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.

含水量高的农产品的组织主要由细胞组成，细胞间隙中存在气体，已知组织中气体的存在对声速有很大影响。有影响超声波特性相当于介质的弹性特性，组织中的空隙似乎也影响农产品的机械特性。在本研究中，我们重点研究了体积模量和杨氏模量这些弹性之间的关系。模量和气泡含量为使用气泡分散模型对这种关系进行了理论分析，并与萝卜的实际测量结果进行了比较。然而，虽然理论上考虑了瞬时弹性模量，但在实际测量中无法排除松弛的影响，因此表观的测量弹性模量。因此，严格来说，很难与理论值进行定量比较，只能进行定性比较。结果发现，与理论中一样，随着气泡含量的减少，体积模量呈增加趋势好的。同时杨没有发现杨氏模量与气泡含量之间有显着的关系。根据理论公式，随着气泡含量的减少，杨氏模量趋于增加，但变化率与体积模量成正比，与体积模量相比变化率极小。而且，为了消除细胞薄壁组织个体差异的影响，提高了农产品的大气压，从而提高了各弹性模量在减少气泡含量的同时进行测量。最近得到了类似的结果，可以得出结论，萝卜的体积模量受组织中的气体含量控制，而杨氏模量几乎不受组织中的气体含量影响。壁的强度和厚度。这似乎取决于细胞的膨胀压力。目前，我们的目标是系统地了解高水分含量农产品（例如果类蔬菜）的机械特性，正在进行类似的实验。