近日，湘潭大學(xué)(xue)機(jī)械工程與力(li)學(xué)學(xué)院研究(jiu)人員在國內(nèi)期(qi)刊《農(nóng)業(yè)工程(cheng)學(xué)報(bao)》發(fā)表(biao)了題為“面(mian)向鮮蓮(lian)子去心的蓮(lian)仁物理與(yu)力學(xué)特(te)性"的研究(jiu)論文。在該論文中(zhong)，研究人員利(li)用上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)(gou)儀測定了蓮(lian)仁的硬度。

摘　要(yao)：為揭示蓮仁(ren)浸泡時間(jian)對鮮(xian)蓮子去(qu)心質(zhì)量(liang)的影(ying)響規(guī)律，該研(yan)究開展不同(tong)浸泡時間下蓮(lian)仁的物(wu)理與力學(xué)(xue)特性研究(jiu)。首先分(fen)析了蓮仁、蓮(lian)心幾何參數(shù)(shu)隨浸(jin)泡時間的變化(hua)規(guī)律；測定了不(bu)同浸(jin)泡時間(jian)下蓮(lian)仁的硬度(du)、彈性模量、抗壓(ya)強(qiáng)度和去(qu)心力等力(li)學(xué)特性，獲得(de)了蓮(lian)仁材料的應(yīng)力(li)-應(yīng)變與(yu)載荷-位移曲線(xian)；采用回歸分(fen)析方法建(jian)立了蓮仁(ren)物理和(he)力學(xué)特性指標(biāo)(biao)與蓮仁浸泡時(shi)間的對(dui)應(yīng)關(guān)系。研究結(jié)(jie)果表明，蓮仁最(zui)大短徑(jing)、長度(du)、裂口長度與(yu)最大寬度，蓮(lian)心長(zhang)度、根部直徑(jing)、最大厚度與最(zui)大寬度數(shù)值均(jun)隨浸泡時間(jian)的增(zeng)大而增大；蓮(lian)仁硬度、彈性(xing)模量(liang)、抗壓強(qiáng)度與去(qu)心力(li)則隨蓮仁浸(jin)泡時(shi)間的增加而降(jiang)低。其次(ci)，基于研制(zhi)的鮮蓮(lian)子空氣擠(ji)出去心機(jī)開(kai)展了不同(tong)浸泡時間下(xia)蓮仁的(de)去心試(shi)驗，研究發(fā)現(xiàn)，蓮(lian)仁浸泡時間(jian)對通心率、蓮仁(ren)破損率(lv)和蓮心(xin)完整率有(you)直接(jie)影響。當(dāng)蓮仁(ren)浸泡時(shi)間較(jiao)短時，通(tong)心率(lv)和蓮心(xin)完整率較低，蓮(lian)仁破損率(lv)較高；而隨著(zhe)浸泡時(shi)間的增加(jia)，通心率(lv)和蓮(lian)心完整(zheng)率隨之增加(jia)，蓮仁破損(sun)率則降低，但(dan)浸泡(pao)時間過(guo)長，破損率又(you)會增(zeng)加。當(dāng)(dang)浸泡時(shi)間為120 min，蓮仁含水(shui)率為63.08% 時，可獲得(de)較佳去心效果(guo)，通心(xin)率為94.67%，蓮(lian)心完整(zheng)率為84.00%，蓮(lian)仁破損率為3.33%。研(yan)究結(jié)果可為(wei)提高(gao)鮮蓮子去心加(jia)工質(zhì)量、揭示鮮(xian)蓮子(zi)高效低損傷(shang)去心機(jī)(ji)理提(ti)供基礎(chǔ)數(shù)(shu)據(jù)支撐。

1、蓮仁硬(ying)度測定方(fang)法

試驗時，首(shou)先用小(xiao)刀將蓮仁(ren)沿分型(xing)面分成兩(liang)瓣。然后采(cai)用P/NP 針形(xing)探頭(tou)在蓮仁(ren)最大短徑(jing)處等距取(qu)3 個點進(jìn)行穿刺(ci)試驗(yan)。最后由質(zhì)構(gòu)儀(yi)計算得到不(bu)同浸泡時間(jian)蓮仁(ren)的硬度(du)值。試(shi)驗采用測前(qian)速度(du)為5 mm/s，測試速度(du)1 mm/s，測后速度5 mm/s，觸發(fā)(fa)力0.049 N，穿刺(ci)深度(du)5 mm。試驗現(xiàn)場(chang)如圖(tu) 所示(shi)。

2、測試結(jié)果

蓮仁硬(ying)度值隨浸泡(pao)時間的(de)變化曲線如圖(tu)9 所示。從圖中(zhong)可以看出，隨著(zhe)蓮仁浸泡時(shi)間的(de)增加(jia)，蓮仁硬度(du)逐漸降低(di)，當(dāng)浸泡時(shi)間從初始增(zeng)加到180 min 時(shi)，蓮仁硬度(du)從8.76 N 減(jian)小至7.83 N。隨著浸泡(pao)時間的增加(jia)，蓮仁內(nèi)部(bu)組織變(bian)軟，抵抗載荷能(neng)力下(xia)降，硬度(du)降低。

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面向鮮蓮(lian)子去心的(de)蓮仁物(wu)理與力學(xué)特性(xing)