基于粒子群参数优化和BP神经网络的颗粒饲料质量预测模型

针对颗粒饲料产品受配方原料、加工参数变化而带来的质量波动问题,提出了一种以误差反向传播算法神经网络(back-propagation neural network,BPNN)为核心,平均影响值法(mean impact value,MIV)为数据预处理方法,粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)为关键参数优化算法的颗粒饲料质量预测模型。基于面向实际建立的输入输出指标体系,使用实地采集的颗粒饲料生产数据对模型进行训练和测试,测试结果显示实际值与模型预测值呈显著正相关,决定系数R2均在0.94以上;平均绝对误差、平均绝对百分比误差及均方根误差显示预测精度达到较高水平,各误差平均值依次达到0.442、2.185%和0.5481。以多元线性回归模型及基本BPNN模型预测结果对比可以发现,MIV-PSO-BPNN预测模型预测性能有显著提升,各输出误差优化幅度从39.55%~91.80%不等,平均优化幅度分别达到84.99%和56.95%;同时相对误差变化趋势图显示MIV-PSO-BPNN预测模型具有更优的预测稳定性,相对误差极值差降幅均值达91.46%。该研究为颗粒饲料质量控制提出了一种新思路,可为饲料行业高效低耗生产提供理论依据。     

温度和粉碎粒度对不同能量饲料原料热物理特性的影响

为探究常见能量饲料原料在不同温度、不同粉碎粒度下的热物理特性差异,该文以4种谷物(玉米、小麦、大麦和高粱)和4种加工副产品(小麦麸、木薯渣、甜菜渣和米糠)原料为研究对象,分别粉碎过孔径1.5、2.0和2.5 mm筛片,得到3种不同粉碎粒度的粉料,利用差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)和线热源法分别测定了不同粉料在25～100℃范围内的比热和导热率,通过计算得到相应的导温系数,分析了温度、粉碎粒度对原料热特性的影响以及不同原料之间的热特性差异,并建立了热特性参数关于温度的回归预测模型。结果显示:8种原料粉碎过1.5 mm筛孔的粉料比热、导热率和导温系数随温度的升高分别在1.580～2.671 kJ/(kg·K),0.054～0.362 W/(m·K)和6.694×10~(-8)～23.254×10~(-8) m~2/s范围内变化。整体上,原料的热特性均随温度的升高而呈线性或非线性上升趋势。不同粉碎粒度的同一原料,在相同温度下的比热差异均不显著(P0.05);随着粒度的增大,粉料的导热率和导温系数均有逐渐下降的趋势。4种谷物的比热与温度之间呈线性关系;小麦麸、木薯渣和米糠的比热可用温度的三次多项式表示;而甜菜渣的比热与温度呈二次关系。4种谷物和甜菜渣在3种粒度下的导热率均可用温度的三次多项式表示,而小麦麸、木薯渣和米糠的导热率则可用温度的二次多项式表示。小麦麸和米糠的导温系数与温度呈二次关系,其余6种原料的导温系数则可用温度的三次多项式表示。研究结果可为配合颗粒饲料配方变换所需的调质、制粒等热加工过程的工艺参数的调整、优化提供理论依据。     

不同品种小麦理化特性及热物性参数研究

为研究小麦的理化特性及热物性参数,从不同地区收集小麦品种,分析其营养组成、物理特性、热物性参数及其内在关系。结果表明:12个小麦品种中,粗蛋白、粗脂肪和粗灰分的平均含量分别为14.83%、1.45%、1.60%,酸洗纤维和中洗纤维的平均含量为2.15%和9.94%,磷和植酸磷的平均含量为0.36%和0.18%。小麦各个物理参数之间存在一定的内在关系,小麦的容重和硬度指数可以直接影响小麦粉的容重、平均粒径、休止角和摩擦系数,并且小麦热物性参数不仅与温度、化学组成有关,还与组织结构有关,如容重、平均粒径等。通过对小麦物理特性参数之间内在关系分析,可以为加工提供可靠的理论数据。     

皖北农村居民文化消费研究

农村居民的文化消费直接关涉经济社会的发展.皖北农村居民的文化消费已出现消费不能体现充分的正能量、消费环境令人担忧、消费形式较为单一、教育消费问题凸显等问题.建议政府部门引领农村居民消费观念与时俱进,积极推进健康文化消费,规范文化消费市场管理及因地制宜引导文化消费演进,以使问题得以实效性解决.     

不同种群凡纳滨对虾形态性状对体质量的影响

采用单因素方差分析、通径分析和多元回归分析等方法,比较取自美国塞班岛凡纳滨对虾养殖基地V101、OS、G24、NS 4个凡纳滨对虾种群的头胸甲长、第1~6腹节长、尾节长、体长、全长、头胸甲宽、第1~6腹节宽、头胸甲高、第1~6腹节高等24项形态性状和体质量(m)及其所有性状的比例参数,分析各群体形态差异以及主要形态性状对体质量的影响,并建立回归方程。试验结果表明,4个群体大部分形态差异显著(P0.05),V101和G2群体属于瘦长型,OS和NS属于高胖型。相关分析、通径分析、决定程度分析结果表明,V101群体头胸甲长和头胸甲高与体质量正相关,第2腹节高与体质量负相关;OS群体体长、第2腹节长、头胸甲宽与体质量正相关,第6腹节长与体质量负相关;NS群体头胸甲长、第6腹节高与体质量正相关,头胸甲宽与体质量负相关;G2群体头胸甲长、全长与体质量正相关,体长与体质量负相关。4个群体的多元回归方程经方差显著性检验均达到极显著水平(P0.01),且复相关指数均0.85,表明头胸甲部位在凡纳滨对虾良种选育中占重要地位。     

仔猪配合料比热预测模型的构建

为探究调质、制粒等热处理过程中仔猪配合粉料传热的基本特性,有效控制热量供给并实现调质温度、时间等工艺参数的优化评估,该文以4种粉碎粒度（粉碎筛片孔径：Φ1.0、Φ1.5、Φ2.0和Φ2.5 mm）的仔猪配合粉料为研究对象,采用DSC (differential scanning calorimetry,差示扫描量热法)的方法测定了其在不同含水率范围（10%～18%,湿基）和不同温度范围（25～100℃）的比热,并分析了3个变量对比热的影响规律,构建了比热关于研究变量的预测模型。结果显示：仔猪配合粉料的比热受含水率、温度、粉碎粒度的显著影响,其中含水率的影响最为显著,温度及粉碎粒度次之;比热亦受含水率与粉碎粒度及其与温度的交互作用影响。比热随含水率和温度的增加在1.533～2.881 kJ/(kg·K)范围内升高,且与含水率呈线性关系,与温度呈非线性关系。粉碎过Φ2.5和Φ2.0 mm的仔猪料比热较粉碎过Φ1.5和Φ1.0 mm的大,在高温（60～100℃）和高含水率（18%）时表现尤为明显。基于试验数据建立了比热关于含水率、温度、粉碎粒度的多元回归模型（R2>0.993）,可以有效预测仔猪配合料在此研究变量范围内的比热。研究结果为仔猪配合料调质过程传热方程的建立提供基础数据,并为其热处理工艺参数的优化提供理论依据。     

主要能量饲料粉碎特性的差异性分析

文章旨在研究粉碎机筛片孔径对玉米、小麦、大麦、高粱、小麦麸、木薯渣和甜菜渣7种主要能量饲料粉碎粒度及分布规律的影响。在实验室条件下,选用配有Φ1.5、Φ2.0 mm和Φ2.5 mm孔径筛片的万能粉碎机对7种能量饲料进行粉碎,测定和计算几何平均粒径和几何标准差,并检验粉碎样品粒度分布的正态性。结果表明:饲料粉碎样品的平均粒径受粉碎机筛片孔径显著影响(P<0.05),且随筛片孔径的增大线性增加;粉碎机筛片孔径对饲料粉碎均匀度有显著影响(P<0.05),玉米和高粱的粉碎均匀度优于其他5种能量饲料;并不是所有的粉碎样品粒度分布都服从正态分布,受饲料种类和筛片孔径两个因素共同影响。文章通过分析主要能量饲料粉碎特性的差异性,为饲料粉碎加工的精准高效提供参考。     

不同品种玉米粉热物理特性参数研究

为研究玉米粉的热物理特性参数,收集不同品种玉米,过1.5 mm和2.0 mm筛片粉碎后,分析其营养组成、粉料容重、平均粒径和热物理特性参数及其之间的相关性。结果表明:玉米粉的比热随着温度的升高而增大,不同品种玉米粉的比热差异并不显著。在25℃时,粉碎时过1.5 mm和2.0 mm筛片玉米粉的比热平均值为2 069.9、1 960.3 J/(kg·K),热传导系数平均值为0.090 1、0.084 0 W/(m·K),热扩散系数平均值为0.080 3、0.076 1 m2·s-1·10-6。相关性分析表明:热传导系数与粗淀粉含量之间呈显著正相关(r=0.648*),与粗脂肪含量之间呈显著负相关(r=-0.763*);热扩散系数与粗淀粉含量之间呈显著正相关(r=0.710*),与粗脂肪含量之间呈极显著负相关(r=-0.773**),与粉料容重之间呈显著负相关(r=-0.756*)。     

基于设备综合效率(OEE)的饲料加工企业设备效率分析

设备综合效率(OEE)是现代设备管理制度中评估企业设备管理水平的重要指标,已广泛应用于工业企业生产管理。文章详细介绍了OEE料加工企业生产线为例,对粉碎机、混合机和制粒机3大关键生产设备的OEE进行了系统分析,结果表明,混合机的OEE为63.14%,粉碎机和制粒机的OEE生产工艺,分析诊断了设备时间开动率、性能开动率和合格品率损耗的原因和制约生产设备产能的因素,便于企业管理人员合理进行设备维护,及时调整生产工艺参数,充分发挥设备的最佳效能。     

颗粒饲料单模孔挤压成型装置设计与试验研究

为了分析颗粒饲料挤压成型过程中的力学行为变化,探究饲料原料特性以及生产加工中工艺参数对颗粒饲料质量的影响规律,文章提出了一种饲料挤压成型研究方法,自主研制了单模孔颗粒饲料挤压成型装置,分析对比了在6种含水率(10%、12%、14%、16%、18%、20%)、5种加载载荷(5.09、10.19、15.28、20.37、25.46 MPa)、3种加热温度(60、70、80℃)条件下,仔猪粉料在挤压成型过程中的力学变化、应力松弛特性、挤压成型的颗粒饲料外观质量和硬度。结果表明:加载载荷和物料含水率均对原料松弛模量有极显著影响(P<0.01),温度、含水率和载荷均对颗粒饲料硬度有极显著影响(P<0.01),温度和含水率对颗粒饲料颜色影响明显。文章提出了一种颗粒饲料单模孔挤压成型装置及其研究方法,可以在多种工艺条件下进行单个颗粒饲料的成型试验,为深入研究颗粒饲料成型机理提供了新的测试方法和相关力学参数。