花生仁弹性模量的测量与研究.pdf

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粮食储藏
2013(6)
y sve re se sre we se Ne re sve张:
李粮食储藏技术
花生仁弹性模量的測量与研究
唐福元温吉华程绪铎
(南京财经大学食品科学与工程学院210003
摘要利用TA. KT plus物性质构測试仪,对100粒安徽滁州产的花生仁进行受カ、
变形与面积的测量,根据胡克定律计算出弹性模量(E),測算出花生仁的平均弹性模量为
5.081MPa,并对弹性模量与有效面积(A)、弹性模量与载荷(F)的相关范围以及异常的
样品进行了分析讨论。
关键词花生仁弾性模量应力应变
花生是我国的主要油料作物之ー,花生果具有该仪器能够进行高速測试并配备一套完善的处理软
很高的营养价值,内含丰富的脂肪和蛋白质。据测件:可对产品进行多种特性的测试,如:硬度、脆
定,花生仁内脂肪含量为44%~45%,蛋白质含性、胶粘性、弹性模量等:具有准确、易行、标准
量为24%~36%,含糖量为20%左右,并含有硫化程度高的特点,可用来准确描述和控制测样质
胺素、核黄素、尼克酸等多种维生素。花生仁中矿地,以确保评价结果的准确性。实验用探头型号为
物质含量也很丰富,特别是含有人体必需的氨基 SMS/36R、加载速度1mm/s。
酸,有促进脑细胞发育,増强记忆的功能,花生仁
外径千分尺(螺旋测微器):哈尔滨生产,测
还含有生理活性物质,对人体具有保健作用,药理量精度Q01mm
研究证明花生仁具有清除自由基、抗衰老,预防
心、脑血管疾病和癌症,健脑益智、美容等功
测量方法和计算
效]。花生仁的品质与产地、品种等因素有关。花
测測量的主要物理量有花生仁的有效面积(A)
生仁在储藏期间的劣変现象主要是生霉、变色、走和加载载荷(F)
油和变哈
21花生仁的尺寸測量及有效面积(A)的计算
目前,相关期刊杂志上就花生仁问题所发表的211用外径千分尺測量花生仁的尺す如图1
论文,大多是从它所含的营莽的品质分析和储藏技所示,花生仁为近似椭圆形状物体,平放在桌面
术等角度进行研究,研究花生仁物理性质对其储藏上.其垂直投影即为所要测量的椭圆形受力截面。
影响的并不多见。花生仁物理性质也是其储藏过程
用外径千分尺測出椭圆的长轴(2a)、短轴(2b)
的重要参考指标之一。本文将从测量花生仁的弹性
模量来研究其物理特性
1材料
1.1供试花生仁
安徵滁州产;尺寸见表1,形状有椭圆形、长
卵形、短圆形等。根据我们采用的品种,还是椭圆
形为宜。测量的环境温度为20左右,样品处于
储藏状态(含水6%~9%
1.2仪器与设备
图1花生仁尺寸的测方法
物性质构测试仪:TA. Xr plus,英国生产
次通讯地址:南京市栖霞区文苑路3号
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第42卷
花生仁弹性模壘的测量与研究
2.12有效面积(A)的计算根据测出的椭圆
9.034
5.848
长轴(2a)、短轴(2b)求出椭圆的面积。花生仁
11,125
52,:79
39.643
的受力截面积,我们称之为有效面积,大小是椭圆
0219.3,39
1114.9676,74435
面积的0.8倍,即:A效=0Q8abm
7.67912.4656.11
24.038
4
2.1.3加裁載荷(F)的測量及单位换算利用
9,029
14.243
603
TA. KT plus物性质构測试仪,在△L/L(伸长率
847415,723
83,673
37.87
或应変,其数值等于0.10)保持不変的前提下,
11.42370
4.524
分别测出100粒花生仁的加载载荷(F)的大小,
45
6:,:51
数据以“牛顿”为单位。
13.843
74.3
3⊥292
&62
12.568
2.2弹性模量(E)计算
68.105
32132
4.718
12.262
4.(⊥
材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比关
11,364
39.073
系,其比例系数称为弹性模量。弹性模量可用来衡
7.846
量产生弹性形变的难易程度,其值越大,在一定应
7,665
64,522
7.39
1?.259
力作用下,发生弹性形変越小,即材料刚度越大。
11.263
弹性形变规律符合胡克定律,依据公式:
1216
65,588
EA(△L/L)=F,得到:E=(FA)
12.9677.018
29.982
(△I/L)
039
12.563
40,415
,894
89611.9855?.4230.3455.106
其中:A为有效面积;F/A称为应力;E为弹
041
8,864
13.523
738009
5.052
性模量;△L/L称为伸长率或应变,实验中△L/L
006
38684
5,669
值为常数Q.10。
043
14.221
74.875
34.459
044
8,414
11.947
结果与分析
2,745
75.524
46
15,58
83.17
32921
3.966
3.1测量与计算结果
13,165
64.64
27.821
8.4l
12.36462,435
24926
00粒花生仁测量及计算结果统计如表1所
62.84⊥
14.16
8.69
42183
表1100粒花生仁的测量数据与计算结果
8.949
12957
30.022
0527,87417.4384.27544.7715,312
花生仁长轴(2b)短轴(2a)有效面积(A)載荷(F)弹性模量(E)
8.116
(.495
39.317
(16”Pa)
?389
3465
31.20
,496
62.i1g
44.79.5
1324876.467
38.169
4992
.839
8.46
?.786
12.76
7.527
13585
7c.167
11.449
907
89⊥4
12.121
5.33
8,689
1L643
3&.078
6.911
59
5..84
10.2
4.⊥54
4.959
12.555

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