马铃薯渣替代玉米颗粒对新疆褐牛生长性能、瘤胃发酵指标及经济效益的影响

为了解马铃薯渣替代玉米颗粒对新疆褐牛生长性能、瘤胃发酵指标及经济效益的影响,试验采用单因素试验设计,将80头22月龄、体重为(250±15)kg的新疆褐牛随机分为4组,每组20头。试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组分别以2.00%、4.00%、6.00%马铃薯渣等量替代日粮中玉米颗粒配制全混合日粮,对照组不用马铃薯渣替代。试验期100 d,其中预试期10 d,正试期90 d。在正试期每隔30 d统计平均干物质采食量、平均日增重及料重比;第0,90天测量体尺指标;第0,30,60,90天通过口腔采集瘤胃液样品用于检测瘤胃发酵指标,空腹采集颈静脉血并分离血清,检测血清中总蛋白质量浓度及尿素氮、葡萄糖浓度;计算试验期间的经济效益。结果表明:31~60 d,试验Ⅰ组干物质采食量显著高于对照组(P<0.05),试验Ⅱ、Ⅲ组与对照组差异不显著(P>0.05);61~90 d,试验Ⅰ组干物质采食量显著高于其他各组(P<0.05);整个试验期间,试验Ⅰ组平均日增重显著高于其他各组(P<0.05),全期总增重显著高于试验Ⅱ组(P<0.05),极显著高于对照组和试验Ⅲ组(P<0.01),料重比显著低于试验Ⅲ组(P<0.05)。各组间体高、体斜长、胸围、腹围等体尺指标及瘤胃pH值和乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、挥发性脂肪酸及氨态氮质量浓度差异不显著(P>0.05)。试验第90天,试验Ⅰ组和试验Ⅱ组血清中尿素氮浓度显著低于对照组和试验Ⅲ组(P<0.05);试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组利润高于对照组,其中试验Ⅰ组利润最高。说明马铃薯渣替代玉米颗粒可提高肉牛的平均日增重、全期总增重,降低料重比,对肉牛的体尺指标、瘤胃发酵指标及血清总蛋白质量浓度和葡萄糖浓度无显著影响,但能获得较好的养殖收益,在本试验条件下推荐替代比例为2.00%。

脱胚玉米颗粒粉半干法制糖工艺开发

传统工艺中利用脱胚玉米颗粒粉制糖会出现原料利用率偏低的问题,淀粉浸出率为50%左右,并且过滤困难。研究利用复合酶进行微米化预处理,攻破脱胚玉米颗粒粉制糖的技术瓶颈,打通此项技术的工艺路线,实现淀粉浸出率95%以上,并提高了过滤速度,为制糖行业提供理论依据。

高光谱最优波长选择及Fisher判别分析法判别玉米颗粒表面黄曲霉毒素

黄曲霉毒素是广泛存在于玉米中且具有剧毒的一种代谢产物，以美国农业部农业研究署（USDA-ARS） Toxicology and Mycotoxin Research Unit提供的2010年先锋玉米为研究对象，验证了高光谱成像技术对玉米中黄曲霉毒素检测的可行性。以甲醇为溶剂制备四种不同浓度的黄曲霉毒素溶液，并将其逐一滴在等量的4组共120粒玉米颗粒表面，以未处理的30粒洁净玉米作为一组对照样本，将大小、形状相似的150个样品随机分为训练集103个，验证集47个；对获取的400～1000 nm波段范围内的高光谱图像，先进行标准正态变量变换（standard normal variate transformation ，SNV）预处理，然后引入基于 Fisher判别最小误判率的方法选择最优波长，并以所选波长作为Fisher判别分析法的输入建立判别模型，对玉米颗粒表面不同浓度的黄曲霉毒素进行识别，最后对模型判别正确率进行了验证。结果表明，选取四个最优波长（812.42，873.00，900.36和965.00 nm ）时Fisher判别分析模型对训练集与验证集的准确率分别为87.4％和80.9％。该方法为含黄曲霉毒素玉米颗粒便携式检测仪器的开发，以及对田间霉变玉米自然代谢产生毒素的检测奠定了技术基础。

基于图像处理的玉米颗粒霉变程度检测方法研究

提出利用HSV模型快速识别霉变玉米颗粒与霉变等级的方法。基于感染霉菌的玉米颗粒表层会发生颜色褐变、发黑等特点,首先对彩色玉米图像进行图像增强,然后采用V分量的阈值区分正常玉米颗粒与霉变玉米颗粒,再通过H与V分量的阈值区分轻度霉变与严重霉变玉米颗粒。试验表明,该方法对正常玉米颗粒、轻度霉变玉米颗粒、严重霉变玉米颗粒的检测准确率可达93.7%、80%、92.9%以上,能够达到区分检测的目的。

光谱特征波长的SPA选取和基于SVM的玉米颗粒霉变程度定性判别

利用波长范围在833~2 500nm的傅里叶变换近红外光谱（Fourier transform near infrared spectroscopy,FT-NIR）对不同霉变程度的玉米颗粒进行检测区分。首先,为避免光谱数据首尾噪声影响,对比四种常见的预处理方法,最终选择移动平均平滑法对原始光谱数据进行预处理;然后为选出合适的样本集划分方法以提高模型预测性能,对常见的四种方法进行对比,最终利用SPXY（sample set partitioning based on joint x-y distance）法进行样本集划分;进一步为减少数据量,降低维度,使用连续投影算法（successive projections algorithm,SPA）提取出7个特征波长,分别为833,927,1 208,1 337,1 454,1 861和2 280nm;最后,将七个特征波长数据作为输入,选取径向基函数（radial basis function,RBF）作为支持向量机（support vector machine,SVM）核函数,取参数C=7 760 469,γ=0.017 003建立判别模型。SVM模型对训练集和测试集的预测准确率分别达到97.78%和93.33%。另取不同品种的玉米颗粒,以同样的标准挑选样品组成独立验证集,所建立的判别模型对独立验证集的预测准确率达到91.11%。结果表明基于SPA和SVM能有效地对玉米颗粒霉变程度进行判别,所选取的7个特征波长为实现在线霉变玉米颗粒近红外检测提供了理论依据。

基于三维实体模型的玉米颗粒真空干燥数值模拟

针对真空干燥时单体玉米颗粒内部的传热传质过程,开展基于三维实体模型的模拟研究。使用高精度CT扫描玉米颗粒,图像经MIMICS、ANSYS处理,建立实体模型。以傅里叶传热方程、菲克扩散方程作为控制方程,当量辐射传热和表面水分蒸发传质作为边界条件,使用COMSOL软件完成模拟。模拟结果显示干燥过程中颗粒内部为传质控制过程,提高辐射板温度和真空度均能加快干燥,但真空度高于5.5 kPa后效果不明显,玉米初始含水量增大和初始温度降低,会增加总的干燥时间和能耗。

啤酒酿造用玉米颗粒浸出物的测定

使用玉米颗粒作为啤酒辅料与使用大米、淀粉相比,具有改善啤酒质量、降低生产成本的优势,目前已成为啤酒生产企业一个较好的辅料选择方案。玉米颗粒的浸出物是啤酒企业重点监测的指标之一,介绍了检测方法的原理、仪器设备、试剂、分析步骤、结果计算。

基于离散元法的玉米颗粒振动筛分过程模拟研究

为了探究玉米颗粒在直线振动筛面上的运动情况,课题组以散体力学为基础,依据离散单元法分析玉米颗粒振动筛分机理。通过建立直线振动筛三维模型,分析玉米颗粒在振动筛面上的运动,应用可视化离散元模拟软件EDEM分析振动筛面在上下直线运动的情况下,玉米颗粒速度变化情况得出以玉米圆颗粒为基础模型,直线振动筛相关的一些参数的变化对筛分过程中颗粒速度和位置的影响。仿真结果表明:不同形状的筛孔、不同下落高度和不同形状颗粒都对筛分效果产生影响。课题组的研究为设计和优化直线振动筛提供了参考。

基于滚动摩擦作用下玉米颗粒在模拟筒仓卸料中的力链分析

针对颗粒滚动摩擦作用对筒仓中玉米颗粒的力链空间分布进行研究,通过EDEM离散元软件建立筒仓模型与仿真玉米颗粒模型进行卸粮仿真模拟,并与筒仓卸料实验作流态对比,验证模型与仿真结果的准确性。通过对模拟仓进行切片观察和数据处理,对比分析了不同摩擦情况下力链的细观参数随时间演化规律。模拟结果表明:颗粒间摩擦系数越大,卸粮完成的最终时间越长;颗粒间滚动摩擦系数越小,颗粒由整体流转变为管状流的时间越早。对于有漏斗的筒仓来说,减小颗粒间摩擦会改变整体流和管状流之间的极限,从而增加产生管状流的面积。标准滚动摩擦系数下玉米颗粒在卸料过程中会出现起拱-塌陷效应;减小滚动摩擦,玉米颗粒卸料较稳定,未出现起拱的应力突增、以及拱塌陷的应力衰减;增大颗粒间滚动摩擦不但会增加拱效应,且出现成拱高度距离漏斗口更高。

玉米颗粒在啤酒生产中的应用研究

在啤酒生产过程中,浸出率控制是关键,为了提高浸出率降低成本,用辅料代替部分麦芽.本文通过传统辅料的对比,分析存在的问题,并对比分析了传统辅料与玉米颗粒的优缺点,为大生产使用玉米颗粒提供了新的思路.

槐糖脂对玉米醇溶蛋白-槲皮素纳米颗粒结构和性质的影响

本研究制备了玉米醇溶蛋白-槲皮素纳米颗粒(Zein-Q),采用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱和荧光光谱等方法分析了槐糖脂(SL)对Zein-Q颗粒结构的影响,并研究了Zein-Q-SL复合纳米颗粒的抗氧化活性和抑菌性质。结果表明,Zein-Q纳米颗粒为平均粒径128 nm的球形结构,包封率和载药量分别为25.8%±1.28%和3.98%±0.24%,对DPPH·和ABTS+·的清除率为76.8%±0.9%和65.4%±1.2%。加入槐糖脂有助于形成分散性较好的纳米颗粒,且槐糖脂在氢键、静电作用力等作用下包覆于玉米醇溶蛋白-槲皮素纳米颗粒外层,形成粒径较大的球形结构,当Zein-Q:SL为3:4时,Zein-Q-SL复合纳米颗粒的包封率和载药量分别增加至73.6%±1.80%和7.98%±0.41%,对DPPH·和ABTS+·的清除率分别达到88.8%±1.0%和78.6%±1.5%。此外,复合纳米颗粒对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌显示出较好的抑制活性。由此表明,生物表面活性剂槐糖脂有潜力作为提高玉米醇溶蛋白-槲皮素纳米颗粒结构稳定性和活性的修饰分子。

玉米醇溶蛋白纳米颗粒的体外消化特性

为了研究基于天然生物大分子的纳米递送体系在消化过程中物理化学性质的变化,本研究以姜黄素(Curcumin)为芯材,玉米醇溶蛋白(Zein)为壁材,通过反溶剂沉淀法制备了包埋姜黄素的玉米醇溶蛋白纳米颗粒(CZNPs),通过光谱学方法和电子显微镜对CZNPs的物化性质进行了表征,并在体外模拟消化模型中对CZNPs的消化特性进行了研究。结果表明,当姜黄素与Zein的质量比为1:40时,姜黄素的包埋率最高,为99%±1%,制得的CZNPs为球形纳米颗粒,平均粒径为118.6±0.7 nm、Zeta电位为19.9±3.79 mV,且颗粒之间出现轻微粘连。在体外模拟胃消化过程中,随着消化时间的延长,CZNPs出现明显聚集,其平均粒径增至8000 nm;且部分Zein发生降解,生成小分子量的氨基酸,同时缓慢释放出姜黄素。在后续的模拟肠消化过程中,CZNPs的聚集程度随着消化时间的延长而明显减弱,但Zein没有继续降解,姜黄素的释放也没有明显增大。因此,玉米醇溶蛋白纳米颗粒是一种比较有效的口服递送体系,可能应用于功能性食品和口服药物的开发中。

基于玉米醇溶蛋白(zein)-海藻酸钠构建木犀草素输送体系及果蔬保鲜研究

本研究以玉米醇溶蛋白和海藻酸钠为原料,通过反溶剂法制备了负载木犀草素的复合颗粒溶液,并评价其对圣女果的保鲜效果。结果表明,当木犀草素与zein比例为1∶50时,颗粒的得率为78.19%,对木犀草素的包埋率为73.87%。体外抗氧化活性结果表明,与游离木犀草素相比,颗粒包埋可以提高木犀草素的抗氧化活性。对圣女果的保鲜效果结果表明,与游离木犀草素相比,包埋能够减少圣女果的水分含量损失,提高圣女果维生素C的含量,减缓圣女果硬度的损失,说明颗粒包埋有利于提高木犀草素的保鲜效果。本研究为果蔬保鲜提供了一条新途径,为生物活性的研究提供新的理论依据。

玉米秸秆颗粒热解制炭的试验研究

对玉米秸秆颗粒炭化温度对生物质炭的产率及质量的影响进行试验及分析研究,给出了不同炭化温度下玉米秸秆颗粒的产炭量、能源转化率和生产出炭的理化特性,找出了秸秆制炭工艺的最佳炭化温度条件。试验表明:玉米秸秆颗粒在300℃时即可完成炭化,炭的产率为55%,低位热值为21.3MJ/kg,挥发分为35.75%,提高热解温度时,炭的产率及热值均呈逐步下降的趋势。因此,对于简单的颗粒制炭设备,宜采用低温炭化工艺,以获得较高的秸秆炭产率。

水平携带床内玉米秸颗粒速度场的PIV实验研究

为研究生物质颗粒在水平携带床中的流动特性，搭建了水平携带床透明模拟装置。利用PIV无接触测量技术，在氩气流量为1．9m^3／h工况下，对60-160目粒径的玉米秸颗粒流进行了速度场的研究。计算出了颗粒和氩气的平均速度以及流经水平携带床的时间，对颗粒与氩气的跟随性进行了分析。研究结果表明，颗粒流的轴向速度沿轴方向不断增大，管道中心附近的颗粒加速最为明显，而边壁附近的颗粒速度变化相对较慢；颗粒流的速度沿径向大致呈抛物线状分布；颗粒流的平均运动速度比氩气低，颗粒流通过水平床的平均时间略大于氩气。

玉米秸颗粒粕肉牛采食量及消化率的研究

用 12头西门塔尔杂种公牛 ,研究测定了肉牛对玉米秸颗粒粕及铡切玉米秸的采食量及消化率。测试结果表明 :肉牛对玉米秸颗粒粕具有相当好的适口性和采食量 ,对玉米秸颗粒粕消化率较铡切玉米秸虽有不同程度的降低 ,但其绝对消化吸收量较后者却有显著提高 ,因此 。

玉米秸秆颗粒燃料的热工特性

通过不同温度、不同压力下的成型实验,得到玉米秸秆颗粒燃料成型规律。热重实验结果提供了玉米颗粒燃料燃烧特性的重要信息。这些基础实验研究对秸秆颗粒燃料燃烧设备的工程设计具有理论及实用价值。以基础研究为依据,设计开发出玉米秸秆颗粒燃料气化燃烧锅炉。经过样机测试表明,此形式锅炉高效节能、洁净燃烧、大气排放指标优良,具有广阔的应用前景。

闪速热解挥发实验中玉米秸颗粒滞留时间的确定

介绍了闪速挥发实验中所用玉米秸颗粒的形状和尺寸,利用线算图计算了不同形状和尺寸的颗粒中心温度达到热解温度所需要的时间;分析了层流炉反应器中颗粒滞留时间的计算方法,从而确定了反应器的设计原则:层流炉反应器中颗粒滞留时间应大于颗粒中心温度达到热解温度所需时间.

玉米秸秆颗粒燃料热解气化试验研究

以玉米秸秆颗粒燃料为原料，研究了生物质空气热解气化（下吸式固定床气化炉）、富氧热解气化（鼓泡式流化床气化炉）和无氧热解气化（慢速连续热解气化炉）的热解气化特性.三种热解气化装置并联，共用一个控制系统，产生的生物质燃气经过冷凝器等后进入储气柜.燃气成分由气相色谱分析，成型颗粒、颗粒炭、生物油热值采用快速量热仪测量分析.结果显示，空气热解气化在热解温度为660~670℃时燃气低热值最高，约为3.91~4.44 MJ/Nm3；富氧热解气化燃气低热值最高可达8.48~9.38 MJ/Nm3（热解气化温度为575~750℃时）；无氧热解气化在热解温度为380~530℃时的燃气低热值约为14.51~16.49 MJ/Nm3，并可联产生物炭、生物油等.

玉米秸秆颗粒饲料产品中重金属和真菌毒素含量及限量标准的研究

为初步了解我国玉米秸秆颗粒饲料产品的卫生安全现状,文章采用相关国家、行业标准规定的方法,对我国玉米秸秆颗粒饲料产品中的重金属和真菌毒素的含量进行检测,并与国内外相关标准和法规中限量进行对比分析。结果表明,玉米秸秆颗粒饲料产品中砷含量平均值1.49 mg/kg接近相关标准中的限量,污染情况较严重;铅、汞、镉等污染情况较轻;真菌毒素仅脱氧雪腐镰刀菌烯醇(呕吐毒素)有检出,但是其平均值1.7 mg/kg超过了GB 13078.3中的1 mg/kg限量。为进一步确保玉米秸秆颗粒饲料产品的卫生安全,文章从污染防控和制定相关标准的角度进行了探讨。