饲用甜菜加工技术的试验研究
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摘要
随着西部大开发深入实施，作为中国第二大畜牧产业基地的新疆畜牧业将有更
大的发展规划，饲料的需求量将不断的增加。多汁饲料的种植和加工，对提高畜
牧业饲养水平，促进畜牧业可持续发展，都具有重大意义。因此在新疆积极开展
饲用甜菜加工设备的研制，是非常必要的，具有重要的现实意义。
本文就饲用甜菜加工技术进行了试验研究。通过理论分析和试验相结合的方
法，分析试验数据揭示结构参数与试验指标之间的关系，确立加工设备的主结构
参数的较优值，为饲用甜菜加工设备的研制提供理论和试验依据，初步研究表明：
1、通过试验装置和仪器对饲用甜菜的主要物料特性（包括外形、摩擦角及密
度等）进行测定，结果表明饲用甜菜的平均密度比水的密度大，平均值为 1.04 ㎏
／L，饲用甜菜含水量高达 86％，个体差异较大。
2、通过清洗方法的对比，采用滚筒式清洗试验装置，确定影响试验指标(泥沙
残留量)的试验因素是滚筒转速、清洗时间、浸泡时间和水量大小；最后通过正交
试验，确定影响清洗效果的因素主次顺序是 ADCB,其最优组合是 A2D2C3B3。
3、理论分析后,得出影响饲用甜菜切丝功耗和损失率的主要结构参数，通过正
交试验确定影响饲用甜菜切丝试验指标的主要因素主次和最优水平组合，结论表
明D1C1B2A2组合最佳，此时梳型刀厚度0.4㎜、大刀倾角-1.5°、转盘转速480r/min、
大刀与梳型刀间隙为 4.5 ㎜；应用二次回归试验，确定了饲用甜菜切丝机主要结构
参数与试验指标之间的数学方程式，求解数学方程式得出，当功耗与损失率最小
时，主要结构参数的较优组合是大刀倾角为 0°，转盘转速为 497.7 r/min，梳型刀
厚度为 0.4 ㎜，最后通过验证试验，验证功耗与损失率的结果与数学方程式所得结
果吻合，因此回归分析后的结果可以作为设计的依据。
With the thorough implement of the large-scale developing of China’s western
region, as the secondary industrial base of livestock farming in China, the Xinjiang’s
livestock farming will encount greater developing programme. So the demand volume
of forage will be increasing gradually. It is of great significance to plant and process
succulent fodder beet for improving the feeding level of livestock farming and
promoting the maintainable development of livestock farming. So it is of great
immediate significance and necessary to develop fodder beet’s processing equipment.
The paper was aimed at the experimental research of fodder beet’s processing
technique. Basing on the combination method of theory and experimental determination,
we analyzed test data mainly, and revealed the relation between structure parameters
and test quota for supplying theoretical and experimental basis of the development of
processing in equipment. The result showed that:
①Through test equipment and instrument ,some specific processing properties of
fodder beet were determined , including contour, friction angle and density etc, the
result showed that the average density of fodder beet is 1.04 ㎏/L, the moisture content
of fodder beet is very high, and reached to 86%,the individualof fodder beet is different
fairly.
②Contrasting some methods of washing, the instrument of cylinder washer was
adopted. The result of primarily test showed that test factors which influence test
quota( silt remain) were rotation velocityof cylinder, washing time, soak time and size
of water quantity. Finally, with orthorhombic test, the major-minor order of test factors
which influence test quota was ADCB, and the best combination of test factors was
A2D2C3B3.
③Through theoretical analysis, the main structure parameters which influence test
effect of fodder beet’s filament cutter were rotation velocity of running plate,
broadsword edge inclination, comb-type knife and the gap between comb-type knife
and broadsword. With orthorhombic trail, the major-minor order and best combination
of the main test factors were achieved, the result showed that D1C1B2A2 was the best
3
one, that is , the thickness of comb-type knife was 0.4 ㎜, broadsword edge inclination
was -1.5°, rotation velocity of running plate was 480r/min and the gap between
comb-type knife and broadsword was 4.5 ㎜. Then we determined the mathematical
equation between parameters and quotas by quadratic orthogonal regression test, and
the solution of the equation attained the best combination of factors is that as the
thickness of comb-type knife was 0.4 ㎜, broadsword edge inclination was 0°, rotation
velocity of running plate was 497.7r/min. Finally, trough proving test, the result of test
was identicalwith the result of mathematical equation, so mathematical equation can be
used to design processing instruments of fodder beet
大的发展规划，饲料的需求量将不断的增加。多汁饲料的种植和加工，对提高畜
牧业饲养水平，促进畜牧业可持续发展，都具有重大意义。因此在新疆积极开展
饲用甜菜加工设备的研制，是非常必要的，具有重要的现实意义。
本文就饲用甜菜加工技术进行了试验研究。通过理论分析和试验相结合的方
法，分析试验数据揭示结构参数与试验指标之间的关系，确立加工设备的主结构
参数的较优值，为饲用甜菜加工设备的研制提供理论和试验依据，初步研究表明：
1、通过试验装置和仪器对饲用甜菜的主要物料特性（包括外形、摩擦角及密
度等）进行测定，结果表明饲用甜菜的平均密度比水的密度大，平均值为 1.04 ㎏
／L，饲用甜菜含水量高达 86％，个体差异较大。
2、通过清洗方法的对比，采用滚筒式清洗试验装置，确定影响试验指标(泥沙
残留量)的试验因素是滚筒转速、清洗时间、浸泡时间和水量大小；最后通过正交
试验，确定影响清洗效果的因素主次顺序是 ADCB,其最优组合是 A2D2C3B3。
3、理论分析后,得出影响饲用甜菜切丝功耗和损失率的主要结构参数，通过正
交试验确定影响饲用甜菜切丝试验指标的主要因素主次和最优水平组合，结论表
明D1C1B2A2组合最佳，此时梳型刀厚度0.4㎜、大刀倾角-1.5°、转盘转速480r/min、
大刀与梳型刀间隙为 4.5 ㎜；应用二次回归试验，确定了饲用甜菜切丝机主要结构
参数与试验指标之间的数学方程式，求解数学方程式得出，当功耗与损失率最小
时，主要结构参数的较优组合是大刀倾角为 0°，转盘转速为 497.7 r/min，梳型刀
厚度为 0.4 ㎜，最后通过验证试验，验证功耗与损失率的结果与数学方程式所得结
果吻合，因此回归分析后的结果可以作为设计的依据。
With the thorough implement of the large-scale developing of China’s western
region, as the secondary industrial base of livestock farming in China, the Xinjiang’s
livestock farming will encount greater developing programme. So the demand volume
of forage will be increasing gradually. It is of great significance to plant and process
succulent fodder beet for improving the feeding level of livestock farming and
promoting the maintainable development of livestock farming. So it is of great
immediate significance and necessary to develop fodder beet’s processing equipment.
The paper was aimed at the experimental research of fodder beet’s processing
technique. Basing on the combination method of theory and experimental determination,
we analyzed test data mainly, and revealed the relation between structure parameters
and test quota for supplying theoretical and experimental basis of the development of
processing in equipment. The result showed that:
①Through test equipment and instrument ,some specific processing properties of
fodder beet were determined , including contour, friction angle and density etc, the
result showed that the average density of fodder beet is 1.04 ㎏/L, the moisture content
of fodder beet is very high, and reached to 86%,the individualof fodder beet is different
fairly.
②Contrasting some methods of washing, the instrument of cylinder washer was
adopted. The result of primarily test showed that test factors which influence test
quota( silt remain) were rotation velocityof cylinder, washing time, soak time and size
of water quantity. Finally, with orthorhombic test, the major-minor order of test factors
which influence test quota was ADCB, and the best combination of test factors was
A2D2C3B3.
③Through theoretical analysis, the main structure parameters which influence test
effect of fodder beet’s filament cutter were rotation velocity of running plate,
broadsword edge inclination, comb-type knife and the gap between comb-type knife
and broadsword. With orthorhombic trail, the major-minor order and best combination
of the main test factors were achieved, the result showed that D1C1B2A2 was the best
3
one, that is , the thickness of comb-type knife was 0.4 ㎜, broadsword edge inclination
was -1.5°, rotation velocity of running plate was 480r/min and the gap between
comb-type knife and broadsword was 4.5 ㎜. Then we determined the mathematical
equation between parameters and quotas by quadratic orthogonal regression test, and
the solution of the equation attained the best combination of factors is that as the
thickness of comb-type knife was 0.4 ㎜, broadsword edge inclination was 0°, rotation
velocity of running plate was 497.7r/min. Finally, trough proving test, the result of test
was identicalwith the result of mathematical equation, so mathematical equation can be
used to design processing instruments of fodder beet
引文
［１］奥野忠一、芳贺敏郎著． 试验设计方法． 北京：机械工业出版社． １９８４：１～６７．
［２］《甜菜手册》编写组． 甜菜手册． 呼和浩特：内蒙古人民出版社． １９７３：２３４～２６６．
［３］陈德祥． 西德饲用甜菜栽培技术． 四川畜牧科技 １９９７（３）： ３２．
［４］陈默君、贾慎修． 中国饲用植物． 北京：中国农业出版社 ２００１，９：８７５～８７７．
[5]陈彤、向东梅等．新疆农业产业化中主导产业的选择研究． 新疆农业大学学报．
２０００，２３（３）： ５９～６６．
[6]陈艳. 畜禽及饲料机械与设备.北京:中国农业出版社. 2000,8：
247～251.
［７］程玉来、张国彤等． 山楂切片机的研制． 农业工程学报． １９９６，１２（１）： １６１～１６５．
［８］邓淑芳． 林产食品加工工艺学． 北京：中国林业出版社． １９９５，６： ５４～５６．
［９］刁琪玉译． 饲用甜菜是奶牛的优质能量饲料． 中国饲料． １９９６（２２）： ３１～３２．
［１０］丁为民． 园艺机械学． 北京：中国农业出版社． ２００１，６：２１７～２１８．
［１１］丁应生． 麻糖成型切片原理． 粮油加工与食品机械． ２００１（１０）： ３５～３６．
[12]高英武、刘毅君等． 振动喷淋式蔬菜清洗机的研究． 农业工程学报．
２０００，１６（６）： ９２～９５．
[13]郭俊先、梁勤安、努尔夏提朱马西. 饲用甜菜切丝机的试验研究.新疆石油教育学院学报
2003（6）：180～182.
[14]郭俊先、努尔夏提朱马西、梁勤安. 饲用甜菜切丝机的试验研究初探.新疆农业大学学报
2004，27（4）：65～68.
[15]何月娥、杨孝文. 农机试验设计. 北京：机械工业出版社,1986：69～93.
[16]贺晓光、汤凤霞、李海峰． 清洗技术在食品生产上的应用现状． 宁夏农学院学报．
２００１，２（１）： ６５～６９．
[17]华南工学院等合编. 糖厂技术装备（二）. 北京：轻工业出版社，1986：42～72.
［１８］（匈）康斯坦丁·伕科夫． 制糖生产中甜菜的物理学和化学． 北京：轻工业出版社．
１９７７：１５～２６．
[19]李昌满、刘福文等． 离心式人参切片机设计研究． 农机与食品机械．
１９９６（６）： ２２～２３．
[20]李经懿、王相发. 青饲收获机切割切碎装置.
农机与食品机械. 1995（4）：19～20.
［２１］李雅华、崔平． 我国非糖用甜菜种质资源及利用潜力． 中国糖料．
２００３（１）： ４１～４４．
［２２］联合国亚洲太平洋经济社会委员会编． 农业机械试验规范和程序． 北京：
机械工业出版社．１９８３：６～７２．
［２３］蔺公振、姬江涛等． 轮刀切割器的工作性能试验与分析． 洛阳工学院学报．
１９９６，１７（２）： ５３～５６．
59
［２４］马力明、张宝华等． 化验室用洗菜机的设计与应用．中国甜菜糖业． １９９４（２）： ４８～４９．
［２５］马莹、杨振海． 关于饲料工业情况的回顾和预测． 中国饲料 ２００２（６）：
１０～１２．
［２６］闵宜铮． ＣＳ－Ａ 清洗机的设计． 包装与食品机械． １９９８，１６（１）： ２１～２４．
［２７］南京农学院编． 饲料生产学． 北京：农业出版社．１９７９，８：１７９～１８３．
[28]潘金山． 饲用甜菜的品种介绍及利用、贮藏． 河北畜牧兽医． ２００２（１５）：１２～１３．
[29]沈达智、杨宛章.农机试验设计[M]. 新疆：新疆八一农学院农业机械化工程系，
1991：6～43.
[30]沈林生. 农产品加工机械.
北京:林业工业出版社. 1988,2：
247～251.
[31]沈再春. 农产品加工机械与设备.
北京:中国农业出版社. 1993,10： 35～98.
［３２］孙永海、常振臣等． 大豆收割机圆盘式切割器切割参数的研究．
农业机械学报．１９９９，３４（４）： ２６～３０．
［３３］王加启、郭年藩． 甜菜饲料资源的开发和饲用技术． 国外畜牧科技．
１９９４（１２）：２～６．
［３４］王荣、焦群英等． 番茄力学特性的研究． 农机化研究． ２００３（４）： ５６～５９．
［３５］无锡轻工业学院． 食品工厂机械与设备． 北京：中国轻工业出版社．１９７９，９：３２～７２．
［３６］吴子岳、高焕文． 玉米秸秆切断速度和切断功耗的试验研究． 农业机械学报．
２００１，３２（２）： ３８～４１．
［３７］吴宗泽． 机械设计使用手册． 北京：化学工业出版社． ２００３，６：
１５～２６；３６９；１０５５～１０８５．
[38]新疆农科院. 新疆农科院科技攻关和重点科技开发项目《申 请 书》 2002，9.
［３９］新疆农业大学机械交通院． 畜牧机械． 新疆农业大学自编教材．１９９７，４：１０６～１２６．
［４０］新疆维吾尔自治区统计局． ２００２ 新疆统计年鉴． 北京：中国统计出版社．
２００２，７：３４８～３５９．
[41]徐中儒. 回归分析与试验设计.
北京:中国农业出版社.
1997,3： 1～54.
［４２］杨宛章． 台式哈密瓜刨削去皮机的主要结构参数的试验研究．乌鲁木齐： 新疆农业大学
机械交通学院资料室． １９８８，６．
［４３］姚志伟、谢惠琴、陈宝安、孙向晖． 国内甜菜生产概况及相关研究新进展．
中国糖料． １９９９（２）： ４８～５４．
［４４］袁巧霞、张华珍等． ＧＬ－Ｉ 型根茎类蔬菜清洗机的研制．农机与食品机械． １９９６（３）： ２５．
[45]袁志发、周静芋. 多元统计分析.
北京：科学出版社.
2002：75～183.
［４６］张伟． 农业工程概论． 北京：中国农业出版社． １９９７：６～２０．
［４７］张勇超、靳凤梅等． 鼓式切丝机的应用． 中国甜菜糖业． １９９９（２）： ４３～４４．
[48]张子仪. 中国饲料学.
北京:中国农业出版社.
2000,6： 792～793.
60
［４９］章军． 多功能蔬菜加工机的研制． 粮食加工和食品机械． ２００２（５）： ４１～４２．
［５０］郑培根、刘存仁等． ＴＰＬ２２００ 切丝机研制成功． 中国甜菜糖业． １９９４（５）：４０～４１．
[51]中国农业机械化科学研究院编.农业机械设计手册. 北京：机械工业出版社，1988：917～
925.
［５２］周安国． 饲料手册． 北京： 中国农业出版社． ２００２，７：４２３～４２５．
[53]周玉柱、米巧果等. TPP 型态甜菜切丝机的开发利用.中国甜菜糖业. 1997（1）：40～41.
［５４］朱秀娟、邵静芝等． 转鼓式洗菜机． 中国甜菜糖业． １９９４（３）： ５３～５５．
[55]Dennis R.Heldman. R.Paul Sing. Food processs engineering, 1980.
[56]H.Bernacki,J.Haman, Cz·Kanafojski. Agricultural Machines Theory and Construction. Vol.1,
Warsaw,polang,1972.
[57] http://illovosugar.com/news/current/Beet Washer.htm.
[58] http://www.actionfarm.co.uk/gfx/secure-home/fodder-beet584.shtml.
[59] http://www.bisnis.doc.gov/bisnis/bisdoc/040210Aguk.htm.
[60] http://www.hispec.net/html/washer.html.
[61] http://www.westernsugar.com/manuf-beet.asp.
[62] http://www.urschel.com/intro2.php.
[63] http://www.wzltcei.gov.cn/wzltz5.htm.
[64] http://www.nxnj.com.cn/nxnj23.htm.
［２］《甜菜手册》编写组． 甜菜手册． 呼和浩特：内蒙古人民出版社． １９７３：２３４～２６６．
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[20]李经懿、王相发. 青饲收获机切割切碎装置.
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59
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［２６］闵宜铮． ＣＳ－Ａ 清洗机的设计． 包装与食品机械． １９９８，１６（１）： ２１～２４．
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［３５］无锡轻工业学院． 食品工厂机械与设备． 北京：中国轻工业出版社．１９７９，９：３２～７２．
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２００１，３２（２）： ３８～４１．
［３７］吴宗泽． 机械设计使用手册． 北京：化学工业出版社． ２００３，６：
１５～２６；３６９；１０５５～１０８５．
[38]新疆农科院. 新疆农科院科技攻关和重点科技开发项目《申 请 书》 2002，9.
［３９］新疆农业大学机械交通院． 畜牧机械． 新疆农业大学自编教材．１９９７，４：１０６～１２６．
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２００２，７：３４８～３５９．
[41]徐中儒. 回归分析与试验设计.
北京:中国农业出版社.
1997,3： 1～54.
［４２］杨宛章． 台式哈密瓜刨削去皮机的主要结构参数的试验研究．乌鲁木齐： 新疆农业大学
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［４４］袁巧霞、张华珍等． ＧＬ－Ｉ 型根茎类蔬菜清洗机的研制．农机与食品机械． １９９６（３）： ２５．
[45]袁志发、周静芋. 多元统计分析.
北京：科学出版社.
2002：75～183.
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[48]张子仪. 中国饲料学.
北京:中国农业出版社.
2000,6： 792～793.
60
［４９］章军． 多功能蔬菜加工机的研制． 粮食加工和食品机械． ２００２（５）： ４１～４２．
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[56]H.Bernacki,J.Haman, Cz·Kanafojski. Agricultural Machines Theory and Construction. Vol.1,
Warsaw,polang,1972.
[57] http://illovosugar.com/news/current/Beet Washer.htm.
[58] http://www.actionfarm.co.uk/gfx/secure-home/fodder-beet584.shtml.
[59] http://www.bisnis.doc.gov/bisnis/bisdoc/040210Aguk.htm.
[60] http://www.hispec.net/html/washer.html.
[61] http://www.westernsugar.com/manuf-beet.asp.
[62] http://www.urschel.com/intro2.php.
[63] http://www.wzltcei.gov.cn/wzltz5.htm.
[64] http://www.nxnj.com.cn/nxnj23.htm.
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