【摘 要】
:
随着我国禽畜养殖业的迅猛发展,蛋白饲料的需求量激增。禽羽中富含多种氨基酸及85%以上蛋白质,但多为角质蛋白,该蛋白结构由大量的二硫键与氢键等相互作用,形成复杂、稳定的三维超螺旋空间结构,直接饲喂禽畜无法消化吸收,导致饲用价值极低。目前我国对禽羽废料大多采用掩埋、焚烧等处理方式,对环境造成污染的同时,对蛋白资源也是很大的浪费。羽毛角质蛋白的稳定结构在高温、高压的条件可以被破坏,转化为可以被动物吸收利
论文部分内容阅读
随着我国禽畜养殖业的迅猛发展,蛋白饲料的需求量激增。禽羽中富含多种氨基酸及85%以上蛋白质,但多为角质蛋白,该蛋白结构由大量的二硫键与氢键等相互作用,形成复杂、稳定的三维超螺旋空间结构,直接饲喂禽畜无法消化吸收,导致饲用价值极低。目前我国对禽羽废料大多采用掩埋、焚烧等处理方式,对环境造成污染的同时,对蛋白资源也是很大的浪费。羽毛角质蛋白的稳定结构在高温、高压的条件可以被破坏,转化为可以被动物吸收利用的粗蛋白。针对上述问题,本文开展羽毛膨化研究,设计了一种双螺杆羽毛挤出机,以干鸡毛为原料生产蛋白饲料膨化羽毛粉,实现对现有蛋白资源的加工利用,减少现有禽羽废料对环境的污染。本文主要研究内容如下:(1)以肉鸡的羽毛为研究对象,测定及分析了其几何尺寸及物理机械特性。将晾晒脱水处理后的鸡毛通过相关仪器设备测定其含水率、堆积密度、摩擦角、自然休止角等相关物理特性。为下文的双螺杆挤压膨化机的喂入装置及膨化装置的设计提供了基础参考依据。(2)由于鸡毛物料的形状不均匀、流动性差、质量较轻且易缠结,为达到均匀喂料从而膨化稳定的目的,设计了一种螺旋输送喂入装置。首先依据羽毛的物理特性对料斗的构型进行了选择并提出料斗设计的要求,其次通过分析螺旋输送器的种类和特点确定了螺旋输送器的整体结构,最终对螺旋输送器工作状态受力分析并根据喂入量计算出螺旋输送器的螺旋叶片直径、螺距及芯轴轴径等关键部件的参数。(3)通过分析双螺杆挤出机的膨化原理与物料的挤出过程,总结出鸡毛在双螺杆挤出机作用下膨化的微观原理。选取啮合异向旋转的双螺杆组合方式,分析其相对运动原理及几何理论。在此基础上通过理论分析对螺杆构型进行设计,选择组合式的螺杆结构并确定了螺杆的直径及有效工作区长度,设计两螺杆的中心距、输送段、压缩段、均化段的螺纹元件长度及螺距、螺纹断面形状、螺槽深度等关键参数,并通过增加剪切元件提高螺杆对羽毛的剪切力。最后对比外部加热及冷却装置的类型及优缺点,考虑实际情况选取了铸铜加热器及水冷却装置。(4)为验证设计的双螺杆羽毛挤出机的膨化效果及工作性能,进行了样机试制及试验探究,首先以羽毛膨化度、生成的膨化羽毛粉粗蛋白含量为参考依据,通过试验发现螺杆转速在50~55 r/min范围内对羽毛物料的加工效果最优。其次以羽毛膨化度、生成羽毛粉的粗蛋白含量、粗灰分、胃蛋白酶消化率及各种氨基酸含量为试验检测指标,在膨化温度200℃、羽毛物料含水率≤20%、喂入量60g/s、双螺杆转速55 r/min的试验条件下开展验证试验,试验结果发现羽毛物料的膨化度约为2.557,膨化羽毛粉中的粗蛋白含量约为89.82%,粗灰分含量为1.706%、胃蛋白酶消化率达到93.2%,产量约达到172.02kg/h。整机在连续工作时运行稳定、膨化均匀,加工生成的膨化羽毛粉粗蛋白含量高且灰分含量极低,胃蛋白酶的转化率较高,整机具有良好的加工效果。
其他文献
金属有机骨架材料(MOFs)是一种无机-有机杂化材料,具有较大的比表面积、较高的孔隙率和多金属位点等优势,在吸附、催化、气体储存和分离等方面具有广泛的应用。其中,ZIF-8具有规则的孔道结构、良好的水热和化学稳定性等优点,受到广泛关注。将ZIF-8作为制膜材料,具有MOF和膜的双重优势。目前,MOFs膜的制备方法主要包括原位合成法、二次晶种法、表面偶联剂法和同源金属诱导法等。特别是同源金属诱导法具
开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)具有结构简单、成本低、可靠性高、无需稀土永磁材料,并且易于实现四象限运行等优点,非常适合用于驱动电动叉车。然而,SRM严重的转矩脉动以及功率变换器单一的能量转换方式限制了其在电动叉车上的推广应用。本文针对电动叉车用SRM驱动系统运行过程中能量的转换和回收问题,提出了一种可实现能量灵活转换的新型集成式功率变换器设计方法。本方法
风力发电机组利用风电叶片将风能转为电能,是风力发电必不可少的设备。风电叶片作为重要组成部件之一,长期受到交变载荷的影响,最主要的失效形式是疲劳破坏,全尺寸疲劳加载试验是目前检测叶片抗疲劳性能最有效、最便捷的方法。国内叶片制造厂商和检测机构基本采用摆锤共振型加载方法,该类方法实验装置结构相对简单,试验成本低,但激振装备的自重大,影响了测试精度。因此,本文提出一种基于电磁力驱动的风电叶片疲劳加载新方法
随着新能源汽车逐步取代燃油汽车趋势及锂离子电池储能技术的发展,动力锂电池回收及二次利用问题日益突出。应对全球气候变暖,世界各国提出了多种新能源汽车替代燃油汽车政策,未来新能源汽车中退役的三元锂离子电池若不能妥善拣选利用,将对环境造成污染危害。退役电池剩余容量仍有很大的利用空间,对其进行状态区间划分和梯次利用,对于提高其能效利用率、减缓退役电池带来的环境污染压力有重要意义。本文针对不同容量的退役电池
冻融侵蚀是影响土壤侵蚀和水土保持的主要因素之一,影响“丝绸之路经济带”沿线高海拔、高纬度国家和地区的经济发展。“丝绸之路经济带”高海拔高纬度地区,气温低,环境恶劣,易发生冻融侵蚀,自然环境恶化,同时对铁路、公路、电网等建设及维护产生较大阻碍。“丝绸之路经济带”地域辽阔,区域状况不同,低纬度地区并不会发生冻融侵蚀,同时对整个经济带进行大尺度冻融侵蚀时空分析精确度不高。中蒙俄经济走廊和三江源地区气温低
随着新能源分布式电源并网运行以及各种电力电子元件在电力系统中的大量使用,由此引发电力系统安全稳定问题受到广泛地关注。这些非线性负载与设备运行使得电力系统受到谐波污染加重,准确地测量出谐波分量并对这些谐波分量进行处理对电力系统安全可靠地运行具有重要意义。本文从以下几个方面展开工作:1、对传统的几种谐波检测方法进行分析比较,同时介绍近些年兴起的变分模态分解信号处理方法与其在各领域的应用。考虑到传统信号
近年来,随着柔性便携式和可穿戴电子设备的快速发展,水系的锌离子混合超级电容器(ZHSCs)作为柔性的储能系统引起了广泛的关注。而研发的重点在于柔性电极材料及其结构的合理设计。石墨烯作为一种二维(2D)材料,具有高的电导率、较好的化学和热稳定性、大的比表面积和出色的机械柔性等优点,成为ZHSCs的有吸引力的柔性电极材料。然而,石墨烯在合成过程中易于自我团聚、容易产生层状的缺陷,以及石墨烯在水中的分散
超声电机是涉及材料学、力学以及电学等众多领域的一项新兴科学技术。超声电机是应用压电陶瓷逆压电效应,通过电能到机械能的转化实现动力输出的一种驱动装置,突破了电磁电机利用磁场产生扭矩的传统驱动理念,凭借一种全新的驱动理论在电机领域占据一席之地。超声电机原理新颖、结构简单,相较于传统电磁电机,具备低速大转矩、断电自锁、定位精度高以及不受电磁干扰等诸多较为突出的优点,这使得超声电机在众多领域崭露头角并起到
流体动力学方程是偏微分方程的主要研究领域之一,也是目前整个偏微分方程研究领域最前沿最核心的内容之一。以Navier-Stokes方程为主的流体动力学方程是现代偏微分方程研究领域的主要内容之一。与Navier-Stokes方程相关的模型也是研究的热点,本文致力于流体动力学中密度依赖不可压缩微极流体方程和密度依赖不可压缩MHD方程解的整体存在性和唯一性等相关问题的研究。第一章主要介绍了流体动力学中密度
随着计算机技术的高速发展,使得众多工业生产、自动化设备、医疗器械等都需要成熟的图像处理技术,而关于图像处理技术的研究已成为当今学术界研究的热点之一。各种图像处理方法:基于图像特征的传统算法或是深度学习算法在学术届与工业市场都取得了广泛的应用,但也有其相应的缺陷。近年来,研究者们一直在不断探索一种自动化水平高,分割精准且鲁棒性强的图像处理方法,本文的研究内容基于这三个特点而展开,通过图像处理在医学图