柚皮纳米微晶纤维制备及对羧甲基淀粉膜流变的影响

以柚皮原料分离得到柚皮纤维,再采用硫酸酸解法制备出柚皮纳米微晶纤维素（Pomelo peel nano microcrystalline cellulose, PP-NCC）,对其微观形貌、长径比、红外光谱、结晶度及热稳定性进行表征分析,并研究了PP-NCC对羧甲基淀粉(CMS)成膜液流变特性的影响。结果表明：合适的酸解不仅能够有效地去除原料中的果胶、半纤维素以及木质素等无定形区的物质,也能够水解一部分不完美晶区;得到的柚皮纳米微晶纤维素为长径比8～20的棒状晶体,其中长径比大于10的比例超过60%;柚皮纳米微晶纤维素的主体物质还是纤维素,纤维素的主要化学性质并未发生变化;纳米微晶纤维素的相对结晶度由酸解前的55.64%提高到74.35%,但其起始热分解温度由240℃降低至212℃。柚皮纳米微晶纤维素可以作为羧甲基淀粉膜的增强剂,其流变指数n均小于1,表明柚皮纳米微晶纤维素/羧甲基淀粉成膜液为假塑性流体;成膜液的G′>G″,且二者在频率扫描范围内没有发生交叉,表明复合成膜液为弱凝胶结构;黏稠系数KPL值及零剪切黏度η0和动态流变参数中的储能模量G′均与纳米微晶纤维素的添加量呈正相关,表明柚皮纳米微晶纤维素在成膜液中的分散性良好,且有助于增强膜体系网络结构的作用。柚皮纤维纳米化后表现出了较好的功能性质,可以为柚皮的综合利用提供一种新的思路。     

花生壳的六种用途

花生壳含有丰富的淀粉、脂肪、矿物质、纤维素、维生素等多种营养物质。过去常常用花生壳作燃料或当作废物抛弃。近年来，许多科研部门对花生壳进行综合利用研究，变废为宝，提高了花生壳的利用价值，经济效益显。     

响应面优化花生壳黄酮提取工艺研究

为确定花生壳中黄酮类化合物的最佳提取工艺,选取提取时间、水浴温度、乙醇体积分数、液同比这4个影响提取效果的因素做单因素试验,并利用Design-Expert 6.0进行响应面分析试验.试验结果表明,花生壳中黄酮的最佳提取工艺条件为:提取时间4 h,水浴温度80℃,乙醇体积分数75%,液固比(V/V)30.     

高压蒸煮法提取玉米秸秆纤维素工艺优化

随着环境与能源问题日益凸显,可再生资源的开发利用成为关注的重点。玉米秸秆作为一种绿色可再生能源,广泛应用于农业生产、工业制造等领域。论述了从玉米秸秆中提取纤维素的现实意义,介绍了从玉米秸秆中提取纤维素的方法,着重阐述了如何利用高压蒸煮法提取玉米秸秆中的纤维素,并探究了高压蒸煮法提取玉米秸秆纤维素的最佳工艺条件。通过单因素试验,探讨不同反应时间、压力和氢氧化钠溶液质量分数对玉米秸秆提取纤维素效果的影响,为工厂化提取玉米秸秆纤维素提供参考依据。      

农业废弃物花生壳热解气化利用研究

探讨了农业废弃物花生壳作为生物质能利用的可能性。在实验室对花生壳进行热解试验,揭示了花生壳热解产气规律。结果表明,花生壳热解产生的两种主要可燃气:氢气浓度随着热解温度的升高迅速增加,当温度为1 000℃时氢气浓度47%;甲烷浓度随热解温度的升高而显著升高,并在700℃时有最大值,随后降低。同时,利用化学一级反应动力学模型计算得到花生壳热解气化动力学参数活化能E=53. 11k J/mol。     

酸解羟丙基豌豆淀粉的制备及性能研究

本文以豌豆淀粉为原料,盐酸为酸解剂,环氧丙烷为醚化剂,氢氧化钠为催化剂,无水硫酸钠为膨胀抑制剂,对酸解羟丙基豌豆淀粉的制备及性能进行了研究。考察了反应时间、反应温度、环氧丙烷用量、氢氧化钠用量、无水硫酸钠用量对酸解羟丙基豌豆淀粉取代度的影响。结果表明:反应时间、反应温度、环氧丙烷用量、氢氧化钠用量、无水硫酸钠用量及酸解醚化顺序对酸解羟丙基豌豆淀粉的醚化反应均有影响。酸解羟丙基豌豆淀粉的较佳制备条件为:反应温度45℃、反应时间16h、无水硫酸钠用量12%、氢氧化钠用量1.4%。豌豆淀粉经酸解、羟丙基化后,其黏度稳定性、透光率、冻融稳定性均得到提高。豌豆淀粉经酸解后,其蓝值显著增大,但羟丙基化反应对蓝值影响不明显。     

麦秆湿解反应水溶液循环对固形产物的影响

为了减少生物质湿解过程的排放和水的消耗,以麦秆为原料,麦秆湿解水溶液为溶剂,在高温高压反应釜中,进行了反应温度为220℃,停留时间为120 min条件下的水循环湿解实验研究,并结合X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和热重分析仪的检测分析结果对使用循环水作为溶剂时的麦秆湿解固体产物的微晶结构、化学组成和热稳定性进行了深入分析。研究发现,随水循环次数的增加,固体产物产率和固碳率逐渐增加,同使用新鲜水的麦秆湿解实验相比较,水循环第6次时,固体产物产率和固碳率分别增加至78.7%和92.4%;麦秆湿解固体的有序化程度亦随水循环次数的增加而增加,微晶结构接近于石墨化的程度逐渐提高,有机官能团和脂肪族结构逐渐减少,芳香化和炭化程度逐渐提高;热重分析表明,麦秆湿解固体热稳定性较好,并随水循环次数的增加,热稳定性逐渐增强。麦秆湿解反应水溶液循环利用有益于固体目标产物的生成,并可改善产物的理化特性。     

毛竹笋笋头中β-谷甾醇不同提取方法的比较研究

笋头在竹笋加工中基本作为废弃物处理。现以毛竹笋笋头为原料,分别采用甲醇浸泡提取法、超声辅助提取法、微波辅助提取法、酶解辅助提取法和超临界CO2萃取法进行β-谷甾醇的提取工艺研究。用高效液相色谱法检测提取样品中β-谷甾醇的含量,并从提取时间、提取效率及成本几个因素综合考虑,结果表明:微波辅助提取法是提取笋头中β-谷甾醇比较理想的提取方法。     

酸解氧化葛根淀粉的制备及性能研究

本文采用湿法研究了反应时间、反应温度、pH值和过硫酸铵用量对酸解氧化葛根淀粉羧基含量的影响,用红外光谱仪、热重分析仪和差示扫描量热仪分别对酸解氧化葛根淀粉的结构与热特性进行了表征与测试。结果表明:葛根淀粉经酸解、氧化后,其糊透明度、抗酸性和抗碱性得到改善,而膨胀度减小。酸解改善葛根淀粉冻融稳定性,氧化使葛根淀粉冻融稳定性降低。酸解葛根淀粉、氧化葛根淀粉及酸解氧化葛根淀粉的蓝值均高于葛根淀粉。制备酸解氧化葛根淀粉的较佳工艺条件为:反应温度50℃、反应时间4h和pH值9。葛根淀粉经酸解、氧化后其热稳定性和焓变降低,而DSC曲线吸收峰的起始温度、峰值温度及结束温度增加。     

酸法提取芦荟皮果胶工艺优化

为综合利用芦荟茎肉加工后丢弃的芦荟皮,以芦荟皮干燥粉末为原料,采用酸提醇沉法进行了芦荟皮果胶的提取试验,并在此基础上进行了影响果胶提取的单因素试验以及响应面优化试验。试验表明,酸提醇沉法提取芦荟皮果胶可行,且最佳提取工艺为液料比30∶1、溶液pH值3.5、酸解时间120 min和酸解温度75 ℃,果胶提取率为22.593%。      

花生壳深加工前景好

在我国农村,大量的花生壳往往被当柴烧掉,实在可惜。其实,花生壳的用途越来越广,大有开发前景。(1)提取淀粉将干净、无霉变的花生壳用水洗净、晾干,再用粉碎机进行粉碎,放入缸内搅拌,然后中水搓     

中温厌氧纤维素菌的分离鉴定，系统发育学分析及其酶学性质的研究

利用厌氧分离技术从泥炭中分离到一株纤维素降解能力较强的中温厌氧细菌.分离菌株为革兰氏染色阳性,直杆或稍弯曲杆状,4.2 μm ～6.8 μm×0.8 μm ～1.0 μm,严格厌氧,不形成芽孢,能运动.分离菌株可在20℃～40℃,pH 6.0～8.5之间利用纤维素生长,最适生长温度为35℃,最适pH 6.8～7.0.分离菌株能利用滤纸、纤维素粉MN300、微晶纤维素、羧甲基纤维素等,还可以利用葡萄糖、纤维二糖、木糖、木聚糖、棉子糖、麦芽糖、山梨糖、胰蛋白胨和水杨苷作为底物.在P4-3的纤维素酶复合体中,滤纸酶,Cx酶和β-葡萄糖苷酶的最适作用温度分别为55℃,55℃和45℃,接种120 h后培养物的胞外纤维素酶液中三种酶的酶活分别为86.25 U·mg-1, 20.04 U·mg-1, 18.39 U·mg-1.部分长度的16S rDNA序列分析表明,分离菌株P4-3与Clostridium cellulolyticum的序列相似性为99%.     

两种农业废弃物闪速热解挥发特性实验

利用层流炉研究生物质粉在闪速加热条件下的热解挥发特性,选用小麦秸秆粉和花生壳粉为实验材料,确定反应温度(750～900K)和反应时间(0.115~0.240s)为实验参数,首先验证了反应区温度基本均匀一致的实验前提,然后进行热解实验,得到小麦和花生壳在不同条件下的挥发百分比,建立一级反应模型。据此求解出频率因子A和活化能E,最终得到小麦秸秆粉和花生壳粉的挥发特性方程,并验证了实验值与预测值的符合程度非常高,证明了实验和数据分析的正确性,为生物质热解液化研究提供了基础数据。     

两步预处理对厌氧消化产酸纤维酶解和沼气发酵的影响

对厌氧消化产酸纤维(挥发性脂肪酸生产废渣)进行了酶解糖化和沼气发酵实验研究,探索了乙酸氨水两步预处理对木质纤维素降解、葡萄糖浓度、木糖浓度和沼气产率的影响。结果表明:乙酸氨水两步预处理进一步降解了厌氧消化产酸中的半纤维素和木质素,而且纤维素回收率较高,为77.47%~81.44%,其中4%乙酸处理和10%氨水处理实验组的纤维素质量分数达到56.82%,半纤维素质量分数仅为7.94%;在上述预处理条件下,酶解糖化效率最高,葡萄糖质量浓度达到47.46 g/L,葡萄糖得率为67.73%;同时在此乙酸氨水两步预处理条件下的沼气产率明显优于单独乙酸和单独氨水预处理,获得的最高沼气产率为414 mL/g,有效提高了厌氧消化产酸纤维的产气效率。     

山核桃壳酸解制备木糖工艺与动力学

研究了反应时间、温度及盐酸浓度对山核桃壳酸解制备木糖的影响.建立了山核桃壳酸解制备木糖的动力学模型,并通过实验验证了该模型.实验得最佳酸解制备木糖工艺参数为:反应温度363.15 K,盐酸浓度1.2 mol/L,反应时间5h.在实验范围内,得到山核桃壳酸解生成木糖的表观活化能为70.91 kJ/mol,反应速率常数k1与反应温度T、盐酸浓度C的关系为Ink1=21.454 0-8.529 0/T-5.063 21nC.     

米糠蛋白提取及纯化工艺的研究

通过酶辅助碱溶酸沉法提取米糠蛋白,以提高米糠蛋白的提取率。利用糖化酶处理米糠蛋白,以提高产品的蛋白质含量。确定最佳的糖化酶处理条件为:酶解温度60℃、pH值4.5、酶解时间90min、加酶量0.3%和液料比3∶1。     

玉米芯水解残渣木质素的热解特性实验

采用改进的酶解/温和酸解木质素(EMAL)法,从玉米芯水解残渣中提取出残渣木质素。借助热重分析仪对残渣木质素的热解过程进行了分析, 结果表明,残渣木质素的热裂解主要发生在200～500℃,在270℃和400℃出现2个明显的热解峰;残渣木质素在主要热解区间遵循二级反应模型。借助傅里叶红外变换仪对残渣木质素的主要官能团进行了研究,结果表明木质素的主要官能团在分离过程中未被破坏。残渣木质素及其热解焦炭的扫描电镜结果表明,木质素分子为多边形贝壳状结构,热解过程中发生了脆性和塑性变形,且随着热解终温的升高,热解焦表面形态趋于有序化。     

秸秆物料蒸气爆破系统的喷放阀及其缓冲控制

利用稀酸蒸气爆破的预处理方式制备纤维素燃料乙醇的生产工艺具有能耗低、可连续出料、汽爆料易于酶解和发酵、便于实现工业化生产等优势。喷放阀是蒸气爆破系统的关键设备,高温蒸煮后的秸秆物料通过喷放阀瞬间释放,将秸秆物料中的木质素、纤维素、半纤维等成分的缠绕结构打散,用于制备纤维素乙醇。由于物料的喷放时间短、流速高、开关频繁,造成喷放阀的工作部件磨损严重、极易损坏,需要频繁更换,不能满足连续生产要求。针对以上问题,设计了一种新型喷放阀及其控制系统,能够较好解决上述问题。     

鸡毛交联纤维素多功能锌肥制备与性能研究

以鸡毛（CF）和纤维素（Cell）为原料,氢氧化钾/水/尿素（KOH/H2O/CO(NH2)2）体系为复合溶剂,碱解鸡毛得到鸡毛碱解液,然后向鸡毛碱解液加入纤维素形成凝胶化的混合物,为发挥凝胶基质中官能团的保肥作用向其内部加入微量元素Zn,经过干燥并造粒,最后得到含N（150.6mg/g）、K（136.7mg/g）、Zn（13.9mg/g）并同时含有硫、多肽和氨基酸等营养成分的鸡毛交联纤维素凝胶肥料（Cell-CF）。利用红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、荧光显微镜对Cell-CF水凝胶的交联结构及形成机理进行分析与表征。结果表明：经复合溶剂处理后鸡毛和纤维素原料的结晶结构破坏较完全,Cell-CF中的多肽和纤维素进行了分子间的穿插折叠并形成了较强的分子间作用力,Cell-CF中的官能团与锌离子进行了络合反应。另外,土壤培养实验和玉米盆栽实验结果表明,Cell-CF中锌的生物有效性高、肥效期长,可作为一种长效锌肥。     

新法制备的灰树花多糖的提取分离纯化和理化性质研究

为高值化利用稻谷加工副产品米糠,在加入米糠汁的培养基中,采用灰树花进行液态发酵制备灰树花多糖保健食品,对粗多糖进行提取、分离、纯化和理化性质的研究。通过浸提时间、浸提温度、乙醇浓度和浸提次数等单因素试验,获得提取灰树花多糖的较优条件。对灰树花粗多糖进行去蛋白和脱色处理后,经DEAE-52纤维素柱进行层析提纯,再对分离所得多糖组分进行理化性质的分析。灰树花粗多糖较优的提取时间为120min、提取温度为60℃、提取次数为3次和乙醇浓度为67%(v/v)。经DEAE-52纤维素柱分离得到3个多糖组分GFP1、GFP2和GFP3,理化性质检验表明:它们均为多糖样品,不含淀粉、氨基酸、多肽和蛋白质。对获得的3个多糖组分在4000～400cm-1区间进行红外光谱扫描分析,结果显示纯化后所得多糖具有一般多糖类物质的特征吸收峰。