本实用新型专利技术提供了一种口腔摩擦学特性测定装置，装置包括杵杆、腔体上端动密封组件、腔体、腔体下端静密封片，杵杆包括扭矩测定段、压力测定段、（非导磁性）外花键段和球体夹具，杵杆可上下运动和转动；腔体上端动密封组件包括紧定螺钉、密封圈、连接套、波纹管以及带内花键孔的腔体上端动密封片；腔体包括腔体上段、腔体中段和腔体下段，腔体下段的内部设有下夹具；腔体下端静密封片用铆钉与腔体下部连接，可绕铆钉转动；在腔体中段最上部一侧设置固相微萃取探头和测温探头。该装置可模拟口腔环境，测定口腔加工过程中的食物的摩擦学特性，同时实时观测食物微观结构的变化，并测定相应风味的释放特征。
A device for measuring the tribological characteristics of oral cavity
【技术实现步骤摘要】
一种口腔摩擦学特性测定装置
本技术属于实验设备
，特别涉及一种口腔摩擦学特性测定装置。
技术介绍
食品是必需性消费品也是嗜好性消费品，色、香、味、形、质地、口感等感官属性显著影响食品的品质。感官评价是食品品质最重要的评价手段之一，然而感官评定方法存在主观性强、重复性差等缺陷，且易受感觉疲劳等人为因素的影响，结果可靠性不稳定。为建立食品感官的量化评价方法，研究者们过往多通过材料学的方法与技术对食品的质构、流变性及风味组成等分别进行体外测试分析，然而所得的结果始终无法完全拟合感官测试的结果。得益于近10年来食品口腔加工概念的提出及口腔加工摩擦学的蓬勃发展，研究者们逐渐认识到食品的感官感知与口腔加工时的摩擦学特性密切相关。食品口腔加工是一个复杂的动态感知的过程，口腔加工中会发生一系列的物理化学变化，其中，食物与口腔内上颚、舌头等口腔表面之间相对运动而产生的表面摩擦，被认为是口腔质构感知的重要机理。此外，食品风味物质是否能完全释放而被感知，也受食品质构的影响。因此，需模拟口腔环境，测定口腔加工过程中口腔摩擦学特性和风味物质的浓度，方可准确评价所感知到的食品感官感知特征，开发适合消费者喜好的食品。目前，国际上测定口腔摩擦学特性的仪器通常包括4种，分别如下：（1）装有摩擦带的摩擦计，该装置简单易行，数据可靠，但是该装置摩擦带需实时更换，不能很好地模拟人的口腔，缺乏速度和温度控制；（2）装有光学装置的摩擦计，它与共聚焦扫描光显微镜连接，可以同步观察微观结构的变化，但是装置须使用玻璃等透明的固定表面，无法理想化模拟口腔的摩擦表面；（3）球三板摩擦仪，即在流变仪设备上附加一个特殊的球对板夹具，可充分利用流变仪的灵敏控制和宽力矩测量范围的优点，但是无法同时观测微观结构的变化；（3）小型牵引装置，由一个滚动球和一个转动盘组成，可在完全隔离的环境下精准测定，然而装置价格昂贵，保养维护也十分苛刻。此外，针对口腔内风味释放的测定装置，目前仅有“一种模拟口腔内液态食品风味释放与鼻后嗅觉的装置及使用方法（CN105548462B）”，但该专利主要针对液体食品，且未考虑食品质构（摩擦学特性）变化对食品风味释放的影响。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种口腔摩擦学特性测定装置，该装置可模拟口腔环境，测定口腔加工过程中的食物的摩擦学特性，同时实时观测食物微观结构的变化，并测定相应风味的释放特征。本技术的目的的通过以下技术方案实现的：一种口腔摩擦学特性测定装置，所述装置包括杵杆、腔体上端动密封组件、腔体、腔体下端静密封片，其中，所述杵杆由上而下依次包括扭矩测定段、压力测定段、（非导磁性）外花键段和球体夹具，所述杵杆在动力装置的带动下可上下运动和转动；所述腔体上端动密封组件包括紧定螺钉、密封圈、连接套、刚性较小的波纹管以及带内花键孔的腔体上端动密封片，所述波纹管分别与连接套和带内花键孔的腔体上端动密封片固定并密封，所述带内花键孔的腔体上端动密封片可以在杵杆的（非导磁性）外花键段上滑动，并且与腔体上端的接触面光洁度高，并随杵杆转动；所述腔体上部呈圆筒状，下部呈锥形，圆筒状部分包括腔体上段、腔体中段，锥形部分为腔体下段，腔体下段的内部设置有下夹具；所述腔体下端静密封片用铆钉与腔体下部连接，并可绕铆钉转动；并且，在所述腔体中段最上部一侧设置固相微萃取探头，另一侧设置测温探头。进一步的，所述球体夹具为不锈钢材质，且球体夹具的局部设有滚花。进一步的，所述下夹具固定在腔体下段的内壁底部，与上夹具有弧形接触面、且下夹具的材料为聚二甲基硅氧烷，腔体下段的材料为导磁性不锈钢。进一步的，所述腔体上段材质为导磁性不锈钢，所述腔体中段材质为非导磁性不锈钢；所述腔体上段外侧绕有腔体上口电磁线圈，所述腔体下段外侧绕有腔体下口电磁线圈。进一步的，所述带内花键孔的腔体上端动密封片为导磁性不锈钢材质。进一步的，所述腔体下端静密封片为导磁性不锈钢材质。进一步的，所述腔体上段和腔体中段之间设置主动换气管和被动换气管，并且在被动换气管出口连接电磁阀和气压表。进一步的，所述腔体的上部圆筒状部分外侧安装有冷热部件，所述冷热部件包括半导体制冷器件和散热器。本技术相比现有技术的有益效果为：1、本技术所述的口腔摩擦学特性测定装置，可模拟口腔环境，测定口腔加工过程中的食物的摩擦学特性，同时实时观测食物微观结构的变化，并测定相应风味的释放特征；2、本技术所述的口腔摩擦学特性测定装置，所述装置不仅适用于液体食品的检测，同时适合检测固体、半固体食品；3、本技术所述的口腔摩擦学特性测定装置，相比传统球三板摩擦仪平板载样台，改为圆筒密封装置，上下分别设置腔体上端动密封组件和腔体下端静密封片，可插入固相微顶空萃取探头，实时萃取所释放的挥发性风味物质，再解析至气相质谱等仪器，分析口腔加工过程中风味的释放特征；4、本技术所述的口腔摩擦学特性测定装置，在腔体外侧设置冷热部件，并在测温探头温度信号的控制下，对所述冷热部件施加正负电流来升温或降温，以实现密封腔体内的恒温37℃；同时，通过主动换气管和被动换气管模仿人的呼吸过程；利用聚二甲基硅氧烷（PDMS）材料制作下夹板，模拟舌头表面；通过动力装置控制所述杵杆的搅拌速度，维持在2mm/s-200mm/s，模拟舌头的低速搅拌速度，更好的模拟口腔真实环境，使检测数据更加准确、可靠。附图说明图1为本技术所述的口腔摩擦学特性测定装置的结构示意图；其中，杵杆（1）、扭矩测定段（1-1）、压力测定段（1-2）、外花键段（1-3）、球体夹具（1-4）、腔体上端动密封组件（2）、紧定螺钉（2-1）、密封圈（2-2）、连接套（2-3）、波纹管（2-4）、腔体上端动密封片（2-5）、腔体（3）、腔体上段（3-1）、腔体中段（3-2）、腔体下段（3-3）、腔体下端静密封片（4）、铆钉（5）、主动换气管（6）、被动换气管（7）、电磁阀（8）、气压表（9）、腔体上口电磁线圈（10）、腔体下口电磁线圈（11）、测温探头（12）、冷热部件（13）、半导体制冷器件（13-1）、散热器（13-2）、下夹具（14）、固相微萃取探头（15）、待测物（16）、载玻片（17）、共聚焦显微镜（18）。具体实施方式如图1所示，本实施例提供了一种口腔摩擦学特性测定装置，所述装置包括杵杆1、腔体上端动密封组件2、腔体3、腔体下端静密封片4，其中，所述杵杆1由上而下依次包括扭矩测定段1-1、压力测定段1-2、（非导磁性）外花键段1-3和球体夹具1-4，所述杵杆1在动力装置的带动下可上下运动和转动，所述球体夹具1-4为不锈钢材质，且球体夹具的局部设有滚花；所述腔体上端动密封组件2包括紧定螺钉2-1、密封圈2-2、连接套2-3、波纹管2-4以及带内花键孔的腔体上端动密封片2-5，所述波纹管2-4刚性小且分别与连接套2-3和带内花键孔的腔体上端动密封片2-5固定并密封，所述带内花键孔的腔体上端动密封片2-5可以在杵杆1的（非导本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种口腔摩擦学特性测定装置，所述装置包括杵杆（1）、腔体上端动密封组件（2）、腔体（3）、腔体下端静密封片（4），其特征在于，所述杵杆（1）由上而下依次包括扭矩测定段（1-1）、压力测定段（1-2）、材质为非导磁性材料的外花键段（1-3）和球体夹具（1-4），所述杵杆（1）在动力装置的带动下可上下运动和转动；所述腔体上端动密封组件（2）包括紧定螺钉（2-1）、密封圈（2-2）、连接套（2-3）、波纹管（2-4）以及带内花键孔的腔体上端动密封片（2-5），所述波纹管（2-4）、分别与连接套（2-3）和带内花键孔的腔体上端动密封片（2-5）固定并密封，所述带内花键孔的腔体上端动密封片（2-5）可以在杵杆（1）的外花键段（1-3）上滑动，并随杵杆转动；所述腔体（3）上部呈圆筒状，下部呈锥形，圆筒状部分包括腔体上段（3-1）、腔体中段（3-2），锥形部分为腔体下段（3-3），腔体下段的内部设置有下夹具（14）；所述腔体下端静密封片（4）用铆钉（5）与腔体（3）下部连接，并可绕铆钉（5）转动；并且，在所述腔体中段（3-2）最上部一侧设置固相微萃取探头（15），另一侧设置测温探头（12）。/n
【技术特征摘要】
1.一种口腔摩擦学特性测定装置，所述装置包括杵杆（1）、腔体上端动密封组件（2）、腔体（3）、腔体下端静密封片（4），其特征在于，所述杵杆（1）由上而下依次包括扭矩测定段（1-1）、压力测定段（1-2）、材质为非导磁性材料的外花键段（1-3）和球体夹具（1-4），所述杵杆（1）在动力装置的带动下可上下运动和转动；所述腔体上端动密封组件（2）包括紧定螺钉（2-1）、密封圈（2-2）、连接套（2-3）、波纹管（2-4）以及带内花键孔的腔体上端动密封片（2-5），所述波纹管（2-4）、分别与连接套（2-3）和带内花键孔的腔体上端动密封片（2-5）固定并密封，所述带内花键孔的腔体上端动密封片（2-5）可以在杵杆（1）的外花键段（1-3）上滑动，并随杵杆转动；所述腔体（3）上部呈圆筒状，下部呈锥形，圆筒状部分包括腔体上段（3-1）、腔体中段（3-2），锥形部分为腔体下段（3-3），腔体下段的内部设置有下夹具（14）；所述腔体下端静密封片（4）用铆钉（5）与腔体（3）下部连接，并可绕铆钉（5）转动；并且，在所述腔体中段（3-2）最上部一侧设置固相微萃取探头（15），另一侧设置测温探头（12）。
2.根据权利要求1所述的口腔摩擦学特性测定装置，其特征在于，所述球体夹具（1-4）为不锈钢材质，且球体夹具的局部设有滚花。
3.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗洁，任发政，沈清武，刘成国，周辉，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43
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