近日，湘潭(tan)大學(xué)機(jī)械工(gong)程與力(li)學(xué)學(xué)院研(yan)究人員在國(guo)內(nèi)期(qi)刊《農(nóng)業(yè)工(gong)程學(xué)報(bào)(bao)》發(fā)表(biao)了題(ti)為“面向鮮(xian)蓮子去(qu)心的(de)蓮仁物理與(yu)力學(xué)特性(xing)"的研究論文。在該論文中，研(yan)究人員利(li)用上海騰拔(ba)Universal TA質(zhì)構(gòu)儀(yi)測定(ding)了蓮仁(ren)的硬度。

摘　要(yao)：為揭示蓮(lian)仁浸泡時(shí)間對(dui)鮮蓮子去(qu)心質(zhì)量的(de)影響規(guī)律(lv)，該研(yan)究開展不同浸(jin)泡時(shí)間下蓮仁(ren)的物(wu)理與(yu)力學(xué)(xue)特性(xing)研究。首先分(fen)析了蓮仁(ren)、蓮心幾(ji)何參數(shù)隨浸(jin)泡時(shí)間的變(bian)化規(guī)律；測定(ding)了不同(tong)浸泡時(shí)間下蓮(lian)仁的(de)硬度、彈(dan)性模量、抗壓(ya)強(qiáng)度和(he)去心力(li)等力(li)學(xué)特性(xing)，獲得了(le)蓮仁材(cai)料的應(yīng)力(li)-應(yīng)變與載(zai)荷-位移曲線(xian)；采用回(hui)歸分(fen)析方(fang)法建立了(le)蓮仁(ren)物理和(he)力學(xué)特性指標(biāo)(biao)與蓮仁浸(jin)泡時(shí)(shi)間的對(dui)應(yīng)關(guān)系。研(yan)究結(jié)果表明，蓮(lian)仁最大(da)短徑(jing)、長度、裂口長(zhang)度與(yu)最大寬度，蓮心(xin)長度(du)、根部直徑、最大(da)厚度與最大寬(kuan)度數(shù)值均隨(sui)浸泡時(shí)(shi)間的增大而(er)增大；蓮(lian)仁硬度、彈(dan)性模量、抗壓(ya)強(qiáng)度與去心(xin)力則隨蓮仁(ren)浸泡時(shí)(shi)間的增加(jia)而降低。其次(ci)，基于(yu)研制的鮮蓮子(zi)空氣擠出(chu)去心機(jī)(ji)開展了不(bu)同浸泡時(shí)間(jian)下蓮(lian)仁的去心(xin)試驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)(xian)，蓮仁浸(jin)泡時(shí)間對通心(xin)率、蓮仁破損(sun)率和蓮(lian)心完整率有(you)直接影響。當(dāng)蓮(lian)仁浸泡時(shí)間(jian)較短時(shí)，通(tong)心率和蓮(lian)心完整(zheng)率較(jiao)低，蓮仁(ren)破損率較高(gao)；而隨著浸泡時(shí)(shi)間的增(zeng)加，通心率(lv)和蓮心完(wan)整率隨(sui)之增加，蓮(lian)仁破損率(lv)則降低，但(dan)浸泡時(shí)(shi)間過長，破損率(lv)又會增加。當(dāng)浸(jin)泡時(shí)間為120 min，蓮仁(ren)含水率(lv)為63.08% 時(shí)，可獲得(de)較佳去(qu)心效果，通心(xin)率為94.67%，蓮心(xin)完整率為(wei)84.00%，蓮仁破損率(lv)為3.33%。研究(jiu)結(jié)果可為(wei)提高(gao)鮮蓮子去心(xin)加工質(zhì)量(liang)、揭示鮮蓮(lian)子高(gao)效低損傷去(qu)心機(jī)理提(ti)供基(ji)礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

1、蓮仁(ren)硬度測定方法(fa)

試驗(yàn)時(shí)，首先用(yong)小刀將蓮仁(ren)沿分型(xing)面分(fen)成兩瓣。然(ran)后采(cai)用P/NP 針形探頭在(zai)蓮仁(ren)最大短徑處等(deng)距取3 個(gè)點(diǎn)(dian)進(jìn)行(xing)穿刺試驗(yàn)。最(zui)后由質(zhì)(zhi)構(gòu)儀計(jì)算得(de)到不同浸泡(pao)時(shí)間蓮(lian)仁的(de)硬度值。試驗(yàn)采(cai)用測前速度(du)為5 mm/s，測試(shi)速度1 mm/s，測后速(su)度5 mm/s，觸(chu)發(fā)力0.049 N，穿刺深(shen)度5 mm。試驗(yàn)現(xiàn)場(chang)如圖(tu) 所示。

2、測試結(jié)(jie)果

蓮仁(ren)硬度值隨浸(jin)泡時(shí)(shi)間的變化曲線(xian)如圖(tu)9 所示(shi)。從圖中可以看(kan)出，隨著蓮仁浸(jin)泡時(shí)間(jian)的增加，蓮仁硬(ying)度逐漸(jian)降低(di)，當(dāng)浸泡(pao)時(shí)間從初始增(zeng)加到180 min 時(shí)，蓮仁硬(ying)度從8.76 N 減(jian)小至7.83 N。隨著(zhe)浸泡時(shí)間(jian)的增加(jia)，蓮仁內(nèi)部組織(zhi)變軟，抵抗(kang)載荷能力下降(jiang)，硬度降低。

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面向鮮蓮子(zi)去心的蓮仁物(wu)理與力(li)學(xué)特性