Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Технология и разработка устройства для определения протеина в кормах высокочастотным методом

Диссертация: Технология и разработка устройства для определения протеина в кормах высокочастотным методом
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Одной из основных задач животноводства является эксплуатация породы на уровне близком к пределу генетических возможностей. В частности, при производстве любой животноводческой продукции (молоко, мясо и т. д.) необходима такая система технологических мероприятий, которая позволяла бы получать максимально возможное количество продукции, предопределяемое генетическим аппаратом данной породы при… Читать ещё >

Содержание

  • ГЛАВА 1. ТЕХНОЛОГИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОТЕИНА В КОРМАХ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И РАЗВИТИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ
    • 1. 1. Содержание протеина в кормах и его влияние на продуктивность и развитие сельскохозяйственных животных
    • 1. 2. Анализ методов определения протеина в воздушно-сухих смесях кормов
    • 1. 3. Связь между влажностью и массовой долей протеина в биологических объектах сельскохозяйственного назначения
    • 1. 4. Цель и задачи исследования
  • ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ ВЫСОКОЧАСТОТНЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ МЕТОДОМ
    • 2. 1. Влияние исследуемой среды на электромагнитное поле витка катушки индуктивности
    • 2. 2. Активная и реактивная составляющие, в свободном пространстве
    • 2. 3. Применение высокочастотного электромагнитного метода для измерения физических параметров дисперсных систем
  • ГЛАВА 3. УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ И ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ ВЫСОКОЧАСТОТНЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОЛЕМ
    • 3. 1. Топография электрической и магнитной составляющей электромагнитного поля катушки индуктивности
    • 3. 2. Принципиальные схемы для индуктивно-емкостного колебательного контура
    • 3. 3. Логическая схема и блок-схема опытной установки для экспресс-анализа содержания массовой доли протеина в воздушно-сухих смесях кормов
  • ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ ПО ДИНАМИКЕ ПОСТУПЛЕНИЯ ВОДЫ
    • 4. 1. Выбор оптимальной массы навески исследуемого образца на основе топографии поля
    • 4. 2. Исследование динамики поступления воды в дисперсную систему неорганического происхождения, частицы которой не растворимы в воде
    • 4. 3. Расчет погрешности эксперимента при исследовании дисперсной системы неорганического происхождения
    • 4. 4. Исследование динамики поступления воды в дисперсную систему органического происхождения
    • 4. 5. Исследование динамики поступления воды в дисперсную систему неорганического происхождения, частицы которой растворимы в воде
    • 4. 6. Анализ полученных экспериментальных результатов по динамике поступления воды в дисперсные системы различной природы
  • ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗА СОДЕРЖАНИЯ ПРОТЕИНА В ВОЗДУШНО СУХИХ СМЕСЯХ КОРМОВ, ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДАННОГО УСТРОЙСТВА
    • 5. 1. Технологические операции, проводимые перед измерениями
    • 5. 2. Определение содержания протеина в эталонных двухкомпонентных смесях
    • 5. 3. Определение содержания протеина в эталонных многокомпонентных смесях
    • 5. 4. Хозяйственные испытания и экономическая эффективность от использования устройства

Технология и разработка устройства для определения протеина в кормах высокочастотным методом (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность темы

.

Одной из основных задач животноводства является эксплуатация породы на уровне близком к пределу генетических возможностей. В частности, при производстве любой животноводческой продукции (молоко, мясо и т. д.) необходима такая система технологических мероприятий, которая позволяла бы получать максимально возможное количество продукции, предопределяемое генетическим аппаратом данной породы при минимально возможных затратах.

Этим вопросом занимались такие ученые как И. И. Черкащенко, А. П. Калашников, В. В. Щеглова.

Известно, что при эксплуатации породы на уровне близком к её генетическим возможностям резко возрастают расходы на единицу животноводческой продукции.

Известно, что одним из важных технологических мероприятий при производстве животноводческой продукции является кормление, требующее при высоких удоях и при высоком мясном производстве экспрессного анализа кормов. Из большого количества параметров, оценивающих питательность кормов, можно выделить два основных: количество сухого вещества и количество протеина. Эти два параметра являются базовыми, на основе которых по формулам регрессии определяют остальные. Таким образом, рацион при эксплуатации породы на уровне генетических возможностей можно составлять, исходя из количества переваримого протеина и сухого вещества, которые необходимо определять экспрессными методами для более оперативного изменения кормов.

Таким образом, приведенные доводы позволяют установить необходимость поиска методов для более быстрого проведения анализа, по сравнению с существующими методами. Кроме этого, разрабатываемый метод должен позволить его эксплуатацию непосредственно в хозяйствах.

Цель. Разработка технологии и устройства экспресс-анализа содержания протеина в воздушно-сухих смесях кормов для повышения продуктивности при содержании сельскохозяйственных животных.

Объект исследования. Система дисперсных воздушно-сухих смесей кормов помещенных в высокочастотное электромагнитное поле, создаваемое катушкой индуктивности.

Предмет исследования. Влияние параметров воздушно-сухих смесей кормов на высокочастотное электромагнитное поле, создаваемое катушкой индуктивности.

Методика исследований. На основании теоретических и экспериментальных исследований построены физическая и математическая модель взаимодействия воздушно-сухих смесей кормов с высокочастотным электромагнитным полем. Оценка точности измерений проводилась на основании среднеквадратичного метода. Результаты определения содержания протеина в воздушно-сухих смесях кормов, полученные с использованием устройства для экспресс-анализа содержания протеина в кормах, сравнивались с результатами, полученными химическим методом (метод Кьельдаля).

Научная гипотеза. Влияние содержания протеина и связанной с ним воды с протеином на высокочастотное электромагнитное поле создаваемое катушкой индуктивности.

Рабочая гипотеза. Измеряя резонансную частоту генератора с пустой капсулой и с помещенным в капсулу образцом, определяем параметр, несущий информацию о свойствах молекул воды в дисперсной системе (параметр О).

Научная новизна работы заключается в следующем:

— установлено влияние динамики поступления воды в дисперсные системы органического и неорганического происхождения на высокочастотное электромагнитное полеопределена связь между отношением разности частот электромагнитного поля к массе исследуемого образца воздушно-сухой смеси кормов и влажностью исследуемого образца. получена зависимость между параметрами высокочастотного электромагнитного поля и содержанием протеина в исследуемом образце воздушно-сухой смеси кормов.

Промышленная ценность. Данный метод позволяет экспрессивно определять содержание протеина в воздушно-сухих смесях кормов, что позволяет быстро решать технологические режимы кормления животных.

На защиту выносятся следующие положения:

— технология и устройство для экспресс-анализа содержания протеина в кормах;

— связь между отношением разности частот электромагнитного поля к массе исследуемого образца воздушно-сухой смеси кормов и влажностью исследуемого образца;

— зависимость между параметрами высокочастотного электромагнитного поля и содержанием протеина в исследуемом образце воздушно-сухой смеси кормов.

Практическая значимость заключается:

— разработана технология и устройство для экспресс-анализа содержания протеина в кормах;

— определена масса навески, высота засыпки, величина размола исследуемого образца для определения протеина в воздушно-сухих смесях кормов.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на внутривузовских конференциях Рязанского государственного агротехнологического университета имени П. А. Костычева и на Всероссийском конкурсе на лучшую научную работу среди аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Минсельхоза России в номинации «Агроинжерия» в 2008 году и в 2009 году.

Публикации результатов работы. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, приложения, библиографического списка. Работа содержит 122 страницы основного текста, 46 рисунков и 25 таблиц. Библиографический список включает в себя 77 наименований отечественных и зарубежных авторов.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Анализ и систематизация известных технических решений для определения содержания протеина в воздушно-сухих смесях кормов сельскохозяйственных животных, показал, что использование химических и ядерных методов в лабораторных условиях, позволяет определять содержание протеина со стопроцентной точностью.

2. Исследование высокочастотного электромагнитного поля, создаваемого витком катушки индуктивности, при внесении воздушной среды и диэлектрической среды показали, что изменяется только индуктивная составляющая колебательного контура.

3. Экспериментальными исследованиями было установлено, что разработанное устройство позволяет обеспечивать устойчивую генерацию в диапазоне от 1,5 МГц до 10 МГц с нестабильностью частоты 10″ 6.

4. На основе топографии поля установили необходимую для исследования массу навески образца 2,5 г. до 4,5 г. И глубину заполнения ампулы в пределах от 5 мм до 9 мм.

5. Исследования динамики поступления воды в дисперсные системы позволили определить параметр С, как параметр, несущий информацию о свойствах молекул воды в дисперсной системе.

Параметр в, как параметр, несущий информацию о свойствах молекул воды в дисперсной системе для органических соединений (комбикорм) с размером фракции 0,215 мм и при влажности от 0% до 40% составляет величину от 17,9−10″ 5 1/г до 46−10″ 5 1/г.

Для неорганических соединений (речной песок) с размером фракции 0,215 мм и при влажности от 0% до 17,5% составляет величину от 5,8−10″ 5 1/г до 39,3−10″ 5 1/г.

6. По результатам исследования разработана технология для определения протеина в кормах, устройство для экспресс-анализа содержания протеина в воздушно-сухих смесях кормов с погрешностью менее 1% для фракции с размером частиц менее 0,315 мм.

7. Для воздушно-сухих смесей с высоким содержанием протеина (21%) относительная случайная ошибка, а = 0,7%, с низким содержанием протеина ошибка составляет 0,8%, т. е. относительная ошибка метода не превышает 1%.

8. Технико-экономический анализ показал дополнительную прибыль от применения устройства для экспресс-анализа содержания протеина на примере ООО «Заря» Рязанского района, которая составляет 645,3 рублей на одну голову, в целом по хозяйству прибыль от применения устройства составляет 193 590 рублей, срок окупаемости прибора составляет 0,04 года. ООО «Энергоспецоборудование» г. Рязань использует результаты проведенных исследований при разработке серийного образца устройства для экспресс-анализа содержания протеина в воздушно-сухих смесях кормов.

Показать весь текст

Список литературы

  1. С. И. Магнитный резонанс в биологии и медицине Текст. / С. И. Аксенов-М.: Наука, 1977, с. 11−12.
  2. С. И. Физиология растений Текст. / С. И. Аксенов, Н. А. Аскоченская, Е. А. Головина, 1977, т. 24.
  3. В. Б. Физико-химические методы анализа Текст. / В. Б. Алесковский Л.: Химия, 1971.
  4. В. А. Справочник по контролю кормления и содержания животных Текст. / В. А. Аликаев М.: Колос, 1982.-436 с.
  5. В. Я. Основы физики воды Текст. / В. Я. Антонченко, А. С. Давыдов, В. В. Ильин Киев. 1991.
  6. Н. А. Водные режимы семян, сб. Физиология семян Текст. / Н. А. Аскоченская М.: Наука, 1982, стр. 184−222.
  7. Л., Инфракрасные спектры молекул Текст. / Л. Беллами, пер. с англ. М., 1957-
  8. Ю. К. Надежность технических систем. Справочник Текст. / Ю. К. Беляев, В. А. Богатырев, В. В. Болотин и др. М.: «Радио и связь», 1985.
  9. Большой практикум по физиологии растений. Текст. // Под ред. проф. Б. А. Рубина. М.: Высшая школа, 1978, с. 293.
  10. Ю.Ботаки А. А. Физика: учебное пособие Текст. / А. А. Ботаки, В. В.
  11. , Э. В. Поздеева Томск: Изд-во ТПУ, 2007. — 120 с. 11. Браславский Д. А. Точность измерительных устройств Текст. / Д. А.
  12. JI. В. Физические методы исследования в химии Текст. / Л. В. Вилков, Ю. А. Пентин -М., 1987
  13. Н.И. Кормление сельскохозяйственных животных: учебное пособие Текст. / Н. И. Владимиров, Л. Н. Черемнякова, В. Г. Луницин, А. П. Косарев, A.C. Попеляев. Барнаул: Изд-во АГАУ, 2008. 211 с.
  14. Влажность семян и методы ее определения (обзорная информация) Текст. // М.: ВАСХНИЛ, 1977.
  15. А. А. Установка для измерения малых перемещений и дифференциальной магнитной восприимчивости в сильных магнитных полях Текст. / А. А. Горбатов, С. В. Миронов, А. С. Прохоров, Е. Г. Рудашевский М.:Наука, 1973, с. 53.
  16. Л.А. Введение в молекулярную спектроскопию. М. 1976.
  17. И. И., Клейменов Э. В., Данилочкина Е. А. Измерение массовой доли протеина в воздушно-сухих смесях с помощью электромагнитного поля Текст. // Техника в сельском хозяйстве 2009. — № 6.
  18. И. И., Клейменов Э. В., Данилочкина Е. Исследование массовой доли протеина в многокомпонентных воздушно-сухих смесях кормов с помощью электромагнитного поля Текст. // Техника в сельском хозяйстве -2010.-№ 5.
  19. Д. М. Вестник сельскохозяйственной науки Текст. / Д. М. Гродзинский, О. Ф. Немец, А. Э. Меленевский, В. И. Тихий // № 7, 1983, с. 47.
  20. Р. Справочник биохимика Текст. / Р. Доссон и др М.: Мир, 1991.
  21. П. П. Справочник ветеринарного врача Текст. / П. П. Достоевский, Н. А. Судаков Киев: Урожай, 1990. — 284с.
  22. Л. Кормление основных видов сельскохозяйственных животных Текст. / Л. Дурст, М. Виттман- пер. с нем. Винница: Нова книга, 2003. 384 с.
  23. А. И. Методы биохимического исследования растений Текст. / А. И. Ермаков -М.-Л.: Сельхозиздат, 1952.26.3афрен С. Я. Технология приготовления кормов Текст. / С. Я. Зафрен М.: Колос, 1977
  24. Г. Н. Физические свойства и структура воды. Текст. / Г. Н. Зацепина-М. 1987.28.3ырин Н. Г. Спектральный анализ почв, растений и других биологических объектов Текст. / Н. Г. Зырин, А. И. Обухов МГУ, 1977
  25. Л.А. Применение УФ, ИК, ЯМР и масс-спектроскопии в органической химии Текст. / Л. А. Казицына, Н. Б. Куплетская М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979.
  26. А.П. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных Текст. / Н. И. Клейменов, В. В. Щеглов и др. М.: Знание, 1993. -396 с.
  27. В. Р. Физика и техника сильных магнитных полей Текст. / В. Р. Карасик М.: Наука, 1964. — 312 с.
  28. А. В. Состояние воды в органических и неорганических соединениях Текст. / А. В. Карякин, Г. А. Кривенцова М.: 1973.
  29. К. Б. Основы измерений. Электронные методы и приборы в измерительной технике Текст. / К. Б. Клаассен М.: Постмаркет, 2000. 352 с.
  30. Э. В. АС № 1 292 675 «Способ определения массовой доли белка в семенах" — Кл. А01С1/00, 1986.
  31. Э. В. Патент № 1 803 865 «Способ определения протеина в воздушно-сухих кормах" — Кл. О0ШЗЗ/02, 1993.
  32. Колебательная спектроскопия. Современные воззрения и тенденции Текст./ под ред. А. Барнса, В. Дж. Орвил-Томаса, пер. с англ., М., 1981
  33. Н. Н. Биологические основы повышения качества семян сельскохозяйственных растений Текст. / Н. Н. Кулешов -М.: Наука, 1964.
  34. В. Н. Животноводство Текст. / В. Н. Легеза М.: ИРПО- ПрофОбрИздат, 2001-
  35. А. Г. ЯМР-спектроскопия Текст. / А. Г. Лундин, Э. И. Федин. М.: Наука, 1986.-233 с.
  36. А. В. Теория сушки Текст. / А. В. Лыков М.: Энергия, 1968. — 472 с.
  37. Дж. К. Трактат об электричестве и магнетизме. В 2-х томах Текст. / Дж. К. Максвелл М.: Наука, 1989.
  38. А. Н. Электродинамика Текст. / А. Н. Матвеев М.: Высшая школа, 1980.
  39. Методические указания по отбору проб кормов в колхозах и совхозах на лабораторный анализ Текст. М.: ВИЖ, 1969
  40. И.Н. Электромагнитное поле Текст. / И. Н. Мешков, Б. В. Чириков -М.: 1987, 256 с.
  41. А. Т. Питательность кормов, потребности животных и нормирование кормления Текст. / А. Т. Мысик Зоотехния. — 2005. — № 3, с. 17
  42. Нормы и рационы кормления сельскохозяйственных животных: справочное пособие Текст. / под ред. А. П. Калашникова, В. Ф. Фисина, В. В. Щеглова, Н. И. Клейменова. 3-е изд., перераб. и доп. М., 2003. 422 с.
  43. В. К. Кормление сельскохозяйственных животных: учеб. пособие для студентов высш. учеб. завед. по специальностям «Ветеринарная медицина», «Зоотехния» Текст./ В. К. Пестис [и др.]- под ред. В. К. Пестиса -Минск: ИВЦ Минфина, 2009. 540 с.
  44. .П. Практикум по биохимии растений Текст. / Б. П. Плешков -М.: Колос, 1976, 256 с.
  45. Практикум по кормлению сельскохозяйственных животных Текст. / под ред. Петуховой Е. А. М.: Колос, 1977.
  46. П. Л. Вода и ее роль в биологических системах. Текст. // П. Л. Привалов Биофизика 1968. т. 13. № 1.51 .Применение комплексной системы оценки кормов в растениеводстве. Текст. // Перевод с немецкого под ред. Попова В. В. М.: Колос, 1962.
  47. В. А. Унификация и стандартизация методов анализа Текст. / В. А. Разумов -М.: МДНТП, 1976, с. 160
  48. И. А. Электрофизические методы обработки пищевых продуктов Текст. / И. А. Рогов. М.: Агропромиздат, 1988. — 272 с.
  49. В. Г. Улучшение зерновых белков и их оценка. Текст. / В. Г. Рядчиков М.: Колос, 1978, с. 95.
  50. Ю. П. Влагометрия сельскохозяйственных материалов. Текст. / Ю. П. Секанов-М.: Агропромиздат, 1985.
  51. Н. М. Спектроскопия ЯМР Текст. / Н. М. Сергеев. М.: Изд-во МГУ, 1981.-256 с.
  52. Р. Водный режим растений Текст. / Р. Слейчер М.: Мир, 1970, 365 с.
  53. В. А. Элементарные методы обработки результатов измерений Текст. / В. А. Соловьев, В. Е. Яхонтова Д.: ЛГУ, 1977. — 72 с.
  54. Спектроскопический способ определения суммарных белков. Практикум по физиологии растений Текст. / Под. ред. Н. Н. Третьякова. М.: Колос, 1982, с. 184.
  55. Р. А. Электрификация и механизация социалистического сельского хозяйства Текст. / Р. А. Срапенянц // 1976, № 4, с. 21−28.
  56. И. Е. Электродные процессы в высокочастотном электромагнитном поле // Известия вузов. Химия и химическая технология Текст. / И. Е. Стась, Б. П. Шипунов, Т. С. Ивонина 2003.
  57. В. И. Исследование напряженности ориентации семян в селекционной работе Текст. / В. И. Тарушкин Труды МИИСП, вып. 3, ч. 1, т. 9, 1972, с. 91.
  58. В. И. Способ разделения семян в электрическом поле. Авторское свидетельство № 325 749, М., Кл. AOI CI/00, 1972.
  59. А. Н. Вводные лекции по прикладной математике Текст. / А. Н. Тихонов, Д. П. Костомаров М.: Наука, 1984. 192 с.
  60. А. Н. Уравнения математической физики Текст. / А. Н. Тихонов,
  61. A. А. Самарский М.: Наука, 1972. — 735 с
  62. Т. В. Результаты селекционной работы при выращивании животных герефордской породы разных внутрипородных типов Текст. / Т.
  63. B. Трубачева Зоотехния. 2008-№ 11.
  64. С.Н. Кормление сельскохозяйственных животных Текст. / С. Н. Хохрин. М.: Колос, 2004. 692 с.
  65. Ю. М. Теоретические и экспериментальные исследования накладных датчиков для контроля изделий методом вихревых токов Текст. // Ю. М. Шкарлет Автореф. дис. канд. техн. наук: 05. 250. М., 1964. 24 с.
  66. В. Спектры ЯМР высокого разрешения Текст. / В. Шнайдер, Г. Бернстайн М.: Издательство АН ССССР, 1962, с. 321.
  67. В. В. Белковое и аминокислотное питание животных Текст. / В. В. Щеглов Минск: Урожай, 1974.
  68. Д., Кауцман В. Структура и свойства воды Текст. / Д. Эйзенберг, В. Кауцман JL: Гидрометиздат, 1975.
  69. Г. В. Инфракрасная спектроскопия воды. Текст. / Г. В. Юхневич -М., 1973.
  70. Н. С., Лопатко А. М. Кормление и содержание высокопродуктивных коров Текст. / Н. С. Яковчик, А. М. Лопатко- под ред. С. И. Плященко. Молодечно: «Тип «Победа», 2005. — 287 с.
  71. Hahn Н. L. Phyl. Rev Text. / Н. L. Hahn, 1950, vol. 80, № 4, p. 580−594.
  72. Niemann E., Atomic Energy Rev Text. / E. Niemann, 1980, v. 18, p. 125−170.
Заполнить форму текущей работой

Заказал и сдал!