Las propiedades mecánicas y el daño por trilla y sus efectos en la calidad nutricional de los granos de trigo sarraceno
Autores: Liu, Yun; Zhang, Yang; Yang, Lufei; Feng, Shuai; Yan, Haoran; Zheng, Decong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Las propiedades mecánicas y el daño por trilla y sus efectos en la calidad nutricional de los granos de trigo sarraceno
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Cereales
Contenido de humedad
Calidad nutricional
Mecanismo de daño
Velocidad de colisión
Parámetros de trilla
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Los granos de trigo sarraceno sufrirán diferentes grados de daño durante el proceso de trilla. Los granos dañados son propensos a cambios en la calidad nutricional durante el almacenamiento. Para explorar la relación entre el mecanismo de daño por trilla y la calidad nutricional, se determinaron las propiedades mecánicas del trigo sarraceno con diferentes contenidos de humedad a través de pruebas de compresión y fricción, obteniendo algunos indicadores convencionales de propiedades mecánicas. Sobre esta base, se estableció un modelo de colisión 3D de trigo sarraceno-diente de clavo, y se simuló el proceso dinámico de colisión con LS-DYNA. Durante la colisión, se analizaron los cambios en la energía, el esfuerzo de von Mises y la velocidad crítica de daño de los granos con diferentes contenidos de humedad. Después de la prueba de trilla, los granos fueron observados y clasificados según el grado de daño. Las diferencias en los componentes nutricionales de los diferentes tipos de granos fueron analizadas a través de experimentos fisicoquímicos. Los resultados experimentales mostraron que la fuerza de falla, el módulo elástico y la resistencia última de los granos de trigo sarraceno estaban negativamente correlacionados con el contenido de humedad, mientras que la deformación y el coeficiente de fricción estaban positivamente correlacionados con el contenido de humedad. Durante la colisión, el esfuerzo de von Mises de los granos mostró un patrón de aumento y luego disminución. El valor máximo de esfuerzo ocurrió en el centro del área de contacto, extendiéndose a lo largo del perímetro y disminuyendo gradualmente. El esfuerzo de von Mises máximo disminuyó con el aumento del contenido de humedad y aumentó con el aumento de la velocidad de colisión. Las velocidades críticas de daño de los granos con contenidos de humedad del 11,98%, 15,77%, 18,04%, 20,82% y 25,22% fueron 13,07, 11,72, 10,94, 10,55 y 10,15 m/s, respectivamente. Después de la trilla, los granos se dividieron en tres tipos: no dañados, agrietados en la superficie y dañados en la cáscara. La calidad nutricional de los dos últimos granos dañados disminuyó durante el proceso de almacenamiento. Estos resultados son de gran importancia para optimizar los parámetros de trilla del trigo sarraceno, reducir el daño al trigo sarraceno y mejorar el rendimiento económico de la industria del trigo sarraceno.
Descripción
Los granos de trigo sarraceno sufrirán diferentes grados de daño durante el proceso de trilla. Los granos dañados son propensos a cambios en la calidad nutricional durante el almacenamiento. Para explorar la relación entre el mecanismo de daño por trilla y la calidad nutricional, se determinaron las propiedades mecánicas del trigo sarraceno con diferentes contenidos de humedad a través de pruebas de compresión y fricción, obteniendo algunos indicadores convencionales de propiedades mecánicas. Sobre esta base, se estableció un modelo de colisión 3D de trigo sarraceno-diente de clavo, y se simuló el proceso dinámico de colisión con LS-DYNA. Durante la colisión, se analizaron los cambios en la energía, el esfuerzo de von Mises y la velocidad crítica de daño de los granos con diferentes contenidos de humedad. Después de la prueba de trilla, los granos fueron observados y clasificados según el grado de daño. Las diferencias en los componentes nutricionales de los diferentes tipos de granos fueron analizadas a través de experimentos fisicoquímicos. Los resultados experimentales mostraron que la fuerza de falla, el módulo elástico y la resistencia última de los granos de trigo sarraceno estaban negativamente correlacionados con el contenido de humedad, mientras que la deformación y el coeficiente de fricción estaban positivamente correlacionados con el contenido de humedad. Durante la colisión, el esfuerzo de von Mises de los granos mostró un patrón de aumento y luego disminución. El valor máximo de esfuerzo ocurrió en el centro del área de contacto, extendiéndose a lo largo del perímetro y disminuyendo gradualmente. El esfuerzo de von Mises máximo disminuyó con el aumento del contenido de humedad y aumentó con el aumento de la velocidad de colisión. Las velocidades críticas de daño de los granos con contenidos de humedad del 11,98%, 15,77%, 18,04%, 20,82% y 25,22% fueron 13,07, 11,72, 10,94, 10,55 y 10,15 m/s, respectivamente. Después de la trilla, los granos se dividieron en tres tipos: no dañados, agrietados en la superficie y dañados en la cáscara. La calidad nutricional de los dos últimos granos dañados disminuyó durante el proceso de almacenamiento. Estos resultados son de gran importancia para optimizar los parámetros de trilla del trigo sarraceno, reducir el daño al trigo sarraceno y mejorar el rendimiento económico de la industria del trigo sarraceno.