不同品种菠萝果皮穿刺力学特性研究

文献类型： 中文期刊

第一作者： 潘睿

作者： 潘睿;薛忠;李海亮;肖景丰

作者机构：

关键词： 菠萝果皮;穿刺试验;生物力学特性;穿刺点位

期刊名称： 山西农业大学学报(自然科学版)

ISSN： 1671-8151

年卷期： 2023 年 43 卷 004 期

页码： 86-95

收录情况： 北大核心

摘要： [目的]为探究不同品种、不同果眼位置的菠萝果皮抗穿刺损伤性能,以'巴厘'、'金菠萝(MD2)'、'甜蜜蜜(台农16号)'、'金钻(台农17号)'4种菠萝为研究对象进行穿刺特性试验.[方法]选取样品菠萝赤道线处A(果眼中心)、B(2个果眼之间)、C(果眼边)、D(3个果眼交界点)、E(4个果眼交界边)为穿刺点位,基于WSW-50E微机控制电子万能试验机取得力-时间穿刺曲线,分析得出果皮硬度;分析穿刺探头穿透果皮的加载深度从而计算平均果皮破裂深度;绘制果皮应力σ(Mpa)-应变ε(%)曲线,拟合曲线计算果皮韧性以及不同穿刺点位的弹性模量.通过相关性分析明确品种与穿刺点位对菠萝穿刺力学性能的影响.[结果]不同品种菠萝果皮硬度F大小排序均为A>C>B>D>E,品种不同和穿刺部位不同对果皮硬度的影响均显著.果皮韧性变化规律与果皮破裂深度在穿刺不同点位时规律一致,但品种不同导致排序顺序不同,其中'巴厘'排序均为A>C>D>B>E;'金菠萝'排序均为A>C>D>E>B;'金钻'排序均为A>C>D>B>E;'甜蜜蜜'排序均为A>E>C>D>B.'巴厘'果皮弹性模量区间为0.010 7~0.013 8 Mpa;'金菠萝'果皮弹性模量区间为0.014 0~0.015 6 Mpa;'金钻'果皮弹性模量区间为0.010 3~0.013 4 Mpa;'甜蜜蜜'果皮弹性模量区间为0.010 2~0.014 8 Mpa,4种菠萝不同穿刺点位弹性模量大小与其果皮破裂深度/果皮韧性排序相反.相关性分析结果表明,'金菠萝'对果皮破裂深度影响呈极显著(P<0.01),其它品种不显著;E点对果皮破裂深度呈显著性影响(P<0.05),其它穿刺点位不显著;'巴厘'对果皮韧性影响呈极显著(P<0.01),'甜蜜蜜'对果皮韧性呈显著性影响(P<0.05),其它品种不显著;E点对果皮韧性影响均呈极显著(P<0.01),C点对果皮韧性呈显著性影响(P<0.05),其它穿刺点位不显著.[结论]本研究揭示了菠萝果皮不同穿刺点位生物力学特性具有各向异性,并计算得出不同品种菠萝果皮弹性模量区间.明晰菠萝果皮硬度、破裂深度、果皮弹性模量、果皮韧性受品种及穿刺点位影响的变化规律,为菠萝采收、加工设备优化改进提供一定理论基础.

分类号： S313

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