培养料物理特性对食用菌生产的动态影响

为了研究不同的食用菌培养料物理特性参数对食用菌生产的产量和品质的影响,以生产滑菇、平菇、香菇、鸡腿菇培养料为研究对象,对其培养料的密度、水分、粒度、力学特性进行了分析和比较.结果表明:培养料的物理特性基本参数中的密度、水分、粒度对食用菌生产影响显著,而其力学特性对其食用菌生产的影响不显著.不同的物理特性参数显著性大小排序为:含水率＞密度＞粒度＞力学特性.     

一株酵母菌酿造柿子酒的发酵特性及其序列鉴定

通过三因素二次回归旋转组合试验设计，研究了发酵温度、接种量、发酵液初始pH值对菌株PS2酿造柿子酒发酵特性的影响，得出了柿子酒质量与工艺因素间的回归模型。结果表明：3个因素对柿子酒质量均有极显著影响（p〈0.01），最佳工艺参数是发酵温度为22℃，接种量为10．4%，pH值为3．4。利用ITS1-5．8S—ITS2序列分析鉴定该菌株的分类水平，结果表明菌株PS2为Saccharomyces cerevisiae HA6（登录号SC09327）。     

秸秆多级连续冷辊压成型参数优化与试验

为得到秸秆多级辊压成型机压缩较低含水率玉米秸秆时的最优成型参数,探索成型参数对成型结果的影响规律,基于Design-Expert BBD（Box-Behnken Design）试验设计方法及原理,以玉米秸秆含水率、玉米秸秆破碎长度和成型机末级辊转速为试验因素,以成型块回弹率、密度和成型能耗为试验指标,采用三因素三水平响应面分析方法,分别建立了各因素与成型块回弹率、密度、成型能耗之间的数学模型,并分析了各因素显著交互作用对试验指标的影响规律。结果表明：成型机在压缩玉米秸秆时,各试验因素对成型块回弹率的贡献率从大到小依次为：末级辊转速、破碎长度、含水率;各试验因素对成型块密度的贡献率从大到小依次为：破碎长度、末级辊转速、含水率;各试验因素对成型能耗的贡献率从大到小依次为：末级辊转速、破碎长度、含水率。在末级辊转速为1.07r/min,含水率为21.5%~25.0%,破碎长度为64~108mm时,可获得成型块回弹率小于7.0%,成型块密度大于350kg/m3,成型能耗小于16.0kW·h/t;参数优化得到最优成型参数为：含水率24.26%、破碎长度73.25mm、末级辊转速1.07r/min,此时成型块回弹率为6.32%,成型块密度为375.6kg/m3,成型能耗为15.89kW·h/t。 研究结果可为秸秆多级连续冷辊压成型提供理论依据和技术支撑。     

牛粪好氧发酵规模化生产参数优化

用牛粪辅以褐煤渣为发酵原料,首先在实验室单因素试验基础上选择碳氮比、含水率、室温、通风时间、pH值、有机质含量6个因素进行正交优化试验,确定实验室最佳发酵工艺参数,并以此为依据进行规模化生产,得出的最佳规模化生产参数用SPSS 12.0进行因子分析,最终确定影响发酵进程的因子主次关系。试验结果表明：牛粪好氧发酵规模化生产的影响因子排序为碳氮比、含水率、室温、通风时间、pH值、有机质含量;最佳规模化生产工艺参数为：物料含水率65%,碳氮比30,菌剂接种量2.5L/m3,翻堆间隔天数和强制通风时间为3d和30min,与实验室获得参数一致;规模化生产的物料表层（0~30cm）温度最高且与设备测定不符,两者关系为y=1.1487x+4.2773,为防止灰化需适时通风降温;按此生产的有机肥料全部检测指标均符合行业标准NY 525—2002。     

对辊柱塞式成型机成型参数优化

为寻求对辊柱塞式成型机锯末制粒时的最优成型参数,探索成型参数对成型结果的影响规律,以锯末含水率、成型模具长径比和主轴转速为试验因素,以成型颗粒密度和成型机生产率为试验指标,基于Design-Expert BBD(Box-Behnken Design)试验设计方法对试验数据进行了处理和分析,建立了试验因素对试验指标的回归方程。结果表明:对辊柱塞式成型机采用锯末为原料制粒时,最优成型参数为:含水率15.5%、成型模具长径比5.3、主轴转速47.25 r/min。在此条件下,成型颗粒密度和成型机生产率分别可达到1.17 g/cm3、75 kg/h;各试验因素对成型颗粒密度的贡献率从大到小依次为:成型模具长径比、主轴转速、含水率,各试验因素对成型机生产率的贡献率从大到小依次为:含水率、成型模具长径比、主轴转速;成型颗粒密度试验值与预测值最大相对误差为0.426%,成型机生产率最大相对误差为2.733%,吻合程度较高。     

食用菌培养料仿生装袋机的设计

根据食用菌培养料装袋的工艺要求,利用仿生学原理,在研究食用菌培养料理化特性的基础上,设计了符合培养料机械特性的一种仿生装袋机,使整机的结构设计具有一定的理论依据.仿生装袋机的研制符合中国现阶段食用菌栽培的生产技术和工艺要求,而且具有原理新颖、结构简单紧凑和作业性能好的特点,可提高功效40%～50%.     

挤压加工参数对重组米崩解值的影响

采用二次正交旋转组合试验,借助粘度速测仪(RVA)综合考查了机筒温度、物料含水率、螺杆转速和L-a-磷脂酰胆碱质量分数4个参数对挤压重组米崩解值的影响。推导出描述重组米崩解特性的二次回归模型,并对参数进行响应面分析,得出4个因素对重组米崩解值的影响大小依次为机筒温度、L-a-磷脂酰胆碱质量分数、螺杆转速、物料含水率。通过频数选优,崩解值较佳时各参数范围分别为:机筒温度71.1～75.5℃、物料含水率29.2%～30.5%、螺杆转速185～208 r/min、L-a-磷脂酰胆碱质量分数0.44%～0.55%。经试验验证,在此条件下获取的挤压重组米,崩解值平均为1221 cp,满足常规稻米对重组米崩解值(大于1200 cp)特性的要求。     

紫花苜蓿蠕变特性的研究

通过对紫花苜蓿进行蠕变试验,研究了在不同的初始密度、含水率和载荷下紫花苜蓿草的蠕变特性,建立了保压阶段紫花苜蓿蠕变模型和本构方程,并对含水率、初始密度、载荷对蠕变特性参数的影响进行了分析研究.研究结果表明,含水率的增加均使E2和η1减小;初始密度的增加使E2增大,η1减小;载荷的增加使E1值逐渐增大.     

青梗小白菜种子压缩载荷试验研究

为了避免小白菜种子在机械播种过程中受到严重损伤，保证小白菜种子的顺利播种，需要对小白菜种子的压缩特性进行研究，从而为播种机械的相关参数设计提供依据。为此，利用万能试验机，通过单因素分析来获得小白菜种子直径、含水率以及加载速度对种子压缩载荷最大值的影响规律，并通过响应面法的正交试验来获得3个因素之间的交互影响及小白菜种子的最佳参数组合。试验结果表明：当直径为1.90mm、含水率为3.01%、加载速度为2.47mm/min时，小白菜种子压缩载荷最大值达到最优为21.79 N,且预测力值与实际力值之间具有很好的拟合性。     

铡切揉碎协同式牧草揉丝机设计与试验

针对现有的牧草揉丝机效率低、揉丝质量差、对高含水率牧草不适用等问题,以苜蓿为加工对象设计了一种铡切揉碎协同式牧草揉丝机。对铡切和揉碎过程进行了理论分析,并通过设计计算确定了揉丝机的总体结构和关键部件结构参数。以生产率、丝化率为性能评价指标,进行了以电机输出转速、筛孔直径、喂入量、含水率为试验因素的单因素试验;将含水率为65%的苜蓿作为加工对象,进行了以电机输出转速、筛孔直径、喂入量为试验因素的二次正交旋转组合试验。单因素试验确定了试验因素的取值范围,探究了揉丝机对不同含水率苜蓿的揉丝效果。通过Design-Expert 12.0软件对二次正交旋转组合试验的试验结果进行了响应曲面分析、回归分析及目标优化,得到了试验因素与评价指标之间的回归方程,以生产率和丝化率同时最大化为目标,对电机输出转速、筛孔直径、喂入量进行多目标寻优求解,确定最优参数组合为：电机输出转速443.77 r/min、筛孔直径14 mm、喂入量1.27 kg/s,揉丝验证试验表明,生产率为5 065.98 kg/h、丝化率为94.87%;该装置揉丝效率高、质量好,而且能够揉丝高含水率牧草,满足牧草揉丝机设计要求。     

核桃破壳机的试验与工作参数优化

为了优化自制偏心击打式核桃破壳机的工作参数,提高核桃破壳的高路仁率,进行了核桃破壳试验研究。通过二次回归旋转组合试验,明确了击打行程、含水率、核桃尺寸与高路仁状况的具体关系,对破壳参数进行了优化和验证。结果表明:含水率在14.5%左右时,核桃高路仁效果最好;最佳的综合破壳效果条件为击打行程为5mm左右、含水率为14.5%左右、核桃尺寸为41mm左右。     

芒果介电特性与内部品质的关系

为了探索芒果的介电特性与内部品质之间的关系,构建了基于介电特性的无损检测系统,测试芒果的介电参数(相对介电常数和介质损耗因数);同时,用化学方法检测了芒果的理化参数(总糖含量、含水率、维生素C含量和pH值),建立了频率与芒果介电参数的拟合方程,并用SAS软件分析芒果的介电特性与其内部品质的关系,建立了回归方程。因此,可以通过检测芒果的介电参数来预测芒果内部品质的理化参数参考值,从而对芒果进行分选。     

桃10～4500 MHz间的介电特性与内部品质关系分析

以不同成熟度的银风桃为对象,利用同轴探头技术测量了25℃下10~4500MHz间桃肉和桃汁的介电参数,并测量了桃肉的含水率、桃汁的可溶性固形物含量、pH值和电导率,分析了介电特性和内部品质间的关系.结果表明,桃肉和桃汁的相对介电常数皆随着频率的增大单调减小,而介质损耗因数呈现"V"型的变化趋势.离子的导电性和偶极子的极化分别是引起低频和高频下介电损耗的主要原因.桃肉和桃汁的介电参数与可溶性固形物含量、pH值以及含水率间没有明显的线性关系.     

闭锁式立体水稻育秧环境参数优化试验

为解决传统水稻育秧易受气候环境影响,导致秧苗质量差的问题,以育秧环境参数为目标,优化设计水稻育秧气候箱及基于植物工厂技术的水稻育秧平台。利用水稻育秧气候箱,通过均匀试验和逐步回归法优化对秧苗指标有显著性影响的环境参数,进而确定水稻育秧最优环境参数组合,并利用基于植物工厂技术的水稻育秧平台进行规模化生产验证试验。试验结果表明,全光谱条件下,叶面积系数受光照强度影响显著（P＜0.05）。蓝光光质条件下,土壤含水率对根数、根长影响显著（P＜0.05）;光照强度对SPAD值和叶面积系数影响显著（P＜0.05）;光照强度和光照时间对茎基部宽影响显著（P＜0.05）。红蓝比3∶1光质条件下,光照强度和光照时间对茎基部宽影响显著（P＜0.05）;光照强度、温度和土壤含水率均对株高影响显著（P＜0.05）;光照强度对SPAD值影响显著（P＜0.05）;土壤含水率对叶面积系数影响显著（P＜0.05）。水稻育秧环境最优参数组合为蓝光光质、土壤含水率60%（发现叶片卷曲后灌溉,每次灌溉最大含水率60%）、光照强度1.1×104 lx（光源表面处的测量值,光源表面距离育秧盘上表面20 cm）、光照时间9 h、温度28 ℃/24 ℃（光照期/非光照期）、湿度60%。基于植物工厂技术的水稻育秧平台所培育的水稻秧苗形态指标与力学特性均能达到机械插秧壮秧标准。试验结果可为大面积闭锁式水稻育秧及农业的可持续发展提供参考。      

自主转送式杂粮含水率快速测定仪设计与试验

针对杂粮含水率检测设备不配套和无法快速准确测定多种杂粮含水率的问题,参考国际干燥箱法测定标准,基于TRIZ理论创新设计了一种自主转送式杂粮含水率快速检测装置,实现物料盘在圆柱凸轮轨道上有序可靠的运行,并完成多工位转送机构、自动称量系统和闪烘机构等关键部件的仿真设计与装配验证。应用PLC耦合自主控制技术,实现定量入料、闪烘测量和快速除料3种工序切换,通过精准模块化运算,实时获得准确的杂粮含水率。采用二次正交旋转组合设计的方法,构建表征杂粮含水率检测精度和检测行程时间的协同评价定量模型,优化了闪烘温度、物料粒度和物料质量的参数组合,提升了该装置的运行效能与检测精准性。研究表明,该含水率检测仪的重复性和再现性可靠,检测相对偏差在0.2%以内,测量准确,自动化程度高,可为多样性杂粮含水率快速测定仪的广泛应用提供技术支持。     

鸡肉松真空冷却工艺优化

肉松是我国传统肉制品,深受消费者喜爱。以鸡肉肉松为研究对象,通过单因素试验,研究了初始含水率、终止温度及环境温度对真空冷却中肉松质量损失率的影响;通过正交试验,对肉松真空冷却工艺参数进行了优化;同时,对在最佳工艺参数条件下生产的肉松的感官品质和主要营养成分进行了分析。结果表明,真空冷却肉松的质量损失率随着初始含水率的增加而增加,随着终止温度的升高而减小。肉松真空冷却最佳工艺参数为初始含水率15%、终止温度25 ℃和环境温度10 ℃。相较自然冷却工艺,真空冷却工艺生产的肉松在主要营养成分方面没有变化,但在主要的感官评定指标方面更优。      

黄土高原坡地土壤与旋耕部件互作离散元仿真参数标定

针对黄土高原坡地土壤-旋耕部件互作机理研究以及坡地专用旋耕机具设计缺乏准确可靠离散元仿真参数的问题,以典型坡地粘壤土(含水率13.4％±1％)为研究对象,选取EDEM中Hertz-Mindlin with JKR Cohesion接触模型,对相关仿真参数进行标定.首先,对土壤颗粒间接触参数进行了标定,以土壤颗粒的仿真堆...     

伸缩片式番茄移栽机取苗器设计

穴苗移栽是农业种植的重要环节,移栽机的出现为移栽作业提供了方便。为了提升穴苗移栽机的取苗效率,适应移栽机整排取苗的要求,开发了一款伸缩片式取苗器,通过分析其工作原理并对取苗器关键部件进行计算,采用MatLab GUI仿真程序对取苗器的关键部件进行运动距离验证,形成满足取苗条件的取苗器末端运动轨迹。最后,通过三维打印完成样机试制,采用连续摄影完成对实物的轨迹验证,并进行不同含水率下的取苗试验。结果表明:当取苗器伸缩片长度为55mm、苗针安装角度为79°、基质含水率为56.5%时,取苗效率达到80.47%;基质含水率为68.8%时,基质破损率最小为1.25%。     

挤压式核桃破壳机的正交试验研究

为了研究自制挤压式核桃破壳机的最优工作参数,选用含水率、弹簧刚度、挤压行程3个因素进行正交试验,并且进行了验证试验。通过试验,确定了挤压式核桃破壳机的最佳工作条件为含水率23%、弹簧刚度1 3.1 N/mm、挤压行程1 0 mm,在最优条件下的验证结果综合评价值为2.7 3左右。