基于模型理论的颗粒饲料成型特性及试验研究
发布时间：2021-10-13 22:48
随着饲料工业的发展,国内饲料企业单厂规模化、颗粒饲料生产普及化及生产控制智能化,对颗粒饲料产品质量一致性提出了更高的要求。实际生产过程中,配方及生产工艺参数均相同时,原料特性的差异使得产品质量存在波动现象,而在同一生产线上对不同配方饲料产品工艺参数的差异性调整,也会引起质量的不稳定。针对以上问题,本课题在对主要饲料原料及混合料的成型质量特性进行试验研究的基础上,以模型理论方法构建成型本构模型,研究物料在成型过程中表现出的流变特性,研究成型过程及制粒设备关键部件的仿真模拟与优化,并建立基于人工智能模型理论的颗粒产品质量预测模型和控制方法。主要取得了以下研究成果:（1）建立实验室成型试验平台,研究了单一饲料原料、混合料成型特性;研究了规模生产条件下油脂添加及工艺参数对颗粒饲料破坏强度的影响。研究结果显示:颗粒成型密度、成型率、成型硬度指标分别以玉米、豆粕、小麦最佳,玉米DDGS成型特性较差,物料含水率对各指标影响程度较高;油脂添加量对大猪料成型率和成型密度影响极显著（P<0.001）,对成型硬度影响不显著（P>0.05）;针对大猪料成型质量的玉米/豆粕/麦麸和木薯/豆粕/麦麸最...
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：173 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－?１?２００６－２０１６年间我国饲料总产置及不同种类饲料产量图??
Ｂｅｈｎｋｅ等［６］研宄表明，在影响颗粒饲料产品质量及生产效率的各因素中，与制粒相关的成型??因素、环模以及调质冷却因素对颗粒生产产品质量和产量的影响占比分别高达３５％和４７％，表明??其相当的重要性。图１－３为颗粒饲料生产中各因素对质量和产量的影响占比图。??■冷却（％）?＊配方（％）?■粉碎（％）?■环模（％）鼸调质（％）??１００１??ｓｏ?八?２５?Ｉ??６〇?－ｊ?｜?２０?■?｜ｆ－：２２?；．：＾｜??４〇?－?．?－１?ＢＢＢ??生产质量??生产产量??图１－３颗粒饲料生产质量及产量影响因素占比??经过制粒成型的颗粒饲料产品对猪、肉鸡、水生动物的生长性能都有比较突出的积极作用［７】：??制粒成型过程可以提高饲料营养成分的生物学效价和营养物质的消化率，如对蛋白质的变性作用??将直接影响氨基酸的利用，所引起的脂肪变化则提高了动物的吸收利用率，饲料中糖类的重要来??源淀粉在制粒过程中的部分糊化使之消化率得以提高。由此，深入研究颗粒饲料原料及其混合料??在制粒成型加工中表现出的成型特性，根据制粒成型设备的特点研究其结构在生产过程中的变化??规律以及对颗粒饲料产品质量进行预测与控制等，对于了解饲料原料制粒成型特性以提高其利用??价值，合理应用饲料加工设备及改善颗粒饲料生产效率和产品质量都有着重要的意义，可为饲料??行业的高效低耗生产乃至健康平稳发展做出贡献。??而目前在词料加工研宄领域中，颗粒饲料成型方面的研究主要存在的一些问题为：??（１）在颗粒饲料生产过程中
頻粒?压；＾变形区??图１－２环模－压辊挤压制粒成型原理图??Ｂｅｈｎｋｅ等［６］研宄表明，在影响颗粒饲料产品质量及生产效率的各因素中，与制粒相关的成型??因素、环模以及调质冷却因素对颗粒生产产品质量和产量的影响占比分别高达３５％和４７％，表明??其相当的重要性。图１－３为颗粒饲料生产中各因素对质量和产量的影响占比图。??■冷却（％）?＊配方（％）?■粉碎（％）?■环模（％）鼸调质（％）??１００１??ｓｏ?八?２５?Ｉ??６〇?－ｊ?｜?２０?■?｜ｆ－：２２?；．：＾｜??４〇?－?．?－１?ＢＢＢ??生产质量??生产产量??图１－３颗粒饲料生产质量及产量影响因素占比??经过制粒成型的颗粒饲料产品对猪、肉鸡、水生动物的生长性能都有比较突出的积极作用［７】：??制粒成型过程可以提高饲料营养成分的生物学效价和营养物质的消化率，如对蛋白质的变性作用??将直接影响氨基酸的利用，所引起的脂肪变化则提高了动物的吸收利用率，饲料中糖类的重要来??源淀粉在制粒过程中的部分糊化使之消化率得以提高。由此，深入研究颗粒饲料原料及其混合料??在制粒成型加工中表现出的成型特性，根据制粒成型设备的特点研究其结构在生产过程中的变化??规律以及对颗粒饲料产品质量进行预测与控制等，对于了解饲料原料制粒成型特性以提高其利用??价值
【参考文献】：
期刊论文
[1]2017年9月份全国饲料生产形势分析[J]. 饲料广角. 2017(11)
[2]高含量乳清粉的仔猪配合饲料热特性及调质温度控制[J]. 孔丹丹,方鹏,王红英,陈啸,岳岩,吕芳,金楠. 农业工程学报. 2017(16)
[3]基于设备综合效率的饲料企业生产水平评价方法[J]. 王红英,方鹏,金楠,王红根,孔丹丹,陈啸,段恩泽,祁忠贤. 饲料工业. 2017(15)
[4]2017年二季度全国饲料生产情况[J]. 饲料广角. 2017(08)
[5]环模模孔参数对颗粒饲料加工质量及肉鸡生长性能的影响[J]. 王昊,于纪宾,于治芹,李俊,李军国. 动物营养学报. 2017(09)
[6]2016年全国饲料工业统计简况[J]. 中国饲料. 2017(13)
[7]成型参数对桉树加工剩余物成型颗粒品质影响的实验研究[J]. 姜洋,李伟振,蒋恩臣,王功亮. 太阳能学报. 2017(04)
[8]小型可调间隙饲料制粒机设计与试验[J]. 彭飞,王红英,康宏彬,孔丹丹. 农业机械学报. 2017(04)
[9]粉状配合饲料摩擦特性试验研究[J]. 吕芳,孔丹丹,陈啸,岳岩,方鹏,王红英. 饲料工业. 2017(01)
[10]颗粒饲料力学性能试验研究[J]. 李艳聪,杨磊,万志生,李艳琳,宋欣,全鹏坤. 饲料工业. 2016(21)
博士论文
[1]小型制粒系统优化设计与试验研究[D]. 彭飞.中国农业大学 2017
[2]秸秆压块成型因素与压模腔体的优化研究[D]. 郭磊.中国农业大学 2016
[3]基于离散元法的秸秆—土壤—旋耕刀相互作用机理研究[D]. 方会敏.南京农业大学 2016
[4]对辊柱塞式成型机研制及其成型参数优化[D]. 宁廷州.北京林业大学 2016
[5]玉米秸秆粉料致密成型工艺参数优化与模拟分析[D]. 白雪卫.沈阳农业大学 2014
[6]蛋种鸡小阶梯式本交笼养设备研究[D]. 李恒.中国农业大学 2014
[7]风筛式清选装置设计理论与方法研究[D]. 李骅.南京农业大学 2012
[8]生物质致密成型过程模孔力学及参数优化研究[D]. 谷志新.东北林业大学 2012
[9]柠条可压缩性及应力松弛特性的研究[D]. 张旭.内蒙古农业大学 2009
[10]秸秆颗粒燃料冷态压缩成型实验研究及数值模拟[D]. 胡建军.大连理工大学 2008
硕士论文
[1]基于离散元方法的玉米秸秆粉料压缩成型机理研究[D]. 孙月铢.沈阳农业大学 2016
[2]基于离散元法的变量施肥机排肥器排肥过程仿真分析[D]. 张家华.石河子大学 2015
[3]木薯渣在生猪日粮中有效添加的试验研究[D]. 张刚.湖南农业大学 2014
[4]原料热特性与挤压组织化蛋白质构特性的关系研究[D]. 李淑静.中国农业科学院 2014
[5]环模制粒机挤压成形机理分析与结构参数优化[D]. 施水娟.南京理工大学 2011
[6]软土流变模型及其工程应用[D]. 刘辉.湖南大学 2008
[7]基于ANSYS二次开发的结构疲劳寿命与破坏概率可视化技术[D]. 任亮.南京航空航天大学 2008
本文编号：3435548
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：173 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－?１?２００６－２０１６年间我国饲料总产置及不同种类饲料产量图??
Ｂｅｈｎｋｅ等［６］研宄表明，在影响颗粒饲料产品质量及生产效率的各因素中，与制粒相关的成型??因素、环模以及调质冷却因素对颗粒生产产品质量和产量的影响占比分别高达３５％和４７％，表明??其相当的重要性。图１－３为颗粒饲料生产中各因素对质量和产量的影响占比图。??■冷却（％）?＊配方（％）?■粉碎（％）?■环模（％）鼸调质（％）??１００１??ｓｏ?八?２５?Ｉ??６〇?－ｊ?｜?２０?■?｜ｆ－：２２?；．：＾｜??４〇?－?．?－１?ＢＢＢ??生产质量??生产产量??图１－３颗粒饲料生产质量及产量影响因素占比??经过制粒成型的颗粒饲料产品对猪、肉鸡、水生动物的生长性能都有比较突出的积极作用［７】：??制粒成型过程可以提高饲料营养成分的生物学效价和营养物质的消化率，如对蛋白质的变性作用??将直接影响氨基酸的利用，所引起的脂肪变化则提高了动物的吸收利用率，饲料中糖类的重要来??源淀粉在制粒过程中的部分糊化使之消化率得以提高。由此，深入研究颗粒饲料原料及其混合料??在制粒成型加工中表现出的成型特性，根据制粒成型设备的特点研究其结构在生产过程中的变化??规律以及对颗粒饲料产品质量进行预测与控制等，对于了解饲料原料制粒成型特性以提高其利用??价值，合理应用饲料加工设备及改善颗粒饲料生产效率和产品质量都有着重要的意义，可为饲料??行业的高效低耗生产乃至健康平稳发展做出贡献。??而目前在词料加工研宄领域中，颗粒饲料成型方面的研究主要存在的一些问题为：??（１）在颗粒饲料生产过程中
頻粒?压；＾变形区??图１－２环模－压辊挤压制粒成型原理图??Ｂｅｈｎｋｅ等［６］研宄表明，在影响颗粒饲料产品质量及生产效率的各因素中，与制粒相关的成型??因素、环模以及调质冷却因素对颗粒生产产品质量和产量的影响占比分别高达３５％和４７％，表明??其相当的重要性。图１－３为颗粒饲料生产中各因素对质量和产量的影响占比图。??■冷却（％）?＊配方（％）?■粉碎（％）?■环模（％）鼸调质（％）??１００１??ｓｏ?八?２５?Ｉ??６〇?－ｊ?｜?２０?■?｜ｆ－：２２?；．：＾｜??４〇?－?．?－１?ＢＢＢ??生产质量??生产产量??图１－３颗粒饲料生产质量及产量影响因素占比??经过制粒成型的颗粒饲料产品对猪、肉鸡、水生动物的生长性能都有比较突出的积极作用［７】：??制粒成型过程可以提高饲料营养成分的生物学效价和营养物质的消化率，如对蛋白质的变性作用??将直接影响氨基酸的利用，所引起的脂肪变化则提高了动物的吸收利用率，饲料中糖类的重要来??源淀粉在制粒过程中的部分糊化使之消化率得以提高。由此，深入研究颗粒饲料原料及其混合料??在制粒成型加工中表现出的成型特性，根据制粒成型设备的特点研究其结构在生产过程中的变化??规律以及对颗粒饲料产品质量进行预测与控制等，对于了解饲料原料制粒成型特性以提高其利用??价值
【参考文献】：
期刊论文
[1]2017年9月份全国饲料生产形势分析[J]. 饲料广角. 2017(11)
[2]高含量乳清粉的仔猪配合饲料热特性及调质温度控制[J]. 孔丹丹,方鹏,王红英,陈啸,岳岩,吕芳,金楠. 农业工程学报. 2017(16)
[3]基于设备综合效率的饲料企业生产水平评价方法[J]. 王红英,方鹏,金楠,王红根,孔丹丹,陈啸,段恩泽,祁忠贤. 饲料工业. 2017(15)
[4]2017年二季度全国饲料生产情况[J]. 饲料广角. 2017(08)
[5]环模模孔参数对颗粒饲料加工质量及肉鸡生长性能的影响[J]. 王昊,于纪宾,于治芹,李俊,李军国. 动物营养学报. 2017(09)
[6]2016年全国饲料工业统计简况[J]. 中国饲料. 2017(13)
[7]成型参数对桉树加工剩余物成型颗粒品质影响的实验研究[J]. 姜洋,李伟振,蒋恩臣,王功亮. 太阳能学报. 2017(04)
[8]小型可调间隙饲料制粒机设计与试验[J]. 彭飞,王红英,康宏彬,孔丹丹. 农业机械学报. 2017(04)
[9]粉状配合饲料摩擦特性试验研究[J]. 吕芳,孔丹丹,陈啸,岳岩,方鹏,王红英. 饲料工业. 2017(01)
[10]颗粒饲料力学性能试验研究[J]. 李艳聪,杨磊,万志生,李艳琳,宋欣,全鹏坤. 饲料工业. 2016(21)
博士论文
[1]小型制粒系统优化设计与试验研究[D]. 彭飞.中国农业大学 2017
[2]秸秆压块成型因素与压模腔体的优化研究[D]. 郭磊.中国农业大学 2016
[3]基于离散元法的秸秆—土壤—旋耕刀相互作用机理研究[D]. 方会敏.南京农业大学 2016
[4]对辊柱塞式成型机研制及其成型参数优化[D]. 宁廷州.北京林业大学 2016
[5]玉米秸秆粉料致密成型工艺参数优化与模拟分析[D]. 白雪卫.沈阳农业大学 2014
[6]蛋种鸡小阶梯式本交笼养设备研究[D]. 李恒.中国农业大学 2014
[7]风筛式清选装置设计理论与方法研究[D]. 李骅.南京农业大学 2012
[8]生物质致密成型过程模孔力学及参数优化研究[D]. 谷志新.东北林业大学 2012
[9]柠条可压缩性及应力松弛特性的研究[D]. 张旭.内蒙古农业大学 2009
[10]秸秆颗粒燃料冷态压缩成型实验研究及数值模拟[D]. 胡建军.大连理工大学 2008
硕士论文
[1]基于离散元方法的玉米秸秆粉料压缩成型机理研究[D]. 孙月铢.沈阳农业大学 2016
[2]基于离散元法的变量施肥机排肥器排肥过程仿真分析[D]. 张家华.石河子大学 2015
[3]木薯渣在生猪日粮中有效添加的试验研究[D]. 张刚.湖南农业大学 2014
[4]原料热特性与挤压组织化蛋白质构特性的关系研究[D]. 李淑静.中国农业科学院 2014
[5]环模制粒机挤压成形机理分析与结构参数优化[D]. 施水娟.南京理工大学 2011
[6]软土流变模型及其工程应用[D]. 刘辉.湖南大学 2008
[7]基于ANSYS二次开发的结构疲劳寿命与破坏概率可视化技术[D]. 任亮.南京航空航天大学 2008
本文编号：3435548
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