毕业答辩-仿真人齿咀嚼牛肉装置研究.ppt

姓名 学号 专业 食品科学与工程指导教师 仿真人齿咀嚼牛肉装置研究 我国牛肉产品的生产和加工是劳动密集型产业 有一定的国际竞争优势 但由于贸易壁垒和质量问题等部分原因 始终没能在国际市场上占较大的份额 因此做好牛肉品质的准确评定才能提升竞争力 而牛肉嫩度评定是牛肉品质评定中最重要的一项 本研究的目的是模拟人齿切割食物的环境 设计一个基于压力传感器的准确 快速 方便的牛肉嫩度检测装置 1 研究的目的 目前 普遍采用的评定牛肉嫩度的的检测方法 主要有感官评定法和剪切力评定法 但是感官评定法存在主观性和片面性缺点 且其结果不易量化 必须经验丰富的人才能把握适当 需跟进实验室检测 剪切力评定法存在着成本高 变化敏感等缺点 本试验的旨在研究一个能充分集合其二者的优点并能克服其二者缺点检测装置 该装置将能在保证准确度的前提下 加快检测速度 减低检测成本 2 研究的意义 1 沃 布剪切仪剪切力测定法通过记录剪切仪的传感器记录刀具切割牛肉时的受力情况 把记录的剪切力的峰值作为牛肉的嫩度值 2 感官评定法感官评定法也是我国规定的测定牛肉嫩度的标准方法3 双重能源 X射线吸收仪测定法利用双重能源 X射线吸收仪对一定厚度的牛肉进行扫描 分析其图像颜色的强弱程度来确定牛肉的嫩度 4 探针组测定法分别用三种探针做各种力学试验 来确定牛肉的嫩度 3 国内外研究现状 4 1 依据咀嚼机理设计出仿真人齿咀嚼牛肉装置 4 2 建立感官评定试验的结果与咀嚼装置中传感器的输出结果之间的数量关系 并建立牛肉嫩度的评价指标 4 3 对照感官评定方法验证咀嚼装置检测结果的准确性 4 研究内容 4 1 依据咀嚼机理设计出仿真人齿咀嚼牛肉装置 4 2 建立感官评定试验的结果与咀嚼装置中传感器的输出结果之间的数量关系 并建立牛肉嫩度的评价指标 4 3 对照感官评定方法验证咀嚼装置检测结果的准确性 4 研究内容 4 1 1 咀嚼机理咀嚼是咀嚼肌肉群依次收缩组成的较为复杂的反射性活动 咀嚼肌的收缩使人的下颚产生向上下 左右以及向前方的运动 从而使上下牙列相互接触 对大块的食物产生切割 磨碎的动作 颊肌和舌肌的收缩使被咀嚼的食物置于上下牙列之间 便于咀嚼 再加上舌的搅拌作用 使食物与唾液充分混合 从而形成食团 以便于吞咽 且有利于后面化学性消化的进行 4 1 设计过程 4 1 2 方案一完全由下颚完成上下 左右这四个自由度的运动 就需要两套曲柄连杆机构同时作用在下颚上 这样 当下颚移动时 产生上下移动的曲柄连杆机构会对产生左右移动的曲柄连杆机构产生影响 致使该装置运行不稳定 4 1 设计过程 4 1 3 方案二由上下颚分别完成上下 左右这四个自由度的运动 可以避免两个驱动装置之间的相互影响 以达到咀嚼效果 4 1 设计过程 A 支架和底座通过三通连接 用两端带有螺纹的钢管连成简易支架代替浇铸的大型底座 然后采用焊接的方式使支架分别固定在简易底板上 形成功能类似 较为简易的底座 4 1 设计过程 B 下颚下颚的顶部通过切割 压弯 焊接的方式形成牙槽 与曲柄连杆机构的连杆连接 底部通过压弯和焊接的方式形成一个用来固定在支架上的立方形槽 4 1 设计过程 C 轴承的固定轴承的外圈固定在支架上的两对三通中间 内圈固定用来支持下颚的钢管 这样可满足下颚所需的运动 4 1 设计过程 D 上颚上颚由三次压弯形成 上颚的顶部固定在水平滑槽的滑块上 滑块通过曲柄滑块机构与电机连接 使上颚产生水平的往复移动 滑槽固定在支架上 上颚与水平滑槽的固定关系图如下 4 1 设计过程 E 设计结果 4 1 依据咀嚼机理设计出仿真人齿咀嚼牛肉装置 4 2 建立感官评定试验的结果与咀嚼装置中传感器的输出结果之间的数量关系 并建立牛肉嫩度的评价指标 4 3 对照感官评定方法验证咀嚼装置检测结果的准确性 4 研究内容 表1对十块肉样进行感官评定的数据 表2用咀嚼装置对同样的十块肉样进行分析所得的电压值 4 2 试验结果 表3输出电压与牛肉嫩度等级的关系表 图1由表3分析所得的牛肉嫩度等级和输出电压的关系图 4 2 试验结果 得出嫩度等级和电压的关系 Y 18 87X 0 148其中 X代表测定牛肉的电压值输出 Y代表牛肉的嫩度等级 由于牛肉嫩度等级只能为整数 据此关系式可得下表表4仿真人齿咀嚼牛肉装置检测牛肉嫩度等级评价表 4 2 试验结果 4 1 依据咀嚼机理设计出仿真人齿咀嚼牛肉装置 4 2 建立感官评定试验的结果与咀嚼装置中传感器的输出结果之间的数量关系 并建立牛肉嫩度的评价指标 4 3 对照感官评定方法验证咀嚼装置检测结果的准确性 4 研究内容 由此可得 装置的准确率达到80 表5装置验证数据表 4