压力磨盘式薏苡脱壳装置的设计与试验

为提高薏苡脱壳质量,运用柔性剪切揉搓脱壳原理,设计了一种压力磨盘式薏苡脱壳装置。装置主要由进料搅龙、动磨盘、压力磨盘和压力调节装置等部件组成。工作时,薏苡随进料搅龙进入脱壳空间,依靠两磨盘之间的压力和摩擦力对薏苡进行揉搓脱壳,当压力磨盘受力大于薏仁破碎力时被顶起,以增大脱壳间隙,保护薏仁。对薏苡在导流区、破壳区和分离区的受力进行分析,确定影响薏苡脱壳质量的主要因素为薏苡含水率、脱壳转速、脱壳间隙和预紧力。以脱净率、破损率为试验指标,通过单因素试验确定薏苡脱壳装置的最佳参数范围;基于单因素试验结果,选取含水率为7%的薏苡,以脱壳装置的转速、脱壳间隙和预紧力为试验因素,脱净率和破损率为响应指标,进行三因素二次回归正交旋转组合试验,结果影响薏苡脱净率的主次因素依次为预紧力、脱壳间隙、脱壳转速,影响薏苡破损率的主次因素依次为脱壳间隙、预紧力、脱壳转速;基于响应曲面法对回归模型进行多目标优化,优选出脱壳装置的最佳作业参数组合为脱壳转速513.625 r/min、脱壳间隙2.061 mm、预紧力119.628 N,薏苡脱净率为91.731%、破损率为9.612%。将优化参数圆整,对薏苡进行连续脱壳作业,测得薏苡脱净率为91.12%,破损率为8.93%,可满足实际生产要求。     

麻风果脱壳机的设计与试验研究

为了适应麻风果深加工产业化,实现机械化脱壳工艺,作者自行研制了一种高效、可靠的麻风果脱壳机.并通过以脱壳率和破损率为试验测量指标,进行了麻风果初始含水率、挤压滚轮转速、挤压间隙三因素三水平正交试验,采用综合评价法对所选的参数进行优化和试验对比.分析结果表明,含水率和挤压间隙在显著性水平α=0.01的水平下对综合评价值影响极显著;辊轮转速在显著性水平α=0.05的水平下对综合评价值影响显著.其影响主次因素依次为:挤压间隙→麻风果含水率→辊筒转速.最佳组合为:麻风果初始含水率20%、辊筒转速300 r/min、挤压间隙5 mm.经过参数优化后,可得到脱壳率大于85%,而破碎率可控制在10%以内的脱壳效果.     

手动银杏脱壳机的设计与试验

针对银杏物料特性和脱壳要求,分析对比了主要的脱壳方法,设计了一种手摇链传动碾搓式银杏脱壳机.通过对不同预处理银杏的脱壳对比试验,发现脱壳效果主要取决于动、定碾搓砂轮之间的间隙和动砂轮的转速.当碾搓砂轮外缘间隙12 mm,转速50～60 r/min时,分别经水煮、微波、晒干处理和未经预处理的银杏破壳率接近100%,整仁率分别为58%、73%、45%和43%.     

立锥式小区花生脱壳装置的优化与试验

花生科研涉及的小区种植试验具有品种多、处理多、重复多等特点,而每个小区需单独脱壳处理。因尚无满足要求的小区花生脱壳机,科研人员只能手工花生脱壳,工作十分繁重且影响花生科研效率。为研制出适应花生科研的小批量、破损率低、清种方便的小区花生脱壳机,在已研制的立锥式小区花生脱壳机及其试验基础上,重点进行了脱壳装置主要结构及参数优化,加工出第二代样机并进行了验证试验。针对原有立锥式小区花生脱壳装置存在的荚果下移速度较慢、环锥形脱壳间隙上端间隙过大、脱壳强度较小和脱壳损伤率与脱壳效率有待提高等问题,经过理论分析和综合判断,对脱壳装置的锥凹板和锥滚筒结构参数、环锥形脱壳间隙和锥滚筒的脱壳棱筋参数等进行了优化,同时将均料锥的螺旋叶片数从6个减少到4个。根据优化后的参数研制出新一轮样机,进行了验证试验。以四粒红品种为试验对象,以脱净率和破损率为指标,以锥滚筒转速n、锥凹板半锥角α和脱壳棱筋升角β为因素进行三因素三水平试验及响应面分析。结果表明:锥滚筒转速、锥凹板半锥角和脱壳棱筋升角对试验指标的影响极为显著。经双目标优化得到最优参数值,参数圆整后的样机试验表明,在转速320r·min~(-1)、锥凹板半锥角30°、棱筋升角45°时脱壳综合指标最优,脱净率97.34%,破损率2.27%,优于行业标准,较好地满足了小区育种花生脱壳要求。该研究为科研小区种植试验用花生脱壳机的设计及优化提供了有效途径。     

人力花生脱壳机的设计

[目的]减轻农户劳动强度,提高花生生产的经济效益。[方法]根据江西山区和丘陵地区的自然条件和经济欠发达的实际情况,通过分析和试验计算出最佳的脱壳工作部件参数值,设计了人力、机力两用的花生脱壳机。[结果]脱壳工作部件按纹板倾角50°、沟槽倾角45°、纹板宽度50mm、2块对称纹板、踏板速度60～80r/min、剥壳间隙6mm、凹板间隙9～12mm设计,当花生最佳含水率为13%～16%时,设计出的花生脱壳机剥壳率为90.9%,破碎率为43.4%,且人力和机力两用,省力、人体不易疲劳,价格低廉。[结论]该研究设计出的花生脱壳机基本上满足了农民的要求,为江西省花生生产提供了新型农机具。     

动静磨盘式薏苡脱壳机构性能参数试验研究

研究了动静磨盘式薏苡脱壳机构对薏苡脱壳的可行性,以及机构性能参数(动静盘间隙A、进料速度B、动盘转速C)对考察指标(薏苡脱壳率、薏苡破碎率)的影响规律和参数的优化结果,影响薏苡破碎率的主次因素依次为:ABC,即动静盘间隙进料速度动盘转速;影响薏苡脱壳率的主次因素依次为:ABC,即动静盘间隙进料速度动盘转速。综合考虑脱壳率和破碎率对脱壳的影响,确定最优方案为A3B3C2,即动静盘间隙为10 mm,进料速度为330 kg/h,动盘转速为1 120 r/min。为生产中应用上述脱壳机械对薏苡进行脱壳加工提供科学依据。     

双轴全混合日粮混合机的试验研究

优化本研究设计的双轴卧式全混合日粮混合机的结构与加工工艺参数.采用二次回归正交旋转组合试验设计对影响该机剪切、揉搓及混合功能的各因素进行试验,得到了其结构与加工工艺参数的合理组合切刀数量16个,叶板角度35°,齿杆4排,转子间隙11～13 mm,齿杆角度50°～10°,揉搓转子转速45～50 r/min,剪切转子转速60～65r/min,加工时间6～10 min,充满系数0.2.按上述参数组合采用双轴全混日粮混合机搅拌加工全混合日粮,变异系数为8.6%～11.6%,粗饲料揉丝率51.2%～53.6%,粗饲料长度12.4～12.8mm,满足全混合日粮加工质量要求.     

复式花生脱壳机振动分选装置试验及参数优化

通过单因素试验和Box-Behnken试验设计及响应面分析,建立复式花生脱壳机振动筛作业含杂率和损失率数学模型,采用响应曲面优化分析和多目标优化设计方法,获得复式花生脱壳机振动分选装置振动筛作业最佳工作参数为振幅3.8 mm、振动频率485 Hz、振动臂角度35°,此条件下分选装置含杂率为2.18%,损失率为1.74%。     

玉米秸秆皮穰分离机构的试验研究

针对玉米秸秆皮穰分离机构剥穰效果不理想、秸秆皮易碎断等情况,提出了齿刀式皮穰分离机构。选取影响剥穰效果的剥穰刀齿刃角、齿-板间隙及剥穰辊的转速为试验因素,以剥穰率、外皮损伤率作为评价指标,采用正交试验方法对剥穰机构的剥穰效果进行试验研究。结果表明:在试验参数范围内,剥穰率的变化范围为35%~99%,损伤率的范围为0~13%;且剥穰辊转速和齿-板间隙对评价指标有显著影响,剥穰刀的齿刃角对剥穰率影响较为显著,对秸秆外皮损伤率影响不显著。经试验,齿刀式皮穰分离机构的最优参数组合为:在齿-板间隙为1.66mm,剥穰辊转速为1680r·min-1,剥穰刀齿刃角为40°时,剥穰率达到95%以上,损伤率在5%以下,满足生产要求,说明齿刀式皮穰分离机构可行。     

美国花生脱壳机研究现状及发展分析

脱壳是花生利用前必经环节,脱壳机是花生产后加工的核心设备,在很大程度上决定了花生的果仁质量和脱壳效率。中国虽然花生产量位居世界第一,且花生脱壳机得到广泛应用,但花生脱壳技术远不及美国,严重制约花生产后加工业的发展。为借鉴美国花生脱壳技术及发展经验,在实地考察基础上,运用社会调查法、文献研究法和经验总结等方法,本文分析了美国花生脱壳机的发展历史、最新进展和技术衍变过程,剖析了美国现代花生脱壳机的脱壳原理、总体构成、脱壳部件结构型式和特点,总结了美国花生脱壳技术研究的基本方法和成功经验。结果显示,美国花生脱壳机研究密切结合生产需要,起步早且不断创新;多滚筒大型脱壳机既可用于榨油和食品加工的花生脱壳,也可用于种子花生脱壳,各滚筒之间独立驱动,转速200～300r/min;脱壳机构由带有刮板的脱壳打杆和钢制栅片凹板筛构成,对花生荚果进行刮搓脱壳;复式清选装置首先进行气吸除壳、然后进行筛选和二次气吸清选。美国花生脱壳机技术是机械与农艺等多方面融合研究的结果,对中国花生脱壳技术研究及进展具有重要借鉴意义。     

苦荞麦麸皮黄酮类化合物在微波辅助提取过程中的动态变化

利用HPLC-UV和HPLC-ESI-MSn技术,测定了苦荞麦麸皮中黄酮类化合物在微波辅助常压和高压提取过程中化学组分的动态变化,观察提取压力和提取时间对其化学组分的影响.结果表明,在提取压力超过400 kPa时芦丁开始失去1个芸香糖转化为槲皮素;随着微波照射时间的延长,芦丁、表儿茶素和槲皮素提取产率先增加,而后下降;提取压力越大,提取速率越快,分解的速度也越快,达到最高提取产率的时间越短.     

苦荞全基因组SSR位点挖掘及遗传多样性分析

苦荞是一种重要的杂粮作物。利用GenBank数据库中苦荞的8条染色体基因组序列进行SSR标记挖掘,并基于Primer 3.0设计SSR引物,筛选多态性高的引物进行遗传多样性评价。共检测到51 485个SSR 位点,平均发生频率为114.07 Mb^-1,二核苷酸重复型最多（78.20%）,其次为三核苷酸重复型（17.76%）。苦荞SSR中包含361种类型重复基元,具有碱基偏好性,优势基元为AT/TA （69.60%）、AAT/TTA （2.49 %）和AGA/TCT（2.10 %）。序列长度变化范围为12~228 bp,长度12~20 bp的占比57.93 %,长度大于20 bp 的占比42.07 %。SSR位点分布在每条染色体上的数量和种类特征较为一致,不同染色体能检出的SSR种类具有特异性。根据不同类型SSR位点设计并合成156对引物,筛选出17对多态性较高的引物用于遗传多样性分析,发现42份苦荞地方品种资源具有较高的多样性,美姑县的黑苦荞遗传多样性最高,布拖县的样品多数聚为同一分支,多样性显著低于美姑县和昭觉县的品种,西南种质库保存的野生苦荞与其他栽培品种明显分离。通过大量SSR的挖掘特别是染色体特异性SSR位点的挖掘,对苦荞种质资源的鉴定分析以及苦荞分子标记辅助育种有重要意义;遗传多样性检测也显示了SSR分子标记的可用性,以及黑苦荞的遗传多样性水平,对苦荞遗传多样性保护研究提供了新的途径。     

微波提取苦荞籽粒总黄酮最佳工艺的研究

以苦荞籽粒为原料,采用单因素试验和正交试验结合,研究了微波功率、乙醇浓度、固液比、萃取时间等工艺参数对总黄酮含量的影响.结果表明,微波萃取苦荞籽粒黄酮,微波功率、乙醇浓度、固液比、萃取时间对总黄酮含量都有影响,次序为乙醇浓度＞微波功率＞固液比＞萃取时间.微波提取苦荞麦黄酮的较优组合为:微波功率360 W、乙醇浓度60%、固液比1:60、萃取时间4 min.     

气吸式巴旦木壳仁风选装置试验与优化分析

【目的】研究采用气吸式原理研究设计气吸式巴旦木壳仁风选装置,并采用软件参数优化,为巴旦木壳仁风选装备研发与优化提供理论参考。【方法】运用有限元软件Fluent18.0,对风腔三维模型进行流体仿真,风腔内部形成局部湍流现象,调节风腔过渡口相对位置适当提高清选效率。运用数据分析软件Design Expert对风选试验数据分析和计算。研究各因素对损失率影响顺序为喂入量、振动频率和风机转速。【结果】最佳参数组合为:喂入量4 kg/min、风机转速2 300 r/min、振动频率53 Hz,清选率为95.68%,损失率为2.85%。【结论】各因素对清选率的贡献率从大到小排序依次是:喂入量、风机转速、振动频率。该装置在验证试验中清选率指标明显上升。     

苦荞种质资源AFLP标记遗传多样性分析

 【目的】从分子水平研究苦荞种质资源的遗传多样性,为综合评价苦荞种质资源提供依据。【方法】用筛选出的20对AFLP引物,对14个不同地理来源的165份苦荞种质进行遗传多样性分析。【结果】共扩增出938条清晰的条带,其中314（33.48%）条呈多态性,平均每对引物组合的条带数和多态性带数分别为46.9个和15.7个。不同地理来源苦荞种质的Shannon-Weaver多样性指数为0.1093～0.2661,四川资源群最高,青海、云南和甘肃/宁夏等资源群次之,湖南资源群最低。利用Popgen Ver.1.32软件,依不同地理来源苦荞资源群间Nei′s遗传一致度可聚类成5个组,聚类结果与苦荞地理分布相关。基于Structure 2.2软件分析,165份苦荞资源分为5大组群,并与Popgen Ver.1.32聚类结果呼应得较好,其中云南和四川资源的群体结构最复杂,最为多样化,分别被聚到了5个组群中。【结论】苦荞类群的亲缘关系以及遗传多样性与其地理分布有一定相关性。     

基于正交试验的制粒机成型仿真及结构参数优化

制粒机是饲料行业重要设备之一,其结构参数影响饲料成型。为了进一步优化制粒性能,采用COMSOL有限元分析软件对物料的挤压过程进行分析模拟,设计L9(34)正交试验研究制粒机环模内径、模孔长度、压辊直径和模辊间隙对成型性能的影响,通过权矩阵分析确定较优的参数组合并加以验证。结果表明：①制粒机内部模型的仿真模拟能够有效地反映物料在实际工作时的运动状态;②对性能影响由大到小的结构因素排序为模辊间隙、模孔长度、压辊直径、环模内径;③制粒最优组合为环模内径425 mm、模孔长度54 mm、压辊直径178 mm、模辊间隙1.5 mm,制粒机的成型速率较优化前得到提升。上述结果表明,采取的仿真试验及优化办法具有一定的实效性,可为制粒机内部成型模拟分析以及后续的结构设计与参数优化提供方法借鉴。     

基于矿质元素的苦荞产地判别研究

 【目的】分析不同省份苦荞矿质元素的特点，筛选判别苦荞产地的有效指标,同时探索苦荞产地溯源和判别的方法。【方法】对苦荞主产区山西、甘肃、青海、四川和云南省的39个苦荞品种中的7种矿质元素Cu、Zn、Fe、Mn、Ca、P和Se的含量进行统计分析，在对7种矿质元素进行逐步筛选的基础上，应用非参数判别的K最近邻法进行判别分析。【结果】不同省份苦荞品种的矿质元素含量存在不同程度的差异，云南苦荞Cu、P含量最高；山西苦荞Se含量最高；青海苦荞Zn、Fe、Ca含量最高；四川苦荞Cu、Zn、Fe、Ca、P含量均最低，Mn和Se含量也较低；甘肃苦荞Mn含量最低。Se、Mn、Zn、Ca和P对苦荞分类有极显著影响，Fe和Cu对苦荞判别影响不显著；判别结果回判正确率和交互验证正确率均为97.4%。【结论】矿质元素含量和现代统计技术相结合的判别方法，用于苦荞产地溯源和判别是有效、可行的。     

旱作苦荞麦籽粒产量与主要性状的相关分析

试验以14个全国苦荞品种为材料,进行籽粒产量相关性状的分析,结果表明,主要相关性状对籽粒产量影响的顺序为:株高>主茎节数>出苗日数>单株粒重>单株粒数>现蕾至开花天数>生育日数>千粒重>出苗至现蕾天数>一级分枝。籽粒产量与开花至成熟天数关系不密切。增加株高、主茎节数、单株粒重、单株粒数是增加籽粒产量的主要途径。选择大粒和提高现蕾至开花天数是提高籽粒产量的重要途径。通过增加出苗至现蕾天数和一级分枝数可间接提高籽粒产量。出苗天数增加可导致籽粒产量减少。     

不同浓度铁素营养液对苦荞芽菜品质的影响

[目的]为生产中更加科学合理施用铁肥提供依据。[方法]以未添加铁的营养液为对照,探讨添加铁素的营养液对培养苦荞芽菜品质的影响。[结果]与对照相比,添加铁素的营养液使苦荞芽菜体内的铁积累增加了1.94倍,总糖、叶绿素、维生素C和可溶性蛋白含量分别增加了19.79%、74.40%、78.19%和42.91%,还原糖、脂肪和粗纤维含量分别降低了11.38%、6.56%和20.83%,总结合氨基酸和总游离氨基酸含量分别增加了5.80%、14.09%,同时使苦荞芽菜体内的氨基酸配比更趋向合理。[结论]添加铁素的营养液培养苦荞芽菜,提高了苦荞芽菜的营养品质,改善了苦荞芽菜的营养价值。