碳酸钾添加比例对玉米秸秆生物炭表面特性的影响

在600℃的热解温度下通过添加不同比例的碳酸钾制备活性生物炭。对比分析了碳酸钾活化生物炭(KBC)和普通生物炭(BC)的特性,包括生物炭红外光谱特征、表面官能团、比表面积和孔径分布及吸附动力学过程等。结果表明,经碳酸钾活化的生物炭比表面积大为提高,最高达到566 m2 g-1(KBC-2-600),而普通生物炭(BC600)的比表面积仅为86.8 m2 g-1,KBC600系列的介孔容积和微孔容积均显著高于BC600,介孔容积平均扩大了16倍,微孔容积平均扩大了4倍,同时提高了微孔率。经碳酸钾活化的生物炭表面官能团的数量和饱和度发生改变,在1 256 cm-1~3 414 cm-1处,官能团的总体含量均低于普通生物炭,酯类羰基消失,形成氢键的能力减弱,非饱和醚类增加,芳香性和非极性提高,此表面特征更有利于吸附非极性芳香类污染物。对萘吸附的动力学实验表明,BC600和KBC-4-600均适合以二级动力学模型拟合,经碳酸钾活化后,生物炭的吸附性能提高,颗粒内扩散模型拟合结果表明,经碳酸钾活化后,生物炭内部孔隙复杂程度和数量均得到提高。碳酸钾活化的生物炭表面性质优良,作为高效吸附剂用于修复非极性芳香类污染有很大潜力。     

生物质炭对黄棕壤理化性质及龙脑樟幼苗生长的影响

以南京林业大学下蜀林场黄棕壤为试验对象,采用室外盆栽试验,研究生物质炭不同施用量(炭土质量比0、1%、2%、4%)对黄棕壤理化性质及龙脑樟幼苗生长的影响。结果表明:生物质炭可有效改良黄棕壤物理性质,4%施用量改良效果最好,与仅施化肥处理相比,土壤总孔隙度、饱和持水量、毛管持水量和田间持水量显著提高,土壤容重显著降低(P0.05);施用生物质炭可显著提高土壤pH(P0.05),改善土壤酸碱性;生物质炭施用对土壤氮磷有效性影响显著(P0.05),低施用量下土壤碱解氮含量最高,高施用量下土壤有效磷含量最高。生物质炭1%施用量下,龙脑樟叶片产量最高(41.54 g),分别比对照和仅施化肥处理提高141.53%和11.16%;而苗高相对生长速率较仅施化肥处理显著降低6.79%,有利于矮化苗木。可见生物质炭改良土壤理化性质和促进苗木生长的最佳施用量并不相同。考虑到经济效益,1%的生物质炭施用量对龙脑樟叶片产量的提高较为适宜。     

恩施州耕地土壤剖面理化特征及养分分布变化规律

对恩施州利川市齐岳山蔬菜、汪营粮食、恩施市芭蕉茶叶基地等3个观测点土壤剖面的理化特征及养分分布规律进行了研究。3个观测点土壤容重在1.23～1.43 g/cm3之间,为壤土或砂壤土;电导率23.57～38.83μS/cm,无盐碱化;pH 4.22～6.61,偏酸性或强酸性;有机质12.97～52.88 g/kg、铵态氮16.09～31.72 mg/kg、有效磷1.59～185.56mg/kg、速效钾0～131.03 mg/kg;总硒0.30～1.32 mg/kg,有效硒0.02～0.23 mg/kg,属富硒土壤。剖面有效养分从表层到底层呈下降趋势,绝对系数R2在0.132 9～0.939 9之间,不同养分差异大,剖面间分布规律基本一致。该项研究是土壤质量长期监测的基础工作,目的是监测不同施肥方式对蔬菜、粮食、茶叶基地土壤质量变化的影响,为修复土壤、提高农产品质量提供参考。     

Influence of Pyrolysis Temperatures on FTIR Analysis,Nutrient Bioavailability,and Agricultural use of Poultry Manure Biochars

This study was conducted to investigate the effect of pyrolysis temperature on chemical properties of poultry manure (PM) biochar over the range of 200–500°C. Chemical properties of biochar produced at 200°C were almost the same as PM, but significant changes were observed in higher-temperature-produced biochars. According to elemental and fourier transformation infrared analyses, the degree of carbonization in biochar was accelerated with increasing pyrolysis temperature. Biochar yield decreased, while its pH, cation exchange capacity, and P, K, Fe, Mn, Zn, and Cu contents increased with increasing pyrolysis temperature. The biochar produced at 400°C or 500°C was highly alkaline. Also, due to high electrical conductivity, these types of biochars may not be suitable for salt-sensitive crops. It was concluded that the pyrolysis temperature of more than 300°C reduces the quality of PM biochar for use in calcareous soils, although it may be suitable for acidic soils or environmental application.     

生物质炭对茂兰喀斯特森林土壤呼吸与有机碳的影响

以贵州茂兰喀斯特国家自然保护区原始森林中的优势种青冈(Cyclobalanopsis glauca)凋落物(L)和对应的森林土壤(S)为研究对象,在两种不同温度(400℃、600℃)下将凋落物制成生物质炭(BC400、BC600),设置土壤(S)、土壤+凋落物(S+L)、土壤+BC400(S+BC400)、土壤+BC600(S+BC600)4个处理进行室内培养(1 kg土中加12.5 g生物质炭),在培养过程中动态监测土壤呼吸、土壤有机碳、碳氮比和pH,分析青冈凋落物与其生物质炭对森林土壤呼吸和有机碳含量等变化的影响。结果表明:在添加量为12.5 g/kg的条件下,25℃培养180 d后,与对照组相比,3组添加不同物质的处理S+L、S+BC400、S+BC600中碳的净释放量分别增加了34.98%、42.45%、9.83%,青冈凋落物与其生物质炭的添加均对土壤呼吸起到了明显的促进作用(P0.05);对培养前后土壤有机碳含量对比发现,低温生物质炭(BC400)的添加促进了微生物对土壤有机碳的转化,而高温生物质炭(BC600)作用相反,从短期来看,具有一定的固碳作用,为生物质炭在喀斯特森林土壤碳固定应用方面提供了参考依据。     

结实期温度对稻米理化特性及淀粉谱特性的影响

利用玻璃室内的高温和室外的常温，研究了结实期温度对稻米理化特性和淀粉谱特性的.影响结果表明，随着结实期温度的升高，稻米的糊化温度和蛋白质含量提高，胶稠度变化，而直链淀粉含量下降；相关分析表明，结实期日平均气温与胶稠度和蛋白质含量呈正相关，而与碱消值和直链淀粉含量呈负相关，糊化开始温度随结实期温度的升高而提高，但最高粘度、最低粘度及下降粘度值的变化因品种生态类型不同而异，即在高温条件下结实的稻米与在常温条件下结裨稻米相比，其最高粘度，最低粘度以及下降粘度值，早熟品种前者比后者大，而晚熟品种前者比后者小。     

生物质炭施用量对土壤性状和番茄产量品质的影响

本试验以南方地区设施黄棕壤为供试土壤,樱桃番茄为试验材料,通过测定土壤有机碳、速效养分、酶活性以及番茄的产量品质等指标,研究生物质炭施用量对菜田土壤性状及樱桃番茄产量与品质的影响,为在蔬菜栽培中合理使用生物质炭提供依据.试验设3个生物质炭施用量处理,分别为200(T1)、400(T2)、600 kg/667m2(T3),以不施用生物质炭处理为对照(CK).研究结果表明:施用生物质炭能提高土壤有机碳、碱解氮、速效磷和速效钾含量.在番茄生长前期,以T1处理的土壤蔗糖酶活性最高,但3个处理的脲酶和中性磷酸酶活性与对照的差异不显著;到生长后期,T1处理的蔗糖酶活性依然保持最高,脲酶和中性磷酸酶活性也逐渐提高且高于对照及其他处理.生物质炭可提高番茄单株坐果率,降低单株僵果率,以T1处理的单株坐果率最高,T3处理的单株僵果率最低.3个生物质炭施用量均可提高番茄产量,折合单位面积产量分别为5157.99、4539.05和4610.31 kg/667m2,分别较对照增产20.44%、5.99%和7.65%,以T1处理产量最高.在本试验中,以生物质炭施用量为200 kg/667m2的增产效果最好.     

生物炭与化肥配施对土壤特性及烤烟品质和经济性状的影响

研究生物炭与化肥配施对土壤特性及烤烟品质和经济性状的影响,为生物炭在烟叶生产中的有效利用提供参考依据。以中烟100为研究对象,在河南郏县开展大田试验。试验设6个处理,分别为:对照CK(不施肥);T1(常规施肥);T2(T1+生物炭4500 kg hm~(-2));T3(T1+生物炭9000 kg hm~(-2));T4(T1+生物炭4500 kg hm~(-2)-纯氮5%);T5(T1+生物炭9000kg hm~(-2)-纯氮10%)。施用生物炭对植烟土壤特性、烤烟品质和经济性状有一定的影响。生物炭增加了土壤碱解氮、速效钾和有机质含量,提高了CEC和pH值,对土壤细菌和放线菌含量也有提升作用,其中土壤速效钾含量随生物炭用量增加呈现递减的趋势,其它指标均随生物炭用量增加而递增;生物炭对土壤速效磷和真菌含量表现出前期抑制后期促进的规律;生物炭9000 kg hm~(-2)条件下,减纯氮10%降低了CEC、速效磷和有机质含量;生物炭增加了烤烟钾含量,降低了氯含量,提高了烤烟叶化学成分的协调性和单料烟感官质量,生物炭9000 kg hm~(-2)条件下,减纯氮10%则增加了烤烟氯含量,降低单料烟感官质量;生物炭还提高了烟叶产量、产值以及上、中等烟比例,而生物炭9000 kg hm~(-2)条件下,减纯氮10%则对烤烟经济性状造成了负面影响。以常规施肥配施生物炭9000 kg hm~(-2)的处理效果最好。     

生物炭、秸秆和有机肥对砂姜黑土改性效果的对比研究

砂姜黑土是广泛分布于我国黄淮海平原、具有多种障碍因子的典型中低产土壤。本研究通过小麦和玉米轮作盆栽试验,研究了生物炭、秸秆和有机肥3种有机物料对砂姜黑土性质的改良效果。结果表明:添加秸秆能显著提高土壤微生物生物量碳(MBC)和可溶性有机碳(DOC)含量,减小土壤线性延展系数(COLE);添加生物炭对砂姜黑土MBC和DOC影响不显著,但显著减小土壤COLE。对土壤磷脂脂肪酸(PLFA)含量的分析发现,添加秸秆显著提高了小麦灌浆期和玉米抽雄期土壤总磷脂脂肪酸、细菌、真菌、放线菌和腐生真菌的含量,而添加生物炭和有机肥对土壤总磷脂脂肪酸、细菌、真菌、放线菌、腐生真菌和真菌/细菌影响不显著。综上,生产实践中3种有机物料添加应根据各地砂姜黑土主要障碍因子不同而灵活选择。     

稻秸还田下减量化施氮对小麦产量、养分吸收及土壤理化性质的影响

为明确稻秸还田下减量化施氮对小麦产量、养分吸收及土壤理化性质的影响，以小麦品种“宁麦16”为试验材料开展了试验研究，设置了不施氮对照（CK）、施氮量（常量施氮225kg/hm2，N1；减量20%施氮180 kg/hm2，N2）和氮肥运筹（基肥与追肥的比例为5:5，M1；基肥与追肥的比例为7:3，M2）处理，测定并分析了不同施氮量和氮肥运筹下小麦产量与其构成因素、养分吸收与分配、氮肥利用效率及土壤理化性质。结果表明，稻秸还田下，施氮可使小麦产量显著增加，N2处理小麦产量较N1处理仅降低了80.72kg/hm2，提高基施氮肥比例可使小麦单位面积有效穗数增加。施氮显著促进了小麦籽粒、秸秆和地上部的氮素、磷素和钾素吸收，N2处理小麦氮素、磷素和钾素吸收量低于N1处理；N1和N2水平下，M2处理小麦氮素和磷素吸收量均高于M1处理，而钾素吸收量低于后者。N2处理小麦氮肥农学效率、氮肥偏生产力、氮肥表观利用率和氮素生理效率较N1处理提高，而100kg籽粒吸氮量降低。N1处理土壤碱解氮含量显著高于CK；N2处理土壤有机质、碱解氮和速效钾含量低于N1处理，而土壤有效磷含量高于后者；N1和N2水平下，M1处理土壤有机质和碱解氮含量高于M2处理，而土壤有效磷和速效钾含量表现为M2处理高于M1处理。综合来看，稻秸还田下，常规施氮量基础上减量20%，适当提高基施氮肥比例，可增加单位面积有效穗数，实现小麦高产稳产，提高氮肥利用效率。     

棉秆生物质炭添加对棉田土壤理化性质及根际微生物群落结构的影响

以新疆滴灌棉田为研究对象,研究生物质炭施用对棉田土壤理化性质和棉花根际土壤微生物群落特征的影响。试验采集了不施生物质炭(CK)、施生物质炭3 t/hm²(BC1)、施生物质炭6 t/hm²(BC2)和施生物质炭9 t/hm²(BC3)4种处理棉花根际土壤,分析土壤理化性质和根际土壤微生物群落结构和组成的变化。结果表明,生物质炭施用后土壤pH和电导率分别下降了5.58% ~ 9.18%和5.38% ~ 18.04%;与CK相比,生物质炭施用使土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮和有效磷含量均显著增加,且BC3增加效果最好,但生物质炭施用导致土壤钾含量显著降低。生物质炭施用显著降低了浮霉菌门(Planctomycetota)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)、厚壁菌门(Firmicutes)和被孢霉门(Mortierellomycota)相对丰度,但增加了子囊菌门(Ascomycota)、斯克尔曼氏菌属(Skermanella)、苔藓杆菌属(Bryobacter)、毛壳菌属(Chaetomium)、头束霉菌属(Cephalotrichum)、金孢属(Chrysosporium)和拟棘壳孢属(Pyrenochaetopsis)的相对丰度。另外,生物质炭施用降低了根际土壤微生物多样性和细菌丰富度,但根际土壤真菌的丰富度提高。生物质炭施用显著影响根际土壤微生物特别是真菌的群落结构,电导率、速效钾和pH是根际土壤微生物群落的主要影响因子。研究表明,生物质炭施用可以改善棉田土壤理化性质进而影响根际土壤微生物群落组成和结构,9 t/hm²为本试验的推荐施用量。     

Effect of the Application of Biochar on Selected Soil Chemical Properties,Corn Grain,and Biomass Yields in Iowa

Biochar is a co-product of pyrolysis. To find the effects of biochar on crop production, a field study was conducted in 2007, 2008, and 2009. Treatments were arranged in a split-plot design. The main plot treatments were biochar at rates of 0, 4.5, 18 Mg ha^?1. Sub-plot treatments were nitrogen (N) rates of 0, 56, 112, 224 kg N ha^?1 as urea (46–0–0). These treatments were applied to a continuous corn cropping system. Soil samples were planned to be taken during the first eight weeks of the growing season and after harvest to measure ammonium–N (NH₄ ⁺–N) and nitrate–N (NO₃ ^?–N). Nitrogen in the plant and grain was measured along with grain yield and plant biomass. There was no difference in the yield due to the addition of biochar or the interaction of biochar and N fertilizer, but there were differences due to the N fertilizer alone.     

猪粪施用量对红壤旱地理化性质及酶活性的影响

为研究猪粪的合理施用及其对红壤旱地地力提升的效应,利用在第四纪红壤旱地中连续3年分别施用0、7.5、15、30、45 t·hm^-2猪粪的小区定位试验,比较不同处理下菠菜和玉米地上部生物量、土壤相关理化性质、碳氮磷循环相关酶活性的差异。结果表明:菠菜和玉米地上部生物量、土壤有机质、土壤全量和速效态氮磷钾含量均随猪粪施用量的增加呈线性增加。当猪粪施用量达45 t·hm^-2时菠菜、玉米平均地上部生物量分别达到11.48、20.84 t·hm^-2,土壤有机质和全氮、全磷含量分别达14.6、1.07、0.73 g·kg^-1,土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量分别达85.47、106.9、411.7 mg·kg^-1,但与猪粪施用量为15和30t·hm^-2时土壤养分含量的差异不显著,而土壤中与碳氮磷循环相关的6种酶活性则与猪粪施用量呈线性相关,且在施用量为30或45t·hm^-2时出现显著差异;6种酶活性与土壤有机质、养分含量间均具有显著或极显著正相关关...     

Effects of Hardwood Biochar on Soil Acidity,Nutrient Dynamics,and Sweet Corn Productivity

ABSTRACT

Interest is rising in amending agricultural soils with carbon-rich materials such as charcoal to improve soil fertility. The objectives of this field study were to evaluate sugar maple hardwood charcoal (biochar) as a soil amendment. The design of the experiment was split-plot with five replications, repeated over two growing seasons with sweet corn (Zea mays L.) production. Main plots were allocated to five application amounts of biochar including 0%, 2%, 4%, 6%, and 8% by weight (0, 40, 80, 120, and 160 Mg ha^?1, respectively). Sub-plots consisted of applications of 0 or 56 kg nitrogen ha^?1 as calcium ammonium nitrate. Soil pH increased from pH 5.8 to 6.7 with biochar additions. The percent base saturation was increased due to the retention of calcium, magnesium, and potassium. Soil phosphate availability increased. Sweet corn yield in the biochar-amended plots was depressed except with the 2% application. The result of the study revealed that no more than 2% application of sugar maple hardwood biochar should be applied for sweet corn growth.     

污泥堆肥过程中的理化性质及微生物学特性

为寻求经济与环保的方式解决当前城市污泥的排放出路,促进污泥无害化及资源化利用,以期筛选出高效优质的有机肥料配方,并符合现行的有机肥料行业标准NY 525-2002。研究根据污泥的特性和当地条件选择合适的调理剂（如树枝、草炭、糠醛渣、畜禽粪便等）进行配比,通过静态堆置发酵技术,研究污泥堆肥过程中一些理化性质和微生物学特性动态变化。结果表明：经过42d的堆肥发酵,5个处理均达到腐熟,处理2、处理3配方合理,既可更多地消化污泥,又可得到养分含量较高的产品,符合现行的有机肥料行业标准NY 525-2002;堆肥过程中细菌较放线菌和真菌高出2～3个数量级,且细菌增长速度较另外2种菌快,细菌总数在第3天达到最高,真菌和放线菌相对滞后,在第7天总数达到最高,微生物数量的变化也反映着污泥堆肥的腐熟度。     

小龙虾虾肉辐照后理化指标与蛋白质性质分析

为探讨辐照对小龙虾品质的影响,以小龙虾虾肉为试材,冷冻后经5、10、20k Gy剂量辐照处理,研究分析虾肉理化指标(色泽、质构特性、水解氨基酸含量)与蛋白质性质(表面疏水性、蛋白质浓度、相对分子质量)的变化情况。结果表明,冷冻虾肉辐照后色泽指标(L*、a*与b*)均降低,质构特性(硬度、弹性、黏聚性、胶着度与咀嚼度)随着辐照剂量增大而增加。辐照后虾肉中水解氨基酸含量增加,氨基酸总量均高于未辐照样品。当辐照剂量为5 k Gy时,氨基酸含量达到最高值86.23%,虾肉蛋白表面疏水性最大,蛋白质浓度最高,蛋白质相对分子质量主要分布在55 k Da以下。高剂量辐照对虾肉理化性质影响较大,蛋白质相对分子质量显著降低。本研究结果为小龙虾辐照后的品质变化提供了理论参考。     

高寒矿区排土场不同坡向植被和土壤特征研究

针对高寒矿区排土场人工植被恢复问题,选取青海江仓矿区南北2个排土场的4个坡面(南坡、北坡、东南坡与东坡)为研究对象,进行了不同坡向立地条件下植被与土壤的调查分析。结果显示:除幼苗高度外,不同坡向植被高度、盖度、地上生物量、生殖枝数量具有显著差异(P<0.05),东南坡与南坡(阳坡)长势较好。土壤全氮、有效磷含量及pH在不同坡向差异不显著(P>0.05),土壤全磷、碱解氮、速效钾、有机质、含水量在不同坡向具有显著差异(P<0.05)。北坡土壤有机质含量比其他3个坡面平均高出127.95 g/kg(P<0.05),土壤含水量在北坡与东坡(阴坡)显著高于南坡与东南坡(P<0.05)。土壤细菌与放线菌数量在东南坡显著高于其他3个坡面(P<0.05)。利用随机森林方法得出,土壤细菌数量、含水量、碱解氮含量、全磷含量、有机质含量及植被高度是影响露天煤矿排土场不同坡向立地条件下植被与土壤特性的主要因子。因此,为减小矿区排土场复绿过程中坡向不同带来的影响,在人工建植初期应加大东坡与北坡(阴坡)的种子播量,适时追施氮肥,并选择加厚无纺布(>50 g/m^...     

不同中薯系列马铃薯淀粉组成与理化性质的差异分析

为分析不同品种马铃薯淀粉组成与理化性质的差异,本研究以15个不同品种中薯系列马铃薯为原料提取淀粉,并对其组成和理化性质进行了检测及相关性分析。光学显微镜和扫描电镜结果表明,马铃薯淀粉颗粒的粒径分布范围广,颗粒形貌存在差异,小颗粒多为卵圆形,大颗粒多为椭圆形、拉长形以及不规则形。不同马铃薯淀粉的理化性质存在显著差异,其溶解度、膨润力范围分别为25.92%~28.74%,4.90~6.26 g·g^-1;糊化初始温度(T_o)、峰值温度(T_p)、终止温度(T_c)、糊化焓值(ΔH)范围分别为61.44~65.55℃、64.49~68.69℃、67.87~72.54℃、7.21~13.49 J·g^-1;峰值黏度、衰减值、回生值范围分别为2 499.3~3 220.4、514.0~2 218.4、401.0~884.1 BU。相关性分析结果表明,马铃薯淀粉中磷含量与峰谷黏度呈显著正相关,与溶解度呈显著负相关;平均粒径D[4,3]与短程有序参数1 045/1 022 cm^-1 和1 022/995 cm^-1均呈显著正相关;T_o与峰值黏度呈显著负相关;糊化温度与峰值黏度和崩解值均呈显著负相关,与峰谷黏度、最终黏度和回生值均呈显著正相关。本研究结果可为中薯系列马铃薯淀粉在食品加工中的应用提供科学依据。     

不同炭化温度下玉米秸秆和沙蒿生物炭的结构特征及化学特性

掌握不同生物炭材料的结构特征和化学特性是合理利用生物炭的基础。通过无氧炭化法制备了不同炭化温度下的玉米秸秆生物炭和沙蒿生物炭,对比了不同材料和不同炭化温度下生物炭性质的差异。结果表明:炭化温度低于400℃时,两种材料生物炭的孔隙结构保存完整,600℃以上时,两种材料生物炭的蜂窝状结构均遭到破坏,玉米秸秆生物炭被破坏得更严重;同一炭化温度下,玉米秸秆生物炭的比表面积及总孔容和平均孔径均大于沙蒿生物炭,两种生物炭的比表面积随炭化温度的升高均增大,总孔容呈"V"形变化;两种材料的生物炭均呈碱性,炭化温度越高,pH越大,400℃~800℃,每升高10℃,玉米秸秆生物炭和沙蒿生物炭的pH均以0.02的幅度增加,同一温度下,玉米秸秆生物炭的pH大于沙蒿生物炭,在400℃、600℃和800℃下分别比沙蒿生物炭高0.31、0.35和0.29单位;随炭化温度的升高,玉米秸秆生物炭和沙蒿生物炭的C、P、K和灰分含量增加,400℃~800℃,玉米秸秆生物炭的C、P、K含量以炭化温度每升高10℃分别增加2.94、0.11、0.20 g/kg的幅度变化,沙蒿生物炭也以4.35、0.07、0.24 g/kg的幅度增加,与此同时,玉米秸秆生物炭的N、H含量以每升高10℃分别以0.13 g/kg和0.86 g/kg的幅度降低,沙蒿生物炭的N、H含量分别以0.04 g/kg和0.82 g/kg的幅度下降,S含量无明显变化,C/N和C/H增大,且不同材料生物炭的元素含量差异显著;两种材料生物炭的N、P、K有效性随炭化温度的升高均下降,400℃~600℃,玉米秸秆生物炭和沙蒿生物炭的速效N含量分别下降了57.89%和19.05%,800℃时两种生物炭的速效N均接近0 mg/kg,400℃~800℃玉米秸秆生物炭和沙蒿生物炭的速效P含量分别降低了67.41%和52.36%,此时速效K含量也分别降低了45.62%和90.16%。总之,不同材料和炭化温度对生物炭的物理特征和化学特性都有较大影响。     

超声辅助提取大豆膳食纤维及产品物性研究

【摘要】为研究超声辅助提取对大豆膳食纤维提取效率及物性的影响,以超声波进行辅助,并进行工艺优化和产品物性分析。在液料比,超声功率强度,超声温度和超声时间4个单因素试验的基础上,通过四元二次通用旋转组合设计试验优化超声辅助提取豆渣中大豆膳食纤维的工艺条件,并采用扫描电镜、红外光谱仪等对大豆膳食纤维产品进行了物性表征。试验结果表明,在液料比35ml/g,超声功率强度600W/g,超声温度50 ℃,间歇性超声处理累计时间50 min条件下大豆膳食纤维得率最高,达92.11%。物性分析结果表明,与酸溶碱沉提取、酶解辅助提取的大豆膳食纤维相比,超声辅助提取的大豆膳食纤维具有更高的持水力、溶胀力、结合水力和结合脂肪能力以及更丰富的空间网状结构;同时,超声处理增加了膳食纤维的游离羟基,但未改变其热降解机理。试验结果显示,超声辅助提取不仅能够提高大豆膳食纤维的提取率,而且对其加工性能有很好的改进作用。