聚乳酸的合成方法及其应用

为了更好地促进非石油基可降解材料的研究,对聚乳酸的合成方法及其应用现状进行了总结分析。聚乳酸具有生物相容性、可降解性和易吸收性,是一种无毒无害的高分子材料。加大对聚乳酸可降解材料的合成和应用,有利于解决全球气候变暖和石油资源枯竭等环境和能源问题。聚乳酸的合成方法主要有直接聚合法和丙交酯开环聚合法。聚乳酸目前主要应用于生物医学、工农业和食品包装等领域。     

淀粉基可降解塑料的研究现状与展望

介绍了淀粉的结构、性能,降解塑料的概念、特点,以及淀粉基可降解塑料的分类,分析了淀粉基降解塑料的优势和存在的问题,并对其作了展望。     

生物可降解地膜对马铃薯生长及水分利用效率的影响

为研究旱作条件下生物降解地膜对马铃薯生长及水分利用效率的影响,以‘紫花白’作为试验材料,设置裸地(CK)、聚乙烯塑料地膜、生物可降解A膜、玉米秸秆、生物可降解B膜5种覆盖材料来研究生物可降解地膜对马铃薯耕层土壤温度、土壤含水量以及产量的影响。结果表明,与传统裸地(CK)相比,聚乙烯塑料地膜、生物可降解A膜、玉米秸秆、生物可降解B膜4种覆盖材料处理下耕层土壤(0~ 25 cm)日平均温度提高2.02、1.67、1.40、1.47℃;各覆盖材料均可提高土壤含水量,聚乙烯塑料地膜、生物可降解A膜、玉米秸秆、生物可降解B膜覆盖耕层土壤(0~25 cm)平均含水量提高3.12%、2.00%、1.92%、2.48%;各覆盖材料较对照马铃薯块茎产量增加6.25%、21.18%、17.07%、31.71%。试验结果表明,生物可降解地膜覆盖可以提高土层的温度、土壤含水率以及马铃薯产量,在不同覆盖方式中,生物可降解B膜覆盖效果最好。     

天然生物可降解性材料在农业领域中的应用

为了研究天然生物可降解性材料在农业领域中的应用,笔者综述了国内外近20年源于农业领域的几种天然生物可降解性材料,如淀粉、聚乳酸、纤维素、木质素、丝素、胶原、壳聚糖和甲壳素等的研究现状,发现天然可生物降解性材料在农业领域土壤改良与水土保持、病虫害防治、保鲜与防腐、食品与饲料添加剂、生物肥料等方面应用广泛,但关于天然生物可降解性材料的特性、材料的优化设计与改良研究等方面还存在不足,今后还需研究如何改良天然生物可降解性材料特性以及拓宽其在农业领域的应用范围。     

高直链玉米淀粉在生物可降解塑料中的应用

随着世界经济的发展和科学技术的进步,人类对玉米的需求已向众多的新领域拓展。为了适应新需求,农业科技人员培育出一些新型玉米品种,其中高直链淀粉玉米在食品工业、纺织工业、塑料工业等行业有着广泛的用途。众所周知,直链淀粉是重要的工业原料,特别是在生物可降解塑料应用方面有着巨大的开发潜力。因此,培育高直链淀粉玉米品种,发展高直链淀粉玉米生产和加工具有巨大的经济效益和社会效益。     

PBAT/PPC可降解地膜在豇豆生产中的应用研究

PBAT与PPC是化学合成型全生物可降解材料，也是目前地膜可降解材料的研究热点，本研究重点探讨PBAT和PPC材料可降解地膜的实际使用效果。设置PBAT-PPC地膜、PBAT-PPC-BioM地膜、传统PE地膜和露地对照NoFilm处理。通过田间试验，探讨不同地膜处理对地表温度、杂草和豇豆产量的影响，并评估地膜降解性能和最终经济效益。结果表明：PBAT-PPC地膜可有效提高5—7月份地表温度0.9ºC，降低7—8月份地表温度0.2~1.6ºC。PBAT-PPC地膜与PBAT-PPC-BioM地膜均能显著提高了豇豆产量，分别较不覆膜对照处理产量提高37%和22%。PBAT-PPC地膜与PE地膜的杂草产量无显著差异，较露地杂草降低45%。试验期内，可降解地膜降解等级达到4~5，满足后期翻耕回田要求。效益分析表明，尽管可降解地膜成本较高，但增产效果显著，整体收益高于无地膜对照，且无环境风险。综上所述，基于PBAT和PPC的可降解地膜性能优异，在豇豆生产中增效明显，具有较高的推广价值。     

利用固体废弃物微生物发酵产氢研究进展

归纳了厌氧发酵产氢微生物的种类、产氢途径及产氢原理以及利用固体废物发酵产氢的研究现状和发展趋势,重点阐述了当前利用富含碳水化合物的有机废弃物,如纤维素与淀粉含量高的农业与食品垃圾,诸如农作物秸秆、水果皮渣等作为发酵产氢的基质材料的研究进展。通过分析各种生物制氢的特征及研究进展,指出目前的研究主要集中于厌氧发酵产氢,但是近期的研究报道表明耦合的暗发酵-光发酵是更具有发展潜力的生物制氢方法。     

大豆蛋白/聚酰胺酸盐薄膜材料的制备及性能研究

探索一种新型以大豆蛋白为基质制备生物可降解材料的方法,并对材料的透光性,水蒸气渗透性及生物降解性能进行研究。结果表明,与单纯大豆蛋白材料相比,该薄膜透光性及阻水蒸气性能更为优良,且可降解性强,具有用作包装材料的潜力。     

增塑剂对可降解薄膜力学性能的影响

以交联羧甲基淀粉为原料,分别加入不同种类及比例增塑剂,制成不同性质的淀粉基可降解薄膜,确定增塑剂的最佳组合为:三乙醇胺0.4%,甘油0.4%,聚乙二醇0.6%。结果表明,短链增塑剂能提高膜的断裂伸长率,长链增塑剂会增强膜的拉伸强度,3种增塑剂共同使用时增塑效果更加明显。     

不同材质地膜对花生产量及土壤中增塑剂含量的影响

2013年在位于山东省胶州市的青岛农业大学试验田中,应用3种不同材质地膜(分别为普通白膜、黑色地膜、生物可降解地膜)覆盖种植花生,对其产量及土壤中增塑剂含量进行研究。产量结果表明,普通白膜处理>生物可降解地膜处理>黑色地膜处理,与普通白膜相比,黑色地膜、生物可降解地膜处理花生产量分别减少17%,9%;通过气相色谱测定土壤中6种美国国家环保署(EPA)优控增塑剂的总含量,生物可降解地膜处理最高,黑色地膜处理次之,白色地膜处理最少,差异明显,其中DMP,DEHP,BBP在生物可降解地膜覆盖土壤中含量最高,表明生物可降解地膜的使用存在一定的环境风险。3种地膜覆盖土壤中DEP,DMP,DBP含量均已超过美国土壤污染物控制标准。     

生物有机肥对马铃薯产量及淀粉含量的影响

以紫花白、内薯3号、坝薯10号为试验材料,研究了生物有机肥、锰肥、锌肥作底肥在马铃薯上的施用效果。结果表明,马铃薯品种、底肥种类对马铃薯产量和淀粉含量的影响差异显著,肥料种类对马铃薯产量、淀粉含量的影响程度均为:生物有机肥>锰肥>锌肥>对照。     

可降解植物纤维的评价方法分析

将植物纤维加工成可降解的包装材料是农业废弃物的重要利用途径之一,因此成为生物和材料领域的热点。论述几种常用的评价可降解植物纤维的可降解性实验方法,如田间试验、特定酶或微生物降解法等,并对它们进行归类和分析,以便研究者合理正确地运用以上试验方法进行可降解性评价。     

玉米蛋白粉研究进展

玉米蛋白粉是湿式法玉米淀粉加工的副产物,可应用于各个领域。综述了玉米蛋白粉的组成、营养价值及其成分特点。利用玉米蛋白粉,可开发出玉米醇溶蛋白、玉米黄色素、谷氨酸、天然蛋白水解肽、可降解材料、膨化食品等深加工产品,具有成本低、无毒副作用的特点,提高了玉米蛋白粉的附加值,具有广阔的市场前景。     

不同类型地膜降解特征及其对马铃薯产量的影响

为探究不同类型降解地膜的降解特征及其对土壤温度、水分和马铃薯产量的影响,在即墨市蔬菜科技示范园进行了不同类型降解地膜覆盖马铃薯栽培试验。结果表明:全生物可降解膜的降解效果较好,0.006、0.008、0.010 mm的全生物可降解膜在收获前的降解程度已分别达到5级、4级和3级,而普通PE地膜降解效果只达到了1级。全生物可降解膜有较好的增温保墒作用,但增温保墒性能较PE膜差。对不同地膜覆盖的地块进行马铃薯产量测定,0.006、0.008、0.010 mm全生物可降解膜及PE膜与未覆盖地膜相比,分别增产12.9%、33.3%、33.6%、14.9%。试验结果表明:全生物可降解膜覆盖可以提高土壤温度和马铃薯产量,且自身降解程度较快,无需再增加人工清理费用,对环境的污染较小。综合考虑不同厚度全生物可降解地膜的价格等因素,0.008 mm厚度全生物可降解地膜更适合青岛地区马铃薯生产使用,对马铃薯有明显增产作用,同时也为残膜污染治理提供替代产品,有利于控制农业面源污染。     

响应面法优化燕麦谷粒牛奶中变性淀粉的研究

研究燕麦谷粒牛奶中变性淀粉应用,筛选羟丙基二淀粉磷酸酯作为研究对象,采用正交试验法,优化羟丙基二淀粉磷酸酯、卡拉胶、结冷胶、氧化羟丙基淀粉添加量,以及均质温度、糊化温度、均质压力和糊化时间工艺参数。在此基础上,以离心沉淀率为响应值,研究羟丙基二淀粉磷酸酯、卡拉胶、均质温度、糊化温度对燕麦谷粒牛奶稳定性影响,根据响应面分析,确定最佳条件为羟丙基二淀粉磷酸酯添加量1.22%,卡拉胶添加量0.02%,均质温度61.38℃,糊化温度83.12℃,离心沉淀率达到2.03%。     

苏云金芽胞杆菌Cry毒素的研究现状

苏云金芽胞杆菌是应用最为成功的微生物杀虫剂,它产生的最大一类杀虫蛋白是Cry毒素,其田间应用是防治农业害虫和提高作物产量的重要手段。Cry毒素具有针对宿主生物速效、对非目标生物的影响低、对环境友好和可降解等优势。本研究简述了Cry毒素在投入农业使用中产生的昆虫抗性问题,归纳了Cry毒素结构和功能、作用机制、蛋白结构域、昆虫抗性等研究现状,总结了表观遗传机制、受体调控、原生肠道菌群促进抗性的三大特点,分析了对抗性昆虫的应对措施,认为人工选择新型耐药昆虫以预见可能的耐药途径、Cry毒素进行定向进化和田间交互使用策略是研究重点。本文旨在为Cry毒素在农业生物防治中的成功应用提供理论依据。     

不同类型地膜的降解特征及其对马铃薯产量的影响

为探究不同类型降解地膜的降解特征及其对土壤温度、水分和马铃薯产量的影响,在即墨市蔬菜科技示范园进行了不同类型降解地膜覆盖马铃薯栽培试验。结果表明：全生物可降解膜的降解效果较好,0.006 mm,0.008 mm,0.010 mm的全生物可 降解膜在收获前的降解程度已分别达到5级,4级和3级,而普通PE地膜降解效果只达到了1级。全生物可降解膜有较好的增温保墒作用,但增温保墒性能较PE膜差。对不同地膜覆盖的地块进行马铃薯产量测定,0.006 mm,0.008 mm,0.010 mm全生物可降解膜及PE膜与未覆盖地膜相比,分别增产12.9%、33.3%、33.6%、14.9%。试验结果表明：全生物可降解膜覆盖可以提高土壤温度和马铃薯产量,且自身降解程度较快,无需再增加人工清理费用,对环境的污染较小。综合考虑不同厚度全生物可降解地膜的价格等因素,0.008mm厚度全生物可降解地膜更适合青岛地区马铃薯生产使用,对马铃薯有明显增产作用,同时也为残膜污染治理提供替代产品,有利于控制农业面源污染。     

微波场中蛋白质-淀粉可食薄膜结构特性分子动力学研究进展

分子动力学（Molecular dynamics, MD）技术可用于探索蛋白质与淀粉混合制作的薄膜特性。MD从微观层面解释了无法用肉眼观察到的原子与分子构象,且可以提供某一状态时蛋白质与淀粉间的氢键作用力、静电作用力、范德华力、库仑力、化学键能等信息,其有助于科研人员了解或开发新型材料。围绕蛋白质-淀粉可食薄膜、微波加热（Microwave heating, MH）、MD原理及应用等展开论述,分析了蛋白质、淀粉及蛋白质-淀粉薄膜与微波加热之间的研究现状及关联特性。MD技术进一步揭示了蛋白质-淀粉基材料在MH环境中的微观结构变化及作用机理,可为蛋白质-淀粉材料基薄膜的开发利用提供参考。     

抗性淀粉可食性吸管的加工工艺及开发利用趋势

以抗性淀粉的保健功能和加工技术为切入点,介绍抗性淀粉的种类、特性及生理功效等。通过综述国内外对于可食性吸管的研究现状,着重分析抗性淀粉吸管的优势及其加工技术的进展,为人类环保事业和推进新型可食性材料产业的发展提供借鉴。     

变性淀粉与胶体复配使用对裹粉品质的应用效果研究

对比4种不同变性淀粉对裹粉的应用效果。结果表明,木薯氧化羟丙基淀粉效果最好,木薯氧化淀粉、木薯羟丙基二淀粉磷酸酯、木薯羟丙基淀粉较好,木薯醋酸酯淀粉次之,且以面粉为主要原料,添加20%木薯氧化羟丙基淀粉、0.1%羧甲基纤维素钠(CMC)、0.1%魔芋精粉、0.1%明胶复配制作的裹粉应用效果最好,大大改善产品的外观、颜色及口感,减少了其他增稠剂的添加量,从而降低了成本,提高产品的产出率。