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當前位(wèi)置：首(shǒu)頁(yè)技術文章上(shàng)海(hǎi)騰拔(bá)國產質構儀助力(lì)西北農(nóng)林科(kē)技大學(xué)發表關於果蔬(shū)包(bāo)裝的(dí)研(yán)究(jiū)成果(guǒ)

上(shàng)海(hǎi)騰拔國(guó)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀(yí)助(zhù)力西(xī)北農(nóng)林科技(jì)大(dà)學(xué)發表(biǎo)關(guān)於(yú)果蔬包(bāo)裝的研究(jiū)成(chéng)果(guǒ)

更新(xīn)時間：2026-07-08

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近(jìn)日，西(xī)北農林科(kē)技大(dà)學機(jī)械(xiè)與電子工程學院研究(jiū)人(rén)員(yuán)在(zài)國際(jì)食(shí)品TOP期刊《Food Packaging and Shelf Life》（IF：10.8）發表了題為(wéi)“Analysis of protective ability of pomelo peel against impact damage to apple for cushioning packaging design"的(dí)研究(jiū)性(xìng)論(lùn)文。在(zài)該論(lùn)文中，研究(jiū)人員(yuán)利(lì)用上(shàng)海(hǎi)騰(téng)拔Universal TA國產質(zhì)構(gòu)儀(yí)用(yòng)於測定柚子(zǐ)皮的拉(lā)伸強度(dù)，斷裂(liè)伸長(cháng)率和(hé)彈性(xìng)模(mó)量。

高(gāo)性能(néng)緩(huǎn)衝(chōng)結(jié)構(gòu)的設計對避(bì)免(miǎn)蘋果在倉儲，搬(bān)運(yùn)及(jí)運輸過程中(zhōng)發(fā)生(shēng)機(jī)械損傷至關(guān)重要。本文采(cǎi)用衝擊(jī)試驗(yàn)，微(wēi)觀形貌觀測(cè)與(yǔ)離散元法，探究柚子(zǐ)皮對蘋果抗損(sǔn)傷性(xìng)能的防(fáng)護(hù)效果。試驗結果(guǒ)表(biǎo)明：相(xiāng)較於(yú)沙(shā)田柚皮(pí)，紅蜜(mì)柚皮(pí)厚度(dù)更(gēng)薄，且抗形變能力與(yǔ)之相(xiāng)當，更(gēng)適(shì)合作為(wéi)包(bāo)裝緩(huǎn)衝材料。紅(hóng)蜜柚(yòu)中(zhōng)果皮雖(suī)厚(hòu)度更小(xiǎo)，卻具(jù)備(bèi)清晰的(dí)網狀多孔(kǒng)骨(gǔ)架(jià)結構(gòu)；該(gāi)微觀結(jié)構使其可承(chéng)受(shòu)更(gēng)大衝(chōng)擊(jī)力(lì)（116.53 N），彈性(xìng)模量達(dá) 1.10 MPa。這說明(míng)緩衝(chōng)防(fáng)護性能由組織(zhī)微觀構型(xíng)決定，而非(fēi)果肉(ròu) / 果(guǒ)皮整體(tǐ)厚(hòu)度。基於(yú)柚子中(zhōng)果皮細(xì)胞(bāo)結構與胞(bāo)間孔(kǒng)隙尺(chǐ)寸特(tè)征(zhēng)，本文構建了(liǎo)生物(wù)基(jī)抗(kàng)損(sǔn)傷(shāng)結(jié)構預測(cè)模(mó)型。結(jié)果顯示(shì)該(gāi)數(shù)學(xué)預(yù)測模型擬(nǐ)合度良(liáng)好（決(jué)定(dìng)係數(shù)R2=0.9003），柚子(zǐ)皮抗衝擊(jī)響應預測時(shí)間為 0.1766 ms。影(yǐng)響模型結構單元抗(kàng)損傷性能的因(yīn)素(sù)主(zhǔ)次排(pái)序(xù)為：加(jiā)載(zǎi)速度(dù) (V)＞孔(kǒng)隙率 (P)＞單元尺寸(cùn) (S)。柚(yòu)子(zǐ)皮可為(wéi)生鮮農產(chǎn)品緩(huǎn)衝防護包裝提供(gōng)天(tiān)然(rán)仿生(shēng)結構設計思(sī)路(lù)。

如圖(tú) A 所示，本研究對比柚子皮與泡(pào)沫(mò)網(wǎng)套(tào)兩種(zhǒng)防護材(cái)料的斷(duàn)裂應力(lì)（σᵧ），斷裂應變(biàn)（εᵧ）及彈性模量（E）三(sān)項(xiàng)力學(xué)性能指標。紅(hóng)蜜(mì)柚皮(pí)的(dí)斷(duàn)裂應力 σᵧ為 0.27 MPa，斷(duàn)裂(liè)應變(biàn) εᵧ為 0.25，彈性(xìng)模量 E 為 1.10 MPa；反(fǎn)觀泡沫網(wǎng)套，其斷裂應(yīng)力(lì) σᵧ為 0.28 MPa，斷裂(liè)應變(biàn) εᵧ為(wéi) 0.50，彈(dàn)性模量 E 僅 0.57 MPa。兩種材(cái)料的(dí)斷裂(liè)應(yīng)力(lì)數(shù)值(zhí)相(xiāng)近(jìn)，但(dàn)柚(yòu)子皮彈(dàn)性模量(liáng)顯著更高(gāo)，說(shuō)明(míng)其(qí)剛(gāng)性更強，抵抗應力(lì)變(biàn)形的能力更優(yōu)異。泡沫網(wǎng)套(tào)斷裂應變更大，但其彈(dàn)性模量偏(piān)低(dī)，代表(biǎo)材(cái)料質地更(gēng)柔軟，剛(gāng)性(xìng)與(yǔ)承載支撐(chēng)性(xìng)能(néng)弱於柚子(zǐ)皮(pí)。上(shàng)述結果(guǒ)證實(shí)柚子皮(pí)具(jù)備(bèi)突出力(lì)學(xué)性(xìng)能優勢，可(kě)作(zuò)為仿生基(jī)材(cái)，用於研發(fā)可持(chí)續(xù)，可生物(wù)降(jiàng)解新(xīn)型(xíng)包(bāo)裝材料，提升生(shēng)鮮易腐(fǔ)農產品的防護(hù)效(xiào)果(guǒ)。

上(shàng)海騰拔(bá)國(guó)產質(zhì)構儀助(zhù)力(lì)西(xī)北農(nóng)林科技(jì)大(dà)學發(fā)表關於果蔬包裝(zhuāng)的(dí)研究成(chéng)果

參考(kǎo)文獻：Jincheng Yu, et al. Analysis of protective ability of pomelo peel against impact damage to apple for cushioning packaging design. Food Packaging and Shelf Life, 2025