人工肠体外消化系统是一套在体外模拟人体肠道各部分生理环境来进行肠道消化过程研究的仪器。由于对人体肠道消化的研究一直以来存在取样困难、费用高昂且有悖伦理道德等突出问题,阻碍了研究人员对与人体健康密切相关的食品营养、肠道消化、肠道微生态等方面的研究进程。而人工肠体外消化系统具有样本提取方便,消化过程“看得见”,更加经济且无伦理道德问题等方面的优势,在食品营养和人体肠道消化过程的研究方面应用前景非常广阔。本研究通过使用五连发酵罐,加上基于计算机软件的调节控制模块,在一定程度上模拟了人体肠道消化环境,满足了开展体外消化实验的条件需求。主要从以下几个方面对人工肠体外消化系统开展了研究:（1）对人工肠体外消化系统所需的硬件进行构建。在这一部分重点针对该系统的模拟消化反应瓶的密封性,功能接口及连接方式进行了设计,并针对消化实验劳动量大,操作繁琐等问题设计了自动进样模块和pH自动调控模块。前者实现了实验中各种料液转移的数字化和自动化,后者实现了对培养液pH的实时监测和自动维持,研究中创新性的将PID控制算法使用在了自主设计的pH自动调控模块中,解决了 pH测量滞后性问题,实现了 pH的精准调控。（2）对所设计的体外消化系统各功能模块进行了可靠性测试。该部分对所设计的密封反应瓶进行了密封性测试,达到了预期设计要求;针对自动进样模块的定时启动、定量和定速添加料液的数字化准确度进行了测试,结果显示定时启动成功率100%,定速和定量添加数字化准确度均在95%以上,符合普通仪器精准度要求;对pH自动调控模块进行了测试,结果显示在长达13个小时的测试实验中,pH均被控制在设定目标范围内;另外还对温控和厌氧模块进行了测试,均能满足体外消化实验条件要求。（3）在该系统中对人体肠道菌群进行了培养,并进行了模拟消化实验,通过使用16S rDNA鉴定,对肠道菌群在该系统中生长达到稳定期所需的时间进行了判定。并以常规16S rDNA鉴定方法结果为参考,探索了使用电子鼻对反应瓶中培养液上层气体检测的方法能否用于肠道菌群稳定性判定,实验结果显示,该方法是具有较高的可行性的。这在一定程度上解决了使用16S rDNA鉴定来进行菌群生长稳定期的判断所存在的结果产出周期过长、费用高昂的问题。