荔枝树枝力学特性的试验研究

为获取荔枝树枝的力学特性参数,以糯米糍品种荔枝树枝为试验材料,在精密型微控电子式万能试验机上进行了压缩特性和剪切特性试验。测得荔枝树枝顺纹抗压强度平均值为32.77MPa,顺纹抗压弹性模量平均值为1068.02MPa,顺纹压缩能平均值为56.57N.m;树枝横纹抗压比例极限应力平均值为8.02MPa,横纹抗压弹性模量平均值为422.84MPa,横纹压缩能平均值为1.25N.m;树枝剪切强度平均值为9.52MPa,剪切功平均值为17.59N.m。采用统计软件对树枝力学特性参数进行相关性分析,结果表明:顺纹抗压强度和顺纹压缩能之间呈指数函数正相关关系;横纹抗压比例极限应力和横纹压缩能之间呈弱对数函数正相关关系;峰值剪切力、剪切功都与树枝横截面面积呈强线性正相关。试验结果为研制果树修剪机具提供了依据。     

不同来源淀粉特性对水晶皮质构品质的影响

为了研究原料淀粉特性对水晶皮质构品质的影响,该文选用小麦、玉米、马铃薯、木薯、绿豆5种淀粉原料,测定并分析淀粉颗粒特性、破损淀粉含量、糊化特性与水晶皮的透明性、质构等品质的关系。结果表明:不同来源的淀粉制作水晶皮品质差异较大,小麦淀粉皮品质最好,其次是马铃薯、木薯、玉米淀粉皮,绿豆淀粉皮品质最差。淀粉颗粒特性、破损淀粉含量与水晶皮品质指标密切相关。平均粒径、膨胀度越大,水晶皮亮度、透明性越好;适宜的破损淀粉含量能够保证水晶皮较好的综合质构品质;淀粉的糊化特性与水晶皮品质指标之间存在显著相关性;淀粉峰值粘度和衰减值与水晶皮透光率呈极显著正相关。谷值粘度、最终粘度、回生值与水晶皮硬度、弹性、咀嚼性、剪切力呈极显著正相关,起始糊化温度与水晶皮品特性相关性不显著。因此,在水晶皮制作进行原料选择时,可以测定淀粉粒径、膨胀度、峰值粘度、衰减值来预测淀粉皮亮度与透光率;测定淀粉破损淀粉含量、谷值粘度、最终粘度、回生值来预测淀粉皮适口性等品质特性。该文旨在为加工水晶产品原料选择以及品质改善提供基本的理论支撑。     

冻黏土与结构接触界面层单剪力学特性试验

为了解在荷载作用下,接触界面层发生的力学响应区别于冻土和结构材料本身力学特性,使用新研制的冻土与结构接触界面层力学试验仪,比较系统地研究人工冻黏土与粗糙钢板接触界面层单调剪切力学特性。分别从宏观和细观2个角度出发,分析冻土界面层的基本力学特性和受力变形机理。结果表明:随着法向荷载增大,接触界面的峰值剪应力、稳定剪应力、初始剪切劲度也增大,接触界面的抗剪强度与法向应力呈线性关系,可用摩尔-库仑准则来描述;冻土颗粒的剪切位移随冻土深度增大而减小,同一冻土深度内,剪切位移随法向应力的增大而增大,不同粗糙度的结构接触界面层变形特性基本相似,试验条件范围内接触界面层厚度为0.5~3.5 mm;界面层变形可分为冻土与结构接触界面上滑移变形和受结构约束的冻土剪切变形两部分;结构面粗糙度、冻土温度和法向应力等因素对接触界面层的力学特性具有显著影响。     

谷子秸秆剪切力与其饲料营养特性变化规律及相互关系

为探究谷子秸秆力学性质与其饲料特性的变化规律及相互关系，选用谷物完熟期的谷子秸秆，将其分为5段（近根部、中下部、中部、中上部、上部）并每隔7 d进行秸秆节间、茎节力学性质（剪切、压缩）和饲料特性（形态指标、营养成分）测定。试验结果表明：谷物完熟后，随着时间的推进，秸秆节间、茎节剪切力、抗压强度、干物质含量、纤维素含量、半纤维素含量和木质素含量总体上呈增大趋势，而秸秆含水率、当量直径、横截面积、线性密度和粗蛋白含量总体上呈减小趋势。谷子秸秆单位直径剪切力与含水率和线性密度呈负相关关系（R2≥0.903），与其干物质、纤维素、半纤维素和木质素含量呈正相关关系（R2≥0.845），与其粗蛋白含量无显著相关关系（P>0.05）。采收期内，谷子秸秆基部起秸秆剪切力至顶部逐渐增大，且剪切力与当量直径、横截面积呈正相关关系（R2≥0.916）。试验表明谷子秸秆饲料特性指标验证试验值与预测值相对误差不大于6.48%，预测模型合理。测量秸秆剪切力可用于预测其形态指标参数和营养成分含量，进而一定程度地反映秸秆饲用价值和反刍动物择食趋向。采收期内，谷子中部及以上秸秆单位直径剪切力显著小于其近根部（P<0.05），更适合饲用；且谷物完熟后，及时采收可避免秸秆饲用价值降低。该研究可为高效利用谷子秸秆资源提供参考。     

小麦籽粒抗剪切力与其品质性状的关系（简报）

该文通过研究小麦籽粒的力学性质与其品质之间的关系,以期为小麦品质检测提供一个快速简洁的方法。全文以辽宁省17个小麦品种为材料,研究了小麦抗剪切力与其品质性状的关系。试验确定剪切速度为1 mm/min,品种间抗剪切力存在差异显著,剪切力值分布在69.14～124.1N区间。试验表明：抗剪切力与其蛋白含量呈显著正相关,与湿面筋含量和干面筋含量均呈正相关,而与其他品质性状相关性不明显。     

低磷胁迫下不同基因型玉米籽粒磷含量及品质性状分析

从我国北方和西南各地共收集129个自交系玉米品种,通过田间试验,研究了正常磷（120kg P₂O₅/hm2）和低磷（0kg P₂O₅/hm2）2种施磷水平下,依据百粒重筛选出的15个耐低磷基因型玉米品种及5个磷敏感基因型玉米品种的籽粒磷含量及品质性状的变化情况。结果表明,低磷胁迫对于磷敏感基因型玉米籽粒中磷含量、粗淀粉、粗油分含量变异程度的影响明显大于耐低磷基因型玉米,对粗蛋白含量变异程度的影响则低于后者。相关性分析结果表明,在2种施磷水平下的籽粒粗淀粉与籽粒粗蛋白质含量都呈极显著负相关,籽粒粗淀粉与籽粒粗油分含量不相关。低磷胁迫下,各典型自交系玉米品种的磷含量与粗淀粉、粗油分、粗蛋白之间,粗蛋白与粗油分之间的相关性都比正常施磷水平增加。通过研究筛选出的20个典型自交系玉米品种,籽粒中粗淀粉、粗油分、粗蛋白含量在不同磷水平下的变化有着极显著的基因型差异（P＜0.01）,具有进一步的研究价值。     

施用氮肥对玉米产量构成因素及其根系生长的影响

通过不同施氮水平对玉米产量构成因素及其根系生长影响的研究,结果表明,氮肥用量在90~270 kg/hm2,玉米产量构成因素随氮肥用量增加而提高,当氮肥用量达360 kg/hm2时玉米产量则下降。在试验土壤肥力条件下,施氮270 kg/hm2玉米产量最高,玉米根长、棒三叶叶面积、百苗干重和粗蛋白质、粗淀粉、粗脂肪含量均明显好于其它处理。     

山西省主要类型土壤镁素供应状况及镁肥施用效果

采用田间调查、土壤盆栽和大田试验相结合的方法,研究山西省主要类型土壤镁素供应状况及镁肥施用效果.结果表明,山西省主要类型土壤耕层(0-20 cm)交换性镁含量在78.1～641.8 mg/kg范围内.平均含量为255.1 mg/kg.不同类型土壤交换性镁含量高低依次为潮土>褐土>栗褐土>石灰性褐土>黄绵土>褐土性土.土壤交换性镁含量与土壤主要化学性质密切相关.生物消耗试验表明,褐土和石灰性褐土的镁生物有效性较高,其次是褐土性土和黄绵土,栗褐土和潮土的镁生物有效性最低.与不施镁肥相比,施镁大豆增产2.77%～9.04%,玉米增产2.98%～10.21%;大豆籽粒粗蛋白含量提高4.56%～7.52%,玉米籽粒粗蛋白、总淀粉和总糖含量分别提高9.96%～15.36%,2.41%～6.42%和8.52～12.50%.相关分析表明,大豆籽粒中镁含量与籽粒产量、粗蛋白和粗脂肪含量呈显著线性正相关;玉米籽粒中镁含量与籽粒产量呈显著线性正相关,与粗蛋白含量呈曲线关系,而与粗脂肪含量呈现显著线性负相关.研究表明,山西省主要类型土壤交换性镁含量处于较高水平,不同类型土壤交换性镁含量及生物有效性存在显著差异,籽粒中镁与籽粒蛋白质和脂肪含量密切相关,适量施用镁肥可提高农作物产量、改善营养品质.     

木薯力学特性测试

木薯力学特性参数的研究,对木薯收获机械的设计、动力学仿真、数学模型建立具有重要意义。采用物理试验方法,利用中国科学院长春科新试验仪器研究所生产的WDW3100微机控制电子万能实验机,测定了华南205木薯块根、茎秆物理力学特性参数,且对数据进行了数理统计分析,结果表明,木薯块根可视为一各向同性材料,其平均轴向拉伸强度、轴向压缩强度、径向压缩强度、轴向剪切强度、径向剪切强度、抗弯强度、轴向弹性模量、径向弹性模量分别为：0.34、0.74、0.76、0.22、0.37、2.66、7.23、7.22 MPa;木薯茎秆为一各向异性材料,其平均轴向拉伸强度、轴向压缩强度、径向压缩强度、轴向剪切强度、径向剪切强度、抗弯强度、轴向弹性模量、径向弹性模量分别为：10.23、6.26、1.43、1.86、2.53、10.80、5.24、35.36 MPa。     

糙米机械破碎力学特性试验与分析

为了研究糙米机械破碎力学特性及其与籽粒结构特性的关系。采用物性测试仪对糙米的锥刺、三点弯曲、剪切、挤压4种机械破碎力学特性进行测试与分析,并对糙米和精米的破碎力学特性(三点弯曲)进行了比较。结果表明:糙米的断裂是由于内部胚乳组织不均匀,在外力作用下首先形成内部裂纹,裂纹尖端处的应力集中又进一步促进裂纹扩展,最终导致籽粒断裂;厚度为(1.0±0.5)mm的不同样品锥刺破碎力在10N左右,各样品籽粒内部的结合力相差较小,籽粒的断裂主要与厚度及胚乳特性有关,其中三点弯曲力更能反映籽粒的破碎特性,糙米的糠层对籽粒有一定的保护作用,糙米力学特性比精米好。该文为糙米储藏加工技术参数的确定提供依据。     

含水率对大豆静压机械特性的影响

为探明不同含水率的大豆物理机械性质、揭示脱粒与输送过程中大豆机械损伤机理,以沈农12大豆为试验对象,应用万能生物材料试验机进行了5种含水率下的大豆破裂强度、弹性模量和压缩功等准静压力学特性试验,获得了6.84%～21.37%含水率范围内、3个方向的大豆破裂强度、弹性模量和压缩功及其变化规律,研究结果可为改进大豆脱粒和输送装置、确定工艺参数提供参考。     

A Better Understanding of Factors That Affect the Hardness and Stickiness of Long‐Grain Rice

Eight U.S. long‐grain rice cultivars were studied for chemical compositions, physicochemical properties, and leaching characteristics in relation to hardness and stickiness of rice flour paste and cooked rice. There were differences in the chemical composition of rice kernels among the eight rice cultivars, including crude protein (6.6–9.3%), crude fat (0.18–0.51%), and apparent amylose content by iodine colorimetry (19.6–27.0%). Differences were also observed in gelatinization temperatures and enthalpies, pasting temperatures and viscosities, leached/insoluble amylose, soluble solids, and hardness and stickiness of rice flour pastes and cooked rice kernels. The quantity and molecular size distribution of the leached starch molecules varied greatly among the samples. Protein and crude lipid contents negatively correlated with hardness of rice flour paste and cooked rice, but positively correlated with stickiness. Apparent amylose content correlated with gel properties but not cooked rice texture, whereas the ratio of A and short B chains to long B chains of amylopectin correlated significantly with cooked rice texture.     

Influence of Starch and Gluten Characteristics on Rheological Properties of Wheat Flour Gel at Small and Large Deformation

Starch and gluten were isolated from 10 wheat cultivars or lines with varied amylose content. The rheological properties of 30% wheat flour gel, starch gel, and the gel of isolated gluten mixed with common starch were determined in dynamic mechanical testing under shear deformation, creep‐recovery, and compression tests under uniaxial compression. Variation of wheat samples measured as storage shear modulus (G′), loss shear modulus (G″), and loss tangent (tan δ = G″/G′) was similar between flour and starch gels and correlated significantly between flour and starch gel. The proportion of acetic acid soluble glutenin exhibited a significant relationship with tan δ of gluten‐starch mixture gel. The small difference in amylose content strongly affected the rheological parameters of flour gels in creep‐recovery measurement. Wheat flour gel with lower amylose content showed higher creep and recovery compliance that corresponded to the trend in starch gel. Compressive force of flour gel at 50 and 95% strain correlated significantly with that of starch gel. Gel mixed with the isolated gluten from waxy wheat lines appeared to have a weaker gel structure in dynamic viscoelasticity, creep‐recovery, and compression tests. Starch properties of were primarily responsible for rheological changes in wheat flour gel.     

机制生态改性生土坯砖砌体基本力学性能试验

针对生土坯砖砌体房屋抗震性能差、材料强度较低等特点,对选用水玻璃、钾明矾、尿素、可再分散性乳胶粉、秸秆等无污染材料进行复合改性的机制生态改性生土坯砖砌体的基本力学性能进行了研究。对4组共30个机制生土坯砖砌体试件进行了抗压和抗剪强度试验,分析了机制生土坯砖砌体的破坏形态,探究了机制生土坯砖砌体的抗压本构关系,修正了适用于机制生态改性生土坯砖砌体的平均抗压强度取值公式。结果表明:与机制未改性生土坯砖砌体相比,机制生态改性生土坯砖砌体的抗压强度、抗剪强度和延性分别提高了23%,17%和7%;机制生土坯砖砌体的应力-应变曲线与杨卫忠砌体本构方程拟合度较高;当砌体块体类别为机制生土坯砖时,与块体类别有关的参数k_1分别取值0.42和0.46,此时该研究提出的砌体抗压强度计算公式适用于机制未改性生土坯砖砌体和机制生态改性生土坯砖砌体。     

籽棉压缩与应力松弛力学特性及模型构建

为深入研究籽棉压缩及应力松弛过程的力学特性并构建其本构模型,该研究以籽棉为研究对象开展试验,分别利用改进西原模型和五元件广义Maxwell模型对压缩和应力松弛的应力应变曲线进行描述。通过定义的本构模型对不同含水率及喂入量的籽棉力学特性试验数据结果进行参数辨识,得到相关模型参数,并探究不同因素对压缩及松弛过程应力的影响规律。研究结果表明:曲线拟合法求解籽棉压缩及应力松弛过程本构模型参数的决定系数均大于0.9,改进西原模型、五元件广义Maxwell模型可以较好地描述籽棉压缩力学特性和应力松弛特性。对籽棉压缩及应力松弛力学特性解析显示,模型参数表现出明显的应力规律:通过Duncan均值比较结果可知:籽棉压缩本构模型参数中不同含水率组间弹性模量差异均显著(P0.05),不同喂入量组间串联虎克体弹性模量差异显著(P0.05),压缩应力值与含水率、喂入量呈正相关关系;籽棉应力松弛模型参数中不同含水率及喂入量组间弹性模量及粘性模量差异均显著(P0.05),弹性模量、粘性模量与含水率及喂入量均呈正相关关系。籽棉压缩与应力松弛力学特性的研究可为籽棉压缩过程机理研究、模拟仿真提供理论依据,缩短机具研发过程。     

Effect of Dehulling and Germination on Physicochemical and Pasting Properties of Black Beans (Phaseolus vulgaris L.)

Dehulled and/or germinated black bean flours were physicochemically characterized, including pasting properties, along with the trypsin inhibitor and antioxidant phenolics. To our best knowledge, this is the first study that, using nonparametric correlations and principal component analysis, identifies the parameters affecting the pasting properties of germinated black bean flour. The carbohydrate loss observed after black bean germination was indirectly correlated with the crude fiber content. Therefore, germination increased the protein and crude fiber contents compared with raw seeds (from 19.1 and 2.4% to 24.0 and 5.1%, respectively). Additionally, the highest protein digestibility was obtained in dehulled germinated black bean flour (78.4%), followed by whole germinated seed flour (74.1%). The dehulling process increased the total starch content 13.5 and 18.8% compared with raw and germinated whole bean flours, respectively. Dehulling decreased both trypsin inhibitor activity and antioxidant phenolics. Germination reduced by twofold the peak and final viscosities of black bean flours. Interestingly, both viscosities were negatively correlated with protein and positively correlated with fat and insoluble dietary fiber. Although resistant starch content was not affected by germination or dehulling, its interactions with fat and insoluble dietary fiber were responsible of the changes observed in pasting properties of germinated black bean flour.     

沼肥对大豆产量、品质、养分和土壤化学性质的影响

为探讨沼肥在大豆上的合理施用技术,采用田间试验,研究沼肥对大豆产量、品质、养分吸收利用及土壤化学性质的影响。结果表明：与习惯施肥处理相比,100%沼渣、30%沼渣＋化肥、20%沼渣＋化肥处理的大豆产量分别增加1.02%,10.48%,0.16%;大豆粗脂肪含量分别增加2.31%,2.70%,5.07%;磷肥利用率分别增加5.04%,23.39%,8.60%;土壤有机质含量分别升高13.39%,3.68%,0.50%;20-80 cm土层内土壤硝态氮、铵态氮含量降低幅度分别在13.70%～61.56%,15.98%～70.10%之间。说明试验条件下,无论沼渣单施还是沼渣与化肥配施均可提高大豆粗脂肪含量、磷肥利用率、土壤有机质含量,降低氮素的流失。     

茶叶籽贮藏时间对毛油产率与质量的影响

为了揭示茶叶籽贮藏时间对发酵法茶叶籽毛油产率与质量的影响,每2周从贮藏的茶叶籽中取样,利用茶叶籽油发酵法生产工艺进行茶叶籽毛油生产,并对工艺中各项剩余物的含油量及毛油的重要质量指标进行了测定,结果如下。室温条件下,茶叶籽贮藏47周后,毛油产率下降了23.5%、酸值及过氧化值分别升高了44.88%及69.4%,毛油色泽基本没有变化。滤渣、发酵沉淀的质量分别升高了20.27%及23.35%;淀粉、油渣质量分别降低了6.13%及3.64%。滤渣、发酵沉淀、淀粉及油渣含油率分别升高了15.63%、22.77%、206%及12.88%。发酵沉淀质量对毛油产率的影响是正向的,淀粉、油渣及滤渣质量对毛油产率的影响是负向的;发酵沉淀及滤渣含油率对毛油产率的影响是正向的,淀粉及油渣含油量对毛油产率的影响是负向的,影响大小的排序为:油渣淀粉滤渣发酵沉淀。综合分析表明,滤渣是通过滤渣质量的增加导致毛油产率随贮藏时间下降的,其下降作用的贡献占全部下降因素的79.28%。贮藏47周后的茶叶籽仁,利用发酵法生产工艺仍然具有毛油生产价值。该研究可为茶叶籽油合理生产提供理论支撑。     

有机质浸染砂水泥土的力学特性及本构关系

为研究海南省海湾地区分布的有机质浸染砂水泥土的力学特性,该文首先对有机质浸染砂水泥土和标准砂水泥土进行无侧限抗压强度对比试验(采用配合比均为熟石灰掺入比7.5%、水泥掺入比20%、水灰比0.45),定量分析养护龄期对其无侧限抗压强度及试样破坏形式的影响。然后对有机质浸染砂水泥土进行单轴抗压试验,获得了水泥土材料的应力-应变全过程曲线、刚度变化规律以及改进邓肯-张本构模型。结果表明:1)有机质浸染砂水泥土试样的破坏类型为塑性剪切破坏和脆性剪切破坏;2)有机质浸染砂水泥土抗压强度随着养护龄期的增加基本呈指数形式增长,但在养护龄期14 d后,增长速度逐渐降低并趋于稳定;3)随着养护龄期增长,水泥土刚度增加。在加载初期,水泥土切线模量随着轴向应变增加而增大,呈现刚度硬化现象;4)基于单轴抗压试验得到应力-应变全过程曲线,可分为2个阶段:塑性阶段、软化阶段;5)通过对应力-应变全曲线的描述,得到了修正的邓肯-张模型,确定模型参数后,与实测数据对比发现,该修正模型可以模拟有机质浸染砂水泥土的应力-应变关系。     

蛋白原料及其混合粉料理化性质对颗粒饲料加工质量的影响

该研究旨在探究豆粕、棉粕、菜粕、酒糟蛋白(Distillers Dried Grains with Solubles,DDGS)、乙醇梭菌蛋白5种蛋白原料及其混合粉料的营养指标和理化性质的差异,确定影响颗粒饲料质量和制粒能耗的关键指标,对5种蛋白原料的制粒效果进行综合评价。以豆粕为对照组,仅改变蛋白原料,采用相同的加工参数制备颗粒饲料,比较不同蛋白原料的制粒效果,进行主成分分析及偏最小二乘回归分析(Partial Least Squares Regression,PLS)。结果表明:在原料营养指标和理化特性方面,乙醇梭菌蛋白具有高蛋白含量、高蛋白溶解度、低脂肪、低纤维的特点,棉粕具有高纤维的特点,菜粕具有高纤维和低蛋白溶解度的特点,DDGS具有低蛋白和高脂肪的特点。蛋白原料吸水性强弱排列顺序为乙醇梭菌蛋白、豆粕、棉粕、菜粕、DDGS,水溶性与之相反。乙醇梭菌蛋白组和棉粕组的制粒能耗较高,豆粕组的制粒能耗最低;棉粕组和乙醇梭菌蛋白组的修正耐久性(Modified Pellet Durability Index,MPDI)较高分别为92.72%和90.57%,菜粕组的MPDI最低为79.68%;乙醇梭菌蛋白组的硬度最高为130.95N,DDGS组的硬度最低为74.26N;乙醇梭菌蛋白组的糊化度最高为45.56%,DDGS组的糊化度最低为31.36%。通过偏最小二乘回归模型得到,蛋白含量、蛋白溶解度和吸水性的增加会提高颗粒饲料硬度、PDI和MPDI;粗纤维含量、蛋白溶解度和吸水性的增加会增加制粒能耗。综合分析5种蛋白原料制粒特性,由高到低排序为乙醇梭菌蛋白、棉粕、豆粕、菜粕、DDGS。研究结果为实际生产颗粒饲料时蛋白原料的选择提供参考依据。