上海腾拔质构仪相关论文：面向鲜莲子去心的莲仁物理与力学特性

近日，湘潭大学机械工程与力学学院研究人员在国内期刊《农业工程学报》发表了题为“面向鲜莲子去心的莲仁物理与力学特性"的研究论文。在该论文中，研究人员利用上海腾拔Universal TA质构仪测定了莲仁的硬度。

摘　要：为揭示莲仁浸泡时间对鲜莲子去心质量的影响规律，该研究开展不同浸泡时间下莲仁的物理与力学特性研究。首先分析了莲仁、莲心几何参数随浸泡时间的变化规律；测定了不同浸泡时间下莲仁的硬度、弹性模量、抗压强度和去心力等力学特性，获得了莲仁材料的应力-应变与载荷-位移曲线；采用回归分析方法建立了莲仁物理和力学特性指标与莲仁浸泡时间的对应关系。研究结果表明，莲仁最大短径、长度、裂口长度与最大宽度，莲心长度、根部直径、最大厚度与最大宽度数值均随浸泡时间的增大而增大；莲仁硬度、弹性模量、抗压强度与去心力则随莲仁浸泡时间的增加而降低。其次，基于研制的鲜莲子空气挤出去心机开展了不同浸泡时间下莲仁的去心试验，研究发现，莲仁浸泡时间对通心率、莲仁破损率和莲心完整率有直接影响。当莲仁浸泡时间较短时，通心率和莲心完整率较低，莲仁破损率较高；而随着浸泡时间的增加，通心率和莲心完整率随之增加，莲仁破损率则降低，但浸泡时间过长，破损率又会增加。当浸泡时间为120 min，莲仁含水率为63.08% 时，可获得较佳去心效果，通心率为94.67%，莲心完整率为84.00%，莲仁破损率为3.33%。研究结果可为提高鲜莲子去心加工质量、揭示鲜莲子高效低损伤去心机理提供基础数据支撑。

1、莲仁硬度测定方法

试验时，首先用小刀将莲仁沿分型面分成两瓣。然后采用P/NP 针形探头在莲仁最大短径处等距取3 个点进行穿刺试验。最后由质构仪计算得到不同浸泡时间莲仁的硬度值。试验采用测前速度为5 mm/s，测试速度1 mm/s，测后速度5 mm/s，触发力0.049 N，穿刺深度5 mm。试验现场如图 所示。

2、测试结果

莲仁硬度值随浸泡时间的变化曲线如图9 所示。从图中可以看出，随着莲仁浸泡时间的增加，莲仁硬度逐渐降低，当浸泡时间从初始增加到180 min 时，莲仁硬度从8.76 N 减小至7.83 N。随着浸泡时间的增加，莲仁内部组织变软，抵抗载荷能力下降，硬度降低。

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面向鲜莲子去心的莲仁物理与力学特性