生物酶辅助提取橘皮色素及其对羊绒染色的性能

为扩宽天然染料色谱并利用废弃物染色,通过生物酶辅助醇水提取橘皮中的天然色素,并将该色素应用于羊绒染色,分析该色素对羊绒染色的性能。首先分别用纤维素酶、果胶酶以及两种酶的组合对橘皮进行提取,通过单因素试验,探讨生物酶用量、乙醇浓度、提取温度、提取时间对提取效果的影响;然后采用橘皮色素对羊绒进行直接染色发现日晒牢度为2级,进一步研究提高日晒牢度的方法,实验结果表明用金属媒染剂、单宁-金属复合媒染剂、固色剂M对染色后羊绒进行后处理,以提高橘皮色素染色羊绒的耐日晒色牢度、耐皂洗色牢度。结果表明:橘皮色素最佳提取工艺为生物酶用量1%(o.w.f),其中纤维素酶和果胶酶质量比为2∶1,乙醇质量分数50%,提取温度80℃,提取时间100 min,料液比1∶20。橘皮色素对羊绒染色具有较高的K/S值,耐皂洗色牢度和耐日晒色牢度可达3级以上。从废弃物中提取天然染料色素,有着较高的应用价值和附加价值,为废弃资源再利用提供了一条有效途径。

普洱熟茶-荷叶速溶茶浸提工艺优化及其活性成分分析

以普洱熟茶和荷叶为原料,以单因素和响应面法优化浸提工艺,以喷雾干燥加工速溶茶,并感官审评及分析活性成分含量。优化浸提工艺普洱熟茶-荷叶的质量比(m:m)为6∶4,20倍体积的40%食用乙醇浸提48 h,过滤,重复浸提2次,浓缩液喷雾干燥得到速溶茶,收率为18.56%。该速溶茶呈棕黄色,具有滋味醇厚、清香回甘的感官特性。此外,速溶茶含有茶多酚(11.36%)、游离氨基酸(1.61%)、可溶性糖(4.87%)、茶红素(0.91%)、茶黄素(0.74%)、茶褐素(13.19%)、总黄酮(7.70%);高效液相色谱检测到18种游离氨基酸,主要为丝氨酸(8.37 mg/g)、精氨酸(3.07 mg/g),检测到没食子酸(14.67 mg/g)、儿茶素(4.77 mg/g)等11种多酚类物质。本文研究开发了一种风味良好、富含活性成分的普洱熟茶-荷叶速溶茶,具有一定的市场前景。

生物质气化技术的再认识

近现代,生物技术在工业、农业和能源领域得到广泛应用,对世界科技和经济发展起到重大的变革和促进作用。由于化石燃料资源性枯竭问题和环境污染问题,寻找一种清洁、可再生的替代燃料和燃料生产技术已迫在眉睫。生物质气化技术作为一种清洁的可再生能源利用技术得到了快速发展,然而由于气化设备自身不够成熟以及未对气化副产物(生物质炭和生物质提取液)加以有效利用等问题,严重阻碍了生物质气化技术的商业化推广和运行。生物质气化多联产技术是指基于生物质下吸式固定床气化的气、固、液三相产品多联产及其产品分相回收、利用技术。该技术的提出,以及相关核心设备的开发成功与应用,为生物质气化技术的进一步发展提供了新的思路。笔者详细介绍了气化技术发展的历史和困境、生物质气化多联产技术的路线和核心设备以及多联产技术产品的开发和应用情况。

清洁型草本纤维生物提取工艺的污染机理研究

【目的】研究草本纤维生物提取过程中的物质变化规律,为草本纤维生物提取废水处理提供依据。【方法】在草本纤维原料生物脱胶、生物制浆过程中,分别采用高锰酸钾法、重量法、膜分离技术、DNS和考马斯亮蓝比色法测定了各类物质的变化规律。【结果】草料发酵阶段微生物可消耗占草料总量10%左右的非纤维素物质;发酵以后通过水洗可除去占草料总量15%以上的非纤维素物质,其中分子量大于10kD的颗粒状物质占90%,分子量小于10kD的水溶性还原糖和蛋白质仅占10%。由此可以肯定,生物提取工艺不仅从源头上大幅度减少了污染物的排放量,而且因为该工艺中废水的水质单一、废水中污染物多呈颗粒状,可以通过物理分离方法除去,污染处理负荷大幅度减轻。【结论】草本纤维生物提取工艺,可以减少30%～60%有机污染物排放量,其污染物90%来自原料中的大分子颗粒或块状有机物脱落物。

黄酮类化合物的生理活性及其制备技术研究进展

介绍了黄酮类化合物的功能和用途,概述了黄酮类化合物的来源和制备技术以及其资源的开发与利用。

生物质气化多联产技术的集成创新与应用

生物质气化作为生物质能源的一种主要形式,近几十年来得到了国内外的广泛关注和研究。但是由于传统技术燃气中焦油含量高、气化产物单一致使经济效益不佳、存在一定的环境污染及设备系统不够完善等难题,极大地阻碍了生物质气化技术的发展以及实现工业化规模的步伐。笔者所在的团队在国内外率先提出了基于"生物质气化(能源)多联产技术"的新发展思路,并进行了相应的技术研究与产业化应用。根据生物质资源特性不同,研究开发了适合农作物秸秆类的流化床气化多联产炉、果壳类下吸式气化多联产炉和木质类上吸式气化多联产炉,并针对不同的生物质气化产物研发了相应的产品利用路线。其中气相产物(可燃气)用于发电、供气或者热燃气(未经气液分离)直接烧锅炉供热或带动蒸汽轮机发电,该技术解决了燃气净化和焦油的两大难题;液相产物(生物质提取液)制备液体肥料;固相产物(生物质炭)根据生物质原料的不同可分别用于制备炭基有机-无机复混肥(秸秆类原料)、高附加值活性炭(果壳类和木片类)以及工业用还原剂和民用燃料(木质类)。生物质气化多联产技术新理念的提出以及相关核心技术设备的开发与应用也为生物质利用探索出了一条符合绿色、环保和循环、可持续产业发展的良好路径,生物质能源的发展只有与环境保护(空气、水、土壤及食品安全)相结合才是最根本的出路。

生物质热解生物油的成分分析

在流化床上快速热解玉米秸秆粉,得到成分复杂的生物油。生物油上层是溶于水的轻质液体,下层是难溶于水的大分子物质。用二氯甲烷萃取上层液体中的有机相,气质分析(GC/MS)结果表明其主要成分除乙酸、羟基丙酮外,还有环戊烯酮、糠醛、糠酮、苯酚等及其衍生物,与谱库中的标准物对比有较高的匹配度。下层大分子部分化学性质更为复杂,需要进一步探究分离和检测方法。由于理化性质复杂,生物油的应用需要进一步的研究探讨。

溶剂萃取法处理苯酚废水

以生物柴油为萃取剂,苯酚有机废水为对象,研究了废水初始浓度、pH值、温度以及油水相比等因素对苯酚废水萃取效果的影响。正交实验结果表明,影响生物柴油萃取苯酚的因素显著性依次为相比、温度、初始浓度和pH值,较适宜的萃取条件是:相比2∶1、温度20.0℃、初始浓度1250.0mg/L、pH5.5,一级萃取率为94.1%。在正交实验所得的适宜萃取条件下,进行了单因素实验。结果表明,萃取率随着相比的增大而增加,分配系数随之降低;初始浓度的影响在浓度小于6.98g/L时显著,萃取率和分配系数均随之增加;萃取10min就可以达到平衡。在相比2∶1、温度20.0℃、pH5.5的条件下处理浓度为6.98g/L的苯酚水溶液,五级错流萃取后苯酚浓度降为1.8mg/L,萃取率99.97%,改善了苯酚水溶液的可生化性,可实现苯酚的循环利用。

膜萃取的应用研究

膜萃取是膜分离与液－液萃取相结合的一种新型分离技术。本文综述了膜萃取在金属萃取、有机物萃取、生化产物及药物萃取以及膜萃取生物降解反应器和酶膜反应器等方面的研究，讨论了膜萃取付诸实施的关键。指出，当前膜萃取过程付诸实施的关键是膜材料的开发和传质的强化并提出中空纤维膜萃取器是实现膜萃取的重要装置。

生物油萃取分离技术的研究进展

综述了国内外采用萃取技术分离生物油的研究进展,包括水萃取、有机溶剂萃取、络合萃取、超临界萃取、柱层析萃取等,总结了这些萃取方法的优点和缺点。指出可通过对生物质热解过程本身进行改进,如对原料进行预处理、引入催化剂进行催化热解、对热解蒸汽进行分级冷凝等,以获得富含目的产物组成的生物油,为萃取分离提供便利。最后,建议尝试一些新的萃取分离方法,如微波萃取和超声波萃取等,考察对生物油萃取分离的有效性。

提高杜仲叶中主要活性物质提取率的研究

单因素试验表明 ,温度和时间对桃叶珊瑚甙的提取率有显著影响 ;温度对黄酮类化合物的提取率也有显著影响 ;浓度对活性成分的提取率在选定的范围内 ( 5 0 %～ 70 % )影响不大。提取杜仲叶中桃叶珊瑚甙、黄酮类化合物的最佳提取条件为 :以 60 %乙醇混合溶剂在 80℃下提取 3次 ,每次 30 min。

生物法提取桑皮纤维漂白工艺的研究与优化

【目的】研究生物法提取桑皮纤维的最佳漂白工艺。【方法】采用回归正交组合设计,研究了碱(NaOH)用量、漂白剂(H2O2)用量、水料比、漂白温度及漂白时间对生物法提取桑皮纤维漂白的技术参数。【结果】(1)各因子对纤维白度的影响程度依次为:漂白温度>漂白时间>碱用量>漂白剂用量>水料比,漂白温度是漂白过程中的关键控制因素。(2)因子交互效应分析显示,碱用量与漂白温度、漂白剂用量与漂白时间、料水比与漂白时间通过互作产生了增白效应。【结论】通过对纤维白度模型的优化,得到的最佳漂白工艺参数为:碱用量2.05 g/L,漂白剂用量6%,水料比16.7∶1,漂白温度112℃,漂白时间125 min。在最佳工艺参数条件下,纤维白度可达75.0以上,经反复试验验证,该工艺正确可行。

生物油超临界CO_2酯化反应研究

将超临界CO2萃取与酯化反应耦合,研究了萃取酯化提质生物油过程。乙酸(AC)、丙酸(PA)和丙烯酸(AR)在超临界CO2(scCO2)条件下酯化时的平衡转化率显著高于常压酯化时的平衡转化率,表明scCO2对酯化反应具有明显的促进作用。这主要是由于生成的酯不断被萃入scCO2相。在恒温下scCO2的密度随压力升高而增大,因而酯化率随着CO2压力的升高而增加,与有机酸单独酯化时相比,混酸(AC、PA和AR)酯化后各种酸的转化率却比较接近,表明酯化过程中存在着酯交换机制。真实生物油的酯化结果表明,在80℃和28.0MPa下酯化3.0h,总酸的转化率可达86.78%。酯化后生物油的pH值从3.78提高到5.11,萃出生物油在140℃下挥发率接近100%,表明油品质量得到显著提升。

几种野生植物提取物对烟草花叶病毒病生物活性初报

Some natural products were extracted from Sophora flavesence Ait., Prenanthes purpurea L. Saussurea japonica DC., Aster tataricus L., Rubia cordifo lia L., Mosta chinensis Maxim. and Orostachy fimbriatus Berg. Their anti-phytovirus and anti-fungus activities have been tested, some of these products are hopeful to be selected as lead compounds for developing new pesticides.

芦丁的生物活性功能及其在反刍动物生产中的应用

芦丁又称维生素P,是广泛存在于植物根、茎叶、花、果实和种子中的一种黄酮类化合物。芦丁的结构中含有丰富的官能团,能与金属离子螯合成稳定的结构,发挥稳定的生物活性作用,具有抗自由基、抗炎、抗病毒、抗癌和保护心脑血管、胃肠道黏膜等药理作用。本文综述了芦丁的提取方法、吸收和代谢、生理功能以及在反刍动物生产中的应用,为开发芦丁成为一种绿色饲料添加剂提供理论依据。

生物柴油萃取高浓度吡啶废水

农药、医药等行业的生产过程中产生含有高浓度吡啶的废水,采用溶剂萃取法萃取废水中的吡啶既可改善废水的可生化性,又可实现吡啶的循环利用。实验以生物柴油为萃取剂,讨论了体系的pH值、温度、相比及时间等条件对萃取分配系数(D)及吡啶去除率的影响。结果表明,较为适宜吡啶萃取的条件是:萃取时间为30 min,pH值为6,温度为30℃,相比为1∶1。在上述萃取条件下,生物柴油与吡啶水溶液进行六级错流萃取后,水中吡啶浓度从15%降至0.84%,吡啶去除率达到94.40%。

百合地上部分水浸液的化感效应研究

通过测定百合植株地上部分水浸液对5种植物种子发芽和幼苗生长的影响,初步研究了百合的化感效应。结果表明,百合地上部分的水浸液对几种受体植物种子的萌发、幼苗苗长和根长生长均有不同程度的抑制作用;随着水浸液浓度的增加,对萝卜种子发芽、根长生长和苗鲜重,以及对莴苣根长的抑制效应增加;随着水浸液浓度的降低,抑制作用逐渐减弱、消失,甚至转变为促进作用,表现在所有受体的苗长和番茄、大葱、黄瓜的根长上;百合水浸液对番茄种子发芽也表现出同样的浓度双重效应。

木屑快速热解生物油中酚类提取物的抗氧化及抑真菌活性研究

采用减压蒸馏和溶剂萃取的方法从木屑生物油中提取酚类,以没食子酸为标准对照品,通过Folin-Ciocalteu法对酚类提取物中的酚类进行测定,结合清除DPPH·法考察提取物的抗氧化能力,采用离体实验方法分析木屑生物油的不同溶剂的酚类提取物对3种植物病原真菌的抑菌效果。结果表明:1)乙醚、甲苯和乙酸乙酯的酚类提取物的总酚含量较高,均在366mg·g-1以上;2)在抗氧化能力结果中,乙酸乙酯的酚类提取物的DPPH·清除能力最强,其IC50值为9.7mg·L-1,DPPH·清除率与酚类提取物的总酚含量存在一定的线性关系;3)不同溶剂的酚类提取物对3种植物病原菌的抑制作用存在差异,其中乙酸乙酯的酚类提取物抑制效果最好,对小麦根腐霉、番茄灰霉、木材褐腐霉的EC50值均<0.60mg·mL-1。

大蒜植株水浸液醇溶成分的化感作用

为了解大蒜化感作用的机理,利用大蒜构建合理的栽培制度,以水浸提大蒜植株,XAD-4树脂吸附后用甲醇洗脱,真空浓缩至干,以蒸馏水溶解获得大蒜植株水浸液醇溶成分,在5种质量浓度梯度下,用蒸馏水为对照,对6种受体蔬菜进行发芽和幼苗生长生物测定,研究大蒜植株水浸液醇溶成分的化感作用。结果表明,0.04g/mL大蒜植株水浸液醇溶成分对黄瓜、番茄、甜椒、甘蓝、茄子的发芽率、发芽指数及幼苗生长表现出抑制效应,对甜瓜的发芽和生长表现出促进效应。大蒜植株水浸液醇溶成分对番茄表现为低质量浓度促进和高质量浓度抑制的化感效应,0.005 g/mL低质量浓度对番茄苗高和根长分别有极显著和显著的促进作用;但从质量浓度0.01 g/mL开始,对番茄地上部鲜重、根长及根鲜重表现为抑制作用,根系活力高于对照且持续增加;从质量浓度0.02 g/mL开始,对番茄发芽率、发芽指数和苗高表现为抑制作用;从质量浓度0.02 g/mL或0.03 g/mL开始,番茄MDA含量、保护酶SOD和CAT的活性及非保护酶PAL和PPO的活性分别高于对照且持续增加,POD活性急剧降低。以上结果表明,番茄是大蒜植株水浸液醇溶成分的敏感受试作物,高质量浓度的大蒜植株水浸液醇溶成分破坏番茄膜系统,影响番茄植株正常生长。

添加表面活性剂改善丁醇萃取发酵性能

研究了各种表面活性剂对丁醇萃取发酵的影响。丁醇发酵中有大量H2、CO2气体生成,生成的气泡携带发酵溶剂产物(丁醇、丙酮)进入萃取液相,促进了水相中发酵毒性产物向萃取液相的移动。研究发现,表面活性剂可以降低气-液膜的表面张力,促使大气泡破碎,从而使发酵产气以较小气泡的形式穿过萃取液相。添加表面活性剂可以强化发酵溶剂产物从水相到萃取相的移除速度,缩短发酵产物在油水两相中达到平衡的时间,有利于提高发酵生产强度。以地沟生物柴油为萃取剂,吐温-80的添加量为质量分数0.140%时,与对照相比(无表面活性剂的萃取发酵),相同发酵时间内萃取相中丁醇体积分数提高了21.2%,总溶剂生产强度也提高了16.5%。