不同汽爆处理对藜麦秸秆化学组成及纤维结构的影响

为了提高藜麦秸秆资源利用率,研究了低强度蒸汽爆破技术(0.5 MPa、1.0 MPa、1.5 MPa,5 min)对藜麦秸秆化学组成变化的影响,并采用扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱及热重法对秸秆纤维结构特性进行分析。结果表明:汽爆处理对秸秆半纤维素影响最为显著,木质素次之,纤维素影响不显著,其中在1.0 MPa压力下半纤维素、木质素的降解率最大,且秸秆可溶性糖含量最高,达20.30%;汽爆后藜麦秸秆纤维表面受到不同程度的破坏,表面积增加,产生孔洞,纤维素的绝对结晶度降低,且热分解温度降低,热解速率加快。由此说明蒸汽爆破是一种有效的木质纤维处理方法。     

蒸汽爆破对烟叶木质纤维素和中性香味成分含量及其显微结构的影响

为研究烟叶爆破前后叶片中木质纤维素和中性香味成分含量及其显微结构的变化,用蒸汽爆破技术对烟叶进行了不同压力梯度的汽爆.结果表明:1)蒸汽爆破处理对叶片中的半纤维和纤维素有明显的去除作用,与对照相比,在0.6 MPa爆破时,两者含量分别降低49.26％和18.37％,木质素含量随汽爆压力的增加呈现先降低再小幅增加的趋势;2)蒸汽爆破在低压条件下(≤0.2 MPa)可激发小分子香味物质生成,糠醛、糠醇、2-乙酰基呋喃、5-甲基糠醛、苯乙醛、香叶基丙酮和巨豆三烯酮A含量都出现了增加,除香叶基丙酮,其余均与对照有显著性差异,但高压条件(＞0.2 MPa)下造成香味物质损失严重;3)新植二烯作为许多香味成分的前体物质,在0.6 MPa时,最大降解率达到57.58％,部分转化成小分子香味物质;4)爆破后的烟叶,其表征形态和微观结构均发生了明显变化,且随压力梯度的增加,变化越显著.结果显示:利用低蒸汽压力(≤0.2 MPa)爆破烟叶,可以较好的去除杂气和木质纤维素,激发小分子香味物质,明显改变烟叶显微结构.     

蒸汽爆破和化学处理对玉米秸秆化学成分的影响

为提高玉米秸秆的利用效率,研究了不同预处理方式对玉米秸秆化学成分的影响,并探讨了玉米秸秆爆破处理的最优条件。结果表明,常规2.0%NaOH溶液浸泡处理能显著降低玉米秸秆中半纤维素和木质素的含量(P0.05),同时能显著提高纤维素的含量(P0.05)。玉米秸秆经2%H_2SO_4溶液预处理后再爆破,可使秸秆中纤维素、半纤维素、木质素含量大幅度降低(P0.05);在压力2.5 MPa下,保压200 s进行爆破处理,能使秸秆中纤维素、半纤维素、木质素含量分别比对照组减少26.44%、82.99%、35.12%(P0.05)。研究结果为玉米秸秆的深加工利用奠定了基础。     

玉米秸秆预处理条件的优化

优化玉米秸秆预处理条件,测定其纤维素、半纤维素和木质素的含量,使其在生产过程中减少环境污染,降低生产成本和提高产率。将玉米秸秆切段除尘称量,先用亚硫酸氢钠浸泡,之后通过汽爆或蒸煮,再用氨水浸泡,然后烘干粉碎用蒸汽压力锅灭菌,最后进行液相色谱分析。结果表明,利用多种预处理方法相结合,使得纤维素、半纤维素、木质素分离开,切断其氢键破坏晶体结构,降低聚合度,有效去除木质素,提高纤维素、半纤维素的转化利用率。以亚硫酸氢钠浸泡24小时、3.0兆帕未挤干汽爆、氨水浸泡2小时的表现较好。     

汽爆棉杆水提物分析及发酵生产乙醇的研究

棉秆蒸汽爆破预处理后水抽提,分析水提产物,将水提糖液用于乙醇发酵生产.结果表明,汽爆条件为2.0 MPa 4 min,棉秆中纤维素分离程度最大,有利于纤维素的后续利用.从水解产物、纤维素后续利用及经济效益方面考虑,最优水提和汽爆工艺条件为75℃水提、2.0 MPa汽爆4 min,水提质量浓度150 g/L.在汽爆棉秆水提液的萃取物中,共鉴别出9种芳香类化合物、8种脂肪酸化合物和1种呋喃化合物,这些化合物使水提液具有一定毒性并呈现较深的颜色.水提液经Ca(OH)2脱毒和大孔吸附树脂脱色用于酵母菌乙醇发酵,以酿酒酵母和管囊酵母混合发酵获得的乙醇质量浓度最高,达(8.59±0.30)g/L.     

水稻秸秆饲料汽爆加工工艺改进与优化

[目的]为进一步提高水稻秸秆酶解还原糖产量,对水稻秸秆饲料汽爆加工工艺进行了研究。[方法]把汽爆的恒压保压过程分为保压蒸煮和爆破前升压两个阶段,并分别控制两个阶段的蒸汽压力。采用响应曲面分析法研究了保压蒸煮压力(A/MPa)、保压蒸煮时间(B/s)和爆破前压力(C/MPa)3个因素对水稻秸秆酶解后还原糖产量(D/%)的影响。[结果]A、B、C对D的影响均显著。随着A和C的增加,D明显提高;随着B的增加,D提高。在保证汽爆后秸秆饲料的感官特性前提下,对照组在A=1.6 MPa、B=140 s、C=1.6 MPa时,D为20.07%;目标组在A=1.6 MPa、B=140 s、C=2.2 MPa时,D最高,为37.48%,是对照组的1.87倍。[结论]改进与优化后的汽爆加工工艺能明显提高水稻秸秆酶解后还原糖产量。     

蒸汽爆破对烟梗木质纤维素含量和微观结构的影响

为提高烟梗资源的利用率,实现资源高效利用,采用蒸汽爆破对烟梗进行处理,研究了在0.6,0.8,1.0 MPa爆破压力条件下烟梗中木质纤维素含量和微观结构变化特征.试验结果表明,在以水蒸汽为介质,爆破压力为1.0 MPa.保留时间20 s的处理条件下,木质纤维结构出现明显破坏现象,烟梗纤维素和半纤维素去除率分别达到16....     

3种预处理对青贮玉米秸秆理化特性的比较研究

本研究对蒸汽爆破、热喷放及碱堆沤3种预处理方式处理的青贮秸秆的物理特性和理化成分进行了分析,测定了预处理后玉米秸秆在水中的沉降特征、亲水指数等指标,同时通过显微镜观察、红外光谱、X射线衍射及热重分析试验,对各种预处理方法进行了对比和评价。结果表明,青贮玉米秸秆经过3种不同预处理后,其理化特性明显不同。经蒸汽爆破之后秸秆表面呈现亲水特性,沉降比从原料的87.3%减少至0%,比表面积比原料增加65.2%;显微观察发现蒸汽爆破后秸秆细胞壁完全断裂破碎,纤维素结晶度下降至33.11%。蒸汽爆破相比其他2种方法更能显著改变玉米秸秆的结构,使其更利于降解,是一种理想的预处理方式。     

瞬时弹射式蒸汽爆破对玉米秸秆微贮营养成分和牛瘤胃营养物质消失率的影响

为研究干黄玉米秸秆经瞬时弹射式蒸汽爆破(ICSE)预处理后微贮产品营养成分及奶牛瘤胃营养物质消失率的变化规律,使用气压2.0MPa保持150s、气压1.8MPa保持200s和气压1.2MPa保持200s3组预处理条件,每组4个重复,用ICSE技术对玉米秸秆进行预处理,并接种乳酸菌在厌氧条件下微贮60d;微贮后的秸秆产品进行氨基酸成分分析、主要营养成分测定和真菌毒素含量检测;采用尼龙袋法测定并评价微贮秸秆产品的奶牛瘤胃干物质消失率。结果表明:1.8 MPa 200s预处理后微贮饲料的品质最佳,其中粗蛋白质含量10.85%,是2.0MPa 150s预处理组(5.99%)近两倍(P0.05),高于对照组(8.38%)和1.2 MPa 200s预处理组(10.46%);1.8MPa 200s预处理组的奶牛瘤胃干物质消失率也最高,达到77.36%,极显著高于对照组和1.2MPa 200s预处理组(P0.01),显著高于2.0MPa 150s预处理组(P0.05)。综上,瞬时弹射式蒸汽爆破预处理结合乳酸菌微贮后的干黄玉米秸秆品质较好,在反刍动物养殖中具有一定应用价值。     

蒸汽爆破维压时间对胡枝子成分、结晶度及酶解糖化的影响

为研究爆破维压时间对胡枝子原料化学成分、结晶度的影响，采用蒸汽爆破预处理方法，以胡枝子为原料，在爆破压力为2.25 MPa，爆破维压时间为2、3、4、5、6、10 min的条件下进行试验。结果表明:蒸汽爆破处理后纤维素、木素含量变化不大，而半纤维素含量显著降低；蒸汽爆破处理后的物料结晶度比未处理的木质纤维素原料提高了60.67%。以胡枝子为酶解糖化原料，考察了温度、时间、用酶量、底物浓度4个影响因素，得到了最佳的条件为:温度46℃、时间60 h、用酶量80 U、底物浓度5%。在此条件下，对比了原料与不同蒸汽爆破维压时间处理后胡枝子物料的酶解糖化率。结果表明:蒸汽爆破预处理可使糖化率提高约2.8倍，达到84%，极大地提高了纤维素酶的可及度，是一种有效的预处理方法。