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仓储稻谷热湿耦合传递及黄变的数值模拟

农业工程学报 2022年第4期38卷 297-307页

作者：王远成余海杨开敏王柯山东建筑大学热能工程学院济南250101

为了研究稻谷在整个储藏周期的温度、含水率分布规律以及黄变情况,该研究以南昌地区混凝土结构浅圆仓为研究对象,基于多孔介质的传热传质理论和局部热平衡原理,建立了仓储稻谷储藏过程中粮堆内部流动和热湿耦合传递的数学模型,并结合稻... 详细信息

为了研究稻谷在整个储藏周期的温度、含水率分布规律以及黄变情况,该研究以南昌地区混凝土结构浅圆仓为研究对象,基于多孔介质的传热传质理论和局部热平衡原理,建立了仓储稻谷储藏过程中粮堆内部流动和热湿耦合传递的数学模型,并结合稻谷黄变数学模型,采用数值预测的方法模拟分析了全年自然(密闭)储藏和全年自然(密闭)储藏加机械通风时仓储稻谷内部温度和含水率的分布规律以及稻谷黄变规律。研究发现,当稻谷全年自然(密闭)储藏时,由于谷物呼吸放热,粮堆内部大部分区域温度都非常高,超过了35.0℃,并且这部分区域的稻谷极易黄变;自然(密闭)储藏期间,在自然对流的微气流作用下,粮堆内部水分向粮面迁移,导致粮面附近的含水率升高。在自然(密闭)储藏期间进行机械通风时,粮堆内部温度下降,且由于太阳辐射的影响,粮堆高温区在南墙壁附近和靠近南侧的粮面附近,这部分区域的稻谷黄变也较严重;通风后的自然(密闭)储藏期间,在自然对流的微气流作用下,粮堆内部水分向仓底附近迁移,仓底附近的稻谷含水率较高。研究结果为粮食仓储企业安全储粮提供参考和理论依据。

关键词：稻谷自然储藏机械通风热湿耦合传递黄变数值模拟

石墨烯低温远红外辐射干燥稻谷干燥特性与品质研究

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农业机械学报 2024年第4期55卷 346-351,384页

作者：陈坤杰王硕颜建春 ABDULAZIZ Nuhu Jibril 孙杰於海明南京农业大学工学院南京210031 盐城市沿海拖拉机制造有限公司盐城224007

为研究稻谷的石墨烯低温远红外干燥特性及其对稻谷干燥品质的影响,以辐射温度、排粮流量和除湿风量为影响因素,以整精米率和应力裂纹指数增值为评价指标,用自制的循环式石墨烯低温远红外干燥机进行稻谷干燥试验,通过BBD(Box-Behnken设计... 详细信息

为研究稻谷的石墨烯低温远红外干燥特性及其对稻谷干燥品质的影响,以辐射温度、排粮流量和除湿风量为影响因素,以整精米率和应力裂纹指数增值为评价指标,用自制的循环式石墨烯低温远红外干燥机进行稻谷干燥试验,通过BBD(Box-Behnken设计)响应面法,分析了低温远红外干燥对稻谷干燥品质的影响以及工艺参数优化。结果表明:影响稻谷干燥特性和品质的最主要因素是辐射温度,其次是排粮流量和除湿风量。随着辐射温度的升高,稻谷干燥速率和应力裂纹指数增值逐步增大,整精米率则逐步降低。与同温度的热风干燥相比,石墨烯低温远红外干燥平均干燥速率和干燥品质均有显著提高。经优化后,稻谷最佳石墨烯低温远红外干燥工艺条件为:辐射温度43℃、排粮流量4 kg/min、除湿风量193 m^(3)/h,此时应力裂纹指数增值为9,整精米率为79.75%,稻谷干燥品质最佳。这说明利用石墨烯低温远红外干燥稻谷,可以明显提高干燥速率并改善稻谷干燥品质。

关键词：稻谷石墨烯远红外辐射干燥热传导低温干燥

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稻谷热风干燥缓苏工艺参数优化与试验

农业工程学报 2021年第17期37卷 285-292页

作者：王丹阳王洁邱硕战廷尧陶冬冰张本华沈阳农业大学工程学院沈阳110866 沈阳农业大学食品学院沈阳110866 宿迁学院机电工程学院宿迁223800

为提高稻谷干燥特性与营养品质,该研究探究了缓苏温度、缓苏起始时刻、缓苏时长、缓苏循环次数等缓苏工艺参数对稻谷爆腰增率、整精米率、蛋白质质量分数与脂肪酸值等干燥品质指标的影响。首先,通过单因素试验分析了稻谷干燥品质随缓苏... 详细信息

为提高稻谷干燥特性与营养品质,该研究探究了缓苏温度、缓苏起始时刻、缓苏时长、缓苏循环次数等缓苏工艺参数对稻谷爆腰增率、整精米率、蛋白质质量分数与脂肪酸值等干燥品质指标的影响。首先,通过单因素试验分析了稻谷干燥品质随缓苏工艺参数的变化趋势,得出爆腰增率、整精米率、蛋白质质量分数与脂肪酸值的权重均大于20%,为稻谷缓苏干燥的关键性指标;其次,通过隶属函数模型确定影响稻谷干燥品质的主要因素为:缓苏温度、缓苏起始含水率与缓苏时长;最后,以缓苏温度、缓苏起始含水率、缓苏时长为试验因子,采用Central-Composite试验,通过建立回归模型分析了各试验因素与品质指标之间的相互关系并阐释结果产生的原因。结果表明:优化参数组合为缓苏温度45℃、缓苏起始含水率21%、缓苏时长1.61 h,此参数组合下稻谷干燥后的爆腰增率6.63%、蛋白质质量分数5.39%、脂肪酸值11.68%,验证试验结果与优化结果间相对误差为2.97%。研究表明,优化后的缓苏干燥工艺明显改善了稻谷干燥品质,该结果可为生产实践及深入探究稻谷品质变化机理提供理论基础。

关键词：干燥工艺优化稻谷缓苏工艺爆腰增率营养品质

基于玻璃化转变的稻谷干燥变温控制系统设计与试验

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农业工程学报 2024年第6期40卷 29-39页

作者：车刚杨潇鹏王洪超万霖董永忠陈正发潘衡黑龙江八一农垦大学工程学院大庆163319 黑龙江省农机智能装备重点实验室大庆163319 黑龙江省北大荒米业集团有限公司哈尔滨150090

针对稻谷在变温干燥过程中变温节点不明确、温度波动范围大和响应时间慢等问题,该研究设计了一种基于玻璃化转变的稻谷变温干燥控制系统。根据稻谷玻璃化转变曲线,确定变温控制策略,运用Logistic回归分析建立混配阀门开度和稻谷温度之... 详细信息

针对稻谷在变温干燥过程中变温节点不明确、温度波动范围大和响应时间慢等问题,该研究设计了一种基于玻璃化转变的稻谷变温干燥控制系统。根据稻谷玻璃化转变曲线,确定变温控制策略,运用Logistic回归分析建立混配阀门开度和稻谷温度之间的控制模型并通过最小二乘法辨识模型参数。利用遗传算法对模糊隶属度函数进行优化,目标函数值迭代至0.118收敛,寻得最优幅宽。在Simulink仿真试验中,稻谷温度设定为42℃时,模糊PID控制的响应时间为66.43 s,且超调量为3.600%,优化后的模糊PID控制响应时间为37.06 s,且超调量为0.120%;在150 s加入5 s的外部信号干扰,优化后的模糊PID控制比模糊PID控制的调节时间少4.19 s且超调量减小0.050%;在稳态时输入升温信号,优化后的模糊PID控制比模糊PID控制的调节时间少16.79 s且超调量低0.338%。利用自主研制的干燥试验台进行变温试验,在变温响应试验中,优化后的模糊PID控制比模糊PID控制在目标温度和梯度升温调节时间中分别缩短了37.56 s和18.63 s;在温度稳定性试验中,稻谷温度变化范围为41.9~42.1℃,平均相对误差小于0.4%,变异系数小于0.5%;在建三江国家农业高新技术示范区浓江农场进行生产性验证,优化后的模糊PID控制系统响应时间小于30 s,稳态温度误差在±0.15℃,平均相对误差小于0.5%。测试数据表明变温干燥控制系统性能稳定,满足实际干燥作业的生产工艺需求。

关键词：设计试验玻璃化转变稻谷变温干燥模糊PID控制

储藏温度与初始含水率对稻谷和糙米食用品质的影响

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农业机械学报 2022年第9期53卷 390-398页

作者：陈坤杰梁静蒋维银张季伟於海明南京农业大学工学院南京210031 江苏金满穗农业发展有限公司盐城224300 江苏丰尚智能科技有限公司扬州225128

以产于江苏省东台市的南粳9108为研究对象,测定了3种含水率(12.10%、14.16%和16.34%)的稻谷和糙米,在低温(8℃)、准低温(15℃)及室温(20~25℃)3种储藏条件下的含水率、脂肪酸含量、食味值和直链淀粉含量4个食用品质指标的变化,分析比较... 详细信息

以产于江苏省东台市的南粳9108为研究对象,测定了3种含水率(12.10%、14.16%和16.34%)的稻谷和糙米,在低温(8℃)、准低温(15℃)及室温(20~25℃)3种储藏条件下的含水率、脂肪酸含量、食味值和直链淀粉含量4个食用品质指标的变化,分析比较了在245 d的储藏期内,稻谷和糙米食用品质指标的变化规律。结果表明,在储藏前,偏高含水率样品的食用品质优于正常和偏低的样品。但随着储藏时间的延长,稻谷和糙米的含水率和食味值均逐步降低,而脂肪酸含量和直链淀粉含量则出现不同程度的上升,初始含水率、储藏温度和时间对脂肪酸含量、食味值和直链淀粉含量均有极显著的影响(P稻谷和糙米的食用品质都随着储藏时间的延长而逐步降低。其中,较高含水率的样品在较高储藏温度下品质下降的程度更高,而且糙米食用品质下降的程度高于稻谷。另外,试验结果还显示,在低含水率条件下(12.1%),在不同储藏温度下稻谷和糙米食用品质变化都很小,表明在较低含水率下将水稻以稻谷的形式进行储藏,有利于保持食用品质。

关键词：稻谷糙米储藏温度品质初始含水率

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稻谷新陈度检测技术研究进展

中国粮油学报 2023年第5期 207-215页

作者：陆元超王丽丽余宁翔聂小华解殿伟孟祥河浙江工业大学食品科学与工程学院浙江特殊教育职业学院

作为我国主粮之一，稻谷在收购过程中常出现陈粮二次兜售、染色米、漂白米、翻新米等问题。为控制稻谷品质、促进粮储安全、保障消费者健康，准确快速检测稻谷新陈度极其重要。本文综述了稻谷新陈度检测方法的最新研究进展。根据检测原... 详细信息

作为我国主粮之一，稻谷在收购过程中常出现陈粮二次兜售、染色米、漂白米、翻新米等问题。为控制稻谷品质、促进粮储安全、保障消费者健康，准确快速检测稻谷新陈度极其重要。本文综述了稻谷新陈度检测方法的最新研究进展。根据检测原理的不同，检测方法可分为感官检验法、化学检验法、物理检验法和其他检验法等。同时，本文介绍了检测方法的现状、优缺点及改进方法等。最后，本文讨论了稻谷新陈度检测方法的未来发展方向。本文希望能为消费者、粮食检验人员提供检测依据和借鉴，为粮食安全储藏和消费者“舌尖安全”保驾护航。

关键词：稻谷新陈度检验方法陈化品质

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稻谷变温均质干燥装置工艺研究与性能验证

农业机械学报 2023年

作者：刘春山陈思羽肖世伟马浏轩张艳陈苏佳木斯大学机械工程学院

为验证装置干燥均匀性和研究稻谷干燥特性，通过多因素多水平试验，以干燥温度、滚筒倾角、滚筒转速为影响因素，以干燥时间和干燥速率为评价指标，考察指标对稻谷干燥特性的影响，分析不同干燥工艺对稻谷爆腰率的影响；试验结果表明：... 详细信息

为验证装置干燥均匀性和研究稻谷干燥特性，通过多因素多水平试验，以干燥温度、滚筒倾角、滚筒转速为影响因素，以干燥时间和干燥速率为评价指标，考察指标对稻谷干燥特性的影响，分析不同干燥工艺对稻谷爆腰率的影响；试验结果表明：影响稻谷干燥时间和干燥速率的主次因素顺序为：干燥温度、滚筒倾角、滚筒转速，最优干燥工艺为干燥温度为55℃、滚筒倾角为2°、滚筒转速为40r/min。验证试验通过含水率均匀性K判定，最佳干燥工艺参数为干燥温度为55℃、滚筒倾角为2°、滚筒转速为60r/min。在此条件下，稻谷干燥时间为191min，干燥速率0.036%/min，稻谷含水率均匀性为99.6%，稻谷干燥效果最好。研究表明，研究结果可以为稻谷变温均质干燥装置研制和工艺制定提供一定的参考价值。

关键词：稻谷干燥特性均匀性爆腰率正交试验

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稻谷的营养特性及其在家禽生产中的应用

饲料研究 2024年

作者：张敏管军军党浩郭琳娜吕泽千梁文静黄培宇河南工业大学生物工程学院

稻谷在我国种植面积广阔，产量颇丰，是重要的粮食作物，也是一种优质的能量饲料。稻谷含有丰富的碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素和矿物质等营养成分，陈化后仍具有较高的营养价值，可与其他饲料原料搭配使用，形成均衡的饲料配方，... 详细信息

稻谷在我国种植面积广阔，产量颇丰，是重要的粮食作物，也是一种优质的能量饲料。稻谷含有丰富的碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素和矿物质等营养成分，陈化后仍具有较高的营养价值，可与其他饲料原料搭配使用，形成均衡的饲料配方，为家禽提供生长所需的能量和营养。稻谷价格相对低廉，在基础日粮中替代部分能量饲料玉米，不仅可以提升家禽的生产效率，还能够促进资源的高效利用，缓解粮食安全重大矛盾，推动畜牧业的可持续发展。近年来，稻谷及陈化稻谷在家禽生产中的应用越来越广泛。基于此，文章综述了稻谷及陈化稻谷富含优质蛋白质、淀粉和矿物质等营养成分的特点，以及其对家禽的生长性能、产蛋性能、屠宰性能和血液生化指标的影响，研究旨在为稻谷及陈化稻谷在家禽饲料应用中提供科学依据。

关键词：稻谷家禽营养特性生长性能产蛋性能

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稻谷流动层孔隙率检测装置设计与试验

中国农机化学报 2023年第11期44卷 26-31页

作者：童金杰李长友刘木华肖志锋唐鑫李涛江西农业大学江西省现代农业装备重点实验室南昌市330045 江西省科学技术信息研究所南昌市330000 华南农业大学广州市510642

孔隙率直接关系到稻谷干燥介质迂曲度、能质传递、通风阻力的变化,是解析稻谷干燥过程和能耗的重要参数之一。为准确获取流动状态下稻谷层的孔隙率,设计稻谷流动层孔隙率检测装置;结合正交试验方法和参数的物理意义,分析检测装置的测量... 详细信息

孔隙率直接关系到稻谷干燥介质迂曲度、能质传递、通风阻力的变化,是解析稻谷干燥过程和能耗的重要参数之一。为准确获取流动状态下稻谷层的孔隙率,设计稻谷流动层孔隙率检测装置;结合正交试验方法和参数的物理意义,分析检测装置的测量性能,并研究不同工况下稻谷流动层孔隙率的演变规律。结果显示,流动层孔隙率检测装置具有较好的可靠性,且多组试验结果的方差范围为0.010 1-0.022 9;在含水率为12.73%-32.01%区间,流动层孔隙率随稻谷含水率增大而逐渐减小;流动层孔隙率在稻谷流动层厚度为400-850 mm范围内呈现先减小后增大的规律变化,且其最小值为63.1%;在开度为0-80 mm区间内,流动层孔隙率随开度增大而升高。

关键词：稻谷干燥流动层孔隙率检测装置