超声波-微波联合辅助提取澳洲坚果青皮多糖工艺优化及其抗氧化活性

为了开发澳洲坚果青皮多糖产品,促进澳洲坚果青皮的综合利用,我们以澳洲坚果青皮为试材,比较澳洲坚果果实不同部位的多糖提取率,并采用超声波-微波联合辅助法,运用单因素与正交试验比较微波功率、提取时间、料液比、超声温度4个因素对多糖提取率的影响,研究其最优提取条件。以维生素C为对照,测定澳洲坚果青皮多糖清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、羟基自由基的能力与还原力,评价其抗氧化活性。结果表明,澳洲坚果果实不同部位中,青皮多糖提取率最高。青皮多糖超声波-微波联合辅助提取工艺中各因素对提取率的影响力从高到低依次为提取时间>料液比>超声温度>微波功率,且均达到极显著水平(p<0.01),最佳提取工艺条件为提取时间90 min、超声温度65℃、料液比(1∶25)g/mL、微波功率400 W,此条件下提取率达到1.96%。澳洲坚果青皮多糖的抗氧化活性与质量浓度呈极显著正相关(p<0.01),相关系数R分别为0.9707、0.9813、0.9912,具有较强的DPPH、羟基自由基清除能力和较高的还原力,其半抑制浓度(IC 50)分别为38.55、20.38、41.51μg/mL,相同浓度下略低于维生素C。

核桃青皮粉及其提取物对猪生长性能、胴体性状和肉品质的影响

【目的】研究核桃青皮粉及其提取物对育肥猪生长性能、胴体和肉质性状的影响。【方法】选取90头健康、体重约80 kg的“杜×长×大”三元杂交育肥阉公猪,随机分为3组,每组3个重复,每个重复10头猪。对照组育肥猪饲喂基础饲粮,核桃青皮粉试验组及其提取物试验组分别在基础饲粮中添加0.1%核桃青皮粉和0.1%核桃青皮粉提取物。预试期10 d,正试期40 d。试验第41天,测定每头猪初始体重、终末体重及各组采食量。试验结束后,每个重复中选取2头体重接近平均体重的试验猪进行屠宰,测定胴体性状、肉质性状,以及背最长肌的氨基酸和脂肪酸含量。【结果】与对照组相比,饲粮中添加核桃青皮粉或其提取物对育肥猪末重、平均日增重、平均日采食量、料重比、胴体直长、胴体斜长、胴体重、屠宰率、眼肌面积、板油重以及背最长肌pH_(45 min)、滴水损失、加压损失、大理石纹评分、红度均无显著影响(P>0.05),但可显著提高育肥猪背膘厚、背最长肌黄度和肌内脂肪含量(P<0.05)。与对照组相比,除了组氨酸,核桃青皮粉组育肥猪背最长肌中其他氨基酸含量均有一定提高,而核桃青皮提取物组的氨基酸含量与对照组的差异不大,核桃青皮粉组和提取物组多不饱和脂肪酸总含量均比对照组含量有一定提高。【结论】饲粮添加0.1%核桃青皮粉及其提取物对生长性能和胴体性状无负面影响,二者均可改善育肥猪肉质性状,核桃青皮粉效果更佳。

不同大麦品种籽粒营养成分分析

为发掘更多高营养成分大麦品种和优质亲本,以526份国内外大麦品种为材料,鉴定了其皮裸性、棱型、籽粒颜色等性状,使用近红外光谱法和分光光度法测定其籽粒β-葡聚糖、蛋白质、淀粉、直链淀粉、总黄酮、生物碱、γ-氨基丁酸和抗性淀粉8种营养成分含量。结果表明,基因型对大麦籽粒营养成分含量影响显著(P<0.05)。二棱皮大麦的β-葡聚糖含量显著高于六棱裸麦;二棱黄色大麦蛋白质含量显著高于六棱非黄色大麦,淀粉含量显著低于六棱黄色大麦;裸大麦直链淀粉含量显著高于皮大麦,六棱非黄色裸大麦γ-氨基丁酸、总黄酮含量显著高于二棱黄色皮大麦;六棱非黄色皮大麦生物碱含量显著高于二棱黄色裸大麦;非黄色裸大麦抗性淀粉含量显著高于黄色皮麦。526份大麦品种被聚类为5个类群。8个营养成分最高大麦品种分别为CBSS05Y00293S(高β-葡聚糖)、福贡白青稞(高蛋白质)、云啤21号(高淀粉)、云啤10号(高直链淀粉)、宽颖大麦(高γ-氨基丁酸)、冬青17号(高总黄酮)、碧江大麦-1(高生物碱)和景东米大麦(高抗性淀粉)。

稻壳炭强化城市污泥蚯蚓堆肥过程中重金属变化特征

为探讨稻壳炭强化蚯蚓堆肥对污泥性质和重金属的影响,本研究以城市污泥为研究对象,添加不同比例稻壳炭对蚯蚓堆肥进行强化处理,探究不同生物炭剂量(污泥干质量的2%、4%、6%、8%)对城市污泥蚯蚓堆肥过程中重金属有效态以及赋存形态的影响。结果表明:堆肥过程中pH呈先上升后降低的趋势,电导率先降低后升高,有机质呈下降趋势;与对照组(不添加稻壳炭)相比,添加不同比例稻壳炭强化后的电导率、有机质分别降低28.96%~47.46%、2.84%~18.87%;稻壳炭强化的污泥堆肥中养分增加,总氮、总磷和总钾在8%添加量时分别提高9.89%、24.39%和2.51%。当稻壳炭添加到蚯蚓堆肥后,重金属从易迁移转化形态向稳定态转化,在8%添加比例时,Cd、Cu、Ni的残渣态占比较对照组分别提高3.57、19.12、9.27个百分点,有效态分别降低56.25%、34.22%、28.20%;添加4%稻壳炭使Pb由可交换态、碳酸盐结合态向稳定的有机结合态转化,且有效态降低27.69%。相关性分析发现稻壳炭强化蚯蚓堆肥,升高堆体pH降低了污泥中Cd、Cu、Ni、Pb有效态含量。研究表明,稻壳炭强化蚯蚓堆肥可显著提升城市污泥营养元素,改善理化性质,提高污泥中重金属钝化效率。

椰糠-黏土植生基材崩解特性试验

以三亚学院校内10~30 cm土层的黏土(过孔径2 mm土壤筛)、直径小于等于2 mm的椰糠为试验材料,以黏土质量为基准,选择占黏土质量0~15%的椰糠、含水率30%~70%,按照正交试验方案设计3组配合比,将黏土、椰糠、水进行充分搅拌混合,装入直径50.46 mm、高50 mm的环刀内制作试块(试验样品);将试块在室内自然环境中分别放置0、1、3、5、7、9 d,利用自制崩解仪进行崩解试验,每隔1 min测定试块在水中的质量(设置最长崩解时间为30 min),计算崩解量(试块崩解的质量占试块初始质量的比例);分析初始含水率、椰糠质量比例、放置时间3个因素对椰糠-黏土植生基材崩解特性的影响。结果表明:不同质量比例的椰糠、黏土、水,搅拌混合后,形成干松、湿润、泌水、泥浆、泥水5种状态。初始含水率、椰糠质量比例、放置时间3个因素协同作用,影响植生基材试块成型后的内部结构,影响崩解现象和最终累计崩解量。初始含水率、椰糠质量比例不同,试块水稳定性形成的机理不同,添加椰糠后,需要增加初始含水率才能使试块形成稳定的内部结构,椰糠质量比例越高,需要的初始含水率则越高。40%、70%初始含水率试块的累计崩解量最高。若初始含水率达到50%,随着椰糠质量比例增加,最终累计崩解量减小;但放置时间达到7 d后,椰糠质量比例超过10%试块的最终累计崩解量反而降低;放置时间少于3 d的试块,试块未全部成型,成型试块放入水中崩解速率较快,5~10 min内大部分试块完全崩解;放置时间达到3 d后,试块放入水中产生吸水现象;放置时间在5~7 d,抗崩解能力达到最大值。综合试验研究结果,建议工程实践中,采用50%~60%初始含水率和10%~13%椰糠质量比例配置制作椰糠-黏土植生基材,此时基材抗崩解性能较好;当边坡刚喷射完基材时必须采取防雨措施。

基于蚯蚓密度调控污泥堆肥重金属有效性研究

目的为探讨不同蚯蚓投放密度对污泥中重金属有效性的影响,为污泥蚯蚓堆肥提供新思路。方法以不同密度赤子爱胜蚓(0,10,20,40条)和0g,25g,50g稻壳为添加剂对2kg污泥进行堆肥,探究不同蚯蚓投放密度下生活污泥重金属有效性变化。结果在一定稻壳添加量下,随蚯蚓密度增加,污泥pH(酸碱度)、OM(有机质)、TN(总氮)、TP(总磷)降低,EC(电导率)增加,随稻壳添加量逐渐增加,与蚯蚓协同作用下污泥pH、OM、TN、TP继续降低;在一定稻壳添加量下,随蚯蚓投放密度增加,污泥Cu、Zn、Pb、Cd总量降低,其中,50g稻壳协同40条蚯蚓堆肥时,Cu、Cd总量降低幅度达到最大,分别为34.04%、35.85%;在一定稻壳添加量下,随蚯蚓投放密度增加,污泥有效态Cu、Zn有升高趋势,有效态Cd有所降低,有效态Pb显著降低(P<0.05),其中,50g稻壳协同40条蚯蚓堆肥时,对污泥中Pb有效性钝化效果最显著,降低达到42.43%;通过相关性和回归分析可知,蚯蚓投放密度增加,通过改变EC影响Cu有效性、改变TN和TP影响Pb、Zn和Cd有效性。结论50g稻壳协同40条蚯蚓共同处理污泥时,对污泥中重金属活性降低效果最佳。

发酵稻壳通过增强氮代谢途径影响烟草幼苗的生长发育

为探究发酵稻壳替代炭化稻壳在烟草(Nicotiana tabacum L.)漂浮育苗中的可行性,以商用基质为对照,用不同比例发酵稻壳(fermented rice husk, FRH)替换湘烟7号栽培基质中的炭化稻壳(carbonized rice husk, CRH),并在温室中漂浮育苗60 d,测定幼苗形态指标;选取长势最好处理组FRH1,测定根系和生理指标,进行转录组测序,并对相关代谢通路和关键基因进行鉴定和分析。结果表明,6个处理间整齐度差异不大,但FRH处理生长势优于CRH处理;综合比较,FRH1处理在株高、根冠比和壮苗指数方面优于其他处理。FRH1处理的一级侧根数量、长度和表面积分别为292条、39.7 mm、4.9 cm^(2),根系脯氨酸含量、CAT和SOD活性分别为7.0μg·g^(-1)、232 U·g^(-1)·min^(-1)和45.7 U·g^(-1)·min^(-1),均显著高于CRH处理;FRH1和CRH处理共有294个显著差异表达基因参与氮代谢、戊糖和葡萄糖醛酸相互转化等20个KEGG代谢通路,并得到了显著富集;共挖掘出12个参与氮代谢的关键基因,并通过qRT-PCR进行了验证,同时发现硝酸盐/亚硝酸盐转运体基因newGene_31743在2个处理(FRH1和CRH处理)中相对表达量都较高。与CRH处理相比,FRH1处理中烟苗根系硝酸还原酶、亚硝酸还原酶活性分别显著提高8%和7%,氮含量上升1.7%(无显著差异)。发酵稻壳替代炭化稻壳进行漂浮育苗可以增强烟草幼苗氮代谢途径,从而改善烟草根系酶活性,提高根系活力,改良根系形态,进而促进烟苗生长。

稻壳灰替代型微膨胀同步注浆料的制备及性能研究

为解决盾构渣土外运和堆放造成的成本和环境污染问题,并实现固体废弃物资源化再利用的目的,依托郑州地铁十号线某区段盾构工程,利用掘进渣土替代砂、粉煤灰、膨润土,并以稻壳灰(RHA)替代部分水泥制备微膨胀同步注浆料,探究RHA掺量、渣土粒径、水胶比、膨胀剂类型及掺量对同步注浆料工作性能及力学性能的影响。结果表明,RHA对浆料稠度和凝结时间影响较大,RHA掺量越高,浆料稠度越小,凝结时间越短。当RHA掺量为25%(以水泥质量之比计)时,浆料稠度降低27.5%,凝结时间缩短39.9%。随着RHA掺量增大,浆料抗压强度呈先降低后升高趋势。随着渣土粒径增大,浆料稠度和凝结时间减小。生石灰粉和高效静态破碎剂(HSCA)作为膨胀剂会降低浆料的稠度,但可有效增大凝结时间及抗压强度;当HSCA质量分数超过3%时,膨胀效果优于生石灰粉。经试验确定水胶比2.6、RHA掺量25%、采用大粒径渣土以及适当加入膨胀剂,可以使浆料各项指标符合工程要求,为盾构渣土和稻壳灰的再利用提供一种新思路。

一种酿酒用稻壳提升装置的设计与应用

在白酒酿造中,稻壳作为酿酒生产的主要辅料,是发酵过程中优质的填充剂和疏松剂。当前,酿酒辅料稻壳的输料过程中通常会用到链板或履带等机械运输设备,而常规的金属链板履带因其多链板间的缝隙,会出现大量稻壳的掉落,也可能导致灰尘飞扬等问题。基于上述问题,本文分析与探讨了一种酿酒用稻壳提升装置,该装置主要包括进料口、提升带、挡板、料板、盖板、支腿和转轴等部分,该装置可实现防止稻壳等物料撒落,并增加运输量的作用。生产实践表明,该装置的结构简单,操作方便,可有效解决链板运输多链接造成的物料撒落等问题,提升了车间的卫生水平,提高了酿酒的工作效率。

稻壳生物炭/过硫酸盐降解水中四环素的研究

以稻壳为原料,制备了稻壳生物炭,并运用FTIR、XRD等进行表征,详细研究了稻壳生物炭/过硫酸盐体系对水中四环素的去除效果和机制,并对四环素降解过程进行了动力学分析。结果表明,制备的稻壳生物炭对过硫酸盐具有良好的活化性能,能协同过硫酸盐实现四环素的高效去除。稻壳生物炭/过硫酸盐体系对四环素的去除率显著高于单一生物炭、过硫酸盐体系和活性炭/过硫酸盐体系。稻壳生物炭/过硫酸盐体系降解100 mL浓度10 mg/L四环素的最佳工艺条件为:生物炭投加量3 g/L,过硫酸盐投加量12 mmol/L,反应温度60℃,初始溶液pH为5.5,反应时间为120 min。该条件下,四环素的去除率达93.9%。FTIR证实,制备的稻壳生物炭表面富含羟基、羧基等含氧官能团,可活化过硫酸盐产生更多硫酸根自由基。此外,水中共存阴离子对降解过程存在不同程度的抑制作用。动力学分析表明,四环素降解过程符合一级反应动力学模型;自由基猝灭实验证实,反应体系主导自由基为硫酸根自由基。

绿色高性能纤维混凝土力学性能试验研究

采用纤维素纤维和农业废料稻壳灰等材料制备了绿色高性能纤维混凝土.通过正交试验研究了纤维素纤维掺量、稻壳灰掺量和水胶比3种因素对混凝土强度、抗弯韧性、坍落度的影响规律与显著程度,并对稻壳灰和纤维素纤维的增强增韧机理进行了分析.结果表明:混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度随水胶比的增加显著降低,随稻壳灰掺量和纤维素纤维掺量的增加而提高;混凝土的抗弯初裂强度和极限抗弯强度随稻壳灰掺量和纤维素纤维掺量的增加逐渐增大;纤维素纤维不仅能够阻裂增韧,还可发挥“内养护作用”,在一定程度上提升混凝土的强度和抗弯韧性,稻壳灰在拌合物中发挥微集料填充效应和火山灰效应,亦可增强混凝土的力学性能.

稻壳在化工领域应用的专利技术研究动向

【目的】为各创新主体如何在国家政策指向下实现粮食副产物资源最大化利用提供专利方面的技术支持。【方法】从专利视角分析了稻壳在化工领域应用的专利申请,重点分析了国内外申请趋势、主要创新主体的状况及相关技术等内容。【结果】稻壳资源在化工领域应用的专利技术主要涉及电池、电容器、石墨烯,且以国内专利申请为主。创新主体主要为科研院所和企业,科研院所具有较为先进的研发团队,企业在政策导向下也加大研发力度,呈现良好的发展态势,但专利转化率较低。【结论】稻壳资源在电池、电容器、石墨烯等化工领域具有较好的应用前景,可作为大力发展的方向之一。基于科研院所较强的研发实力,地方政府及企业可加强与之的合作,在降低成本的同时实现粮食资源的最大化利用。

水泥-石灰和水泥-稻壳灰稳定土的力学性能和冻融耐久性研究

为研究水泥-石灰和水泥-稻壳灰对土体进行加固良的效果及掺量,利用水泥、石灰和稻壳灰分别以水泥∶石灰=1∶1和水泥∶稻壳灰=1∶1制备两种稳定掺料。按照掺入比分别0%、2.5%、5%、7.5%和10%制备稳定土试样,并通过力学试验以及冻融试验对两种稳定土的三轴力学特性以及抗冻融循环的性能进行研究。结果表明:随着围压、稳定掺料和龄期的增加,稳定土的强度逐渐增加;脆性也明显增强;稳定土在3~7 d的强度增长率明显大于7~28 d的强度增长率,且在相同条件下,水泥-石灰稳定土的强度大于水泥-稻壳灰稳定土的强度。冻融循环后质量损失率和超声波变化规律表明土样的冻融耐久性顺序为:水泥-稻壳灰稳定土>水泥-石灰稳定土>纯土。

核桃青皮提取物对苹果斑点落叶病菌抑菌活性研究

【目的】采用不同提取剂提取核桃果实青皮,研究核桃青皮提取物对苹果斑点落叶病菌的抑菌活性,为核桃青皮资源的再利用提供理论支持。【方法】以苹果为试验材料,选用不同浓度梯度(25%、50%、75%、100%)的不同溶剂(乙醇、乙酸乙酯、石油醚、甲醇)对果实成熟期的核桃青皮进行浸提,测定核桃青皮提取物对苹果斑点落叶病菌生长的影响。【结果】结果表明,在离体抑菌试验中,使用浓度为0.625、1.25、2.5、5、10 mL/L的核桃青皮提取物均对苹果斑点落叶病菌表现出抑菌效果,以50%甲醇提取物在浓度为5 mL/L时的抑制效果最显著,抑制率高达80.71%,EC_(50)值为0.001 643 6。【结论】试验可为核桃青皮提取物防治苹果斑点落叶病菌研究提供依据,为核桃青皮资源的再利用提供理论支持。

不同粒径对核桃青皮粉物理特性及功能特性的影响

为合理利用核桃青皮资源,探究粉碎处理对核桃青皮粉体的影响,本实验对不同粒径核桃青皮粉的物理特性(粒径分布、填充性、流动性、持水力、持油力、膨胀力和微观结构)及功能特性(活性物质含量、抗氧化能力)进行了研究。结果发现,经过粉碎及过筛处理后,核桃青皮粉粒径具有显著性差异(P<0.05)。核桃青皮粉的松密度、持水力、持油力随粒径的减小不断下降,而休止角和滑动角不断增加,振实密度和膨胀力分别呈现先降低后增加和先增加后降低的趋势,傅里叶红外光谱表明,粉碎过程并未破坏粉体的分子结构;此外,粉碎度为200目的样品提取液的活性物质含量和抗氧化能力显著高于其他样品(P<0.05)。与粉碎度为100目的样品相比,200目样品提取液中总多酚、总黄酮、萜类物质和醌类物质含量分别提高了7.1%、19.5%、16.8%和16.4%。本实验为微粉碎在核桃青皮加工产业的实际应用提供了理论依据。

生物质连续式水热预处理及固相产物热解特性研究

生物质复杂的多组分体系和致密交联的化学结构是制约其高值化利用的关键,实现木质纤维组分预分离对生物质分级转化具有重要意义。实验采用连续式水热法预处理稻壳,考察了水热温度和流量对稻壳分解速率以及固相产物化学组成与热解特性的影响。结果表明,稻壳的水热分解符合表面化学反应过程控制的未反应收缩核模型,预处理在180℃下能脱除稻壳95%的碱及碱土金属、92%的半纤维素和59%的木质素,极大保留了纤维素组分,这使得稻壳热解产物中以左旋葡聚糖为主的脱水糖的相对含量从9.9%提高至48.2%。

稻壳生物炭老化对烤烟生长发育的影响

生物炭因特殊的结构和性质,被广泛用于土壤改良。本文采用室外盆栽法,研究了稻壳生物炭老化对烤烟生长发育的影响。结果表明:施用新鲜稻壳生物炭或老化稻壳生物炭均可提高烤烟根体积和根系活力,对株高、茎围和最大叶长也有一定的促进作用,从而在一定程度上提高了烤烟的产量和质量。总体来看,以施用新鲜稻壳生物炭或15%H_(2)O_(2)氧化老化稻壳生物炭的效果较好。

介孔WO_(3)/SiO_(2)的制备及其氧化脱硫性能

以稻壳为硅源和介孔模板,磷钨酸为钨源,采用等体积浸渍法制备了一系列不同WO_(3)负载量的介孔WO_(3)/SiO_(2)催化剂。结果表明,低负载量的样品,WO_(3)晶粒在载体SiO_(2)上高度分散,且样品的比表面积、外表面积和介孔体积均较高。采用二苯并噻吩(DBT)和4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)模拟油的氧化脱硫反应,评价了样品的催化性能。在优化的条件下,2.4%WO_(3)/SiO_(2)样品给出了99.9%的DBT转化率和99.5%的4,6-DMDBT转化率。

核桃楸青皮活性及其应用研究现状

核桃楸青皮中具有多种活性物质,具有重要的抑菌活性(包括真菌和细菌),还有诸多生活类应用如农业、果蔬保鲜、色素类、抗肿瘤等。该文综述了近年来核桃楸青皮的研究现状包括核桃楸青皮的抑菌活性研究现状和其他生活类应用,以及山核桃干腐病的危害和防治,为核桃楸青皮后续的应用提供理论支持。

核桃青皮果胶提取工艺优化及其体外降脂、抗氧化活性分析

[目的]实现核桃生产废弃物的高附加值资源化利用。[方法]采用超声波辅助酒石酸提取核桃青皮中的果胶,通过响应面试验优化提取工艺,并分析其降脂能力和抗氧化活性。[结果]在超声功率300 W,超声温度95℃,超声时间27 min,液料比19∶1(mL/g),pH值2的条件下,核桃青皮果胶得率最高,达25.92 mg/g。核桃青皮果胶对胆固醇的吸附能力、胆酸盐的结合能力和胰脂肪酶的抑制效果均较佳。核桃青皮果胶的抗氧化能力也较强,当样品质量浓度为2 mg/mL时,其对羟自由基、DPPH自由基、ABTS自由基的清除率分别可达(78.74±0.58)%,(91.56±1.27)%,(97.89±0.72)%。[结论]通过优化后的超声波辅助酒石酸提取工艺可获得高质量的核桃青皮果胶,该果胶具有较好的降脂功能和抗氧化活性,可作为天然果胶资源深入研究开发。