【摘要】：在擠壓膨化加工過(guò)程中,工藝參數(shù)的改變和淀粉種類(lèi)及含量的變化,會(huì)對(duì)犬糧的質(zhì)量產(chǎn)生影響。本文旨在探究膨化工藝參數(shù)和不同淀粉源對(duì)犬糧加工質(zhì)量的影響規(guī)律,利用回歸分析法結(jié)合容重?cái)?shù)學(xué)模型優(yōu)化獲得適宜工藝參數(shù),為加工高質(zhì)量的犬糧及提高生產(chǎn)效率提供參考。具體內(nèi)容如下:(1)不同膨化工藝參數(shù)對(duì)犬糧膨化加工質(zhì)量的單因素試驗(yàn)研究結(jié)果表明:在物料水分含量為28%,模板噸料開(kāi)孔面積為200 mm2/t/h,模頭溫度為130℃,螺桿轉(zhuǎn)速為240 rpm的條件下,膨化犬糧獲得較高的加工質(zhì)量。(2)利用響應(yīng)面分析法優(yōu)化犬糧膨化工藝參數(shù)并及建立數(shù)學(xué)容重模型。研究結(jié)果表明:各項(xiàng)參數(shù)均顯著影響產(chǎn)品質(zhì)量,其中水分含量和螺桿轉(zhuǎn)速的影響最為明顯。利用回歸分析結(jié)果,在Design Export8.0中優(yōu)化得到適合犬糧膨化加工的參數(shù)組合:水分含量27.8%、模頭溫度132℃、螺桿轉(zhuǎn)速234rpm。將試驗(yàn)數(shù)據(jù)代入容重?cái)?shù)學(xué)模型進(jìn)行擬合發(fā)現(xiàn)R2=0.9088,擬合程度較高,說(shuō)明此模型對(duì)犬糧的容重具有良好的預(yù)測(cè)效果。(3)試驗(yàn)分析小麥、大米和土豆粉的理化性質(zhì),并利用混料設(shè)計(jì)分析三種淀粉原料對(duì)犬糧加工質(zhì)量的的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:小麥配方加工后的犬糧膨化度最低,大米配方的酥脆性最差,土豆粉配方的硬度最高。將試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)代入Design Export 8.0軟件優(yōu)化得出三種淀粉源的配比方案:(1)小麥:大米:土豆粉的比例為0:0.5:0.5;(2)小麥:大米:土豆粉的比例為0.25:0.25:0.5;(3)小麥:大米:土豆粉的比例為0.5:0.25:0.25。綜上所述,利用本試驗(yàn)優(yōu)化出的工藝參數(shù)組合和容重模型可得到質(zhì)量較好的犬糧;配方中大米和土豆粉的添加利于膨化,添加小麥具有提高酥脆性的作用。
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：S829.2
【圖文】：

a b圖 3-1 膨化工藝參數(shù)對(duì)犬糧容重、單位密度的影響Figure 3-1 Effect of processing parameters on bulk density and unit density根據(jù) Design Export 8.0 軟件分析得到以下模擬方程：容重=407.7-84.83A-8.37B-0.66C-0.12AB+4.63AC+9.13BC-4.13A2+17.09B2+20.62C2，（R2=0.9205，P=0.0002，失擬檢驗(yàn)不顯著），可使用此模擬方程表達(dá)三個(gè)加工參數(shù)與犬糧容重間的關(guān)系；單位密度=0.68-0.13A-0.014B-(5.026E-004C)-(1.375E-003AB)-(1.625E-003AC)+0.024BC-(6.219E-003A2)+0.027B2+0.031C2（R2=0.9073，P=0.0004，失擬檢驗(yàn)不顯著），說(shuō)明可通過(guò)此方程表達(dá)三個(gè)加工參數(shù)與犬糧單位密度間的關(guān)系。由表 3-3 可知，物料水分含量對(duì)犬糧的容重和單位密度有極顯著影響（P<0.01），螺桿轉(zhuǎn)速的二次項(xiàng)對(duì)犬糧的容重和單位密度有顯著影響（P<0.05）。在膨化加工過(guò)程中，物料的膨化效果越好，容重和單位密度越低。膨化主要是由于混合物料內(nèi)氣泡的產(chǎn)生和大氣壓力差所致，而水分含量是影響氣泡產(chǎn)生的主要因素之一[51]。從圖 1 可以看出，隨水分含量的升高，容重和單位密度呈降低趨勢(shì)，相關(guān)研究表明，水分含量[52-54]

圖 3-2 膨化工藝參數(shù)對(duì)犬糧膨化度的影響Figure 3-2 Effect of processing parameters on expansion ratiosign Export 8.0 軟件分析得到以下模擬方程：膨化度+0.019B+0.011C+(7.5E-003AB)-0.012AC-0.2BC+0.022A9071，P=0.0004，失擬檢驗(yàn)不顯著），說(shuō)明可通過(guò)此模與膨化度間的關(guān)系。如圖 3-2 所示，隨水分含量的升高（P<0.01），相關(guān)研究表明，水分對(duì)膨化的驅(qū)動(dòng)力有升高，淀粉顆粒吸水溶脹，吸收的摩擦熱和剪切力增高[56]。隨螺桿轉(zhuǎn)速和模頭溫度的升高，膨化度有升高因?yàn)槟ｎ^溫度和螺桿轉(zhuǎn)速越高，物料內(nèi)水分溫度和蒸汽孔的瞬間，由于壓力瞬間釋放和物料內(nèi)水分的閃蒸，從而增大犬糧的膨化度[56-57]。

圖 3-3 膨化工藝參數(shù)對(duì)犬糧硬度的影響Figure 3-3 Effect of processing parameters on hardnessesign Export 8.0 軟件分析得到以下模擬方程：硬度04.53A-135.81B+110.22C+138.39AB-120.57AC-101.77B6.80C2（R2=0.8991，P=0.0007，失擬檢驗(yàn)不顯著），說(shuō)測(cè)和分析硬度的變化趨勢(shì)。從圖 3-3 可觀(guān)察到犬糧硬度的升高，犬糧的硬度呈降低趨勢(shì)，在膨化加工過(guò)程中，供了媒介，吸水后的淀粉顆粒，發(fā)生膨脹，在膨化腔中，淀粉顆粒被破壞、粉碎呈片狀，直鏈淀粉和支鏈淀粉的織結(jié)構(gòu)變松散，膨化顆粒的硬度降低[58-61]。隨螺桿轉(zhuǎn)速低后升高的趨勢(shì)，在較低的螺桿轉(zhuǎn)速下，淀粉顆粒未受較高的螺桿轉(zhuǎn)速下，物料在膨化腔內(nèi)受到的壓力和機(jī)械得緊實(shí)，硬度升高。在低螺桿轉(zhuǎn)速的條件下，升高模頭內(nèi)的粘度降低，水分蒸發(fā)量增加，在這種高溫高壓的環(huán)構(gòu)變得更加穩(wěn)定，造成硬度升高[28，45，62-63]。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫蓓;王龍剛;;美拉德反應(yīng)在寵物食品加工中的應(yīng)用[J];養(yǎng)殖技術(shù)顧問(wèn);2014年05期

2 侯蕾;韓小賢;鄭學(xué)玲;劉

本文編號(hào)：2748921