1 北方民族大学材料科学与工程学院, 银川 750021
2 碳基先进陶瓷制备技术国家地方联合工程研究中心, 银川 750021
3 粉体材料与特种陶瓷省部共建重点实验室, 银川 750021
生物质炭是指原料在部分缺氧或绝氧的条件通过特殊方法处理后产生的高度芳香化、高碳和高稳定性的固体产物。同一植物不同部位制备的生物质炭的性能往往具有较大差异, 本论文以胡麻为研究对象, 以KOH、H3PO4为活化剂, 对胡麻不同部位(杆、皮、根)进行活化, 采用水热炭化法、活化法、炭化-活化法制备生物质炭材料, 将产物用于吸附溶液中的罗丹明B(RhB)和亚甲基蓝(MB), 进一步评价其吸附活性。利用XRD、SEM、TG-DSC、N2-BET、UV-Vis等对产物的性能进行分析, 探究炭化温度、活化温度以及活化剂种类对生物质炭性能的影响。比较不同条件下制备生物质炭材料的微观形貌、比表面积、孔径以及产率。以胡麻杆为原材料, 磷酸为活化剂, 炭化温度200 ℃, 活化温度820 ℃时, 制备的生物质炭孔径分布均匀、数量较多、断面呈管状, 且其表面积最高, 可达1 247.63 m2/g。该产物对RhB和MB都表现出了良好的吸附能力, 在接近1 h时, 10 mg/L的RhB溶液就已经全部褪色, 吸附率高达100%。
胡麻杆 生物质炭 活化剂 吸附 炭化温度 磷酸 炭化-活化法 hemp stem biochar activator adsorption carbonization temperature phosphoric acid carbonization-activation method
1 湖南农业大学食品科学技术学院， 长沙 410128
2 湖南省作物种质创新与资源利用重点实验室， 长沙 410128
为探究谷胱甘肽和没食子酸对紫淮山花色苷的辅色作用，本文研究了谷胱甘肽和没食子酸对紫淮山花色苷降解率、热稳定性及色差的影响。试验表明，谷胱甘肽和没食子酸能有效抑制花色苷的降解，且最佳添加量分别为0.03%和0.2%。在此添加量条件下，紫淮山花色苷在50、70、90 ℃水浴中的热降解均符合一级降解反应动力学规律。添加谷胱甘肽和没食子酸的紫淮山花色苷降解速率常数(k)小于对照组，半衰期(t1/2)和活化能(Ea)高于对照组，说明谷胱甘肽和没食子酸能够增强花色苷的热稳定性。色差测定结果表明，经谷胱甘肽和没食子酸辅色后的紫淮山花色苷，其明度指数(L*)和色品指数(a*、b*)较对照组变化缓慢，颜色的稳定性增强。
紫淮山花色苷 谷胱甘肽 没食子酸 稳定性 色差 purple yam anthocyanis glutathione gallic acid stability color difference
1 湖南农业大学食品科学与技术学院生物质醇类燃料湖南省工程实验室， 湖南 长沙 410128
2 湖南省植物功能成分利用协同创新中心， 湖南 长沙 410128
探索了淮山在不同切分方式、热烫条件、装载量、真空度、转盘转速、温度、切片厚度等干燥条件下的干燥特性，并建立了干燥动力学模型。结果表明: 切分方式、装载量、真空度、温度与切片厚度对淮山干燥速率的影响显著。选用6种常用的干燥模型对不同真空度下的试验数据进行非线性回归拟合，并确定了模型参数。结果发现Page模型具有较高的拟合度(R2)与较低的残差平方和，且P<0.01，说明该模型能较准确地表达和预测淮山微波真空干燥过程的水分变化规律。
淮山 微波真空干燥 干燥特性 干燥模型 Dioscorea opposita Thunb microwave-vacuum drying drying characteristic drying model
1 湖南农业大学 a.食品科技学院
2 b.生物质醇类燃料湖南省工程实验室
3 c.湖南省植物功能成分利用协同创新中心， 湖南 长沙 410128
本研究以不同品种水稻秸秆为原料，测定分析了三大主要组分纤维素、半纤维素和木质素含量及理化特性的差异，并分析对比了经碱预处理后酶解及直接酶解的产糖率差异。利用X-射线衍射仪测定分析了结晶度和晶粒尺寸的异同，红外光谱仪定性评估了特定基团的差异，扫描电镜观察分析了表面形态结构的差异。综合考虑理化特性和酶解产糖率结果，与a(常规水稻黄华占)相比，5种不同品种的超级杂交水稻秸秆中，b(杂交水稻Y两优1)、c(杂交水稻隆两优2010)和f(杂交水稻Y两优143)三个品种的秸秆材料比较适合作为酶解产糖的原材料。
水稻秸秆 理化特性 酶解 还原糖 rice straw physicochemical properties enzymatic hydrolysis reducing sugar
1 湖南农业大学 a.食品科技学院
2 b.生物质醇类燃料湖南省工程实验室
3 c.湖南省植物功能成分利用协同创新中心, 湖南 长沙 410128
本文以超级稻秸秆为原料, 碱溶液抽提法得到粗木聚糖, 然后酶水解, 制备低聚木糖。对酶解条件进行了优化, 并采用高效液相色谱法对木聚糖酶解液主要组分进行了分析。结果表明, 正交试验优化的最佳酶解条件为温度50 ℃、pH5.0、加酶量4%,在该试验条件下低聚木糖得率为13.5%。酶解液组分分析发现, 其主要组分为木二糖和木三糖, 只有少量的单糖, 该结果有利于后续低聚木糖的纯化, 符合低聚木糖制备的要求。
超级稻秸秆 木聚糖酶 低聚木糖 super rice straw xylanase xylooligosaccharide
1 生物质醇类燃料湖南省工程实验室, 食品科学与技术学院, 湖南农业大学, 湖南 长沙410128
2 湖南省植物功能成分利用协同创新中心, 湖南 长沙410128
制备高品质的紫淮山全粉, 有利于拓宽紫淮山的消费途径和提升产品价值。本文考察了固液比、进料流量和冻结温度对紫淮山全粉水分含量、溶解度和花色苷含量的影响, 通过四因素三水平正交试验, 优化了紫淮山全粉喷雾冷冻干燥工艺, 并对热风干燥、真空冷冻干燥、喷雾干燥、喷雾冷冻干燥这4种干燥方式制备的紫淮山全粉理化特性和抗氧化能力进行了比较。结果表明, 紫淮山冷冻喷雾干燥的最佳工艺条件为进料流量25 mL/min、固液比1∶1、冻结温度-30 ℃, 在此条件下得到的紫淮山全粉水分含量为3.89%、溶解度为23.12%、花色苷含量为13.28 mg/100 g。干燥方式对紫淮山全粉的物理性质、营养成分、活性成分和抗氧化能力的影响显著。
紫淮山 全粉 喷雾冷冻干燥 干燥方式 purple yam flour spray-freeze drying drying method
1 湖南农业大学食品科技学院, 湖南长沙 410128
2 湖南省作物种质创新与资源利用重点实验室, 湖南长沙 410128
3 中国农业科学院蔬菜与花卉研究所, 北京100081
采用DNS法、离子色谱法和气质联用(GC-MS)技术对油菜秸秆蒸汽爆破降解产物进行了分析。结果表明, 经蒸汽爆破处理后的油菜秸秆酶解产糖量有明显的提高, 为未处理样品直接酶解含量的3.4倍, 各种水溶性糖化合物的含量也大大提高, 其中葡萄糖和木糖含量分别为未处理样品直接酶解含量的3.5倍和4.7倍之多。水提液乙酸乙酯萃取物中分别检测到脂肪酸类、芳香类和呋喃类物质40、12和1种。通过扫描电镜观察处理后油菜秸秆的表面形貌结构, 发现处理后的秸秆表面结构松散, 比表面积增大, 酶对纤维素的可及性增加。
油菜秸秆 蒸汽爆破 降解产物 气质联用 rapeseed straw steam explosion degradation products GC-MS
1 湖南农业大学食品科技学院, 湖南 长沙 410128
2 湖南农业大学作物种质创新与资源利用国家重点实验室培育基地, 湖南 长沙 410128
3 中国农业科学院蔬菜花卉研究所, 北京 100081
4 湖南省原子能农业应用研究所, 湖南 长沙 410125
通过60Coγ射线处理芦苇以及分析辐照前后芦苇中的基本成分含量、副产物含量, 研究辐照预处理对芦苇木质纤维素的影响。采用国标法测定了辐照前后芦苇中的纤维素、半纤维素、木质素含量; 采用气质联用(GC-MS)法对芦苇60Coγ辐照后降解副产物进行了分析。结果表明: 芦苇经60Coγ射线辐照预处理之后, 纤维素和半纤维素的降解程度较大, 在2 000 KGy处理处理条件下降解率分别达到83.07%和79.86%。在辐照前和辐照后的芦苇中, 一共检测出42种脂肪酸类化合物、27种芳香类化合物和8种呋喃类化合物。
芦苇 60Coγ辐照 气质联用 降解副产物 reed 60Coγ ray irradiation GC-MS degraded by-products
山东大学材料科学与工程学院,山东,济南,250061
为提高钢基材料表面耐磨性能,采用激光熔覆技术制备了原位自生(TiB2-TiC)增强铁基熔覆层.采用X射线衍射仪,金相显微镜,SEM,EPMA,研究了涂层的组织结构,利用显微硬度计测试了涂层的显微硬度.研究结果表明,通过B4C和钛铁之间的反应可以原位生成陶瓷增强相TiB2和TiC,二者的微观形貌有显著差异,TiB2呈棒条状,TiC呈块状和花瓣状.同被强化基体及FeCrSiB熔覆层相比,熔覆层显微硬度有明显提高.
激光熔覆 原位自生 TiB2+TiC
