2013年3月1日發售新一代的大米面包機。第三代GOPAN面包機從功效角度進行技術分支，包括縮時降噪、體積小型化和改善面包口感，就申請量來看，縮時降噪略高于體積小型化。

對于谷物的粉碎，當在液體的混合物中使用葉片高速旋轉而通過膨脹粉碎谷物時，將會產生非常大的噪音，而且在谷物粉碎狀態不良的情況下，制作好的面包中谷物粒容易磕到牙齒而使面包的口感變差，因此，如何將谷物可靠粉碎并在靜音狀態下從米等制造面包成為第三代GOPAN面包機所面臨的技術問題之一。2011年，松下開始嘗試將容器內的生米和水執行煮飯動作來作成米飯，攪拌粉碎對所作成的米飯進行攪拌，使米飯在卡合部碰撞的同時粉碎并進行柔和，生產面包生面團，對所生成的面包面團進行烤制動作，從而能夠在聲音安靜的狀態下從生米簡單地制造出美味的面包（JP2012183148A、JP5903536B2）。

繼蒸煮米飯作為烘烤面包的原料后，松下在2012年繼續改進面包機噪音問題，其在面包制作中，一邊對生米進行加熱一邊調整米的糊化度，能夠實現利用切削混合攪拌部制作米糊時的靜音化和低振動化，并且防止溶液的飛濺，具有優異的面包生面團的揉捏性能，從而能夠簡單地制作使用了生米的米面包（CN103417135）。

對于包含粉碎工序的面包機，一般采用粉碎電機驅動粉碎葉片，攪拌電機驅動攪拌葉片，通過離合器切換連接狀態，兩個不同的電機同時存在于面包機中，使得面包機的體積較大，而且有時因為制面包原料堵塞在離合器和刀片旋轉軸之間等，而使得離合器的切換無法順利地進行，即有時無法順利地對馬達的旋轉驅動力的傳遞路徑進行切換，在此基礎上，松下針對面包機體積小型化的技術問題，開發了變頻電機，其用產生使粉碎葉片和攪拌葉片旋轉的旋轉驅動力，以及驅動力切換部，其設置在機體主體的內部且設置在烘烤室的外部，用于切換向粉碎軸和攪拌軸傳遞上述電機的旋轉驅動力的傳遞路徑。利用單獨一個電機就能使粉碎葉片和攪拌葉片旋轉，與以往的具有兩個電機的面包機相比，能實現裝置的小型化。此外，驅動力切換部的設置位置能夠抑制面包原料堵塞在驅動力切換部等不良狀況，能夠更可靠地對電機的旋轉驅動力的傳遞路徑進行切換（JP5945849B2）。

在面包機體積小型化的同時，松下為提高粉碎葉片的效率，對碎葉葉片的結構進行全新構造。松下改進了葉片的傾斜角，讓食材在容器內產生大對流，便于反復碾碎大米，使材料的攪拌更加徹底。另外葉片的凹凸面可以一邊粉碎米粒一邊把大米切割得越來越小，轉速和噪音均有一定程度的降低（CN105050462A）。

2015年之后，松下陸續開發了無面筋的米面包機，通過對于溫度的精確控制，避免制漿過程中的淀粉凝膠化變硬，影響米漿的均勻度。此外，為降低粉碎葉片的轉速，松下對粉碎部件進一步進行改進，將其設置成盤狀結構，將粉碎谷物位于面包容器和粉碎盤下部之間的間隙內粉碎谷物（JP2017164333 A）。

2.重要專利分析

2.1專利引用分析

一般來說一件專利被后來的專利引用的次數越多，代表該專利所保護的技術范圍可能具有相當的重要性和關鍵性，并對后來的技術發展影響越大，處于核心位置，專利比較重要，一般情況下，高被引用的專利可被認為是該技術領域的基礎專利。

根據專利引證分析方法對專利被引用的排名情況分析來判斷基礎專利。就谷物面包機領域內的專利被引排名情況而言，引用排名前四的申請人均為三洋電機，這也驗證了三洋電機為谷物面包機領域的核心人物，而專利CN1518880B的專利被引用次數高達38次，其中，中國和日本引用次數最多，說明此專利所保護的技術方案為該技術領域的基礎專利，中國和日本為谷物面包機專利申請的目標國。

專利CN151888B作為谷物面包機的基礎專利，屬于三洋電機早期的申請（OPD小于2009），其加工原料可選擇米粉，設置有按照使用米粉的面包的烤制程序控制攪拌控制部和溫度控制部的中央控制部，并利用適合米粉的程序進行烤制。在該專利的基礎上，三洋電機后續開發出可以直接粉碎谷物的面包機。

由于篇幅的關系，僅摘取了部分引證專利，根據專利CN151888B的引證專利可以獲取申請人之間的引證關系。松下、美的、九陽、威斯達電器、燦坤實業和中山美斯特均為面包機領域的常見申請人，其在開發谷物面包機的過程中，均有引用三洋電機的上述專利，松下作為三洋電機谷物面包機的傳承者，專利技術已經屬于技術領軍，而國內申請人在谷物面包機領域起步較晚，美的、威斯達電器雖然已經開發了直接加工谷物的面包機，但基本屬于面包機常規部件的改進，國內面包機申請人在面包機的體積小型化和縮時降噪方面依然具有很大的成長空間。

3.結語

本文從近年比較熱門的谷物面包機角度入手，分析了三洋電機和松下聯合開發的谷物面包機GOPAN的技術發展脈絡，并對谷物面包機領域的專利引用情況進行了分析，探討了谷物面包機領域的核心專利，以及常見申請人與該核心專利之間的引證關系。通過以上分析可以看出，面包機技術主要集中在松下公司，目前其申請量趨于穩定，而且傳承于三洋電機的先進技術，該公司在面包機技術領域已經相對成熟，但其他國家申請量較少。

通過對面包機領域的專利技術綜述，技術人員可以了解到面包機技術的發展路線，從而更好地把握該領域的技術實質，為作出更好的創新發明打下基礎。

國家知識產權局專利局專利審查協作江蘇中心? ? ?江蘇蘇州? ? 215163