交错凸齿式宽苗带小麦精量排种器设计与试验

针对外槽轮式小麦宽苗带排种器排量不稳定和苗带内种子分布均匀性较差的问题,该研究设计了一种交错凸齿式宽苗带小麦精量排种器。通过连续充种分析和排量计算,确定凸齿高度和凸齿角度是影响排量一致性和排种均匀性的关键参数。应用离散元法对上述关键参数进行中心旋转组合仿真试验,结果表明,对排量一致性、排种均匀性影响显著性程度由大到小的因素分别依次为凸齿角、凸齿高、作业速度,且均具有交互影响。借助响应面分析,得出凸齿高5 mm、凸齿角75°时的排量一致性和排种均匀性较优,平均变异系数分别为2.27%和7.61%。对该参数组合排种器进行样机试制,并进行台架试验,台架试验结果表明,排种一致性和均匀性变异系数与仿真值误差均低于5%,说明仿真优化结果可靠、准确。田间对比试验结果表明,播量120、150和180 kg/hm~2时,交错凸齿式宽苗带小麦精量排种器的播量一致性、纵向播种均匀性和横向播种均匀性变异系数分别较外槽轮式排种器降低0.99、3.01和9.38个百分点,满足小麦宽苗带播种农艺要求。研究结果可为提高排种均匀性的小麦排种装置设计提供参考。

基于PLC的恒压供水监控系统设计

为优化控制水泵组运行状态和稳定供水系统的实际供水压力,实现恒压供水系统持续稳定供水,文中设计了一套基于PLC的恒压供水监控系统。该系统通过可编程控制器处理系统的各反馈信号,然后可编程控制器根据处理结果发出控制信号至各装置,以改变各装置的运行状态。设计基于PLC的恒压供水监控系统的梯形图和组态模拟画面进行仿真调试,使梯形图和组态模拟画面仿真调试结果满足设计任务要求。在基于PLC的恒压供水监控系统中设置了报警装置和工作人员手动操作装置,此系统在正常运行状态下可自动调节运行参数,实时显示各水泵组和变频器的运行状态和系统的供水状态。

基于主成分分析与聚类分析的中、早熟桃品种制汁品质评价

为了探讨桃果实品种和成熟度对出汁率和桃汁品质的影响,选择适宜的制汁品种,对15个中、早熟桃品种3个成熟度(I、II、III)果实的出汁率以及桃汁的糖、酸组分及质量浓度、总酚质量浓度、褐变度等15个指标进行测定,运用描述性分析、主成分分析和聚类分析对桃汁品质进行综合评价。结果表明:不同品种和成熟度桃果实制备的桃汁品质差异较大。主成分分析一共提取了5个主成分,反映了原变量80.333%的信息。第一、第二主成分主要综合了糖、酸质量浓度的信息;第三、第四主成分主要综合了出汁率和色泽的信息;第五主成分主要综合了总酚质量浓度和褐变度的信息。在第一主成分和第二主成分得分图上,综合得分排名较高和较低的品种可以明显区分;通过第一主成分和第三主成分得分图可以将3个成熟度很好地区分。聚类分析将45个样品聚为6类,与主成分分析结果基本一致。在所有样品中,综合得分排名第一的是‘中油桃12号’-III,排名最后的是‘中桃1号’-I。整体而言,黄肉品种桃汁的综合品质较好,中熟品种优于早熟品种,成熟度高的原料制得的桃汁品质较好。

六头螺旋秸秆还田耕整机刀辊设计与试验

针对长江中下游两熟制地区土壤黏重板结,传统秸秆还田耕整机作业质量不理想、刀辊易缠绕和功耗大等问题,提出了一种六头螺旋秸秆还田耕整机刀辊。基于滑切原理设计了等滑切角二次切刀,阐述了刀辊结构及工作原理,分析了二次切刀减阻程度及主要作业参数。田间试验结果表明:各因素对功耗和秸秆掩埋率影响显著性由大到小分别为刀辊转速、耕深、作业速度和耕深、作业速度、刀辊转速,对秸秆粉碎率和碎土率影响显著性由大到小为刀辊转速、作业速度、耕深,通过软件分析得到最优参数组合为:耕深12. 7 cm,作业速度0. 7 m/s,刀辊转速273 r/min。验证试验结果表明:最优参数组合下六头螺旋秸秆还田耕整机功耗、秸秆掩埋率、秸秆粉碎率和碎土率分别为31. 9 k W、93. 1%、87. 5%和78. 3%,与软件预测值之间的误差分别为4. 7%、1. 4%、1. 9%和2. 6%。对比试验结果表明:六头螺旋秸秆还田耕整机功耗和秸秆掩埋率较水旱两用秸秆还田耕整机分别低8. 8%和2. 3%,秸秆粉碎率和碎土率分别高3. 0%和6. 1%。

响应面试验优化冻融软化-酶法制备山楂汁工艺

为获得营养价值高、保健功能强的山楂汁,以山楂汁中的总黄酮含量为考察指标,将冻融软化与酶法浸提工艺相结合,在单因素试验的基础上,应用Box-Behnken试验设计和响应面分析法对山楂制汁工艺进行优化,并与传统山楂汁制备工艺进行比较。结果表明,冻融软化处理可显著改善山楂果实中黄酮类化合物的酶法浸提效果,有利于提高山楂果汁中黄酮类化合物的含量;各因素对冻融软化-酶法制备山楂汁中总黄酮含量的影响大小依次为酶解浸提时间、冻结时间、酶解浸提温度、加酶量,最佳工艺条件为冻结时间10 h、加酶量1.0 m L/kg、酶解浸提时间2.15 h、酶解浸提温度60℃,在此条件下,制备得到的山楂汁中的总黄酮含量可达到241.59 mg/100 g。

电控玉米排种系统设计与试验

传统精量玉米播种机作业时,排种器的动力由地轮提供,针对由于田间作业工况复杂导致地轮打滑而造成漏播率增加等问题,设计了电控玉米排种系统。该系统在田间播种作业时,由雷达测速仪采集播种作业速度,结合所需粒距得到排种器理论转速;通过编码器采集排种器实时转速,利用控制器控制策略,进行转速的最优控制,从而得到目标排种转速,提高排种精度。田间试验结果表明:应用该电控排种系统进行田间玉米播种作业时,排种合格指数平均值为92.40%,与传统排种相比提高3.63个百分点;漏播指数平均值为4.82%,与传统排种相比降低2.04个百分点;不同播种作业工况下粒距变异系数均小于4.20%,播种效果好。

不同品种和成熟度苹果汁品质及贮藏稳定性研究

以秦冠、华冠、新红星、乔纳金、富士、澳洲青苹六种苹果作为研究对象,分别在生理成熟和完全成熟时进行采摘。对其苹果汁的p H、酸度、总酚、黄烷醇、原花青素、可溶性固形物含量、苹果汁酶促褐变和非酶促褐变进行测定,结果得到:秦冠苹果汁酶促褐变率最低,华冠、乔纳金非酶促褐变率最低,澳洲青苹最高。相比生理成熟的苹果,完全成熟的苹果更适合用于制作果汁。

硒化红枣多糖制备工艺优化

在硝酸催化下,以亚硒酸钠为硒化剂合成硒化红枣多糖,并以硒含量为考察指标,采用正交设计方法优化了硒化红枣多糖合成工艺。结果表明,硝酸浓度对红枣多糖硒化修饰的影响最大,其次是反应温度,反应时间的影响最小,其最佳工艺条件为:硝酸浓度0.6%、反应温度65℃、反应时间24h,在此条件下制备得到的硒化红枣多糖中硒含量可以达到96.98mg/g。紫外光谱和红外光谱分析表明,红枣多糖与亚硒酸基形成了稳定的亚硒酸酯化合物。

响应面试验优化红枣乳酸发酵饮料工艺

为获得红枣乳酸发酵饮料的最佳工艺条件,以乳酸发酵饮料中的总酸含量为考察指标,在单因素试验的基础上,应用Box-Behnken试验设计和响应面分析法对红枣乳酸发酵工艺进行优化,并对乳酸发酵前后的活性物质含量进行了比较。结果表明:各因素对红枣乳酸发酵饮料中总酸含量的影响大小依次为接种量、发酵温度、发酵时间,最佳工艺条件为发酵温度43℃、发酵时间24h、接种量10%,在此条件下,活性成分得到了很好地保留,制备得到的红枣乳酸发酵饮料中的总酸含量可达0.897g/100g,得到的回归模型对试验拟合较好。

基于离散元法的勺轮式排种器性能仿真分析

为研究勺轮式排种器在播种玉米时出现的单粒播种、重播和漏播等不同情况,建立了其离散元模型,对以上3种运动过程进行了仿真分析。分别建立了播种合格率、重播率、漏播率和递种起始角、排种盘转速之间的回归方程式,为排种器的研究提供了一定的参考,并通过试验台试验验证其可行性;同时,试验结果表明:当递种起始角为2°、11°或20°时,排种效果较优时的排种盘转速为26.46 r·min^(-1),合格指数最高可达94.54%;当递种起始角为29°或38°时,排种效果较优时的排种盘转速为34.02 r·min^(-1),合格指数最高可达92.21%。

电液混合调控式大蒜播种机设计与试验

针对传统大蒜播种装备自动化程度低而导致的播种合格率和作业效率低等问题,设计了一种电液混合调控式大蒜播种机。该机主要由电控播种装置、播深调节装置、参数检测装置和人机交互界面等组成。以单片机为核心控制器,利用速度传感器和旋转编码器,实现了株距与作业速度的匹配;分析开沟入土阻力与入土深度关系,确定了播深调节液压装置关键部件;结合光电传感器和显示屏,完成了作业参数实时显示与播种异常报警功能。以杂交蒜为试验对象,分别进行了播深一致性试验、播量检测试验和播种质量试验,结果显示,播深调节平均误差为4.7%,播深变异系数平均值为5.3%;播量检测平均误差为4.0%;播种合格率为83.7%,漏播率为6.2%,满足大蒜播种农艺要求,且较同种条件下以汽油机为动力源的大蒜播种机漏播率降低3.1个百分点。

温度对发酵法制备低糖红枣粉营养成分的影响

以红枣为试验原料,采用发酵法制备低糖红枣粉。研究了温度对发酵过程中总糖、还原糖、总酚、类黄酮、可溶性固形物等营养成分的影响。结果表明,发酵过程中可溶性固形物、还原糖、总糖含量都呈下降趋势,并逐渐趋于稳定;类黄酮和总酚含量逐渐上升然后趋于稳定。不同温度对发酵过程中可溶性固形物、还原糖及总糖的变化影响较大,但对总酚、类黄酮的变化无显著影响。于25℃条件下发酵得到的低糖红枣粉的品质较好,类黄酮、总酚、还原糖和总糖含量分别为742.15 mg/g,907.87 mg/g,9.74 g/100 g,10.52 g/100 g。

枣庄市中区鲫鱼重金属含量及其安全评价

本研究分别取枣庄市中区不同市场上20个鲫鱼的肌肉样品,测定其重金属含量,并根据GB18406.4-2001《无公害水产品安全要求》对鱼肌肉进行了评价。结果表明:各市场鲫鱼体内重金属含量均在无公害水产品安全范围之内,符合人体消费卫生标准。各市场鲫鱼肉综合污染指数Cu均呈清洁级,Cr在新华、龙头和齐村农贸市场呈微污染,在朝阳市场呈轻污染;Cd在新华和齐村农贸市场为清洁级,在龙头和朝阳市场是微污染;Pb未检出。各市场均值污染指数均呈清洁级。

超临界CO_2萃取枣核多酚工艺优化及其生物活性

采用超临界CO2萃取枣核中的多酚物质,并对得到的枣核提取物的DPPH自由基清除能力和对α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶及透明质酸酶的抑制活性等进行分析测定。结果表明:以提取率为考察指标,超临界CO2萃取枣核多酚类物质的最佳提取工艺条件为萃取时间2.5h、萃取压力35MPa、萃取温度50℃、萃取次数2次;枣核多酚提取物对DPPH自由基具有较强的清除作用,并可有效抑制α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶及透明质酸酶的活性,在实验质量浓度范围内其最大清除率和抑制率分别可达到93.52%、86.67%、98.73%和96.86%,IC50值分别为6.16、9.81、7.29mg/mL和5.59mg/mL(折合成枣核质量浓度)。相关性分析表明,枣核提取物的自由基清除活性和对α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶及透明质酸酶的抑制活性均与其中的总多酚含量呈极显著正相关关系,但不同萃取条件得到的枣核提取物的生物活性并不一定与其中的总酚含量一一对应,获得高提取率所需工艺条件与获得高活性提取物所需工艺条件可能不同。

不同品种枣果实发育过程中多酚类物质、VC含量的变化及其抗氧化活性

为探索不同品种枣果发育过程中多酚类物质与抗氧化活性的动态变化规律,对灰枣、鸡心枣、梨枣、赞皇枣、磨盘枣、葫芦枣6个枣品种的不同发育期果实中多酚类物质的含量及组成和VC含量及抗氧化活性进行分析测定。结果表明,供试各品种枣果实中总酚、总黄酮、VC含量和抗氧化活性均在采摘初期(幼果期)为最高,其后随着果实的发育呈逐渐下降趋势。其中总酚、总黄酮含量在绿熟期前下降迅速,绿熟期以后变化趋缓,果实接近成熟时则趋于平稳,全红期果实可较采摘初期降低60%以上;VC含量和抗氧化活性在白熟期前下降较快,白熟期后降幅变小。高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)分析结果显示,儿茶素、表儿茶素、芦丁是供试各品种枣果实中最主要的酚类物质,这些酚类物质含量在枣果实发育过程中也呈下降趋势,但在不同品种间存在较大差异。供试枣果实抗氧化活性与其中的总酚、总黄酮、VC以及儿茶素、表儿茶素、芦丁等主要酚类物质的含量均存在极显著相关关系(P<0.01),其中尤以芦丁、表儿茶素、儿茶素与抗氧化活性的相关性较高,说明芦丁、表儿茶素、儿茶素等多酚类物质是枣果中最主要的抗氧化活性成分。磨盘枣、葫芦枣具有较高的多酚类物质含量和抗氧化活性,鸡心枣具有较高的VC含量,是功能性枣果及其加工制品生产的理想品种。

秸秆还田深松旋埋联合耕整机设计与试验

深松作业能有效打破犁底层,提高土壤蓄水保墒能力。秸秆还田是秸秆资源利用最为直接有效的方式,将2种保护性耕作方式结合在一起可大大提高作业效率。为了满足深松和秸秆还田同时作业的需求,设计了集土壤深松、破茬碎土、秸秆旋埋、平地等多功能于一体的深松旋埋联合耕整机。该机主要由自激振动深松装置和秸秆还田旋埋刀辊组成,自激振动深松装置可调节预紧力,不仅可以在一定程度上减少深松耕作阻力,还可以在遇到障碍物时有效保护深松铲,深松铲柄的设计利用了滑切原理,可有效切断秸秆和杂草,防止缠绕和堵塞深松铲,对旋埋刀辊进行了重新布置和优化,提高了工作稳定性和破土能力。田间试验表明深松作业可有效减小旋埋刀辊功率;在拖拉机1挡和2挡速度下深松旋埋组合作业总功率分别为单独深松和单独旋埋2项作业之和的85.0%和82.2%;深松旋埋组合作业下深松和旋埋的平均耕深分别为28.9和17.5 cm,耕深稳定性分别为93.5%和87.4%,秸秆埋覆率为92.0%,耕后地表平整度为1.0 cm,深松旋埋联合作业后的各项性能参数均超过质量评定指标,满足农艺要求。

苦杏仁去皮热风干燥适宜温度提高油脂品质

为探索适宜的杏仁热风干燥温度,以热烫去皮处理后的湿杏仁为试验材料,研究了热风干燥不同温度对杏仁及其油脂的感官、理化和营养品质的影响。结果表明,经热烫去皮、干燥处理后可以得到颜色较浅的杏仁油,有利于提高杏仁油的感官品质,但会造成杏仁油过氧化值显著升高(P<0.05),油酸、亚油酸、十七碳烯酸、二十碳一烯酸等不饱和脂肪酸的比例和甾醇含量降低,棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、十七碳烷酸、二十碳烷酸、二十碳一烯酸的比例和总生育酚含量升高,对杏仁油的理化特性和营养品质产生影响。但不同脂肪酸及其伴随物种类、不同温度处理变化幅度不同。随着干燥温度的提高,干燥速率逐渐加快,杏仁及杏仁油的颜色逐渐加深,杏仁油亮度下降,酸价略有升高,但不同干燥温度之间差异不显著(P>0.05);过氧化值呈上升趋势,且80℃以上干燥处理显著高于40℃和60℃干燥处理(P<0.05);总不饱和脂肪酸、油酸、亚油酸、十七碳烯酸、二十碳烷酸的比例及β-生育酚、δ-生育酚及总生育酚含量总体呈下降趋势,棕榈油酸、棕榈酸、硬脂酸的比例和β-谷甾醇、总甾醇含量总体呈升高趋势。低温干燥有利于提高杏仁油中生育酚含量,而提高干燥温度则有利于杏仁油中植物甾醇含量的提高。尤其是干燥温度为80℃以上时,杏仁油的品质变化加快。因此,为提高杏仁油理化与营养品质,杏仁脱皮后的干燥宜在80℃以下的较低温度条件下进行。研究结果可为杏仁干燥和高品质杏仁油加工提供参考。

玉米秸秆粉料致密成型离散元模型参数标定

为了提升秸秆粉料致密成型过程中离散元仿真所需参数的准确性,以玉米秸秆粉料为研究对象,利用EDEM软件中的Hertz-Mindlin with JKR粘结接触模型进行玉米秸秆粉料致密成型离散元仿真模型参数标定研究。首先,以接触参数的物理试验结果作为仿真参数选择依据,应用Plackett-Burman试验对初始参数进行筛选,方差分析结果表明,玉米秸秆粉料间滚动摩擦因数、粉料与不锈钢板间静摩擦因数以及JKR表面能对堆积角影响显著;其次,以堆积角为评价指标,应用Box-Behnken试验建立了堆积角与3个显著性参数的二次多项式回归模型,以物理试验得到的实际堆积角42.60°为目标值,对显著性参数进行寻优,得到最优组合为:秸秆粉料-粉料滚动摩擦因数为0.05、秸秆粉料-不锈钢板静摩擦因数为0.47、JKR表面能为0.05 J/m^(2);最后,在标定的参数下进行堆积角和模孔压缩试验对比,结果表明,仿真堆积角与实测堆积角相对误差为0.68%,仿真与实际试验压缩位移相对误差为0.98%,通过对比分析两次试验中秸秆粉料模孔压缩位移变化曲线的拟合情况,得出两曲线间的决定系数R~2为0.962 7,说明所得相关参数可用于秸秆粉料致密成型离散元仿真。

碱提红枣多糖与水提红枣多糖生物活性的比较研究

目的充分利用红枣多糖资源,发掘碱提红枣多糖生物活性。方法以热水浸提红枣多糖剩余的残渣为原料,采用氢氧化钠溶液进一步提取其中的多糖物质,获得碱提红枣多糖,对其基本理化性质和生物活性进行研究,并与热水浸提红枣多糖进行比较。结果碱提红枣多糖对光照核黄素产生的超氧阴离子自由基和DPPH自由基具有较强的清除作用,并可强力抑制?-葡萄糖苷酶和透明质酸酶活性。与水提红枣多糖相比,碱提红枣多糖在低浓度时对超氧阴离子自由基的清除作用显著提高,对?-葡萄糖苷酶活性的半抑制剂量降低99%以上。同浓度条件下,碱提红枣多糖对DPPH的清除率明显高于水提红枣多糖,而且随着浓度的提高,其差别更加显著。碱提红枣多糖对透明质酸酶的抑制作用在低浓度条件下显著弱于水提红枣多糖,但当浓度提高到1.0 mg/m L以上时,碱提红枣多糖对透明质酸酶活性的抑制率超过水提红枣多糖。结论碱提红枣多糖是一种优良的自由基清除剂和?-葡萄糖苷酶及透明质酸酶抑制剂,而且部分活性优于水提红枣多糖,利用碱提工艺可提高红枣资源的利用率,又获得了高活性的红枣多糖。

不同果汁中有机酸的组成及差异性分析

【目的】建立果汁中有机酸的液相色谱分析指纹图谱数据库,为果汁质量控制和科学评价提供依据。【方法】以6类水果53个品种为材料,采用高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)的外标法对果汁中的6种有机酸进行组分检测,通过主成分分析和聚类分析研究了果汁的异同性。【结果】樱桃、苹果、梨果汁的主要有机酸是苹果酸,桃汁的主要有机酸是苹果酸和奎宁酸,蓝莓汁的主要有机酸是枸橼酸,石榴汁的主要有机酸是苹果酸、枸橼酸和草酸,草酸是石榴汁中独有的有机酸。不同种类果汁具有相似的有机酸组成,同一种类果汁有机酸组分相同,但含量不同。主成分分析和聚类分析可直观反映不同种类、不同品种果汁中有机酸的构成特点,可将除石榴汁和梨汁外不同种类果汁进行区分和聚类。【结论】通过果汁有机酸的液相色谱指纹图谱,利用果汁中有机酸组成、含量及相互比值,通过主成分分析和聚类分析可以区分和鉴别不同种类果汁,为不同种类果汁的鉴别和质量控制提供了理论依据。