CN101413856B - 固体食品机械质地特性测试仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种固体食品机械质地特性测试仪。它由专用夹具、传动机构、传感器、PLC以及与PLC连接的输入、输出装置构成；专用夹具是模拟体的口腔，由上半部和下半部构成，且上半部和下半部上装设有位置相对应的臼齿，上半部和下半部可上、下移动模拟咀嚼的过程，夹具的下半部安装有传感器，夹具的上半部与传动机构相连；该传动机构是由PLC控制的步进电机，PLC可控制和计算夹具上半部的位移量；该传感器可测得夹具下半部获得的压力值并输送到PLC中进行处理。它能科学地检测出固体食品被咀嚼时所受力量的大小和食品在模拟的口腔中臼齿压迫固体食品至断裂时的压力大小和固体食品的变形量，并能将有关数据数字化后进行显示和打印。

Description

固体食品机械质地特性测试仪
技术领域
本发明涉及食品检测技术领域，特别是一种固体食品机械质地特性测试仪。
背景技术
感官鉴别方法是食品质量检测中最主要采用的方法，其实质就是依靠视觉、嗅觉、味觉、触觉和听觉等来鉴定食品的外观形态、色泽、气味、滋味和硬性、粘聚性。不论对何种食品进行感官质量评价，上述方法总是不可缺少的，而且常是在理化和微生物检验方法之前进行。
如上所述，现有固体食品的机械质地特性，如：硬性、粘聚性，都是由专家通过感官分析作出判断，没有定量的检测手段来判断比较产品质量的优劣。但是，这种通过人类感觉上的主观检测判断方法却具有如下缺陷：
1、由于需要通过专家进行人工检测，因此，检测效率低。
2、缺乏科学判断依据，特别是对硬性和粘聚性的特征不能进行数据化的检测和判断，因此，重复性也较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种固体食品机械质地特性测试仪，主要解决上述现有技术问题，它能科学地检测出固体食品被咀嚼时所受力量的大小和食品在模拟的口腔中臼齿压迫固体食品至断裂时的压力大小和固体食品的变形量，并能将有关数据数字化后进行显示和打印。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
一种固体食品机械质地特性测试仪，其特征在于：它由专用夹具、传动机构、传感器、PLC(可编程控制器)以及与PLC连接的输入、输出装置构成；其中：
该专用夹具是模拟体的口腔，夹具由上半部和下半部构成，且上半部和下半部上装设有位置相对应的臼齿，上半部和下半部可上、下移动模拟咀嚼的过程，夹具的下半部安装有传感器，夹具的上半部与传动机构相连；
该传动机构是由PLC控制的步进电机，PLC可控制和计算夹具上半部的位移量；该传感器可测得夹具下半部获得的压力值并输送到PLC中进行处理；
该输入装置可向PLC输入测试参数信息，该输出装置可将PLC获得的检测信息、分析数据信息和输入的参数信息进行输出。
所述的固体食品机械质地特性测试仪，其特征在于：该输入装置和输出装置包括触摸屏。
所述的固体食品机械质地特性测试仪，其特征在于：该输出装置包括打印机。
所述的固体食品机械质地特性测试仪，其特征在于：该传感器测得的压力值信号通过A/D转换器处理后传输到PLC。
所述的固体食品机械质地特性测试仪，其特征在于该仪器的操作过程是：
先对仪器力值系统置零，用1N，2N，5N，10N，20N，30N，50N的标准砝码逐个单个放在夹具下半部的传感器上，使标定显示值与标准砝码值的误差小于1％；力值系统标定完毕后，把被测固体食品平放在夹具中间，去皮重；
启动传动机构，屏幕显示固体食品受力为零，当夹具上半部上的臼齿与固体食品表面一接触，输出装置显示为固体食品上的受力值，夹具继续下移，当被测固体食品在断裂前瞬间所受力最大时，PLC自动记下最大的力值和此时夹具上半部的有效位移，即固体食品断裂时的变形量；随即固体食品上受力迅速减小，即发生了断裂，可打印出此被测固体食品咀嚼时的所需的力量和断裂时的变形量；
测试完成。
藉由上述技术方案，本发明具有的技术效果是：
本发明的仪器能准确地显示出，固体食品在咀嚼中受到力量的大小，开始断裂时食品受到压力的大小和食品变形量的大小，从而能对固体食品的硬性、粘聚性作出定量评价。检测过程操作简单、效率高，获得的检测信息科学和准确。
附图说明
图1是发明的结构示意图。
图中：
1-专用夹具；
2-传动机构；
3-传感器；
4-PLC；
5-触摸屏；
6-打印机；
7-A/D转换器。
具体实施方式
请参阅图1，它是本发明一种固体食品机械质地特性测试仪的结构示意图。如图所示：它由专用夹具1、传动机构2、传感器3、PLC 4以及与PLC 4连接的输入和输出装置构成，该输入装置、输出装置包括触摸屏5，该输出装置还包括打印机6。其中：
该专用夹具1是模拟体的口腔，夹具由上半部和下半部构成，且上半部和下半部上装设有位置相对应的臼齿，上半部和下半部可上、下移动模拟咀嚼的过程，夹具的下半部安装有传感器3，夹具的上半部与传动机构2相连；
该传动机构2是由PLC 4控制的步进电机，PLC可控制和计算夹具上半部的位移量；该传感器3可测得夹具下半部获得的压力值并输送到PLC 4中进行处理，该传感器3测得的压力值信号通过A/D转换器7处理后传输到PLC 4。
该输入装置可向PLC 4输入测试参数信息，该输出装置可将PLC 4获得的检测信息、分析数据信息和输入的参数信息进行输出。
该仪器的操作过程是：
先对仪器力值系统置零，用1N，2N，5N，10N，20N，30N，50N的标准砝码逐个单个放在夹具下半部的传感器上，使标定显示值与标准砝码值的误差小于1％；力值系统标定完毕后，把被测固体食品平放在夹具中间，去皮重；
启动传动机构，屏幕显示固体食品受力为零，当夹具上半部上的臼齿与固体食品表面一接触，输出装置显示为固体食品上的受力值，夹具继续下移，当被测固体食品在断裂前瞬间所受力最大时，PLC自动记下最大的力值和此时夹具上半部的有效位移，即固体食品断裂时的变形量；随即固体食品上受力迅速减小，即发生了断裂，可打印出此被测固体食品咀嚼时的所需的力量(硬性)和断裂时的变形量(粘聚性)测试完成。
综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (5)

1.一种固体食品机械质地特性测试仪，其特征在于：它由专用夹具(1)、传动机构(2)、传感器(3)、PLC(4)以及与PLC(4)连接的输入、输出装置构成；其中：
该专用夹具(1)是模拟体的口腔，夹具由上半部和下半部构成，且上半部和下半部上装设有位置相对应的臼齿，上半部和下半部可上、下移动模拟咀嚼的过程，夹具的下半部安装有传感器(3)，夹具的上半部与传动机构(2)相连；
该传动机构(2)是由PLC(4)控制的步进电机，PLC可控制和计算夹具上半部的位移量；该传感器(3)可测得夹具下半部获得的压力值并输送到PLC(4)中进行处理；
该输入装置可向PLC(4)输入测试参数信息，该输出装置可将PLC(4)获得的检测信息、分析数据信息和输入的参数信息进行输出。
2.根据权利要求1所述的固体食品机械质地特性测试仪，其特征在于：该输入装置和输出装置包括触摸屏(5)。
3.根据权利要求1所述的固体食品机械质地特性测试仪，其特征在于：该输出装置包括打印机(6)。
4.根据权利要求1所述的固体食品机械质地特性测试仪，其特征在于：该传感器(3)测得的压力值信号通过A/D转换器(7)处理后传输到PLC(4)。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的固体食品机械质地特性测试仪，其特征在于该仪器的操作过程是：
先对仪器力值系统置零，用1N，2N，5N，10N，20N，30N，50N的标准砝码逐个单个放在夹具下半部的传感器上，使标定显示值与标准砝码值的误差小于1％；力值系统标定完毕后，把被测固体食品平放在夹具中间，去皮重；
启动传动机构，屏幕显示固体食品受力为零，当夹具上半部上的臼齿与固体食品表面一接触，输出装置显示为固体食品上的受力值，夹具继续下移，当被测固体食品在断裂前瞬间所受力最大时，PLC自动记下最大的力值和此时夹具上半部的有效位移，即固体食品断裂时的变形量；随即固体食品上受力迅速减小，即发生了断裂，可打印出此被测固体食品咀嚼时的所需的力量和断裂时的变形量；
测试完成。
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