一种食品中膳食纤维检测新装置的制作方法

本实用新型属于食品成分检测技术领域，具体涉及一种针对食品的膳食纤维检测新装置。

背景技术：

膳食纤维是一种复杂的混合物的总称，具有多种生理功能，主要是以生理功能和分析方法为主来定义的。1972年，H.C.Trowell首次引入“膳食纤维”Dietary Fiber这个词，并将其定义为“食物中那些不被人体所消化吸收的植物成分”。1976年Trowell重新给膳食纤维下了定义，即“将那些不被人体消化吸收的多糖类碳水化合物与木质素统称为膳食纤维”。近年来国外对膳食纤维进行了广泛研究，但目前国际上对膳食纤维还没有一个通用的定义，一般认为膳食纤维Dietary fiber，DF是指植物性食品中不能被人类胃肠道消化酶消化，但能被大肠内的某些微生物部分酵解和利用的非淀粉多糖类物质与木质素的合称。

2001年美国化学家协会对膳食纤维的最新定义为：膳食纤维是指能抗人体小肠消化吸收，而在人体大肠能部分或全部发酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其相类似物质的总和，包括多糖、寡糖、木质素以及相关的植物物质。膳食纤维具有缓泻，和(或)降低血胆固醇水平，和(或)降低血液中葡萄糖含量等生理功能。基于以上定义，膳食纤维包括很多不被人体小肠消化的物质，如纤维素、半纤维素、树胶、β-葡聚糖、胶质、木质素、葡聚糖、果寡糖、抗性淀粉和糊精。

膳食纤维按溶解性可分为可溶性膳食纤维soluble dietary fiber，SDF和不溶性膳食纤维insoluble dietary fiber，IDF两大类。水溶性膳食纤维指可溶于温水或热水，且其水溶液能被4倍95％的乙醇再沉淀的那部分纤维，主要是细胞壁内的储存物质和分泌物，另外还包括微生物多糖和合成多糖，其组成主要是一些胶类物质，如果胶、树胶琼脂等，还有半乳甘露糖、葡聚糖、海藻酸钠、羧甲基纤维素和真菌多糖等。

水不溶性膳食纤维是指不溶于温水或热水的那部分纤维，主要是细胞壁的组成部分，包括纤维素、半纤维素、木质素、原果胶、壳聚糖和植物蜡等。此外，功能性低聚糖和抗性淀粉(Resistant Starch)也普遍认为属于膳食纤维。

膳食纤维作为第七大营养素具有突出的保健功能，有研究表明膳食纤维可以促进人体正常排泄；降低某些癌症、心血管和糖尿病的发病率。因而膳食纤维逐渐成为营养学家、流行病学家及食品科学家等关注的热点。此外，大量的研究表明，许多常见病如动脉粥样硬化、高血压、冠心病、便秘、肥胖以及严重威胁人类生命的结肠癌等都与膳食纤维的摄入量不足有关。因此，有科学家将其称为人体“第七营养素”。国内陈燕卉归纳了膳食纤维的主要生理功能及其在食品中的开发中与应用。目前膳食纤维的生理保健功能仍是营养学研究的热门课题之一，但近年来的研究重点侧重于对不同来源膳食纤维生理功能差异及生理作用机理的研究。另一方面，膳食纤维的过量摄取会对人体产生某些不利影响，例如：使热量摄取不足；降低矿物质和痕量元素的生物利用率。因而，膳食纤维的合理摄入量成为人们关注的重要方面。

世界卫生组织建议的总膳食纤维摄入量下限为每人每天27.0克，上限为每人每天40.0克。由此可见：膳食纤维检测结果的表示及产品标签标示等方面的问题应该作为膳食纤维研究中的又一个重要方面，而检测结果是由膳食纤维的检测方法和检测新装置决定的，因此有必要建立统一的检测方法和装置。

国外有大量膳食纤维的测定研究数据，国内这方面的研究虽然起步比较晚，但也初步建立了一些方法，有一些数据。周建勇于2001年对膳食纤维的测定方法及现状进行了综述；魏红等在2004年综述了膳食纤维的应用及检测方法。李英等用正交实验的方法研究了松花粉中水不溶性膳食纤维的测定条件。现有实验室基本为手动做法，即用玻璃器皿配合简单加热、震荡、抽滤装置来完成这一系列实验，可用到的主要器具为：

1、烧杯：400或600ml高脚型。

2、过滤用坩埚：

3、真空装置：(1)真空泵或抽气机作为控制装置。(2)1L的厚壁抽滤瓶。(3)与抽滤瓶相配套的橡皮圈。

4、振荡水浴箱：

(1)自动控温使温度能保持在98±2℃。

(2)恒温控制在60℃。

5、磁力搅拌器和搅拌棒。

手动方法中样品是加在烧杯内放入振荡器及水浴锅进行第一步淀粉酶酶解，然后冷却后用刮勺刮干净烧杯周围网状物和底部胶状物，然后加入蛋白酶，再次放在水浴锅上加热，然后，调整PH值，再加入淀粉葡萄糖苷酶，继续放入水浴锅加热。

然后，加入乙醇沉淀，安装过滤装置，转移烧杯内所有物质到过滤装置坩埚内，抽滤，冲洗。

最后，再把冲洗完的物质连同坩埚去称重，上马弗炉，做蛋白灰分等等。

此方法过程与装置及其繁琐，样品要多次拿下水浴锅，中间还有刮洗的动作，有从烧杯转移到坩埚的过程，这些过程或多或少都有人为因素在内，导致误差变大，装置安装麻烦，还有可能因为玻璃器皿尺寸不配套导致一系列实验不能进行的问题。可见还没有在实际生产中利用已有的膳食纤维测定方法测定某些样品，并建立系统的装置进行样品测定。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种针对食品的膳食纤维检测新装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种针对食品的膳食纤维检测新装置，包括传送装置、振动装置、反应容器、容器防尘盖、六个吸液腔和吸泵、加热装置、冷凝装置，所述的传送装置位于所有机构的底部，振动装置放置于传送装置上，振动装置上安装有反应容器，反应容器上方安装有容器防尘盖，容器固定装置的上方沿传送装置方向设置有六个吸液腔，吸液腔上方统一连接有一个吸泵。

所述的传送装置为传送带结构，传送带上设置有高密度聚乙烯膜层。

所述的振动装置包括与反应容器相配合并固定反应容器的振动架，振动架下方安装有振动泵。

所述的反应容器为圆柱形玻璃反应容器，所述的反应容器内还设置有微除尘装置和光传感器。

所述的容器防尘盖由与反应容器相配合的圆形金属盖以及设置在圆形金属盖上方的吸液腔连接部组成，所述的吸液腔连接部为圆柱形腔体，腔体上设置有填充有橡胶材料的溶液通道。

所述的吸液腔下部设置有针头，针头通过电机进行上下运动，吸液腔的腔体与吸泵连接，吸泵上设置有与外界相连通的电子阀。

所述的光传感器为集成型光传感器，包括位于底部的封装基板和位于所述封装基板上面的环境光传感器、接近光传感器、图像传感器以及与所述封装基板相互密封的封装盖；所述集成型光传感器包括位于所述封装基板上面并且密封在所述封装盖内的红外光发射器；所述红外光发射器、环境光传感器、接近光传感器、图像传感器的上方分别具有镜头；所述图像传感器上方的镜头具有红外截止滤光膜；所述环境光传感器上方的镜头具有红外截止滤光膜；所述环境光传感器、接近光传感器和图像传感器形成在一片芯片上；所述红外光发射器、环境光传感器、接近光传感器和图像传感器形成在一片芯片上；所述封装盖由红外屏蔽材料制成；所述封装盖分别在与所述红外光发射器、环境光传感器、接近光传感器、图像传感器的正上方对应位置处设有窗口；所述封装盖包括至少一个与所述封装基板垂直相连的隔板，所述红外光发射器位于所述隔板的一侧，所述环境光传感器、接近光传感器和图像传感器位于所述隔板的另一侧；所述红外光发射器、环境光传感器、接近光传感器和图像传感器上方具有与所述封装基板平行的透明支撑板；所述镜头位于所述透明支撑板上面并与所述透明支撑板是一体成型的或所述镜头位于所述透明支撑板的卡合孔内；所述透明支撑板和所述环境光传感器、接近光传感器和图像传感器之间具有空腔，所述透明支撑板下面具有垫片；所述封装盖是透明的。

所述的吸泵包括上盖、下盖、泵架、皮碗、偏心轴连杆、偏心轴座和永磁电机，上盖卡合固定于下盖上，下盖扣装在泵架外侧，并通过一根偏心轴连杆与泵架内侧的皮碗固定，偏心轴连杆另一端固设在偏心轴座上，偏心轴座穿过所述泵架底座进入所述永磁电机，所述皮碗采用聚四氟乙烯材料。

所述的加热装置和冷凝装置分别为具有加热壁的加热通道和具有制冷机的冷凝通道。

所述玻璃容器的容器口外边缘处设置有一凹形槽边，所述容器防尘盖的边缘均匀设置有若干个用于与所述槽边相互扣紧并可上、下折的活动扳扣；所述活动扳扣包括一挡板及一用于连接所述挡板与所述容器防尘盖的旋转轴，所述挡板内侧设有一与所述槽边上端适配的倒钩状反扣和一用于紧扣在所述槽边下端使所述反扣固定的限位骨；在所述容器防尘盖下侧与所述玻璃容器的结合处设有一凹形盖槽，一与所述盖槽适配的密封圈置于所述盖槽内；所述盖槽内侧设有一用于与所述容器口的内侧紧密贴合的定位骨。

所述的加热装置包括机架、加热箱、中波红外辐射加热管、遮挡板，所述的加热箱为无前壁、后壁的方型箱体，加热箱通过连接件连接于机架上，在加热箱内部设有中波红外辐射加热管，加热箱的上方连接有遮挡板。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供了一种摒弃了传统方法中的烧杯培养，而是直接用容器培养，整个过程无需转移样品，可以直接加热、冷凝，采用光波加热的方式，温度可控，检测结果更加可靠，且检测过程十分方便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的光传感器示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述。

一种针对食品的膳食纤维检测新装置，包括传送装置1、振动装置2、反应容器3、容器防尘盖4、六个吸液腔5和吸泵6、加热装置7、冷凝装置8，所述的传送装置位于所有机构的底部，振动装置放置于传送装置上，振动装置上安装有反应容器，反应容器上方安装有容器防尘盖，容器固定装置的上方沿传送装置方向设置有六个吸液腔，吸液腔上方统一连接有一个吸泵。该装置实现了自动化膳食检测，将待测样品放入玻璃容器中通过传送装置传送，由振动装置进行样品与反应液的混合，容器防尘盖起到了防尘的作用，吸液腔为冗余设计，可以自由选择向试管内添加的试剂如淀粉酶、蛋白酶、淀粉葡糖苷酶和酸碱溶液等，通过加热和冷凝装置可以实现对试管的加热制冷反应，综上所述本实用新型的结构简单实用，能够获得很好的实验效果。

所述的传送装置为传送带结构，传送带上设置有高密度聚乙烯膜层。该结构能够防止传送带的磨损。

所述的振动装置包括与反应容器相配合并固定反应容器的振动架，振动架下方安装有振动泵。

所述的反应容器为圆柱形玻璃反应容器，所述的反应容器内还设置有微除尘装置和光传感器。除尘装置能够进一步净化环境，而光传感器可以实现纤维的光学检测。

所述的容器防尘盖由与反应容器相配合的圆形金属盖以及设置在圆形金属盖上方的吸液腔连接部组成，所述的吸液腔连接部为圆柱形腔体，腔体上设置有填充有橡胶材料的溶液通道。该结构实现了腔体的自动抽液和装液。所述的吸液腔下部设置有针头，针头通过电机进行上下运动，吸液腔的腔体与吸泵连接，吸泵上设置有与外界相连通的电子阀。

进一步的，所述的光传感器为集成型光传感器，包括位于底部的封装基板和位于所述封装基板上面的环境光传感器、接近光传感器、图像传感器以及与所述封装基板相互密封的封装盖；所述集成型光传感器包括位于所述封装基板上面并且密封在所述封装盖内的红外光发射器；所述红外光发射器、环境光传感器、接近光传感器、图像传感器的上方分别具有镜头；所述图像传感器上方的镜头具有红外截止滤光膜；所述环境光传感器上方的镜头具有红外截止滤光膜；所述环境光传感器、接近光传感器和图像传感器形成在一片芯片上；所述红外光发射器、环境光传感器、接近光传感器和图像传感器形成在一片芯片上；所述封装盖由红外屏蔽材料制成；所述封装盖分别在与所述红外光发射器、环境光传感器、接近光传感器、图像传感器的正上方对应位置处设有窗口；所述封装盖包括至少一个与所述封装基板垂直相连的隔板，所述红外光发射器位于所述隔板的一侧，所述环境光传感器、接近光传感器和图像传感器位于所述隔板的另一侧；所述红外光发射器、环境光传感器、接近光传感器和图像传感器上方具有与所述封装基板平行的透明支撑板；所述镜头位于所述透明支撑板上面并与所述透明支撑板是一体成型的或所述镜头位于所述透明支撑板的卡合孔内；所述透明支撑板和所述环境光传感器、接近光传感器和图像传感器之间具有空腔，所述透明支撑板下面具有垫片；所述封装盖是透明的。

进一步的，所述的吸泵包括上盖、下盖、泵架、皮碗、偏心轴连杆、偏心轴座和永磁电机，上盖卡合固定于下盖上，下盖扣装在泵架外侧，并通过一根偏心轴连杆与泵架内侧的皮碗固定，偏心轴连杆另一端固设在偏心轴座上，偏心轴座穿过所述泵架底座进入所述永磁电机，所述皮碗采用聚四氟乙烯材料。

进一步的，所述的加热装置和冷凝装置分别为具有加热壁的加热通道和具有制冷机的冷凝通道。

进一步的，所述玻璃容器的容器口外边缘处设置有一凹形槽边，所述容器防尘盖的边缘均匀设置有若干个用于与所述槽边相互扣紧并可上、下折的活动扳扣；所述活动扳扣包括一挡板及一用于连接所述挡板与所述容器防尘盖的旋转轴，所述挡板内侧设有一与所述槽边上端适配的倒钩状反扣和一用于紧扣在所述槽边下端使所述反扣固定的限位骨；在所述容器防尘盖下侧与所述玻璃容器的结合处设有一凹形盖槽，一与所述盖槽适配的密封圈置于所述盖槽内；所述盖槽内侧设有一用于与所述容器口的内侧紧密贴合的定位骨。

进一步的，所述的加热装置包括机架、加热箱、中波红外辐射加热管、遮挡板，所述的加热箱为无前壁、后壁的方型箱体，加热箱通过连接件连接于机架上，在加热箱内部设有中波红外辐射加热管，加热箱的上方连接有遮挡板。

上述结构适合于：酶-色谱法：

该法能更彻底去除淀粉，能测定代表食品中膳食纤维成分的不同单糖；可以使纤维素和非纤维素多糖得到分离，可溶性和不溶性多糖得到分离。这使得该法能提供人类食物中多糖成分的更多细节。对该法的修饰包括抗性淀粉的去除，Englyst和Cummings用二甲基亚砜去除非淀粉糖类中的抗性淀粉。Shinnick等用HPLC测定来源于纤维的单糖。这种方法没有除去抗性淀粉，木质素用Klason木质素法测定。该法没有使用乙醇沉淀可溶性纤维成分，而是使可溶性部分通过分子截流量为12，000到14，000道尔顿的滤膜通过渗析得到的。Theander等用80％的乙醇沉淀可溶性纤维成分，使过程简化。Englyst等以及Quigley和Englyst使用Dionex公司的Carbopac PA-1和Carbopac PA-100建立了检测中性糖和糖醛酸的HPLC的方法测定。

以上所述，仅是本实用新型的最佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。