提高马铃薯淀粉游离率的研究

以提高马铃薯淀粉游离率为目标，从对经试验入手，试验了破碎颗粒的几何形状、破碎机理及动力学分析，研究了提高淀粉游离率的方法及影响淀粉游离率的主要因素。研究结果表明，影响淀粉游离率的主要因素是线速度、生产率和加水量，其中线速度最为显著；选择剪切破碎方法和薄片体几何形状是提高淀粉游离率的有效途径。     

甘薯淀粉加工机械性能分析

利用正交试验分析了影响甘薯淀粉提取率的因素和3种常用甘薯淀粉加工机械的4个性能指标，即生产率、吨原料耗电量、吨原料耗水量和淀粉提取率。结果表明，对淀粉提取率影响最大的为机械因素(R=7．51)；薯豆磨浆分离机在3种机型的性能指标中有3项居第一位，是目前比较好的甘薯淀粉加工机械。     

全旋流分离工艺配置与级数的确定

以提高淀粉提取率和质量为目标，研究了全旋流分离的工艺排布、旋流管配置，确定了旋流器级数的理论计算方法。对于给定的物料情况和分离效果，淀粉提取率、质量与分离级数有关。通过合理选择分离级数，可确保一定的淀粉提取率和质量，将薯渣、汁液混合物中所带走的游离淀粉量控制在许可范围。最后确定了全旋流分离的工艺配置和级数。     

薯土输送分离机构仿真分析与创新设计

我国是甘薯种植大国，能够进行自动化采收作业的甘薯收获机具备重要地位。甘薯输送分离机构是甘薯收获机中的重要机构，对伤薯率及明薯率有至关重要的影响。通过离散元仿真，从甘薯碰撞损伤和土壤破碎效果两方面进行分析研究，得到最优参数。依此进行样机的设计与制造，并进行田间试验验证仿真结果。依据TRIZ理论，对分级收集机构进行创新设计，解决分级效率差的问题。      

基于振动挖掘与二次分选的4U-90型番薯收获机设计与试验

针对我国丘陵山地番薯收获作业中存在的现有机型实用性较低、伤薯率高、明薯率较低、多为人工收获等问题,设计一种适用于丘陵山地轻量化番薯收获机。整机结构主要有变速箱、三点悬挂装置、挖掘装置、二次分选装置、升运分离装置等组成。该收获机能做到较高效率挖掘番薯,并在其升运期间振动分离土薯,同时收集升运过程中掉落番薯至二次分选装置并振动分离土薯。在此研究目的的基础上进行样机三维模型建立,并在样机制造完成后进行田间实地试验,记录试验过程中收获机的明薯率、伤薯率、漏薯率等数据,试验数据表明满足番薯收获机工作需求,并以此为以后样机改进提供理论依据与现实基础。     

挤压膨化对玉米淀粉糊化程度影响的研究

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、物料出口温度、喂人物料水分含量和螺杆转速作为因素；以挤压膨化脱胚玉米淀粉糊化程度为考察指标；采用“四因素五水平”进行二次正交旋转组合试验设计，研究了脱胚玉米挤压膨化系统参数对淀粉糊化程度的影响规律。     

多级分离缓冲马铃薯收获机设计与试验

针对云南山地黏土条件下马铃薯机械化收获分离效果差、明薯率低、伤薯率和破皮率较高等问题,采用多级分离振动、多重缓冲和低位侧铺的方式,设计了一种多级分离缓冲马铃薯收获机。在阐述机具整体结构及工作原理的基础上,通过理论计算确定了挖掘装置、多级分离缓冲装置、主动振动装置等主要关键部件的结构参数;建立抛送分离阶段薯土运动模型,获取微波浪形薯土分离相关技术特征;建立马铃薯筛面滑动模型,对薯块的运动特性进行理论分析,得出薯块顺流、回流的运动规律;分析土块在输送分离过程中的碰撞特性,确定了影响分离破碎效果的因素。以含杂率和土壤覆盖度为试验指标,采用二次旋转正交组合试验设计方法进行了空载试验,并利用高速摄影和三轴姿态传感器实时获取分离筛上土壤的分布状态和运动规律,结果表明,分离筛最佳工作参数组合为:一级分离筛线速度1.42 m/s、二级分离筛线速度2.2 m/s、侧输出线速度1 m/s,此时土壤覆盖度69.11%,含杂率2.56%。在分离筛最佳工作参数组合下,以明薯率、破皮率和伤薯率为试验指标进行了田间收获试验,结果表明:当工作速度1.05 m/s、挖掘深度180 mm、振动强度Ⅱ级、筛面倾角22°时,明薯率为99.1%、破皮率为1.41%、伤薯率为1.32%,各项性能指标均符合国家行业标准要求。     

马铃薯挖掘铲的改进设计与试验

针对目前马铃薯收获机田间收获试验中挖掘铲入土困难及大块土壤破碎效果不理想导致壅土现象等问题,对挖掘铲进行了改进优化,对比分析了振动式挖掘铲和静挖掘铲的区别,并对振动式挖掘铲的铲宽、铲面倾角、铲仞倾角等进行了分析计算。以明薯率、伤薯率、含杂率为性能指标,对设计挖掘铲进行了可靠性验证,以经过杀秧处理的马铃薯植株为试验对象进行田间试验验证,结果表明:实际的挖薯率为96.98%,伤薯率为1.12%,含杂率为2.46%,优于马铃薯收获的国家行业标准作业要求。研究数据对马铃薯收获的挖掘作业具有重要意义。     

两种淀粉薯收获期茎秆机械特性的试验研究

为了探明不同品种淀粉薯茎秆的机械特性,以提高马铃薯机械化粉碎还田作业质量,对马铃薯收获阶段不同时期的茎秆进行物理特性分析。以北方地区淀粉薯兴佳2号、延薯4号为试验对象,采用电子万能试验机、电子天平及电热恒温鼓风干燥箱等仪器设备,研究收获期内两种淀粉薯茎秆的离地高度和剪切力的变化,得出最佳打秧离地高度为9cm及破坏马铃薯茎秆的基础数据。同时,对收获3个时期、两个品种的薯秧含水率进行测量,得出越临近收获期茎秆含水率越低的规律,确定淀粉薯杀秧最佳时期;在离地高度为9cm时,分别对3个时期、两个不同品种的淀粉薯茎秆进行直径与剪切力的测量,分别拟合出淀粉薯兴佳2号、延薯4号茎秆剪切力与作物直径间的函数关系式,对比相同作物的函数关系式变化趋势,得出最佳的时间为10月7号。本研究为马铃薯茎秆粉碎机转速、切刀速度及切刀拉力等参数的设计提供了依据,并为适宜的马铃薯茎秆粉碎期选择提供了参考。     

新春联

MJ-2T型薯类磨浆分离机由中国农牧业机械总公司研制，已获国家专利，填补了我国小型单机制作淀粉的空白。该机集破碎、过滤、分离于一体，可一次性完成加工全过程，具有高效率、低能耗、使用方便、维修简单等优点。该机结构紧凑、价格便宜，很适合农户利用鲜薯深加工淀粉及制作粉条时使用。     

核桃开口机设计

为了便于核桃食品加工时入味、取仁或使核桃易剥食,设计了一种对辊窝眼式核桃开口机。该机采用锥辊式分级装置,可按核桃的粒径大小自动分级。采用对辊窝眼式开口装置,可实现核桃的挤压开口。窝眼的大小与分级装置相对应,使不同大小的核桃受到相同的挤压力。生产实验表明,用窝眼抓取核桃进行挤压开口是可靠的,开口率>95％,破碎率<2％,生产能力> 150kg/h。     

低温冷榨核桃油工艺及主要压榨参数优化

为得到高品质的核桃油，利用新疆“新新2”品种核桃进行核桃破壳、壳仁分离和低温螺旋冷榨工艺中试试验。对比研究了物料粒度对出油率的影响以及低温螺旋冷榨机压榨的主要工艺参数（出饼口直径和榨轴转速）对核桃油饼粕残油率和压榨效率的影响，得出核桃油冷榨关键技术的最佳工艺条件:核桃仁粒径10 mm、压榨温度35 ℃、入榨水分8%、榨轴转速60 r/min及出饼口直径6 mm，在此工艺条件下核桃油出油率可达40%。将冷榨装置与核桃破壳及壳仁分离生产线进行集成配套，形成低温冷榨核桃油生产线，为冷榨核桃油工业化生产提供坚实基础。      

洋芋鱼鱼成型机结构优化与性能试验

洋芋鱼鱼作为西北的主要地方特色食品之一，因其营养丰富而深受老百姓的欢迎，并且有效带动了马铃薯消费市场的发展。为克服传统手工制作洋芋鱼鱼的生产效率低下、劳动强度大和制品规格不一致等问题，通过对洋芋鱼鱼的成型机理进行研究，进行洋芋鱼鱼成型机结构优化及相关性能试验研究。结果表明，模压角是影响模压成型效果的重要结构参数；洋芋鱼鱼成型速度在一定范围内与成型率呈正相关，超出一定范围则会导致成型率下降；模压辊轴的刚度与定位方式影响洋芋鱼鱼成型效果。      

玉米秸秆无氧制浆工艺

将玉米秸秆作为造纸原料引入造纸工业中可以缓解造纸资源紧缺并解决无法循环利用秸秆资源的问题。与以往针对玉米秸秆整体进行原料开发和针对传统制浆方式优化的研究不同，分上下部分针对玉米秸秆进行最适于制浆原料的探究，通过无氧制浆方法及其过程中时间和制浆条件的优化，确定相关技术要点和关键操作。      

刀盘式马铃薯削皮装置设计与试验

国内马铃薯净菜和鲜切产品的需求巨大，针对我国马铃薯加工和机械化去皮技术发展滞后的问题，设计了一款刀盘式马铃薯削皮装置，可实现马铃薯的切削、排屑和排料等作业。利用该装置进行削皮试验研究，结果表明，削皮效果影响程度依次为刀盘转速＞削皮时间＞尺寸规格＞单次喂入量。最佳切削工艺参数为中型马铃薯（90 mm＜长径≤120 mm，200 g＜单个质量m≤400 g），一次喂入4 kg，以325 r/min加工50 s，在此加工参数下，基于图像处理的削皮评分94.1，损耗评分89.6，损伤评分99.3，综合评分94.3。      

早春马铃薯机械化生产模式试验研究

为改变山东部分地区早春马铃薯机械化水平较低的现状,在滕州市选取105cm垄距大垄双行、85cm垄距一垄一行、65cm垄距一垄一行3种机械化生产模式进行对比试验。在播种试验中选取班次生产率、漏播指数、重播指数、种薯间距合格指数等指标,在生长期选取株高、侧枝数等指标,在收获试验中选取班次生产率、明薯率、漏挖率、伤薯率、破皮率、产量、100~300g(M号)马铃薯所占的比例等指标,综合评价3种机械化生产模式的机具作业适应性及马铃薯长势及效益。试验结果表明:65cm垄距一垄一行机械化生产模式,马铃薯产量为3911.6kg/hm²,M号马铃薯所占比例为59%,收获时的埋薯率、漏挖率、伤薯率、破皮率4项指标分别为1.0%、0.23%、1.24%、0,综合看,其长势、产量及效益最高,且机械化收获的作业效率、作业质量最好;缺点是适用的播种机具较少,且作业效率、作业质量较差。85cm垄距一垄一行机械化生产模式,马铃薯的长势、产量及效益略低,机械化播种的效率较高;缺点是机械化收获的作业质量较差。105cm垄距大垄双行机械化生产模式,机械化播种作业质量较好,但马铃薯的产量明显低于前两者,将严重影响种植收益。本试验可为早春马铃薯种植户根据自身条件选择适宜的机械化生产模式提供参考。     

国槐、海棠和向日葵农林废弃物热压成型工艺优化

为找出国槐、海棠和向日葵农林废弃物热压成型固体燃料最优成型工艺参数，为生物质固体燃料生产提供理论依据，通过单因素试验设计，研究了颗粒度、含水率、压力和温度对国槐、海棠和向日葵热压成型固体燃料密度的影响。同时利用Taguchi法分析了国槐、海棠和向日葵固体燃料的最优成型条件及各因素对燃料密度影响的主次顺序。研究结果表明，国槐、海棠固体燃料成型的最优条件均为颗粒度0.63～1.25 mm，含水率5%，温度130 ℃，压力100 MPa；向日葵固体燃料成型最优条件为颗粒度0.16～0.63 mm，含水率6%，温度140 ℃，压力120 MPa。在最优条件下，国槐、海棠和向日葵固体燃料的密度分别为1.153、1.111和1.108 g/cm3。颗粒度、含水率、温度和压力对3种物料固体燃料密度均有显著效果，含水率对国槐、海棠和向日葵固体成型密度的贡献率分别为69.06%、69.15%和53.72%，远高于其他因素的贡献率；压力（18.42%、11.99%和33.27%）次之；国槐、向日葵温度（7.54%、9.47%）较颗粒度（0.67%、2.01%）贡献率高，海棠温度（2.67%）较颗粒度（12.13%）贡献率低。因此，含水率是国槐、海棠和向日葵农林废弃物固体燃料成型的主要影响因素，实际生物质燃料生产中，必须注意含水率的控制。      

含水果颗粒胶体溶液通电加热速度建模与工艺优化

为研究含水晶梨颗粒亲水性胶体溶液通电加热过程中,颗粒尺寸、颗粒体积分数、CMC-Na体积分数、胶体溶液质量分数和柠檬酸质量分数五因素对通电加热速度的影响,采用五因素二次正交旋转组合设计试验进行回归分析,建立了加热速度数学模型,对影响加热速度的工艺参数进行了优化,得到影响通电加热速度的工艺参数从大到小依次为:胶体溶液质量分数、CMC-Na体积分数、柠檬酸质量分数、颗粒尺寸、颗粒体积分数;影响加热速度的各工艺参数的最优组合:颗粒尺寸1.0 cm、颗粒体积分数30%、CMC-Na体积分数40%、胶体溶液质量分数4%、柠檬酸质量分数0.25%。