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果蔬果皮的特性和组织结构直接影响果实的水分蒸发、气体交换、对微生物的抵御能力、对外力的抵抗能力等,耐贮藏果蔬的果皮因其特有的性状和组织结构而具有优良的保湿、透气、抗菌等”保鲜包装”功能。苹果果皮是果实的最外层组织,对果实具有良好的“保鲜包装”作用。本文进行了苹果果皮力学性质、透湿透气性的试验研究与微观结构分析,旨在为苹果的采收、包装、运输、加工等装备研发设计提供理论支持,为苹果品种的优选优育及其质地评价提供参考,为直观地比较不同品种苹果果皮微观组织结构的差异提供几何模型。主要研究内容和结论如下：(1)为了解不同品种苹果耐贮性的差异,对室温下贮藏0 d、7 d、14 d、21 d、28 d的丹霞、红富士和新红星苹果的物理化学性质进行试验研究。随着贮藏期的延长果实失重率呈线性递增趋势,果实的硬度和可溶性固形物含量呈逐渐下降趋势；对贮藏期内果皮的拉伸力学性质进行研究发现,果皮最大拉伸载荷、抗拉强度、断裂应变均呈下降态势,但弹性模量却不断增大。在同一贮藏期,红富士苹果的失重率、硬度、可溶性固形物含量均高于丹霞和新红星,而新红星果皮的力学性质优于丹霞和红富士,为苹果果实耐贮性的差异及贮藏期间果皮拉伸力学性质的变化提供理论依据。(2)为了探索苹果果皮的透气性,对苹果果皮水蒸气、O2和CO2的透过系数进行了测定,结果表明：果皮对气体的透过具有一定的选择性。在相同湿度条件下,不同品种果皮水蒸气的透过系数均以红富士果皮的为最大,新红星的为最小；果皮水蒸气的透过系数随着相对湿度的减小而减小。在规定的压差下,同种果皮O2的透过系数大于CO2气体的透过系数;不同品种间新红星果皮O2和CO2气体的透过系数为最小,分别为5.6514E-08 cm3·cm/m2·s·Pa和1.8987E-08 cm3·cm/m2·s·Pa,而丹霞果皮为最大,分别为9.8553E-08 cm3·cm/m2·s·Pa和9.7020E-08 cm3·cm/m2·s·Pa,为苹果气调贮藏时O2和CO2含量的控制提供参考依据。(3)为获得苹果果皮生物力学的评价指标体系,试验研究了丹霞、红富士、新红星苹果向阳面和向阴面果皮的拉伸、撕裂、剪切和穿刺性质指标;分析了同一品种果皮不同部位及不同品种果皮相同部位果皮力学性质指标的差异。向阳面果皮的力学性质指标优于向阴面果皮的力学性质指标,纵向取样的果皮力学性质指标优于横向取样的力学性质指标;横向试样的扩展性强于其纵向试样的扩展性：新红星果皮的力学性质优于丹霞和红富士果皮；苹果果皮材料的刚度远大于其果肉的刚度且为各向异性材料,为苹果采收、包装、运输等机械系统的设计提供理论基础。(4)为探究苹果果皮表面碎裂损伤的原因和评价不同品种果皮的质地,对苹果果皮的拉伸松弛和蠕变特性进行试验,得到了果皮松弛的初始应力、残余应力、应变保持和蠕变的初始应变、应力保持、蠕变量,发现果皮的初始应力较大时,松弛平衡后的残余应力较大;初始应变较大时,蠕变量较小。建立了苹果果皮松弛和蠕变的数学模型,获得了模型拟合参数,模型的拟合度均达到0.98以上,分析3种果皮质地中弹性因子和粘性因子的贡献率,丰富了苹果果皮质地的评价体系。(5)基于苹果果皮微观组织结构的观察和测量,探讨了果皮力学性质与其微观组织结构形态及指标之间的相互关系。同一品种及不同品种果皮角质层的厚度及分布状态、表皮细胞的形状大小、下皮层细胞的层数、微裂纹的数量及宽度、果点的形状及大小均不相同;同一品种内果皮表面微裂纹的存在,使得向阳面和向阴面果皮的力学性质存在差异;不同品种间果皮的表皮细胞为圆形或椭圆形、表皮细胞间距较大时果皮的力学性质好;表皮细胞长宽比对果皮弹性模量有着负面影响,角质层的厚薄对不同品种间果皮力学性质的差异影响不明显,揭示了果皮宏观力学和微观结构之间的关系。(6)为了直观地呈现果皮微观组织结构的形态,通过格林公式计算获得表皮细胞平面域的面积、重心及周长,利用二维Voronoi模型仿真出苹果果皮的微观结构。结果表明表皮细胞面积的分布近似于正态,表皮细胞的纵横比与其面积的大小无关,实测的表皮细胞面积与重心Voronoi单元面积差异不显著。基于二维Voronoi图的果皮微观结构的仿真,为直观地分析比较不同品种苹果果皮微观组织结构的差异提供几何模型。