香蕉茎杆收集预处理模式研究
香蕉麻原料分类收集与预处理探析
香蕉麻原料分类收集与预处理探析作者:丁绍敏马艺华苏靖刘学军李明郑文武来源:《轻纺工业与技术》 2012年第1期绍敏1,马艺华1,苏靖2,刘学军1,李明1,郑文武3(1.广西绢麻纺织科学研究所,广西南宁530031;2.江苏通用环保集团广西分公司,广西南宁530022;3.南宁市水果生产技术指导站,广西南宁530012)【摘要】天然香蕉麻纤维存在“粗、硬、脆”等问题,影响到常规与高档纺织品的开发;其性能优化是一项系统工程,涉及到原料分类收集、刮麻操作、预处理、酶处理、精练与后处理等各工序,现重点研究了与香蕉纤维性能优化有关的香蕉麻原料分类收集与预处理关键技术。
【关键词】香蕉麻纤维;原料;分类收集;预处理;优化中图分类号: TS102.2+29文献标识码: B文章编号: 2095-0101(2012)01-0001-030引言香蕉属芭蕉科芭蕉属单子叶草本植物,是热带、亚热带地区的重要水果。
种植香蕉除了收获果实外,从其茎杆组织中还可提取出数量相当可观的香蕉纤维用于纺织材料。
据史书记载,广西先民早在二千多年前的东汉时期,对香蕉纤维材料就已经有所利用,织造的蕉布以匀滑莹洁、冰凉透气和舒爽离汗的特性名扬全国,唐朝已列为贡品。
宋代以后,蕉布织制在广西很普遍,盛产地有横州、贺州、宾州、玉林、北流等地,元朝、明朝和清朝后更为鼎盛。
广西蕉布不仅行销全国,还远渡重洋,畅销海外。
古代蕉布织制工艺较为独特,原料取蕉的梗茎尾部,纯手工作坊,惟品种花色较少。
天然香蕉麻纤维存在“粗、硬、脆”等问题,影响到常规与高档纺织品的开发;其性能优化是一项系统工程,涉及到工艺原理、技术流程和关键技术等复杂问题。
本课题从香蕉茎杆中提取具有适纺性能良好的纤维材料,通过对香蕉茎杆采集、刮压、脱胶及纤维后处理关键技术的研究,重点解决蕉麻纤维“粗、硬、脆”性能问题,可应用于开发高附加值的香蕉麻系列家纺产品及蕉麻纯纺产品。
广西地处亚热带地区,是栽培香蕉的优势产区。
香蕉茎秆机械化处理利用的现状与分析
用 过 程 中存 在 的 机械 缺 陷和研 究 不 足 等 问题 , 提 出 了相 应 的解 决 办 法 。
关 键 词 :香 蕉 ; 茎 秆 ; 机 械 化 ;利 用 中图 分 类 号 : s 2 2 2 . 3 文 献标 识码 :A 文 章 编 号 :1 0 0 3 — 1 8 8 X( 2 0 1 4) 0 3 — 0 2 3 9 — 0 3
究现状和利用程 度 , 分析其存在 的主要 问题 , 不但对
研究 和 促 进 我 国香 蕉 茎 秆 机 械 处 理 利 用 技 术 的发 展
起 到重 要 的作 用 , 而 且 对 提 高 香 蕉 生 产 的综 合 效 益 也 有很 大 的帮助 。
2 香蕉 茎秆机械化 处理利用现 状
2 . 1 香 蕉 茎秆 粉 碎还 田机 的研 制
式处 理 香 蕉 茎 秆 , 不 仅 造 成 了极 大 的 资 源 浪 费 , 而 且
层纤 维 少 、 强 度 小 。 由于 其 叶 鞘 长 , 厚 薄不 是很 一 致 , 所 以香 蕉 茎秆 在 横 向上 很 容易 折 断 j 。
1 . 2 香 蕉 茎秆 的 生 物学 特性
新 鲜香 蕉 茎 秆 含 水 量 高 达 9 0 . 9 7 % 一9 2 . 0 2 %。 由于 这 种 特 性 , 既 不 能 直 接 燃 烧 又增 加 了运 输 成 本 , 所 以极 少 被蕉 农 回收 利 用 。香 蕉 茎 秆 干 物 质 中 , 粗 纤 维含量为 3 6 . 4 9 % ~5 1 . 0 8 %, 碳 水 化 合 物 含 量 达 到
2~ 5 m之间 , 直径 一 般为 2 0~ 4 0 e m。香蕉 茎 秆纤 维 的 分 布很 不 均匀 , 表皮 纤 维 多 强 度 大 , 呈 中空 网 格 状 , 内
响应面法优化香蕉秸秆厌氧发酵产沼气工艺
响应面法优化香蕉秸秆厌氧发酵产沼气工艺摘要:为优化香蕉秸秆厌氧发酵产沼气工艺,实现对香蕉秸秆的资源化利用,该研究首先采用单因素试验考察了起始pH、发酵温度、接种物浓度3个因素对香蕉秸秆厌氧发酵总产气量的影响,在此基础上,通过Box-Behnken试验设计及三因素三水平的响应面分析法,对厌氧发酵工艺进行优化。
研究结果表明,根据试验数据建立的二次多项式数学模型具有高度显著性(p<0.0001),相关系数R2=0.9961,说明该模型拟合度、精确度高,数据合理。
通过上述试验研究,得到的最佳工艺条件为:起始pH为7.87,发酵温度为39.45℃,接种物浓度为72.61%。
在此条件下,香蕉秸秆厌氧发酵总产气量的预测值为18017.20mL,试验值为17816.40mL,二者相对偏差为1.11%。
因此,所得模型能够很好地优化香蕉秸秆厌氧发酵的条件并预测总产气量,可为提高香蕉秸秆厌氧发酵产气量及发酵效率提供一定的参考。
香蕉是我国重要的粮食作物,香蕉产业是热带地区农村的支柱产业[1],但是,由于香蕉是一年生草本植物,收获香蕉的同时,会产生大量的秸秆副产物,因此,我国的香蕉秸秆资源相当丰富,是热带农业废弃资源的重要组成部分,然而它们主要被堆置于田间地头,任其腐烂,严重污染了农村蕉园生态环境,且造成了资源的浪费[2~4]。
如何规模化利用香蕉秸秆资源是新农村香蕉产区建设的一项重要课题[2~4]。
香蕉秸秆是一种优质的沼气发酵原料[5~7],以香蕉秸秆为原料进行厌氧发酵产沼气,实现了香蕉秸秆的资源化利用,对农村能源产业的发展有一定的积极作用。
到目前为止,对香蕉秸秆厌氧发酵产沼气的研究较少,为实现沼气产量的最大化,提高发酵效率,需要对厌氧发酵条件进行优化,响应面分析法可以建立总产气量与影响因素之间的响应面模型,综合评价影响产气量的因素以及各因素间的交互作用,并通过回归分析实现对厌氧发酵过程的优化,该方法在优化秸秆厌氧发酵条件方面已经得到广泛应用[8~12]。
香蕉秸秆收集揉碎机毕业设计
海南大学毕业论文(设计)题目:香蕉秸秆收集揉碎机摘要香蕉秸秆收集揉碎机是为了使香蕉秸秆的收集、切断,揉碎于一体而设计的一部现代化多功能农业化机械。
它运用传动辊传送,喂入辊喂入,动定刀结合切断以及揉碎装置的揉碎作用对香蕉秸秆进行了一系列处理,从而达到预期结果。
这部机械既可将香蕉秸秆收集起来转化为廉价且资源丰富的生物质能源,是南方沼气工厂的重要原料,用于驱动汽车,作为清洁燃料;也可用机器将其收集切碎还田,增加土壤肥力,避免资源浪费。
可见香蕉秸秆收集揉碎机对香蕉的产业化种植与收获具有革命性的意义。
关键词:香蕉秸秆;收集;切断;揉碎机械AbstractThe banana stalks collection crumple machine in order to make the the banana stalks collection, cut a modern multifunctional agriculture of machinery designed to crumple in one. Use of the transmission of the drive roller, feed roller feeding, moving and stationary knife with cut and crumple device crumple role of banana stalks a series of processing, so as to achieve the desired results. This machinery can collect the banana stalks converted into low-cost and resource-rich biomass energy, an important raw material for biogas plants in the South, used to drive the car as a clean fuel; machines can also be used to collect chopped to field, increase soil fertility, avoid waste of resources. Visible of banana straw collection crumple drive the planting and harvesting of the banana industry as revolutionary.Keywords: banana stalks; collection; cutting; c rumple machinery目录摘要 (1)Abstract (2)前言 (4)1 香蕉秸秆收集揉碎机械的功用及特点 (5)1.1秸秆收集揉碎机械的功用介绍 (5)1.2香蕉秸秆收集揉碎机械的简单介绍 (5)1.3香蕉秸秆收集揉碎机械的主要参数 (5)1.4香蕉秸秆收集揉碎机械的动力配置 (6)1.5香蕉秸秆收集揉碎机械结构简介 (8)2主传动设计 (8)2.1主传动设计 (8)2.2传动零件的设计及计算 (9)2.3传动比及齿轮的设计 (9)2.4带传动的计算 (11)2.5轴的设计 (14)2.6滚动轴承的选择 (16)3揉碎装置 (17)3.1揉碎装置的设计 (17)3.2碎料的抛出 (19)4机器的操作说明 (20)总结 (20)致谢 (21)参考文献 (21)前言香蕉是世界上热带与亚热带地区广泛种植的水果,因富含矿物质和维生素,备受人们青睐,因而年交易量居各类水果之首,交易金额排名第二。
碱法提取香蕉茎杆半纤维素最优条件研究
碱法提取香蕉茎杆半纤维素最优条件研究摘要以香蕉茎杆为原料,研究碱液浓度、温度、时间和固液比4个单因素对半纤维素粗提取率的影响。
结果表明,在NaOH浓度12%、浸提温度为90 ℃,浸提时间为3 h、固液比为1∶25的条件下,半纤维素的粗提率达到23.44%。
关键词香蕉茎杆;半纤维素;碱法浸提;提取率;最优条件香蕉茎杆中含有较丰富的半纤维素,是一种取之不尽、有待开发利用的多糖化合物[1]。
本研究以海南香蕉茎杆为原料,通过减法浸提的方式,分析了碱液浓度、固液比、温度、时间等因素对香蕉茎杆中半纤维素得率的影响,为香蕉茎杆半纤维素的制备和开发提供理论依据和技术支持。
1 材料与方法1.1 试验材料供试材料为巴西香蕉茎杆,取自海南大学儋州校区农学院教学基地香蕉园地。
1.2 试验方法1.2.1 香蕉茎杆原料的预处理及提取工艺流程。
将采集的香蕉茎杆剪成2~3 cm长的短杆,用清水冲洗4~5次,直至冲洗干净为止。
将洗净后的材料置于烘箱中烘干,将烘干后的材料粉碎(过40目)得香蕉茎杆粉末。
称取一定量的原材料粉末,加入氢氧化钠抽提,纱布过滤,取滤液用浓盐酸调pH值至4.5,加入等体积的无水乙醇,4 000 r/min离心15 min后取出,再用无水乙醇洗涤沉淀2~3遍。
最后得沉淀,45 ℃烘干至衡重。
提取率(%)=产品质量(g)/原材料质量(g)×100。
1.2.2 碱浓度对半纤维素提取率的影响。
各称取10 g原材料,分别加入4%、6%、8%、10%、12%、14%的氢氧化钠溶液,固液比1∶15,置于90 ℃水浴锅中抽提2 h。
其余步骤同上。
1.2.3 浸提时间对半纤维素提取率的影响。
设置氢氧化钠浓度12%,浸提温度为90 ℃,固液比为1∶15。
各称取10 g原材料,分别在90 ℃水浴锅中抽提1、2、3、4、5 h。
其余步骤同上。
1.2.4 固液比对半纤维素提取率的影响。
设置氢氧化钠浓度12%,浸提温度为90 ℃,浸提时间3 h。
香蕉茎秆纤维的超声法脱胶研究
1 . 4 正交 实验
完成单因素实验后 , 各自 选取经超声处理的时间 、 温度 、 功率 中其脱胶效果最好的 3 个工艺参数 , 设计
( 3 ) 正交试 验 , 得 到最优 的超 声处理 工艺 参数 。
收稿 日 期: 2 o 1 5 一 O l 一1 9 ; 修 回日期 : 2 o 1 5 — 0 5 —1 3 作者 简介: 王春(1 9 7 7 一), 男, 湖南郴州人 , 博 士, 副教授 , 研究方向为天然产物加工与利用。
通讯作者: 周天 ( 1 9 6 4 一 ), 男, 吉林长春人 , 博士 , 教授 , 研究方 向为天然产物加工与利用 。
第2 5 卷
第 3期
广 东石 油化 工学 院学报
J o u na r l o f G u a n g d o n g U n i v e r s i t y o f P e t r o c h e mi c a l T e c h n o l o g y
v0 I . 2 5 N o. 3
和复合 材料 的生产 , 将提 取纤 维后 的废渣 用 于肥 料 、 提取 固色 剂 的生 产 等 【 6 J 。然 而 , 由于 目前香 蕉 茎 秆 纤维 的提 取技术 还 比较 落后 , 不能 进行 大规模 的纤 维生 产 , 从 而导致 香蕉 茎秆 纤维 仍然 没有得 到 较大范 围 的开 发与 利用 。 因此 , 研 究香 蕉茎 杆纤维 的提 取技 术 , 对 其应 用开发 尤 为重要 。本 文试 验采用 超声 波脱 胶 法制备 香蕉 茎秆 纤维 , 以期 为实践 提供参 考 。
关键 词: 香蕉茎秆纤维 ; 超声波 ; 脱胶
中 图分 类 号 : T Q 3 5 文献 标 识 码 : A 文章编号 : 2 0 9 5 —2 5 6 2 ( 2 0 1 5 ) 0 3 — 0 0 1 9 —0 4
香蕉茎中有效成分的提取实验方案
香蕉茎中有效成分的提取实验方案一、香蕉树干中水溶性膳食纤维的提取方法大致可分为4类:直接水提法、超声波提取法、微波提取法和加压碱法。
1.超声提取法是利用超声波增大物质分子运动频率和速度,增加溶剂穿透力,提高药物溶出速度和溶出次数,缩短提取时间的浸提方法。
超声波提取香蕉假茎的膳食纤维利用超声波提取技术进行香蕉茎干中水溶性膳食纤维的提取,以香蕉茎干为原料,以水为溶剂,经切段、粉碎后,用醋酸盐缓冲溶液调Ph,用超声波提取,再经过滤、滤液浓缩、乙醇沉淀、离心分离、脱色、干燥等步骤制得SDF;测定扣除蛋白质后的SDF(soluble dietary fiber可溶性膳食纤维)干基产率。
重复三次,取平均值。
2.微波炉提取法微波辐射过程是高频电磁波穿透萃取介质,到达物料的内部维管束和腺胞系统。
由于吸收微波能,细胞内部温度迅速上升,使其细胞内部压力超过细胞壁膨胀承受能力,细胞破裂。
细胞内有效成分自由流出,在较低的温度条件下萃取介质捕获并溶解。
以香蕉茎干为原料,以水为溶剂,经切段、粉碎后,用醋酸盐缓冲溶液调Ph,用微波炉提取,再经过滤、滤液浓缩、乙醇沉淀、离心分离、脱色、干燥等步骤制得SDF;测定扣除蛋白质后的SDF干基产率。
重复三次,取平均值。
二、材料与设备材料:香蕉茎干(去掉老化、病变部分;无水乙醇、过氧化氢(30%)、硅藻土、氢氧化钠等( 均为分析纯))。
设备:超声波发生器,超级恒温水浴,可见分光光度计,集热式恒温加热磁力搅拌器,调温电热套,烘干器,组织粉碎机,循环水真空泵,分析天平,离心沉淀机,红外光谱三、实验提取方法工艺流程:原料→切段、粉碎、过筛→提取→过滤→滤液蒸发浓缩→醇沉→离心分离→沉淀物脱色→干燥→SDF操作要点:以香蕉茎干为原料,以水为溶剂,经切段、粉碎、过筛后,用水直接提取,再经过过滤、滤液浓缩、乙醇沉淀、离心分离、干燥等步骤制得SDF。
四、实验步骤1.取新鲜的香蕉茎杆,用水洗净,切段并粉碎,过80目筛子,保存备用2.根据实验的要求,每次称取10g左右的原料置于150毫升烧杯中,加水进行水浴加热3.待水浴结束,取出烧杯,冷却后进行过滤4.取过滤液,加热浓缩,滤液浓缩到剩下三分之一时停止加热,冷却后加入四倍无水乙醇进行醇沉,此时会有凝絮现象出现,继而凝絮沉淀5.待沉淀完全后,进行离心分离6.取出固体,放入烘箱,在76℃的环境中进行烘干,称重,得出产品重量,计算产率五、分析方法红外光谱分析利用红外光谱对物质分子进行的分析和鉴定。
香蕉秸秆还田技术研究与装备设计
碎 土 甲 地
入 根 警 l翻 土 香 孽 。 碎 孳 篓机 除 构l 刨 根 深入
外层 的纤维 含量 、纤 维强 度差 别 较 大 ,厚薄 不 是很 一
构 , 机 构 是 双辊 同向 运 动结 构 形 式 , 该 阶梯式 布 局 , 逆 时 针旋 转 运 动 , 以有 效保 证 除 根 深 度 和还 田的人 土 可 量 , 可 彻 底 清 除 根 茬 , 能 实 现 还 田物 的 翻 压 覆 盖 既 又 等 作业 。
朱 德 荣, 云 朋 . 蕉 秸 秆 还 田技 术 研 究 与 装 备 设 计 【. 国农 机 化 , 0 2 () 10 13 常 香 J 中 ] 2 1 ,1: 4 ~ 4
Z U D —og C A G Y n pn . eh i l eerhadeup et ei f a aas a sr unn 【. hn s A r u— H e tn, H N u - eg T cnc sac n q im n s no n n rw’ e rig J C iee gi l ar d g b t t ] c
球 茎 的 四周 长 出 , 展宽 度 在 1 3 伸 ~ m左 右 ; 蕉 叶 一 生 香 中有3 ~ 5 , 于 叶纤维 , 容 易横 向撕 裂 粉碎 ; 54 片 属 最 香蕉 植 株 中最 主要 的部 分是 香蕉 的蕉茎 ,高度 基本 上 在2 ~
香 蕉 是 芭蕉 科 芭 蕉 属 单 子 叶 多年 生 草 本植 物 。 全 身 都 是 宝 , 果 实 营 养 丰 富外 , 除 香蕉 的蕉 茎 、 和球 茎 叶
机作 为该 还 田装 备 的牵 引力 和动 力来 源 。根 据香 蕉 树
拖拉机 I l拖拉机 l l整 杆被 l l 粉碎刀具l l 机沿茎秆 拖拉 推杆推倒卜. 前行骑压卜 - f 叫强制喂入f 高 l 速旋转} 向香 _ 蕉叶方向 香蕉茎秆 l 整茎秆 I I粉碎室 l I 切碎茎秆 I I 继续前行
蒸汽爆破预处理降解香蕉茎秆纤维素组分的研究
蒸汽爆破预处理降解香蕉茎秆纤维素组分的研究郑丽丽;韩冰莹;盛占武;陈娇;李奕星;赵立欣【摘要】分析测试香蕉茎秆总固体含量(TS)和挥发性固体含量(VS)及香蕉茎秆固体剩余物中纤维素、半纤维素、木质素含量;采用蒸汽爆破法对香蕉茎秆进行预处理,探讨不同压力及维压时间下对香蕉茎秆中半纤维素、纤维素、木质素组分的降解程度,分析蒸汽爆破预处理优缺点。
试验结果表明,经过蒸汽爆破预处理后,香蕉茎秆的组分被不同程度破坏,当压力为3.5 MPa,维压时间为4 min 时,香蕉茎秆中半纤维素含量由预处理前13.33%降至4.36%,降解率高达67.29%,纤维素含量由48.33%降至39.15%,降解率为18.99%,木质素含量由14.62%降至6.52%,降解率为55.40%,总体含量由76.28%降至50.03%,降解率为34.41%。
说明蒸汽爆破技术对香蕉茎秆固体剩余物的预处理效果比较显著,有一定的优越性。
%Total solids content (TS) and volatile solids content (VS) of banana stalk were tested, and the content of cellulose, hemicellulose and lignin. Pretreatment banana stalk by steam explosion with different pressures and different time of keeping pressure. Analysis of degradation law of banana stalk hemicellulose, cellulose and lignin content after pretreatment. The samples of the treated and untreated banana stalks were with drawn to determined cellulose, hemicelluloses and lignose contents in dry matter. The results showed that when the explosion pressure was 3.5MPa, the time of maintain steam explosion pressure was 4min, degradation rate of hemicellulose, cellulose and lignin was 67.29%, 18.99%, and 55.40%, degradation rate of the overall content was 34.41%, These results indicate that pretreatment by steam explosion can degrade cellulose of bananastalks, and hemicellulose、 lignin were degraded significantly. The method of steam explosion are further advantages such as environmentally friendly and high-efficiency.【期刊名称】《热带农业科学》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】5页(P84-88)【关键词】蒸汽爆破;预处理;香蕉茎秆;降解率【作者】郑丽丽;韩冰莹;盛占武;陈娇;李奕星;赵立欣【作者单位】中国热带农业科学院海口实验站/海南省香蕉遗传改良重点实验室海南海口 570102;中国热带农业科学院热带生物技术研究所海南海口 571701;中国热带农业科学院海口实验站/海南省香蕉遗传改良重点实验室海南海口 570102;中国热带农业科学院海口实验站/海南省香蕉遗传改良重点实验室海南海口 570102;中国热带农业科学院海口实验站/海南省香蕉遗传改良重点实验室海南海口570102;农业部规划设计研究院/农业部农业废弃物能源化利用重点实验室北京100125; 中国热带农业科学院热带生物技术研究所海南海口 571701【正文语种】中文【中图分类】S141.4;TQ353.421香蕉茎秆是热区主要生物质秸秆资源之一,数量巨大,季节性不明显,是热区生物质能源化利用的优质原料。
香蕉茎秆废弃物综合利用研究现状与分析
碱法提取香蕉茎杆半纤维素最优条件研究
浓 度 1%, 提 温度 为 9 ℃ , 2 浸 O 固液 比 为 1 5 各称 取 1 原 :。 1 0 g 材料 , 分别在 9 ℃水浴锅 中抽 提 12345 。 O 、、、、 h其余步骤 同上 。
农业 基础 科学
现代 农 业科技
2 1 年 第 2 期 01 l
碱法提取香蕉茎杆半纤维素最优条件研 究
黄小龙 李 丽 黄 东益
( 南 大 学 农 学 院 , 南 儋 州 5 13 ) 海 海 7 7 7
摘 要 以香 蕉 茎 杆 为 原料 , 究碱 液 浓度 、 度 、 间和 固液 比 4个 单 因素 对 半 纤 维素 粗 提 取 率 的 影响 。 果表 明 , N O 浓 度 研 温 时 结 在 aH 1%、 2 浸提 温度 为 9 O℃, 浸提 时 间为 3h 固液 比为 12 、 :5的条件 下 , 纤 维素 的粗提 率 达到 2 .4 半 34 %。 _ 关键 词 香 蕉 茎杆 ; 半纤 维素 ; 法浸提 ; 碱 提取 率 ; 最优条 件 中图 分类 号 ¥ 8 T 1 2 2 文 献标 识码 A 3 ;S 0 . 9 2 文章 编号 1 0 — 7 9 2 1 ) l 0 2 一 0 7 5 3 (0 1 2 一 0 4 叭
度 逐 渐增 加 , 中和 时消 耗 的酸 也越 多 , 至 导致 产 品半 纤 在 甚 维 素颜 色逐 渐 加 深 , 而降 低 了产 品 的得 率 。 从 因此 , 氧化 氢 钠 的浓 度应 该 控 制在 适 宜 的范 围 内 , 以浓 度 1 %为最 佳 。 2
烘干 至衡重 。 取 率( = 品质 量 () 提 %)产 g/ 原材料 质量 ()l0 gx0 。
碱预处理提高香蕉茎秆厌氧消化产气性能的研究
不 同预 处 理 条 件 下 香 蕉 茎 秆 厌 氧 消 化 产 气 性 能 的 影 响 。结 果 表 明 :对 香 蕉 茎 秆 原 料 半 纤
维 素 、纤 维 素 、木 质 素 降 解 率 达最 高 ,分 别 为 2 2 . 5 % 、9 . 1 %、1 3 . 7 % ;6 %N a O H处 理 组 3 0 d累 积 产 气 量 最 高 可 达 3 7 7 5 m L . 比对 照组 提 高 2 4 . 2 % .单 位 干 物 质 产 气 量 达 3 7 7 . 5 m L / g T S 。碱 预 处 理 可 有 效 提 高香 蕉 茎 秆 产 气 潜 力 。
关键词 香 蕉 茎 秆 ;厌 氧 消化 ;沼 气 ;碱 ;预 处 理 S 2 l 6 . 4 文献标识码 A D o i :1 0 . 1 2 0 0 8 / j . i s s n . 1 0 0 9 — 2 1 9 6 . 2 0 1 6 . 1 0 . 0 0 8 中图 分 类 号
郑 丽 丽② 艾 斌 凌 郑 晓 燕 盛 占武③
( 中国热 带农 业科 学 院海 口实验 站/ 海南省 香 蕉遗传 改 良重 点 实验 室 海 南海 口 5 7 0 1 0 2 )
摘 要 为 有 效 利 用 香 蕉 茎 秆 资 源 .提 高 其 厌 氧 消 化 效 率 .采 用 碱 法 对 香蕉 茎 秆 固 体 剩 余 物 进 行 预 处 理 ,探 讨
氧化预处理对香蕉秸秆性质和结构的影响
氧化预处理对香蕉秸秆性质和结构的影响刘研萍;袁彧;陈丽萍;尹晓彤;李秀金;邹德勋【摘要】文章利用1%的过二硫酸钾、过硫酸铵以及过硫酸钠对香蕉秸秆进行预处理,研究预处理后还原糖浓度和VFAs随时间的变化,分析研究3种过硫酸盐预处理对香蕉秸秆结构的变化.结果表明,3种过硫酸盐预处理后,还原糖产量均有提高,且在第12 h达到峰值,过二硫酸钾预处理后的香蕉秸秆还原糖产量最高,达到7341.79mg·L-1;VFAs浓度在16 h均有明显提高,过二硫酸钾处理效果最佳,在第20 h达到最高值743.93 mg· L-1.过硫酸盐预处理对纤维素、半纤维素和木质素有较高的破坏作用,纤维表面和细胞壁受到破坏,孔洞增加;过硫酸钠效果最佳,纤维素和木质素降解率分别达到48.48%和30.19%.过硫酸盐预处理可以增加香蕉秸秆的可生物降解性.【期刊名称】《中国沼气》【年(卷),期】2019(037)001【总页数】6页(P54-59)【关键词】预处理;过硫酸盐;香蕉秸秆【作者】刘研萍;袁彧;陈丽萍;尹晓彤;李秀金;邹德勋【作者单位】北京化工大学环境科学与工程系,北京 100029;北京化工大学环境科学与工程系,北京 100029;北京化工大学环境科学与工程系,北京 100029;北京化工大学环境科学与工程系,北京 100029;北京化工大学环境科学与工程系,北京100029;北京化工大学环境科学与工程系,北京 100029【正文语种】中文【中图分类】S216.4;X712香蕉秸秆是我国热带地区大宗农作物秸秆之一,根据联合国粮农组织(FAO)统计,2016年我国年产香蕉总量达到1237万t,根据香蕉茎叶废弃物/香蕉产量的重量比值为2.4[1],则每年可产生2969万t的香蕉秸秆废弃物。
目前大多数香蕉秸秆未得到合理有效的利用,造成了环境污染和资源浪费,也制约了香蕉产业的发展[2]。
香蕉秸秆富含大量碳水化合物[3],可以作为厌氧发酵的原料。
碱法提取香蕉茎杆半纤维素最优条件研究__
农业基础科学现代农业科技2011年第21期香蕉茎杆中含有较丰富的半纤维素,是一种取之不尽、有待开发利用的多糖化合物[1]。
本研究以海南香蕉茎杆为原料,通过减法浸提的方式,分析了碱液浓度、固液比、温度、时间等因素对香蕉茎杆中半纤维素得率的影响,为香蕉茎杆半纤维素的制备和开发提供理论依据和技术支持。
1材料与方法1.1试验材料供试材料为巴西香蕉茎杆,取自海南大学儋州校区农学院教学基地香蕉园地。
1.2试验方法1.2.1香蕉茎杆原料的预处理及提取工艺流程。
将采集的香蕉茎杆剪成2~3cm 长的短杆,用清水冲洗4~5次,直至冲洗干净为止。
将洗净后的材料置于烘箱中烘干,将烘干后的材料粉碎(过40目)得香蕉茎杆粉末。
称取一定量的原材料粉末,加入氢氧化钠抽提,纱布过滤,取滤液用浓盐酸调pH 值至4.5,加入等体积的无水乙醇,4000r/min 离心15min 后取出,再用无水乙醇洗涤沉淀2~3遍。
最后得沉淀,45℃烘干至衡重。
提取率(%)=产品质量(g )/原材料质量(g )×100。
1.2.2碱浓度对半纤维素提取率的影响。
各称取10g 原材料,分别加入4%、6%、8%、10%、12%、14%的氢氧化钠溶液,固液比1∶15,置于90℃水浴锅中抽提2h 。
其余步骤同上。
1.2.3浸提时间对半纤维素提取率的影响。
设置氢氧化钠浓度12%,浸提温度为90℃,固液比为1∶15。
各称取10g 原材料,分别在90℃水浴锅中抽提1、2、3、4、5h 。
其余步骤同上。
1.2.4固液比对半纤维素提取率的影响。
设置氢氧化钠浓度12%,浸提温度为90℃,浸提时间3h 。
各称取10g 原材料,分别在1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30(g∶mL)的固液比抽提。
其余步骤同上。
1.2.5温度对半纤维素提取率的影响。
设置氢氧化钠浓度12%,浸提时间3h ,固液比1∶25。
各称取10g 原材料,分别在70、80、90、100℃的水浴锅中抽提。
香蕉茎纤维制取工艺研究的开题报告
香蕉茎纤维制取工艺研究的开题报告一、选题背景和意义随着科技的发展和人们健康意识的提升,绿色生态环保产业的发展越来越受到重视。
作为传统的农副产品废弃物,香蕉茎常常被视为无用的,然而,其含有丰富的纤维素和多种营养成分,具有潜在的价值。
因此,利用香蕉茎纤维进行开发,可以实现资源循环利用、废物减量化处理,同时具有推动绿色经济、增加就业机会等诸多优势。
二、研究内容和目标本研究旨在探索香蕉茎纤维制取的工艺方法,包括香蕉茎原料的采集、预处理、纤维分离和制备等环节。
具体研究内容包括:1.香蕉茎纤维的理化性质分析,对其结构、成分、形态等特点进行研究。
2.研究不同方法对香蕉茎纤维的分离效果,包括机械法、化学法、生物法等,找到最适合的工艺方法。
3.对香蕉茎纤维的制备方法进行探究,包括纤维制品的加工、造纸、纺织等方面,寻找具有实际应用前景的制备工艺。
4.对香蕉茎纤维制品的性能进行测试,包括力学性能、化学性能、抗菌性能等方面,评估其应用前景和市场竞争力。
三、研究方法1.文献调研:对相关领域的文献和资料进行调查和梳理,了解国内外关于香蕉茎纤维制备工艺的研究现状和发展趋势。
2.实验方法:对不同工艺的香蕉茎纤维制备方法进行对比试验,实验过程中追踪记录关键数据变化,分析试验结果,制定最优工艺并进行性能测试。
3.模拟分析:采用建模软件等技术手段,模拟工艺流程,分析影响因素,优化工艺方案。
四、研究预期成果1.成功建立高效、环保、低成本的香蕉茎纤维分离和制备工艺方法,使香蕉茎废弃物得到有效利用。
2.掌握香蕉茎纤维的理化性质及其制品的性能特点,明确其应用领域和市场前景,为相关产品的进一步研究和开发提供可靠依据。
3.对提高农产品资产化水平具有一定的推动作用,同时对推动我国农产品绿色转型、促进经济可持续发展也有积极贡献。