大豆表观接触弹性模量的测定-论文.pdf

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1、第41卷大豆表观接触弹性模量的测定·9·业；粮食储藏技术：}习ls芥芥s芥习Is芥恭大豆表观接触弹性模量的测定程绪铎黄之斌夏俞芬(南京财经大学食品科学与工程学院生态储粮实验室21O046)摘要利用质构仪按照美国农业与生物工程师协会AsAE$368．4DEC2000(R2oo6)标准，结合大豆的生理结构特点，对2011年东北黑龙江产大豆样品分别从长(L)，宽(W)，高(H)对应的Z、Y、X三个方向进行了压缩实验，测量了加栽载荷与对应变形量的关系，运用SPSS软件对数据进行分析处理．得到大豆的表观接触弹性模量、最大破坏力、最大破坏能、破坏点的变形量

2、、破坏点的变形百分比。关键词大豆颗粒表观弹性模量最大破坏力粮食在运输、储藏及加工过程中均受到摩擦与10．68。压缩，压缩使粮粒产生破裂和永久形变，破裂的粮1．2实验仪器和设备粒容易受到微生物和昆虫的侵蚀，从而影响了粮食Brookfield质构仪：CT3(50kg)，美国产。的品质；粮粒的形变导致粮堆的密度增大和孔隙率游标卡尺：测量精度0．Olmm，广西产。减小，密度增大改变了粮仓内压力分布，孔隙率减1．3实验方法小影响通风效果，粮粒压缩的最大破坏力、最大破坏能是确定加工机械的最佳工作方式和合理的功率1．3．1实验样品准备室温为15℃，湿度为60

3、，放置5d～6d。配比的重要参数。因此，在粮食在运输、储藏及加工过程中，测定粮粒的表观接触弹性模量、最大破样品水分均匀后，用105"C恒温干燥法测定水坏力、最大破坏能、破坏点的变形量、破坏点的变分含量，大豆水分含量为10．68。形百分比等力学参数具有重要的意义。选取200粒大小和形状相似的大豆。国内外对粮粒的压缩特性国内外有一些研究，1．3．2实验设备配置选择选取压缩模式，压缩如刘传云等对大豆的表观接触弹性模量进行了测范围为50kg。定，但他们的测定是单方向压缩的。刘志云等对大压缩底座为TA—RT—KIT，压缩探头为豆的接触弹性模量进行了测定，

4、但他们将大豆视为TA10，直径12．7rnlTl，长度35mm，圆柱状。圆柱体，马小愚等测定了大豆籽粒力学性质，采用压缩速度为0．02mm／s，压缩距离为2ram，了自制力学性能测试装备，压缩时加载的速度偏触发点为10g。大，难以准确揭示大豆籽粒静态压缩特性。本论文每次开机实验前，将质构仪试机预热20min。结合粮食颗粒的生理结构特点，对大豆颗粒三个方1．3．3实验测定方法向进行压缩实验，测定了大豆的表观接触弹性模(1)用游标卡尺测定大豆的尺寸，见图1，黑量、最大破坏力、最大破坏能、破坏点的变形量、色填充处代表胚。破坏点的变形百分比。用游标卡尺

5、测定大豆的长(L)、宽(W)、高(H)，用公式①、②、③计算出大豆的曲率半径1材料和方法RH、RH和cosO。1．1实验材料RH=[(L／2)。+(H／2)。]／H①大豆：2011年东北黑龙江产秋大豆，尺寸见RH一[(W／2)+(H／2)]／H②表1，外观形状近似椭圆状，温度15~C，水分cosO=(1／H一1／RH)／(1／RH+1／1)③*基金项目：“十一五”国家科技支撑计划项目(2009BADAOB04-5)；江苏省教育厅自然科学基金项目(11Kj『D55o001)通讯地址：南京市栖霞区仙林大学城文苑路3号·1O·粮食储藏形量曲线的斜率由

6、逐渐增大变为逐渐减小；然后继续以近似线性增加。达到屈服点后，变形量增加而力减小，稍后力与变形量继续以近似线性增加达到破裂点；然后力急剧下降。没有屈服点曲线特征为：开始，力与变形量为近似线性增加，到达PI点后力与变形量曲线的斜率由逐渐增大变为逐渐减少；然后继续以近似线性增加，达到破裂点；然后图1大豆大小尺寸示意图力开始下降。(2)大豆为椭圆形状颗粒，根据ASAES368．4DEC2000(R2006)标准压缩工具选定条件，选择压缩底座为TA—RT—KIT，压缩探头为TA10进行压缩，符合条件。施加力(3)加载速度：根据ASAES368．4DEC2

7、000(R2OO6)标准，压缩速度越接近静载荷越好，即压缩速度越小越接近静载荷，选取0．02mm／s。(4)根据ASAE$368．4DEC2000(R2o06)标准，每种样品必须重复2O次以上才得到有效结果，变形量因此，本次实验每种压缩方式各选择重复压缩30图2物料的力与变形量曲线次引。(有屈服点和没有屈服点)(5)根据以上的实验数据，按ASAE2．1X轴压缩，大豆的力与变形量之间的关系$368．4DEC2000(R2006)标准要求，用赫兹公式在完成开机预热和预实验后，开始进行30粒计算大豆的表观接触弹性模量E。大豆颗粒的X轴压缩，其压缩示意

8、图如图3所示，E一上EK／(1／RH+l／Rn')r．3／21H1-1在压缩过程中，要保证大豆放置的位置和压缩角度+K2(1／尺+l／e)m／]。／。