食品物性检测是对食品的组织结构进行分析的重要手段,在食品的研发、质量检测、加工设备研制方面具有重要意义。仪器测试是感官测试的有利代替,具有客观、高效、操作简单的优点,但是目前所具有的测试仪器普遍存在经验性操作、功能单一、测试结果与感官测试相比误差较大等不足。本文针对这些不足,结合食品种类较多,难以对所有食品物性进行测试的情况,运用仿生技术、计算机技术和数据库技术对粘弹性食品材料物性检测系统进行了研究。首先,提出了基于遗传算法的最优口感预测模型理论。运用逐步回归分析思想,求解出自变量与因变量之间的相关系数增广矩阵表达式、增广矩阵变换表达式和显著性判断表达式。明确了遗传算法构建最优口感预测模型所需要的各项内容,为后续系统口感预测模块功能的实现提供了理论基础。其次,基于人类咀嚼系统结构对检测平台的模型进行设计,构建了基于6-UPS并联机构的仿生咀嚼检测平台。以正常人的咀嚼轨迹扫描图为基础,实现了其轨迹的近似函数表达式构建。运用运动学知识、机器人轨迹规划理论以及三次B样条插值法,构建出了驱动检测平台运动的六根连杆的运动方程规划表达式。以划分成8段的仿生咀嚼运动空间轨迹为例,通过编写的构建连杆运动方程的MATLAB程序成功规划出了六根连杆满足约束条件的运动方程,证实了该仿生咀嚼运动轨迹规划理论的有效性。为后续系统仿生咀嚼运动控制功能的实现奠定了基础。然后,完成了系统的界面搭建和功能实现。针对系统的功能和构建目标,完成了系统的功能模块划分、总体布局、数据组成及组织方式等方面的设计。以Visual C++6.0为平台,构建了系统的主界面、感官评价、口感预测、检测平台运动控制等模块,实现了系统的规划轨迹方程构建、运动控制参数设置、数据读取、动态二维图绘制、物性值计算及显示、感官测试数据向导式统计、最优口感预测方程构建、口感预测、数据库数据的读写等功能;以Access 2007为平台,完成了数据记录表格设计,实现了系统数据的良好管理。最后,实验验证了系统的功能。选取粘弹性食品中具有代表性的软糖作为实验材料,分别对物性检测信息具有显著影响的样品尺寸、压缩量、测试速度实验参数进行优选,结果表明在力最大量程为25N的TPA(Texture Profile Analysis)测试模式下,样品尺寸、压缩量和测试速率分别为10?10?10mm、40%和20mm/min时,获取的物性检测信息最优。选取7种软糖,在以上测试条件下,分别采用分析仪、本文系统和感官进行物性测试,将系统测试值和分析仪测试值分别与感官测试值进行相关性分析,结果显示系统测试与感官测试的相关关系显著,且系统测试比分析仪测试的相关性更加显著,验证了物性检测系统的测试功能及其所具有的良好测试效果。选取7种软糖,每种挑选三组,分别用系统和感官对其进行测试,运用所得数据分别用系统和SPSS构建口感预测方程,对两种方程的F值、T值、确定性系数2R比较发现,系统构建方程的各项值普遍比SPSS构建的方程要好,结果验证了最优口感预测方程构建理论的优越性。另外选取3种软糖,运用系统和感官分别对其物性进行测试,将系统测试数据输入口感预测对话框,求解口感预测结果,对口感预测结果和测试结果进行误差分析发现,平均误差均小于8%,标准偏差都在[0,2]内,结果验证了系统构建口感预测方程的良好预测效果。