储藏压力对大豆籽粒压缩特性的影响研究-论文.pdf

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1、2013年8月中国粮油学报Vo1．28，No．8第28卷第8期JournaloftheChineseCerealsandOilsAssociationAug．2013储藏压力对大豆籽粒压缩特性的影响研究唐福元黄之斌严晓婕程绪铎，(南京财经大学食品科学与工程学院，南京210046)(粮食储运国家工程实验室，南京210046)摘要用2个LHT一1型粮食回弹模量仪储藏大豆6个月，顶部分别加载150kPa和300kPa，理论计算得到粮食回弹模量仪的储粮筒内不同位置的压力(87、115、150、161、211、300kPa)。利用质

2、构仪对不同储藏压力下的大豆样品进行压缩试验。运用SPSS软件对数据进行分析处理，得出大豆籽粒压缩的最大破坏力(76．77～101．51N)，最大破坏能(68．28—84．12HlJ)，表观弹性模量(131．99—200．29MPa)。结果表明：随着储藏压力的增大，大豆籽粒压缩的最大破坏力，最大破坏能，表观弹性模量逐渐减小。关键词大豆籽粒最大破坏力最大破坏能表观弹性模量中图分类号：TS210．4文献标识码：A文章编号：1003—0174(2013)08—0068—05大豆籽粒的结构和力学特性在收获后容易受到行轴(长轴)、】，

3、轴(中轴)、z轴(短轴)压缩试验，很多因素的影响，如温度、水分、空气湿度、储藏时测定了大豆的表观接触弹性模量、最大破坏力、最大间、储藏压力等对其结构和力学特性的影响，特别对破坏能、破坏点的变形量，分析了随着储藏压力的增储藏一段时间后的大豆籽粒，由于温度、水分、压力加，大豆籽粒压缩的最大破坏力，最大破坏能，表观的影响，籽粒内部脂肪和蛋白质的混合状态将被改弹性模量的变化规律。为筒仓中大豆储藏压力提供变，它的结构和力学特性将发生变化。现在国内一阈值。些储藏大豆的筒仓，堆高大，储藏时间久，在大豆堆深处，常常发生走油、赤变等严重影响

4、大豆储藏及加1试验材料与仪器工品质的现象。所以对大豆籽粒进行压缩试验研1．1试验材料究，掌握其抵抗压力的特性，对储粮安全是非常必要2011年东北黑龙江产秋大豆，外观形状近似椭的。圆状，几何尺寸见表1，储藏温度l5cI=，含水率国外对于粮食的籽粒压缩力学特性的研究从2010．68％。世纪60年代就开始了_l-2]。Zorerb等研究了马齿表1大豆籽粒的几何尺寸状玉米、小麦、豌豆、豆类植物在不同含水量下缓慢加载的特性，研究表明谷物挤压强度的影响参数是含水量、温度、加载速度和加载位置及物料尺寸。国内对大豆籽粒的压缩特性已有一些研

5、究，刘传云1．2试验仪器和设备等对大豆的表观接触弹性模量进行了测定，他们LHT一1型粮食回弹模量仪：南京土壤仪器厂有仅测定了短轴方向的压缩特性，但没有测定中轴、长限公司；HG202—2(2A／2AD)电热干燥箱：南京盈鑫轴方向的压缩特性；刘志云等_4对大豆的接触弹性实验仪器有限公司；AL204分析天平、JSFD粉碎机：模量进行了测定，但他们将大豆视为圆柱体，这样的上海嘉定粮油仪器有限公司；CT3质构仪：美国假定与大豆籽粒的实际形状差别较大；马小愚等Brookfield公司。测定了大豆籽粒力学性质，采用了自制力学性能测试装备

6、，压缩时加载的速度偏大，难以准确揭示大豆2试验原理与方法籽粒静态压缩特性。对不同储藏压力下(87、115、2．1粮堆加压储藏试验原理150、161、211、300kPa)储藏6个月后的大豆籽粒进大豆样品装入回弹模量仪圆柱筒里，顶部加盖基金项目：江苏省教育厅自然科学基金(11KJD550001)防潮布并施加载荷，在竖直压力作用下大豆样品无收稿日期：2012—11—15作者简介：唐福元，男，1962年出生，副教授，粮食储藏工程侧向膨胀，竖直方向上长度受压缩短，体积减小，但第28卷第8期唐福元等储藏压力对大豆籽粒压缩特性的影响研

7、究69密度随之增大。食问摩擦系数为，粮食内摩擦角为。装样筒内大开始试验后，大豆样品受到来自传压板的竖直豆堆表面下深度Y处大豆微元受力示意图如图3所压应力盯。，钢筒侧面的侧压应力仃、叮，，底座对大豆示。垂直向上的支持压应力叮。筒中大豆样品应力分布如图1所示。仪器图如图2所示。(p)pg7cRdy图3装样筒内粮食微元受力作用于微元体上竖直方向的力相互平衡，合力圈1大豆样品应力分布等于零：(P+dp)A+IzP^Cdy—PA—pgady=0(1)式中：P为大豆微元体的竖直压应力，P为大豆微元体的侧向压应力，P为粮食的容重，g为重

8、力加速度，A为筒的横截面面积。大豆在筒内受压时处于主动应力状态，侧向压应力与竖直压应力的比为：1．H。

9、l}=Ph=(2)p1+sln式(2)代入式(1)得：PA+pgcrRdy一2,n'Rkp,txdy一(P+dp)A=0(3)对(3)式进行积分得大豆样品深度Y处的竖直图2LHT一1型粮食回弹模量实物