中药渣发酵菌剂筛选及发酵工艺优化效果研究

试验旨在筛选中药渣的适宜发酵菌剂并建立最佳发酵工艺,用来提高发酵中药渣中营养成分和生物活性成分含量。试验包含三个部分。试验一:采用单因素试验设计,利用植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum,Lp)、酵母菌(Saccharomyces cerevisiae,Sc)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,Bs)对中药渣进行单一菌剂、等比例两两复合和三者复合发酵,通过常规养分含量测定对其发酵效果进行营养价值评价,并筛选出适宜的发酵菌剂及复合类型。试验二:采用双因素试验设计,筛选发酵菌剂的最优添加比例。试验三:采用正交设计试验,分析初始水分含量(45%、50%、55%)、发酵温度(35、37、40℃)及发酵时间(24、48、72 h)对最优发酵剂处理后药渣内营养成分和生物活性成分含量变化的影响,优化工艺参数。结果表明:最优菌制剂为植物乳杆菌与枯草芽孢杆菌等比例组合,其最优添加比例为1∶1;最佳发酵工艺条件为初始水分含量为55%,发酵温度为37℃,发酵时间为72 h。黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)和呕吐毒素(Deoxynivalenol,DON)均符合中国饲料卫生标准。在此发酵工艺条件下有利于提升中药渣的发酵效果。

丹栀逍遥散中药渣栽培平菇的可行性初探

目的:系统性评价丹栀逍遥散中药渣栽培平菇的可行性。方法:以丹栀逍遥散中药渣为研究对象,将中药渣和棉籽壳混合栽培平菇,并分析不同配方平菇的生物转化率、营养成分、重金属以及平菇中栀子苷的残留。结果:配方3(含中药渣40%)栽培的平菇生物转化率最高;发菌时间较短且菌丝长势强,菌袋污染率低;粗蛋白和总糖含量高,粗脂肪含量显著降低,而灰分、粗纤维含量变化不显著;重金属含量在安全范围内且栀子苷未检出。结论:用丹栀逍遥散中药渣栽培平菇安全可行,既能延长中药渣的价值链,又可丰富平菇的栽培基质。

中药渣资源化利用研究进展

随着中医药产业的发展,中药使用量的增加,中药渣的排放和处理对生态环境造成较大影响,中药渣的资源化利用对中医药产业、生态学、经济、社会的发展都有着重大意义。中药渣含有丰富的有机物质和微量元素,是较好的低成本生物质原料,可用于制备生物炭、复合材料、电催化剂、生物质能源等一系列高附加值产品,具有较大的发展潜力。本文采用Fulink数字平台对中药渣处理方式学术论文发表情况进行汇总,从论文数量发展趋势在一定程度上表明中药渣用于动物饲料的制备、生物有机肥是较好的利用方式,同时综述了中药渣的处理现状和综合利用方式且对比了不同处理方式的优缺点,探讨了中药渣处理面临的问题并进行展望,以期为中药渣的高价值利用和可持续发展提供参考。

中药渣水解炭燃料特性及热解燃烧动力学分析

中药渣因含水率高而处理困难,将中药渣经水热处理后有较好的应用前景。以中药渣为研究对象,采用水热处理获取中药渣水解炭,通过工业分析及元素分析、热重分析及动力学分析研究了水热处理对中药渣水解炭特性的影响。结果表明:随着水热处理温度升高,中药渣水解炭的固定碳及元素C含量、燃料比(水解炭的空气干燥无灰基固定碳与挥发分的质量比)及高位发热量增加,挥发分、元素H及元素O含量明显降低,n_(O)/n_(C)及n_(H)/n_(C)逐渐降低,水解炭性质接近一般动力煤性质。热重分析发现热解过程中,280℃下形成的水解炭在160℃~300℃和300℃~500℃出现较明显的双峰失重峰,其余水热处理温度下形成的水解炭仅在275℃~400℃出现一个极明显失重峰。随着水热处理温度的升高,水解炭热解活化能由69.56 kJ/mol降至40.55 kJ/mol。水解炭燃烧过程主要经历四个阶段,180℃~295℃主要是小分子挥发分热解阶段,其活化能为63.65 kJ/mol~105.02 kJ/mol;295℃~390℃主要是小分子挥发分主要燃烧阶段,其活化能为10.78 kJ/mol~35.76 kJ/mol;390℃~410℃主要是大分子挥发分析出与燃烧阶段,其活化能为117.08 kJ/mol~201.61 kJ/mol;410℃~520℃主要是固定碳与焦炭的燃烧以及少量矿物与无机化合物的热分解阶段,其活化能为22.18 kJ/mol~92.10 kJ/mol。随着水热处理温度升高,水解炭燃烧同一阶段的指前因子与活化能变化趋势一致。水解炭的可燃性指数、着火指数以及综合燃烧指数随着水热处理温度升高、水热时间增加以及固液比的增大而减小,固液比为1 g:15 mL且在220℃下水热1 h获得水解炭的燃烧性能较好,综合燃烧指数为3.55×10^(-10)/(min^(2)·℃^(3)),可为高湿固废水热燃料化的应用提供参考。

中药渣在废水处理及土壤修复中的应用

随着中草药的普及和医药行业的不断发展,我国每年都会产生大量的中药渣。这些中药渣主要来源于药用动植物。传统的中药渣处置方法有焚烧法、堆放法和埋填法。这些方法不仅造成中药渣的极大浪费,而且污染环境。因此,中药渣的有效处理成为我国制药企业亟待解决的问题。近年来,中药渣在废水处理、土壤修复中的应用价值引起了广泛关注。本文将对中药渣在去除废水中重金属、抗生素、亚甲蓝及其他离子,及在重金属污染土壤修复中的应用进行综述,并对中药渣再利用中存在的问题和今后的发展进行探讨,为中药渣的可持续利用提供新的方向。

增施中药渣生物有机肥对烤烟生长、养分吸收及品质的影响

为促进中药渣循环利用,探讨中药渣有机肥资源化后对烤烟生长及烟叶品质的影响,采用烤烟盆栽试验对施用中药渣有机肥及生物有机肥后烟叶农艺性状、养分吸收和烟叶化学品质的差异进行了探讨。结果表明,中药渣有机肥和生物有机肥的施用提高了烟株的株高、叶长和叶面积,促进了根系生长与活力,提高了磷、钾、还原糖和总糖含量,降低了烟碱含量,改善烟叶糖碱比和钾氯比等化学品质协调性。施用生物有机肥能明显促进氮素从根部向地上部尤其是叶片转移,有利于促进根部磷吸收向地上部转移并更多地保留于茎部,促进茎部钾向叶部转移。供试3种生物有机肥中,以解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens) F11为功能菌的生物有机肥B2在促进烤烟养分吸收和提高烟叶品质的潜力较为突出。

夏桑菊中药渣发酵菌种筛选及其发酵条件优化

该研究以总生物碱含量为评价指标,从长期堆积的夏桑菊中药渣中分离筛选提高夏桑菊中药渣生料发酵中总生物碱含量的菌株,通过形态学特征、生理生化试验和16S rDNA序列分析对菌株进行鉴定,并通过单因素试验及响应面法对菌株发酵条件进行优化。结果表明,共分离纯化出6株可提高夏桑菊中药渣中总生物碱的菌株(L-1~L-6),其中菌株L-1发酵物料中总生物碱含量最高(24.89 mg/g),其被鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。最优发酵条件为:物料(夏桑菊中药渣80 g+麦麸10 g+豆饼粉10 g)与水的固水比1∶1(g∶mL),装料量50 g/250 mL,接种量6.7%,发酵时间6 d,初始pH值6.5。在此优化条件下,总生物碱含量达31.15 mg/g。

中药渣蛴螬生物转化潜力

为探究蛴螬在中药渣生物转化中的应用潜力,本研究通过室内培养蛴螬转化实验(周期20 d),研究了新鲜中药渣、发酵中药渣及其与有机物料(木屑、秸秆)配伍经蛴螬生物转化前后的养分含量、腐熟度指标及生物转化率的响应。结果表明:与生物转化前相比,转化产物总养分含量(N+P_(2)O_(5)+K_(2)O)由1.59%~2.94%显著提升至3.36%~4.27%,有效氮(硝态氮+氨态氮)含量显著增加,碳氮比(C/N)由20.59~57.82下降至12.13~26.10,物料腐熟度显著提升(油菜发芽指数平均增加22.50%);与新鲜中药渣为底物的生物转化产物(T4处理)相比,发酵中药渣为底物的转化产物(T1处理)总养分含量提高24.49%,达到4.27%,总有效氮含量增加约4倍,虫体转化率和虫粪转化率分别大幅度提高至5.30%和89.49%,且发酵中药渣的转化产物C/N稳定在20以下,转化产物的农业适用性得到改善;相比于新鲜或发酵中药渣为单一底物的蛴螬生物转化产物(T1或T4处理),有机物料(木屑、秸秆)配伍处理组所得产物(T2和T3、T5和T6处理)的全钾(TK)、有机质(OM)含量和C/N大幅增加,而总养分、有效氮含量、电导率(EC)和油菜种子发芽指数呈下降趋势。研究表明,发酵中药渣的蛴螬生物转化效果优于新鲜中药渣直接生物转化,且与有机物料配伍可提高转化产物的OM和TK含量以及蛴螬的虫粪转化率。

不同比例中药渣对基质理化性质及生姜生长的影响

生姜既可食用又可药用,国内外市场需求量大,栽培面积逐年上升,但在传统的连年栽培方式下出现了品质下降等问题,制约了生姜产业的健康发展。而中药渣的处理目前主要采用简单堆放、填埋或焚烧等处理,容易造成资源浪费和环境污染。为促进中药渣的资源化利用开发和提升生姜栽培品质,采用粤北韶关本地的生姜品种小黄姜为试验材料,在5个不同配比的中药渣基质栽培过程中研究中药渣对基质理化性质及生姜前期生长的影响。结果表明,20%~80%中药渣处理可提高基质的温度、降低基质容重和增大基质孔隙度、提高部分微量元素含量,促进土壤矿质营养的吸收与转化,促进生姜提前出苗、提高生姜出苗率、株高、茎粗、分蘖数和生姜叶片数等。说明基质中添加中药渣能有效改善基质的理化性状,进而促进生姜的生长,为后续生姜块茎的膨大和提高产量奠定基础。其中,60%~80%的中药渣配比的处理效果最为理想。

中药渣肥配施多种类肥及菌剂对马铃薯生长、产量及品质的影响

为了减少化肥用量,增加马铃薯产量,促进中药渣的科学利用,本文在榆林设置了5个处理的田间试验,调查了马铃薯的生长指标,测定了马铃薯产量和品质。结果表明:化肥基肥减量10%配施中药渣肥、复合微生物肥及菌剂处理(N5)显著增加马铃薯地下茎及匍匐茎的长度、薯块数、商品果产量、块茎还原糖和淀粉含量,显著降低了马铃薯次果产量,相较对照,N5处理马铃薯匍匐茎、薯块数和商品果产量分别增加223.28%、99.40%和49.83%,次果产量降低55.47%。综上,N5有利于马铃薯匍匐茎的生长、增加块茎数目、促进次果向商品果转变,是实现中药渣肥料化利用、化肥减施及马铃薯产量与品质改善的较优施肥技术方案。

基于中药渣的多孔碳材料的可控制备及电化学性能研究

以生物质废弃物六味地黄丸药渣为原材料,通过简单的活化和碳化,合成出了具有高比表面积的氮掺杂多孔碳材料并将其应用于超级电容器。研究发现该碳材料表现出良好的电化学性能,其中YZ-KOH-800材料在6 mol·L^(-1)KOH电解液中所测质量比电容高达259.63 F/g(电流密度为0.1 A/g),经过1000圈循环后容量保持在93%以上。本研究为分级多孔炭材料可控构建提供了一种方法,也为中药废渣的高值化利用开辟了一条新途径。

中药渣资源化再利用的研究探讨

通过走访调研与实地考察,结合文献筛选、数据挖掘整理,汇总当前药渣处理方案、适用范围、优缺点及未来发展,根据不同药渣的特性,因材而用,最大化利用药渣价值,实现药渣资源循环,减少污染。具体方案如下:二次提取有效成分、制备造纸原料、发酵堆肥而肥沃土壤、化为植物肥料、变为动物饲料及添加剂、制作菌类培养基、利用厌氧发酵制备沼气、助力废水处理、再提取天然色素、制作杀虫剂、利用热化学转化技术再生资源减少污染,共11类。本文旨于讨论上述方案的可行性及发展规划,探寻在中医药产业蓬勃发展的背景下,扩展中药渣资源化循环再利用的途径与方法,改善药渣处理现状,减少药渣对环境的污染。

中药渣综合利用研究现状及展望

随着中医药行业的发展和中医药制取技术的进步,中药渣的产生量也与日俱增,现年产量已超过3 500万t。利用好中药渣资源不仅能保护环境,降低企业支出,还能创造巨大的经济效益。本文从活性成分再提取、环境治理、作为饲料或饲料添加剂、作为有机肥料与栽培基质、作为轻工业生产原料等方面综述了中药渣传统生态经济化利用现状,从开发能源物质、膳食纤维产品、纳米纤维素类产品及复合材料等方面分析了中药渣高值化利用现状,并对中药渣综合利用进行了展望,以期为中医药产业高质量发展提供参考。

中药渣对牛粪蚯蚓堆肥过程中耐药基因的影响

蚯蚓堆肥可削减畜禽粪便中部分耐药基因(ARGs),为进一步削减ARGs残留,本研究通过向牛粪蚯蚓堆肥中加入3%的板蓝根(BG)等8种不同抑菌功效的中药渣,研究其对ARGs和可移动遗传元件(MGEs)的动态变化影响(0~28 d)。结果表明:不同中药渣对蚯蚓的存活影响不同,当归(DG)和板蓝根有利于其存活,而枸杞(GQ)、苦参(KS)、蒲公英(PY)和三七(SQ)对其存活不利。堆体中ARGs普遍存在,优势主导基因为sul-ARGs、tetX和str-ARGs。不同中药渣对ARGs影响不同,28 d的ARGs丰度为:DG<ZS(紫苏)<BG<CK<PY<KS<GG(葛根)<SQ<GQ,DG对sul-ARGs和str-ARGs的去除更为有效,前者中的sul1和sul2的去除率分别为81.50%和82.72%;后者中strB的去除率为72.02%。DG、ZS和BG对MGEs中的intI1的削减率分别为84.76%、79.72%和58.58%,对intI2的削减均达到100%;其他中药渣对intI1有促进增殖作用。研究表明,不同中药渣对蚯蚓堆肥过程ARGs和MGEs的影响存在差异,当归、板蓝根和紫苏可有效减少ARGs的污染和传播风险。

不同复合菌酶添加对中药渣青贮饲料的营养价值及发酵品质的影响

为了探究不同酶制剂和植物乳杆菌(LP)复合添加对中药渣青贮发酵品质动态变化的影响,以中药渣(黄芪、山药、茯苓与柴胡)为原料,LP与酶[纤维素酶(CE)、果胶酶(PE)、木聚糖酶(XY)]分别组合添加处理,并设置空白对照(CK),青贮3、7、15、34 d后分析其青贮发酵品质。结果表明:所有处理组在青贮34 d后,pH值、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维相比对照组均显著降低(P<0.05),可溶性碳水化合物含量相比对照组显著提高(P<0.05)。综上所述,添加菌酶复合添加剂可显著降低中药渣青贮后中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量。随着青贮时间的延长,LP+CE处理组能够增加可溶性碳水化合物含量,且LP+CE和LP+PE处理组能够减少氨态氮含量,有效减少蛋白降解,使中药渣青贮品质得到有效改善。

中药渣有机肥对作物生长、土壤化学性状及酶活性的Meta分析

以中药渣有机肥为研究对象,采用Meta分析的方法,共筛选出32篇文献,包含388组相对独立的数据,研究了中药渣有机肥对作物生长发育和土壤化学性质及酶活性影响的综合效应,以期为实现我国中药渣资源的合理利用与绿色低碳发展提供参考依据。结果表明:施用中药渣有机肥能够显著促进作物产量、叶绿素含量和土壤pH、土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性等指标,比不施肥分别增加了15.30%、25.90%、14.50%、40.70%和14.80%;随着施用中药渣有机肥时间的延长,植物总生物量呈逐渐增长的趋势(P<0.01),但土壤脲酶的效应值则呈先增加后降低的趋势;中药渣有机肥对药用植物土壤性状的正效应要优于农作物和蔬菜。综上,合理地施用中药渣有机肥能较显著促进植物生长发育并改善土壤理化性状。

中药渣催化热解特性与产物分布规律

本研究探索了一系列用于中药渣快速热解的Al MCM-41、β30、HY、ZSM-5商业分子筛类催化剂,进行了热重分析(TGA),Py-GC/MS联用仪分析,对中药渣原样和不同分子筛掺杂中药渣快速热解液相产物的化学组分进行了测定,重点讨论了热解温度、催化剂种类等参数对热解油组成分布的影响规律。与中药渣原料直接热解相比,加入分子筛催化剂在中药渣快速热解中生产芳烃的效率更高,且更有效抑制了酚类和酮类化合物的生成。当热解温度为700℃时,4种催化剂对应热解油中酚类含量分别为9.9%、11.8%、11.3%和16.9%,酮类含量分别为10.9%、10.6%、20.2%和13.4%。分析结果表明,ZSM-5芳烃相对含量可达到7.2%,更加适用于中药渣的催化热解。

生物质中药渣在大型火电设备中的掺烧现状研究

生物质耦合发电可以消纳利用农林废弃残余物,减少火电企业的煤耗量,是一种重要的可再生能源发电技术。文章阐述了生物质中药渣掺烧的现状,介绍了中药渣的燃烧特性,探讨了中药渣干化处理方法及中药渣耦合掺烧处理方法,并分析了生物质中药渣在不同掺烧方法下给火电企业带来的经济效益,以期为相关人员提供参考。

发酵中药渣对犊牛生长发育和健康状况的影响

本研究旨在探析发酵中药渣对犊牛生长发育及健康状况的影响。随机选取犊牛60头,将其分为对照组、实验Ⅰ组、实验Ⅱ组和实验Ⅲ组,共计4组,每组15头,其中对照组饲喂日常饲料,实验组中添加发酵中药渣进行饲喂试验。结果表明,发酵中药渣可显著提高犊牛生长发育的各项指标并降低料重比,此外,发酵中药渣还能提高血清中过氧化物歧化酶、血清总蛋白、谷胱甘肽和免疫球蛋白等血清指标。因此,本研究推测饲料中添加发酵中药渣可能对犊牛生长发育及健康状况具有改善作用。

中药渣生物有机肥发酵技术及应用研究进展

近年来,中药及其制剂的研究开发在国内外受到各方面人员和国家政府的重视,我国中药行业得到迅速发展,与此同时,大量中药药渣也随之产生,给社会与环境带来急需解决的难题,即药渣处理问题。以中药渣为发酵基质的生物有机肥发酵技术是一项有效解决药渣,且能产生较好经济效益的技术。本文从中药药渣来源、污染危害、处理技术及资源开发利用途径,中药渣生物有机肥的应用研究现状及中药药渣生物有机肥发酵技术等方面进行综述,以期为利用中药药渣开发生物有机肥提供参考。