近日，湘潭大學(xue)機械工程(cheng)與力學學院研(yan)究人(ren)員在國內期刊(kan)《農業(yè)工程學報(bao)》發(fā)表了題為(wei)“面向鮮蓮子去(qu)心的蓮(lian)仁物(wu)理與力學特(te)性"的(de)研究論(lun)文。在該論(lun)文中，研究人(ren)員利用上海騰(teng)拔Universal TA質構儀(yi)測定了(le)蓮仁的硬度。

摘　要：為揭示蓮仁浸(jin)泡時間對鮮(xian)蓮子(zi)去心質量的影(ying)響規(guī)律，該研究(jiu)開展不(bu)同浸泡時(shi)間下蓮(lian)仁的物理與(yu)力學(xue)特性研(yan)究。首先分析了(le)蓮仁(ren)、蓮心幾(ji)何參(can)數(shù)隨浸泡時(shi)間的(de)變化(hua)規(guī)律；測定了(le)不同(tong)浸泡(pao)時間下蓮仁(ren)的硬度、彈(dan)性模量、抗壓(ya)強度和去(qu)心力等力學特(te)性，獲得了蓮仁(ren)材料的應力(li)-應變與載荷-位(wei)移曲(qu)線；采用回(hui)歸分析方(fang)法建立了蓮(lian)仁物理和(he)力學特性(xing)指標與(yu)蓮仁(ren)浸泡(pao)時間(jian)的對(dui)應關(guan)系。研(yan)究結(jie)果表明，蓮仁最(zui)大短徑(jing)、長度、裂口長(zhang)度與最大(da)寬度(du)，蓮心(xin)長度、根部直(zhi)徑、最大厚(hou)度與最大寬(kuan)度數(shù)值(zhi)均隨浸泡時間(jian)的增大而(er)增大；蓮(lian)仁硬度(du)、彈性模量、抗(kang)壓強度與(yu)去心力(li)則隨蓮仁浸泡(pao)時間的(de)增加而降低。其(qi)次，基于研(yan)制的(de)鮮蓮(lian)子空(kong)氣擠出去心機(ji)開展了(le)不同浸(jin)泡時間下(xia)蓮仁(ren)的去心試(shi)驗，研究(jiu)發(fā)現(xiàn)，蓮仁浸(jin)泡時間對(dui)通心(xin)率、蓮(lian)仁破損率和(he)蓮心完整(zheng)率有(you)直接影響。當蓮(lian)仁浸泡時間(jian)較短時，通心率(lv)和蓮心完整率(lv)較低(di)，蓮仁破損率較(jiao)高；而(er)隨著浸泡時(shi)間的增加，通心(xin)率和蓮心(xin)完整率(lv)隨之增加，蓮(lian)仁破損率(lv)則降低(di)，但浸泡時間過(guo)長，破(po)損率又會增加(jia)。當浸(jin)泡時間為120 min，蓮(lian)仁含水率為(wei)63.08% 時，可獲(huo)得較佳去(qu)心效果(guo)，通心率(lv)為94.67%，蓮心完(wan)整率為84.00%，蓮(lian)仁破損率為(wei)3.33%。研究結果可為(wei)提高鮮(xian)蓮子去心(xin)加工質量、揭(jie)示鮮蓮子高(gao)效低損傷去心(xin)機理提供(gong)基礎數(shù)據支(zhi)撐。

1、蓮仁硬度(du)測定方(fang)法

試驗時(shi)，首先用小刀(dao)將蓮仁沿(yan)分型(xing)面分成兩(liang)瓣。然后(hou)采用(yong)P/NP 針形探頭(tou)在蓮(lian)仁最大短(duan)徑處等(deng)距取3 個點進行(xing)穿刺試驗(yan)。最后由質(zhi)構儀(yi)計算得(de)到不同浸泡(pao)時間蓮仁的硬(ying)度值。試驗采用(yong)測前速度為5 mm/s，測(ce)試速(su)度1 mm/s，測(ce)后速度5 mm/s，觸發(fā)(fa)力0.049 N，穿刺深(shen)度5 mm。試驗(yan)現(xiàn)場如圖 所(suo)示。

2、測試結果

蓮仁硬度值(zhi)隨浸泡(pao)時間的變化(hua)曲線如(ru)圖9 所示。從圖中(zhong)可以看出，隨著(zhe)蓮仁浸泡(pao)時間的(de)增加，蓮(lian)仁硬度逐(zhu)漸降低，當浸(jin)泡時間從初(chu)始增加(jia)到180 min 時，蓮仁硬度(du)從8.76 N 減(jian)小至7.83 N。隨著浸(jin)泡時間(jian)的增加，蓮(lian)仁內(nei)部組織(zhi)變軟(ruan)，抵抗載荷能(neng)力下(xia)降，硬度降低(di)。

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面向鮮蓮子去(qu)心的(de)蓮仁(ren)物理與(yu)力學(xue)特性