一种食材营养成分的分析系统及分析方法.pdf

发布时间：2025-02-23 01:40

使用AI算法分析食材营养成分，优化饮食建议 #生活知识# #科技生活# #科技美食#

一种食材营养成分的分析系统及分析方法

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，尤其是一种食材营养成分的分析系统及
分析方法。

背景技术

经过多年的工业化发展，人们的生活水平得到了提高，随着这种生活水
平的提高，人们的饮食的富营过剩问题越来越突出，由此人们对饮食的营养
控制有了更高的要求。在人们按照菜谱进行食物烹制的时候，不但要对食材
的量要有比较精确的控制外，对各种食材的营养成分的分析以及针对特定的
用餐者也有不同的营养搭配要求，对于精准的食材营养配比提出了更加苛刻
的要求。在目前的应用中，有配备单独的食材称重系统的智能砧板，但是并
不能很好的满足和解决食材的精确营养成分获取和不同食材的营养成分的
配比是否能够满足特定用餐者诸如糖尿病患者、肥胖患者对低糖、低脂低蛋
白等的要求，因而简单的食材的质量不能回答这些问题。单独使用的民用的
食物营养成分分析系统已经较为普遍的使用，经过检测和成分分析后的数据
也能够在自带的处理器中进行分析处理和信息显示打印，然后通过相应的数
据通道实现数据的共享，或者也可以实现数据的云端共享。

发明内容

本发明提供一种食材营养成分的分析系统及分析方法，通过对本餐中的
食材进行处理、检测，并根据个人的饮食规划数据对检测的营养成分信息进
行对比分析，从而得出适合进餐者的配菜分析信息。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种食材营养成分的分析系
统，包括食材处理模块、食材营养成分分析模块、主控模块和信息显示模块，

所述食材处理模块，用于根据样品获取指令对待分析食材进行切块及称
重处理，从而获得分析样本和分析样本中各食材的重量数据；

所述食材营养成分分析模块，用于逐一对分析样本中各食材进行检测，
来获得分析样本中各食材的营养成分信息；

所述主控模块，用于发送样品获取指令，还用于从云端健康数据中心实
时同步个人饮食规划数据，并将所述分析样本中各食材的重量数据、分析样
本中各食材的营养成分信息与个人饮食规划数据进行对比分析，得出营养饮
食建议信息，并发送显示指令至所述信息显示模块中；

所述信息显示模块，用于根据显示指令从所述主控模块中读取所述分析
样本中各食材的营养成分信息和营养饮食建议信息后进行显示，并将显示的
信息通过所述主控模块推送至云端健康数据中心和互联网客户端平台(网络
社交媒体圈如个人微信、微博等)。

本发明的有益效果是：通过对本餐中的食材进行处理、检测，并根据个
人的饮食规划数据对检测的营养成分信息进行对比分析，从而得出适合进餐
者的配菜分析信息，达到了在所有的食材还未做成熟食时，就给出相应的信
息显示和健康饮食提示的效果，避免了在饮食的源头失守，解决进餐者的健
康计划得不到保证的问题；同时也可以通过用餐者的社交媒体圈把相应的健
康饮食食材配置和用量等健康生活方式在线分享给社交媒体圈，以达到和推
崇健康均衡饮食的生活态度和良好习惯。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述主控模块通过无线通信设备与云端健康数据中心建立连
接，云端健康数据中心用于录入并保存饮食规划数据接收主控模块推送来的
信息，所述饮食规划数据包括个人健康数据、个人饮食计划、个人营养搭配
方案和营养均衡策略的信息。

采用上述进一步方案的有益效果是：为数据分析提供依据，且可以方便
的对饮食规划数据进行存储，便于历史数据可随时查阅；能够对食材组合的
营养搭配按照进餐者的身体健康实现均衡化配置，实现精确的膳食营养搭配
避免营养过剩或者营养不良。

进一步，所述食材处理模块通过无线通信设备与所述主控模块连接，其
包括食材切割机和称重设备，

所述食材切割机，用于根据样品获取指令将待分析食材切块，从而获得
分析样本，并将分析样本转送所述称重设备；

所述称重设备，从分析样本中分别称出各食材的重量数据。

进一步，所述食材营养分析模块通过无线通信设备与所述主控模块连
接，其包括食材粉碎机和食材营养成分检测设备，

所述食材粉碎机，用于将分析样本中各食材进行粉碎；

所述食材营养成分检测设备，用于对粉碎后的分析样本各食材进行检
测，来获得分析样本中各食材的营养成分信息。

进一步，所述分析样本中各食材的营养成分信息包括糖分含量、脂肪含
量、蛋白含量、纤维素、碳水化合物、胆固醇、不饱和脂肪酸和维生素。

采用上述进一步方案的有益效果是：能够对食材组合的营养搭配按照进
餐者的身体健康实现均衡化配置，实现精确的膳食营养搭配避免营养过剩或
者营养不良。

进一步，所述的食材处理模块、食材营养成分分析模块、主控模块和信
息显示模块各模块之间通过可拆卸的装置进行连接。

进一步，所述可拆卸的装置为锁铆机构，所述锁铆机构包括锁铆锁头和
锁铆铰链，所述锁铆锁头通过所述锁铆铰链可转动的安装在各模块上，所述
锁铆锁头上具有凸起的凸片，所述各模块上设有与所述凸片相互扣合的锁铆
锁孔；装配时，前一模块的锁铆锁头旋转至与后一模块设置的锁铆锁孔相对
应的位置，将凸片与锁铆锁孔进行扣合连接。

进一步，所述无线通信设备包括链结通道的无线空中接口和无线通信网
络，所述无线通信网络为WIFI、3G、4G和ZigBee通信网络中的一种。

本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种基于食材营养成分
分析的砧板，包括所述的食材营养成分的分析系统。

本发明克服了现有技术的不足，单一的食材质量测量功能简单、无食材
营养成分检测分析功能、无用餐者健康历史数据参考和医疗健康数据数据库
同步功能、以及现有技术的离散化设计，使得现有技术的实用性高，用户体
验不佳，从而提供了一种将智能称重设备、食物营养成分检测分析设备、全
新设计的传统厨用砧板进行全新组合设计，实现一种可拆卸、操作方便、食
材营养成分精确检测和分析实现精确地控制组合食材用量、接入物联网的食
材营养成分分析的可拆卸智慧砧板。

本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种食材营养成分的分
析方法，包括以下步骤：

步骤S1：对待分析食材进行切块及称重处理，从而获得分析样本和分析
样本中各食材的重量数据；

步骤S2：逐一对分析样本中各食材进行检测，来获得分析样本中各食材
的营养成分信息；

步骤S3：将所述分析样本中各食材的重量数据、分析样本中各食材的营
养成分信息与从云端健康数据中心实时同步的个人饮食规划数据进行对比
分析，得出营养饮食建议信息；

步骤S4：将分析样本中各食材的营养成分信息和营养饮食建议信息进行
显示；

步骤S5：将分析样本中各食材的营养成分信息和营养饮食建议信息推送
至云端健康数据中心和互联网客户端平台。

通过对本餐中的食材进行处理、检测，并根据个人的饮食规划数据对检
测的营养成分信息进行对比分析，从而得出适合进餐者的配菜分析信息，达
到了在所有的食材还未做成熟食时，就给出相应的信息显示和健康饮食提示
的效果，避免了在饮食的源头失守，解决进餐者的健康计划得不到保证的问
题。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述分析样本中各食材的营养成分信息包括糖分含量、脂肪含
量、蛋白含量、纤维素、碳水化合物、胆固醇、不饱和脂肪酸和维生素。

进一步，还包括在云端健康数据中心录入并保存饮食规划数据，所述饮
食规划数据包括个人健康数据、个人饮食计划、个人营养搭配方案和营养均
衡策略的信息。

进一步，所述步骤S1，具体实现如下：

步骤S1.1：将待分析食材切块，从而获得分析样本；

步骤S1.2：从分析样本中分别称出各食材的重量数据。

进一步，所述步骤S2，具体实现如下：

步骤S2.1：将分析样本中各食材进行粉碎；

步骤S2.2：对粉碎后的分析样本各食材进行检测，来获得分析样本中各
食材的营养成分信息。

附图说明

图1为本发明食材营养成分的分析系统的模块框图；

图2为本发明食材营养成分的分析系统的原理框图；

图3为本发明食材营养成分的分析方法的方法流程图；

图4为本发明可拆卸的装置的结构示意图。

附图中，各标记所代表的部件名称如下：

1、食材处理模块，2、食材营养分析模块，3、主控模块，4、信息显示
模块，5、云端健康数据中心，6、互联网客户端平台，101、食材切割机，
102、称重设备，201、食材粉碎机，202、食材营养成分检测设备。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本
发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1、图2所示，一种食材营养成分的分析系统，包括食材处理模块
1、食材营养成分分析模块2、主控模块3和信息显示模块4，

所述食材处理模块1，用于根据样品获取指令对待分析食材进行切块及
称重处理，从而获得分析样本和分析样本中各食材的重量数据；

所述食材营养成分分析模块2，用于逐一对分析样本中各食材进行检测，
来获得分析样本中各食材的营养成分信息；

所述主控模块3，用于发送样品获取指令，还用于从云端健康数据中心
实时同步个人饮食规划数据，并将所述分析样本中各食材的重量数据、分析
样本中各食材的营养成分信息与个人饮食规划数据进行对比分析，得出营养
饮食建议信息，并发送显示指令至所述信息显示模块4中；

所述信息显示模块4，用于根据显示指令从所述主控模块3中读取所述
分析样本中各食材的营养成分信息和营养饮食建议信息后进行显示，并将显
示的信息通过所述主控模块3推送至云端健康数据中心5和互联网客户端平
台6(网络社交媒体圈如个人微信、微博等)。

所述主控模块3通过无线通信设备与云端健康数据中心5建立连接，云
端健康数据中心5用于录入并保存饮食规划数据和接收主控模块3推送来的
信息，所述饮食规划数据包括个人健康数据、个人饮食计划、个人营养搭配
方案和营养均衡策略的信息。

所述食材处理模块1通过无线通信设备与所述主控模块3连接，其包括
食材切割机101和称重设备102，

所述食材切割机101，用于根据样品获取指令将待分析食材切块，从而
获得分析样本，并将分析样本转送所述称重设备102；

所述称重设备102，从分析样本中分别称出各食材的重量数据。

所述食材营养分析模块2通过无线通信设备与所述主控模块3连接，其
包括食材粉碎机201和食材营养成分检测设备202，

所述食材粉碎机201，用于将分析样本中各食材进行粉碎；

所述食材营养成分检测设备202，用于对粉碎后的分析样本各食材进行
检测，来获得分析样本中各食材的营养成分信息。

所述分析样本中各食材的营养成分信息包括糖分含量(SUGAR)、脂肪
含量(FAT)、蛋白含量(PROTEIN)、纤维素(CELLULOSE)、碳水化合物、
胆固醇(CHOLESTEROL)、不饱和脂肪酸和维生素。还可以对蔬菜水果进行
农残检测。

例如，通过分析样本中各食材的重量数据(每种食材的样本空间，例如
称取各5g的食材)和分析样本中各食材的营养成分检测分析数据的相关性
计算，从而获得每种食材的总营养成分的数据以及相应组份表。相应的数据
和组份表通过所述食材营养分析模块的ZigBee通信网络发送给主控模块3。

所述主控模块3将所述分析样本中各食材的重量数据、分析样本中各食
材的营养成分信息与从云端健康数据中心实时同步的个人饮食规划数据进
行对比分析，按照云端健康数据中心的饮食规划和营养均衡配置建议计算出
本餐所需的食材组合(该餐饭所有需要用到的食材的组合)以及每种食材的
用量，并把该食材组合的用量建议通过ZigBee链路发送给信息显示模块显
示出来。使用者可以基于此建议组合食材和用量完成整个配菜工作并进行食
物的烹制；同时相关的数据即时同步到云端家庭健康数据中心作为新一条历
史数据进入该数据中心。

如图4所示，所述的食材处理模块1、食材营养成分分析模块2、主控
模块3和信息显示模块4各模块之间通过可拆卸的装置进行连接。

所述可拆卸的装置为锁铆机构，所述锁铆机构包括锁铆锁头7和锁铆铰
链8，所述锁铆锁头7通过所述锁铆铰链8可转动的安装在各模块上，所述
锁铆锁头7上具有凸起的凸片701，所述各模块上设有与所述凸片701相互
扣合的锁铆锁孔9；装配时，前一模块的锁铆锁头7旋转至与后一模块设置
的锁铆锁孔9相对应的位置，将凸片701与锁铆锁孔9进行扣合连接。

所述无线通信设备包括链结通道的无线空中接口和无线通信网络，所述
无线通信网络为WIFI、3G、4G和ZigBee通信网络中的一种。

采用ZigBee的无线个域网进行无线连接，使连接可靠、低功耗、自组
网。

如图3所示，一种食材营养成分的分析方法，包括以下步骤：

步骤S1：对待分析食材进行切块及称重处理，从而获得分析样本和分析
样本中各食材的重量数据；

步骤S2：逐一对分析样本中各食材进行检测，来获得分析样本中各食材
的营养成分信息；

步骤S4：将分析样本中各食材的营养成分信息和营养饮食建议信息进行
显示；

步骤S5：将分析样本中各食材的营养成分信息和营养饮食建议信息推送
至云端健康数据中心和互联网客户端平台。

所述分析样本中各食材的营养成分信息包括糖分含量、脂肪含量、蛋白
含量、纤维素、碳水化合物、胆固醇、不饱和脂肪酸和维生素。

还包括在云端健康数据中心录入并保存饮食规划数据，所述饮食规划数
据包括个人健康数据、个人饮食计划、个人营养搭配方案和营养均衡策略的
信息。

所述步骤S1，具体实现如下：

步骤S1.1：将待分析食材切块，从而获得分析样本；

步骤S1.2：从分析样本中分别称出各食材的重量数据。