不同预处理对草本芦竹生产燃料乙醇糖化效果比较

草本芦竹作为一种高产新型能源牧草,其生态适应性强,分布广泛,纤维素含量高,适于作为生产燃料乙醇的原料。测定了草本芦竹工业成分与化学组成,采用稀酸法、稀碱法、高温热水法和稀酸催化高温热水法对草本芦竹进行预处理,并采用纤维素酶解,比较不同预处理对纤维素及半纤维素水解的影响。结果表明,稀酸催化高温热水法处理,总水解率达47.91%,处理后木质素减少12.99%。而其他3个处理差别不大,糖产量约为酸催化高温热水法的1/3。     

秸秆预处理对纤维素酶水解效果的影响

采用高温高压、稀酸、稀碱和液氨4种方法对玉米秸秆进行预处理,提高了纤维素酶对秸秆纤维的可及度.结果表明,稀碱预处理的效果较好,通过正交试验,确定了稀碱预处理的最适条件为1%NaOH、15℃、固液比1∶20条件下预处理72 h,秸秆纤维素的酶解率达到73.5%,半纤维素损失率为33.1%.     

3种化学预处理下水葫芦和甘蔗渣的酶解产糖

采用2%(m/V)H2SO4(稀酸)、2%NaOH(稀碱)和1%H2O2+2%NaOH(氧化+稀碱)3种化学方法对水葫芦秸秆和甘蔗渣进行预处理后酶解,分析预处理后各样品主要化学组分含量变化及其去除率与酶解效果之间的关系。结果表明,对水葫芦来说,3种预处理后的酶解产糖率差异不大,而对甘蔗渣来说,稀碱和氧化+稀碱预处理下的酶解产糖率显著高于稀酸预处理下的产糖率,并高于3种预处理后水葫芦样品的酶解产糖率,显示出甘蔗渣作为产糖原料的优越性。经预处理后的样品酶解产糖率与纤维素含量及木质素和灰分的去除率成正比。氧化+稀碱预处理后甘蔗渣样品在12h的还原糖产率达81.54%,该预处理温度较低,原料利用率较高,是一种有效的预处理方法。     

促进木质纤维素类生物质酶解的预处理技术综述

木质纤维素类生物质是通过微生物作用转化为乙醇和氢能的可再生糖资源,酶解木质纤维素是它向乙醇和氢能转化的第1步,但是由于木质纤维素类生物质的高稳定性,要得到较高的酶解率就必须先进行预处理.本研究主要总结了机械粉碎预处理、辐射预处理、稀酸预处理、碱预处理、氧化预处理、高温液态水预处理、蒸汽爆破预处理和生物预处理这些对木质纤...     

化学预处理对牧草酶解糖化发酵效果的影响

[目的]研究化学预处理对高丹草、沙打旺、御谷和紫花苜蓿酶解糖化发酵效果的影响,评价4种牧草的能源性。[方法]用不同质量分数的硫酸预处理牧草,测定处理前后纤维素、半纤维素和木质素的含量以及不同发酵时间后的葡萄糖浓度和乙醇浓度。[结果]预处理后,牧草的纤维素含量上升,半纤维素和木质素的含量下降。在柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液体系（pH=4．8）中,经1．0％（W／V）稀酸预处理后,4种牧草的乙醇提取浓度均最高。发酵过程中,葡萄糖浓度和乙醇浓度均先增加后降低,分别在发酵后24和48h达到高峰。[结论]预处理促进了紫花苜蓿、高丹草、御谷、沙打旺的酶解糖化发酵,4种牧草的能源性依次降低。     

空心莲子草的化感特性在牧草中的研究

提取空心莲子草的浸提液,以牧草植物黑麦草、白茅、高羊茅为试验材料,通过测定幼苗体内抗氧化系统中的POD、SOD、APX、MDA 含量以及可溶性糖含量,来探讨空心莲子草的化感作用机制。结果表明,浸提液对3种牧草植物根系及叶片POD和SOD活性的影响有明显的一致性,与对照相比,提高了白茅和高羊茅体内POD 的活性,而黑麦草体内的POD 活性却有所降低,提高了高羊茅和黑麦草体内的SOD活性,而白茅体内的SOD活性却明显下降。浸提液处理显著提高了3种牧草植物根系APX 的活性,而叶片中APX 的活性均呈下降趋势。高羊茅根系MDA 含量较对照有所升高,白茅和黑麦草根系中的MDA 含量随着处理浓度的增大而增大,但含量仍低于对照。在叶片中MDA 含量在3种牧草植物中的含量均低于对照。可溶性糖含量在根系和叶片的个别处理中有升高的现象,但所有结果表明浸提液处理并未造成3 种牧草植物幼苗体内MDA 和可溶性糖含量明显的趋势性的增加,表明浸提液并没有对牧草植物的生长产生胁迫作用。     

提高玉米秸秆纤维素酶解率的预处理研究

[目的]比较使用不同预处理方法对媒介纤维素水解率的影响.[方法]用稀酸法、稀碱法、亚钠法对玉米秸秆进行预处理,再用纤维素酶对玉米秸秆中纤维素进行水解.[结果]在50℃、pH为4.8、固液比为1:30、酶浓度为2.7g/L、反应时间为24h的条件下,可获得较理想的酶解率.经亚钠预处理后的玉米秸秆,纤维素含量上升最多,酶解率最高,亚钠预处理后的酶解率达到39.07;,是未经处理的秸秆酶解率(9.8;)的4倍.[结论]预处理破坏了玉米秸秆的纤维素结构.采用亚钠法-酶法结合工艺处理玉米秸秆进行纤维素酶解可显著提高酶解率.     

新疆环塔里木稀植果林间套种牧草生产初步研究

研究了南疆环塔里木特色林果产区果林行间套种生产牧草的干草产量、根系分布、营养品质及土壤相关性状,探讨林下套种牧草的生产可行性及对果园土壤的影响。结果表明：高大成龄香梨果林套种高羊茅、鸭茅、黑麦草和苏丹草干草产量分别为5.45、3.62、4.71、11.12 t/hm2;低矮红枣果林行间套种草木樨、大叶苜蓿、苏丹草、一年生黑麦草一年内可刈割3 次,其干草产量分别达到9.20、8.78、14.33、7.58 t/hm2,且供试牧草地下根量的90%以上都集中在20 cm 土层以内,果园生草后土壤有机质和氮磷钾含量均高于清耕区;稀植果林套种牧草可以保证一定的牧草产量和品质,对果林根层土壤性状无明显负面影响。     

新疆环塔里木稀植果林间套种牧草生产初步研究

研究了南疆环塔里木特色林果产区果林行间套种生产牧草的干草产量、根系分布、营养品质及土壤相关性状,探讨林下套种牧草的生产可行性及对果园土壤的影响.结果表明:高大成龄香梨果林套种高羊茅、鸭茅、黑麦草和苏丹草干草产量分别为5.45、3.62、4.71、11.12 t/hm2;低矮红枣果林行间套种草木樨、大叶苜蓿、苏丹草、一年生黑麦草一年内可刈割3次,其干草产量分别达到9.20、8.78、14.33、7.58 t/hm2,且供试牧草地下根量的90％以上都集中在20 cm土层以内,果园生草后土壤有机质和氮磷钾含量均高于清耕区;稀植果林套种牧草可以保证一定的牧草产量和品质,对果林根层土壤性状无明显负面影响.     

超声波结合稀碱预处理甘薯渣的乙醇发酵制备

研究了温和条件下超声波、超声波结合稀酸和超声波结合稀碱等预处理甘薯渣发酵生产乙醇的工艺.结果表明,超声波结合稀碱预处理的方法最好,且获得了最佳的工艺条件为固液质量比1:15、超声波功率250 W、超声波处理时间30 min,预处理用10 g/L的NaOH,纤维素酶用量35 IU/g底物,生料酵母菌接种量0.75％.在该条件下乙醇产率达到22.4％,与传统工艺相比,产率提高了19％.     

木材压缩密实改性技术研究进展

合理利用资源丰富的速生材可有效缓解我国木材资源短缺、供需矛盾日益加剧等问题,而速生材由于生长周期短导致密度较小,因此需要通过压缩密实等改性技术才能满足速生材在工业生产中的应用要求。针对木材压缩密实改性技术的预处理、热压密实和后期固定3个阶段研究现状进行综合评述,发现目前预处理主要有水煮、高温蒸汽、微波加热、浸渍和脱木素等方法,且不同的预处理方法的效果以及对压缩材的性能影响不同;含水率、压缩比、热压温度、保温时间、热压压力和保压时间等热压密实工艺参数对压缩材性能影响也有不同;后期固定主要通过高温加热和浸渍树脂固定等方法提高压缩材尺寸稳定性。尽管木材压缩密实技术相对成熟,但依旧存在预处理效果不好、压缩率低、环境污染和性能提升单一等问题,后续研究可以集中在优化传统预处理工艺、探索生物预处理工艺及实现绝缘阻燃等多功能压缩密实木材方面。     

稀硫酸预处理对杂交狼尾草木质纤维素化学组分和表征结构的影响

【目的】 研究稀硫酸预处理下,酸浓度、固液比、处理时间及温度对杂交狼尾草木质纤维素降解效率的影响,分析稀硫酸对木质纤维素降解的作用机理,并筛选最佳预处理工艺。【方法】 以杂交狼尾草为研究对象,以H₂SO₄浓度（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%）、固液比（1﹕6、1﹕8、1﹕10、1﹕12、1﹕14）、时间（15、30、45、60、90 min）和温度（80、100、110、120、125℃）4个单因素进行试验,每个因素取5个水平,3次重复,分析单因素对固体分解率、纤维素降解率、半纤维素降解率、木质素脱除率及水解糖的影响。在单因素试验基础上,采用4因素2水平的L₈（2⁴）正交试验确定主要影响因素,并对最佳工艺条件预处理下的杂交狼尾草进行SEM分析和XRD分析。【结果】 单因素试验结果表明,各因素下半纤维素降解率均高于木质素降解率。其中,硫酸浓度的增加使纤维素和半纤维素的降解率增加,木质素脱除率降低;由纤维素水解产生的葡萄糖产量也随着浓度的增加而增加,但木糖含量逐渐降低;低浓度的硫酸（0.5%—1.5%）促进杂交狼尾草固体物质降解消化,继续增加硫酸浓度（>1.5%）杂交狼尾草的固体降解无显著变化。固液比对各指标的影响差异较小,固液比增加至1﹕10时,固体分解率、半纤维素和木质素脱除均达到最大。预处理时间的长短对固体分解率、半纤维素和木质素的降解影响不明显,但促进半纤维素降解和葡萄糖生成。温度对固体分解率、纤维素、半纤维素和木质素的降解及水解糖产量的影响效果明显,100℃是重要的临界温度,有效降解木质纤维素需要温度达100℃以上。正交试验结果表明,影响半纤维素降解的因素依次为：温度-浓度-时间-固液比。稀硫酸预处理后杂交狼尾草木质纤维素结构塌陷,非纤维物质被显著脱除,纤维束裸露（SEM）;纤维素结晶聚合度增加（XRD）。【结论】 稀硫酸预处理杂交狼尾草主要降解半纤维素,对木质素的降解效果较差。温度是最主要的影响因素,其次为酸浓度。4 因素影响下的最佳工艺条件为：浓度1.5%,固液比1﹕6,时间15 min,温度120℃。     

不同干燥工艺对恰玛古制干特性的影响

【目的】研究不同干燥工艺对恰玛古干燥持续时间、色泽、感官评价及能耗的影响,为恰玛古较优的干燥工艺提供依据。【方法】根据干燥温度、切片厚度和不同预处理方式3个重要的因素,设计三因素三水平的正交试验。【结果】提高干燥温度、降低切片厚度以及热烫的前期处理,能够明显缩短恰玛古干燥的持续时间;降低温度、氯化钠溶液浸泡的前期预处理能较好地保护原有的色泽;降低温度、降低切片厚度以及氯化钠溶液浸泡的前期预处理之后的感官评分较高;温度越高,单位时间内的能耗越高。【结论】恰玛古热风干燥较优的干燥工艺为:温度55℃,切片厚度3 mm,前期预处理的方式为氯化钠处理。     

基于FLUENT的生物质热水发生器温度场的模拟研究

针对北方高寒地区冬季牲畜散养时无法解决的牲畜饮水的难题,研制了生物质热水发生器,在计算流体力学软件FLUENT的平台上,以热水发生器的简化模型为原形,选择了合理的数学模型,对热水发生器的温度场进行了模拟,模拟结果显示:生物质热水发生器的最低温度出现在热水发生器底部,随着内胆壁面高度的增加,温度逐渐升高。此分析结果,可为设备进一步的研究提供理论依据。     

稀酸预处理棉花秸秆糖化工艺条件的研究

对稀硫酸预处理棉花秸秆的糖化条件进行了研究,考察了水解温度、稀硫酸浓度、秸秆粉碎粒度、固液比等因素对棉花秸秆水解产物还原糖的影响,通过正交试验确定最优的水解工艺条件为:硫酸浓度为2.5;,水解温度 110℃,水解时间4 h,未筛分秸秆,固液比1∶12,秸秆水解率为29.61;.     

基于数学模型的辣椒芽期耐高温多湿性综合评价方法

为研究辣椒不同品种芽期耐高温多湿特性,筛选耐高温多湿指标,建立可靠的辣椒耐高温多湿数学评价模型,以10个辣椒材料为试验材料,对其在高温多湿胁迫等13个生理指标进行测定,以各单项指标的耐高温多湿系数和种子干重、种子浸出液电导率等指标作为衡量耐高温多湿性的依据,运用主成分分析、聚类分析和逐步回归等方法对其耐寒性进行综合评价。通过主成分分析将15个单项指标转换为5个相互独立的综合指标;通过隶属函数法和聚类分析将10个辣椒材料按耐高温多湿性强弱划分为4类;通过逐步回归建立辣椒芽期耐高温多湿性评价数学模型,D=(-141.548-0.071X2+5.580X7+4.195X13-1.363X14-3.432X15)×10-3 （R2=0.999 36）,估计精度大于97.39%,并筛选到5个耐高温多湿性芽期鉴定指标,分别是电解质外渗率、苗干重、平均发芽天数、发芽值和日平均发芽率,在相同逆境下可用这5个指标进行芽期辣椒材料快速鉴定和预测。该结果为辣椒种质资源大规模耐高温多湿性评价奠定了基础。     

超声波预处理协同固体酸水解小麦秸秆制备乙酰丙酸的研究

[目的]研究超声波预处理协同固体酸水解小麦秸秆制备乙醇丙酸。[方法]以小麦秸秆为原料,采用超声波预处理和固体酸协同水解制备了乙酰丙酸,探讨了经过超声波预处理后水解温度、水解时间、固体酸用量、液固比对乙酰丙酸得率的影响,并采用响应面法建立二次回归模型对水解工艺进行了优化。[结果]乙酰丙酸的得率与固体酸用量、水解温度、液固比和水解时间等工艺有关;得出最优工艺条件为：水解温度235℃、反应时间35min、固体酸的用量为7.4%,此时乙酰丙酸的得率为22.98%,比在相同工艺条件下未超声波处理的得率提高了10.25%。[结论]在固体酸水解小麦秸杆制备乙酰丙酸过程中,通过超声波预处理的协同反应,能够有效提高乙酰丙酸的得率。     

水热预处理对未漂硫酸盐绿竹溶解浆己烯糖醛酸含量的影响

以绿竹为原料,研究了蒸煮条件、水热预处理时长和制浆方法对纸浆己烯糖醛酸(Hex A)生成规律的影响,并探讨了Hex A含量与水热预处理过程木聚糖去除率、硫酸盐浆(Kraft Pulp简称KP浆)卡伯值和戊聚糖含量之间的关系.结果表明:纸浆Hex A含量随水热预处理时长的增加而逐渐下降,但超过80 min水热预处理不再显著抑制Hex A的生成;制浆前分离预处理液与竹片可降低Hex A的生成量,但效果不显著;纸浆的Hex A含量随用碱量增加呈先升高而后降低的趋势。因此综合考虑纸浆卡伯值、木聚糖含量、Hex A生成量及成本,用碱量不应高于19%;在上述条件下,达到相同纸浆卡伯值(15)水热预处理可将Hex A的生成量降低90%.