干燥玉米品质指标筛选及评价方法建立

论文摘要

为了建立一套科学、合理的玉米干燥品质评价方法，本课题全面研究了热风和真空干燥条件下玉米干燥品质的变化规律，利用主成分分析和线性回归分析方法筛选出了玉米干燥品质特征性指标，主要结论总结如下：（1）真空干燥条件下玉米干燥基本上呈现加速、短暂恒速和降速阶段。相同干燥温度下，初始含水量越高，干燥至安全水分所需时间越长，平均干燥速率越大。不同干燥方式应采取不同的数学方程模型进行拟合。Page方程模型与本试验的数据有较好的拟合性，适用于玉米真空干燥特性的数学描述，这为干燥动力学研究及优化干燥方案提供基础与技术依据。（2）随着干燥温度升高，热风和真空干燥的玉米裂纹率均升高，热风温度大于80℃时玉米裂纹率大于50%，而真空干燥玉米裂纹率均在48%以下，自然干燥的裂纹率最低为8%。应力裂纹首先在玉米侧面的冠部生成，逐步发展成短裂纹，最后发展成长裂纹。玉米干燥时间较短时主要以单裂为主，随着时间的延长，双裂数、龟裂数逐渐增加，最后以龟裂为主。裂纹数量的发展过程为从单裂到双裂再到龟裂。裂纹的形态以竖裂纹为主，很少出现横裂纹，出现横裂纹的籽粒绝大部分已发展到龟裂阶段。（3）随干燥温度的升高，淀粉得率逐渐下降。同等干燥温度下，真空干燥玉米淀粉得率高于热风干燥玉米。淀粉得率与容重、PSI、发芽率、POD活力呈正线性相关，与裂纹率、电导率呈负线性相关。利用主成分分析法得到干燥玉米湿法加工的敏感性指标为裂纹率、容重、电导率、淀粉含量，所建立的综合评价模型Z=+0.26X1-0.25X2+0.26X4-0.26X6基本可反映玉米的干燥品质，此方法用多个品质指标反映玉米干燥综合品质，更能准确地反映玉米干燥过程中的变化。并用线性回归方法建立回归方程：Y=-0.021X6+0.003X1-0.005X2+0.018X4+5.309。（4）随着干燥温度的升高，玉米裂纹率升高，玉米水分、容重、发芽率、角质率都降低。干燥玉米的水分，容重，发芽率，PSI与出碴率呈正相关，而裂纹率和角质率与出碴率呈负相关。经过主成分分析得出，裂纹率，发芽率，PSI和出碴率为干燥玉米干法加工品质的评价指标。用F=α1×Z1+α2×Z2模型能够反映出玉米干燥品质。出碴率与裂纹率、发芽率、PSI的回归方程为：Y=0.070X3-0.127X4+0.018X5+62.224。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 立题背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 玉米干燥技术现状
• 1.2.2 干燥对玉米主要物性品质指标的影响
• 1.2.2.1 发芽率
• 1.2.2.2 裂纹率
• 1.2.3 干燥对玉米主要化性品质指标的影响
• 1.2.3.1 水分
• 1.2.3.2 淀粉
• 1.2.3.3 蛋白质
• 1.2.3.4 脂肪
• 1.2.3.5 酶类
• 1.2.3.6 维生素
• 1.3 玉米干燥品质评价方法研究进展
• 1.3.1 有关国家相关玉米标准
• 1.3.2 干燥玉米储藏品质评价方法研究
• 1.3.3 干燥玉米加工品质评价方法研究
• 1.4 本课题研究的目的和意义
• 1.5 课题主要研究内容
• 1.6 课题创新点
• 第二章 干燥过程玉米水分迁移变化及数学模型分析
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 试验原料
• 2.2.2 仪器与设备
• 2.2.3 试验方法
• 2.2.3.1 真空干燥
• 2.2.3.2 水分测定
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 干燥玉米水分变化特性曲线
• 2.3.2 干燥玉米干燥速率变化特性曲线
• 2.3.3 玉米干燥过程水分迁移数学模型构建
• 2.3.3.1 玉米干燥方程建立
• 2.3.3.2 Page 方程拟合验证
• 2.3.4 讨论
• 2.3.4.1 谷物干燥基本原理
• 2.3.4.2 干燥过程水分迁移学说
• 2.3.4.3 干燥玉米水分迁移变化特性
• 2.3.4.4 玉米干燥方程数学模型分析
• 2.4 结论
• 第三章 干燥过程玉米应力裂纹变化
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 试验材料
• 3.2.2 仪器与设备
• 3.2.3 试验方法
• 3.2.3.1 玉米干燥
• 3.2.3.2 水分测定
• 3.2.3.3 裂纹率测定
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 干燥条件对玉米裂纹率的影响
• 3.3.2 干燥条件对玉米裂纹表现形式的影响
• 3.4 讨论
• 3.5 结论
• 第四章 干燥玉米湿法加工品质指标筛选及评价方法建立
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 玉米原料
• 4.2.2 实验试剂
• 4.2.3 仪器与设备
• 4.2.4 试验方法
• 4.2.4.1 热风干燥
• 4.2.4.2 真空干燥
• 4.2.4.3 实验室玉米湿法淀粉制备
• 4.2.5 品质指标测定
• 4.2.6 数据处理
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 干燥玉米理化品质指标变化分析
• 4.3.1.1 容重
• 4.3.1.2 裂纹率
• 4.3.1.3 颗粒度指数（PSI）
• 4.3.1.4 发芽率
• 4.3.1.5 电导率
• 4.3.1.6 过氧化物酶（POD）活力
• 4.3.2 干燥玉米湿法加工特性变化
• 4.3.3 干燥玉米品质特性与淀粉得率的相关性
• 4.3.3.1 淀粉得率与裂纹率、电导率相关性分析
• 4.3.3.2 淀粉得率与容重、PSI、发芽率相关性分析
• 4.3.4 干燥玉米湿法加工品质指标筛选及评价方法建立
• 4.3.4.1 干燥玉米湿法加工品质指标筛选
• 4.3.4.2 干燥玉米湿法加工的品质评价
• 4.4 讨论
• 4.4.1 干燥对玉米品质特性的影响
• 4.4.2 干燥玉米湿法加工品质指标筛选和评价
• 4.5 结论
• 第五章 干燥玉米干法加工品质指标筛选及评价方法建立
• 5.1 前言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 试验材料
• 5.2.2 试验仪器
• 5.2.3 实验方法
• 5.2.3.1 干燥玉米品质指标测定
• 5.2.3.2 出碴率测定
• 5.2.3.3 数据处理
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 干燥玉米理化品质指标变化
• 5.3.2 干燥玉米干法加工出碴率变化
• 5.3.3 干燥玉米品质特性与出碴率的相关性
• 5.3.3.1 出碴率与水分、容重相关性分析
• 5.3.3.2 出碴率与裂纹率、发芽率相关性分析
• 5.3.3.3 出碴率与 PSI、角质率相关性分析
• 5.3.4 干燥玉米干法加工品质指标筛选及评价方法建立
• 5.3.4.1 玉米干法加工品质指标筛选
• 5.3.4.2 干燥玉米干法加工评价方法的建立
• 5.3.4.3 出碴率与评价指标间的回归关系
• 5.4 结论
• 第六章 论文结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 创新点
• 6.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简介