نمذجة الاتزان الحراري والکتلي لمرحلتي التهيئة المسبقة والبثق لإنتاج علف الأسماک الطافي

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 مدرس الهندسة الزراعية المساعد - کلية الزراعة بمشتهر - جامعة بنها - مصر.

2 استاذ الهندسة الزراعية - کلية الزراعة بمشتهر - جامعة بنها - مصر.

3 استاذ الهندسة الزراعية المساعد - کلية الزراعة بمشتهر - جامعة بنها - مصر.

المستخلص

الهدف الرئيسي من هذا البحث هو تطوير نموذج رياضي لاتزان الحرارة والکتلة لمرحلتي التکييف المسبق والبثق من اجل التنبؤ بدرجة الحرارة ومحتوى الرطوبة ومتطلبات الطاقة لإنتاج العلف عند درجات حرارة مختلفة ومعدلات تغذية مختلفة. ولتحقيق ذلک تم دراسة تأثير درجة الحرارة ومعدل التدفق الکتلي للماء والزيت في حالة التکييف المسبق على معدل طاقة التکييف المسبق ومعدل الإنتاجية، والرطوبة في المنتج، ومعدل الطاقة في المنتج النهائي.
 تشير النتائج إلى أن معدل الطاقة للتکييف المسبق تراوح من 523.4 إلى 8164.7 کيلوجول/ ساعة و209.4 إلى 3266.3 کيلوجول/ ساعة للمياه والزيت على التوالي. زاد معدل الطاقة المنقولة عن طريق حقن الماء في الطارد من 352.5 إلى 916.5 کيلوجول/ ساعة. زاد معدل التدفق للإنتاج من 144 إلى 174 ومن 133 إلى 163 ومن 119 إلى 179 کجم في الساعة للمياه والزيت ثم الماء والزيت معا على التوالي. تراوحت کتلة رطوبة الإنتاج من 0.2 إلى 0.34 و0.32 إلى 0.26 و0.24 إلى 0.3 کجم في الساعة للمياه والزيت ثم الماء والزيت على التوالي. وتراوحت درجة حرارة المنتج من 159 إلى 174 و180 إلى 163 و185 إلى 179 درجة مئوية للمياه والزيت ثم الماء والزيت على التوالي. تراوح معدل الطاقة للمنتج من 52590 إلى 60795.3 ومن 54616 إلى 57672.9 ثم من 50708.2 إلى 61970.3 عندما زادت درجات الحرارة من 25 إلى 65 درجة مئوية، على التوالي، عند 5 الى 30 کجم في معدل التدفق الکتلي.

الكلمات الرئيسية

الموضوعات الرئيسية


Dhanasekharan, K.M. and Kokini J.L. (2003). Design and scaling of wheat dough extrusion by numerical simulation of flow and heat transfer. J. Food Eng., 60, 421–430. 
Jian, R.R., Yang W.M., Cheng L.S. and Xie P.C. (2017). Numerical analysis of enhanced heat transfer by incorporating torsion elements in the homogenizing section of polymer plasticization with the field synergy principle. Int. J. Heat and Mass Transfer, 115, 946–953.
Jian, R.R., Yang W.M., Cheng L.S. and Xie P.C. (2018). Numerical Simulation on the Enhanced Mixing of Polymer Melt by Single Screw with Torsion Elements in the Homogenizing Section. Polym.-Korea, 42, 910–918.
Kaddour, O. (2018). Factors affecting the floating aquatic feed pellets quality. Misr J. Ag. Eng., 35 (3): 1019 - 1038.
Kannadhason, S., Muthukumarappan K. and Rosentrater K.A. (2011). Effect of starch sources and protein content on extruded aquaculture feed containing DDGS. Food Bioprocess Technol. 4, 282–294.
Kuzyaev, I.M. (2005). Intensification of Heat and Mass Transfer Processes in the Working Channel of Extrusion Machines during Processing of Newtonian Polymer Liquids. Heat Transf. Res., 36, 359–371.
Lundblad, K., Hancock J., Behnke K., McKinney L., Alavi S., Prestlokken E. and Sorensen M. (2012). Ideal digestibility of crude protein, amino acids, dry matter and phosphorous in pigs fed diets steam conditioned at low and high temperature, expander conditioned or extruder processed. Anim. Feed Sci. Technol. 172, 237–241.
Lwis, L.L., Stark C.R., Fahrenholz A.C., Bergstrom J.R. and Jone C.K. (2015). Evaluation of conditioning time and temperature on gelatinized starch and vitamin retention in a pelleted swine diet. J. Anim. Sci. 93, 615–619.
Magliano, R. (2007). Aqüicultura: grande aliada?  Faces e Interfaces. Available in:  http://www.olharvital.ufrj.br/2006/index.php?id_edic ao=067&codigo=4. Accessed on: 10/06/09.
Martin, A., Raffael O., Alexander G., Heike P.K. and Azad E. (2019). Effect of rapeseed press cake and peel on the extruder response and physical pellet quality in extruded fish feed. Aquaculture, 512: 734316.
Monchatre, B., Raveyre C. and Carrot C. (2018). Influence of the melt viscosity and operating conditions on the degree of filling, pressure, temperature, and residence time in a co-kneader. Polym. Eng. Sci., 58, 133–141.
Naga K., Romano N., Ebrahimi M., Amin S.M.N., Kamarudin M. S., Karami A. and Kumar V. (2018). Improvement of feed pellet characteristics by dietary pre-gelatinized starch and their subsequent effects on growth and physiology in tilapia. Food Chemistry 239 (2018) 1037–1046.
Navale, S.A., Swami S.B. and Thakor N.J. (2015). Extrusion Cooking Technology for Foods: A Review. Journal of Ready to Eat Food, 2(3): 66 - 80.
Pacheco, A.C.W., Gianini R.L., Paulo E.P., Luiz M.D.J. and Paulo R.P. (2011). Modeling of drying and adsorption isotherms of the fish feed. Brazilian archives of biology and technology, Brasil.
Park, B.C., Shinjin, Co., Ltd and Seoul (2013). Effects of extruded and extruded-pelleted corn products partially substituted for unprocessed corn of the starter diet on growth performance and incidence of diarrhea in weanling pigs. J. Anim. Sci. Technol. 55, 109–113.
Riaz, M.N. (2000). Extruders in food applications. CRC press is an imprint of Taylor and Francis Group. http://www.crcpress.com.
Schoeff, R.W. (1994). History of the Formula Feed Industry. In: R.R. McEllhiney, Ed. Feed Manufacturing Technology IV. American Feed Industry Association. Arlington, Virginia: 7.
Selle, P.H., Liu S.Y., Cai J. and Cowieson A.J. (2013). Steam-pelleting temperatures, grain variety, feed form and protease supplementation of medially ground, sorghum-based broiler diets: influences on growth performance, relative gizzard weights, nutrient utilization, and starch and nitrogen digestibility. Anim. Product. Sci. 53, 378–387.
Singh, R.P. and Heldman D.R. (2009). Introduction of food engineering. Fourth edition. Elsevier. Chaina.
Spina, R., Spekowius M. and Hopmann C. (2017). Simulation of crystallization of isotactic polypropylene with different shear regimes. Thermochim. Acta, 659, 44–54. 
Teixeira, C., Gaspar-Cunha A. and Covas J.A. (2012). Flow and heat transfer along the length of a co-rotating twin screw extruder. Polym.-Plast. Technol. Eng., 51, 1567–1577.
Tumuluru, J.S., Wright C.T., Hess J.R. and Kenney K.L. (2011). A review of biomass densification systems to develop uniform feedstock commodities for bioenergy application, Biofuels Bioprod. Biorefin. 5, 683–707.
Wang, C., Bussmann M. and Park C.B. (2010). Numerical Investigation of the Effect of Screw Geometry on the Mixing of a Viscous Polymer Melt. J. Appl. Polym. Sci., 117, 775–784.