植物基宠物咬胶制作工艺研究
宠物咬胶作为兼具口腔清洁与零食功能的产品，能通过咀嚼摩擦减少牙垢，并借助有效成分清新口气。这类产品常采用螺杆挤压工艺制备，传统咬胶多以牛皮、猪皮为原料，经化学改性、干燥、裁剪等工序生产，存在污染高、成本高的问题。而以植物蛋白粉和淀粉为原料，通过螺杆挤压成型的产品，具有低污染、高消化性、力学性能优良等特点，符合高品质咬胶的技术需求，发展前景广阔。
在挤压过程中，高温、高剪切与高压的共同作用会加剧摩擦、升高温度，使物料细化；当物料从高压环境突然进入常温常压状态时，内部结构发生显著变化，淀粉粒解体糊化，蛋白质变性重组，这些成分的结构改变直接影响咬胶的组织特性。本文以大豆分离蛋白、玉米淀粉等植物大分子为主要原料，添加适量辅料，采用双螺杆挤出与注塑成型工艺制备植物基咬胶，通过固定甘油、碳酸钙等辅料比例，考察主料配比及螺杆挤压参数（转速、温度、时间）对产品质量的影响，优化制备工艺。
试验设计
1. 咬胶制备
制备流程依次为：物料混合→调制→水分平衡→双螺杆挤压→注塑成型→冷却→烘干→指标测定。具体配方为：玉米淀粉 70.0g、大豆分离蛋白 12.3g、碳酸钙 10.3g、白砂糖 3.9g、单甘酯 1.2g、氯化钠 1.2g、山梨酸钾 0.3g、丙酸钙 0.8g、植物油 1.3g、甘油 20.6g、水 23.1g。操作步骤如下：将玉米淀粉、大豆分离蛋白与碳酸钙、白砂糖、单甘酯、氯化钠、山梨酸钾、丙酸钙等辅料混合，得到 100g 混合粉；加入植物油、甘油和水搅拌均匀，备用。将挤出机和注塑机预热至 105℃后，投入混合物，以 113r/min 的螺杆转速挤压 2min，随后进入注塑机，在 5Mpa 压力下注塑 5s；成型后冷却，于 60℃烘干至含水量 10.8% 即得成品。
2. 影响因子试验
在单因素试验基础上，选取大豆分离蛋白含量（A）、挤压温度（B）、螺杆转速（C）为自变量，各设三个水平（编码为 1、0、-1），采用 Box-Behnken 试验设计开展响应面分析。以产品综合评价指标为响应值，通过 17 组试验优化工艺参数。
试验结果
方差分析显示，大豆分离蛋白含量与挤压温度对产品综合评分影响极显著（P<0.01），两者的交互作用及大豆分离蛋白与螺杆转速的交互作用同样极显著；挤压温度与螺杆转速的二次项分别呈极显著（P<0.01）和显著（P<0.05）影响。
具体来看，大豆分离蛋白含量增加时，综合评分先升后降，低含量阶段呈正相关；挤压温度升高时，评分同样先增后减，高温易导致淀粉和蛋白质焦化，影响产品质量。大豆分离蛋白与螺杆转速的交互作用中，螺杆转速过低则剪切力不足，过高则物料停留时间短、熟化不充分，均会降低评分。挤压温度与螺杆转速的交互作用表现为，低温配合低转速易致物料焦糖化，高温配合高转速则熟化不完全，均不利于品质提升。
通过模型拟合，得出最优工艺参数：大豆分离蛋白含量 15%、挤压温度 105℃、螺杆转速 113r/min，此时综合评分预测值为 0.87。
结论
建立的回归模型可有效预测产品质量，其中大豆分离蛋白含量和挤压温度对综合指标影响极显著（P<0.01），螺杆转速影响不显著（P＞0.05），影响程度依次为大豆分离蛋白含量＞挤压温度＞螺杆转速。
最优工艺参数下制备的咬胶抗拉伸强度与硬度适中，断裂伸长率良好，色泽接近白色，整体性能最佳。
狗咬胶挤出成型机的自动切断装置逐渐替换成超声波自动切断装置，主要是因为超声波自动切断装置在切割质量、生产效率、设备维护等方面具有明显优势，具体如下：
- 切割质量高：超声波切断装置利用超声波的能量将被切割材料局部加热熔化来实现切割，切割过程中对材料的压力小，不会造成狗咬胶崩边、破损，且切割面光滑、不变形、不翘边、不起毛、不抽丝，同时对切割部位有熔合、封边的作用，能提升狗咬胶的外观质量和产品档次。
- 生产效率高：超声波切割速度快，可连续工作，每小时可生产1200个狗咬胶，且能减少切割过程中材料的碎片，降低停机清理生产系统的时间，从而大大提高了生产效率。此外，超声波切割刀在做超声波振动，摩擦阻力特别小，被切割材料不易粘在刀片上，也有助于提高生产效率。
- 适用范围广：狗咬胶通常具有一定的粘性和弹性，超声波切割对于粘性和弹性材料的切割效果很好，它不需要锋利的刃口，通过超声波能量软化和熔化材料，切刀的刃口只是起到切缝定位、超声波能量输出、分隔材料的作用，所以能很好地适应狗咬胶的特性，确保切割效果。
- 设备维护简便：传统切割装置的刀具需要保持锋利，刃口容易磨损，需要经常更换刀具，增加了维护成本和停机时间。而超声波切割无需锋利的刀刃，避免了因刀刃磨损而导致的切割质量下降问题，切割刀的寿命大大延长，降低了设备维护成本和维护工作量。
- 自动化程度高：超声波切断装置可以方便地与自动化生产线集成，实现高速、连续、无人操作的裁切过程，这不仅提高了生产效率，还减少了人力成本和操作错误的风险，符合现代制造业自动化生产的发展趋势。
- 绿色环保：相比传统的机械切割方式，超声波裁切技术减少了环境污染和噪音产生，不会产生大量的橡胶屑和废弃物，同时也减少了噪音对工作环境和操作人员的影响。
关于驰飞
杭州驰飞超声波为生产新鲜和冷冻甜点的食品厂商提供专业的分切设备。自1998年以来，有许多厂商使用杭州驰飞超声波的机器切割、切片和分切奶酪、蛋糕、披萨、面团、面包、黄油、三明治等。杭州驰飞超声波提供超声波切割解决方案，支持初创面包店和高产量食品厂设施。小型独立机器可用于手动烘焙设施，大型在线机器人解决方案有助于高速生产。
杭州驰飞超声波提供许多超声波切片模式，包括在线和手动应用，生产速度为每小时80至1500个产品。
超声波设备提高了切割的质量，为客户提供了更好的产品展示。此外，机器人手臂提高了切割过程的速度、效率和精度，每次都能生产出专业外观的产品。
