盐渍土地区杂交酸模、豆秸与青贮玉米秸饲喂肉牛对比试验

为提高盐渍土地区秸秆利用率和开辟新的饲料资源,按规模饲养方式对26头杂交公牛进行了耐盐杂交酸模、豆秸和青贮玉米秸的饲喂对比试验.试验1进行了耐盐杂交酸模最大采食量和不同比例的饲喂,结果表明周岁活体肉牛日采食量可达18kg,食欲和消化不受影响;当占粗草比例20%以下时,日增重在1.05kg～1.16kg,与对照无明显差异(P＞0.05).试验2是饲喂豆秸和青贮玉米秸,并分为3个周期观察不同精料喂量对豆秸和青贮玉米秸饲喂效果的影响,结果表明肉牛日增重均无明显变化.从豆秸组与青贮玉米秸组的日增重及秸秆的成本效益分析,饲喂豆秸优于青贮玉米秸.豆秸粉碎后是一种可选择的粗饲料资源.     

单螺杆挤压机对农产品加工因素的优化

在农产品和食品挤压机加工过程中,由于各种因素的变化,对产品的膨化质量有很大影响。通过挤压机螺杆与螺套之间的间隙、螺杆转速和物料含水率的变化,对产品的膨化指数,挤压机的生产率和功耗进行测定,分析在不同工况下挤压的工作情况以及产品特性。试验结果表明,影响试验指标的主要因素是螺杆与螺套之间的间隙,试验因素主次排列为间隙,含水率和转速,其较优组合为螺杆螺套之间的间隙0.75mm,螺杆转速300r/min,物料含水率18％。     

缓沉性水产膨化饲料加工工艺参数优化

该研究旨在研究不同加工工艺参数对缓沉性水产膨化饲料品质指标的影响规律,优化缓沉性水产膨化饲料的加工工艺参数.采用中心组合试验设计,选取调质物料含水率、膨化机螺杆转速和模头温度3个因素,吨料开孔面积固定为450 mm2/(t·h),调质物料含水率在23％～27％,模头温度范围在100～140℃,膨化机螺杆转速范围在180...     

秸秆物料力学特性试验台及其测控系统的研制

为研究秸秆物料力学特性,解决秸秆加工机具参数优化设计等问题,设计研制了一种用于进行秸秆物料力学特性试验的装置,该装置主要有加速系统、数据采集系统和控制系统三部分组成,采用了先进的数据采集分析系统和高速摄影技术,结构简单,操作简便。经过试验表明,利用该测试系统可以对秸秆物料进行破碎加工组合设计试验,研究物料的机械力学特性,探讨秸秆破碎机理,为开展这方面研究提供了一种可靠、有效的方法和工具。     

挤压膨化工艺参数对玉米淀粉出酒率的影响

合理的原料预处理工艺可以提高玉米淀粉出酒率,该文用单螺杆挤压膨化机对脱胚玉米进行挤压膨化,以模孔直径、套筒温度、物料含水率、螺杆转速和酵母添加量作为因素,以挤压膨化脱胚玉米淀粉出酒率为考察指标,采用5因素5水平(1/2实施)进行二次正交旋转组合试验设计,探讨了挤压膨化工艺参数和酵母添加量对挤压膨化脱胚玉米淀粉出酒率的影响规律,得到了优化的工艺参数:模孔直径为12mm,套筒温度140℃,物料含水率19%,螺杆转速200r?min-1,在酵母添加量为0.4%时,玉米淀粉出酒率可以达到55.81%。     

小米挤压膨化加工营养方便粥的工艺研究

通过氨基酸分析评价，了解本项目主料小米氨基酸品质，利用双螺杆挤压膨化机熟化，并采用调整膨化物料含水率、膨化喂料量，再结合乳化剂的使用和添加玉米等技术措施，改进小米的膨化效果。采用正交试验，设计产品配方。结果表明，选用小米为主料，其蛋白质基本符合模式标准，优于大米、小麦、玉米等多种谷物。控制上述4种膨化辅助条件，解决了小米膨化的难题，而且蛋白质、淀粉等大分子物质部分降解更有利于吸收。经正交试验选择出主料与多种辅料的最佳组合，使产品蛋白质含量和蛋白质质量大幅度提高，达到了全价蛋白质的营养水平，维生素、矿物质等多种营养元素含量也显著提高，营养很丰富。同时由于多种辅料的配合，产品的调溶性、复水性、口感等感官质量高，而且产品中富含了各种辅料所含的多种保健成分。     

浸油用玉米胚挤压膨化预处理技术的试验研究

该文通过4因素5水平二次正交旋转组合试验，研究了用于浸油的玉米胚挤压膨化预处理过程中的挤压系统参数(套筒温度、模孔孔径、物料含水率、螺杆转速)对考察指标(残油率、剪切强度、密度)的影响规律。得到最佳挤压工艺参数：模孔直径9 mm，物料出口温度93℃，喂入物料含水率13.3%，螺杆转速238 r/min，在此条件下得出残油率最优值为0.40%。和传统工艺相比，浸提时间缩短一半，膨化物的密度与轧坯和预轧样相比分别增加29.3%和13.8%。只要参数选择合适，可使原设备的浸出能力提高60%～120%。     

挤压膨化大米应力-应变曲线的分形描述

挤压膨化物料的应力-应变曲线包含了物料的许多物性特征。该文利用分形几何的方法对挤压膨化大米的应力-应变曲线进行了定量分析。结果表明，该曲线具有分形特征，文中给出了挤压膨化大米应力-应变曲线分形维数的一种求取方法，并指出，挤压膨化大米的应力-应变曲线在低标度区和高标度区具有不同的分形维数，分形维数较膨化度能够更多地揭示挤压膨化物料的特征，为挤压膨化产品的准确描述提供了一种新的方法。     

气流膨化甘薯片的工艺优化

：为了对甘薯片气流膨化工艺进行优化,在单因素试验的基础上,采用三因子二次正交旋转组合设计,分析了膨化温度、抽空干燥温度和抽空干燥时间对产品的硬度、脆度和色泽的影响,并对变量进行了响应曲面分析。研究结果表明,膨化温度、抽空干燥温度和抽空干燥时间对甘薯片的品质指标有显著影响;得出的较佳气流膨化甘薯片工艺参数组合为：膨化温度91℃,抽空干燥温度75℃,抽空干燥时间47 min。研究结果可以为气流膨化甘薯片的工业化生产提供参考。     

莲藕片真空微波联合气流膨化干燥工艺

为优化莲藕片真空微波-气流膨化联合干燥工艺,本试验在单因素试验的基础上,采用三因子二次正交旋转组合设计,探讨了单位质量微波功率、转换点含水率和膨化温度对产品的亮度、硬度、脆度和水分含量的影响,并对变量进行了响应曲面分析.结果表明:单位质量微波功率、转换点含水率和膨化温度对莲藕脆片的品质指标有显著影响.真空微波联合气流膨化干燥莲藕片工艺的最优参数组合为:单位质量微波功率12.48W·g-1,转换点含水率48.73％,膨化温度86.56℃.优化莲藕片的生产工艺可为莲藕片工业化生产提供参考.     

秸秆饲料化集成技术模式及其区域适用性评价

农作物秸秆是一种重要的生物质资源,其综合利用不仅保护产地环境、促进农民增收,而且是农业可持续发展的重要保障。为了促进秸秆资源的饲料化利用与推广,该文针对秸秆饲料化集成技术的区域适用性进行初步研究。根据技术流程进行秸秆收储运和饲料化转化技术分类,进而总结出秸秆饲料化集成技术的多种模式;然后,根据评价原则进行指标筛选,构建评价体系,采用综合集成赋权法确定评价指标权重;最后以沈阳市于洪区为例,进行秸秆饲料化集成技术模式的区域适用性评价研究,找出适宜当地青绿玉米秸秆饲料化集成技术模式和适宜当地水稻秸秆饲料化集成技术模式。并结合未来畜牧业发展规划,对现有模式提出改进建议。     

水稻秸秆纤维制取工艺参数优化

采用五因素二次回归正交旋转中心组合设计试验方法,以秸秆长度、浸泡时间、套筒初始温度、主轴转速和喂入量为影响因子,以纤维得率、纤维长宽比和抗张指数为响应函数,利用秸秆纤维制取专用试验台,对水稻秸秆纤维制取工艺进行了试验研究,得到了工艺优化参数组合：当套筒初始温度为25℃、主轴转速为70 r/min、喂入量为60 g/min、秸秆长度为10～14 cm和浸泡时间为12～24 h时,可得到纤维得率大于85%、长宽比大于40并且抗张指数大于10 N?m/g、的水稻秸秆纤维。     

免耕覆盖还田下玉米秸秆氮素的去向研究

采用田间微区试验,以15N标记的玉米秸秆为研究对象,研究了免耕覆盖还田下玉米秸秆氮素经过4个生长季后的作物累积利用率、在土壤(0~60 cm)的残留率以及损失情况。试验共设2个处理:TS1为第1年15N标记秸秆覆盖还田,此后秸秆不还田;TS2为第1年15N标记秸秆覆盖还田,此后每年以非标记秸秆还田。结果表明:经过4个生长季后,两个处理间的玉米籽粒、秸秆的累积产量及总氮素吸收量的差异均不显著。在TS1处理中,秸秆氮素在籽粒和秸秆中的累积回收率分别为14.2%和6.7%,并分别高于TS2处理的12.4%和5.8%。与作物的累积回收率相比,更多的秸秆氮素被保持在土壤中。在TS1和TS2处理中,秸秆氮素在土壤中的残留率分别为40.9%和73.8%,而损失率分别为38.6%和8.1%。与TS1处理相比,TS2处理中较高的土壤微生物生物量碳和氮以及较低的矿质态秸秆氮的含量,说明连续秸秆还田在一定程度上提高了最初还田秸秆氮素在土壤中的微生物固持并降低了秸秆氮素的淋失风险,从而显著提高秸秆氮素在土壤-植物系统中的总回收率。因此,在温带农田生态系统中,长期的免耕结合秸秆覆盖还田可促进秸秆氮素的积累,这对提高和保持土壤氮素含量和稳定性具有重要的意义。     

基于Kjeldahl与Dumas方法的农作物秸秆总氮含量分析

凯氏定氮法(Kjeldahl)与杜马斯燃烧法(Dumas)是测定农业生物质总氮含量的主要检测手段,但二者的测定结果数值存在差异。该研究获取农作物秸秆样本(水稻、小麦、玉米、油菜和棉花)共计1 179个,分别采用Kjeldahl和Dumas方法测定总氮(TKN和TCN,total Kjeldahl nitrogen and total combustion nitroyen)含量,通过多种统计与分析方法,系统分析比较了不同农作物秸秆总氮含量及其分布的异同和相关关系。结果表明:不同农作物秸秆氮含量分布均呈非正态分布,建议采用中位数统计;5种秸秆总体的TKN质量分数为(7.12±1.87) g/kg,TCN质量分数为(8.00±2.13) g/kg,TKN含量显著小于TCN含量;小麦和棉花秸秆的TKN含量和TCN含量与其他秸秆间均存在显著差异(P <0.05);不同生物质TKN含量与TCN含量关系不同,建议采用最小中位数二乘法进行拟合分析。研究结果可为农作物秸秆科学利用提供数据及方法互通性支撑。     

玉米秸秆酶解上清液厌氧发酵产氢工艺优化

该文主要以粒度小于0.088 mm秸秆粉的酶解上清液为底物与热预处理后的活性污泥进行厌氧发酵产氢试验,以累积产氢量为考察指标,基于响应面Box-Behnken模型研究不同影响因素对玉米秸秆酶解上清液厌氧发酵产氢的影响,对玉米秸秆酶解上清液厌氧发酵产氢工艺进行优化。结果表明:温度、初始p H值和还原糖浓度三因素中,温度和还原糖浓度对玉米秸秆酶解上清液厌氧发酵产氢的影响最大。采用Box-Behnken模型获得的最佳产氢条件为:温度38.32℃,初始p H值4.93,还原糖浓度20.70 mg/m L,最大产氢量685.59 m L,此时最大产氢率为57.13 m L/g(玉米秸秆)。通过试验验证,实际最大产氢量为659.24 m L,产氢率为54.94 m L/g(玉米秸秆),与模型预测值相比,相对误差为3.84%,说明该模型具有较好的拟合性。该优化工艺可为后期连续流状态下的生物制氢系统提供参考。     

保温时间与粒度对稻秆和棉秆热解产物组成及能量转化影响

热解炭化技术的开发对秸秆的能源化利用具有重要意义。试验研究了保温时间与粒度对水稻和棉花秸秆热解产物理化特性及能源转化的影响。结果表明,保温时间从0到120 min中,秸秆生物炭产率先降低后略增加,热解气中CH_4、C_nH_m和H_2百分含量增加,其高位热值和能量转化率增加,而生物炭的pH值、电导率、灰分、固定碳、C、高位热值增加,保温时间为90 min的生物炭的炭化程度最好。秸秆中能量有1.5%~5.4%保留在热解气中,有50%~57%保留在生物炭中。不同粒度相比,粗粉秸秆的生物炭的炭产率、挥发分、H、O、N及碳转化率最高,细粉秸秆热解气中CO和CH_4百分含量、高位热值和能量转化率最高,而超微秸秆生物炭的pH值、灰分、C最高。棉花秸秆生物炭的挥发分、固定碳、C、H、碳转化率、高位热值和能量转化率高于水稻秸秆生物炭。     

疏解棉秆的微波干燥动力学及能耗分析

为了研究疏解棉秆微波干燥过程中装载量对干燥时间、干燥速率、干燥效率以及单位能耗的影响,该试验采用微波频率为2 450 MHz,输出功率为1 k W的微波干燥设备,装载量范围在34~200 g的疏解棉秆进行干燥。结果显示:干燥过程经过一个短暂的升速后较长时间处于降速阶段;采用7种常见薄层干燥模型对干燥数据进行非线性拟合,通过比较决定系数、均方根误差、离差平方和,发现Midilli模型是表述疏解棉秆微波干燥的最优模型,干燥系数随着装载量的增加而减小;装载量从34 g增加到200 g时,干燥时间也随之从10 min增加到20 min;疏解棉秆的水分有效扩散系数随着装载量的增加而减小,其平均值介于1.8078×10-8~4.1997×10-8 m2/s,同时基于Arrhenius方程,求得平均活化能为4.82 W/g;装载量在34~200 g时,通过提高装载量能够提高微波干燥效率(7.52%~19.78%),同时降低微波干燥的单位能耗(12.49~35.90 MJ/kg)。研究结果为棉秆的干燥和工业化生产提供参考。     

土壤湿度和机械长度对棉花秸秆分解率的影响

新疆棉花秸秆产量巨大,但是棉花秸秆的木质素和纤维素含量较高,不易被分解,很难作为饲料利用。本文研究了棉花秸秆在不同条件(土壤水分、棉花机械长度)处理下的分解速率。从土壤水分条件来看,棉花秸秆在50%土壤饱和含水量下的分解最为理想,其分解率在100 d后达到54.08%;从棉花秸秆粉碎程度来看,棉花秸秆粉碎越细越有利于其分解,但是3 cm处理100 d后分解率为54.12%,而1 cm处理100 d后分解率只有47.42%,说明棉花秸秆分解需要一定的孔隙度。另外,棉花秸秆分解之后对土壤肥力也有很大影响。此次试验结果可为推广大田试验提供科学依据。     

不同作物秸秆在旱地和水田中的腐解特性及养分释放规律

以水稻、小麦、玉米秸秆和油菜、蚕豆青秆为研究对象,采用尼龙网袋法,研究了不同秸秆翻埋入旱地和水田后的腐解特性及养分释放规律,以期为紫色丘陵区农业秸秆循环利用和秸秆还田技术提供理论依据。结果表明:秸秆翻埋还田后,5种供试秸秆腐解速率均表现为前期(0~60 d)快、后期(60~360 d)慢。经过360 d的腐解,旱地秸秆累积腐解率为52.88%~75.80%,表现为油菜水稻玉米小麦蚕豆趋势,且蚕豆青秆累积腐解率显著低于其余秸秆;水田中秸秆累积腐解率为45.01%~62.12%,表现为水稻玉米小麦油菜蚕豆趋势。5种秸秆在旱地和水田中养分释放率均表现为钾磷氮碳,在试验终点,旱地中秸秆碳、氮、磷和钾释放率分别为65.50%~87.37%、54.64%~69.72%、89.65%~98.96%和79.92%~96.63%,且油菜秸秆养分释放率高于其他4种秸秆;水田中秸秆碳、氮、磷、钾释放率变幅分别为49.95%~69.57%、32.89%~77.11%、90.70%~96.80%、77.45%~90.47%。总体表现为秸秆在旱地土壤中的累积腐解率和养分释放率均大于水田,旱地油菜和水稻秸秆较易腐解,水田水稻和玉米秸秆较易腐解释;秸秆中钾素释放速率较高。     

动定刀同轴水稻秸秆切碎还田装置结构设计与试验

针对中国南方稻田留茬高、土壤黏重,油菜栽种复式作业机耕整地作业部件易缠草、壅泥,影响作业质量和油菜出苗的难题,提出了将田间稻秸秆收集切碎并绕过耕作部件后均匀覆盖于播种行行间的种植方法,研发了多功能油菜覆草直播播种机,围绕该机器设计了一种动刀与定刀及风送叶片同轴安装的稻秸秆切碎装置,并分别对稻秸秆的"站秆"和"残茬"进行切碎台架试验。结果表明:喂入压辊转速、动刀转轴转速、动定刀间隙3个影响因素对切碎长度合格率、功耗影响显著;对"站秆"和"残茬"切碎的各因素取值为:喂入压辊转速399.2、401.64 r/min,动刀转轴转速968.12、977.23 r/min,动定刀间隙0.52、0.49 mm时,稻秸秆切碎合格长度率为95.78%、96.98%,功率损耗为3.09、2.68 k W。经整机田间试验,该装置的秸秆田间覆盖效果达到油菜种植农艺要求。该研究为多功能油菜覆草直播播种机产业化提供了技术参考。