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提高紫花苜蓿热风干燥品质的工艺参数优化

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  摘要:紫花苜蓿热风干燥是牧草贮藏及深加工的重要处理方式之一,对紫花苜蓿营养成分及含水量具有直接影响。基于此,现就紫花苜蓿热风干燥品质的工艺参数优化进行相关概述,旨在切实提升紫花苜蓿热风干燥规范性。
  关键词:紫花苜蓿;热风干燥品质;工艺参数优化
  中图分类号:S541     文献标识码:B
  文章编号:2095-9737(2019)03-0009-02
   紫花苜蓿为多年生草本植物,内含丰富的蛋白质及动物成长所需的铁、锰等微量元素,是畜牧养殖重要的饲草之一。由于紫花苜蓿中具有较多的胶体物质及碳水化合物,为实现长期存储目标,只能进行热风干燥处理。但就目前来看,由于紫花苜蓿热风干燥期间的工艺参数未得到优化,热风干燥品质依然处于有待提升的阶段。
  1 保障紫花苜蓿热风干燥品质的重要意义
  紫花苜蓿是食草家畜的重要饲草,也是猪、禽类等生长营养元素补充原料。但由于紫花苜蓿自身含水量较多,必须进行及时的热风干燥处理,防止出现发霉变质的情况。随着我国养殖业的快速发展,牧草需求量急剧增长,使得热风干燥成为牧草深加工及存储的必要前期处理方式之一。
  2 紫花苜蓿热风干燥处理现状分析
  在当前紫花苜蓿热风干燥处理中,存在着以下问题。
  第一,热风干燥处理后的紫花苜蓿含水率不稳定,营养成分损失较大,无法满足畜牧业养殖需求[1]。
  第二,紫花苜蓿热风干燥工艺参数没有明确标准,大部分热风干燥处理均依靠生产经验来判断寂静干燥温度、风速及转速等,难以从根本上保障热风干燥品质。
  由此可见,为充分发挥出紫花苜蓿热风干燥处理在畜牧业养殖中的积极作用,相关工作人员就要对热风干燥期间风速、温度及茎秆处理等参数数据进行深入研究,稳定紫花苜蓿热风干燥处理后的含水量,切实提升紫花苜饲草价值及商业价值。
  3 紫花苜蓿热风干燥工艺参数的试验论证
  3.1 试验材料与试验方式
  3.1.1 试验材料
  选择含水量为65%~75%的紫花苜蓿为主要试验材料,并以茎粗细、长短及老嫩程度为标准,保证紫花苜蓿条件基本相似。试验中所需使用到的化学干燥剂为碳酸钙、碳酸钾及碳酸钠等。
  3.1.2 试验设备
  紫花苜蓿热风干燥工艺参数研究设备为:薄层干燥实验台,通过加热丝及自动化温度控制需求,将试验环境控制在27~100℃之间;电热鼓风干燥箱;电子天平、热球风速仪等。
  3.1.3 试验内容
  紫花苜蓿热风干燥工艺参数优化的试验内容有以下两个。
  第一,对紫花苜蓿干燥工艺单因素参数进行试验[2]。由于紫花苜蓿干燥期间会受多种因素因影响,因此为找出最佳的干燥工艺参数数据,需分别以热风速度、温度及紫花苜蓿处理方式为单因素,对热风干燥处理后的品质进行具体分析。
  第二,对不同助干剂对紫花苜蓿热风干燥品质的影响进行试验。分别在紫花苜蓿中喷洒相同质量的碳酸钙、碳酸钾及碳酸钠等,每隔2 h称量喷洒助干剂后的紫花苜蓿,对其干燥情况及速率进行及时的记录,并以紫花苜蓿自身含水率的变化为最终试验指标,确定出更好的助干剂及助干剂配置浓度。
  3.2 试验测定方式
  在紫花苜蓿热风干燥品质试验中,所需用到的试验测定方式为以下两种。
  第一,蛋白质测定法。将紫花苜蓿試验样品与硫酸及催化剂一起加热消化,使蛋白质分解,形成硫酸氨。通过碱化增加蒸馏法,使氨游离。通过酸消耗量与换算系统相乘,计算出紫花苜蓿样品中蛋白质含量[3]。
  第二,中性洗涤纤维法。用中心洗涤纤维将样品煮沸,处理后出现不溶解的残渣为中性洗涤纤维。
  3.3 试验结果分析
  3.3.1 热风速度对紫花苜蓿热风干燥品质的影响
  通过试验发现,热风速度越高,紫花苜蓿中含水量下降速度越快,且热风干燥效率就越高。在保障其他试验条件不变的情况下,将热风速度调整至2.8 m/s时,紫花苜蓿达到安全含水量(14%)的时间为96 min。
  3.3.2 热风温度对紫花苜蓿热风干燥品质的影响
  通过试验得出,热风温度与热风速度对紫花苜蓿热风干燥品质的影响基本一致,当热风温度增高,紫花苜蓿中的含水量下降速度越快。在其他试验条件不变的情况下,热风温度为80℃时,紫花苜蓿含水量会最先达到14%。[4]
  3.3.3 茎秆处理对紫花苜蓿热风干燥品质的影响
  通过紫花苜蓿茎秆压扁及切断长度等因素的改变,发现其对紫花苜蓿热风干燥品质的影响呈现出以下规律:第一,在其他试验条件不变的情况下,经过压扁10 cm处理后的紫花苜蓿可最先达到14%含水量。证明经过压扁处理,紫花苜蓿茎秆内部结构受到破坏,会提升其内部茎秆水分散失速度;[5]第二,经过切断10 cm处理后紫花苜蓿含水量变化并不明显。
  3.3.4 助干剂对紫花苜蓿热风干燥品质的影响
  对不同浓度及质量分数助干剂对紫花苜蓿热风干燥品质的影响进行试验,结果发现,不同浓度的碳酸钙对紫花苜蓿含水量影响并不明显;不同质量分数的碳酸钾则会使紫花苜蓿含水量快速下降。
  4 总结
  通过有效的热风干燥处理,紫花苜蓿颜色更加青绿、气味芳香、营养价值保留完好。因此为充分发挥出紫花苜蓿在畜牧业养殖中的积极作用,相关工作人员就应在紫花苜蓿热风干燥期间提升工艺参数的专业性及规范性,通过不断的实验论证,找寻到最佳的热风干燥方式。
  参考文献:
  [1] 管桂林,范作卿,吴昊,等. 干燥方式对苜蓿超微粉物化特性及抗氧化活性的影响[J]. 食品工业科技,2018,39(13):84-88,186.
  [2] 钱旺,杨世昆,刘贵林,等. 太阳能牧草干燥成套设备干燥工艺参数优化[J]. 农业机械学报,2018,49(08):110-118.
  [3] 方小明,张晓琳,王军,等. 荷花粉真空脉动干燥特性和干燥品质[J]. 农业工程学报,2016,32(10):287-295.
  [4] 牛小平,呼天明,杨培志,等.22个紫花苜蓿品种生产性能比较研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2006(05).
  [5] 马金萍,蒋慧,马彩云,等.乙酸钾对紫花苜蓿干燥速度和营养品质的影响[J].草业科学,2010(05).
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