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上海(hai)騰拔質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于測(cè)(ce)定蓮仁(ren)的硬度
蓮子在成為(wei)食材之前,需(xu)要將其(qi)內(nèi)部味道苦澀(se)的蓮心去(qu)除。鮮蓮子機(jī)械(xie)去心通常采用(yong)空心沖針(zhen)插入蓮(lian)仁球端中(zhong)心,并(bing)借助壓(ya)縮空氣將蓮(lian)心從蓮(lian)仁擠出的(de)方法(fa),以保證蓮(lian)仁和蓮(lian)心完(wan)整。在(zai)鮮蓮子去(qu)心過程中(zhong),鮮蓮子受沖(chong)針、氣流等載(zai)荷的作用,極易(yi)造成蓮(lian)仁和蓮心損(sun)傷破(po)碎,進(jìn)而影響(xiang)鮮蓮子的(de)加工質(zhì)量(liang)及經(jīng)濟(jì)性。為(wei)提高鮮蓮子(zi)的去心質(zhì)(zhi)量,降低(di)去心加(jia)工中的損傷,蓮(lian)農(nóng)在去(qu)心前通常將(jiang)蓮子(zi)浸泡在(zai)清水中(zhong)進(jìn)行預(yù)(yu)處理,以提(ti)高去心過程中(zhong)蓮心從(cong)蓮子中滑出的(de)成功率(lv)。前期研究發(fā)(fa)現(xiàn),適當(dāng)時(shí)長(zhǎng)(zhang)的浸泡預(yù)處(chu)理可以有(you)效提升鮮(xian)蓮子的去心質(zhì)(zhi)量,而浸(jin)泡時(shí)(shi)間過短(duan)或過長(zhǎng),蓮心(xin)去除難度與(yu)破損概率增(zeng)大,不利(li)于保證去心(xin)質(zhì)量(liang)。值得一提(ti)的是,如何(he)確定合適的浸(jin)泡時(shí)長(zhǎng)(zhang),目前只能(neng)依靠經(jīng)(jing)驗(yàn),其背(bei)后的影響(xiang)機(jī)理尚(shang)不明了,在缺(que)乏理論指導(dǎo)的(de)情況下,難以(yi)實(shí)現(xiàn)對(duì)蓮子(zi)優(yōu)質(zhì)去心工藝(yi)的準(zhǔn)確(que)把控。
有關(guān)花生(sheng)、稻谷(gu)、油菜籽(zi)等種子脫粒(li)的文獻(xiàn)研究(jiu)表明,浸(jin)泡處(chu)理將影響種(zhong)子含水率,而含(han)水率對(duì)(dui)這些種子(zi)的物(wu)理與力學(xué)(xue)特性將造成影(ying)響,進(jìn)而影響種(zhong)子與機(jī)(ji)械工具(ju)之間(jian)的作用(yong)力,最終影響(xiang)種子的(de)脫粒效果。蓮(lian)子與上述(shu)種子(zi)具有(you)相似性,去心時(shí)(shi)與機(jī)(ji)具直接接觸(chu),為降低鮮(xian)蓮子去心(xin)的損傷破碎(sui)率,提高去(qu)心質(zhì)量,有(you)必要(yao)圍繞浸泡時(shí)間(jian)與蓮仁物(wu)理與力學(xué)(xue)特性間的關(guān)(guan)系開展研究。圍(wei)繞蓮子的物(wu)理與力學(xué)(xue)特性,國(guó)內(nèi)(nei)外學(xué)者(zhe)開展了相關(guān)研(yan)究工作。在干蓮(lian)子物理特性研(yan)究方(fang)面,趙小(xiao)廣等測(cè)得了干(gan)蓮子的千粒(li)質(zhì)量(liang)、含水率、蓮殼厚(hou)度、殼仁間(jian)隙、密度等物理(li)參數(shù)。馬芝(zhi)麗等(deng)研究(jiu)了不(bu)同產(chǎn)區(qū)干蓮(lian)子的加工特(te)性,對(duì)比(bi)分析了不同(tong)地區(qū)的5 種干殼(ke)蓮子(zi)的縱橫徑比(bi)、營(yíng)養(yǎng)成(cheng)分、蒸煮(zhu)后的質(zhì)構(gòu)特(te)性。為解決干蓮(lian)子去心破碎問(wen)題,馬秋成(cheng)等測(cè)得了(le)干蓮仁的彈(dan)性模量(liang)、抗壓(ya)強(qiáng)度和擠壓(ya)極限載荷等(deng)力學(xué)(xue)特性(xing)參數(shù),為(wei)干蓮子去(qu)心機(jī)設(shè)(she)計(jì)提供(gong)了基礎(chǔ)依(yi)據(jù)。
在鮮蓮子物理(li)與力學(xué)特性研(yan)究方面(mian),侯群喜等測(cè)定(ding)了不同成熟(shu)度帶殼鮮蓮子(zi)的外(wai)形尺(chi)寸和含水率(lv),并對(duì)鮮蓮子(zi)進(jìn)行了力學(xué)(xue)特性(xing)試驗(yàn)(yan),獲得(de)了不同(tong)軸線方(fang)向上的彈(dan)性模量(liang)、破殼力等力(li)學(xué)參數(shù)。張松(song)等測(cè)定(ding)了帶殼鮮(xian)蓮子的剪切力(li)學(xué)特性,獲得了(le)蓮子含水率(lv)等因素(su)對(duì)鮮蓮子剪(jian)切破裂力的影(ying)響規(guī)(gui)律。朱亨銀(yin)等測(cè)量了(le)鮮蓮子(zi)外殼的切透(tou)力、仁堅(jiān)實(shí)度等(deng)物理與力學(xué)特(te)性。HE 等(deng)測(cè)量(liang)了鮮(xian)蓮子(zi)剝殼過程(cheng)中避免蓮(lian)仁破裂的最(zui)大允許壓縮(suo)力和(he)最小必要(yao)剪切力。
上述鮮蓮子(zi)物理與(yu)力學(xué)特(te)性研(yan)究,主(zhu)要是為(wei)解決鮮蓮子剝(bo)殼問題所(suo)開展的,研究對(duì)(dui)象是包括(kuo)蓮殼在內(nèi)的(de)蓮子(zi)整體,而對(duì)蓮仁(ren)的研究相對(duì)較(jiao)少。由(you)于鮮蓮子在去(qu)心加工之前,已(yi)將蓮殼和蓮(lian)膜去除,去心(xin)時(shí)去(qu)心工(gong)具直接(jie)與蓮仁接觸(chu),因此必須獲(huo)取蓮仁的物(wu)理與力學(xué)特性(xing)。盡管已(yi)有文獻(xiàn)研(yan)究了干蓮仁的(de)力學(xué)(xue)特性,但由于干(gan)蓮仁與鮮蓮仁(ren)的含水(shui)率不同,其物(wu)理與力學(xué)特性(xing)存在(zai)較大差異。因(yin)此,為(wei)解決鮮(xian)蓮子(zi)去心時(shí)的(de)損傷破碎(sui)問題,研(yan)究鮮蓮仁的物(wu)理與(yu)力學(xué)性(xing)能及其與浸泡(pao)時(shí)間之間的關(guān)(guan)系十分(fen)必要。
本文對(duì)不(bu)同浸(jin)泡時(shí)間下(xia)蓮仁(ren)的物理與力學(xué)(xue)特性開展(zhan)了試驗(yàn)研究。分(fen)析了浸泡時(shí)間(jian)對(duì)蓮(lian)仁、蓮心的幾何(he)參數(shù)以及蓮仁(ren)的硬度、彈(dan)性模量、抗(kang)壓強(qiáng)(qiang)度和(he)去心力等力學(xué)(xue)特性(xing)的影響規(guī)律,建(jian)立了蓮仁浸泡(pao)時(shí)間與蓮仁物(wu)理與力學(xué)(xue)特性指(zhi)標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)(guan)系;基于課題組(zu)研制的鮮蓮(lian)子空(kong)氣擠出去(qu)心機(jī)開(kai)展了針對(duì)不同(tong)浸泡時(shí)間(jian)蓮仁的去心試(shi)驗(yàn),獲取了蓮(lian)仁浸泡時(shí)間對(duì)(dui)蓮仁物(wu)理與(yu)力學(xué)特(te)性及蓮(lian)仁去(qu)心質(zhì)量的影(ying)響規(guī)(gui)律。研究結(jié)(jie)果可為鮮(xian)蓮子機(jī)(ji)械去心技術(shù)(shu)的機(jī)理應(yīng)用(yong)提供基礎(chǔ)數(shù)(shu)據(jù)支(zhi)撐。