质构仪用于莲仁力学特性测试

莲仁是一种传统的保健食品，含蛋白质、维生素E、铁、钙等对人身体有利的营养成分，是目前月饼和八 宝粥等食品的主要原料。莲仁的主要成分为淀粉，干燥之后呈脆性，在挤压载荷的作用下，容易引起莲仁损伤破碎。莲仁的损伤破碎，既影响莲仁的加工品质，同时也增加莲仁的加工损耗，对莲子加工企业的经济效益有较大影响。

通过质构仪对莲仁样品进行挤压测试，来测定莲仁样品的弹性模量和抗挤压强度，从而对莲仁的力学特性进行测定。

1 样品准备

先将莲仁样品沿莲仁分型面分成2瓣，再用砂轮将其磨成长方体，然后用砂纸将表面磨平，形成等截面的长方体试样，如下图所示。

试样长度 6.5～7 mm，宽度 3.0～3.5 mm，厚度 2.5～3.0 mm。试样分为纵向（长度方向平行于莲仁轴线）和横向（长度方向垂直于莲仁轴线）2种。

2仪器测定

仪器：Universal TA质构仪（物性分析仪）

探头：P/36柱形探头

将制备好的莲仁样品放于柱形探头的正下方中，测试条件设置如下

测试模式：压缩

测试前速度：2mm/s

测试速度：1mm/s

测试后速度：5mm/s

触发力：6g

目标模式：形变 80%

3 结果分析

1）弹性模量

弹性模量即为试验样本在压缩载荷下应力-应变关系曲线上的斜率，公式如下：

式中 E 为莲仁弹性模量，MPa；F为压力，N；A为样本截面面积，mm2；L为试验过程样本压缩变形量，mm；Z为试验前样本长度，mm。

2）抗挤压强度

抗挤压强度为试验样本在压缩载荷下产生破坏时的极限应力，其计算公式为

式中Q为莲仁抗压强度，MPa；Fmax为压缩较大破坏力，N。