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質(zhì)構(gòu)儀用于蓮仁力學(xué)特性測(cè)試

更新時(shí)間:2021-12-26點(diǎn)擊次數(shù):2537

蓮仁是一種傳統(tǒng)的保健食品,含蛋白質(zhì)、維生素、鐵、鈣等對(duì)人身體有利的營(yíng)養(yǎng)成分,是目前月餅和八 寶粥等食品的主要原料。蓮仁的主要成分為淀粉,干燥之后呈脆性,在擠壓載荷的作用下,容易引起蓮仁損傷破碎。蓮仁的損傷破碎,既影響蓮仁的加工品質(zhì),同時(shí)也增加蓮仁的加工損耗,對(duì)蓮子加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有較大影響。

通過質(zhì)構(gòu)儀對(duì)蓮仁樣品進(jìn)行擠壓測(cè)試,來測(cè)定蓮仁樣品的彈性模量和抗擠壓強(qiáng)度,從而對(duì)蓮仁的力學(xué)特性進(jìn)行測(cè)定。


1 樣品準(zhǔn)備

先將蓮仁樣品沿蓮仁分型面分成2瓣,再用砂輪將其磨成長(zhǎng)方體,然后用砂紙將表面磨平,形成等截面的長(zhǎng)方體試樣,如下圖所示。 試樣長(zhǎng)度 6.5~7 mm,寬度 3.0~3.5 mm,厚度 2.5~3.0 mm。試樣分為縱向(長(zhǎng)度方向平行于蓮仁軸線)和橫向(長(zhǎng)度方向垂直于蓮仁軸線)2種。


2儀器測(cè)定

儀器:Universal TA質(zhì)構(gòu)儀

探頭:P/36柱形探頭

將制備好的蓮仁樣品放于柱形探頭的正下方中,測(cè)試條件設(shè)置如下

測(cè)試模式:壓縮

測(cè)試前速度:2mm/s

測(cè)試速度:1mm/s

測(cè)試后速度:5mm/s

觸發(fā)力:6g

目標(biāo)模式:形變 80%


3 結(jié)果分析

1)彈性模量

彈性模量即為試驗(yàn)樣本在壓縮載荷下應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線上的斜率,公式如下:

式中 E 為蓮仁彈性模量,MPa;F為壓力,N;A為樣本截面面積,mm2;L為試驗(yàn)過程樣本壓縮變形量,mm;Z為試驗(yàn)前樣本長(zhǎng)度,mm。

2)抗擠壓強(qiáng)度

抗擠壓強(qiáng)度為試驗(yàn)樣本在壓縮載荷下產(chǎn)生破壞時(shí)的極限應(yīng)力,其計(jì)算公式為  

式中Q為蓮仁抗壓強(qiáng)度,MPa;Fmax為壓縮大破壞力,N。

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