微光波对水葫芦水解糖化的促进机理研究

利用色质联机和扫描电镜等微观分析手段,研究了微波时间、功率和光波组合等对水葫芦理化性质、还原糖产量和水解副产物的影响规律.水葫芦叶子经过蒸汽加热和NaOH预处理后,酶水解的还原糖产量仅为239 mg（每100 mg底物）;而联合了微光波预处理后,可提高到311 mg（每100 mg底物）,使还原糖产量提高了301%.在微波和光波组合比例为30∶70（总功率700 W）、加热时间1 min时,得到了554%的理论最大还原糖产量.当微波功率过高或时间过长时,在预处理阶段由半纤维素水解生成的大量木糖进一步分解,导致乙酸、丁酮和糠醛等有害小分子副产物增加,对后期酶水解糖化和发酵产酒精造成不利影响.     

空心莲子草多糖不同提取工艺的优化与比较

优化并比较药食两用植物空心莲子草多糖(Alternanthera philoxeroides(Mart.)Griseb polysaccharides,APPs)的超声波辅助法(utrasonic-assisted extraction,UAE)、酶法(enzymatic extraction,EE)、超声-酶协同法(ultrasonic-assisted enzymatic extraction,UAE-EE)提取工艺。在单因素试验基础上,采用Box-Behnken设计和响应面法优化3种提取工艺参数,并比较多糖提取率。结果表明:优化后的最佳提取条件依次为:超声波辅助法,液料比19∶1(mL/g)、超声时间39 min、超声功率165 W;酶法,液料比24∶1(mL/g)、纤维素酶量433 U/g、酶解温度54℃;超声-酶协同法,液料比24∶1(mL/g)、酶量471 U/g、超声时间为26 min。在3种工艺的最优条件下,多糖提取率分别为(5.19±0.16)%、(5.44±0.13)%、(5.82±0.21)%,与各自模型预测值5.29%、5.52%、5.64%接近,且按多糖提取率大小排列依次为超声-酶协同法酶法超声波辅助法。因此,采用超声-酶协同法制备空心莲子草多糖有利于提高产量,且安全、环保,便于进一步研究其生物学活性。     

天然气热值调整工艺研究

随着我国天然气管网的互联互通,研究具有不同燃烧特性的天然气的互换性具有重要的现实意义。针对香港某电厂的气源多元化,进行天然气热值调整工艺研究,采用添加LPG来升高热值、添加氮气(或者液氮)、空气等低热气体来降低热值的方法具有可行性。     

脂肪预处理发酵联产氢气和甲烷的研究

针对脂肪难以产氢、能源转化率低的问题,以肥猪肉作为脂肪代表物,研究了其预处理后发酵联产氢气和甲烷的特性.结果表明,在产氢阶段,碱和脂肪酶预处理促进了脂肪的水解,提高了累积产氢量.驯化菌种能较快的适应底物环境,从而缩短延滞期并提高了产气速率.碱水解时应控制体系的Na+终浓度不超过0.2mol/L,更高的碱用量会因Na+浓度过高而抑制产氢.为了提高能源转化率和原料利用率,提出了利用脂肪发酵产氢后的有机酸废液继续联产甲烷的创新工艺,并利用该工艺得到底物总挥发性固体的单位产氢潜力为32.6mL/g,联产甲烷潜力为24.88mL/g.其中单产氢气的能源转化率为0.85%,联产甲烷以后的能源转化率可提高至2.99%.     

石榴皮总黄酮超临界萃取及萃余物黄色素提取

利用超临界CO2方法萃取石榴皮中总黄酮、三萜类,然后超声波辅助提取萃余物中黄色素。采用正交试验探究萃取时间、压力、温度、夹带剂浓度对总黄酮、三萜类及对超临界残渣黄色素提取率的影响,得到最优工艺条件。超临界萃取总黄酮最优条件为萃取时间70 min,压力30 MPa,温度85℃,夹带剂浓度90%,总黄酮提取率为12.482%,此时萃余物黄色素提取率为5.870%,同时检测到使用超声波辅助提取萃余物黄色素,其提取率极显著高于微波辅助法(P<0.01)。黄色素抗氧化活性检测DPPH自由基清除能力及ABTS+自由基清除能力分别为(27335.16±8.5501)μmol FERA/g和(4164.10±4.6576)μmol Trolox/g。