海藻酸钠地膜制备及其性能研究

[目的]针对塑料地膜造成的白色污染问题,研究了可降解海藻酸钠地膜的制备方法.[方法]研究了海藻酸钠浓度、增塑剂种类及浓度和持水剂浓度对膜性能的影响,并通过大田试验研究了膜的降解情况.[结果]随着海藻酸钠浓度的增大,膜的拉伸强度和断裂伸长率逐渐上升.增稠剂提高了膜的拉伸强度和断裂伸长率,其中羧甲基纤维素钠的效果最好.持水剂使膜的拉伸强度和断裂伸长率降低,但解决了膜干裂的问题.[结论]海藻酸钠地膜最佳成膜液的组成为:1.0％海藻酸钠、0.2％羧甲基纤维素钠和0.6％甘油,此时海藻酸钠地膜的膜薄、拉伸强度和断裂伸长率高、透光率好,且可生物降解.     

葡萄籽提取物复合膜制备及其抑菌性研究

以壳聚糖和海藻酸钠为成膜材料，以甘油为增塑剂，通过单因素试验，分别考察壳聚糖、海藻酸钠、甘油浓度和葡萄籽提取物添加量对复合膜抗拉伸强度和断裂伸长率的影响，在此基础上建立正交试验进行研究，采用K-B法测定葡萄籽提取物复合膜对大肠杆菌、沙门氏菌、铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性。结果表明，复合膜最佳成膜工艺为海藻酸钠浓度2.00%、壳聚糖浓度1.50%、甘油浓度0.2%、葡萄籽提取物20%。复合膜对4种控制菌均有抗菌活性，其中对大肠杆菌效果最好，其抑菌圈直径可达7.4 mm，对铜绿假单胞菌的抑菌效果最差。本试验方法简便迅速，所得复合膜稳定，具有一定的力学性能、适宜的透明度和吸水性，加入葡萄籽提取物使复合膜增加抗菌性能，为抗菌复合膜的制备提供一个新的思路，同时为食品保鲜行业膜类产品的制备提供借鉴和参考。     

壳聚糖基褐藻多酚可食膜的制备工艺优化

[目的]优化壳聚糖基褐藻多酚可食膜的制备工艺,为可食性包装膜的开发和应用提供参考依据.[方法]以壳聚糖和羧甲基纤维素钠(CMC)为成膜基础材料,采用流延法制备可食膜,以抗拉强度、断裂伸长率和水蒸气透过率为考察指标,通过多指标综合评分结合正交试验的方法确定壳聚糖基褐藻多酚可食膜的最佳制备工艺,并对可食膜进行性能表征.[结果]各因素对壳聚糖基褐藻多酚可食膜物理性能的影响排序为壳聚糖浓度>甘油浓度>CMC浓度>褐藻多酚浓度,其中壳聚糖浓度和甘油浓度对可食膜的物理性能影响显著(P<0.05).优化后的可食膜制备工艺条件为:壳聚糖浓度1.5%、甘油浓度1.0%、褐藻多酚浓度0.4%、CMC浓度2.0%,在此条件下制得的可食膜物理性能较好,其平均拉伸强度为24.78 MPa,断裂伸长率为36.94%,水蒸气透过率为0.445 g·mm/(m2·h·kPa),综合评分69.06分.复合膜各组分间相容性较好,膜表面平整致密.[结论]优化工艺制得的壳聚糖基褐藻多酚可食膜具有良好的成膜性能和微观结构,为研发新型可食性包装膜提供了新思路.     

一种用于肉制品的单层复合指示膜的制备

为了进一步研究可食膜的制备过程以及制备具有良好性能的可食膜，本文以玉米淀粉溶液和壳聚糖溶液为成膜基材，以甘油为增塑剂，并添加花青素作为功能物质，制备得到可食膜，以机械性能、透光率、透油性作为考察指标，确定其制备工艺为3%壳聚糖，4%淀粉，10%花青素溶液，3.38%甘油，在此条件下，膜性能最好，其透光率为24.40%，透油率2.6×10^-3g·mm/(cm²·d)，抗拉强度为17.06 N，断裂伸长率为84%。     

柠檬皮可食用膜制备方法的优化

采用柠檬皮粉、甘油、羧甲基纤维素钠作为柠檬皮可食用膜的成膜原料,在单因素试验基础上,通过Box-Behnken中心组合设计原理,模拟得到二次多项式回归方程的预测模型,以抗拉强度为响应值,响应面优化柠檬皮可食用膜的制备方法。得到最佳预测成膜工艺为:柠檬皮粉添加量为1.84%,羧甲基纤维素钠添加量为0.30%,甘油添加量为0.48%。此条件下制成的柠檬皮可食用膜抗拉强度的响应预测值为17.208 5 MPa,验证值为17.475 8 MPa,相对误差为1.55%。通过二次多项式拟合得到的模型决定系数(R~2)为95.02%,在该响应面优化后的条件下,柠檬皮可食用膜具有较好的力学性能。     

聚谷氨酸/豌豆淀粉复合膜的制备工艺优化及性能初探

以聚谷氨酸/豌豆淀粉为主要材料,加入甘油、海藻酸钠等添加剂,制备聚谷氨酸/豌豆淀粉复合膜。采用单因素、正交试验等对复合膜的成膜工艺及条件进行优化研究。确定最佳配方为:100 mL水溶液中添加13 g主组分(聚谷氨酸/豌豆淀粉质量比1∶9)、海藻酸钠0.6 g、甘油1.2 mL,85℃条件下,300 r·min~(-1)搅拌30 min后,玻璃板铺膜,50℃烘干,揭膜,保存。对产品的性能进行测试表明,水蒸气透过率为379.30 g·m~(-2)·h~(-1),透油率为0.524 g·m-2·h-1。     

虾类生物保鲜膜的制备技术研究

以凡纳滨对虾为原料,采用茶多酚、海藻酸钠、甘油、硬脂酸等成分为成膜材料,对生物抗菌膜的组分配比和制膜工艺进行研究。结果表明：茶多酚浓度15 g/L、海藻酸钠浓度20 g/L、甘油浓度0.4%、硬脂酸浓度15 g/L的组分配比以及在膜液pH 5.5、存放环境RH〈50%的条件下制备的膜具有良好的机械抗菌性能。经过上述条件生产的抗菌膜对凡纳滨对虾及其虾仁具有良好的保鲜效果,虾类保鲜期延长3~4 d,虾仁持水力和感官品质得到不同程度的提高。     

丝素-海藻酸钠-甘油共混膜的制备及性能研究

以丝素蛋白为原料,海藻酸钠和甘油作为添加剂,考察丝素蛋白溶液、海藻酸钠溶液的浓度和甘油的加入量对膜的厚度、断裂伸长率以及水蒸气迁移速率的影响,并通过正交试验来确定丝素-海藻酸钠-甘油共混膜的最佳配比.试验结果表明,最佳配方为丝素溶液浓度3%,海藻酸钠溶液浓度12.5 mg·mL-1,甘油加入量0.5 mL.在此条件下,膜的厚度、断裂伸长率及水蒸气迁移速率分别为0.075 mm、45.53%和13.76 g·m-2·h-1.     

玉米交联淀粉——稻草秸秆纤维复合膜的制备工艺参数及性能研究

以玉米交联淀粉和稻草秸秆纤维作为主料,聚乙烯醇(PVA)和羧甲基纤维素(CMC)作为复合增强剂,甘油作为增塑剂,采用单因素实验方法开发新型复合包装膜,确定成膜工艺参数和分析膜性能。实验结果表明,玉米交联淀粉的添加量为膜溶液的3.0%,聚乙烯醇(PVA)和羧甲基纤维素(CMC)添加量为膜溶液的3.0%,甘油添加量为膜溶液的3.0%,稻草秸秆纤维添加量为膜溶液1.0%,膜的性能最好。膜的拉伸强度19.67 MPa,断裂伸长率25.66%。     

草莓防腐保鲜可食用膜的制备与研究

以乳清浓缩蛋白为基质、黄原胶作为增稠剂、甘油作为增塑剂制备可食用膜,包裹在新鲜草莓表面,以期达到防腐保鲜的目的。同时,探讨了乳清浓缩蛋白浓度、黄原胶添加量和膜液pH值对蛋白膜性能的影响。在单因素试验的基础上,优化制备可食用膜的原料配比和工艺参数,得出最佳工艺条件为乳清浓缩蛋白12%、黄原胶添加量0.3%、pH=7。此时,可食用膜具有膜厚度低、透湿系数低及溶解率适中的特点。     

覆膜对伴矿景天生长和吸镉动态影响研究

为探讨覆膜对伴矿景天生长和吸镉动态影响,以湖南某休耕地试验区为供试农田,研究了镉锌超积累植物伴矿景天在垄上覆膜和未覆膜两种栽培条件下,移栽后不同时间的植物生物量、地上部镉浓度变化与吸取修复动态。结果表明:伴矿景天的单株鲜质量和干质量在移栽后157～214 d范围内增速最快。覆膜和未覆膜处理的单株鲜质量增速分别为3.92 g·d~(-1)和3.25 g·d~(-1),单株干质量增速则分别为0.23 g·d~(-1)和0.17 g·d~(-1)。随着生长时间的延长,伴矿景天地上部镉浓度呈先降低后升高再降低的变化趋势;而吸镉量则因生物量的增加而呈现逐渐增大的趋势,其中在30～63 d范围内的日平均吸镉量较高(覆膜和未覆膜处理分别为3.62 g·hm~(-2)·d~(-1)和3.10 g·hm~(-2)·d~(-1)),最小值为移栽初期的0～30 d(覆膜和未覆膜处理分别为0.90 g·hm~(-2)·d~(-1)和0.26 g·hm-2·d~(-1))和生育后期的214～240 d(覆膜和未覆膜处理分别为0.20 g·hm~(-2)·d~(-1)和0.25 g·hm-2·d~(-1))。覆膜和未覆膜处理下,伴矿景天的镉总吸收量分别为447.00 g·hm~(-2)和329.85 g·hm~(-2);供试田块0～20 cm土层土壤镉去除率分别为16.18%和12.16%。研究表明,相对于未覆膜处理,覆膜能显著提高伴矿景天地上部生物量、镉吸收量及对污染土壤中镉的吸取修复效率。     

青岛市农田土壤残膜污染现状及其治理对策

地膜覆盖技术应用带动了我国农业生产力的显著提高和生产方式的改变,对保障我国农产品安全供给做出了重大贡献,但随着地膜应用量和使用年限的不断增加,大量残留地膜造成的“白色污染”严重影响了农业生产的进行,对农业环境的安全与健康也构成了巨大的威胁。本文在青岛市 5 个农业主产区选择了 27 个代表性作物种植片区,对常年覆膜农田土壤地膜残留现状进行了调查。结果表明：青岛市农田土壤中地膜残留量在 10.7~69.3 kg·hm^-2 之间,平均残留量为 32.3±15.7 kg·hm^-2,中位值 27.3 kg·hm^-2,其中有 7 个作物种植片区的残膜量均值超过 40 kg·hm^-2,最高残留量均值达到 69.3 kg·hm^-2,具有一定的残膜污染作物损害风险。青岛市农田土壤中地膜残留量与种植模式、覆膜年限之间没有明显相关性,而与当季残膜回收率有关。农田土壤中残膜大小以大于100 cm² 的最多,且 90%以上残膜分布在 0~20 cm 耕作层。为控制农田土壤地膜残留污染,提出 3 点建议：一是建立和完善地膜残留污染综合治理机制;二是强化超薄型聚乙烯（PE）地膜的质量提升与达标地膜的应用;三是积极研发推广生物可降解地膜,从源头解决 PE 地膜残留污染问题。     

有机肥替代化肥对橘园土壤培肥及果实产量品质的影响

为探究猪粪和鸡粪有机肥部分替代化肥对椪柑橘园土壤培肥及果实产量品质的影响,通过2年定位试验,选用鸡粪和猪粪2种有机肥,开展7.5 t·hm^-2和15 t·hm^-2替代施用量对椪柑橘园土壤肥力、果实产量及品质的影响效果研究。结果表明,采用鸡粪和猪粪2种有机肥部分替代化肥的模式,可明显提升柑橘园土壤肥力。与全化肥处理相比,施用有机肥替代化肥处理的土壤酸化有所改善,全氮、有效磷、速效钾和有机质含量分别提高16.1%~54.7%、15.9%~30.1%、12.9%~36.9%和6.8%~39.6%。土壤微生物多样性的香农指数和均匀度增加,平均CO₂产生率总体随着有机肥替代量的增加而提高,微生物数量明显增加。在同等有机肥替代化肥施用量条件下,猪粪有机肥培肥地力和增加土壤微生物数量及多样性的效果优于鸡粪有机肥。有机肥替代化肥处理较全化肥处理提高柑橘产量5.1%~19.5%,增加果实可溶性总糖2.7%~11.8%、维生素C 2.1%~10.8%、可溶性固形物5.9%~10.8%。7.5 t·hm^-2猪粪有机肥替代化肥处理柑橘产量最高,而15 t·hm^-2猪粪有机肥替代化肥处理柑橘品质最好。研究表明,采用有机肥部分替代化肥的施肥模式,有利于提高椪柑橘园土壤肥力和微生物多样性,进而提高果实产量、改善柑橘品质。     

张掖绿洲农田地膜残留量分布特征及影响因素

通过对地膜残留量区域分布特征及影响因素的调查研究,准确评估区域地膜残留污染现状,为提出区域性农田地膜污染防控措施提供科学依据。选择河西走廊张掖绿洲105个农田样地作为研究对象,监测农田土壤中地膜残留量,同时调查样地作物、土壤质地、地膜使用情况等指标,并进行统计分析与地统计分析。结果显示：张掖绿洲农田地膜残留量介于0.79~114.72 kg· hm^-2之间,平均值为25.63 kg·hm^-2,表现出西北部高于东南部的分布趋势,地膜残留量的空间异质性高且呈高斯模型分布特征;各县区地膜残留量表现为临泽县（49.07 kg·hm^-2） > 高台县（33.72 kg·hm^-2） > 甘州区（23.33 kg·hm^-2） > 山丹县（11.32 kg·hm^-2） > 民乐县（10.44 kg·hm^-2）。地膜残留量受覆膜方式、覆膜年限、作物类型等因素影响：全覆膜、人工、机械覆膜3种地膜使用方式下地膜残留量差异显著（P<0.05）,均值分别为37.35、27.46、15.26 kg·hm^-2;连续覆膜10 a以上,地膜残留量显著增加（P<0.05）;种植作物中玉米农田（35.39 kg·hm^-2）地膜残留量最多。研究区整体残膜污染处于中污染水平,其中临泽、高台县污染较重,覆膜年限是研究区地膜残留量空间变异的主要因素,贡献率达33.24%,作物类型次之（31.73%）,张掖地区应因地制宜地合理调整农业种植结构并完善地膜使用政策,同时推广残膜机械回收技术,以减轻地膜污染。     

壳聚糖/羧甲基纤维素钠负载苦瓜小分子多肽复合物的制备及其复合效果的表征

以壳聚糖盐酸盐（CSC）和羧甲基纤维素钠（CMC）为壁材,采用离子凝胶法制备苦瓜小分子多肽复合物,并对其制备工艺和特性进行研究。结果显示,复合物的最佳制备工艺为CSC浓度5.35 mg·mL^-1,CMC浓度1.60 mg·mL^-1,包埋时间33.10 min,此时包埋率可达到69.98%。红外光谱和X-射线衍射分析结果表明,芯材和壁材产生了离子交联作用,苦瓜小分子多肽被成功包埋在CSC/CMC复合壁材中。扫描电镜显示复合物表面疏松多孔,呈不规则形状。所制得的复合物在胃肠液中具有较好缓释特性,在室温下贮藏30 d后仍具有较强的DPPH自由基清除能力。     

模拟氮沉降对华西雨屏区苦竹林凋落物基质质量的影响

凋凋落物基质质量是影响凋落物分解速率的决定性因子之一,本研究旨在探究模拟氮沉降对苦竹林凋落物基质质量的影响。2007年11月至2010年12月每月一次连续对华西雨屏区苦竹人工林进行了模拟氮沉降试验,施氮水平分别为：低氮（5 g N?m–2?a–1）,中氮（15 g N?m–2?a–1）和高氮（30 g N?m–2?a–1）。在施氮2 a后,于2010年1月开始收集各样方的凋落物样品,连续收集12个月,分析测定凋落物基质质量。结果表明：施氮显著增加了凋落叶中N、P元素含量,中氮处理显著增加了凋落枝中N元素含量,中氮和高氮处理均显著增加了凋落枝中P元素含量;施氮对凋落物中C元素含量影响很微弱,显著降低了凋落叶中的C/N,中氮处理显著降低了凋落枝中的C/N,对木质素和纤维素含量均未造成显著影响。由于模拟氮沉降增加了苦竹凋落物的N、P含量,降低了其C/N,因此氮沉降可能会促进苦竹凋落物的初期分解速率。     

农村生活污水陶瓷膜-生物反应器处理工艺强化脱氮除磷研究

传统膜生物反应器是农村生活污水处理的重要工艺之一,但其存在氮磷去除效果差等问题,本文旨在探究陶瓷膜生物反应器对农村生活污水的处理效果,并提高其脱氮除磷效果。陶瓷膜-生物反应器(C-MBR)是将好氧生物反应与无机陶瓷平板膜过滤技术相结合的工艺,具有占地面积小、维护简单、排泥量少等优点。本文利用陶瓷膜代替传统膜-生物反应器中的有机膜,对C-MBR进行强化脱氮除磷工艺研究,通过优化回流比、DO、HRT等进行强化脱氮,采用粉煤灰多孔填料吸附进行强化除磷。结果表明:在进水COD和TN、NH_3-N、TP浓度分别为360.00～661.00、33.90～57.60、16.80～32.30 mg·L~(-1)和4.78～5.70 mg·L~(-1),MLSS为3000 mg·L~(-1),膜孔径为50 nm条件下,C-MBR出水对应指标平均浓度分别为34.90、22.59、1.13 mg·L~(-1)和4.57 mg·L~(-1),平均去除率分别为93.68%、47.86%、95.00%和12.32%。优化回流比至200%、DO浓度为2.00 mg·L~(-1)、好氧池HRT为4 h时,TN平均去除率显著提高,最佳可达69.39%,出水平均浓度为12.52 mg·L~(-1),且此时出水稳定、能耗低;粉煤灰多孔填料在水力负荷0.33 m~3·m~(-3)·d~(-1)条件下,对TP去除率可达90.90%,出水平均浓度为0.42 mg·L~(-1),满足一级A标准。使用1000 mg·L~(-1)的次氯酸钠水溶液,以每片膜500mL·30 min~(-1)速度对膜进行在线清洗时,跨膜压差恢复速率最快,膜污染去除效果恢复最佳。优化回流比、DO、好氧池HRT能有效强化C-MBR脱氮效果,填料吸附磷能有效强化除磷效果。本研究为农村生活污水就地处理、提高C-MBR脱氮除磷效果提供了有益参考。     

不同表面分子膜材料抑制稻田氨挥发的效果及其作用途径

表面分子膜是抑制稻田氨挥发的一种经济环保的手段,但适宜膜材料的选取及作用途径尚未明确,为此,试验选取聚乳酸(PLA)、玉米蛋白、Span60为表面分子膜材料,根据材料的溶解度和成膜状态确定各材料添加比例,PLA添加比例为2、4、6、8 g·m~(-2)(以干性物质计,下同),玉米蛋白1、2、4、8 g·m~(-2),Span60 1、2、4、6 g·m~(-2)。通过开展控温培养试验,比较不同分子膜材料对氨挥发的控制效果及其主要作用途径。结果表明,PLA、玉米蛋白、Span60三种材料均降低了肥后一周内的氨挥发排放量,降低比例分别为6.61%～18.10%、6.71%～21.78%、4.32%～9.51%。PLA、玉米蛋白通过降低田面水铵态氮浓度和pH值共同作用抑制氨挥发,含2 g·m~(-2)的玉米醇溶蛋白和含8 g·m~(-2)的PLA对氨挥发有较好的抑制作用,与对照相比可分别降低氨挥发排放量12.46%和9.61%;Span60主要通过降低田面水铵态氮浓度抑制氨挥发,但添加比例过高会增加田面水铵态氮浓度,最佳添加比例为1 g·m~(-2),与对照相比可降低氨挥发排放量5.63%。研究表明,玉米蛋白(2 g·m~(-2))是较适宜的氨挥发表面分子抑制材料,但其田间实际效果还有待于进一步验证。     

叶面阻隔联合土壤钝化对水稻镉吸收转运的影响

为了探讨叶面阻隔联合钝化对水稻镉吸收转运的影响,实现重金属污染农田稻米安全生产,采用大田试验的方式,选用氨基酸螯合硒营养液肥和活性硅肥作为叶面阻隔剂,硅钙肥和贝壳粉作为土壤钝化剂,在田间共设置7个处理：水稻常规种植（CK）,叶面喷施氨基酸螯合硒营养液肥（Se400）,叶面喷施活性硅肥（Si1000）,叶面喷施氨基酸螯合硒营养液肥的同时分别基施硅钙肥（Se400GG）和贝壳粉（Se400BK）,叶面喷施活性硅肥的同时分别基施硅钙肥（Si1000GG）和贝壳粉（Si1000BK）。水稻成熟后对水稻籽粒、颖壳、秸秆、根四部分的镉含量进行检测。结果表明：与对照处理相比,各处理水稻籽粒中镉含量均不同程度降低,且叶面阻隔联合土壤钝化处理的效果更好。Se400GG处理水稻籽粒镉含量下降最明显,降幅为88.13%,水稻籽粒镉含量为（0.18±0.01）mg·kg^-1,低于大米镉限量值0.2 mg·kg^-1（GB 2762—2017）;其次是Si1000GG处理,水稻籽粒镉含量下降了56.77%;单独叶面阻隔的两个处理Si1000和Se400效果较差,水稻籽粒镉含量仅下降了18.28%和9.03%。水稻籽粒镉含量降低的主要原因是水稻各部位的富集系数和转运系数减小,Se400GG和Si1000GG处理水稻根到秸秆的转运系数下降了84.93%和72.60%,水稻籽粒的富集系数下降了87.88%和56.06%,而Se400和Si1000处理水稻根到秸秆的转运系数仅下降46.58%和38.36%,水稻籽粒的富集系数仅下降12.12%和15.91%。可见,叶面阻隔联合钝化技术,尤其是叶面喷施氨基酸螯合硒营养液肥的同时基施硅钙肥能更有效地阻隔水稻对镉的吸收和转运,降低水稻籽粒镉的含量,是值得在镉低污染稻田推广应用的技术。     

增塑剂浓度和干燥温度对大豆蛋白膜阻油性能与机械性能的影响

[目的]研究增塑剂的浓度、干燥温度对大豆蛋白膜性能的影响,以提高膜的阻油性能与机械性能。[方法]以大豆分离蛋白为成膜材料,通过改变增塑剂浓度（1%、2%、3%）以及干燥温度（50℃、60℃、70℃）,测定透油系数、抗拉强度和断裂伸长率,分析增塑剂浓度、干燥温度对膜机械性能和阻油性能的影响。[结果]增加增塑剂用量可提高膜的断裂伸长率、降低膜的抗拉强度,但是对阻油性能影响不明显,适宜的增塑剂浓度为2%;对膜液进行热处理,可以提高其抗拉强度和断裂伸长率,但会造成透油系数增加,适宜的成膜温度为60℃。[结论]该研究改进了大豆蛋白膜的阻油性能与机械性能。