水热法从玉米秸秆中提取腐植酸的工艺条件优化

[目的]优化水热处理玉米秸秆提取腐植酸的工艺条件。[方法]以氢氧化钠溶液为溶剂水热处理玉米秸秆。利用单因素试验探究水热时间、温度、氢氧化钠浓度、固液比等对腐植酸产率的影响,并用正交试验优化制备条件;采用紫外可见光谱和重铬酸钾滴定法测定腐植酸的含量,用傅里叶红外光谱对制备的腐植酸基团结构进行了表征。[结果]优化的工艺条件如下:水热时间5 h,水热温度为200℃,固液比1∶10,氢氧化钠溶液浓度0.75mol/L;在此条件下腐植酸的提取量高达0.48 g/g。傅立叶转换红外线光谱(FTIR)分析结果表明,提取样品中除存在芳香环结构外,还含有大量的醇羟基、醛基、羧基、羰基等酸性结构。[结论]该工艺研究为从玉米秸秆中制备腐植酸提供了技术方案和理论支持,为玉米秸秆的资源化利用提供了新途径。     

生化腐植酸的提取和分析

[目的]优化发酵液中生化腐植酸(BHA)的提取工艺条件,并对其进行分析。[方法]运用单因素试验和正交试验优化BHA提取工艺;通过液相色谱、E4/E6、紫外-可见光谱、红外光谱对其进行定性、定量、芳香化程度、分子量、官能团种类及含量分析。[结果]最佳提取工艺条件为:提取液成分6 mol/L NaOH+0.025 mol/L Na4P2O7、提取液加入量17.5 ml、提取温度26℃、提取时间3 h,酸化pH为1.5,提取BHA量较优化前提高了29.17%;生化腐植酸和商品腐植酸结构相似,但BHA官能团种类较多、比例较高、分子量较小、芳香化程度较低。[结论]优化后的提取工艺合理可行,可用于提取生化腐植酸;试验所用4种分析方法简便快速,为生化腐植酸的结构研究、质量控制提供了依据。     

生物法生产25-羟基维生素D3条件优化

[目的]优化25-羟基维生素D3[25(OH)VD_3]的转化条件,提高25(OH)VD3产量。[方法]通过单因素试验和正交试验对菌株UV-FY-141转化生产25(OH)VD_3的条件进行优化。[结果]确定其最佳发酵培养基:葡萄糖15.00g,蛋白胨20.00g,NaCl5.00g,CaCO_32.00g,FeSO_4·7H-2O0.01g,去离子水1000mL。优化后转化条件:发酵初始pH6.5,发酵温度为28℃,发酵时摇床转速为200r/min,发酵时间为72h。在优化条件下,25(OH)VD3产量由原来的9.460mg/L提高到13.130mg/L,提高了38.79%。[结论]采用优化后的转化条件,可显著提高25(OH)VD_3的产量。     

烟曲霉降解玉米秸秆生产乙醇工艺研究

为有效降低纤维乙醇生产成本，本研究以玉米秸秆作为原料，烟曲霉作为产酶及酶解菌株，采用嗜鞣管囊酵母以半同步糖化发酵方法生产乙醇，对烟曲霉酶解过程、嗜鞣管囊酵母发酵生产乙醇的酶解和发酵条件分别进行了优化。结果表明，在10 g玉米秸秆中加入90 m L 0.2 mol/L Na OH溶液，121℃灭菌20 min并冷却到室温后用5 mol/L无菌H₂SO₄或10 mol/L Na OH调节p H至4.5，加入无菌饱和硫酸铵至终浓度为10 g·L^-1，该组成的发酵培养基中接入8%烟曲霉种子，酶解12 h后接入4%酵母种子，酶解发酵共计28 h，玉米秸秆降解率可达94.2%，获得乙醇31.8 g·L^-1。这说明预处理后无需固液分离及脱毒，采用烟曲霉酶解稀碱预处理玉米秸秆，以及嗜鞣管囊酵母发酵能经济有效低成本获得生物乙醇。     

碱解玉米芯制备阿魏酸和对香豆酸

[目的]利用碱解农林废弃物制备阿魏酸和对香豆酸。[方法]对4种农林废弃物(花生壳、玉米秸秆、小麦秸秆、玉米芯)进行比较,发现玉米芯最适合用于提取阿魏酸和对香豆酸。考察不同氢氧化钠浓度、固液比(玉米芯/碱液)、提取温度、提取时间对玉米芯中阿魏酸和对香豆酸提取量的影响。[结果]提取玉米芯中阿魏酸的最佳工艺条件为:氢氧化钠浓度为0.5 mol/L,固液比(玉米芯/碱液)为1∶30 g/ml,提取温度为50℃,提取时间为2.5 h。在此条件下,阿魏酸的提取量最高为14.05 mg/g,对香豆酸的提取量为21.12 mg/g。[结论]研究可为提高玉米芯的附加值利用提供依据。     

聚谷氨酸液态发酵条件优化

[目的]对一株产聚谷氨酸(γ-PGA)的枯草芽孢杆菌N-2的液态发酵培养基以及发酵条件进行优化。[方法]采用单因素试验和响应面分析法结合的方法,对枯草芽孢杆菌N-2的液态发酵培养基以及发酵条件进行优化。[结果]优化得到的最佳发酵培养基组分为蔗糖31.5 g/L,大豆蛋白胨4.0 g/L,L-谷氨酸44.3 g/L,KH2PO40.3 g/L,无水CaCl20.2 g/L,NaCl 3.0 g/L。优化得到的最适发酵条件为:pH 7.5,装液量30%,接种量7%,37℃发酵48 h,此时γ-PGA的产量最大可达18.7 g/L。[结论]为今后聚谷氨酸的性质研究奠定基础。     

克雷伯氏菌胞外多糖发酵条件的优化研究

[目的]对克雷伯氏菌（Klebsiella sp.）K13胞外多糖的发酵条件进行优化。[方法]通过单因素试验和正交试验对培养条件和培养基组成进行优化。[结果]胞外多糖制备的优化培养基组成为：10×盐溶液（含Na2HPO4 100.00 g/L,FeSO4.7H2O 0.01 g/L,MgSO4.7H2O 2.00 g/L,CaCl2.2H2O 0.01 g/L,KH2PO4 30.00 g/L,K2SO4 10.00 g/L,NaCl 10.00 g/L）,葡萄糖30.00 g/L,蛋白胨0.50 g/L,牛肉膏0.50 g/L,油酸1.50 g/L。最佳发酵参数为：初始pH 7.0,发酵温度24℃,接种量10%,装液量200 ml/500 ml,培养时间50 h。优化后,其胞外多糖产量可达6.70 g/L。[结论]该研究可以为后期批量制备新型生物寡糖奠定技术基础。     

玉米秸秆纤维素磷酸酯的制备及性能

[目的]研究玉米秸秆纤维素磷酸酯的制备及性能。[方法]玉米秸秆为原料,尿素为催化剂,研究了玉米秸秆纤维素磷酸酯的最佳合成条件以及对含Cr6+模拟废水的最佳吸附条件,并对样品进行了SEM表征。[结果]最佳合成条件:5.0 g玉米秸秆粉末中加入30ml w(Na OH)=20%水溶液碱化40 min,水洗至中性得到碱纤维;5.0 g碱纤维用w(H3PO4)=20%水溶液40 ml浸泡9 h,过滤,滤饼中加入5 ml w(H3PO4)=85%水溶液,0.5 g尿素、20 ml甲苯作溶剂,在50℃下反应40 min,得产品。吸附的最佳条件:p H为3~5,投加量为1.0 g/100 ml,吸附时间为24 h,吸附效果最佳,去除率达96%。利用SEM表征了玉米秸秆改性前后表面结构,结果显示,改性后物体表面变得蓬松粗糙,出现卷曲褶皱,比表面积增大,有利对金属离子的吸附。[结论]该研究可为废弃物的多元化利用和废水处理提供新思路。     

微波辅助提取茶叶蛋白质的工艺及其性质研究

用微波辅助提取茶叶蛋白质,并用考马斯亮蓝染色法测定蛋白质的含量,以Na OH浓度、料液比、微波时间和微波功率为参考因素设计试验,通过单因素试验和正交试验确定了茶叶蛋白质的最佳提取工艺参数,筛选出最佳组合。结果表明,微波辅助提取茶叶蛋白质的最佳条件为:Na OH浓度0.12 mol/L,料液比1∶30(g∶m L),微波时间115 s,微波功率440 W。在此条件下,茶叶蛋白质提取率达到11.26%。另外还对茶叶蛋白质的吸水性、吸油性和持水性进行了研究,其中提取得到的茶叶蛋白质吸水量为1.797m L/g,吸油量为0.998 m L/g,持水能力为1.64 g/g。由此可知,微波辅助提取法大大缩短了浸提时间,提高了茶叶蛋白质的提取率。     

抗水稻细菌性条斑病芽孢杆菌菌株的选育

[目的]分离筛选得到抗水稻细菌性条斑病芽孢杆菌菌株,并进行鉴定,最后优化其产芽孢发酵条件。[方法]采用牛津杯法测定菌株拮抗能力,通过单因素试验对培养基成分和培养条件进行优化,利用Plackett-Burman试验筛选出3个显著影响因子,最后利用响应面法确定显著因子的最佳组合浓度。[结果]菌株JF48对细菌性条斑病菌的抑菌圈直径达(37±3)mm,经鉴定为解淀粉芽孢杆菌,其最佳产芽孢发酵条件为玉米粉14.69 g/L,豆粕粉9.54 g/L,Ca Cl22.00 g/L,Na Cl 5.00 g/L,Mg SO41.00 g/L,装液量50/250 m L,转速为200 r/min,初始pH 7.5,温度38℃,接种量1.0%,最高芽孢产量为3.6×109cfu/m L,与优化前相比提高了105倍。[结论]菌株JF48对细菌性条斑病具有很强抗性,响应面法有效提高了其芽孢产量。     

褐煤中提取的腐植酸对小鼠急性及蓄积毒性试验

[目的]从褐煤中提取腐植酸,研究腐植酸对小鼠急性及蓄积毒性试验,以阐明褐煤中提取的腐植酸是否具有安全性。[方法]用昆明系小白鼠进行了急性毒性试验和蓄积毒性试验。[结果]急性毒性试验结果表明,LD50〉28320mg／kg,说明褐煤中提取的腐植酸属于实际无毒类物质;蓄积毒性试验结果表明,褐煤中提取的腐植酸无蓄积毒性作用。[结论]褐煤中提取的腐植酸属于实际无毒类物质,并无蓄积毒性作用。     

活性腐殖酸有机肥对水稻产量·养分吸收的影响

[目的]研究活性腐殖酸有机肥对水稻产量、生长状况和养分吸收的影响。[方法]以水稻为研究对象,采用水稻盆栽试验,分别设置活性腐殖酸有机肥和化肥的不同用量处理。[结果]施用活性腐殖酸有机肥比等养分量化肥明显提高水稻经济系数;施用活性腐殖酸有机肥主要通过增加水稻的穗粒数来提高经济产量;活性腐殖酸有机肥明显提高水稻磷吸收量,化肥处理明显提高钾吸收量,而都对氮吸收无明显影响。[结果]在腐殖酸肥料处理中,水稻的株高、总分蘖数、有效分蘖、生物产量等指标随着肥量的增大都呈现先增加后降低的趋势,处理⑥均达到最大值。在施用化肥的处理中,水稻各指标的变化趋势同腐殖酸肥料处理,但处理⑨的有效分蘖和生物产量为最大值。[结论]施用活性腐殖酸有机肥可以提高氮肥利用率,提高水稻产量。     

腐植酸对固废拆解地重金属污染土壤修复效果的研究

[目的]探讨腐植酸对重金属污染土壤的修复效果。[方法]在固体废弃物拆解地重金属污染土壤中加入不同用量的滩涂泥提取的腐植酸,测定土壤中水溶态和有效态重金属Cu、Zn、Pb、Ni的含量。[结果]腐植酸能有效络合、吸附土壤中的重金属。加入腐植酸后,污染土壤中的水溶态和有效态重金属Cu、Zn、Pb、Ni的含量均明显下降。当100 g土样中加入30 mg腐植酸时,腐植酸对污染土壤中水溶态重金属Zn、Cu、Pb、Ni的去除率分别为38.6%、50.9%、45.5%、23.9%,对有效态重金属Zn、Cu、Pb、Ni的去除率分别为28.9%、64.7%、31.0%、53.5%。[结论]腐植酸可以有效修复固体废弃物拆解地重金属污染土壤,每100 g土壤中加入30 mg腐植酸最为合适。     

直接提取比色法快速测定紫色土壤中腐殖酸含量

用ASI浸提剂和pH值8.50、.5 mol/L NaHCO3溶液提取并用比色法快速测定紫色土中的腐殖酸,将其结果与0.1 mol/L Na4P2O7-0.1 mol/L NaOH提取腐殖酸比较,结果表明:对于南方紫色土壤,ASI、NaHCO3提取腐殖酸结果较碱性Na4P2O7提取腐殖酸结果偏低,约为Na4P2O7提取结果的22.4%、9.2%,但相关系数分别为0.9760、.914(n=8),呈极显著相关关系;与常规方法测得有机质结果比较,得到相关系数为0.920、0.889(n=8)的极显著关系。因此,两种方法均可较好地反映土壤腐殖酸含量。     

花生壳可溶性膳食纤维物化及功能特性的研究

[目的]比较分析花生壳膳食纤维的提取方法、理化和功能特性。[方法]以花生壳为原料,分别采用直接水提法(W)、乳酸菌发酵法(F)和挤压膨化法(E)提取花生壳可溶性膳食纤维(SDF),详细比较它们的各种理化和功能特性。[结果]W-SDF、F-SDF和ESDF的溶解性分别为2.07%、3.74%和4.72%,持水力分别为8.63、12.84和15.28 g/g,持油力分别为2.32、3.07和4.17 g/g,膨胀力分别为11.73、13.85和16.23 m L/g,乳化活性分别为408.3、528.4和604.6 m L/L,乳化稳定性分别为428.7、489.3和563.8 m L/L,最小凝胶浓度分别为13.19%、10.24%和8.92%;在肠道环境(p H 7.0)中,对重金属Pb吸附能力分别为178.6、243.6、308.1μmol/g,对As的吸附能力分别为143.5、200.4、276.5μmol/g,对Cu的吸附能力分别为49.3、103.8、169.3μmol/g;在胃环境(p H 2.0)中,W-SDF、FSDF、E-SDF对重金属Pb的吸附能力分别为52.9、106.3、178.5μmol/g,对As的吸附能力分别为60.3、98.4、164.2μmol/g,对Cu的吸附能力分别为32.7、50.2、89.7μmol/g。[结论]研究结果可为花生壳膳食纤维的功能改性及综合利用提供理论依据。     

枣皮红色素提取工艺的优化及稳定性研究

[目的]探讨枣皮红色素的提取最佳提取工艺并研究其稳定性,为枣皮色素的开发利用提供基础。[方法]以市购红枣为原料,NaOH为提取剂,采用正交试验设计优化枣皮色素提取工艺;提取的色素改变pH、温度及添加氧化剂、还原剂等,观察其稳定性。[结果]正交试验得出,各因素对枣皮红色素提取的影响程度为提取剂浓度>提取温度>提取时间>料液比;最佳提取工艺为NaOH浓度0.2mol/L、温度80℃、提取时间3 h、料液比为1∶15 g/ml。枣皮红色素的稳定性试验结果表明,该色素在酸性条件下不稳定,对碱、温度、氧化剂、还原剂较稳定。[结论]用碱法提取枣皮红色素方法简单,且提取的到的红色素稳定性好,值得推广应用。     

H_2O_2氧解褐煤产腐植酸的试验研究

[目的]探讨H2O2氧解褐煤产腐植酸的最佳工艺条件。[方法]采用H2O2降解云南曲靖褐煤制备黄腐酸,提取了褐煤及氧化残煤中的腐植酸,并利用pH分级法分出主要组分,对褐煤降解前后所提取的腐植酸进行了化学组成分析。[结果]对黄腐酸产率影响最大的因素是煤与氧化剂质量比,其次是氧化降解温度,H2O2浓度影响最小。优化工艺条件为:煤与H2O2质量比1∶0.60,氧化降解温度45℃,氧化降解时间210 min,H2O2浓度为20%。在最佳工艺条件下,黄腐酸的产率达20.40%。腐植酸官能团含量分析及红外光谱结果表明,降解产物黄腐酸中总酸性基团、羧基含量显著提高;OHA中的活性官能团含量及主要组分的沉淀酸度都较HA中的高。[结论]该研究为褐煤制备优质腐植酸提供了一种新的方法。     

气相色谱法测定蝉花中角鲨烯的含量

[目的]建立毛细管气相色谱(GC)测定蝉花中角鲨烯含量的方法。[方法]采用气相色谱法测定蝉花中角鲨烯,并对不同部位天然蝉花的角鲨烯含量进行比较,确定蝉花中角鲨烯含量测定的最佳条件。[结果]1 g蝉花经超声波提取后,经1 m L 0.5 mol/L的氢氧化钠-甲醇溶液40℃皂化5 min,再经正已烷萃取净化,采用GC法测定角鲨烯含量。该方法在角鲨烯质量浓度为21.43~214.30μg/m L(r=0.999 2)范围内线性关系良好,方法精密度良好(RSD=3.71%),加标回收率为77.80%~97.32%,平均加标回收率(n=9)为88.10%。[结论]气相色谱法简单快速,污染小,检测灵敏度高,可用于蝉花中角鲨烯含量的测定。