不同品种菠萝果皮穿刺力学特性研究

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.

关键词：菠萝果皮、穿刺试验、生物力学特性、穿刺点位

所属期刊栏目：43

分类号：S313(作物生物学原理、栽培技术与方法)

资助基金：海南省自然科学基金项目;十四五广东省农业科技创新十大主攻方向揭榜挂帅项目;海南省重点研发项目;中央公益性科研院所基本业务费揭榜挂帅项目;国家重点研发计划;中国热带农业科学院基本科研业务费专项

在线出版日期：2023-09-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：86-95