SO3微热爆/酶催化H2O2氧化联合稀碱预处理稻草秸秆的工艺研究

本文在已有的SO3微热爆协同稀碱处理方法基础上,以稻草秸秆为原料,利用粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)AB 90027胞外酶液对芳香化合物的氧化作用,提出了SO3微热爆/酶催化H2O2氧化联合稀碱液预处理法,该法能显著提高稻草秸秆中的木质素去除率,提高综纤维素含量。经过工艺优化得到最佳工艺条件为:固液比为1∶10;粘质沙雷氏菌酶液浸润温度为55℃,浸润时长为60 min;5%H2O2氧化温度为55℃,氧化时长为45 min。在最佳工艺条件下木质素含量从12.28%降至1.71%,木质素剥离率达到86.16%,综纤维素的含量达到92.8%。

常压SO_(3)微热爆技术在丹皮酚提取中的应用

采用常压SO_(3)微热爆技术对丹皮进行预处理,再经过水蒸气蒸馏提取丹皮酚,相比于仅水蒸气蒸馏提取丹皮酚的提取率提高了13%左右。利用元素分析和HNMR对提取的产物进行表征,证明该技术对丹皮酚的质量没有负效应;同时通过SEM对预处理前后的丹皮进行组织结构观察发现,微热爆技术使丹皮表皮结构脱落甚至内部的筛管破裂,从而有助于溶剂进入提取丹皮酚。对工艺参数进行优化得到最佳提取工艺:浸泡时间为1 h、颗粒粒径为0.85 mm、蒸馏时间为2.5 h,此时,丹皮酚提取产率达到近99%。

SO_(3)微热爆技术在黄连素提取中的应用

采用SO_(3)微热爆技术对黄连进行预处理,研究预处理前后提取液的成分和黄连的微观结构变化;根据预处理前后的黄连素提取率与提取时间的关系建立动力学方程,研究响应面优化预处理温度、时间和液固比对黄连素提取率的影响。结果表明,该预处理技术可显著提高黄连中黄连素的得率和提取效率,黄连的微观结构呈现显著变化,由于传质阻力降低使得黄连素提取率提高,动力学方程也验证了该方法的有效性和可行性。

微生物发酵稻草秸秆生产蛋白饲料培养条件优化

以稻草秸秆为原料,先利用三氧化硫(SO3)微热爆(STEX)技术联合稀碱对其进行预处理,再通过不同的微生物(绿色木霉(Trichoderma viride)ZY-1、篮状菌(Talaromyces radicus)HFY、拟威克酵母(Wickerhamiella domercqiae)MZ-3、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ZL-1)组合发酵产蛋白饲料,并优化其发酵条件。结果表明,稻草秸秆经SO3 STEX联合稀碱预处理后、采用混菌发酵,其发酵产蛋白饲料的能力得以提高。最佳发酵条件为发酵时间8 d,发酵温度30℃,篮状菌HFY∶拟威克酵母MZ-3=1∶1,接种量8%。在此优化条件下,粗蛋白含量为30.46%,比原秸秆中粗蛋白含量(3.11%)提高了8.79倍,比优化前(23.50%)提高了29.62%;粗纤维含量为14.15%,比原秸秆中粗纤维含量(49.67%)降低了71.51%,比优化前(16.28%)降低了13.08%,符合蛋白饲料的相关标准。

热爆合成TiC/Ni_3Al金属间化合物基复合材料的研究

采用热爆合成技术制备TiC/Ni3Al复合材料,通过DSC,XRD,SEM等分析手段对Ti-C-3Ni-Al体系热爆反应过程及复合材料进行了研究。结果表明:Ni,Al在反应生成Ni3Al的同时引发了Ti和C之间生成TiC的反应,形成了纯净的TiC/Ni3Al复合产物,Ti-C-3Ni-Al体系的反应温度与TiC含量无关。热爆产物的微观组织形貌跟体系成分及热爆温度有关,TiC含量愈高,TiC颗粒粒度愈大,热爆产物中微观孔隙愈少;TiC颗粒的粒度随热爆温度的升高而增大,形状从近球形发育成多边形。热爆产物的致密度随着TiC含量增加及热爆温度的升高均表现出先增加后减小的变化趋势。当TiC含量为35%左右,热爆温度为750℃左右时,产物致密度最高。不同成分复合材料的显微硬度不同,TiC含量增加,复合材料显微硬度显著提高。

泰国罗勒挥发油的提取工艺优化、组成分析及感官评价

该研究考察SO_(3)微热爆(SO_(3)Micro-Thermal Explosion,STEX)预处理辅助提取泰国罗勒挥发油的工艺,并对所得挥发油化学成分和香气轮廓进行比较分析。结果表明:阴干和SD(水上蒸馏)法是最优的干燥方式和提取方法;STEX预处理的最佳工艺为SO_(3)与干物质质量比1:3、预处理温度50℃、预处理时间30min,此条件下挥发油得率为0.56%,相比于SD法和WD(水中蒸馏)法分别提高了41.41%和90.48%;放大验证实验中挥发油得率可进一步提高至0.60%;扫描电镜观察发现STEX预处理后的罗勒表面微观结构发生明显改变,表面皱缩严重,气孔扩张明显;元素和红外分析结果显示,STEX预处理会显著提高罗勒S元素含量(p<0.05),但不影响其化学官能团构成;经GC-MS鉴定,WD、SD和STEX-SD来源的挥发油均以甲基胡椒酚和甲基丁香酚为主,其中,STEX-SD来源的挥发油可鉴定化合物31种,种类最多;感官评价结果表明,三种挥发油均以茴香和柠檬香为主,但STEX-SD来源的挥发油具有更明显的香气。STEX可作为一种预处理方法用于提高罗勒等芳香性植物挥发油的得率和香气品质。