关键词： 剩余污泥   碱热预处理   厌氧消化  

摘要： 污水处理过程中会产生大量的剩余污泥,为加快剩余污泥降解效率,提高厌氧消化性能,需对剩余污泥进行一定的预处理。其中低温碱热预处理已成为这一方向的研究热点。本文就目前常用的污泥碱热处理进行一定的介绍,并对低温碱热预处理前后污泥厌氧消化性能的变化做了一些比较。

关键词： 水稻秸秆   低温冰冻   预处理   厌氧发酵  

摘要： 以水稻秸秆为厌氧发酵原料,在中温(37℃)湿式批次发酵条件下,考察了低温冰冻预处理在不同温度(-5,-18,-40,-60℃)和不同时间(12,24,36 h)下对水稻秸秆厌氧发酵产气性能影响。实验结果表明:低温冰冻预处理均显著增加了秸秆溶出物COD含量,其中D3处理与对照相比增加了7.65倍。低温冰冻预处理显著降低了木质素含量,降低幅度为16.36%~59.88%。在预处理冰冻温度为-5,-18,-40℃下,水稻秸秆厌氧发酵TS产气率和甲烷含量随着预处理时间增加而提高。其中,-60℃,24 h处理的厌氧发酵TS产气率与-60℃,36 h处理的甲烷含量最高,相较于对照组分别提高了96.46%和209.30%。

关键词： 百子莲   体胚发生   低温预处理   内源激素   糖代谢   氧化胁迫  

摘要： 为研究低温预处理对百子莲体胚诱导的影响,并初步揭示其生理调节机制,通过4℃低温预处理0、2、4、6 d,优化百子莲体胚诱导体系,并利用酶联免疫吸附法(ELISA)测定了体胚诱导期激素代谢、糖代谢以及氧化胁迫相关生理指标。结果表明,与未低温处理(对照)相比,4℃预处理2 d可使体胚数量显著增加63.81%(P<0.05),处理4、6 d分别降低17.43%、75.78%。低温预处理显著调节体胚诱导期生理代谢,对内源IAA、GA含量和体胚诱导数量具有相似的调节规律,均在2 d的处理中达到较高水平,而细胞分裂素(CTK)含量随低温预处理时间逐渐降低,且具有梯度效应,IAA、CTK含量与体胚数量的相关系数分别为0.880、0.705。4℃处理2 d,体胚诱导材料中的总糖、淀粉、麦芽糖含量分别显著增加31.44%、51.91%、36.50%(P<0.05),其中淀粉、麦芽糖含量与体胚诱导数量的相关系数分别为0.786、0.742。低温预处理可使活性氧(ROS)活性降低,过氧化氢酶(CAT)活性整体升高,4℃处理2 d,体胚诱导材料内H2O2含量、过氧化物酶(POD)活性比对照分别显著降低25.35%、18.41%(P<0.05),与体胚数量的相关系数分别为-0.886、-0.993。低温预处理模式下,内源IAA、GA、总糖、淀粉、麦芽糖含量积累利于百子莲体胚诱导,而H2O2含量、POD活性增强对体胚诱导不利。

关键词： 高粱秸秆   低温冻融   氨水   预处理   酶解  

摘要： 【目的】降低预处理成本、提高秸秆预处理后的酶解效果,模拟自然界低温环境并结合氨水对高粱秸秆进行预处理。【方法】通过单因素试验分别探究氨水低温冻融预处理中浸泡液的液固质量比、冷冻温度、冷冻时长、氨水质量分数对高粱秸秆酶解的影响,采用正交试验对预处理条件进行优化,对预处理前后高粱秸秆的成分采用范式法测定,物理化学结构用红外光谱和X射线衍射分析。【结果】单因素试验中,浸泡液的液固质量比、冷冻温度、冷冻时长和氨水质量分数在不同水平下均显著提高了高粱秸秆酶解还原糖的产量(P<0.05)。正交试验最优预处理条件为浸泡液的液固质量比12,冷冻时长12 h,冷冻温度-10℃,氨水质量分数8%。相较于未进行预处理的秸秆,氨水低温冻融处理的秸秆半纤维素含量下降42.42%;木质素含量下降50.76%;秸秆的还原糖产量为302.87 mg·g^-1,较未预处理组提高了80.34%;纤维素结晶度提高了57.02%。【结论】氨水低温冻融预处理能有效破坏高粱秸秆木质纤维素间原有的连接结构,溶解半纤维素,木质素的单体和聚合结构被破坏,提高了高粱秸秆的酶解还原糖得率以及纤维素结晶度。

关键词： 脉冲电场预处理   顶空固相微萃取   气相色谱–质谱联用   花生油   挥发性风味物质  

摘要： 采用顶空固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱–质谱联用(GC-MS)技术检测不同预处理低温压榨花生油中挥发性风味物质,探讨不同预处理低温压榨花生油中醛类、酮类、吡嗪类等挥发性风味物质的种类和相对含量。结果表明:被检测的花生油样品中共鉴定出97种挥发性风味物质,不同预处理方式制得的低温压榨花生油其挥发性风味物质差异很大。脉冲电场预处理低温压榨花生油主要呈味物质为3-羟基-2-丁酮;微波预处理低温压榨花生油挥发性风味物质以吡嗪类和吡咯类物质居多;超声波预处理低温压榨花生油挥发性风味物质主要是酸类。预处理方式对低温压榨花生油挥发性风味物质的影响有显著差异,不同预处理方式可以获得不同风味的低温压榨花生油。

关键词： 华山松   幼苗   低温胁迫   油菜素内酯(BR)   生理特性  

摘要： 为揭示外源油菜素内酯(BR)对低温胁迫下华山松幼苗的抗寒机理,以华山松幼苗为材料,研究在低温(4℃)胁迫下,不同浓度:0mg/L(CK)、0.01mg/L(G1)、0.05mg/L(G2)、0.25mg/L(G3)、1.25mg/L(G4)的BR预处理对华山松幼苗生理特性的影响。结果表明:不同浓度的BR均可提高低温胁迫下华山松幼苗叶片的含水量和光合色素含量,提高抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,降低丙二醛含量,且0.25mg/L的BR处理效果最佳。研究表明,外源BR能有效地缓解低温胁迫对华山松幼苗的影响,降低活性氧对其幼苗的伤害,减轻膜脂过氧化程度,提高华山松幼苗的抗寒能力。

关键词： 香椿   液氮速冻   烫漂   低温冻藏   挥发性成分   色泽  

摘要： 为探究不同预处理方式对低温贮藏条件下香椿嫩芽挥发性成分及色泽的影响,新鲜香椿分别经烫漂和液氮速冻预处理,然后于-20℃条件下低温贮藏270 d,以直接低温贮藏为对照。采用顶空固相微萃取法与气相色谱-质谱联用技术分析香椿嫩芽贮藏30 d、90 d和270 d时的挥发性成分,对贮藏270 d解冻后香椿嫩芽进行感官评价,并对L、a、b值和叶绿素含量进行测定。结果表明:与直接冷冻和烫漂加热处理方式相比,液氮速冻技术在香椿嫩叶色泽上占明显优势,经过长期低温冻藏其叶绿素含量和L、a、b值显著高于其他两组(P<0.05)。在挥发性成分保留方面,烫漂加热香椿的挥发性成分种类在低温贮藏期间均高于其他两组处理,但在贮藏270 d后种类骤然降低,与其他两组无明显差异。低温贮藏期间含硫类化合物相对含量均随着贮藏时间的延长逐渐升高,使香椿呈现刺激性臭味,影响香椿品质。

关键词： 生物质   低温预处理   木质素优先   离子液体  

摘要： 随着中国对于燃烧化石燃料和秸秆造成的环境污染的治理力度的加大，以及对于低碳经济发展的需求日趋强烈，研发基于秸秆等农林废弃物的清洁生物燃料和可再生化学品对于国家的能源、环境和经济安全至关重要。本课题以木质纤维素生物质为原料，依据“木质素优先”的概念，在生物质预处理方法和木质素应用方面开展了研究，主要包括以下几个方面:　　1.比较了几种不同的低温预处理生物质方法的效果。以高粱和芒草为原料，研究了在温和条件（温度60℃）下，几种生物质预处理方法（包括超声波、低共熔点液体、表面活性剂、碱法预处理分别与离子液体1-乙基-3-甲基咪唑基醋酸盐联合预处理）的效果。实验结果表明碱和离子液体联合预处理芒草可将葡萄糖转换率从3.8％提高至53.1％，初步说明碱和离子液体联合预处理可以实现低温预处理生物质的目的。　　2.基于碱和离子液体联合预处理构建“木质素优先”的预处理过程。使用碱和离子液体联合预处理，研究了柳枝稷和松木两种不同的生物质。实验表明，对于草本和木本植物，碱预处理的效果有显著差异，这表明这种低温预处理过程不适合木本植物。碱处理生物质的机制，实际上就是部分除去生物质中的木质素，增加生物质的比表面积，使离子液体可以在低温条件下与纤维素相互做用，降低纤维素结晶度。同时还研究了低温预处理过程对于木质素结构的影响。对于未处理的柳枝稷木质素和预处理过程中分离的三种木质素进行了表征，主要包括分子量，抗氧化性，红外和磷谱的表征。　　3.研究了木质素的溶液结构及其对于纳米颗粒制备的影响。以商业木质素(Sigma-Aldrich)为研究对象，用小角中子散射(SANS)和动态光散射(DLS)的方法，探究木质素在乙二醇溶液中溶液结构的动态变化。发现氢键是乙二醇和木质素之间的主要相互作用。在木质素的溶液中加入反溶剂（盐酸）制备纳米颗粒，发现增加酸的体积可以使纳米颗粒的尺寸更加均一。控制酸的加入量，提高木质素溶液中木质素的浓度则会形成更大的木质素颗粒。随后用柳枝稷木质素制备纳米颗粒。发现反溶剂的pH越大，形成的纳米颗粒粒径越小，木质素的荧光强度也会相应减小。最后通过将木质素的乙二醇溶液在水中透析，制备出在水溶液中均一分布的木质素纳米颗粒。