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摘要：本文从专利数据的角度分析当前面条机的发展状况，具体介绍了面条机在国内外的申请趋势，研究了面条机的和面、制面等关键技术。本文通过对以上内容的梳理，使本领域从业人员了解面条机技术的整体发展状态。
关键词：面条机；专利；综述
面条起源于中国，是一种常见的面食，随着面条生产需求的发展，面条制作设备开始出现，从早期的手动设备，到后来的半自动设备，最后逐渐出现能够自动制成面条的面条机。
一、面条机专利态势分析
1、全球专利申请态势
图1是面条机全球专利申请趋势。从图1中可以看出，从上世纪五十年代开始有面条机的专利申请，前期专利申请量较少，在1975年之后，面条机的专利申请量有一定程度的提升，在2011年之后，申请量开始有较快的增长。从上述数据中可以看出，人们对面条机的研究起步较早，其得益于人们在生活中有了对面条生产的需求。从上世纪五十年代到2011年，面条机的研究一直在持续的进行中，专利申请量也有最初的每年几件上升至每年几十件甚至上百件。而在2011年之后，随着人们生活节奏的加快对面条生产需求的增长，技术的进步，面条机的专利申请量迅速增长，在2017年全球申请量已经达到将近600件。专利申请量的迅速增长，一方面是由于面条机领域技术的发展，另一方面是由于近年来对知识产权保护的重视程度逐渐增强。
图1 面条机全球专利申请趋势及地域分布
从图1中还可以看出，在面条机领域，申请量比较多的国家是中国和日本。同时也可以看出，居前三位的是亚洲的中日韩，主要是因为亚洲有食用面条的习惯，对面条机的需求较大，在面条机领域的研究就会较多，形成了比较多的专利申请。
2、国内专利申请态势
我们对国内专利申请的数据进行统计发现，在我国专利制度建立初期（上世纪80年代），就开始有面条机的专利申请，年申请量由初期的每年几件逐渐上升至每年几十件。从2011年开始，我国面条机领域专利的年申请量迅速上升，与全球面条机技术的发展也相似。
同时，我们对面条机国内专利申请量的地域进行分析发现，国内在面条机领域申请量排名靠前的省份中，申请量较多的省份包括山东、广东、河南、江苏等。山东在该领域提交的专利申请达到将近450件，河南也有300多件的申请量，这两个省份都有食用面条的习惯，对面条机生产有较高需求。
二、面条机关键技术分析
在面条传统的手工制作方式中，先将面粉中加入水制成面团，之后再经压制、擀制，或搓、拉等方式，制成条状。在面条机中，通过机械设备实现与传统手工制面相似的过程，包括和面、制面等过程。
1、和面技术
和面的过程是面粉加水后搅拌形成面团的过程。在这个过程中，面粉进料方式、和面的温度和环境等因素，均会影响和面的效果，进而影响制成面条后的品质和口感。以下从专利技术的角度分别对进料方式、和面温度和真空环境来分析和面技术的发展。
（1）进料方式
在面条机工作的过程中，首先要将面粉和水等原料送入系统，而对进料控制会直接影响和面的效果，各种物料的配比和进料方式的不同，会造成和面效果的不同，包括水、面粉的进料，也包括其他辅料的添加，如蔬菜、杂粮等。由宜垦（天津）农业制品有限公司在2013年6月20日申请的发明专利201310247749.1公开了一种用于挂面生产中的加料装置，包括水储料罐、盐碱储料罐、添加剂储料罐、定量罐和搅拌机，所述水储料罐、盐碱储料罐、添加剂储料罐置于定量罐的顶部并各自设有单独的出料管，所述出料管上设有阀门，出料管连通定量罐。
（2）和面温度
和面过程中，面粉中的蛋白质与水结合，在不同的温度下，发生的变化不同，因此在不同温度下和面制成的面团口感不同。现有的面条机通常是在常温环境下进行和面，搅拌杯内温度是不可调的，而不同季节环境温度相差很大，尤其是在北方冬季的环境温度在零度以下，使得和面阶段水和面粉不能均匀混合，面筋网络不能形成或者形成很少，发酵后面团较硬，最终使制成的面条口感较差；同时，在生成过程中电机负载也会很大。由杭州九阳欧南多小家电有限公司在2016年7月12日申请的发明专利201610549777.2公开了一种智能面条机的制面方法，在和面步骤，控制单元根据外界环境温度T的不同控制搅拌杆以不同转速旋转。
（3）真空环境
常规的和面是在普通大气压下进行的，但在和面过程中面粉表面附着有的细小气泡导致水分不能很快被面粉充分吸收，搅拌后的面团面筋网络质量差，沾粘性大，制成的面条口感也不佳。而在真空环境中，面粉与水在真空状态下混合，水被面粉充分吸收，和好的面团面筋网络质量大幅度提高，制成的面条口感也更好。由张念江在2007年11月5日申请的发明专利200710113484.0公开了一种连续真空和面机及设有该和面机的面条生产设备，搅拌输料装置与出料装置相配合，使推挤的面团填充于出料装置内，并密封出料装置以阻止外部气体流入。
2、制面技术
在制成面团之后，需要将面团再进一步制成面条。在面条机技术中，通常是通过切面方式或者挤面方式实现制面。切面与挤面相对比，切面工艺加工的面条由于经过压制，面条弹性大口感好，挤面工艺在加工过程中，面团的硬度需要相对较软，面团经过挤面孔挤出。
（1）切面方式
切面需要先将面团压制成面片，再将面片切割成面条。面团在压辊间辊压，把面团中的不均匀气泡除去，使得面团组织均匀、无大气孔，通常需要将面团多次压延、多次折叠，如此反复，直至面片光滑、细腻。由宜垦（天津）农业制品有限公司在2012年9月20日申请的发明专利201210351785.8公开了一种面条机用切面刀，使用切面方式实现了面条的制作。
（2）挤面方式
挤面方式的面条加工中，面团通常较软，依靠压力从挤面孔中挤出。通常情况下，采用挤面方式的为小型面条机。由九阳股份有限公司在2015年9月2日申请的发明专利201510554938.2公开了一种便于制作筋道面条的面条机，包括具有电机的主机、设置在主机上的搅拌组件和挤压组件，所述挤压组件包括螺杆、模头和挤面筒，其通过挤面方式实现了面条的制作。
三、总结
本文从专利的角度对面条机技术进行了研究，分析了面条机技术在全球及国内的专利申请趋势、地域分布，对面条机的关键技术进行了分析，从面条生产的流程上将面条机技术分为和面技术和制面技术等主要步骤。
从全球来看，面条机技术主要以中、日、韩三国发展较多，从国内来看，以山东、广东、河南等省份发展较多。在和面技术中，进料方式、温度控制和真空环境等对面条的口感和质量优较大影响，在制面技术中，大中型设备以切面技术为主，而小型设备则以挤面技术为主。本文通过对以上内容的梳理，使本领域从业人员了解面条机技术的整体发展状态。
注：1马波和魏春晓为本文做出同等贡献，为共同第一作者
论文作者:马波1,魏春晓1
论文发表刊物:《科技新时代》2019年6期
论文发表时间:2019/8/16
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