与香蕉有关的机械损伤测试.doc

与香蕉有关的机械损伤测试 222008324032008 程亚萍机械损伤是水果损坏的主要形式，水果在采收、包装、装卸、运输、贮藏和销售整个过程中存在着静载、挤压、振动、碰撞、冲击等载荷形式的作用,形成以塑性或脆性破坏形式为主的现时损伤和以粘弹性变形为主的延迟损伤,即机械损伤。 我国香蕉生产得到快速发展，总产量已从1978年的8.5万t 发展到了2008 年的7835万t。青香蕉采摘后放至成熟状态，果肉质地软化、风味改善，易于销售。但成熟香蕉在贮存、运输过程中易受振动、碰撞、挤压作用，造成局部细胞承载损伤破裂，引起伤口区微生物侵袭，果体褐变，品质快速下降，我国每年因损伤而引致的香蕉损耗高达总量的30% 40%。试验条件：针对香蕉个体果皮厚度生长不均引起的硬度差异，以及成熟香蕉在贮运过程受到不同强度作用力、不同截面压载作用后的品质随放置时间的改变，成熟香蕉受损后果体的每单位果皮厚度硬度( 后续简称为单位硬度) 、果体肉色差无损伤测定，改变与放置时间的变化特性，无压载力作用自然放置的成熟香蕉其外观品质的色泽、质地的变化是一个植物生理生化反应的缓速的改变过程。高强度压载力的作用，香蕉外表色泽和质地随放置时间的增加的则呈现显著的趋势改变，果体细胞损伤引起的外表色泽、质地软化改变更为显著，这两项品质的改变与外载作用强度并呈较显著的相关性，可以建立以上基于香蕉品质保护减轻外载力作用的定量化控制模型。利用相对色差进行模型化控制可能具有比单位硬度更好的无损伤临界控制能力，但模型受相对色差组成因素的影响而较为波动。贮存、运输过程中的成熟香蕉的品质变化是更为复杂的多重外载力作用的结果 水果成熟后的采收、分级包装、装卸运输、加工、贮藏和销售整个过程的各个环节都容易产生机械损伤。机械损伤也是病源微生物的入侵之门,是导致水果霉烂的最主要原因。要想减少水果损失和提高水果质量,必须控制它们的机械损伤。香蕉生产的机械化技术主要包括蕉苗组培、耕作、栽植、施肥、植保、灌溉、采收、包装、保鲜、加工、运输和蕉茎（头）粉碎等机械化作业。成熟香蕉受不同压载强度作用损伤表面的硬度、色差、果体损伤等外观品质随放置时间的演变特性。损伤后香蕉随放置时间的增加,单位硬度的降低与压载强度呈较显著的相关性,相对色差的DL、Da、Db值改变与压载强度相关性较弱,只表现较为明显的趋势性,高强度均匀的面压载作用对香蕉的整体品质变化影响强于集中点压载的作用,轻微强度均匀的面压载作用与无压载自然放置性能接近,利于减轻香蕉贮存、运输过程的力学损伤,延长其生理寿命。香蕉的果皮和肉质娇嫩，在采摘后的多个环节会受到各类机械损伤而导致香蕉果皮褐变和果肉变质，香蕉生物力学特别是机械损伤研究可以规避香蕉采摘、贮藏、运输等环节因为机械损伤而造成的品质下降，保持香蕉果皮美观亮泽，提高香蕉价格和延长销售周期。使用WD-20KE精密型微控电子式万能试验机进行了力学模拟，进行了点加载和面加载两个系列的力学模拟。使用GY-1水果硬度计测试了香蕉受损后硬度价变化，得到了硬度值与加载压力及随放置时间关系式；使用DDS-307电导率仪测试香蕉果肉损伤后电导率的变化，解析了香蕉果肉组织与机械损伤以及放置时间存在线性相关关系。香蕉的包装材料有木材木制包装箱(18公斤)、复合材料包装箱(12木料，18公斤)、纸制包装箱、在保存和运送果实到销售中心的过程中轻伤部位伤势加重1倍，而重伤部位伤势则加重5倍，导致受损香蕉腐烂。纸制包装箱不能堆积在一起，否则会引起变形而挤压包装箱内部的果实。导致受损部位增加。在香蕉之间加入塑料泡沫可减少损失。将香蕉平放并用粘合剂固定，以动态冲击力冲击置放香蕉的底座利用检漏器来收取整个香蕉反应信号，并采用快速傅立叶变换法进行信号分析。结果表明，随着成熟果实损伤率的增加。反应共振频率随之降低(擦伤果实由于组织损伤导致其共振频率下降)。由于呼吸作用增加、机械损伤或温度不适导致果实成熟，可将果实的共振频率与损伤率和果实的颜色变化联系起来。讨论目前国内外对水果机械损伤的研究主要集中在宏观损伤机理和实验的研究上。在细胞层次还只对水果组织的单细胞的一些弹性性质进行了少量的研究,根本还没有深入到水果机械损伤的深度。因而也就使得到目前为止水果机械损伤的机理从细胞层次来讲还不十分清楚,现在主要有两种观点:一种观点认为水果损伤是根据载荷条件由剪切或法向应力所致,即所谓最大应力观点。近年来,提出了水果损伤可根据某一正应变是否超过极限值来确定,即所谓临界应变观点。这两种机械损伤机理观点完全不同的,至今也没有一个一致的观点。由于水果机械损伤机理不清楚,使得水果机械损伤的规律、影响因素及损伤程度的客观评价都不是很清楚。因此,从细胞层次研究水果机械损伤的机理是非常重要的。要真正弄清楚水果机械损伤机理,必须从细胞层次的研究入手,也就是要了解宏观的外力如何传递到细胞中去和外力的刺激是如何在细胞间分布和传递的,即要研究宏观组织受力与细胞层次受力的关系。只有揭示宏观受力在细胞间的传递和分布特点,才能知道在什么样的外力作用下细胞会破裂和什么样的外力作用下水果首先会在什么部位破裂,也就能够真正了解水果机械损伤机理,也就真正认识水果机械损伤的规律,真正找到水果机械损伤程度的客观评价标准和指标,也能够真正寻求到预测、控制和减少水果机械损伤的途径。从细胞层次研究水果机械损伤的方法： 要真正弄清水果蔬菜机械损伤的机理，也必须了解宏观的外力和水果蔬菜细胞力学性质的关系，以及外力在细胞间分布和传递，从而更深入认识细胞在外载作用下破裂的可能性。如何减少香蕉的机械损伤：香蕉索轨道输送系统是由钢索轨拱形支柱、滑轮吊钩三部分组成，从加工场呈放射状延伸到蕉园中。采收时，由人工将砍下来的果穗绑好倒挂在索轨道上端的滑轮吊钩上，多串果穗可按一定距离连成一排，在人工的牵引下送到加工场。整个过程果穗不着地，不碰撞，机械损伤减少20%以上，大大提高了商品果率和果品档次。 香蕉采收时要尽量避免机械伤，最好两人合作，一人先砍倒蕉茎，另一人肩披软垫托起果穗，再由拿刀人砍断果轴。伤，最好两人合作，一人先砍倒蕉茎，另一人肩披软垫托起果穗，再由拿刀人砍断果轴。香蕉采后当天要保鲜处理完毕。不要在雨天或台风天气采收。在采后处理及贮运过程中，香蕉很容易受到机械损伤，在果实转黄前受机械伤处看不出明显的伤痕，但果实催熟转黄后伤痕处变黑，严重影响其商品外观。受损伤的果实不但呼吸作用增强，乙烯产生量增多，提早果实的变黄成熟，而且病菌易