苦荞浸蒸处理前后的力学特性

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1、2015年7月农机化研究第7期苦荞浸蒸处理前后的力学特性陈伟，杜文亮，刘彩霞(内蒙古农业大学机电工程学院，呼和浩特010018)摘要:由于苦荞具有皮韧仁脆的特点，在脱壳过程中破碎率高、脱壳困难。为此，对浸蒸前、后的苦荞进行力—变形实验，通过实验测得其力—变形曲线;根据曲线数据，得出其硬度、破坏力、破坏能等常规力学参数;通过对比得出浸蒸处理后的苦荞破坏力和破坏能略有降低，苦荞仁的破坏力和破坏能显著增加，表明表皮结合强度降低，有利于减小脱壳破碎率。同时，对苦荞碎片和籽粒受压时横断面变化情况进行观察，得出苦荞籽粒的断裂位置主要位于胚

2、两侧、籽粒沟槽处和受压接触点。关键词:苦荞;浸蒸;力学特性中图分类号:TS210．1文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)07－0194－04DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.07.045的包裹紧密。苦荞仁主要由淀粉、蛋白等物质构成，0引言中间有似S形的胚，强度不高，脆性大。由于苦荞籽苦荞麦属蓼科双子叶植物，学名鞑靼荞麦(tartari-粒的这种特殊的生物结构导致苦荞壳很难被脱去，脱anbuckwheat)，俗称苦荞。随着人民生活水平的提壳处理过程中，大量的苦荞仁碎裂成小颗粒，只能用高

3、，对保健食品及其食疗作用日益重视，苦荞仁作为来加工面粉或其他粉料。［1］营养保健食品越来越受到人们的青睐;但苦荞固有的韧性壳、脆性仁，决定了其脱壳的难度，影响了苦荞产品的综合利用，也影响了后续脱壳机的设计。目前，针对苦荞自身力学特性和破碎机理的研究很少，没有一定的实际参数可对脱壳机的设计提供依据。针对这一情况，结合苦荞茶加工过程的浸蒸工艺，对浸蒸前后的苦荞进行抗压力实验，观察和分析其抗压图1苦荞与苦荞仁特性，得出不同情况下苦荞抗压特性的变化特点，为Fig．1Tartarianbuckwheatandgroat后续脱壳机设计、工

4、艺开发提供一定的数据支持和方2实验安排向指导。!在苦荞制茶的工艺过程中，要对苦荞进行浸蒸处1苦荞生物学特性理，经处理后的苦荞再经过分选、脱壳、炒制等工艺加苦荞籽粒表面粗糙呈灰褐色，长卵状三棱形，有3工成苦荞茶。浸蒸过程中苦荞会出现糊化现象，通过条沟，如图1所示。由于品种和长势的情况不同，籽实践发现糊化后的苦荞比糊化前较容易脱壳。本文粒大小存在一定的差异性。本实验采用的荞麦品种使用食品物性分析仪对浸蒸前后的苦荞及仁分别进为晋荞麦2号，产自内蒙古自治区武川县。在样品中行抗压实验，通过测得的数据来定量地说明荞麦籽粒随机抽取50粒，测

5、得其平均长度为5．9mm，平均宽度的抗压特性变化情况。为3mm，平均高度为2．7mm，苦荞壳平均厚度为0．162．1材料及预处理mm。苦荞壳是一个整体结构，韧性好、强度高，且对仁实验样品:晋荞麦2号(直径3．0～3．2mm)，产自内蒙古自治区武川县，含水率为13．5%。收稿日期:2014－08－19实验前对原料用圆孔分级筛进行筛分和含水率测基金项目:国家自然科学基金项目(31260409)作者简介:陈伟(1983－)，男，陕西咸阳人，博士研究生，(E－mail)定(烘干法，参考JJG658－1990)，挑选出3．0～3．che

6、nweidushui@163．com。2mm粒径的苦荞200g，并将其分成各100g两份;一组通讯作者:杜文亮(1957－)，男，内蒙古达拉特旗人，教授，博士生导师，(E－mail)duwl5711@vip．imau．edu．cn。直接做实验，实验时随机抽取籽粒，做苦荞籽粒抗压·194·2015年7月农机化研究第7期ΔDF实验，然后取足够数量苦荞籽粒用裁纸刀划破外壳取W=∫FdD0出苦荞仁，挑选完整的苦荞仁进行籽粒抗压实验;另式中F—实验采集点处的作用力;一组实验样品放入恒温水槽中，在30℃的清水中浸泡dD—实验相邻采集点处的

7、变形差。60min，然后取出放入高压灭菌锅进行气蒸，选用温度［2］(3)硬度:在农产品及食品物料硬度研究中，常将120℃，加压时间60min，压力0．4MPa。经过干燥箱物料在载荷的作用下，力变形关系曲线的斜率定义为干燥后即可用于抗压实验(含水率11．2%)，去壳方法硬度，本文用力—变形曲线上破坏力与破坏力对应位同上。［5］移之间的比值表示硬度。2．2实验装置及方法2)断裂观察:观察实验后样品碎片，并对处理前实验仪器:TMS－Pro食品物性分析仪(亦称质构后苦荞用裁纸刀从籽粒底部开始轻轻刮去籽粒下端仪，力量感应源型号为GS—1

8、A，力量精度0．0001N，部分(不超过籽粒最大横截面)，露出籽粒断面(见图位移精度为2．5μm，美国FTC公司)):DK－80型电3);随后放入质构仪上进行压力实验，观察断面变形热恒温水槽(上海森信实验仪器有限公司);HVE－50情况，直至籽粒破碎。高压灭菌锅;DL104型