[发明专利]一种仿生口腔食物加工系统及其方法

说明书

本发明公开了一种仿生口腔食物加工系统及其方法，系统包括控制器、仿生口腔咀嚼装置(1)和唾液流加装置(2)，仿生口腔咀嚼装置(1)和唾液流加装置(2)分别与所述控制器电性连接，唾液流加装置(2)通过输送管路(3)与仿生口腔咀嚼装置(1)连接，通过控制器控制所述唾液流加装置(2)逐渐向所述仿生口腔咀嚼装置(1)中的食物上注入人工唾液。本发明在仿生口腔食物加工系统中加入唾液流加装置，模拟了口腔咀嚼过程中食物的物理和化学消化过程，真实模拟固体食物结构在仿生口腔中的物理破碎和人工唾液的摄入两个过程，使体外口腔加工方法更加贴近真实的人体咀嚼过程，用于研究咀嚼过程中食物到食团的变化，为试验提供准确数据。

技术领域

本发明属于体外消化仿真领域，更具体的讲，涉及一种仿生口腔食物加工系统及其方法，该系统能用于在体外仿生多种不同类型固体食物的口腔中挤压、研磨及与唾液混合的过程。

背景技术

口腔加工，又称咀嚼，是人体消化的第一阶段。固体食物的口腔加工过程通常包括了如下两个主要的物理化学变化：

(1)食物自身结构因来自牙齿和上颚的挤压、剪切、研磨的机械加工作用而破碎分解成小颗粒，达到安全吞咽的大小；

(2)唾液的不断分泌和加入，提高了食团的水分含量，软化了食团的质地，进一步保证了安全吞咽。

在口腔加工过程中食物转化成为食团，结构上产生了巨大的变化，其结构、粒径、唾液含量、质构等物化性质对食物营养物质在胃肠阶段的消化和吸收有着直接的作用。另外，在咀嚼过程中食物也与唾液淀粉酶充分混合，开始淀粉的化学消化，因此在高淀粉类食物的体外模拟实验中，不应忽视对于口腔消化这个阶段的模拟。

然后，目前对于食物口腔消化的模拟十分有限。传统的体外消化实验往往单纯的将食物机械地打磨成统一大小的颗粒，再加入往往过量的人工唾液，忽略了唾液逐渐加入以及食物颗粒和唾液的混合过程，无法重现食物在口腔中的加工过程。因此，准确的模拟食物在口腔阶段的加工过程对更加准确的利用体外消化系统模拟人体消化和测量食物的消化吸收过程有着至关重要的意义。

发明内容

因此，本发明所解决的技术问题在于：真实模拟固体食物样品在口腔内分解、与唾液混合的过程，从物理消化和生物消化两个方面，使体外口腔加工方法更加贴近真实的人体咀嚼过程，用于研究咀嚼过程中食物到食团的变化，为试验提供准确数据，因此，本发明提供了一种仿生口腔食物加工系统及其方法。

一方面，本发明提供了一种仿生口腔食物加工系统，包括控制器和仿生口腔咀嚼装置，所述系统还包括一唾液流加装置，所述仿生口腔咀嚼装置和唾液流加装置分别与所述控制器电性连接，所述唾液流加装置通过输送管路与所述仿生口腔咀嚼装置连接，通过所述控制器控制所述唾液流加装置逐渐向所述仿生口腔咀嚼装置中的食物上注入人工唾液。

其中，所述唾液流加装置包括唾液储存容器和蠕动泵，所述蠕动泵用于将所述唾液储存容器中的人工唾液通过所述输送管路泵送至所述仿生口腔咀嚼装置中。

进一步地，所述系统还包括一温度保持装置，所述唾液储存容器浸泡于所述温度保持装置中，用于使所述唾液储存容器中的人工唾液保持恒温。

优选地，所述温度保持装置为一水浴温度保持装置，用于将所述唾液储存容器中的人工唾液保持37±1℃恒温。

其中，所述仿生口腔咀嚼装置包括一支架、设置于所述支架上的仿真人体上颚和仿真人体下颚、用于驱动所述仿真人体上颚做往复直线研磨运动的线性驱动器和用于驱动所述仿真人体下颚做往复旋转挤压运动的旋转驱动器，所述线性驱动器和旋转驱动器分别与所述控制器电性连接，所述的仿真人体上颚和仿真人体下颚之间还设有用于固定食团的食团挡板，所述唾液流加装置通过所述输送管路将恒温的人工唾液输送至所述仿真人体上颚和仿真人体下颚所形成的仿生口腔中。