辐照协同甲酸分离油茶壳中纤维素、木质素和木糖的工艺研究

为了提高油菜壳木质纤维素分离效率,本试验以油茶壳为原料,研究不同辐照剂量(0、200、400、600、800 kGy)处理后其粉碎能耗、粒度分布和化学组分的变化,同时开展辐照协同甲酸分离油茶壳木质纤维素的工艺研究。结果表明,辐照处理后油茶壳粉碎能耗降低,粉碎后细颗粒样品所占比例增加,经400 kGy剂量辐照处理的油茶壳粉碎能耗比对照节约43.59%,800 kGy剂量辐照处理的油茶壳粉碎后粒径<0.075 mm的颗粒占比达到41.38%。辐照处理后油茶壳木质纤维素发生降解,水溶性组分、水溶性单糖、聚糖含量均增加。辐照协同甲酸分离油茶壳纤维素、木质素和木糖的最佳工艺为:辐照剂量400 kGy,反应温度100℃,反应时间3 h,在此条件下分离获得的油茶壳纤维素、木质素、木糖的提取率分别为89.94%、47.74%和96.37%,纤维素和木质素纯度分别为45.05%和91.92%。本研究结果对油茶壳木质纤维素全组分的高效分离和应用具有重要意义。     

辐照预处理对稻壳生物炭制备的影响

为探明辐照预处理对稻壳生物炭制备的影响,以稻壳为材料,设置0、200、400、600、800、1 000 kGy辐照剂量,辐照处理后粉碎过40目筛,然后称取一定量的稻壳粉末置于真空气氛炉600℃烧制生物炭。结果表明:辐照预处理能降低稻壳的粉碎能耗,一定程度上增加稻壳生物炭产率、减少灰分含量。当辐照剂量为1 000 kGy时,粉碎能耗降为0.585 9 kW·h,与对照组相比下降27.26%;生物炭产率上升14.40%,生物炭灰分下降8.24%;并且一定的辐照范围能促进稻壳生物炭微孔的均匀形成,促进弱芳香化合物的形成。     

NaOH协同辐照预处理提高稻草纤维素酶解转化率

为降低预处理成本,提升稻草纤维素的酶解效果,采用NaOH协同⁶⁰Co-γ射线辐照处理稻草,研究其对稻草中纤维素酶解转化率的影响,利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)分析协同预处理对稻草微观结构的影响,并通过正交试验对协同预处理条件参数进行优化。结果表明,NaOH协同辐照预处理能显著提高稻草纤维素酶解转化率,优化后的预处理条件为400 kGy辐照剂量的稻草结合2%NaOH溶液,固液比1:15,50℃条件下处理4 h,按照10 FPU·g^-1加入纤维素酶溶液,于50℃、130 r·min^-1条件下气浴恒温振荡,酶解24 h后,其稻草纤维素转化率达到78.54%±1.20%。本研究结果为农业废弃物资源能源化高效利用提供了技术支撑和理论依据。     

辣椒素类物质在烤制加工和储藏中的稳定性

为了解辣椒素类物质在烤制加工和储藏过程中的稳定性,该文研究了不同加热温度和时间处理以及不同储藏条件下（常温和冷藏,真空和非真空）,野山椒中辣椒素类物质的含量变化。试验结果表明：烤制加热温度（80～180℃）及其时间（2～16 min）对辣椒素类物质的影响均显著（p<0.01）;不同储藏条件下,随着储藏时间的延长,野山椒中辣椒素类物质的含量均有不同程度下降。9个月后,真空包装冷藏的辣椒粉中辣椒素类物质含量降低了16.44%,非真空包装冷藏的降低了17.00%,真空包装常温储藏的降低了23.58%,非真空包装常温储藏的降低了24.11%,真空包装对其稳定性影响不大,低温更有利于保存辣椒素类物质。     

基质中水稻秸秆含量对平菇生长的影响

以平菇(Pleurotus ostreatus)为研究对象,研究基质中水稻秸秆含量对平菇生长的影响。结果表明,高水稻秸秆含量基质与低水稻秸秆含量基质对平菇菌丝生长和平菇营养品质没有显著影响,但基质中水稻秸秆含量会影响平菇的出菇时间和基质生物学效率,随着基质中水稻秸秆含量的降低,第二、第三潮菇的出菇时间会延迟,基质生物学效率会降低。     

5种植物冬季治理重金属效果研究

通过5种植物、基质、钝化剂、重金属浓度对4种重金属吸附能力的正交试验研究表明：伞竹对4种重金属（Cu、Hg、Pb、Zn）综合吸收量为5种植物中效果最好,麦冬次之;EDTA对植物重金属吸收量抑制效果最优,4种钝化剂的治理效果依次为：EDTA＞石灰＞有机肥＞硅肥;珍珠岩最有利于植物对重金属的吸收,5种基质对重金属的治理效果依次为：珍珠岩＞菌渣＞土壤＞炉渣＞河沙;并且以重金属低浓度污染时植物净化效果较为显著。通径分析表明：植物品种的重金属吸收浓度比植物的生物产量在吸收重金属过程中更重要。     

5种蔬菜和基质对土壤重金属吸收量及土壤钝化的影响

通过5种蔬菜、基质、钝化剂、重金属浓度对4种重金属(汞、锌、铜、铅)吸附能力的正交试验,研究表明,蔬菜品种的重金属吸收浓度比蔬菜的生物产量在吸收重金属过程中更重要。吸收重金属量:冬苋菜大白菜甜菜小白菜排菜。菌渣最有利于减少蔬菜对重金属的吸收,5种基质对蔬菜重金属吸收量的抑制效果依次分别为:菌渣土壤炉渣沙珍珠岩。钝化能力:硅肥EDTA石灰,磷肥则增加蔬菜吸收重金属,没有钝化效果,只能用于净化土壤重金属。被污染土壤的重金属浓度较低时能促进植株生长,当重金属达到一定浓度时才会抑制植株的生长,浓度越高抑制作用越明显。     

γ射线辐照降解微晶纤维素的研究

为探讨γ射线辐照降解秸秆的机理,将微晶纤维素(MCC)作为模型化合物,利用扫描电镜(SEM)、拉曼光谱(FT-Raman)、气质联用(GC-MS)分别研究了0、200、400、600、800、1 000、1 200、1 400k Gyγ射线辐照对MCC物理、化学结构和小分子降解产物的影响。结果表明,MCC经辐照后孔隙增多,比表面积增加,MCC分子化学结构发生变化,新生成了羰基。MCC经高剂量辐照处理后产生大量小分子物质,其中至少包括20种脂肪酸、9种糖类和3种呋喃类物质。本研究结果为系统阐明辐照降解秸秆类生物质的机理提供了数据支撑。     

平菇菌糠栽培基质对菜薹生长与品质的影响

为了解菌糠制备的复合基质在蔬菜栽培上的效果,以平菇菌糠、稻壳炭、珍珠岩等为材料,按不同比例复配成基质进行白菜薹栽培试验,通过测定基质的理化性质、白菜薹的产量与品质等指标对基质进行评价。结果表明:从基质理化性质来看,各处理间基质的容重、pH值、总孔隙度、重金属含量均无显著差异,但处理1～5的EC值明显高于CK,且处理4基质(菌糠∶稻壳炭∶蛭石∶复合肥=42.5∶48.6∶8.3∶0.61)的各项指标比较均衡;从菜薹的品质与产量来看,各处理基质栽培的菜薹品质无明显差异,但处理4基质栽培的菜薹产量最高,明显高于CK。综合基质性质与菜薹产量考虑,处理4可以作为菜薹栽培的最佳基质。     

γ射线辐照降解木聚糖的机理研究

为了探讨γ射线辐照降解半纤维素的机理,以木聚糖为模型化合物,经0、200、400、600、800、1 000、1 200 k Gy剂量的辐照后,采用扫描电镜(SEM)、傅里叶拉曼光谱(FT-Raman)、气相色谱质谱联用仪(GC-MS)研究其表观形貌结构、分子结构及降解产物的变化特征。结果表明,γ射线辐照处理后木聚糖表观形貌结构发生破坏,多孔性增加;随着辐照剂量升高,木聚糖3 354 cm~(-1)处拉曼光谱峰强度降低且峰位发生红移,1 122 cm~(-1)和1 093 cm~(-1)处拉曼光谱峰强度逐渐减弱,表明木聚糖分子中的氢键、糖苷键发生破坏;木聚糖降解产物的GC-MS分析表明,辐照处理后木聚糖乙酸乙酯提取液中共检测到18种脂肪酸类化合物、5种糖类化合物和2种呋喃类化合物,其相对含量分别在1 200、800和1 200 k Gy达到最大值(16.59%、1.46%和1.03%)。本研究结果为木聚糖γ射线辐照降解产物全利用提供了支持。