薏苡压缩力学特性试验及响应面优化

秦代林，蒋小霞，蔡金雄，苟康林，周树峰，张黎骅*

(1. 四川农业大学机电学院，雅安 625014；2. 四川农业大学玉米研究所，成都 611130)

薏苡又名薏仁米、六谷子和珍珠米等，其含有丰富的营养价值和人体所需的多种微量元素，是一种药食同源的小杂粮[1-4]。在薏苡脱壳加工中，由于薏仁外形独特，壳体组织结构复杂[5-6]，存在脱壳率较低和破仁率较高等问题，这样不仅直接造成产量上的损失，而且还会导致薏仁断口氧化发生霉变，降低薏仁品质[7-9]。近年来，许多学者开展了对核桃、花生和杏仁等物料脱壳的力学特性研究，大量研究表明，力学特性的研究对于加工机械的设计与优化有着十分重要的意义[10]。Altuntas等[11]和Vursavuş等[12]通过压缩力学试验，分析出核桃与核桃仁的破碎性能，阐述了不同因素对核桃破壳的影响程度。Kurt等[13]、张黎骅等[14]、吕小荣等[15]、王京等[16]和杨亚洲等[17]通过力学试验分析了花生脱壳和花生籽粒的力学特性，提出了花生破壳的最佳试验参数，并为花生脱壳机械工艺参数优化提供了理论依据。Aydin[18]和张黎骅[19]通过压缩力学试验，研究了杏仁坚果和银杏果的物理特性，分析了银杏果破壳的基本规律与最佳破壳条件，提出了银杏果脱壳工艺路线。目前对薏苡的力学特性研究甚少。施丽莉等[20]和王建楠等[21]在薏苡脱壳试验中发现，薏苡在脱壳阶段主要受到脱壳部件的撞击和挤压等作用实现破壳，少许脱壳后的薏仁由于不能及时排出，在脱壳空间内继续受到脱壳部件的挤压作用产生破碎，因此，为提高薏苡脱壳质量，保证薏仁的完整率，薏苡受压破壳力与破仁力的力学特性是薏苡脱壳机械设计与优化的重要依据。……