挤压设备供料自控系统设计与玉米胚芽浸油挤压预处理的试验分析

《挤压设备供料自控系统设计与玉米胚芽浸油挤压预处理的试验分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、挤压设备供料白控系统设计及玉米胚芽浸油挤压预处理的试验研究1．1研究的目的及意义1引言目前，将挤压膨化技术应用于啤酒辅料生产Ⅲ和淀粉糖浆心1生产等领域已经成为食品加工行业改革的一项有效措施，它具有转化速度快、利用率高、环保节能等优点。山东理工大学申德超教授从1989年以来一直致力于这一领域的研究。探讨了挤压膨化系统各参数对结果各项考察指标的影响规律。在此基础上，对挤压系统诸参数进行了优化。同时在挤压前添加酶制剂，使物料在挤压前与酶制剂在均质器内混合，在进入挤压机后能够充分混合，达到初步降解的目的。申德超教授进行了挤压膨化带

2、胚玉米、加酶与不加酶脱胚玉米、大米在新的糖化工艺条件下与传统糖化工艺条件下生产啤酒和淀粉糖浆的对照试验研究。试验表明，只要挤压膨化系统参数选择恰当，原料的加水量和加酶量按照要求添加，可以简化生产工艺流程，缩短生产周期，降低生产成本，增加企业利润。马成业研究了挤压加酶玉米粗淀粉制取糖浆，得出结论阻1：玉米粗淀粉含水率在40％左右，加酶量在90u／g左右时优于直接挤压后液化糖化的结果，DE值满足可发酵用葡萄糖的要求，同时糖化时间明显缩短。奚可畏研究了挤压脱胚玉米制取葡萄糖浆，得出结论H1：脱胚玉米含水率在28％左右，加酶量在0

3、．8L／t时，脱胚玉米当中的抗性淀粉发生降解，使可利用的淀粉含量增加，从而提高淀粉糖浆的DE值、出品率和过滤速度。Linko∞3和Mercier№1指出谷物类原料中的Q．淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等经过挤压蒸煮后仍保持一部分活性。Mercier和Fretzdorff在淀粉面团中添加耐高温a．淀粉酶，通过挤压后可提高淀粉的使用性。在相对较短的停留时间、高水分含量和较低温度下，a．淀粉酶仍具有较高的活性。山东理工大学申德超教授研制的YJP200型螺杆挤压机目前已经被用于啤酒、食用油和淀粉糖浆生产的产业化和中试试验中，多次同青岛啤酒

4、厂、北京燕京啤酒公司、保龄宝生物股份有限公司等合作，取得了很好的成果。但是，挤压机还有许多不足和需要完善的地方。挤压机的自动控制加水加酶加料系统发展的还很不完善盯1。自动控制加水加酶加料系统是决定进入均质器原料的量成分的关键环节，同时相应的膨化产品质量及生产效率及稳定性都会产生影响。但是目前挤压机的加水加酶加料控制系统大多采用人工操作控制或自动化程度很低的方法，采用的多是玻璃转子流量计和肉眼观察等较落后的设备和方法，这些设备精度低，很难保证进入均质器的水酶料的量，直接影响膨化产品的质量和生产效率。同时，由于加工物料很细，现

5、场作业环境恶劣，对人的身体健康构成很大威胁。此外，人工操作劳动强度大，生产效率低，很难将此工艺推广规模化、产业化。本系统使用PID控制器调节执行机构控制加料量的方式，但由于超调时间长、超调量大和工作不稳定等缺陷。这极大地限制了挤压膨化技术的应用与发展，难以带来较好的规模效益。随着挤压膨化机向大型方向的发展，人工操河北农业大学硕十学位(毕业)论文作控制变得越来越不现实，越来越需要设计一套稳定、精确和自动化程度较高的控制系统来满足挤压机的产业化生产。此课题针对山东理工大学农产品精深加工中心实验室设计的YJP200型单螺杆挤‘压

6、机，为其设计一套基于BP神经网络自动加水、加酶、加料控制系统，解决其人工现场操作的种种问题和弊端，保证挤压膨化的产品品质，促进挤压膨化技术在啤酒辅料、淀粉糖浆和食用油生产领域的发展和产业化。这样一来，可以积极推进挤压膨化机在食品加工领域的进一步发展。1．2PID控制系统国内外研究现状PID英文全称为Proportion(比例)Integration(积分)Differentiation(微分)哺1。目前在工业过程控制中普遍采用PID闭环控制回路，在生产过程自动控制的发展历程中，PID控制是历史最久，生命力最强，应用最广泛的

7、基本控制方式。这是因为PID控制器中的比例、积分和微分作用分别反映了设定值与测量值之间误差的历史积累、当前状态和未来变化趋势，包含控制系统过去、现在和将来的信息，具有结构简单、易于整定的优点，能够满足一般工业过程对于控制品质的要求。有统计表明，在工业行业中，有超过90％以上的基本控制回路采用了PID控制器。即便是在先进控制技术日益广泛应用的今天，PID控制器在工业过程控制中仍然占据着主导地位憎1。自1915年PID控制器问世以来，更多的先进的控制方法不断地产生，但PID控制器仍然是最重要的控制方法。即使从90年代至今，它以

8、其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便等优点依然被广泛应用于工业过程控制中。PID控制技术近十几年得到了较好的发展，研究者提出了许多控制系统设计和参数调整方法n引。当被控对象的结构和参数不能完全掌握或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以应用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确