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豆腐渣虽含有多种营养成分,但大约50%的干物质是难以消化的纤维素及半纤维素,直接用作饲料,饲喂效果并不理想。为了提高豆腐渣的饲用价值,进行了红酵母发酵豆腐渣产类胡萝卜素工艺优化研究。首先,在单因素试验基础上进行正交试验的结果显示,优化的豆腐渣酸解产还原糖工艺参数为:盐酸浓度1.0mol/L,料液比(g/mL)1∶10,酸解温度100℃,酸解时间3.0h,该条件下还原糖得率达29.06%±0.07%。然后,选用嗜还原糖红酵母发酵富含还原糖的豆腐渣酸解产物,以产生具有抗氧化、增强机体免疫等多种生物学功能的类胡萝卜素。通过单因素试验、Plackett-Burman试验回归分析、Box-Behnken试验及响应面分析,获得优化的发酵工艺参数:发酵底物pH值6.0,装液量80 mL/(500 mL),接种龄48 h,接种量11%(种子液浓度为8.5×10~9 CFU/mL),转速60 r/min,发酵温度31℃,发酵时间128 h;该条件下类胡萝卜素产量达(2.65±0.02)mg/L,比工艺优化前产量提高了67.7%,研究结果可为利用廉价豆腐渣开发高附加值类胡萝卜素功能饲料提供参考。 相似文献
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为了降低牛粪等农业固体废弃物的污染,并获取新能源,该文以牛粪和小麦秸秆为原料构建了双室型农业固体废弃物发酵产电装置,研究了碳氮比(20、30)和含固率(1%、5%、10%)对牛粪发酵产电和发酵固态剩余物性能的影响,分析了牛粪发酵过程中电压、电流和功率密度的变化规律以及发酵后挥发性脂肪酸(volatile fatty acid,VFA)和p H值的变化。研究结果表明:当含固率为1%,C/N比为20时,产生的电流最大,峰值达到1.12 m A,最大功率密度达464 m W/m2;当含固率为1%,C/N比为30时,产生的电压最大,峰值达到0.80 V,最大功率密度为422 m W/m2;在不同的C/N比和含固率条件下,发酵产电前后VFA浓度和p H值变化明显,与发酵原液相比,VFA浓度增加了2~4倍,p H值下降了0.4~1.2。产电结束后,发酵固态剩余物中有机质、总养分含量和酸碱度符合农业行业《有机肥料》(NY525-2012)标准,可以作为有机肥料或有机肥原料使用,为开发高效、环保的农业固体废弃物资源化利用方式提供参考。 相似文献
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废弃物的高效和资源化利用是现代渔业发展面临的重要课题。该文以海带渣和养殖固废为原料开展了两相发酵产沼气效果试验研究,探讨了中温条件下(35±1℃)料液TS浓度和接种率对混合水解酸化特性以及厌氧发酵产沼气效果的影响。结果表明,海带渣与养殖固废混合水解酸化过程启动很快,第2天乙酸浓度即达到峰值,5 d后丙酸和丁酸浓度增幅较快,水解酸化过程中甲酸产量相对较低。不同TS浓度(6%、8%和10%)和不同接种率(10%、20%和30%)的料液水解3 d,乙酸的酸化度分别为42.6%、50.0%、49.8%和50.7%、44.3%、40.3%;主要有机酸(乙酸+丁酸+甲酸)的酸化度分别达到61.7%、68.7%、62.2%和69.4%、57.5%、58.0%。料液TS浓度为8%~10%、接种率为10%~20%和p H值为6.0~7.0时,海带渣与养殖固废在中温条件下混合水解2~3 d,即可获得后期发酵产沼气所需的酸化料液。此外,发酵产沼气结果表明,每天按与产沼气接种污泥质量比为1:7~1:9的比例添加酸化料液,在p H值为7.0~8.0和35±1℃的条件下厌氧发酵产沼气,产气系统启动很快,而且8~13 d即进入稳定产气阶段,产气率保持在489.4~581.5 m L/g VS,所产沼气中的甲烷体积分数达到82.7%~84.9%,而且料液不会出现酸化现象。海带渣与养殖固废混合水解酸化、批量填料发酵产沼气工艺明显提高了产气效率和系统稳定性。 相似文献
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为了研究纯氧气/液混合装置在循环水养殖系统中的实际使用效果,对闭合循环水产养殖系统中气/液混合装置的氧气吸收效率(absorption efficiency,AE)及运行效果进行了研究。结果表明,气/液混合比(gas to liquid ratio,G/L)变化在0.333%~3.333%(O2流量0.57~5.70 g/min)之间时,气/液混合装置的平均氧气吸收效率变化在94.001%~36.049%之间。当G/L=0.667%(O2流量1.141 g/min),在30.5℃、26.3℃、22.9℃和19.2℃水温条件下,气/液混合装置的氧气吸收效率别为87.833%、90.451%、93.606%和94.001%;其中,试验水温为19.2℃时,AE达到最大(94.001%),混合器出水溶解氧浓度达13.36 mg/L。当G/L大于或小于0.667%时,AE均随G/L的变化而降低;各温度组AE值的方差分析表明,温度对AE值有显著影响。 相似文献
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为了解决规模化光合细菌生物制氢丁艺中,生产菌种连续培养的问题,系统地测定了光合细菌混合菌群的生长曲线,根据标准曲线计算出不同初始OD660.值的培养液中光合细菌的倍增周期,结合光合细菌连续制氧工艺对乍产菌种的基奉要求和工程实际,设计了一套培养液部分循环连续培养实验装置,试运行实验结果显示:在初始菌液0D660.值为0.273、厌氧、(30±1)℃、1200 Lux连续光照、培养周期38 h的条件下,部分循环连续培养的出口茼液OD660值可控制在0.38～0.74,符合光合制氢对生产菌种的要求. 相似文献
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为了避免剩余污泥厌氧发酵液利用时泥液难分离的问题,探讨了直接将发酵混合物用作外加碳源处理低碳氮比(C/N)污水的可行性。为此,首先对比了酸性(pH值=4.0±0.2)、中性(不控pH值)、碱性(pH值=10.0±0.2)条件下长期运行的剩余污泥厌氧发酵混合物的特性;其次,分别考察了碱性厌氧发酵混合物的不同投加量(0、10、20、30、50、100、200 mL),在反硝化及释磷过程中的利用。结果表明:碱性条件下溶解性化学需氧量(soluble chemical oxygen demand,SCOD)和短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)产量要远高于酸性和中性条件的,其中C/N比和C/P比分别高达18.9和57.0,更适合作为外加碳源利用。反硝化过程中,当初始NO_3~--N=(15.0±0.5)mg/L时,最佳投加量为30 mL,此时NO_3~--N去除率为100%;释磷过程中,最佳投加量为20 mL,此时最大净释磷量为22.8 mg/L。剩余污泥碱性厌氧发酵混合物用作外加碳源是可行的,既解决了碳源不足及剩余污泥处理的双重问题,又简化了传统发酵液利用时泥液分离的操作步骤,适用于处理低C/N比乡镇生活污水。 相似文献
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梯度提高进料浓度对鸡粪连续中温发酵产甲烷的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
通过长期中温甲烷发酵试验,考察了不同进料总固体质量分数(total solid,TS)(5%、7.5%、10%和15%)和有机负荷(organic loading rate,OLR)(2.5、3.75、5和7.5 g/(L·d))下鸡粪中温甲烷发酵效果,采用批次试验测定了各阶段污泥利用乙酸的产甲烷活性。330 d的连续试验显示,TS由5%增至15%,出料氨氮质量浓度由(2 110±370)mg/L增至(6 890±220)mg/L,挥发性脂肪酸由(360±100)mg/L增至(8 800±500)mg/L,TS产甲烷率由(253±9)m L/g降至(173±22)m L/g。长期采用TS10%和15%的进料,氨氮质量浓度分别达到(6 510±300)和(6 890±220)mg/L,TS产甲烷率分别为(203±13)和(173±22)m L/g,比TS5%的降低了20%和32%。批次试验结果表明,氨氮累积导致微生物利用乙酸产甲烷的能力降低,当氨氮质量浓度达到6 500和7 000 mg/L时,乙酸产甲烷活性分别降低59%和98%。鸡粪中温甲烷发酵能够在进料TS为5%和7.5%下稳定运行;进料TS达到10%,甲烷发酵水解、酸化和产甲烷将受到抑制,造成有机物转化率的降低。该研究建议鸡粪中温甲烷发酵的TS不超过10%。 相似文献
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针对水稻直播机施肥装置施肥过程中易堵塞及无法及时报警的问题,结合南方水稻直播施肥的农艺要求,该研究设计了一种水稻直播机气流式施肥监测系统,可以在施肥装置出现管道堵塞后进行报警提示。首先,对气流式施肥监测系统的整体结构进行设计。然后,对关键部件气流分流管道建立仿真模型,采用Fluent和Rocky软件进行气固耦合仿真试验,以肥料颗粒的动能变化量为指标,对气流分流管道的防堵性能进行试验,仿真试验结果表明,当气流分流管道进气口施加800 Pa气流时,肥料颗粒的动能提高了17.4%。最后,采用Box-Behnken响应面试验设计方法进行台架静态试验,以堵塞报警准确率为评价指标,得出较优工作参数为气流分流管道内径28 mm,进气口气压值700 Pa,施肥速率20 g/s;以较优参数进行田间试验,结果表明,堵塞报警准确率均大于90.0%,最高达96.7%;装置工作稳定性好,未出现装置失灵情况,可满足水稻施肥装置堵塞监测准确率要求,该研究可为水稻施肥堵塞报警监测提供参考。 相似文献
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本研究采用体外法在油酸（Oleic acid,OA）、亚油酸（Linoleic acid,LA）、亚麻酸（Linolenic acid,LNA）的基础上添加不同水平苹果酸(Malic acid, MA),研究苹果酸和不饱和脂肪酸对瘤胃发酵模式与瘤胃主要功能菌群的影响。结果表明添加不饱和脂肪酸和苹果酸后,丙酸浓度随着脂肪酸不饱和度的增加显著升高（P<0.01）,总产气量和CH4产量显著降低（P<0.01）,其它挥发性脂肪酸均随着脂肪酸不饱和度的增加显著降低（P<0.01）。添加不饱和脂肪酸LA与LNA的甲酸甲烷杆菌数量显著增加（P<0.01）;白色瘤胃细菌与黄色瘤胃细菌数量比CK组显著增加（P<0.05）;而脂解厌氧弧杆菌和溶纤维丁酸弧菌数量比CK组却显著下降（P<0.05）。联合添加苹果酸和不饱和脂肪酸组中,只有在添加10 mmol/L苹果酸的OA组的甲酸甲烷杆菌,数量明显减少（P<0.05）。结论是不饱和脂肪酸和苹果酸能够改善瘤胃发酵模式,但二者对体外CH4抑制作用之间没有直接的联系。并且联合添加二者对于瘤胃主要功能菌群没有显著影响。 相似文献
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秸秆批式和半连续式发酵物料浓度对沼气产率的影响 总被引：2，自引：5，他引：2
为比较秸秆批式发酵和半连续发酵工艺的产沼气效果,以水稻秸秆为单一发酵底物,开展了室内中温批式发酵和半连续发酵对比试验,以容积产气率和原料产气率为特征指标,研究不同料液浓度对秸秆批式和半连续发酵产沼气的影响,以期获得秸秆沼气工程适宜的运行参数。结果表明,批式发酵容积产气率随着TS浓度的增加而增加,但增幅逐渐减少;与静态批式发酵相比,间歇搅拌有助于提高批式发酵容积产气率,特别对高TS浓度处理容积产气率的提升效果更加明显;而半连续进料条件下更有利于高TS浓度处理容积产气率的提高,但各处理原料产气率均随着固物滞留时间(solid retention time,SRT)缩短而逐渐降低。综合考虑产气情况及工程应用实际,建议秸秆批式发酵底物质量分数不超过8%,而半连续发酵TS质量分数8%时SRT设计为20 d(容积产气率1.00 m3/(m3·d)),若发酵TS质量分数6%时,SRT设计为15 d,容积产气率0.75 m3/(m3·d),该运行参数为秸秆沼气工程发展提供了理论依据。 相似文献
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在线旁路近红外实时监测粪污厌氧发酵挥发性脂肪酸含量 总被引：1，自引：1，他引：0
厌氧发酵是畜禽粪污资源化利用的重要途径之一,挥发性脂肪酸作为重要的中间产物,可以很好地反映有机物质的降解过程,对其进行实时检测对在线监控发酵进程具有重要意义。该研究在已有实验室型厌氧发酵系统上、基于在线旁路检测方式设计了近红外实时检测装置及发酵液循环回路系统,探讨对乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸等单一挥发性脂肪酸和总挥发性脂肪酸进行在线实时检测的可行性。检测结果表明,所设计的在线检测方案和定标模型对挥发性脂肪酸含量的实时检测效果良好,即使对浓度含量较低(万分之五)的异丁酸仍能实现较准确的检测,结果分别为:乙酸的R2p=0.811,RPD=2.055,RSD=2.288%;丙酸的R2p=0.849,RPD=2.116,RSD=2.195%;异丁酸的R2p=0.968,RPD=5.555,RSD=2.132%;丁酸的R2p=0.889,RPD=2.701,RSD=1.846%;异戊酸的R2p=0.940,RPD=3.843,RSD=3.444%;戊酸的R2p=0.889,RPD=2.751,RSD=2.387%;总挥发性脂肪酸的R2p=0.734,RPD=1.846,RSD=2.150%。基于该研究提出的在线检测方案,近红外光谱技术能够实现厌氧发酵过程中挥发性脂肪酸的快速、在线、实时检测,可为今后沼气工程在线监测提供参考。 相似文献
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Nitrogen in winter wheat (Triticum aestivum L.) forage was fractionated into water‐soluble protein N (WSPN) and non‐protein N (NPN). Both WSPN and NPN can be rapidly converted to ammonia in the rumen which may increase pH of rumen fluid and decrease solubility of Mg compounds and lead to increased incidence of grass tetany. In plant samples taken after spring growth initiation, WSPN represented approximately 50% of total N and NPN represented approximately 25% of total N. Total N concentration and relative percentages of WSPN and NPN decreased with advancing plant maturity in 1974, but during 1975 the relative WSPN and NPN percentages remained relatively constant at 43 to 55% and 18 to 30% of total N, respectively. Total N, WSPN, and NPN concentrations decreased as plants matured.
Total water‐soluble carbohydrates (TWSC) were determined and N/TWSC ratios were calculated in wheat forage. TWSC concentrations increased from the initial sampling date to a peak concentration and then declined during the latter part of the sampling period. N/TWSC ratios were widest at the initial sampling date and decreased markedly in subsequent samplings.
Organic acid concentrations were determined in 1975 wheat forage samples by gas‐liquid chromatography. Citric and trans‐aconitic acids have been implicated in the etiology of grass tetany as chelating agents for Mg and Ca. Chelation in the rumen fluid may reduce Mg and Ca absorption or chelation in the blood serum may reduce biological activity. Malic and aconitic acids accumulated in wheat. Malic acid concentration increased with advancing plant maturity to a maximum of 1.70% (dry weight basis). Aconitic acid concentrations were highest at the mid‐point in the sampling period, a maximum of 1.24% being determined. 相似文献
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采用不同浓度的乙酸和丙酸在中高温下进行厌氧发酵批次试验,采用修正的Gompertz模型和产甲烷的一级动力学模型分析,研究酸浓度和温度对发酵产气动力学的影响。研究表明,当乙酸和丙酸浓度较低时降解较快,高浓度酸抑制产气。乙酸在中温条件下降解较快,质量浓度为5 000 mg/L时中温反应有最大产甲烷速率101 mL/d;质量浓度为10 000 mg/L时高温条件下有最大产甲烷速率77 mL/d,随酸浓度增加,最大产甲烷速率减小,高温反应器对酸的耐受度较高。丙酸在高温条件下更易降解,浓度为4 000 mg/L时,中高温反应均有最大产气速率：78 mL/d（中温）和96 mL/d（高温）。另外,高浓度乙酸和丙酸厌氧降解产气具有滞后性,且随酸浓度的增加滞后期延长,降解过程受到抑制,一级动力学常数减小。温度对厌氧降解的影响大于酸浓度对厌氧降解的影响。 相似文献
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Schneider IC Ames ML Rasmussen MA Reilly PJ 《Journal of agricultural and food chemistry》2002,50(8):2267-2273
Bovine rumen fluid was fermented anaerobically over 48 h with cottonseed, corn, alfalfa, or a mixture of these substrates in anaerobic mineral buffer. Samples taken at different incubation times were derivatized with n-butanol and subjected to gas chromatography and mass spectroscopy. No unusual fermentation end-products from the cottonseed substrate were detected. Cottonseed supported rumen fermentation at levels comparable to those of the other substrates. Major components were usually found in the decreasing order of acetate, propionate, butyrate, and valerate, although acetate and propionate concentrations decreased late in the alfalfa and mixed-feed fermentations, eventually allowing butyrate concentrations to exceed those of propionate. As expected, lactate was produced in high concentrations when corn was fermented. The minor components 2-methylpropionate, 2- and 3-methylbutyrate, phenylacetate, phenylpropionate, and caproate also accumulated, with their relative concentrations varying with the substrate. Succinate was produced in substantial amounts only when corn and alfalfa were fermented; it did not accumulate when cottonseed was the substrate. Samples containing cottonseed were derivatized and subjected to reversed-phase high-performance liquid chromatography, revealing that gossypol concentrations did not change during fermentation. 相似文献
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玉米秸秆固态和液态厌氧发酵产气性能与微生物种类比较研究 总被引：4，自引：4，他引：0
厌氧发酵产沼气是中国绿色农业发展过程处理农业废弃物的重要手段,该文以玉米秸秆为研究对象,开展液态、固态厌氧发酵产气性能、微生物系统多样性及演替规律的比较研究,得出如下结论:固态发酵总固体(TS)产气率及甲烷转化率略低于液态发酵,发酵结束后,前者沼液中N、P、C的含量要低于后者;乙酸是两发酵体系挥发性脂肪酸(VFAs)的主要组成,占总VFAs的70%以上。高通量测序结果发现,2个发酵系统中细菌主要以Bacteroidetes、Firmicutes、Proteobacteria、Cloacimonetes、Synergistetes及Verrucomicrobia为主,这6类菌群占总克隆数的80%以上。而Methanosaeta,Methanospirillum,Methanocorpusculum以及Methanoculleus是两系统优势古菌,并且随消化过程的进行,古菌群落呈现由乙酸型向氢营养型转变的趋势。发酵结束后,上述2类古菌在群落中的占比基本持平。对微生物多样性的聚类分析结果显示,在发酵第4天和第8天后,2个系统中细菌与古菌群落结构的差异逐渐明显。进一步分析表明,影响玉米秸秆液态发酵微生态结构的主要环境因子为乙酸,秸秆纤维素水解可能是制约物能转化率的关键过程;总磷(TP)是影响固态发酵系统微生态结构的关键环境因子,而如何增加产甲烷古菌的生物量是提高原料产气率的关键。该研究结果为调控玉米秸秆厌氧发酵过程、提高其生物降解效率提供了科学依据。 相似文献
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沼气工程全混式厌氧发酵池加温负荷计算准确性关系到整个系统设计合理性、运行稳定性和系统经济性,明确加温负荷模型并了解主要因素对其影响特性非常重要。针对上海实际沼气工程全混式厌氧发酵池热过程,建立加温负荷物理和数学模型,为分析加温负荷各组成部分的大小、对全年加热量的影响,提出月平均负荷百分比、月围护结构散热率、月平均池容日负荷、全年池容总加温负荷以及设计池容加温负荷5个指标。考察不同发酵温度和顶膜保温层厚度等主要因素对加温负荷的影响得出:上海地区发酵温度为(30±1)、(35±1)℃的加温负荷约是发酵温度为(25±1)℃的1.54和1.94倍;发酵温度35℃相对于发酵温度30℃,总加温负荷增加约40%,同时热量获得的难度加大,源侧进水温度相同时热泵机组制热能效比(coefficient of performance,COP)下降约0.6;确定经济发酵温度为30℃;通过对比顶膜采用橡塑保温层厚度分别为0、25、50和75 mm对加温负荷的影响,得出每增加25 mm橡塑保温层后围护结构散热负荷减少率为67.99%、16.49%和7.28%,总加温负荷减少率为48.02%、7.17%和2.85%,确定上海地区顶膜经济保温层厚度为50 mm。根据模型计算加温负荷结果与实际工程试验计算结果相比,相对误差在0.6%~7.8%之间,结果可以为沼气工程加温负荷计算和保温层厚度提供参考。 相似文献
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van der Burg-Koorevaar MC Miret S Duchateau GS 《Journal of agricultural and food chemistry》2011,59(14):7752-7758
The aim of this study was to investigate whether milk reduces the bioaccessibility of tea catechins, which would compromise tea beneficial effects ascribed to polyphenols. Adding milk to black tea has been shown to lead to polyphenol-protein complexes. So far, data on the intestinal stability of polyphenol-protein complexes are scarce. English black tea (0.93 ± 0.06 mol/L total catechins) and Indian black tea (1.83 ± 0.08 mol/L catechins) were prepared with skimmed or full-fat milk and subjected to simulated gastric, small intestinal, and brush border digestion. Adding milk (5.6-40%) to tea results in a decrease of total catechin (TCAT) recovery. However, the bioaccessibilities of TCAT of tea with milk versus tea controls were comparable (p > 0.05). The type of milk did not influence TCAT recovery during all digestive stages (p > 0.05). Polyphenol-protein complexes are degraded during digestion. It is very unlikely that consumption of tea with or without milk will result in differences in catechin plasma concentration. 相似文献