薏苡壓縮力學(xué)特性試驗(yàn)及響應(yīng)面優(yōu)化

秦代林，蔣小霞，蔡金雄，茍康林，周樹峰，張黎驊*

(1. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院，雅安 625014；2. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米研究所，成都 611130)

薏苡又名薏仁米、六谷子和珍珠米等，其含有豐富的營養(yǎng)價(jià)值和人體所需的多種微量元素，是一種藥食同源的小雜糧[1-4]。在薏苡脫殼加工中，由于薏仁外形獨(dú)特，殼體組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜[5-6]，存在脫殼率較低和破仁率較高等問題，這樣不僅直接造成產(chǎn)量上的損失，而且還會(huì)導(dǎo)致薏仁斷口氧化發(fā)生霉變，降低薏仁品質(zhì)[7-9]。近年來，許多學(xué)者開展了對(duì)核桃、花生和杏仁等物料脫殼的力學(xué)特性研究，大量研究表明，力學(xué)特性的研究對(duì)于加工機(jī)械的設(shè)計(jì)與優(yōu)化有著十分重要的意義[10]。Altuntas等[11]和Vursavu?等[12]通過壓縮力學(xué)試驗(yàn)，分析出核桃與核桃仁的破碎性能，闡述了不同因素對(duì)核桃破殼的影響程度。Kurt等[13]、張黎驊等[14]、呂小榮等[15]、王京等[16]和楊亞洲等[17]通過力學(xué)試驗(yàn)分析了花生脫殼和花生籽粒的力學(xué)特性，提出了花生破殼的最佳試驗(yàn)參數(shù)，并為花生脫殼機(jī)械工藝參數(shù)優(yōu)化提供了理論依據(jù)。Aydin[18]和張黎驊[19]通過壓縮力學(xué)試驗(yàn)，研究了杏仁堅(jiān)果和銀杏果的物理特性，分析了銀杏果破殼的基本規(guī)律與最佳破殼條件，提出了銀杏果脫殼工藝路線。目前對(duì)薏苡的力學(xué)特性研究甚少。施麗莉等[20]和王建楠等[21]在薏苡脫殼試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，薏苡在脫殼階段主要受到脫殼部件的撞擊和擠壓等作用實(shí)現(xiàn)破殼，少許脫殼后的薏仁由于不能及時(shí)排出，在脫殼空間內(nèi)繼續(xù)受到脫殼部件的擠壓作用產(chǎn)生破碎，因此，為提高薏苡脫殼質(zhì)量，保證薏仁的完整率，薏苡受壓破殼力與破仁力的力學(xué)特性是薏苡脫殼機(jī)械設(shè)計(jì)與優(yōu)化的重要依據(jù)。

本試驗(yàn)以薏苡為研究對(duì)象，以施壓方向、施壓速度和干基含水率為試驗(yàn)因子，采用三因素二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)試驗(yàn)及響應(yīng)曲面分析方法，進(jìn)行各試驗(yàn)因素顯著性分析，并以破殼力最小且破仁力最大為優(yōu)化目標(biāo)，找到薏苡的最佳脫殼條件，為研發(fā)和改進(jìn)薏苡脫殼裝備提供基礎(chǔ)理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)備

1.1.1 試驗(yàn)材料 供試材料為浙江康萊特公司的生產(chǎn)用種。

1.1.2 試驗(yàn)設(shè)備 試驗(yàn)采用濟(jì)南恒思盛大儀器有限公司生產(chǎn)的WDW-05型微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)，該機(jī)最大載荷0.5 kN，試驗(yàn)力示值相對(duì)誤差±1%，橫梁位移示值相對(duì)誤差±1%。試驗(yàn)過程中可動(dòng)態(tài)顯示試驗(yàn)力、載荷速度和力-位移變化試驗(yàn)曲線；上海齊欣科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)的DHG-9035A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，控溫范圍為Rt+10～300 ℃，溫度分辨率0.1 ℃；德國賽多利斯BSA423S-CW型電子天平秤（精度：0.1 mg）等。

1.2 數(shù)據(jù)采集與測(cè)量方法

1.2.1 定義施壓方向 施壓方向包括正放（Z方向）、側(cè)放（Y方向）和立放（X方向）3種方式，如圖1所示，正放施壓（Z方向）的受力面為薏苡腹溝面與背面，側(cè)放施壓（Y方向）的受力面為薏苡側(cè)邊兩面，立放施壓（X方向）的受力面為薏苡上下兩面。

圖1 施壓方向Figure 1 Direction of pressure

1.2.2 破碎最大值的采集 當(dāng)上壓縮板接觸到薏苡時(shí)，計(jì)算機(jī)開始讀取試驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)帶殼薏苡或薏仁隨壓力的增加而破碎時(shí)，壓縮曲線隨位移發(fā)生驟減，然后停止施壓，此時(shí)計(jì)算機(jī)所讀得的最大試驗(yàn)值，記作最大破碎值Fmax。

1.2.3 破碎變形量的測(cè)量 從上壓縮板接觸顆粒時(shí)計(jì)算機(jī)開始讀數(shù)的位移點(diǎn)S0，到顆粒發(fā)生破碎時(shí)最大值位移點(diǎn)S1的這段位移量差值，記作破碎變形量S。其破碎變形量S的計(jì)算式為：

1.2.4 干基含水率的測(cè)量 按照谷物及谷物制品水分的測(cè)定常規(guī)法GB/T21305-2007[22]進(jìn)行干基含水率的測(cè)定。干基含水率Mt的計(jì)算[23]公式如下：

式中：Mt為試樣t時(shí)刻干基含水率，%；mt為t時(shí)刻試樣質(zhì)量，g；m0為試樣絕干時(shí)質(zhì)量，g。

1.2.5 薏苡殼仁間隙的測(cè)量 測(cè)定同一方向上，帶殼薏苡與薏仁的尺寸差。

1.2.6 數(shù)據(jù)采集方法 為保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，試驗(yàn)選取飽滿完整的薏苡和薏苡仁，每組試驗(yàn)重復(fù)5次取平均值，測(cè)得薏苡在各個(gè)因素各個(gè)水平上的破殼力與破仁力。

1.3 試驗(yàn)方案與設(shè)計(jì)

薏苡的破碎力學(xué)特性是指通過施壓使薏苡產(chǎn)生裂紋而實(shí)現(xiàn)破殼的受力過程，是研究薏苡脫殼的重要指標(biāo)[10]。本試驗(yàn)選用破殼力和破仁力為試驗(yàn)指標(biāo)，以施壓方向、施壓速度和含水率為主要試驗(yàn)因素，并根據(jù)試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)要求，使用WDW-05微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)，控制施壓速度和施壓方向，采用準(zhǔn)靜態(tài)壓縮方式，分別對(duì)薏苡仁與帶殼薏苡進(jìn)行壓縮力學(xué)特性試驗(yàn)。

1.3.1 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì) （1）施壓方向：薏苡殼體為長卵形，腹部扁平；薏仁呈橢球形，腹部有腹溝。各方向上薏苡與薏仁的纖維束結(jié)構(gòu)和物理特性存在差異[6]；為深入探究薏苡殼和仁不同方向上的力學(xué)特性，試驗(yàn)選取干基含水率為7%的薏苡，以10 mm·min-1的加載速度，分別對(duì)X（立放）、Y（側(cè)放）和Z（正放）3個(gè)方向進(jìn)行不同方向的壓縮試驗(yàn)。

（2）施壓速度：施壓速度參照農(nóng)產(chǎn)品壓縮試驗(yàn)方法[24]，因薏苡殼體與薏苡仁均屬硬質(zhì)物料，試驗(yàn)選取干基含水率為7%的薏苡和薏苡仁，分別以5 mm·min-1、10 mm·min-1、15 mm·min-1和20 mm·min-1的加載速度，沿Z（正放）方向施壓。

（3）干基含水率：以薏苡的最佳儲(chǔ)藏含水率為最高試驗(yàn)水平，通過單因素預(yù)試驗(yàn)，含水率與破殼力和破仁力呈正相關(guān)關(guān)系，當(dāng)薏苡含水率低于5%，破殼力和破仁力差異不顯著，同時(shí)，將含水率降低到更低時(shí)需要消耗更多的能量和時(shí)間，綜合考慮薏苡種子的生長活性與儲(chǔ)藏性，試驗(yàn)分別選取干基含水率為5% （40 ℃真空干燥9.2 h）、7%（40 ℃真空干燥6 h）、9%（40 ℃真空干燥2.8 h）和11%（未進(jìn)行干燥）的薏苡和薏仁，以10 mm·min-1的加載速度，沿Z（正放）方向施壓。

1.3.2 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì) 根據(jù)單因素試驗(yàn)的結(jié)果，確定響應(yīng)面的因素和水平，運(yùn)用Design-Expert軟件進(jìn)行Box-Behnken響應(yīng)面設(shè)計(jì)。試驗(yàn)因素編碼如表1所示。

表1 試驗(yàn)因素與水平Table 1 Test factors and levels

2 結(jié)果與分析

2.1 薏苡壓縮曲線分析

薏苡在不同方向受壓時(shí)，力-位移的壓縮曲線圖如圖2所示，各施壓方向下的破殼力和破仁力壓縮曲線趨勢(shì)相似，無顯著生物屈服點(diǎn)。薏仁側(cè)放（Y）受壓時(shí)，薏仁所受壓力與變形量之間呈線性增長，變形量隨壓力的增加而增加，表明薏仁在受壓時(shí)發(fā)生了彈性變形，當(dāng)壓力達(dá)到一定值時(shí)發(fā)生破碎，壓縮曲線驟降；薏仁正放（Z）受壓時(shí)，在0～2.8 N間變形量隨所受壓力的增大而增大，薏仁所受壓力與變形量之間呈線性增長，薏仁發(fā)生彈性變形，隨著壓力的不斷增加，薏仁的變形量變化變緩，當(dāng)壓力達(dá)到一定值時(shí)發(fā)生破碎；薏仁立放（X）受壓時(shí)，在0～11.5 N間變形量隨所受壓力的增大而增大發(fā)生彈性變形，隨著壓力的不斷增加，薏仁的變形量變化緩慢，在72.3～79.2 N間薏仁同時(shí)發(fā)生彈性變形與塑性變形，表明薏仁表面產(chǎn)生細(xì)小裂紋，裂紋隨壓力的增加而擴(kuò)張，當(dāng)所受壓力達(dá)到一定值時(shí)，薏仁發(fā)生破碎。薏苡在立放（X）、側(cè)放（Y）和正放（Z）條件下，其變形量與破殼力均近似呈線性關(guān)系上升，變形量均隨壓力的增加而增加，當(dāng)所受壓力達(dá)到一定值時(shí)，薏苡殼發(fā)生破裂，壓縮曲線驟降。

圖2 薏苡壓縮力-變形曲線圖Figure 2 Compression force-deformation curve of Coix

由圖3可知，薏苡不同方向的殼仁間隙也不相同，立放（X）間隙最大為4.34 mm，側(cè)放（Y）間隙最小1.05 mm。結(jié)合圖2破殼變形量可知，3個(gè)施壓方向的殼仁間隙均大于破殼變形量，因此，在保證薏苡脫殼質(zhì)量的前提下，可采用擠壓揉搓的方式，對(duì)薏苡進(jìn)行仁殼分離。

圖3 薏苡的幾何尺寸Figure 3 Coix's geometric dimensions

2.2 單因素試驗(yàn)分析

2.2.1 施壓方向?qū)ζ茪ちεc破仁力的影響 按照單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)（1）實(shí)施靜態(tài)壓縮力學(xué)試驗(yàn)，測(cè)得薏苡的破殼力與破仁力與施壓方向的關(guān)系如圖4所示。由統(tǒng)計(jì)分析可知，含水率與施壓速度固定不變時(shí)，薏苡在X 、Y和Z 3個(gè)施壓方向上，Z方向上的破殼力最小，X方向的破殼力最大。這是由于薏苡種殼維管束（主要成分為纖維素）延X方向平行排列[6]，當(dāng)向X方向施壓時(shí)，纖維受壓徑向屈服，導(dǎo)致破殼變形量大且破殼力大；而向Y方向施壓時(shí)，薏苡與壓盤接觸面積變小，所受應(yīng)力變大，薏苡種殼受壓膨脹，纖維之間產(chǎn)生撕裂而破碎，所以破殼力變?。籞方向受壓時(shí)，由于薏仁腹溝的存在，使得薏苡種殼與薏苡仁之間存在間隙，加之維管束間隙的種殼部分較薄，可在很小的作用力下產(chǎn)生較大的變形量，使得所需破殼力要求更小。

圖4 施壓方向?qū)ζ茪ちεc破仁力的影響Figure 4 The influence of pressure direction on the shell breaking force and the kernel breaking force

由圖4可知，其他因素保持不變，薏苡仁在3個(gè)施壓方向上的破殼力與破仁力由大到小為X＞Y＞Z。這是由于向薏苡仁Y方向施壓時(shí)，壓力直接作用在薏苡半仁上，作用面積最小，加之薏苡仁腹溝的存在，引起應(yīng)力集中，導(dǎo)致薏苡仁破碎；X方向施壓時(shí)，壓力作用在薏苡仁兩端，受力面積最大，且薏苡仁自上而下橫截面積變化不大，減少了應(yīng)力集中等現(xiàn)象而破碎，使得薏苡仁破碎力要求更大。各施壓方向上的破仁力均大于破殼力，即薏仁的強(qiáng)度大于薏苡殼。且向Z（正向）方向施壓更易使薏苡破殼。

2.2.2 施壓速度對(duì)破殼力與破仁力的影響 按照單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)（2）實(shí)施靜態(tài)壓縮力學(xué)試驗(yàn)，測(cè)得薏苡的破殼力與破仁力與施壓速度的關(guān)系如圖5所示。由統(tǒng)計(jì)分析可知，含水率與施壓方向固定不變時(shí)，破殼力隨施壓速度的增加而降低，但15～20 mm·min-1范圍內(nèi)降幅變量極?。ń捣?.3%）。主要原因是因?yàn)殡S著加載速度的提高，壓盤對(duì)薏苡的沖擊力變大，薏苡殼在短時(shí)間內(nèi)的變形量變大，使得薏苡殼體快速破裂，降低破殼力。

由圖5可知施壓速度為5～15 mm·min-1范圍內(nèi)，破仁力隨施壓速度的增加而降低；15～20 mm·min-1范圍內(nèi)，破仁力隨施壓速度的增加而增加，但增幅極?。ㄔ龇?.1%）。主要原因是隨著加載速度的提高，壓盤對(duì)薏苡仁的沖擊力變大，而薏苡仁殼屬脆性物料，破碎變形量隨施壓速度的影響極小，使得薏苡仁破碎力隨沖擊力的增大而增大。

圖5 施壓速度-破殼力與破仁力擬合曲線Figure 5 The influence of pressure speed on the shell breaking force and the kernel breaking force

為進(jìn)一步探究施壓速度與試驗(yàn)指標(biāo)的影響，建立施壓速度與試驗(yàn)指標(biāo)一元二次線性回歸模型，得破殼力y1，破仁力y2與施壓速度的回歸關(guān)系為：

式中：y1為破殼力（N）；y2為破仁力（N）；B為施壓速度（mm·min-1）。

2.2.3 干基含水率對(duì)破殼力與破仁力的影響 按照單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)（3）實(shí)施靜態(tài)壓縮力學(xué)試驗(yàn)，測(cè)得薏苡的破殼力和破仁力與干基含水率的關(guān)系如圖6所示。由統(tǒng)計(jì)分析可知，施壓方向與施壓速度固定不變時(shí)，破殼力隨干基含水率的增加而增加，破仁力隨干基含水率的增加而降低。干基含水率在5%～7%范圍內(nèi)，破殼力與破仁力均變化極小（破殼力和破仁力變化值均≤2%）。這是由于薏苡含水率越低，薏苡種殼纖維脆性越大且韌性越小，薏苡殼體破碎變形量變小，使得薏苡更容易破殼；薏苡仁含水率越低，薏仁組織收縮得更緊湊，薏仁硬度變強(qiáng)，使得破仁力變大；當(dāng)薏苡干基含水率低于一定值時(shí)，薏苡殼體組織與薏仁硬度變化幾乎不明顯。

圖6 干基含水率含水率-破殼力與破仁力擬合曲線Figure 6 The influence of dry basis moisture content on the shell breaking force and kernel breaking force

為進(jìn)一步探究含水率與試驗(yàn)指標(biāo)的影響，建立含水率與試驗(yàn)指標(biāo)一元二次線性回歸模型，得破殼力y1，破仁力y2與干基含水率的回歸關(guān)系為：

y1=0.212 5C2–2.55C+21.088（R2=0.997 1） （5）

y2=–0.618 7C2+6.945C+54.809（R2=0.9982）（6）

式中：y1為破殼力（N）；y2為破仁力（N）；C為干基含水率（%）。

2.3 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果及顯著性分析

為提高薏苡脫殼時(shí)脫凈率與完整率，優(yōu)選出薏苡脫殼的最優(yōu)方案，使薏苡殼體更脆，薏仁更堅(jiān)硬，即優(yōu)選出薏苡可承受的破殼力（y1）最小、破仁力（y2）最大時(shí)的最優(yōu)脫殼方案。試驗(yàn)使用Design-Expert 11數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件，結(jié)合響應(yīng)面分析法（RSM）進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析。根據(jù)Box Behnken Design（BBD）的中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方案與結(jié)果見表2。

表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 2 Experimental design and results

2.3.1 破殼力影響因素分析 由破殼力方差分析表3可知，破殼力模型顯著性水平P＜0.001，表明各因素與脫殼力的回歸方程的關(guān)系為極顯著；失擬項(xiàng)不顯著，模型決定系數(shù)R2=0.973 8，表明回歸數(shù)學(xué)模型與實(shí)際結(jié)果擬合精度高。影響因素A（施壓方向）、B（施壓速度）、C（干基含水率）、AC（施壓方向與含水率的交互項(xiàng)）和A2（施壓方向的平方項(xiàng)）對(duì)脫殼力影響均為極顯著； AB、BC、B2和C2對(duì)破殼力的影響均不顯著。單因素A、B、C的F值分別為40.32、23.58和40.27，由此可知對(duì)破殼力的影響由大到小依次為A（施壓方向）＞C（干基含水率）＞B（施壓速度）。根據(jù)響應(yīng)面分析結(jié)果，固定因素A的變量值為-1（Y方向）、0（X方向）、1（Z方向），繪制出不同施壓方向上含水率與施壓速度交互作用對(duì)破殼力影響的響應(yīng)面圖如圖3所示，可以直觀的反應(yīng)出各個(gè)變量對(duì)破殼力的影響以及因素之間的交互作用。

表3 破殼力方差分析Table 3 Variance analysis of shell breaking force

運(yùn)用Design-Exert軟件進(jìn)行擬合，破殼力與試驗(yàn)因素的回歸關(guān)系為：

響應(yīng)面圖形的傾斜趨勢(shì)，可直接反映出因素對(duì)指標(biāo)的影響程度，圖形越陡峭代表影響越大，反之越小。由圖7可知，破殼力隨施壓速度的增加而降低，隨含水率的增加而增加；在施壓方向固定的情況下，干基含水率（C）對(duì)破殼力的影響最大，施壓速度（B）對(duì)破殼力的影響次之，干基含水率與施壓速度（BC）交互作用不顯著。這與表3的破殼力方差分析結(jié)果一致。

圖7 不同施壓方向上干基含水率與施壓速度交互作用對(duì)破殼力的影響Figure 7 The influence of the interaction between the dry basis moisture content and the pressure speed on the shell breaking force in different pressure directions

2.3.2 破仁力影響因素分析 由破仁力方差分析表4可知，破仁力模型顯著性水平P=0.007 3，表明各因素與脫殼力的回歸方程的關(guān)系極顯著；失擬項(xiàng)不顯著，模型決定系數(shù)R2=0.905 9，表明回歸數(shù)學(xué)模型與實(shí)際結(jié)果擬合精度高。影響因素C（干基含水率）和A2（施壓方向的平方項(xiàng)）對(duì)破仁力影響極顯著；BC（施壓速度與干基含水率交互項(xiàng)）對(duì)破仁力影響顯著；因素A（施壓方向）、B（施壓速度）以及其他交互項(xiàng)對(duì)破殼力的影響均不顯著。單因素A、B、C的F值分別為0.995、0.000 4和33.93，由此可知對(duì)破仁力的影響由大到小依次為C（干基含水率）＞A（施壓方向）＞B（施壓速度）。根據(jù)響應(yīng)面分析結(jié)果，固定因素A的變量值為-1（Y方向）、0（X方向）、1（Z方向），繪制出不同施壓方向上含水率與施壓速度交互作用對(duì)破仁力影響的響應(yīng)面圖如圖4所示，可以直觀的反應(yīng)出各個(gè)變量對(duì)破仁力的影響。

表4 破仁力方差分析Table 4 Variance analysis of the kernel breaking force

運(yùn)用Design-Expert軟件進(jìn)行擬合，破仁力與試驗(yàn)因素的回歸關(guān)系為：

由圖8可知，破仁力隨施壓速度的增加而增加，隨含水率的增加而降低；在施壓方向固定的情況下，干基含水率（C）對(duì)破仁力的影響顯著；除Y方向外，施壓速度（B）對(duì)破仁力的影響不顯著；干基含水率與施壓速度（BC）交互作用顯著。這與表4的破仁力方差分析結(jié)果一致。

圖8 不同施壓方向上干基含水率與施壓速度交互作用對(duì)破仁力的影響Figure 8 The effect of the interaction between dry basis moisture content and pressure speed on the kernel breaking force in different pressure directions

2.4 參數(shù)優(yōu)化及驗(yàn)證結(jié)果分析

根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果分析，以薏苡可承受的破殼力最小和破仁力最大為優(yōu)化目標(biāo)，對(duì)脫殼相關(guān)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到薏苡脫殼的最佳參數(shù)組合：薏苡脫殼的最佳參數(shù)組合為施壓方向?yàn)閆（正放）方向、施壓速度為7.498 mm·min-1且干基含水率為7.048%，此條件下薏苡的破殼力為22.067 N，破仁力為86.016 N。

考慮到實(shí)際操作情況，將最優(yōu)方案參數(shù)圓整為：施壓方向?yàn)閆方向，施壓速度為7.6 mm·min-1，干基含水率為7%。并以此參數(shù)進(jìn)行壓縮破碎試驗(yàn)。試驗(yàn)方法與上述相同，測(cè)得破殼力和破仁力均值分別為21.1 N（誤差：4.4%）與82.6 N（誤差：4.0%）。所測(cè)驗(yàn)證試驗(yàn)指標(biāo)與預(yù)測(cè)優(yōu)化值試驗(yàn)指標(biāo)差異小于5%，表明優(yōu)化結(jié)果具有較高的可信度。

3 結(jié)論

施壓方向、施壓速度和干基含水率對(duì)薏苡的破殼力均有顯著影響。立放施壓的破殼力要求最大，正放施壓要求最??；破殼力均隨施壓速度的提高而降低，隨含水率的降低而降低。

僅有干基含水率對(duì)薏仁的破仁力有顯著影響，施壓方向與施壓速度對(duì)破仁力無顯著影響。立放施壓對(duì)破仁力的要求最大，側(cè)放施壓要求最?。黄迫柿S施壓速度的提高而提高，隨含水率的降低而提高。

各施壓方向上薏仁的破仁力平均值均高于薏苡的破殼力平均值，為保證薏苡脫殼質(zhì)量，提高脫殼效率，可對(duì)薏苡進(jìn)行再采用壓縮揉搓的方式，對(duì)薏苡進(jìn)行仁殼分離。

以薏苡可承受的破殼力最小和破仁力最大為優(yōu)化目標(biāo)，對(duì)破殼壓縮相關(guān)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證表明，在施壓方向?yàn)閆（正向施壓）、施壓速度為7.6 mm·min-1且干基含水率為7%時(shí)的破殼綜合指標(biāo)最優(yōu)，即破殼力為21.1 N，破仁力為82.6 N，所測(cè)驗(yàn)證試驗(yàn)指標(biāo)與模型預(yù)測(cè)優(yōu)化值試驗(yàn)指標(biāo)差異小于5%，表明回歸模型優(yōu)化得到的薏苡破殼工藝條件參數(shù)具有較高可信度。