不同分子质量牛骨胶原多肽制备复合膜特性研究

作为畜禽屠宰业的副产物,动物骨含有蛋白质、脂肪等营养物质,合理利用动物骨可以减少环境污染与资源浪费。从骨骼中提取回收胶原蛋白/多肽、并加工为高附加值产品被认为是一个具有潜力的发展方向。然而,胶原多肽的分子质量及分布会影响其溶解度、粘度、胶凝能力和稳定性等理化性质,从而影响胶原多肽基复合材料的结构与性能。以不同分子质量的牛骨胶原多肽为研究对象,采用溶液流延法制备胶原多肽-羧甲基纤维素复合膜,通过测定拉伸强度、断裂伸长率、水溶性指数、静态接触角等指标,考察复合膜的力学性能和疏水性,并结合傅里叶变换红外光谱分析、X射线衍射分析、热重分析和扫描电子显微镜等技术,探究胶原多肽分子质量对复合膜微结构与性能的影响及作用机理。研究结果表明:添加胶原多肽可以显著改善复合膜的力学性能和疏水性,且在肽分子质量为700～1 000 u时复合膜性能最优,其表面结构致密,拉伸强度、断裂强度和杨氏模量较对照组分别提升2. 39、2. 55、10. 11倍,断裂伸长率较对照组降低40%,疏水性和热稳定性也最理想;但随着牛骨胶原多肽分子质量的增加,复合膜的水溶性增加,力学性能和热稳定性显著降低。     

秸秆揉切机用刀片断裂失效分析

对 9RZ 6 0型秸秆揉切机用刀片的断裂失效进行了宏观、微观和组织分析 ,并测定了 6 5 Mn钢刀片的化学成分。指出刀片金相组织不合理是造成断裂的主要原因 ,同时 ,由于结构设计的不合理造成的应力集中也是刀片断裂的重要原因。在实际工况试验条件下 ,确定了采用 6 5 Mn钢经淬火、等温淬火和低温充分回火的热处理工艺。     

灰色关联理想解法在秸秆综合利用方案优选中的应用

农作物秸秆是一种重要的生物质资源,其综合利用不仅保护产地环境、促进农民增收,而且是循环经济与新兴产业发展的基础与机遇。农作物秸秆综合利用方案主要分为秸秆用作饲料、食用菌基料、肥料、燃料和工业原料。为了对农作物秸秆综合利用方案进行合理优选,根据文献信息对评价指标体系进行赋值,应用基于序关系分析法和熵值法的综合集成赋权方法进行指标权重确定,采用灰色关联理想解法将指标权重和指标属性值进行集结,并将该方法应用于黑龙江地区的农作物秸秆综合利用方案优选中。该文分析的适宜黑龙江地区农作物秸秆综合利用方案排序为：饲料化利用＞肥料化利用＞燃料化利用＞食用菌基料化利用＞工业原料化利用,优选结果与黑龙江地区的实际情况及发展规划相吻合,同时优选结果为按照多元利用原则规划黑龙江地区农作物秸秆综合利用模式提供支持。此外该文评价指标的赋值根据已有文献信息进行9级赋值,方法具有较好的适应性,可很方便的用于不同区域农作物秸秆的综合利用评价。     

豆粕中三聚氰胺显微近红外成像检测的扫描条件优化

为了确定豆粕中三聚氰胺显微近红外成像检测的最佳扫描条件,该文研究了扫描条件对显微近红外光谱图像质量、采集效率和豆粕中三聚氰胺检测效果的影响。针对不同光谱分辨率和扫描次数对光谱图像均方根噪声（RMS）的影响进行了单因素方差分析试验,对干涉仪动镜移动速度（1、2.2 cm/s）、空间分辨率（25、50 μm）、光谱分辨率（8、16、32 cm-1）和扫描次数（4、8、16次）进行了多因素正交试验方差分析,结果得出光谱分辨率对RMS有显著性影响,而且采用不同扫描条件时显微近红外图像采集时间相差很大。根据图像质量、采集效率和豆粕中三聚氰胺检测效果分别得出优选扫描条件,综合考虑上述3个方面,最终推荐采用的扫描条件为空间分辨率为25 μm,干涉仪动镜移动速度为1 cm/s,光谱分辨率为32 cm-1,扫描次数为4次。该研究同时表明显微近红外成像技术可应用于豆粕中三聚氰胺的检测。     

青贮饲料近红外光谱分析模型转移研

为了探讨青贮饲料的近红外光谱(NIRS)分析模型在不同类型光谱仪器之间的转移,以傅里叶变换型近红外光谱仪Nicolet ANTARIS作为主仪器,光栅型近红外光谱仪FOSS 6500作为从仪器,采用斜率/截距和局部中心化2种方法进行了研究.结果表明,经斜率/截距和局部中心化法转移之后,所建立校正模型的决定系数R2和交互验证决定系数R2cv均大于0.85.采用斜率/截距法转移之后,ANTARIS仪器校正模型对FOSS 6500仪器验证集的预测标准差为20.27 g/kg,系统偏差为-3.75,采用局部中心化法转移之后的预测标准差为27.67 g/kg,系统偏差为-6.17.2种方法模型转移后的预测结果与FOSS 6500仪器模型的预测结果(预测标准差为20.60 g/kg,系统偏差为-1.04)非常接近,比转移前的预测结果(预测标准差为39.65 g/kg,系统偏差为-33.60)有较大程度改善,2种方法均获得较好的转移效果.     

不同畜禽粪便的热解特性及反应动力学

对猪、牛和鸡3种主要种类畜禽粪便在以高纯氮气为载气的条件下进行热重-差热(TG-DSC)分析,同时考察不同升温速率(10、20和50℃/min)对鸡粪样品热解过程热解特性和热焓的影响。热重试验样品粒度为0.5mm,所有样品均从室温加热至1 000℃。试验结果表明:畜禽粪便类生物质热解过程主要包括脱水、主要热裂解和炭化3个阶段,3种畜禽粪便样品失重主要集中在126～438℃;不同种类畜禽粪便样品和不同升温速率,鸡粪样品的DTG、DSC曲线差异明显,但各自的DTG和DSC曲线有很好的对应关系;基于Coats-Redfern法应用反应级数模型和扩散模型选择回归系数最高的值表示样品的反应级数和反应机理,得出鸡粪活化能的平均值为73.4kJ/mol,猪粪、牛粪活化能分别为114.2和88.5kJ/mol。     

塑料和麦秸膨胀剂对猪粪好氧堆肥的影响试验

以麦秸膨胀剂为对照,利用3组小型好氧堆肥反应器同时试验,并进行比较研究塑料膨胀剂对猪粪好氧堆肥过程的影响.将等量猪粪分别与等体积的麦秸和塑料管分别混合进行好氧堆肥试验,监测了堆肥过程中温度、氧气体积分数、含水率、可挥发性固体含量、可溶性糖含量、纤维素含量、粗脂肪含量和粗蛋白含量的变化,并利用数学模型表达了堆肥过程中自由空域的变化及其对有机质降解的影响因子.试验结果表明:塑料膨胀剂抵抗堆体自压实作用的效果要优于麦秸膨胀剂,而麦秸膨胀剂比塑料膨胀剂更利于堆肥初始阶段升温和整个堆肥过程中含水率的保持.     

双α结打结器关键传动机构设计

提出了一种利用两组打结嘴同时绞扭出两个α结的方法,并采用一套具有对称的不完整齿面和凸轮槽的驱动齿盘,实现两打结嘴的等速、相向、间歇转动与拢推切装置规律摆动。依据压捆作业要求,确定了用凸轮-摆臂运动转换形式顺序实现拢绳、切断、推扣和回位的传动方案;利用反转法建立驱动凸轮的轮廓曲线方程,用Matlab编程得到凸轮轮廓曲线并分析动力传递特性。在打结试验台上对压捆过程进行了模拟,结果表明利用驱动齿盘严格同步和对应的动力传递,可满足同时成双α结过程对结构、位置和运动匹配的要求。     

农业机械化工程集成技术评价体系的建立

针对中国农业机械化工程技术集成研究需要对集成技术效果进行科学评价的实际需求,该研究进行了评价体系和方法研究。以工程应用为目标,以经济、社会和生态综合效益为主导,兼顾功能性和条件性,较为系统的提出了中国农业机械化工程集成技术评价的框架和方法。基于构建的方法体系,初步建立了农业机械化工程集成技术一般性评价指标和权重体系。     

不同热解温度骨炭孔隙结构的Micro-CT原位三维可视化表征

骨炭作为不同动物源骨粉资源化利用的一种重要产物,含有丰富的孔隙结构和活性位点,可被用作于催化剂载体或水体、土壤等环境中的吸附剂。为了三维、原位可视化表征不同动物源骨炭颗粒的孔隙结构特征,选择热解温度为400、500、600、700、800℃的猪、牛骨炭颗粒为研究对象。骨炭颗粒Micro-CT扫描条件为：管电压50 kV、管电流200 mA、图像分辨率10μm; Micro-CT图像二值化方法为Adaptive mean-C。结果表明：UM和ACE相结合的Micro-CT图像滤波处理方法最优;不同热解温度骨炭颗粒的断层结构图像和容积模型与电镜结果相近;骨炭颗粒比表面积、孔隙率和孔径分布的定量表征结果与实验室BET法的测定值相吻合。研究结果可为骨炭孔隙结构原位三维分析提供一种非破坏、可视化的表征新手段。