油茶壳热解产物特性及热解炭制备活性炭工艺优化

为了探究热解终温对油茶壳热解产物特性的影响,实现油茶壳热解多联产产物的有效利用,该文研究了油茶壳300～700℃热解过程中气、液、固的得率,特性和能量分布规律,讨论了油茶壳热解炭制备活性炭的工艺条件。研究表明,随着热解终温的升高,生物质炭得率下降,不可凝气体得率上升,生物质油得率则呈现先上升后下降的变化趋势。生物质炭的能量产率高达47.21%～81.59%,是油茶壳热解的主要产物,随着热解终温的升高,其固定碳含量增大,BET比表面积先增加后减小,在600℃达到最高值278 m2/g。油茶壳活性炭制备的最佳工艺条件活化温度850℃,活化时间1.5 h,水蒸气用量与炭的比2.0,此条件下的活性炭得率为37.47%,碘吸附值为825 mg/g,BET比表面积为736 m2/g。该研究为油茶壳热解多联产工艺及产物的综合有效利用提供参考依据。     

麦麸中低聚木糖的制备及抗氧化活性研究

以麦麸木聚糖为原料,采用酶法水解制备低聚木糖,研究其抗氧化活性。在单因素基础上,采用正交试验设计,考察酶解时间、酶解温度、pH值、加酶量对低聚木糖含量影响以及酶解的最佳工艺。通过对DPPH自由基,羟自由基和超氧阴离子自由基清除率的测定,研究了麦麸制备的低聚木糖抗氧化作用。研究表明,酶法制备麦麸低聚木糖的最佳工艺条件为:加酶量600U·g-1,pH值为6,酶解时间90min,酶解温度60℃,在最优条件下的验证试验得到低聚木糖含量为5.09mg·mL-1。对低聚木糖的抗氧化研究表明,1mg·mL-1低聚木糖对DPPH自由基和羟自由基的清除率分别达到76.55%和80.30%,对超氧阴离子自由基的抑制效果较弱,最大清除率为41.12%,低聚木糖能有效清除自由基,表现出良好的体外抗氧化活性。     

文冠果壳基活性炭制备工艺优化与性能表征

文冠果壳为文冠果榨油后的废弃物,为避免环境污染,充分利用这种废弃物制成高附加值的活性炭,该研究以文冠果壳为原料,采用磷酸活化法制备活性炭,以固液比、磷酸浓度、活化时间和活化温度为自变量,活性炭的碘吸附值为因变量,经响应面试验优化制备工艺,探究文冠果壳活性炭的吸附性能。结果表明,通过响应面试验优化得到最佳工艺条件：固液比1∶1 g/mL,磷酸浓度71%,活化时间158 min,活化温度540℃,此时碘吸附值为(1 127.377±2.406) mg/g,与预测的碘吸附值误差仅为0.390%。与文冠果壳相比,经活化得到的活性炭水分和灰分明显降低,C元素质量分数升高至69.702%;活性炭的比表面积为841.438 m²/g,总孔容为0.593 cm³/g,平均孔径为4.361 nm,孔隙结构发达,主要以介孔为主,且官能团主要为羰基。因此可以用文冠果壳制备出吸附性能好的活性炭,该结果可为磷酸活化法制备文冠果壳基活性炭的工业化生产提供一定参考。     

纤维乙醇工艺中酸处理稻秸秆反应条件的优化

以木糖含量为指标,在稀酸处理条件中时间、浓度和液固比影响试验结果的基础上,采用二次回归正交设计优化稀酸处理的条件,建立稀酸处理3因素与木糖含量之间的回归方程关系式,通过验证得到方差分析具有显著性。同时得到各因素的主次因素顺序：时间（x1）＞液固比（x2）＞浓度（x3）。并通过回归方程求解得到的稀酸处理秸秆条的最佳工艺参数为：反应时间2 h,稀酸体积分数4.1%、液固比22︰1,此条件下可以求得较为稳定的木糖质量浓度为0.332 g/L。研究中通过采用二次回归正交设计方法,较大程度地减少了试验次数和优化工艺条件,从而为试验研究提供了一定的依据。此外,该试验研究结果表明3因素交互项对试验结果影响不显著,但反应时间和稀酸浓度2因素的水平选择上有待调整。     

辐照协同甲酸分离油茶壳中纤维素、木质素和木糖的工艺研究

为了提高油菜壳木质纤维素分离效率,本试验以油茶壳为原料,研究不同辐照剂量(0、200、400、600、800 kGy)处理后其粉碎能耗、粒度分布和化学组分的变化,同时开展辐照协同甲酸分离油茶壳木质纤维素的工艺研究。结果表明,辐照处理后油茶壳粉碎能耗降低,粉碎后细颗粒样品所占比例增加,经400 kGy剂量辐照处理的油茶壳粉碎能耗比对照节约43.59%,800 kGy剂量辐照处理的油茶壳粉碎后粒径<0.075 mm的颗粒占比达到41.38%。辐照处理后油茶壳木质纤维素发生降解,水溶性组分、水溶性单糖、聚糖含量均增加。辐照协同甲酸分离油茶壳纤维素、木质素和木糖的最佳工艺为:辐照剂量400 kGy,反应温度100℃,反应时间3 h,在此条件下分离获得的油茶壳纤维素、木质素、木糖的提取率分别为89.94%、47.74%和96.37%,纤维素和木质素纯度分别为45.05%和91.92%。本研究结果对油茶壳木质纤维素全组分的高效分离和应用具有重要意义。     

白酒丢糟的酸酶联合水解糖化工艺

为充分利用白酒丢糟资源,探讨了酸酶联合水解法对其进行糖化以获得可发酵糖的可行性。以木糖和还原糖浓度为指标,研究温度、固液比、混合酸浓度和时间等因素对酸解效果的影响;在此基础上分析纤维素酶对酸解残渣(AHR)的酶解历程,并利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)和X-衍射(XRD)技术考察不同水解阶段丢糟的结构特性变化。结果表明,丢糟在温度为100℃、固液比为1:12g/mL和酸浓度为2.0%的条件下经混合酸水解120min可获得59.32g/L还原糖和6.49g/L木糖,该酸解阶段的半纤维素和纤维素转化率分别为77.38%和62.50%,木质素溶出率为43.50%。AHR在纤维素酶用量为4000U/g原料、温度为45℃和pH值为4.8的条件下继续作用2.5h可获得13.27g/L还原糖,该酶解阶段的纤维素转化率为66.67%,酶解率高达90.73%。结构特性研究表明,水解作用前后的丢糟形貌结构变化明显,孔隙率和比表面积增加,有利于纤维素酶对AHR中纤维结晶区的作用。FTIR和XRD结果显示,水解前后的特征组分所对应的吸收峰强度发生了变化,相对结晶度逐渐提高。白酒丢糟经酸酶联合水解作用转化为可发酵糖具有可行性。该研究可为丢糟生物质发酵制备乙醇提供理论基础。     

超低酸预处理结合酶解提高玉米秸秆糖化效率

为提高纤维素酶解糖化的效率,该文采用超低浓度硫酸水解预处理废弃玉米秸秆。重点考察了不同酸浓度、反应温度、反应时间条件下超低浓度酸水解及后续酶解的总还原糖、葡萄糖及木糖的产率,详细叙述了总还原糖及各种单糖在酸水解及酶解过程中的转化规律,通过正交试验确定酸水解的最佳工况为酸浓度0.1%,反应温度160℃,反应时间55 min,搅拌180 r/min,固液比1∶10。酸水解后进行酶解(酶用量5%,pH值4.6,时间24 h,温度50℃)得到还原糖、葡萄糖、木糖产率分别为56.22%、16.97%、18.83%。通过红外光谱和纤维素分析仪对酸水解和酶解后的残渣进行分析可知,纤维素、半纤维素的转化率分别为88.52%、95.18%,进一步计算还原糖、葡萄糖、木糖的转化率为88.11%、44.86%、72.49%。该方法较大程度避免了还原糖在酸水解过程中的降解,保证了半纤维素还原糖的转化效率,进一步提高了总还原糖的产率,为超低酸水解在燃料乙醇领域提供了新的应用途径。     

NaOH协同辐照预处理提高稻草纤维素酶解转化率

为降低预处理成本,提升稻草纤维素的酶解效果,采用NaOH协同⁶⁰Co-γ射线辐照处理稻草,研究其对稻草中纤维素酶解转化率的影响,利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)分析协同预处理对稻草微观结构的影响,并通过正交试验对协同预处理条件参数进行优化。结果表明,NaOH协同辐照预处理能显著提高稻草纤维素酶解转化率,优化后的预处理条件为400 kGy辐照剂量的稻草结合2%NaOH溶液,固液比1:15,50℃条件下处理4 h,按照10 FPU·g^-1加入纤维素酶溶液,于50℃、130 r·min^-1条件下气浴恒温振荡,酶解24 h后,其稻草纤维素转化率达到78.54%±1.20%。本研究结果为农业废弃物资源能源化高效利用提供了技术支撑和理论依据。     

秸秆低聚木糖溶液纳滤分离特性和渗滤工艺

该文研究了截留相对分子质量为250的纳滤膜分离以秸秆为原料生产的低聚木糖溶液的分离特性,并优化了渗滤纯化工艺。通过检测透过液和截留液中各糖组分的浓度,计算并得到了该膜对阿拉伯糖、木糖和聚合度（Degree of Polymerization）DP2到DP4的低聚木糖的截留率随膜通量变化的关系曲线;应用不可逆热力学模型对阿拉伯糖、木糖和DP2到DP4的低聚木糖中性溶质体系的截留率试验数据进行回归计算,求得了反射系数、溶质透过系数和水透过系数等膜分离特性参数,并根据立体位阻模型估算出膜的细孔结构参数。当糖液浓度为8.4%（总糖/糖浆）,膜系统温度控制在(30.1±2.1)℃,跨膜压差控制在(1.58±0.02)×106 Pa的恒定体积渗滤操作模式下,膜通量无衰减,稳定在(29.4±1.8) L/(m2·h),经3倍体积纳滤渗滤操作后,低聚木糖纯度由原料的83.33%（DP2到DP6低聚木糖/总糖）上升至92.54%,木二糖损失率为12.45%（对原料中的木二糖）,总糖回收率为88.39%（对原料中的总糖）。纳滤分离模型的研究为低聚木糖溶液的渗滤纯化和浓缩模拟并精确优化工艺提供了参数基础,使用纳滤膜在渗滤操作模式下,可以高效脱除单分子糖,同时低聚木糖损失较小。     

雪莲果水溶性粗多糖提取分离工艺优化

为了考察雪莲果中粗多糖的较优提取分离工艺,采用水提取法提取雪莲果中多糖,以提取温度、料液比、提取时间、乙醇终浓度为影响因素,在单因素试验的基础上进行四因素三水平的正交试验。正交试验以粗多糖得率为考察指标,优化粗多糖的提取分离工艺。四因素中提取温度对试验结果影响最大,其次是乙醇终浓度和料液比,最后是提取时间。雪莲果粗多糖较优提取分离工艺为提取温度90℃,乙醇终体积分数为80%,料液比1∶20g/L,提取时间2 h。在此条件下粗多糖得率为5.11%,粗多糖的总糖质量分数为46.2%。     

海藻酸单糖钙的制备及其补钙功效研究

为优化海藻酸降解产生海藻酸单糖的制备工艺,本试验以海藻酸为原料,采用高温降解和H₂O₂氧化降解相结合的方法降解海藻酸,在单因素试验的基础上,通过正交试验确定海藻酸降解产生海藻酸单糖的最优条件。以废弃贝壳为钙源制备海藻酸单糖钙,并验证海藻酸单糖钙的补钙功效。正交试验结果表明,海藻酸降解的最优条件为:高温降解温度130℃、降解时间180 min、海藻酸与水质量比1:25,氧化降解温度92.5℃、降解时间150 min、海藻酸与30%H₂O₂比为1:5,此条件下海藻酸的降解率可达80.68%。当海藻酸单糖与水质量比为1:8、结合温度为30℃、反应时间为12 h时,海藻酸单糖与钙结合率达88.42%,含钙率为10.10%。薄层色谱分析及傅里叶变换红外光谱分析结果表明,海藻酸单糖的基本结构并未因高温及氧化降解发生变化。动物试验结果表明, 与低钙模型组相比,海藻酸单糖钙具有显著增加大鼠骨密度的作用(P<0.05)。本研究结果为海藻酸单糖的制备提供了新的方法,为海藻酸单糖钙成为功能性食品提供了基础数据,同时也为贝壳资源的高值化利用提供了一种新的方法。     

水酶法提取百香果籽油工艺优化研究

采用水酶法从百香果籽中提取百香果籽油.首先,采用单因素方法对复合酶添加量、酶解温度、酶解时间、料液比四个因素进行考查,在此基础上进行四因素三水平的正交试验优化.最佳工艺条件为:复合酶(中性蛋白酶:果胶酶:纤维素酶=2:1:1)添加量为4％,料液比1:3,酶解温度55℃,酶解时间5 h,此条件下百香果籽油的提取率为62....     

热烫条件对速冻黄花菜颜色和脆度的影响

为了保证速冻黄花菜良好的颜色和质地，该试验采用5因素4水平正交试验设计，对速冻黄花菜热烫处理条件如热烫液的组成、热烫温度、热烫时间、固液比和氯化钙的浓度进行了探讨。结果表明，以0.05%的柠檬酸加上0.05%氯化钙溶液作为热烫液，取1∶7的固液比，在90℃的温度下热烫40 s，是速冻鲜黄花菜加工时热烫处理的最优条件。     

挤压豆渣中可溶性膳食纤维制备工艺的优化

为了获得碱法制备挤压豆渣中可溶性膳食纤维的最适工艺参数,以液固比、温度、时间和碱浓度为试验因子,以可溶性膳食纤维产率为响应值,采用中心旋转组合试验设计进行试验。结果表明：4个因素对可溶性膳食纤维产率的影响大小依次为碱浓度＞液固比＞温度＞时间。通过典型性分析得出可溶性膳食纤维最适制备条件为：液固比26∶1、温度89℃、时间68 min、碱浓度1.12%。在此条件下,可溶性膳食纤维产率的预测值为33.96%,验证试验所得可溶性膳食纤维产率为34.12%。回归方程的预测值和试验值差异不显著,所得回归模型拟合情况良好,达到设计要求。在本试验优化的条件下,以经挤压豆渣为原料制备的可溶性膳食纤维产率（34.12%）显著高于以未经挤压豆渣为原料的产率（13.51%）。     

真姬菇子实体多糖的提取工艺优化

为优化真姬菇子实体多糖的提取工艺,以水为浸提液,通过单因素试验研究了浸提温度、浸提时间、液固比、乙醇用量和提取次数对真姬菇多糖得率的影响,并采用二次回归正交旋转组合设计试验对提取工艺进行优化.结果表明,多糖得率的主要影响因素及其顺序为浸提温度、浸提时间、液固比;在乙醇用量为2倍、提取次数为1次时,最佳提取工艺参数为浸提温度95℃、浸提时间2.84h、液固比11.6∶1,多糖得率为4.47%.     

鸡肉蛋白酶水解工艺条件的研究

为探索鸡肉酶水解工艺条件及其动力学特性，分别采用木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、中性蛋白酶、菠萝蛋白酶对鸡肉进行了水解试验，得出最优酶为木瓜蛋白酶；由此选用木瓜蛋白酶做正交试验，考察水解温度、时间、加酶量、pH值和固液比5个因素对酶水解的影响，并确定出最优水解条件为温度50℃，时间7 h，加酶量2.4%(以鸡肉的质量百分数计)，pH 7.0，固液比1∶4；在此条件下，水解度可达26.07%。在此基础上由试验数据推导出描述木瓜蛋白酶水解鸡肉的动力学方程，可为鸡肉酶解生化反应器的设计和鸡肉水解蛋白液或蛋白粉的开发提供一定的理论依据。     

纤维素酶水解棕榈壳制取乙醇研究

先将棕榈壳置于多功能水解反应器中于200℃,4.0 MPa,液固比15∶1,搅拌转速500 r/min条件下纯水预处理5 min,半纤维素和纤维素含量分别从21.74%,45.42%变为2.35%,47.63%,再以一定比例混合预处理液与棕榈壳残渣,研究液固比,温度,加酶量和时间对棕榈壳糖化工艺的影响,结果表明液固比为16∶1最合适,低温37℃比高温50℃更有利于棕榈壳的糖化,从长时间看,加酶量并不完全与原料转化率成正相关,以小于10 FPU/g为宜。糖化效果取决于β-葡萄糖苷酶对葡萄糖的耐受性以及预处理效果。采用酿酒酵母对糖化液发酵,乙醇得率为77%。通过电镜扫描发现,预处理与酶解后的残渣的结构比原料明显疏松,长条状晶束结构有着不同的程度的破坏,但木质素结构破坏较小。     

螺杆挤压连续汽爆玉米秸秆的稀酸水解效果

对采用螺杆挤压连续汽爆方法处理的玉米秸秆进行酸水解,探讨稀硫酸和稀盐酸在酸浓度、反应时间、反应温度及固液比等因素对经过处理的玉米秸秆水解效果的影响。结果表明：在硫酸水解正交试验中,影响水解过程的因素由主到次分别为：原料类型、固液比、水解温度、酸浓度和水解时间。其优化条件为：硫酸浓度3%,水解温度110℃,水解时间60 min,固液比1︰15,此时120℃下汽爆10 min的原料的水解效果最好,还原糖得率可达39.7%。在盐酸水解的正交试验中,影响水解过程的因素由主到次分别为：水解温度、原料类型、水解时间、酸浓度和固液比。在最优条件下,即采用120℃下汽爆6 min的原料,在盐酸浓度为3%,水解温度 110℃,水解时间60 min,固液比1︰20的条件下进行水解,还原糖得率为42.0%。结果表明,螺杆挤压连续汽爆方法能有效提高玉米秸秆在稀酸条件下的水解能力。     

鲣鱼蒸煮液美拉德反应优化及氨基酸分析

为了制备风味良好的鲣鱼调味基料,本试验以鲣鱼蒸煮液(STCL)为原料,在酶解和脱腥基础上,采用感官评价、电子鼻技术结合主成分分析(PCA)及线性判别分析(LDA),通过正交试验优化美拉德工艺,并对鲣鱼蒸煮液酶解液美拉德产物进行氨基酸组成成分分析和必需氨基酸营养评价。结果表明,电子鼻技术结合LDA优于PCA,更能客观地区分不同条件下鲣鱼蒸煮液酶解液美拉德反应产物的风味差异;鲣鱼蒸煮液酶解液美拉德反应最优工艺条件为:添加木糖-葡萄糖1:2,在110℃下加热45 min,在此条件下,美拉德产物鱼香味浓郁,色泽呈黄棕色,氨基酸总量为7.036 g·100g^-1,必需氨基酸含量为2.888 g·100g^-1,必需氨基酸指数(EAAI)为64.034,说明鲣鱼蒸者液美拉德反应产物营养价值较高,是研发海鲜调味料的理想基料。本研究结果为鲣鱼调味基料的开发提供了一定的理论依据。     

石榴果皮中抑菌活性物质提取工艺优化(简报)

为了研究石榴果皮中抑菌活性物质的提取工艺,以金黄色葡萄球菌做指示菌,以抑菌圈直径为活性追踪指标,在单因素试验的基础上通过二次回归正交旋转组合设计进行工艺参数优化.结果表明,对石榴果皮抑菌活性物质提取效果的影响大小顺序为:乙醇浓度、提取温度、液固比,提取时间;其最佳提取工艺条件为乙醇浓度60%,液固比10:1,提取温度60℃,提取时间4h.在此优化条件下,石榴果皮提取液抑菌圈直径为16.30 mm.