稻米及米飯的力學(xué)流變學(xué)特性的研究及其應(yīng)用探討.pdf

1、農(nóng)產(chǎn)品的力學(xué)——流變學(xué)特性是設(shè)計(jì)有關(guān)加工機(jī)械、工藝的理論依據(jù),而且可為減少其在收獲、加工、貯藏、裝運(yùn)等環(huán)節(jié)的機(jī)械損傷,質(zhì)量控制,開(kāi)發(fā)新的消費(fèi)產(chǎn)品以及質(zhì)量評(píng)價(jià)提供新的途徑及最佳參數(shù).目前國(guó)內(nèi)、外雖有一些研究農(nóng)產(chǎn)品的力學(xué)——流變學(xué)特性的報(bào)道,但在這些研究中大多是研究大豆、小麥、玉米的,而稻米研究的非常少,相關(guān)報(bào)道少見(jiàn),國(guó)外偶有研究,但只考慮了外界因素,還未見(jiàn)有關(guān)于稻米的品質(zhì)性狀對(duì)其力學(xué)——流變學(xué)特性的影響的研究.關(guān)于米飯粘彈性研究的也很少,

2、以往評(píng)價(jià)米飯的食用品質(zhì)主要是通過(guò)專家的感官品嘗,這種方法存在很多弊端.因此,該課題的研究可以彌補(bǔ)前人的不足,以期達(dá)到對(duì)稻米及米飯的力學(xué)——流變學(xué)特性更完善的研究,為其加工處理、改良品質(zhì)及品質(zhì)鑒定提供更可靠的理論依據(jù).該文通過(guò)理論分析及試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,對(duì)稻米及米飯的力學(xué)流變學(xué)特性進(jìn)行了研究.首先將稻米看成橢球體,應(yīng)用圖象識(shí)別的方法提取三軸尺寸,利用曲率半徑公式推導(dǎo)出稻米籽粒在平板擠壓時(shí)接觸點(diǎn)處的曲率半徑,應(yīng)用赫芝(Hertz)接觸理

3、論分析了稻米籽粒的擠壓方程及接觸面上的應(yīng)力分布,推導(dǎo)出稻米籽粒的擠壓彈性模量.應(yīng)用剪切理論分析了稻米及米飯的雙面剪切的應(yīng)力分布.理論分析了稻米及米飯籽粒的流變學(xué)模型及用z變換法識(shí)別了其松弛特性參數(shù).然后通過(guò)試驗(yàn)研究了稻米籽粒的擠壓力學(xué)特性,剪切力學(xué)特性及應(yīng)力松弛特性,獲得了稻米籽粒的擠壓特性指標(biāo)如彈性模量、擠壓破壞能、擠壓破壞力、擠壓破壞應(yīng)力,獲得了剪切特性指標(biāo)如稻米籽粒硬度、剪切破壞能、剪切破壞力及剪切破壞應(yīng)力,獲得了應(yīng)力松弛特性指標(biāo)

4、如Maxwell單元個(gè)數(shù)、松弛模量、松弛時(shí)間等.研究了稻米的含水率、試驗(yàn)加載速度及品種對(duì)稻米的擠壓特性指標(biāo)、剪切特性指標(biāo)及松弛特性指標(biāo)的影響,通過(guò)多項(xiàng)式回歸及多元逐步回歸建立了力學(xué)指標(biāo)隨影響因素變化的回歸方程,用于預(yù)測(cè)和控制稻米加工過(guò)程中的機(jī)械損傷.為了對(duì)稻米進(jìn)行食用品質(zhì)評(píng)定研究了米飯的剪切及松弛特性,獲得了與米飯品質(zhì)特性相關(guān)的力學(xué)流變學(xué)特性指標(biāo),如米飯硬度、剪切破壞能、剪切破壞力及米飯力松弛參數(shù),研究了不同品種對(duì)米飯的力學(xué)流變學(xué)特性影