農産物中の気泡が柔組織の力学的性質に及ぼす影響について

农产品中气泡对软组织力学性能的影响

基本信息

批准号：
07760240
负责人：
西津貴久
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

高含水率農産物の組織は,その大部分が液胞で占められている細胞と細胞間隙中に存在するガスから構成されており,これまでの研究からこの組織内ガスの存在はその音速に大きな影響を与えることがわかっている.超音波特性は媒質の弾性的特性と等価であり,農産物の力学的特性にも組織内の空隙が影響を与えていると思われる.本研究では体積弾性率とヤング率に注目し,これらの弾性率と気泡含有率との関係を気泡分散モデルを用いて理論化し,大根を用いた実測結果との比較検討を行った.但し理論では瞬間弾性率考えているが,実測時には緩和の影響を除くことは不可能なのでみかけの弾性率を計測した.従って厳密には理論値との定量的な比較は困難であり,もっぱら定性的な比較を行った.その結果,体積弾性率は理論と同じく気泡含有率が低下するにつれて大きくなる傾向にあることがわかった.一方ヤング率と気泡含有率との間には有意な関係が見いだせなかった.理論式によれば,ヤング率は気泡含有率が低下するにつれて大きくなる傾向にあるが,その変化率は体積弾性率の変化率に比較して極めて小さく,実際には測定誤差内におさまってしまうことが十分考えられる.また細胞実質自体の個体差の影響を排するために農産物の雰囲気圧を高めて同一試料中の気泡含有率を減小させながら各弾性率を計測したところ,同様の結果を得た.以上のことから,大根の体積弾性率は組織内ガスの含有率に支配され,一方ヤング率は組織内ガスの含有率の影響はほとんどないと結論できる.おそらくヤング率は細胞壁強度や細胞の膨圧に依存するものと思われる.現在,果菜類に代表される高含水率農産物の力学的特性の体系的把握を目指して,組織内ガス含有率の異なる人参,玉ねぎ,リンゴ等を用いて同様の実験を行っている.

高水含量农产品的组织主要由细胞间隙中存在的液泡和气体占据的细胞组成，先前的研究表明，这种气体在组织中的存在对声音速度产生了重大影响。超声特性等效于培养基的弹性特性，似乎组织内的空隙也影响农产品的机械性能。在这项研究中，我们专注于体积模量和杨氏模量，弹性模量和气泡含量相同。使用气泡分散模型对关系进行了理论化，并与萝卜进行了比较并与实际测量结果进行了比较。但是，尽管从理论上考虑了瞬时模量，但不可能消除在实际测量过程中放松的效果，因此测量了明显的模量。因此，严格来说，与理论价值的定量比较很困难，并进行了定性比较。结果，发现体积模量随着气泡含量的减少而倾向于增加，就像从理论上一样。另一方面，杨在气体比和气泡含量之间没有发现显着的关系。根据理论方程式，随着气泡含量的减少，Young的模量往往会增加，但是与体积弹性模量变化率相比，变化速率极小，实际上，它在测量误差中实际上很可能消失。此外，为了消除细胞实质本身中个体差异的影响，测量了每个弹性模量，同时增加农产品的大气压力并减少同一样品中的气泡含量。获得了相同的结果。从上面可以得出结论，萝卜的体积模量主要由组织中气体的含量支配，而Young的模量对组织中气体的含量影响不大。杨的模量可能取决于细胞壁的强度和细胞的繁琐。当前，使用胡萝卜，洋葱，苹果等进行类似的实验。在组织中具有不同的气体含量，目的是系统地掌握高水分含量的农产品的机械性能，例如水果蔬菜。