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病死动物干化化制工艺研究及优化 病死动物干化化制工艺研究及优化 摘 要 我国是人口大国，对于肉食品的需求巨大，为了保持肉食品的稳定供应就需 要庞大的养殖规模，然而由于各种疫病的传播导致大量动物的非正常死亡，加之 当前我国无害化处理水平不高，常常引发危害公共卫生安全的事件。当前无害化 处理的方式有很多，焚烧、掩埋、发酵等，但是这些常规的处理方法常常导致环 境的污染，且处理效率低。干化化制法是一种环境污染小，处理效率高，还有丰 富副产品的一种无害化处理方法，但是目前国内的干化化制工艺不统一，副产品 的品质参差不齐。因此本文对现有干化化制工艺进行利弊分析，建立了工艺评价 模型，研究了化制温度达标后，不同保温时间下的猪肉物理特性，优化了化制过 程参数。分别研究了化制处理后热风干燥和真空干燥的物料特性，同时建立了物 料热风干燥热湿传递模型，并对干燥参数进行了优化，提升干化化制工艺的整体 效率及副产品品质。 本文主要工作内容如下： 1 （）通过化制灭菌机理分析，得出杀灭病菌的主要影响因素是温度。分析 了现有的常压干化化制工艺和高温高压干化化制工艺在各个模块上的差异，并且 讨论了不同工艺的利弊，针对现有的干化化制工艺，引入层次分析法，建立了工 艺评价模型，得出了排水式高温高压干化化制工艺综合效益最好的结论。 2 （）在保证灭菌的情况下，以猪肉为研究对象，通过设定不同化制保温时 间（30min、45min 、60min 和 90min ），测量计算出猪肉化制后的弹性模量和硬 140 0.4MPa 30min 度。得出了储料桶内温度≥ ℃、压力≥ 时，保持 后物料综合性 能最好，能够获得优质的肉骨粉和油脂，且减少了油渣分离工序，节约了成本。 通过正交试验研究了初始含水率、导热油温度、物料尺寸对化制时间、物料硬度 和弹性模量的影响。确定了时间最短的化制工艺参数以及副产品最优的化制工艺 参数。 3 （）研究了物料热风干燥的工艺参数对干燥过程的影响，结果表明在实验 设定的参数范围内，温度对于干燥速率的影响大于风速对于干燥速率的影响；温 度越高风速越大，干燥速率越快。通过数值仿真建立了化制后物料热风干燥传热 10 传质模型，分析了物料内部温度和水分的变化情况。用 种薄层干燥模型对干 燥曲线进行了拟合分析，得出 Logarithmic 模型的拟合效果最好，并进行了试验 验证，从而更精准地控制热风干燥过程物料的含水率，进一步提升副产品品质。 4 （）首次引入了真空脉动干燥到干化化制领域，研究了真空度、真空保持 I 浙江工业大学硕士学位论文 时间和常压保持时间对于物料干燥过程的影响，并得出了真空脉动干燥在真空保 持时间为6min，常压保持时间为3min 时，干燥效率最快。计算了恒真空干燥和 真空脉动干燥时的物料水分扩散系数和活化能。对干燥曲线进行模型拟合，并且 选择模型拟合程度较高的Weibull 模型和Page 模型进行模型参数和试验参数的回 归分析。将模型的研究结果转化为描述、预测、分析和优化物料干燥过程的工具， 从而更精准地控制真空脉动干燥过程物料的含水率，进一步提升副产品品质。 关键词：工艺参数，评价模型，模型拟合，真空脉动干燥，干化化制 II 病死动物干化化制工艺研究及优化 RESEARCH AND OPTIMIZATION OF RENDERING PROCESS OF DISEASED AND DEAD ANIMA