基于离散元法的牛肉咀嚼破碎模型构建

• 作者: 刘爱阳 徐丽萍 才英明 焦娜 王洪美 王笑丹 金佳慧 韩云秀
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 肉 模型 质构 嫩度 离散单元
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 所属期刊栏目: 农产品加工工程
• 页码范围: 228-234
• 页数: 7页
• 分类号: TS2
• 字数: 5508字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2016.04.032

摘要

为了实现准确、便捷、客观地牛肉嫩度分级检测。该文利用离散单元法构建牛肉块在口腔中咀嚼破碎模型,并进行仿真模拟。研究中选取50头牛的眼肉作为试验样品，30头牛用于构建模型，20头牛用于验证仿真模型的准确性。试验牛样品在75～80℃的恒温水浴中加热至样品内部温度达到70℃时取出，冷却至室温（20℃）。利用质构仪测得牛肉样品的剪切模量、法向刚度等参数，同时测得密度、碰撞恢复系数、摩擦系数等构建离散元模型需要的相关参数。利用测得的参数构建牛肉咀嚼破碎的离散元仿真模型。将咀嚼破碎的牛肉微颗粒作为离散单元模拟仿真中的最小单位，利用Hertz-Mindlin with bonding模型中的颗粒体积力将牛肉块替换为微颗粒黏结的颗粒簇。在咀嚼作用下，当任意2个微颗粒之间的法向应力和切向应力超过最大极限值时，颗粒簇就开始破碎，仿真牛肉的咀嚼破碎过程。研究中利用离散元模拟仿真4个咀嚼周期并记录力和牛肉颗粒的变化。采用感官评定法和剪切力测定分别验证仿真的准确性，准确率都达到90%。研究表明，利用离散元模拟仿真能有效地实现牛肉嫩度等级的预测评定，为牛肉嫩度品质检测提供新方法。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	徐丽萍	吉林大学食品科学与工程学院	17	58	3.0	7.0
2	王笑丹	吉林大学食品科学与工程学院	17	135	8.0	11.0
3	王洪美	吉林大学食品科学与工程学院	3	24	2.0	3.0
4	韩云秀	吉林大学食品科学与工程学院	2	23	2.0	2.0
5	焦娜	同济大学生命科学与技术学院	4	30	3.0	4.0
6	才英明	吉林大学食品科学与工程学院	2	13	1.0	2.0
7	金佳慧	吉林大学食品科学与工程学院	2	13	1.0	2.0
8	刘爱阳	吉林大学食品科学与工程学院	2	23	2.0	2.0