質構儀用于蓮仁力學特性測試

更新時間：2021-12-26

點擊次數：3349

蓮仁是一種傳統的保健食品，含蛋白質、維生素、鐵、鈣等對人身體有利的營養成分，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，同時也增加蓮仁的加工損耗，對蓮子加工企業的經濟效益有較大影響。

通過質構儀對蓮仁樣品進行擠壓測試，來測定蓮仁樣品的彈性模量和抗擠壓強度，從而對蓮仁的力學特性進行測定。

1 樣品準備

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方體，然后用砂紙將表面磨平，形成等截面的長方體試樣，如下圖所示。試樣長度 6.5～7 mm，寬度 3.0～3.5 mm，厚度 2.5～3.0 mm。試樣分為縱向（長度方向平行于蓮仁軸線）和橫向（長度方向垂直于蓮仁軸線）2種。

2儀器測定

儀器：Universal TA質構儀

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，測試條件設置如下

測試模式：壓縮

測試前速度：2mm/s

測試速度：1mm/s

測試后速度：5mm/s

觸發力：6g

目標模式：形變 80%

3 結果分析

1）彈性模量

彈性模量即為試驗樣本在壓縮載荷下應力-應變關系曲線上的斜率，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為試驗過程樣本壓縮變形量，mm；Z為試驗前樣本長度，mm。

2）抗擠壓強度

抗擠壓強度為試驗樣本在壓縮載荷下產生破壞時的極限應力，其計算公式為

式中Q為蓮仁抗壓強度，MPa；Fmax為壓縮大破壞力，N。