[发明专利]一种食物配方的方法

说明书

技术领域

本发明涉及食品营养学领域，更具体涉及食物配方。

背景技术

优质的食物首先要有科学合理的配方，才能保证食物能够提供机体生存所需的能量及均衡的营养素，所以在食物生产加工过程中，食物的配方设计占有重要的地位，王盼盼在食品配方设计. 肉类研究, 2010, 7: 70-77中就有阐述。食物配方设计，就是根据生物机体的需要，将不同食物中的各种营养素进行合理的组合或搭配，从而使得配方食物中的能量及各种营养素的含量达到预定标准。其中对食物的选择和定量就涉及到运筹学中的决策问题。

张干宗在线性规划（第二版）. 武汉: 武汉大学出版社, 2007中指出线性规划作为运筹学的一个重要分支，广泛应用于工程技术和资源管理等方面，它已经成为合理利用有限资源制定最佳决策的有力工具。对于线性规划的解法在理论上和方法上都已十分成熟，其最基本的求解方法是单纯形法，单纯形法是由美国数学家G. B. Dantzig在1947年首先提出并在后来得到了进一步的发展和完善，该方法可以求解上千个决策变量的规划求解问题，它是求解线性规划问题的最通用方法，其详细的理论论述和求解方法在庞碧君. 线性规划与随机线性规划. 郑州: 郑州大学出版社, 2009.中有充分的说明。然而单纯形法的求解过程十分繁琐和复杂，因而必须借助于专门的计算机算法才能有效地实施线性规划的求解。随着线性规划算法的进一步研究和电子计算机的发展，许多商用软件都自带了求解线性规划的程序包，通过软件程序可以很方便地求解各种线性规划问题。能够求解线性规划的软件有LINGO、Matlab、Mathematica、MPSX，OPHEIE以及我们常见的Microsoft Excel也集成了线性规划的求解模块“规划求解”宏程序，有关在Microsoft Excel中进行规划求解的操作过程在陈士成等. 运筹学：数据、模型与决策. 兰州: 兰州大学出版社, 2009.中有详细的介绍。

姚远等在运筹学基础教程. 郑州: 河南大学出版社, 2009.中给出了线性规划求解决策问题的一般步骤：首先把要解决的问题正确地表述成线性规划的数学模型，确当地选取决策变量，并根据目标要求建立目标函数，确定目标函数的极小或极大化，列出约束条件的等式或不等式，最后检查建立的数学模型是否符合实际情况。

目前有关食物配方设计的相关研究也有过一些报道。王盼盼在《食品配方设计》一文中提出了科学的食物配方设计思路，认为食物配方设计就是把主体原料和配料适当地配合在一起，并就主体设计、调色、调香、调味设计、防腐保鲜设计等方面提出了自己观点和建议。其中以杨勇、张名位、杨耐德、张元跃、陈亚丽、杨耐德、任克良等为代表的学者就针对中药保健食品、黑色食品、膨化休闲食品、减肥食品、糖尿病人食品以及各种动物饲料等的配方设计提出了各自的思路和方法。配方设计计算是食物配方设计的重要环节，有效而合理的配方设计计算方法是获得最佳食物配方的前提，然而纵观相关文献的报道，绝大多数都是针对某种具体的目标食物制定出特定食物的配方设计方法，设计计算时考虑到的原料及营养指标较少。此外几乎所有有关食物配方设计都是对原料进行搭配而直接产生配方食物，然而实际上有些食物是由几种不同类型的食物相互掺合而成，这些不同类型的食物又是由各自的原料构成（例如我们每日的饮食通常摄入米饭、荤菜和素菜，而荤素菜又是由相应主料和配料构成），如此从而增加了食物配方设计的复杂性。

 

发明内容

本发明提供了一种食物配方的方法，该方法包含成菜数据集及营养标准数据集的建立、食物配方数学模型的建立、食物配方数学模型的求解和食物配方数学模型无解时的解决方法等步骤。本发明具有对提供的食物配方进行优化，达到即满足营养标准，又降低成本的目的，可用于不同人群的餐饮安排及食品生产加工中的原料复配。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种食物配方的方法，该方法包含下列步骤：

（1）成菜数据集的建立

1a、确定成菜种类的数量N；

1b、给每个成菜种类从1~N分别编号，并对每个编号赋予相应的成菜名称；

1c、确定制作每100克第k种成菜所用材料的品种名称及数量，其中k=1、2、3、…、N；

1d、依据各品种材料的数量、单位价格以及所购买原材料的使用率，计算得到每100克第k种成菜的价格，其中k=1、2、3、…、N；