豆粕品质近红外定量分析实验室模型在线应用

为探究豆粕近红外定量分析模型从实验室到工厂在线应用转移的可行性,以全国采集的117个豆粕样品为研究对象,利用偏最小二乘法在实验室建立了豆粕含水率、粗蛋白质量分数的近红外定量分析模型,继而将此模型转移到饲料生产企业进行在线应用。研究结果显示:建立的实验室近红外模型可实现豆粕含水率、粗蛋白质量分数的快速预测,其中,含水率和粗蛋白质量分数的验证集决定系数R2P分别为0. 83和0. 86,相对分析误差分别为2. 40和2. 55,模型效果良好;采用模型校正、样品扩充两种不同方法,将实验室模型转移到饲料生产企业进行在线应用,含水率和粗蛋白质量分数的预测值与实际测量值之间具有很好的吻合性,可以达到在线分析的要求。     

基于在线近红外光谱的堆肥全过程关键参数快速检测

为探究在线近红外光谱仪对堆肥全过程含水率、pH值、电导率、有机质质量分数、总碳质量分数、总氮质量分数和碳氮比等关键参数进行实时分析的可行性,以采集的60个堆肥全过程样品为研究对象,利用在线近红外光谱仪、结合偏最小二乘法,建立了有机肥堆肥过程中含水率、pH值、电导率、有机质质量分数、总碳质量分数、总氮质量分数和碳氮比的近红外定量分析模型。研究结果显示:在线近红外光谱仪可实现堆肥全过程上述关键参数的速测(RSD10%),其中,含水率和总氮质量分数的R_(2C)和R_(PD)分别为0. 94和3. 62、0. 92和3. 14,模型效果优秀; pH值、总碳质量分数和碳氮比的R_(2C)和R_(PD)分别为0. 90和1. 89、0. 83和2. 12、0. 82和2. 15,模型效果良好;电导率和有机质质量分数的R_(2C)和R_(PD)分别为0. 79和1. 85、0. 80和1. 93,模型效果一般,模型精度有待提高。各参数近红外预测值与实际测量值之间的偏差很小,并且近红外预测值与实际测量值随堆肥时间的变化趋势具有较好的一致性。     

FTIR显微成像表征碱处理后玉米秸秆木质素含量及分布

探究木质素原位表征方法,能为研究农作物秸秆去木质化过程中木质素变化规律提供帮助。该研究以玉米秸秆为原料,碱处理玉米秸秆横切片后进行傅里叶变换红外(Fourier transform infrared,FTIR)显微成像,并结合快速非负最小二乘(fast non-negativity-constrained least squares,fast NNLS)拟合算法计算组织中木质素的分布。结果显示:1)FTIR显微图像结合fastNNLS算法可对组织中的木质素进行定位及定量分析。如拟合计算得到,原样组织薄壁细胞中木质素质量分数为7.7%,碱处理5、30、60min后下降至6.0%、4.8%、3.5%;2)基于fastNNLS拟合计算的组织中木质素变化趋势同试验测定的木质素变化趋势一致。研究结果表明,基于FTIR显微成像的表征方法可用于原位分析碱处理过程中秸秆组织的木质素分布及含量变化,实现介观尺度研究秸秆木质素降解规律。     

玉米蛋白粉酶解产物成分及活性研究

通过碱性蛋白酶Alcalase酶解经脱色、去除淀粉后的玉米蛋白粉,得到玉米可溶性肽,采用二次通用旋转组合试验设计,以水解度为响应值,研究酶浓度、底物浓度、酶解时间对玉米蛋白粉水解度的影响,得出预测玉米蛋白粉水解度的数学模型,优化的最佳工艺参数为酶浓度4350U／g、底物质量分数2．3％、酶解时间2．5h、验证实验的水解度为75．20％,与理论预测值的77．68％相吻合。对酶解液进行常规成分分析可知,蛋白质含量达到80．02％,氨基酸组成中富含谷氨酸、亮氨酸、丙氨酸和精氨酸,占总量的51．73％,具有较高的营养价值。HPLC分析结果表明,42％左右水解液分子量在600～1350Da之间,对其DPPH清除率分析结果表明,玉米蛋白粉水解液中含有多种抗氧化活性肽组分。     

精料补充料中肉骨粉含量的近红外光谱检测

为了保证饲料安全,精料补充料中肉骨粉的检测是十分必要的。该文探讨了精料补充料中肉骨粉含量的近红外光谱分析方法,123个样品作为校正集,采用偏最小二乘法(PLS),分别对光谱进行散射校正和卷积平滑、一阶微分、二阶微分预处理建立校正模型,以最大的决定系数(R²)和最小的标准差(RMSEC)为选择依据,通过比较,以多元散射校正和卷积平滑处理与二阶微分相结合的处理效果最好,其预测值与测量值的决定系数(R²)和标准差(RMSEC)分别为0.9751和0.437。34个样品作为检验集进行外部验证,决定系数(r²)和标准差(RMSEP)分别为0.9749和0.420,平均绝对误差和相对误差分别为0.326和13.89％。结果表明,利用近红外分析技术可以检测精料补充料中肉骨粉的含量。     

不同种属骨颗粒腔隙结构Micro-CT三维可视化表征方法

基于水生、陆生动物源肉骨粉骨颗粒显微腔隙形态结构的不同,提出了一种不同种属骨颗粒腔隙形态结构的Micro-CT原位三维可视化表征方法。以鱼、牛、猪和鸡骨颗粒为研究对象,利用Bruker Skyscan 1275型Micro-CT,在扫描条件优化的基础上,对各样品进行了扫描和重构条件优化,比较了全局（Global）、全局自适应（Otsu）、K-means全局聚类（K-means）、局部自适应均值（Adaptive mean-C）和局部自适应中值（Adaptive median-C）等图像阈值分割算法对骨颗粒显微腔隙成像的分割效果。优化的Micro-CT扫描条件为电压80kV、电流125μA,图像分辨率8μm、旋转步长0.20°、曝光时间46ms和360°扫描;图像三维重构条件为Smoothing 1、Post-Alignment 0、Ring-Artifacts 3和Beam-hardening 30%;采用局部自适应均值法的骨颗粒成像效果最佳,其最优参数确定为WS为5,C为0。不同动物源骨颗粒腔隙结构的Micro-CT原位三维可视化表征结果与其显微镜标准方法的结果较为一致。研究结果为水生和陆生动物源饲料快速、无损判别提供了技术支撑。     

猪粪麦秸反应器好氧堆肥工艺参数优化

为了探讨不同初始工艺参数(初始碳氮比、通风速率和初始含水率)对猪粪好氧堆肥过程可挥发性固体降解率η、相对热产量H<,R以及堆体温度超过灭菌温度时间t的影响,以千麦秸作调理剂,选择初始碳氮比分别为20、25、30、35,通风速率分别为0.18、0.26、0.34、0.42L/(min·kg),初始含水率分别为55%、60%、65%、70%,进行强制通风好氧堆肥单因素重复试验.在单因素试验基础上,进行了三因素三水平正交优化堆肥试验L<,9(34).试验结果表明:不同初始碳氮比对η和H<,R影响显著,对t影响极显著,通风速率和初始含水率对堆肥过程η有一定影响,但对H<,R及t影响不显著.结合正交试验结果,猪粪麦秸强制通风好氧堆肥优选工艺参数组合为:初始碳氮比20、通风速率0.34 L/(min·kg)、初始含水率65%.     

黄芪多糖提取方法及其工艺研究

黄芪多糖的提取多采用传统水煮醇沉法。该文研究了醇沉浓度、脱脂方式以及提取液处理方法对黄芪多糖提取效果的影响。研究了超滤法对黄芪多糖提取效果,确定了合适的工艺条件,并对比了超滤与传统水煮醇沉法的优缺点。     

树脂吸附法提取黄芪皂甙

对树脂吸附法提取黄芪皂甙进行了研究,通过试验确定了树脂吸附法提取黄芪皂甙的工艺条件。单因素试验结果表明：综合考虑黄芪皂甙粗品得率和皂甙含量,用体积分数为６０％的乙醇提取,树脂柱长度为５５ｃｍ,体积分数为８０％的乙醇洗脱时效果比较好。     

黄芩中3种主要黄酮类化合物的提取及测定

为建立简便、快速、准确、重现性好的黄芩中3种主要黄酮类化合物的测定方法,采用了以下条件及参数的高效液相色谱分析方法色谱柱为SupelocosilTMLC18(4.6mm×250mm,5μm),以流动相A甲醇-冰醋酸-水(5590)、流动相B甲醇-冰醋酸-水(9055)在0～40min(AB=64～28)进行梯度洗脱,检测波长为275nm,柱温为26℃,流速为1.0mL/min,停止时间30min,进样量10μL。结果表明3种活性成分在30min内能达到完全分离,加样回收率为99.3%～102.1%,相对标准偏差为1.02%～2.45%。