谷物面包機(jī)專利技術(shù)分析

曹俊靜

【摘? 要】隨著生活節(jié)奏的加快以及公眾對(duì)于食品安全的忠實(shí)，越來(lái)越多的家庭開始成為面包機(jī)的忠實(shí)用戶，面包機(jī)因其快捷方便、多功能等優(yōu)勢(shì)受到越來(lái)越多家庭的青睞。本文主要以DWPI數(shù)據(jù)庫(kù)和CNABS數(shù)據(jù)庫(kù)中的檢索結(jié)果為分析樣本，從專利文獻(xiàn)角度的視角谷物面包機(jī)的發(fā)展脈絡(luò)進(jìn)行了梳理，并對(duì)重要專利引用進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】谷物面包機(jī);重要專利;發(fā)展脈絡(luò);三洋電機(jī);松下

引言

一直以來(lái)，制作面包時(shí)必須要從準(zhǔn)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(wú)法選擇精米比例。但是，近幾年，由于健康意識(shí)的提高等，作為面包的原料，從營(yíng)養(yǎng)價(jià)值或味道、色澤或外觀等各種各樣的觀點(diǎn)出發(fā)，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(jī)的重要申請(qǐng)人中，申請(qǐng)量排名前兩位的申請(qǐng)人分別是三洋電機(jī)和松下，本文將詳細(xì)分析三洋電機(jī)和松下公司共同開發(fā)的GOPAN（谷物面包機(jī)）的專利技術(shù)，并通過分析專利引用的關(guān)系來(lái)了解專利的發(fā)展趨勢(shì)。

1.GOPAN面包機(jī)發(fā)展脈絡(luò)

1.1第一代GOPAN SPM-RB1000

三洋電機(jī)于2010年11月11日在日本發(fā)售第一代的GOPAN SPM-RB1000大米面包機(jī)，GOPAN SPM-RB1000是世界上首臺(tái)可以將大米直接烘培成面包的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)過程全自動(dòng)化。早期三洋電機(jī)研發(fā)的主要難題在于如何將大米變成如同面粉一樣細(xì)膩的米粉，為此三洋電機(jī)開發(fā)特殊結(jié)構(gòu)的研磨部件，并且結(jié)合大米預(yù)先浸泡程序，最終實(shí)現(xiàn)了理想的效果。

對(duì)于谷物面包機(jī)，三洋電機(jī)研發(fā)的重點(diǎn)在于粉碎葉片，根據(jù)粉碎葉片的設(shè)置方式，可分為三種形式：與攪拌葉片同軸設(shè)置、懸掛式和與攪拌葉片分桶設(shè)置。其中，同軸設(shè)置的申請(qǐng)比例為73%，遠(yuǎn)高于后面兩種設(shè)置方式。

對(duì)于粉碎葉片和攪拌葉片同軸設(shè)置的面包機(jī)，在葉片旋轉(zhuǎn)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(duì)于葉片旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方式而被安裝，粉碎葉片由不銹鋼鋼板制成，具有如飛機(jī)螺旋槳的形狀。離合器介于罩與葉片旋轉(zhuǎn)軸之間，離合器根據(jù)攪拌葉片的姿態(tài)來(lái)切換連接狀態(tài)（US2012266757A1、JP2011120690 A等）。同時(shí)，三洋電機(jī)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(dòng)制面包機(jī)的環(huán)境（主要是溫度）變動(dòng)，從而有時(shí)在粉碎工序結(jié)束時(shí)所獲得的粉碎粉的粒度、或者攪拌工序結(jié)束時(shí)所獲得的生面的彈性等會(huì)發(fā)生偏差，對(duì)于這一點(diǎn)，采用了以電機(jī)的負(fù)載為基準(zhǔn)而對(duì)粉碎工序以及/或者攪拌工序的結(jié)束時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行判斷的結(jié)構(gòu)，因而能夠穩(wěn)定粉碎工序或攪拌工序結(jié)束時(shí)面包原料的狀態(tài)（TW201138640 A）。

對(duì)于粉碎葉片與攪拌葉片分桶式的面包機(jī)，三洋電機(jī)設(shè)置有單獨(dú)的粉碎杯，防止粉碎過程中谷物的噴濺（JP2010184081 A）。

對(duì)于粉碎葉片懸掛式的面包機(jī)，粉碎葉片設(shè)置在面包機(jī)的蓋上，其以可取出、放入的方式被設(shè)置在位于所述烘烤室內(nèi)的所述面包容器內(nèi);在粉碎單元中，由旋轉(zhuǎn)軸、粉碎葉片以及鞘體構(gòu)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(jī)。而且，蓋的結(jié)構(gòu)為，不僅以鉸鏈軸為支點(diǎn)在垂直面內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，而且支點(diǎn)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(zhuǎn)和攪拌葉片的旋轉(zhuǎn)相互關(guān)聯(lián)的方式進(jìn)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(fā)售了第二代GOPAN系列大米面包機(jī)SD-RBM1000。從2008年松下電器收購(gòu)三洋電機(jī)后，一直還保留三洋的品牌經(jīng)營(yíng)，由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，處于運(yùn)營(yíng)成本考慮，松下很難繼續(xù)維持三洋這一品牌，于2012年4月1日起，停止運(yùn)營(yíng)Sanyo三洋品牌。而GOPAN系列面包機(jī)在變成松下品牌后也進(jìn)行了小幅的升級(jí)，運(yùn)行噪音從65dB降至約60dB，以及改進(jìn)了揉面過程，使得發(fā)酵后的大米面包更松軟，同時(shí)型號(hào)也更新為—SD-RBM1000。

與第一代不同，新款GOPAN SD-RBM1000在烤制面包的時(shí)候?qū)蓚€(gè)重要環(huán)節(jié)進(jìn)行了改進(jìn)，一個(gè)是在粉化米之后加入一次熬制，多了一次發(fā)酵;另外，烹制過程中還增加了一次放氣的過程，經(jīng)過這兩個(gè)新的過程，烹制的大米面包將更加清香可口，營(yíng)養(yǎng)保留得也更全面。

除了烤面包工藝的改進(jìn)，新的GOPAN還有多達(dá)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(gè)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(jīng)歷了從三洋到松下的蛻變后，谷物面包機(jī)GOPAN也得到第三次進(jìn)化，松下于2013年3月1日發(fā)售新一代的大米面包機(jī)。第三代GOPAN面包機(jī)從功效角度進(jìn)行技術(shù)分支，包括縮時(shí)降噪、體積小型化和改善面包口感，就申請(qǐng)量來(lái)看，縮時(shí)降噪略高于體積小型化。

對(duì)于谷物的粉碎，當(dāng)在液體的混合物中使用葉片高速旋轉(zhuǎn)而通過膨脹粉碎谷物時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生非常大的噪音，而且在谷物粉碎狀態(tài)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(tài)下從米等制造面包成為第三代GOPAN面包機(jī)所面臨的技術(shù)問題之一。2011年，松下開始嘗試將容器內(nèi)的生米和水執(zhí)行煮飯動(dòng)作來(lái)作成米飯，攪拌粉碎對(duì)所作成的米飯進(jìn)行攪拌，使米飯?jiān)诳ê喜颗鲎驳耐瑫r(shí)粉碎并進(jìn)行柔和，生產(chǎn)面包生面團(tuán)，對(duì)所生成的面包面團(tuán)進(jìn)行烤制動(dòng)作，從而能夠在聲音安靜的狀態(tài)下從生米簡(jiǎn)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(xù)改進(jìn)面包機(jī)噪音問題，其在面包制作中，一邊對(duì)生米進(jìn)行加熱一邊調(diào)整米的糊化度，能夠?qū)崿F(xiàn)利用切削混合攪拌部制作米糊時(shí)的靜音化和低振動(dòng)化，并且防止溶液的飛濺，具有優(yōu)異的面包生面團(tuán)的揉捏性能，從而能夠簡(jiǎn)單地制作使用了生米的米面包（CN103417135）。

對(duì)于包含粉碎工序的面包機(jī)，一般采用粉碎電機(jī)驅(qū)動(dòng)粉碎葉片，攪拌電機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌葉片，通過離合器切換連接狀態(tài)，兩個(gè)不同的電機(jī)同時(shí)存在于面包機(jī)中，使得面包機(jī)的體積較大，而且有時(shí)因?yàn)橹泼姘隙氯陔x合器和刀片旋轉(zhuǎn)軸之間等，而使得離合器的切換無(wú)法順利地進(jìn)行，即有時(shí)無(wú)法順利地對(duì)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的傳遞路徑進(jìn)行切換，在此基礎(chǔ)上，松下針對(duì)面包機(jī)體積小型化的技術(shù)問題，開發(fā)了變頻電機(jī)，其用產(chǎn)生使粉碎葉片和攪拌葉片旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力，以及驅(qū)動(dòng)力切換部，其設(shè)置在機(jī)體主體的內(nèi)部且設(shè)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(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的傳遞路徑。利用單獨(dú)一個(gè)電機(jī)就能使粉碎葉片和攪拌葉片旋轉(zhuǎn)，與以往的具有兩個(gè)電機(jī)的面包機(jī)相比，能實(shí)現(xiàn)裝置的小型化。此外，驅(qū)動(dòng)力切換部的設(shè)置位置能夠抑制面包原料堵塞在驅(qū)動(dòng)力切換部等不良狀況，能夠更可靠地對(duì)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的傳遞路徑進(jìn)行切換（JP5945849B2）。

在面包機(jī)體積小型化的同時(shí)，松下為提高粉碎葉片的效率，對(duì)碎葉葉片的結(jié)構(gòu)進(jìn)行全新構(gòu)造。松下改進(jìn)了葉片的傾斜角，讓食材在容器內(nèi)產(chǎn)生大對(duì)流，便于反復(fù)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(lái)越小，轉(zhuǎn)速和噪音均有一定程度的降低（CN105050462A）。

2015年之后，松下陸續(xù)開發(fā)了無(wú)面筋的米面包機(jī)，通過對(duì)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(zhuǎn)速，松下對(duì)粉碎部件進(jìn)一步進(jìn)行改進(jìn)，將其設(shè)置成盤狀結(jié)構(gòu)，將粉碎谷物位于面包容器和粉碎盤下部之間的間隙內(nèi)粉碎谷物（JP2017164333 A）。

2.重要專利分析

2.1專利引用分析

一般來(lái)說一件專利被后來(lái)的專利引用的次數(shù)越多，代表該專利所保護(hù)的技術(shù)范圍可能具有相當(dāng)?shù)闹匾院完P(guān)鍵性，并對(duì)后來(lái)的技術(shù)發(fā)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(rèn)為是該技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)專利。

根據(jù)專利引證分析方法對(duì)專利被引用的排名情況分析來(lái)判斷基礎(chǔ)專利。就谷物面包機(jī)領(lǐng)域內(nèi)的專利被引排名情況而言，引用排名前四的申請(qǐng)人均為三洋電機(jī)，這也驗(yàn)證了三洋電機(jī)為谷物面包機(jī)領(lǐng)域的核心人物，而專利CN1518880B的專利被引用次數(shù)高達(dá)38次，其中，中國(guó)和日本引用次數(shù)最多，說明此專利所保護(hù)的技術(shù)方案為該技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)專利，中國(guó)和日本為谷物面包機(jī)專利申請(qǐng)的目標(biāo)國(guó)。

專利CN151888B作為谷物面包機(jī)的基礎(chǔ)專利，屬于三洋電機(jī)早期的申請(qǐng)（OPD小于2009），其加工原料可選擇米粉，設(shè)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(jìn)行烤制。在該專利的基礎(chǔ)上，三洋電機(jī)后續(xù)開發(fā)出可以直接粉碎谷物的面包機(jī)。

由于篇幅的關(guān)系，僅摘取了部分引證專利，根據(jù)專利CN151888B的引證專利可以獲取申請(qǐng)人之間的引證關(guān)系。松下、美的、九陽(yáng)、威斯達(dá)電器、燦坤實(shí)業(yè)和中山美斯特均為面包機(jī)領(lǐng)域的常見申請(qǐng)人，其在開發(fā)谷物面包機(jī)的過程中，均有引用三洋電機(jī)的上述專利，松下作為三洋電機(jī)谷物面包機(jī)的傳承者，專利技術(shù)已經(jīng)屬于技術(shù)領(lǐng)軍，而國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人在谷物面包機(jī)領(lǐng)域起步較晚，美的、威斯達(dá)電器雖然已經(jīng)開發(fā)了直接加工谷物的面包機(jī)，但基本屬于面包機(jī)常規(guī)部件的改進(jìn)，國(guó)內(nèi)面包機(jī)申請(qǐng)人在面包機(jī)的體積小型化和縮時(shí)降噪方面依然具有很大的成長(zhǎng)空間。

3.結(jié)語(yǔ)

本文從近年比較熱門的谷物面包機(jī)角度入手，分析了三洋電機(jī)和松下聯(lián)合開發(fā)的谷物面包機(jī)GOPAN的技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)，并對(duì)谷物面包機(jī)領(lǐng)域的專利引用情況進(jìn)行了分析，探討了谷物面包機(jī)領(lǐng)域的核心專利，以及常見申請(qǐng)人與該核心專利之間的引證關(guān)系。通過以上分析可以看出，面包機(jī)技術(shù)主要集中在松下公司，目前其申請(qǐng)量趨于穩(wěn)定，而且傳承于三洋電機(jī)的先進(jìn)技術(shù)，該公司在面包機(jī)技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)相對(duì)成熟，但其他國(guó)家申請(qǐng)量較少。

通過對(duì)面包機(jī)領(lǐng)域的專利技術(shù)綜述，技術(shù)人員可以了解到面包機(jī)技術(shù)的發(fā)展路線，從而更好地把握該領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)質(zhì)，為作出更好的創(chuàng)新發(fā)明打下基礎(chǔ)。

國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心? ? ?江蘇蘇州? ? 215163