振动磨超微粉碎黑木耳的试验研究

为优化利用振动磨对植物性物料进行超微粉碎的工艺参数,在理论分析振动磨超微粉碎参数对粉碎效果影响的基础上,试验研究了振动磨激振力对超微粉碎的影响.以磨介质充填率、进料粒径、粉碎时间、球料比为试验因素,以粉碎后物料的颗粒粒径及其分布作为评价指标,对黑木耳超微粉碎进行了二次回归正交旋转组合试验,建立了粉碎指标与试验因素间关系的回归方程,并分析了试验因素对超微粉碎指标的影响程度和影响趋势.通过优化计算和综合分析,确定了振动磨超微粉碎黑木耳的优化工艺参数为进料粒径为120目、粉碎时间1.75 h、磨介质充填率53%、球料比4.5.在此优化工艺参数组合下,得到的黑木耳超微粉平均粒径D50为4.6μm.研究结果为利用振动磨进行黑木耳超微粉碎加工工艺参数的确定提供了依据.     

手持式风送授粉机工作参数优化与试验

针对果树授粉作业普遍存在授粉量大、授粉作业不均匀等现象,采用Box-Benhnken的中心组合试验设计理论对风送式授粉作业工作参数作优化研究。以手持式风送授粉机为研究对象,以喷管直径、收缩管直径、电机电压等工作参数为影响因素,以花粉授粉量、喷管出口固相质量浓度、花粉覆盖率为目标函数,建立两者之间的多元数学回归模型,探索各因素之间的影响规律及最佳水平组合。利用Design-Expert 8.0.6软件的回归分析法和响应面分析法对模型进行优化分析,得到风送式授粉机最优工作参数。性能试验结果表明:喷粉量、固相质量浓度影响因素显著顺序依次为喷管直径、电机电压、收缩管直径;覆盖率影响因素显著顺序依次为电机电压、收缩管直径、喷管直径;最优参数组合为喷管直径为5 mm、收缩管直径为7.5 mm、电机电压为8.0 V,对应的花粉喷粉量、固相质量浓度、覆盖率分别为1.70 g/min、17.28 g/m3、77.71%,且各性能指标与理论优化值相对误差均小于6%。田间试验结果表明:猕猴桃花朵柱头的覆盖率为67.11%,与性能试验结果相比相对误差小于16%。研究结果可为进一步完善风送授粉机的结构设计和作业参数优化提供参考。     

利用蒸汽爆破法破壁花粉的技术

以开发花粉破壁的产业化技术为目标,研究了花粉蒸汽爆破技术。通过工艺优化,确定了花粉蒸汽爆破的工艺条件：首先,用0.05 mol/L的柠檬酸液调制40%的花粉浆并用匀浆机搅拌均匀;其次,将花粉浆放入物料室,用0.4 MPa的蒸汽加热至饱和蒸汽压为0.15 MPa并保持11 s;最后,关闭高压蒸汽,打开料液出口阀门,花粉液再喷出,在压力差和温度差的作用下发生爆破。破壁后,花粉营养物质的溶出率超过86%,维生素A、维生素C和粗脂肪量显著增加,细菌总数、大肠杆菌和霉菌总数显著减少;破壁率、A280值及营养物质溶出率在工艺放大过程中无显著差异。新建立的花粉蒸汽爆破技术可高效、安全地破壁花粉,该技术工艺稳定性好、花粉浆浓度高、容易放大,具有良好的产业化应用 前景。     

油菜花粉谷蛋白酶解物的制备

以陈放1年的油菜蜂花粉为原料,对破壁脱脂后的花粉中各组分蛋白含量进行了研究,其中谷蛋白的含量约占总蛋白含量的55.7%,清蛋白为39.O%,球蛋白和醇蛋白只有3.2%和2.1%.以谷蛋白为原料,在单因素试验的基础上,利用响应面分析法对油菜花粉谷蛋白最佳酶解条件进行了研究.结果表明,Alcalase碱性蛋白酶水解油菜花粉谷蛋白的最佳水解条件为底物浓度6%,pH值9.0,水解温度60℃,酶底比1460U/g,水解时间2h,谷蛋白酶法改性后抗羟基自由基的活性能达到70.0%.     

玉米钵苗移栽机圆盘式栽植机构参数优化及试验

通过育苗移栽技术可大幅度提高单产,为进一步改善钵苗移栽机的栽植质量。该文以玉米纸钵苗移栽机圆盘式栽植机构为研究对象,利用土槽试验,分析了圆盘式栽植机构的工作参数,研究了栽植机构工作参数对移栽质量的影响规律。采用正交旋转组合试验,以开沟器位置、开沟器入土深度、回土铲夹角为影响因子,以直立度合格率和株距变异系数为响应函数,利用Design-expert软件平台的回归分析法及响应面分析法,对3个因子进行单因素和多因素正交试验。试验表明:当开沟器位置在50 mm、回土铲夹角在40°、开沟器入土深度在115 mm条件下,钵苗直立度合格率能达到93%以上,株距变异系数小于12%。优化后的参数可满足玉米移栽的性能要求,为进一步研究提供依据。     

自扰动内充型孔轮式玉米精量排种器设计与试验

为提高机械式排种器的工作性能,该文从增加充种区种群活跃度、降低种群内摩擦力的角度出发,设计一种自扰动内充型孔轮式玉米精量排种器,分析了种子在扰种条上运动情况和充种原理,完成排种盘的参数设计。采用离散元软件EDEM对排种器进行仿真试验,以排种盘转速、扰种条形式、排种盘圆台锥角、扰种条半径为试验因素,以排种单粒率、重播率、漏播率为试验指标进行单因素试验和二次正交回归旋转组合试验。应用Design-Expert8.0.6对试验数据进行分析,得到了单粒率、重播率、漏播率和试验指标之间的数学模型,对试验结果进行多目标优化,得出最佳参数为:排种盘转速8.4 r/min,螺旋扰种条,排种盘圆台锥角38.6?,扰种条半径1.24 mm,此时排种单粒率为96.29%,重播率为2.55%,漏播率为1.15%。在最优参数组合下进行台架试验,排种器的单粒率、重播率和漏播率分别为95.4%、1.6%和3.0%;且当排种盘转速在8.40～16.67 r/min(对应工作速度为4.94～9.75 km/h)时,排种单粒率大于91.4%,重播率小于1.6%,漏播率小于7.3%,伤种率小于0.44%,排种效果优于勺轮式排种器,满足玉米单粒精播的农艺要求,对播种机作业速度适应范围广。基于EDEM离散元法的排种器仿真试验为排种器性能参数的确定提供参考且缩短设计周期,该研究可为提高机械式排种器充种性能提供参考,为玉米精量播种机的设计提供研究基础。     

油菜花粉谷蛋白酶解物的制备(英)

以陈放1年的油菜蜂花粉为原料,对破壁脱脂后的花粉中各组分蛋白含量进行了研究,其中谷蛋白的含量约占总蛋白含量的55.7％,清蛋白为39.0％,球蛋白和醇蛋白只有3.2％和2.1％。以谷蛋白为原料,在单因素试验的基础上,利用响应面分析法对油菜花粉谷蛋白最佳酶解条件进行了研究。结果表明,Alcalase碱性蛋白酶水解油菜花粉谷蛋白的最佳水解条件为底物浓度6%,pH值9.0,水解温度60℃,酶底比1460 U/g,水解时间2 h,谷蛋白酶法改性后抗羟基自由基的活性能达到70.0%。     

法夫酵母虾青素提取工艺的优化研究

从破壁方法、浸提溶剂及提取条件等方面对法夫酵母虾青素提取工艺进行了优化研究。用单因子试验对破壁方法及浸提溶剂进行选择，结果表明二甲亚砜(DMSO)法是法夫酵母破壁提取虾青素的最佳方法，丙酮是理想的提取溶剂。用析因试验对破壁提取的条件进行了分析研究，结果表明破壁的温度、破壁的时间、浸提溶剂的添加量及浸提温度等都会对法夫酵母破壁提取虾青素产生显著影响，但以破壁的温度及丙酮的添加量影响最大。通过最速上升和中心组合设计试验，优化得到适宜的提取条件为：二甲亚砜加量25 mL/g(以干菌体计，下同)、破壁温度75.6℃、破壁时间20 min、丙酮添加量77.4 mL/g、浸提温度为40℃，优化后提取液中虾青素的浓度为3.145 μg/mL，比未优化时增加了27.02%。     

玉米丸粒化种子的薄层干燥试验及其干燥模型

玉米丸粒化种子刚制成后其含水率比较大，必须及时干燥。其干燥工艺的合理选择对提高干燥效率，减少能耗，保证质量非常重要。采用正交试验的方法，对玉米丸粒化种子进行了3因素3水平的干燥试验，得出其干燥曲线为指数曲线，并分析各试验因素对干燥特性的影响。同时对不同风温下的干燥曲线进行了模型比较，采用多元线性回归分析程序，经拟合得出适合于玉米丸粒化种子的数学模型为Page模型。玉米丸粒化种子干燥特性不同于非丸粒化种子，丸粒化种子有其特定的薄层干燥方程。该模型能较好地预测各干燥阶段的干燥速率及含湿量，确定合理的干燥工艺以便调控干燥环境，达到高效低耗的目的。     

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%。     

气流粉碎对玉米淀粉结构及理化性质的影响

为研究气流粉碎对玉米淀粉结构及理化性质的影响,该文以普通玉米淀粉为原料,通过流化床气流粉碎处理,采用扫描电子显微镜、偏光显微镜、粒度分析仪、X-射线衍射仪、红外光谱仪、差示扫描量热仪、快速黏度分析仪等分析手段研究经微细化处理前后玉米淀粉颗粒形貌、晶体结构、热力学特性、糊化特性、溶解度和膨胀度、冻融稳定性、持水能力等结构及性质的变化。结果表明,微细化处理后,淀粉颗粒形变的不规则,粒径明显减小,中位径(D50)由14.37μm减小到5.25μm,偏光十字减少,相对结晶度由33.43%降低至15.46%,淀粉颗粒结晶结构被破坏,由多晶态向无定形态转变,粉碎过程淀粉无新的基团产生;热焓值、糊化温度均降低,热糊稳定性好;溶解度、膨胀度均升高,持水能力增加,冻融稳定性好,产生较好的热糊稳定性和冷糊力学稳定性,该研究为玉米淀粉的深度加工与应用提供了理论依据及技术支撑。     

振动磨机磨介特征对小麦麸皮超微粉碎效果的影响

为研究振动磨机磨介的密度、尺寸、形状等特征对小麦麸皮超微粉碎效果的影响,构建具有控温功能的振动粉碎试验平台,基于振动磨机振动特性相同原则设计试验方案,开展小麦麸皮振动冲击粉碎试验。结果表明：磨介密度在麸皮超微粉体产量方面引起的差异率为50.05%;磨介尺寸引起的最大差异率为49.64%;磨介形状引起的最大差异率为70.07%。当磨介质量相同时,低密度氧化锆磨介的麸皮超微粉产量高于高密度不锈钢磨介,且氧化锆磨介的麸皮微粉品质优于不锈钢磨介。随着磨介尺寸的增大,麸皮超微粉体产量呈现出先减小后增大的非线性特征,而麸皮微粉品质却一直下降。随着粉碎时间的增加,圆柱形磨介和球形磨介的麸皮微粉品质先提升后下降,而麸皮超微粉产量却近似呈线性增加,且圆柱形磨介的超微粉产量始终大于球形磨介。球形磨介微粉品质劣化速度大于柱形磨介,但当粉碎时间为1.0 h时,两种磨介的麸皮微粉品质差异率仅为2.26%。磨介特征明显改变了小麦麸皮超微粉碎效果,研究结果在振动磨机超微粉碎性能调控方面具有潜在应用前景。     

The airborne pollen flow of maize (Zea mays L.) in a multi-crop designed field plot

Previous studies on pollen dispersal helped to identify objective parameters of coexistence of genetically modified (GM) and conventional maize. Nevertheless, data on the quantity and dynamics of airborne pollen flow (APF) in air layers above and around a maize field, and its contribution to the rate of cross-pollination, are still missing. In 2004 and 2005, 690 pollen traps were arranged at different locations relative to three maize fields: in the maize fields itself, and in fields adjacent to the maize fields, consisting either of grassland or wheat stubble. The traps were positioned along strings over maize, wheat stubble and grassland at two fixed heights relative to the maize plants: immediately above (0 m) and 1 m above tassel height (1 m). Whereas the traps positioned at 0 m over maize indicated the amount of pollen shed, those located at 1 m above tassel height indicated airborne pollen flow to this upper air layer. The amount of pollen at 1 m relative to the amount of pollen just above the tassel, ranged from 4% to 40%; very high values correlated with strong winds during flowering. These winds were not strong enough to transport significant amounts of pollen farther than a few meters away from the pollen source because above both adjacent grass and wheat stubble environments, the amount of pollen at 1 m above tassel height was similarly low. In one single experiment and at 0 m above tassel height, a significantly higher amount of pollen was found over wheat stubble than over grassland. During this experiment, high temperatures and low wind speeds coincided with pollen shed, which may have favored the generation of thermals over hot surfaces, capable of lifting pollen grains.     

气流和机械碾轧超微粉碎香菇柄的效果比较

为了提高香菇副产物菇柄的附加值,应用气流粉碎和机械碾轧粉碎2种工艺分别对菇柄进行超微处理。对气流粉碎工艺中的分级机转速,机械碾轧粉碎工艺中的主机频率、风机频率等操作参数进行了单因素分析,进一步结合分段线性拟合法对2种工艺的加料速度进行了优化,分别得出了2种工艺的较适工艺条件;并对二者的粉碎效果、处理时间、能耗和出品率进行了比较。结果显示:气流粉碎的较适工艺条件为:分级机转速2 400 r/min,加料速度12 kg/h;机械碾轧粉碎的较适工艺条件为:主机频率44 Hz,风机频率42 Hz,加料速度5 kg/h。2种超微粉碎方式都能获得10μm以下的微粉,与机械碾轧粉碎相比,气流粉碎的分级精度较高,处理时间缩短了56.43%,但出品率较低,能耗为前者的4.77倍。总体来看,机械碾轧粉碎更适合规模化生产,该研究为超微粉碎技术应用于香菇柄深加工利用提供了技术依据。     

机械超微粉碎与不同粒度常规粉碎对红茶理化特性的影响

为探究机械超微粉碎对茶叶物性及功能成分浸出特性的影响,该文通过超微粉碎和常规粉碎2种方法制备超微红茶粉和4种粒度的粗粉红茶粉,研究了5种茶粉的粒度分布、微观形貌、比表面积、结晶度、表面氧碳元素比、中红外图谱和功能成分的浸出特性。结果表明:常规粉碎不同粒度茶粉间差异较小,而超微粉碎较大程度地改变了茶叶的物料性质。超微粉碎后,茶粉粒度减小至微米级,比表面积增大,茶粉的结晶度降低,表面暴露的纤维素和半纤维素相对含量增多,而中红外谱图显示超微粉碎茶粉的官能团结构并没有改变。沸水浸提过程中茶多酚、咖啡因、可溶性糖和水浸出物的溶出结果表明:5种茶粉功能成分的浸出量都随时间的增加而增加,经过一段时间后达到平衡。在达到浸出平衡时,不同粒度茶粉的茶多酚和咖啡因含量差异不显著,超微茶粉的可溶性糖含量为4种粗粉的2倍左右,水浸出物比粗粉茶粉提高10%以上。上述研究结果表明:超微粉碎能够有效减小茶粉的粒度,破坏植物的细胞壁结构,使内部成分暴露于表面,此外,组织结构和细胞壁的破坏使不溶的纤维成分转化成可溶性成分,可溶性糖和水浸出物显著增多,超微粉碎能够在一定程度上提高茶粉的有效利用率。     

磷矿粉的超微细活化及磷释放动态研究

以无机、有机材料为活化剂,用振动磨湿法研磨和连续提取的方法,研究了不同活化剂对磷矿粉的超微细活化作用及磷素动态释放特性。结果表明,添加活化剂能够显著提高磷矿粉的粉碎效率,缩短研磨时间。对磷矿粉进行超微细活化处理能显著提高磷矿粉有效磷的含量,胶磷矿加入无机,有机活化剂和无机、有机活化剂并用的处理2h样品的有效磷含量是粗胶磷矿的1.82、1.86、1.83倍。 2%柠檬酸连续浸提试验表明,各微细处理的胶磷矿6次累积磷总量分别是粗胶磷矿粉的1.90、1.86、1.64、1.69倍。     

超微粉碎对桑叶粉理化性质的影响

为拓展超微粉碎技术在食品添加剂和药品开发中应用,以桑叶为原料,分别对桑叶粗粉进行干法超微粉碎2 、4、6、8 h,得到4种不同粒径大小的桑叶超微粉,并对桑叶粗粉与4种超微粉的理化性质进行比较。研究结果表明,超微粉碎能明显减小桑叶粗粉的颗粒粒径（P＜0.05）,随着超微粉碎时间的增加,超微粉的粒径减小,粉体的粒径分布范围变窄,比表面积和体积密度显著增加（P＜0.05）,休止角、滑角和膨胀性显著降低（P＜0.05）,水溶性/持水力、持油力、蛋白质的水溶性和多糖的水溶解性均有不同程度的增加,但多酚含量变化不显著（P＞0.05）。扫描电镜结果显示,粗粉经超微粉碎后,其颗粒呈零散的分布形态。说明超微粉碎可改善桑叶粉的部分理化性质,可将这些性质应用于食品添加剂和常规食品开发与加工中。所得研究结果将为超微粉碎技术在桑叶食品中工业化应用提供数据支持和理论依据。     

球磨处理玉米秸秆纤维素原料的工艺参数优化

研究了玉米秸秆水解过程中球磨预处理工艺的优化,采用Plackett-Burman(PB)试验设计和均匀试验设计法,用数据处理软件对试验结果进行分析,筛选出了球磨预处理过程中的主要影响因素,得到了具有较好拟合度的同归方程;通过分折原料粒径(mm),转速(r/min),原料填装量(g),研磨介质,交替时间(min)等球磨条件对酶解效率的影响,得出行星式球磨机粉碎玉米秸秆的最佳工艺参数为:原料粒径0.5 mm,转速340 r/min,原料填装量3.4 g,装球量15个(φ=10.0mm),交替运行时间5min.     

传统调味料的超微粉化及其表征

超微粉碎技术作为一种新型的食品加工方法,可以使传统调味料（主要是香辛料） 细碎成粒度均一、分散性好的优良超微颗粒。研究发现随着香辛料微粒粒径的不断减小,其流动性、溶解速度和吸收率均有所增大,入味效果也得到改善。同时对微粉香辛料的物理化学性质进行了参数表征。