[發明專利]仿生檢測裝置和檢測咀嚼過程中軟糖物性變化的方法

在審

• 申請號: 201710850743.1
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107421829A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 詹民民;俞經虎
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G01N3/42
• 分類號: G01N3/42;G01N33/02
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙)32227
• 代理人: 顧吉云

技術領域

本發明涉及軟糖檢測領域，具體涉及仿生檢測裝置和檢測咀嚼過程中軟糖物性變化的方法。

背景技術

軟糖是一種人們喜愛的休閑食品，隨著食品工業的發展，軟糖的生產工藝不斷完善，軟糖的種類不斷增加，功能也不斷地增強，從原來的休閑食品逐漸發展成為保健食品，可以為特定的人群補充所需的營養成分。

軟糖的口感主要取決于咀嚼過程的硬度、彈性；而軟糖的營養價值主要取決于咀嚼過程中所包含的營養物質的釋放量。如何在保持軟糖優良的口感的同時提高其營養價值已經成為軟糖企業和軟糖加工業亟待解決的問題。但真實的咀嚼實驗過程中很難采集樣品變化數據，并且無法客觀地評價軟糖的質地。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了仿生檢測裝置，其能有效解決真實的咀嚼實驗過程中難以采集樣品變化數據，無法客觀地評價軟糖質地的技術問題；此外，本發明還提供了利用該仿生檢測裝置檢測咀嚼過程中軟糖物性變化的方法。

仿生檢測裝置，其包括仿生口腔、咀嚼驅動裝置、監測裝置和控制裝置；

所述仿生口腔包括上牙、下牙和容器，所述上牙安裝于機架上部，所述下牙固定于所述容器的腔體內并位于所述上牙下方，所述容器固定于所述下平臺并且其上部設有開口；

所述咀嚼驅動裝置連接所述下平臺，用于將所述下平臺向上提升，使得所述下牙相對所述上牙運動，進行仿生咀嚼；

所述監測裝置連接所述上牙，用于監測所述上牙在咀嚼過程中的受力情況；

所述控制裝置與所述咀嚼驅動裝置、所述監測裝置電控連接。

進一步的，所述咀嚼驅動裝置設有3對，圍繞所述下平臺均布。

進一步的，所述驅動裝置包括電機、絲桿、絲桿螺母、滑塊、導柱、連桿和鉸鏈，所述電機的輸出端連接絲桿，所述絲桿、導柱兩端分別支撐于支撐板并均沿豎向設置，所述絲桿螺母與所述絲桿配合并與所述滑塊固定連接，所述滑塊與導柱導向配合，所述連桿兩端分別通過鉸鏈與所述滑塊、所述下平臺連接，所述電機、所述支撐板固定于所述機架。

進一步的，所述監測裝置為力傳感器，所述力傳感器固定于上平臺，所述上平臺固定于所述機架，所述力傳感器的感應輸入端連接所述上牙。

利用上述仿生檢測裝置檢測咀嚼過程中軟糖物性變化的方法，其包括以下步驟：

（1）向容器中添加唾液酶溶液；

（2）將軟糖樣品置于下牙上，晃動容器，使唾液酶與軟糖樣品充分接觸；

（3）啟動驅動裝置，使所述下牙相對所述上牙運動，進行仿生咀嚼，并通過控制裝置控制仿生咀嚼的咀嚼速率、咀嚼深度和咀嚼次數；

（4）收集監測裝置的監測信息，分析咀嚼過程中軟糖樣品硬度、彈性變化情況；

（5）收集容器中的溶液，過濾，用以分析軟糖樣品的營養物質的釋放情況。

進一步的，所述步驟（1）添加37℃下的體積為0.5 mL的唾液酶溶液；步驟（3）中咀嚼速率為20 mm/s，咀嚼深度為60%，咀嚼次數為3次。

進一步的，所述步驟（1）添加37℃下的體積為1.0 mL的唾液酶溶液；步驟（3）中咀嚼速率為40 mm/s，咀嚼深度為70%，咀嚼次數為6次。

進一步的，所述步驟（1）添加37℃下的體積為1.5 mL的唾液酶溶液；步驟（3）中咀嚼速率為60 mm/s，咀嚼深度為80%，咀嚼次數為9次。

本發明的仿生檢測裝置通過咀嚼驅動裝置驅動下平臺向上提升，使得下牙相對上牙運動，進行仿生咀嚼；通過監測裝置收集仿生咀嚼過程中上牙受力情況，即作用于軟糖樣品的咬合力的變化情況，分析軟糖的硬度、彈性變化情況；通過收集容器中的溶液，過濾，用以分析軟糖樣品的營養物質的釋放情況；其能有效模擬真實咀嚼過程，并對咀嚼過程中的樣品變化數據進行實時收集，進而客觀地評價軟糖樣品質地。

附圖說明

圖1為本發明的仿生檢測裝置的結構示意圖；

圖2為本發明的驅動裝置的安裝結構示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，仿生檢測裝置，其包括仿生口腔、咀嚼驅動裝置、監測裝置和控制裝置；

仿生口腔包括上牙1、下牙2和容器3，上牙1安裝于機架上部，下牙2固定于容器3的腔體內并位于上牙1下方，容器3固定于下平臺6并且其上部設有開口；