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稻谷及其加工副产品在家禽饲粮中的应用

饲料工业 2023年第4期44卷 12-16页

作者：许丽蓉汤余欢蒋桂韬范志勇湖南农业大学动物科学技术学院湖南长沙410128 湖南省畜牧兽医研究所湖南长沙410128

稻谷是我国第一大粮食作物,稻谷加工副产品产量巨大,大量的研究表明,其可以作为能量原料替代玉米在畜禽饲料中适量使用。文章主要总结了稻谷及其加工副产品的营养价值、与玉米的营养价值对比、稻谷中的生物活性因子及其在家禽饲粮中使... 详细信息

稻谷是我国第一大粮食作物,稻谷加工副产品产量巨大,大量的研究表明,其可以作为能量原料替代玉米在畜禽饲料中适量使用。文章主要总结了稻谷及其加工副产品的营养价值、与玉米的营养价值对比、稻谷中的生物活性因子及其在家禽饲粮中使用的研究进展,为科学利用稻谷及其加工副产品作为饲料原料提供依据。

关键词：稻谷稻谷副产品营养特性功能因子家禽生产

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稻谷热风干燥水分扩散特性及含水率预测

农机化研究 2023年第6期45卷 188-192页

作者：陈思羽李捷涵刘春山朱红媛王贞旭佳木斯大学机械工程学院黑龙江佳木斯154000

为深入研究稻谷热风干燥过程中的水分扩散特性,在稻谷热风干燥试验基础上,分析了不同温度下、不同含水率稻谷的水分扩散特性;利用灰色系统理论建立数学模型,针对45℃热风干燥的稻谷含水率进行预测并与试验数据进行比较。研究结果表明:... 详细信息

为深入研究稻谷热风干燥过程中的水分扩散特性,在稻谷热风干燥试验基础上,分析了不同温度下、不同含水率稻谷的水分扩散特性;利用灰色系统理论建立数学模型,针对45℃热风干燥的稻谷含水率进行预测并与试验数据进行比较。研究结果表明:不同初始含水率稻谷的水分扩散系数和活化能均随着干燥温度的升高而增大;相同干燥温度下,不同含水率稻谷的水分扩散系数不同,初始含水率越高,水分扩散系数越大,45℃干燥时,含水率为14.091%、23.368%、24.963%、25.253%稻谷的水分扩散系数分别为3.71×10^(-8)、3.73×10^(-7)、4.02×10^(-7)、5.78×10^(-7)。利用灰色模型预测稻谷干燥过程中含水率,预测结果显示:均方差比值和小误差概率精确等级均为一级,表明灰色预测模型适用于稻谷干燥过程中含水率预测。研究结果为稻谷高效均化干燥提供了理论与基础数据参考。

关键词：稻谷热风干燥水分扩散灰色预测

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稻谷热风干燥能量场迁移预测及控制研究

稻谷热风干燥能量场迁移预测及控制研究

作者：李捷涵佳木斯大学

学位级别：硕士

为提高粮食干燥效率及干燥品质,本文以吉宏6号水稻为研究对象,通过探究稻谷热风干燥能量场迁移影响因素,进行试验设计,运用COMSOL Multiphysics建立稻谷干燥过程中的能量场迁移模型,模型模拟的结果与前期试验结果相对应,以此优化稻谷干... 详细信息

为提高粮食干燥效率及干燥品质,本文以吉宏6号水稻为研究对象,通过探究稻谷热风干燥能量场迁移影响因素,进行试验设计,运用COMSOL Multiphysics建立稻谷干燥过程中的能量场迁移模型,模型模拟的结果与前期试验结果相对应,以此优化稻谷干燥品质,为了进一步地提高稻谷的干燥效率,以Python语言为框架,建立能量场迁移预测模型,在此基础上,将算法应用到能量场测控系统中,对稻谷内部干燥能量场迁移情况进行实时检测及调控。（1）设计稻谷热风干燥试验,通过设置不同水平下的热风温度、初始含水率以及热风风速作为影响稻谷干燥的因素,研究稻谷的水分扩散系数以及活化能的变化,分析稻谷的干燥特性,进一步掌握稻谷热风干燥机理,为后续的建模仿真及算法预测提供理论基础。（2）利用COMSOL Multiphysics软件,建立由稻壳、胚乳和糠皮组成的的稻谷籽粒模型,模拟不同干燥条件下稻谷干燥过程中内部温度和水分的分布状态,阐释干燥过程中稻谷籽粒的能量场迁移规律,为后续的预测算法和控制系统设计打下基础。（3）以Python语言为框架,建立基于灰色模型的能量场迁移模型,以R为模型的评价指标,进一步对模型精确度进行评估。灰色预测的能量场迁移预测模型在35℃、45℃、55℃下预测精度分别为99.79%、99.80%、99.82%,满足实际控制需要。（4）建立以PLC为主控制器、MCGS为人机交互界面的能量场测控系统,系统可实现数据交互与采集、手动/自动模式控制以及对稻谷内部干燥能量场迁移情况进行实时检测,提高稻谷的干燥效率。

关键词：稻谷热风干燥能量场迁移预测测控系统

稻谷微波干燥热质传递规律及装置控制方法优化研究

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稻谷微波干燥热质传递规律及装置控制方法优化研究

作者：杨震安徽工程大学

学位级别：硕士

中国自古以来就是水稻种植主要区域之一,拥有悠久的水稻种植历史。随着农业现代化的推进和水稻种植技术的不断进步,中国水稻的总产量在不断提高。水稻在收获时通常含有较高的水分,如果收获后未进行及时的干燥处理,过高水分的稻谷在储存... 详细信息

中国自古以来就是水稻种植主要区域之一,拥有悠久的水稻种植历史。随着农业现代化的推进和水稻种植技术的不断进步,中国水稻的总产量在不断提高。水稻在收获时通常含有较高的水分,如果收获后未进行及时的干燥处理,过高水分的稻谷在储存过程中极易发生变质、发霉和虫害等诸多问题,导致稻谷的产品质量及商业价值大大降低。此外,较高水分含量的稻谷在长时间存放时还会发生生物化学反应,产生二氧化碳和水分,造成品质下降和营养成分流失。水稻收获后进行干燥处理可以有效地将稻谷含水量降至安全水平,有助于提高稻谷的储存稳定性,从而实现稻谷的长时间安全储存。我国水稻传统干燥方法主要有太阳能干燥、风力干燥、热风干燥等方法,都是通过外部加热的方式来提升稻谷温度,从而加速稻谷中的水分蒸发。通过控制干燥的时间和温度,可以使水稻的水分含量逐渐降低,最终达到安全储存的标准。微波干燥是一种现代化食品干燥技术,相比传统的干燥方式,微波干燥可以实现对稻谷内部进行直接加热,其由内向外的独特热量传递方式使微波干燥具有更快的干燥速度、更高的干燥效率和更低的能耗等诸多优点,是一种非常有前景的食品干燥技术。本文通过对稻谷微波干燥过程水分运输机理进行研究,结合仿真及实验对水分运输模型进行验证,并对微波干燥装置箱体结构以及控制算法进行优化研究,具体内容如下:(1)稻谷微波干燥质热传递方程与数值模拟根据稻谷微波干燥过程中的水分迁移特点,综合水分迁移与扩散过程,建立了以稻谷为多孔介质的水分传输方程并验证了模型的准确性,构建了稻谷微波加热的仿真模型,对不同真空度下的稻谷微波真空干燥的热量传递过程进行了模拟,分析了稻谷干燥过程中各种参数的变化情况,研究结果为提高稻谷微波干燥的效率提供了理论基础。(2)稻谷微波干燥实验研究与含水率预测选取不同微波功率、真空度、加热时间进行了微波真空稻谷干燥实验,结合实验结果探讨了影响稻谷微波干燥速率的主要因素,并对稻谷干燥过程中的温度分布均匀性进行了研究。使用传统干燥模型和人工神经网络对稻谷微波间歇干燥实验数据进行拟合,对比了两种方式的拟合效果与含水率的预测准确性,为实现干燥过程的含水率实时预测提供了新方法。(3)微波干燥装置优化以稻谷的微波干燥实验以及稻谷干燥仿真分析为基础,针对微波干燥装置结构以及控制算法进行研究。仿真分析了腔体的不同微波馈口分布方式对干燥装置内部电场均匀性的影响,并结合仿真结果提出了优化方法,对现有稻谷干燥装置系统控制模型进行拟合,使用PID控制和模糊控制两种算法对装置控制方式进行优化,并比较了两种控制方式的控制效果。

关键词：微波干燥传热传质控制多孔介质稻谷

基于形态特征和多基因序列鉴定储藏稻谷的优势真菌

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粮油食品科技 2022年第6期30卷 198-209页

作者：祁智慧张海洋田琳庄媛李冰唐芳国家粮食和物资储备局科学研究院粮食储运研究所北京100037 粮食储运国家工程研究中心北京102209 北京农学院生物资源与环境学院北京102206

稻谷储藏期间,真菌生长会影响稻谷质量,严重时会产生真菌毒素,引起食品安全问题。确定储藏期间稻谷的真菌群落组成并准确鉴定优势真菌,是实现有效防控危害真菌的前提,对于保障稻谷的品质和食品安全具有重要意义。基于此,利用传统的微生... 详细信息

稻谷储藏期间,真菌生长会影响稻谷质量,严重时会产生真菌毒素,引起食品安全问题。确定储藏期间稻谷的真菌群落组成并准确鉴定优势真菌,是实现有效防控危害真菌的前提,对于保障稻谷的品质和食品安全具有重要意义。基于此,利用传统的微生物分离培养方法,确定了不同地区粮仓内储存稻谷的真菌群落组成,并结合模式菌株和国际权威菌株序列,采用形态学观察及多基因联合系统发育分析方法准确鉴定我国储藏稻谷的优势种。结果表明,南方地区优势种为黄曲霉Aspergillus flavus、黑曲霉A.niger和蒙地曲霉A.montevidensis(阿姆斯特丹曲霉A.amstelodami),北方地区优势种是多育曲霉Aspergillus proliferans和蒙地曲霉A.montevidensis。并阐述了南北方储藏稻谷主要优势种的详细鉴定过程及相关资料,为粮食中主要危害真菌物种的准确鉴定提供参考。

关键词：稻谷储藏优势真菌鉴定曲霉属

稻谷分程变温干燥工艺优化与储藏稻谷霉变拮抗菌的抑菌机理及其制剂的初步应用

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稻谷分程变温干燥工艺优化与储藏稻谷霉变拮抗菌的抑菌机理及其制...

作者：李胜杰江苏大学

学位级别：硕士

稻谷生产及干燥储藏是关系到国计民生的重要保障之一,种植收获后稻谷的干燥工艺和储藏安全对其品质及经济效益影响极大。拮抗芽孢杆菌因其具有抗真菌活性强、安全性高和抗逆性强等特点,被广泛应用于农产品采后储藏中。本课题对稻谷分程... 详细信息

稻谷生产及干燥储藏是关系到国计民生的重要保障之一,种植收获后稻谷的干燥工艺和储藏安全对其品质及经济效益影响极大。拮抗芽孢杆菌因其具有抗真菌活性强、安全性高和抗逆性强等特点,被广泛应用于农产品采后储藏中。本课题对稻谷分程变温干燥工艺进行了初步优化,同时分离得到一株能够有效抑制稻谷霉变的拮抗芽孢杆菌,对其抑菌物质和生防机制进行了探究,且将其制成冻干粉并应用于储藏稻谷的霉变防治中。本文主要研究结果如下:(1)针对江苏省稻谷主要种植品种及主流干燥机现状,优化了一种分程变温干燥工艺。根据干燥过程中水分含量的变化,选择不同的热风温度进行干燥,并对干燥-缓苏比进行优化。得出最优干燥工艺参数为:第一程热风温度为52.58℃(稻谷含水率≥18%),第二程热风温度为46.22℃(18%>含水率>14%),干燥-缓苏比为1:5.76。与江苏省现用的恒温干燥工艺对比,分程变温干燥工艺干燥的稻谷品质更佳,并使整精米率提高2.62%。(2)从储藏期的霉变稻谷表面筛选到一株引起该品种稻谷霉变的主要致病菌,经形态学和分子生物学鉴定,认定其为黄曲霉(Aspergillus flavus);从该稻谷种植的稻田中筛选到一株对该病原菌抑菌效果最好的拮抗菌E2,经形态学分析、生理生化实验和分子生物学鉴定,认定其为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis);定殖能力试验结果表明,菌株E2能够快速定殖在稻谷表面;对该芽孢杆菌抗菌谱研究,确定其具有广谱抗菌能力;抗逆性试验表明,菌株E2较耐低温、耐高温、耐酸和耐渗透压等逆境胁迫。(3)对菌株E2的抗菌物质进行研究,发现其主要产生脂肽类(LPs)和挥发性抑菌物质(VOCs)来抑制A.flavus的生长繁殖。通过对LPs抑制A.flavus的生理机制的研究,发现:LPs的主要成分是Iturin和Fengycin;LPs对A.flavus的最高和最低抑菌浓度分别为10 mg/m L和0.5mg/m L;LPs能够有效抑制A.flavus孢子的萌发和菌丝的生长,致使A.flavus菌丝体异常扩大和扭曲、破坏其细胞膜、形成空腔。通过转录组学研究LPs抑制A.flavus的分子机制,发现:LPs处理下,A.flavus有1206个基因上调表达,1961个基因下调表达;LPs的抗真菌活性和破坏细胞膜完整性的抑菌特性主要与其干扰了A.flavus核糖体正常功能有关;A.flavus中与AFB1合成相关的关键基因下调表达,病原菌毒素合成过程受阻等均与LPs抑菌相关。(4)通过对菌株E2产生的VOCs抑制A.flavus的生理机制的研究,发现:菌株E2能够产生至少13种可挥发的化合物,这些化合物由烷、酮和烯醇类组成;在VOCs作用下,A.flavus菌丝生长受到抑制,变得稀疏、扭曲、顶部受损、表面光滑,分生孢子梗和顶囊生成量极少,分生孢子表面皱缩。通过转录组学研究VOCs抑制A.flavus的分子机制,发现:在VOCs作用下,A.flavus共有1990个差异基因,其中有776个基因上调,1214个下调;VOCs通过影响A.flavus非核糖体肽的合成,抑制了其细胞生理代谢过程;与A.flavus毒素合成相关的关键基因在VOCs影响下也显著下调表达,从而降低病原菌毒素产生。(5)对菌株冻干粉制剂进行了制备和初步应用,首先对E2菌液离心条件完成优化,得到最优离心参数为4000 r/min、10 min;选择8种保护剂进行单因素试验,将3种保护效果最好的进行响应面中心组合优化试验,得到最佳的保护剂配比为麦芽糖6.53 g/100 m L、脱脂奶粉8.40g/100 m L、谷氨酸钠8.34 g/100 m L,此配比下菌株E2的存活率为91.64%;以混拌的形式将其应用到稻谷储藏中,制剂对防治稻谷霉变具有积极作用;通过对比试验得到冻干粉最优的贮藏温度为-20℃。

关键词：稻谷干燥黄曲霉贝莱斯芽孢杆菌生物防治

粮农对稻谷最低收购价上调的反应及建议——基于江西省万年县600户粮农调查结果

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中国稻米 2022年第1期28卷 32-37页

作者：余艳锋苏小兵彭柳林江西省农业科学院农业经济与信息研究所南昌330200 鹰潭市余江区农业农村粮食局江西鹰潭335200

2019年我国停止下调稻谷最低收购价,2020、2021年连续2年上调稻谷最低收购价并实行限量收购,我国粮食价格形成机制改革进入深化阶段。通过对江西省万年县12个乡镇600户粮农展开问卷调查,系统掌握不同粮食主体对粮食最低收购价上调的反应... 详细信息

2019年我国停止下调稻谷最低收购价,2020、2021年连续2年上调稻谷最低收购价并实行限量收购,我国粮食价格形成机制改革进入深化阶段。通过对江西省万年县12个乡镇600户粮农展开问卷调查,系统掌握不同粮食主体对粮食最低收购价上调的反应,认为地方政府仍应不断完善粮食价格形成机制、粮食生产利益补偿机制、农业政策性保险机制,加强对中储粮系统引导、监管,提高粮食综合生产能力,引导粮食经营主体主动适应市场,提高抵御市场风险能力。

关键词：稻谷最低收购价粮农万年县

四向通风混流干燥段内稻谷流动特性研究——基于EDEM

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农机化研究 2023年第6期45卷 19-23,29页

作者：陈正发车刚万霖邹丹丹黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319 黑龙江省农机智能装备重点实验室黑龙江大庆163319

针对四向通风混流干燥段内稻谷的流动特性,运用三维激光扫描方式提取稻谷几何尺寸,基于离散元法,应用EDEM软件对干燥段内稻谷的流动特性进行了数值模拟,并通过试验台的试验证明了仿真结果的准确性。仿真模拟及试验表明:仿真结果与稻谷... 详细信息

针对四向通风混流干燥段内稻谷的流动特性,运用三维激光扫描方式提取稻谷几何尺寸,基于离散元法,应用EDEM软件对干燥段内稻谷的流动特性进行了数值模拟,并通过试验台的试验证明了仿真结果的准确性。仿真模拟及试验表明:仿真结果与稻谷实际流动情况基本一致,稻谷在四向通风混流干燥段内呈现空间S型轨迹差速流动,相邻角状管之间中心区域的稻谷流速最高,其值为0.036m/s。研究结果可为后期稻谷热风干燥段的结构优化设计提供重要参考。

关键词：稻谷干燥段离散元模型流动特性

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微波干燥对稻谷的影响研究进展

食品科技 2023年第1期48卷 153-158页

作者：李瑞敏邹佳池张洪清姚渠尹君田琳国家粮食和物资储备局科学研究院粮食储运国家工程研究中心北京100037 吉林农业大学食品科学与工程学院吉林长春130118

稻谷是我国的主要粮食作物,其收储安全至关重要。为避免稻谷发热霉变造成粮食损失,新收获的高水分稻谷需干燥至安全水分才能长期储存。传统的热风干燥是目前粮食干燥领域应用最广泛的技术,但是存在能源损耗高、效率低及干燥后稻谷品质... 详细信息

稻谷是我国的主要粮食作物,其收储安全至关重要。为避免稻谷发热霉变造成粮食损失,新收获的高水分稻谷需干燥至安全水分才能长期储存。传统的热风干燥是目前粮食干燥领域应用最广泛的技术,但是存在能源损耗高、效率低及干燥后稻谷品质变差等缺点。微波干燥是一项高效、环保的新型干燥技术,目前已在果蔬等农产品中有较多研究,但是在稻谷这一热敏性粮食上的研究还处在发展阶段。文章简要介绍了微波干燥稻谷的工艺,从稻谷干燥动力学、稻谷品质、外观、结构及有害生物方面重点归纳了微波干燥对稻谷的影响,并对微波干燥技术在稻谷中的研究进行分析及展望,以期为我国稻谷的保质干燥提供参考依据。

关键词：微波干燥稻谷品质影响