技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种凝胶生产装置，具体的说是一种用于半固态凝胶营养载体制备的装置。
相关背景技术
[0002] 目前在吞咽障碍患者的食物调配方面，通常利用增稠剂的添加来提高其黏度，降低食团在消化道的移动速度，避免误吸。通过在食物中添加增稠剂改善食品质构特性，给临床和家庭护理提供了很多方便。增稠剂通常为黄原胶类的长链大分子，在水中发生溶胀后互相交联形成三维网络结构，将水或者食物颗粒裹挟到网络中，降低了水或食物颗粒移动速度。但是这类增稠剂在临床或家庭护理当中也有些局限性，(1)如屈服应力较小，有黏稠感，口感差、缺少咀嚼的乐趣；(2)顺滑性较差，附着在咽喉部位时也增加了吸入气管的危险性；(3)需要额外搭配营养物，给操作者在制备时带来不便。有研究者也开发了一些半固态的营养剂，如专利公开号104394844A记载了一种胃瘘用半固态化营养剂，将两种不同强度的凝胶与琼脂和加工淀粉混合制备一种用于管饲用的半固态化营养剂，以满足从注射器等挤出的情况下保形性也高，对管的附着性低，并且从管挤出时的阻力小的目的。该技术方案主要针对管饲病人，解决管饲时存在的保形性、附着性和阻力问题，但不适用于患者直接吞咽。
[0003] 针对上述问题，需要开发一种兼具安全、口感、咀嚼性、顺滑性、有助于提升吞咽障碍患者食欲的功能食品。
具体实施方式
[0033] 下面结合附图对本实用新型装置作进一步解释说明：
[0034] 参见图1，搅拌剪切机1的搅拌剪切头2位于控温槽4内，所述控温槽4的底部经第一单向阀3(所述单向阀3内径为1cm)与往复泵6的压力腔7连接，所述压力腔7的一侧设有锥形变径段11并开有至少一个针孔10，所述针孔10处设有第二单向阀8，另一侧设有与动力装置连接的活塞5，活塞5在作用力下可在压力腔7中轴向往复移动。中央控制器9分别与温控槽4、搅拌剪切机1和往复泵6连接。其中，第一单向阀3可使物料由控温槽4向压力腔7单向流通，第二单向阀8可使物料由压力腔7向针孔10外单向流通。
[0035] 工作原理:
[0036] 先将食品凝胶多糖和水按比例投入控温槽4内,中央控制器9根据食品凝胶多糖的种类控制控温槽4温度在75-100℃,同时控制搅拌剪切机1低速搅拌(400转/分进行搅拌)使物料充分混合并溶胀；溶胀完成后,关闭搅拌剪切机1,启动控温槽4的降温程序缓慢降温(4℃/分钟以下)至25℃-4℃，保温20分钟形成固态凝胶,营养剂可在物料降温至60-40℃区间加入混匀，此时物料尚未凝固成型，此温度下也不会破坏营养剂的营养成分。
[0037] 中央控制器9控制搅拌剪切机1使剪切搅拌头2以10000转/分进行高速剪切，固态凝胶被高速剪成直径小于1cm的大颗粒；中央控制器9控制关闭搅拌剪切机1，启动往复泵6，参见图1，活塞5在动力装置的带动下向左侧移动，压力腔7中产生负压，控温槽4中的大颗粒凝胶经第一单向阀3被吸入压力腔7中，然后动力装置带动活塞5向右侧移动(针孔方向)，第一单向阀关闭3，第二单向阀开启8，大颗粒凝胶在到达锥形变径段11后被进一步挤压碎裂，在持续活塞5压力作用下，凝胶颗粒最终经第二单向阀8由针孔10中不断挤出，得到直径在2mm以下的微凝胶颗粒，在挤压过程中凝胶发生脱水，最终形成粒径均一可控的凝胶颗粒悬浮液(即制得半固态凝胶营养载体)。此时也可直接混入营养剂拌匀即可制得吞咽障碍功能食品。不同的食品凝胶多糖浓度及降温速率可以获得不同黏弹特性的微凝胶颗粒悬浮液，本领域技术人员可根据需要进行设计，这些黏弹特性的悬浮液可以为吞咽障碍患者提供良好的摄食辅助。采用中央控制器9控制可实现连续自动化生产。
[0038] 采用上述装置的工艺实施例：
[0039] 向水中加入食品凝胶多糖，搅拌下充分溶胀，然后冷却至室温以下形成固态凝胶。启动剪切搅拌机1以10000转/分钟持续剪切破碎0.5分钟，将固态凝胶剪切破碎形成直径小于1cm的大颗粒凝胶，启动往复泵6，往复泵6产生的负压将初步破碎的凝胶颗粒通过第一单向阀3吸入往压力腔7，然后再控制往复泵6的活塞通过正压将大颗粒凝胶向针孔10端挤出，大颗粒凝胶在前端的锥形变径段11被进一步挤压破碎，最后从针孔10中挤出，在挤压过程中凝胶发生脱水，最终形成粒径均一可控的凝胶颗粒悬浮液状的半固态凝胶营养载体，营养剂在最后加入混匀或在固态凝胶冷却过程中(50℃-60℃)加入混匀。
[0040] 采用上述方法的实施例1-5的各参数见表1：
[0041] 表1
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[0044] 通过旋转流变仪(HAAKE RS6000)对样品(实施例1)进行频率扫描及屈服应力分析。复合黏度测试的结果(附图2)表明，样品具有非牛顿流体的剪切变稀特性，复合黏度随剪切频率的上升而下降，其黏度变化同当下以黄原胶为主材的吞咽障碍功能食品具有相同的规律性。
[0045] 对实施例1进行频率扫描，存储模量和损耗模量测试结果(附图3)表明，其存在较低的频率依赖性，存储模量始终大于损耗模量，是一种典型的“弱凝胶”行为。其凝胶颗粒悬浮液的特性又决定了相对黄原胶等长链大分子具有更好的顺滑性。
[0046] 对实施例1的屈服应力测试表明(图4)，其具有较好的屈服值，这是其表现为弱凝胶的主要原因。为其有良好的咀嚼性提供了基础。
[0047] 对比例1：将黄原胶类增稠剂某商用品按其使用说明配置成浓稠态的样品，经流变-1仪测量，在50S 剪切速率下黏度为420mPas。将实施例1的样品与对比例1的样品做感官分析。共10人感官评定小组，在两个样品之中二选一，评价指标为味道、咀嚼性、爽滑感、残留程度、后味。结果如表2表明，在上述5个指标中，实施例1的产品具有较大的优势，其无异味、咀嚼性好、具有爽滑感、残留程度低，后味更容易被接受。
[0048] 表2感官评定结果
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