法国国家农艺研究所(INRA)的科学家近日成功研制出一种能够模拟人类咀嚼过程的人造嘴巴。这一创新成果有望为食品科学、口腔生理学及药物开发等领域提供重要数据支持。
该人造嘴巴体积约为10立方厘米,与人类口腔平均尺寸相仿。其核心组件包括:微型电脑控制系统、可模拟舌头运动的机械装置、驱动咀嚼运动的小型发动机、人造上下颚及牙齿、持续补充人造唾液的电泵,以及用于分析食品和唾液成分的色层分析仪和光谱分析仪。通过这套系统,研究人员能够精确测量咀嚼所需的力度和频率、咀嚼后唾液的化学成分变化,以及呼吸因素对咀嚼过程的影响。
在咀嚼过程中,人造嘴巴能够模拟人类口腔的关键动作:舌头和下唇协同使食物碎片在口腔内来回运动,下颌与牙齿通过“捣碎”和“剪裁”两个动作分解食物。同时,人造唾液持续分泌,帮助形成食团,为后续吞咽和消化做准备。分析仪可实时追踪食物中各种元素(如糖分、盐分、脂肪等)的释放动态,甚至解析食物微观结构的改变。
科学家指出,这一技术对食品工业具有重要价值:可帮助优化食品质地,使其更易于咀嚼且风味释放更充分;在医药领域,可用于开发能有效掩盖苦味的药物制剂,提高患者依从性。此外,研究数据还可为口腔疾病(如咀嚼功能障碍)的康复治疗提供参考。
该研究发表于《食品工程学报》(Journal of Food Engineering),相关数据已开放共享,以促进跨学科合作。