文档介绍：摘要咸蛋加工在中国具有历史悠久,将鸭蛋利用盐水等浸渍加工成咸蛋,不仅口味更加独特,而且能够储藏更久,缓解蛋品的季节性供需矛盾。在静态下,咸蛋腌渍过程中的盐水等通过蛋壳和蛋壳膜不断向蛋内渗透,蛋壳的品质和超微多孔质结构直接影响咸蛋的成熟周期。本文在深入了解国内外相关文献的基础上,以白壳鸭蛋为研究对象,研究了鸭蛋壳的品质,特别是力学特性和蛋壳的孔隙结构及渗透特性。首先对衡量蛋壳品质的基本物理参数进行了测量,利用质构仪对鸭蛋壳进行静力学实验,结合理论分析和有限元的数值模拟研究,进一步研究蛋壳不同加载部位的力学特性;然后利用环境电镜扫描获取蛋壳的扫描图像,结合图像处理技术和分形理论等,研究蛋壳的微观孔隙结构和多孔渗透传质特性;最后探索了禽蛋在腌渍过程中,温度、压强作用对蛋壳渗流物性参数的影响机理。主要研究结果如下: (1),研究表明,鸭蛋在压缩实验过程中,探头对蛋壳有向下的压缩力,蛋壳长轴方向加载所能承受的最大抗载要明显大于短轴方向加载所能承受的最大抗载;在穿刺实验过程中,蛋壳受到探针的剪切力和挤压力,短轴处的最大抗穿刺力要略大于长轴加载时的最大抗穿刺力,且穿刺作用比压缩作用更容易造成蛋壳的破损。(2)通过对鸭蛋基本物理参数和蛋壳静力学特性的相关性分析表明,蛋重与长、短径有一定的正相关性,而与蛋形指数没有相关性;尖端的最大抗载与蛋重有一定的正相关性,而赤道和钝端的最大抗载与蛋重没有相关性;不同部位的最大抗载均与蛋形指数有正相关关系,即鸭蛋越圆,抗载能力也越强;不同部位的最大抗载也与蛋壳厚度有正相关性,并且采用多项式模型来拟合蛋壳厚度与最大抗载之间的关系最为合适。(3)基于弹性薄壳理论的计算分析表明,鸭蛋在长轴顶点(尖头)处抗压强度最大。通过有限元法数值模拟鸭蛋的不同部位在不同载荷作用下的应力分布状态, 在相同载荷作用下,在短轴受载时蛋壳产生的内应力大于长轴受载时产生的内应力, 也就是鸭蛋的长轴方向抗载能力更强。理论计算和数值模拟的结果都与实验的结果吻合,这也证明了禽蛋在运输等过程中常采取竖直放置的原因。(4) Plus图像分析技术相结合定量研究蛋壳孔隙微观尺寸的大小,结果表明,同一蛋壳的钝端处的孔隙平均面积、平均周长和平均直径均大于尖端和赤道处的孔隙平均面积、平均周长和平均直径;采用盒计数法和小岛法分布测试了蛋壳孔隙尺寸分布的分形维数和孔隙截面边界分形维数,结果表明,蛋壳的孔隙结构具有明显的分形特征,且钝端的孔隙尺寸分布比尖端和赤道处的宽广,孔隙所占据的面积更大,更利于蛋壳的渗透,但是孔隙形状分布极其的不规则。(5)基于分形理论建立蛋壳的孔隙度分形模型和渗透率分形模型,研究表明, 是否考虑蛋壳孔隙迂曲度对孔隙度和渗透率的影响极小。蛋壳的孔隙度趋近于0, 这主要是由于蛋壳的最大孔隙直径通常也只有约10 gm。蛋壳的渗透率极低,属于典型的低渗多孔介质,其数量级约为10。8 gm2,是蛋壳的一种固有属性,它只与蛋壳的孔隙结构有直接的关系,但并不随孔隙度呈简单的单值递增或递减。(6)禽蛋在腌制过程中,外部加压到一定程度能够使蛋壳的孔隙应力发生变化, 造成蛋壳固体骨架的变形,从而使孔隙度和渗透率发生改变;而外界温度的变化对蛋壳固体骨架的变形影响极小,可以忽略其对蛋壳孔隙度和渗透率的影响。关键词:鸭蛋壳;力学特性;孔隙结构;分形;孔隙度;渗透率 Abstract Egg salting is anancient method ofegg preservation dating back hundreds ofyears. Processing eggs intosalted ones byimmersing intosaltwater notonly makes theflavor more unique,but alsoalleviatestheseasonalsupply anddemand static state,eggshellquality anditsultrastructurewillhave directimpact on thematurity of theeggs,with salt water rating insidethrougheggshell and itsmembraneduring the process ofmaking the basisofdeepunderstanding oftheresearchesboth athome and abroad,the mechanical characters and fractalcharacteristicsofpor