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光合细菌协同产气肠杆菌联合发酵制氢试验 总被引：1，自引：0，他引：1
暗-光联合生物制氢是提高底物利用率和产氢潜力的有益探索。该文以玉米秸秆酶解液为产氢底物,采用光合细菌(HAU-M1)与产气肠杆菌(AS1.489)混合培养工艺,进行了同步糖化暗-光联合生物制氢试验研究。以累积产氢量为主要指标,利用单因素试验考察了底物质量浓度、初始pH值、光照强度、发酵温度对HAU-M1与产气肠杆菌混合培养条件下联合产氢的影响,并在单因素试验的基础上通过正交试验对产氢工艺参数进行了优化。结果表明:各工艺参数对HAU-M1与产气肠杆菌联合产氢影响的主次顺序为:发酵温度初始pH值底物质量浓度光照强度。发酵温度和初始pH值是影响HAU-M1与产气肠杆菌联合产氢的显著因素。HAU-M1与产气肠杆菌混合培养联合产氢的较佳工艺条件为:底物质量浓度35 g/L、初始pH值6.5、光照强度3 500 1x、发酵温度30℃,在此条件下,72 h的累积产氢量达到332.6 mL,单位产氢量为47.5 mL/g。该试验研究可为基于秸秆类生物质的暗-光细菌混合培养联合产氢的进一步研究提供参考。 相似文献
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发酵型微生物是铁还原菌中的主要类群,但其发酵产氢过程对铁还原的作用尚不清楚,为此采用接种水稻土浸提液混合培养的方法对微生物分别利用葡萄糖、丙酮酸盐和乳酸盐为碳源时,Fe（Ⅲ）还原过程中脱氢酶活性变化、培养体系pH、氢气分压及铁还原特征进行分析,探讨了发酵微生物脱氢产氢过程与微生物Fe（Ⅲ）还原的内在关系。结果表明：2种水稻土浸提液中的微生物均能够以葡萄糖为优势碳源进行脱氢、产氢及还原氧化铁,Fe（OH）,可以诱导脱氢酶的产生,利用葡萄糖时脱氢酶活性在厌氧培养的4-6d出现最大峰值,利用丙酮酸盐和乳酸盐时脱氢酶活性出现峰值的时间分别为培养的15d和21-22d,脱氢酶活性出现峰值的时间与最大铁还原速率Vmax显著负相关、与最大反应速率对应的时间zk存在显著正相关关系。脱氢产氢过程中产生的H＋导致培养体系pH的变化是影响铁还原过程的主要原因,培养体系pH与体系氢气分压及Fe（Ⅱ）累积量呈极显著负相关。微生物利用不同碳源产氢时,利用葡萄糖的产氢能力最高,丙酮酸盐次之,乳酸盐最低。Fe（OH）3的加入增加了氢气的消耗量,培养体系氢气分压与Fe（Ⅱ）累积量存在极显著正相关关系。 相似文献
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为研究磷酸盐和碳酸盐对光发酵产氢过程的影响,该文主要以酶解预处理后的玉米秸秆为产氢基质,对不同浓度的磷酸盐(K_2HPO_4)和碳酸盐(NaHCO_3 )下的氢气产量、pH值、ORP值和产氢动力学结果进行分析。结果表明,当K_2HPO_4的浓度为10 mmol/L时,氢气产量为(40.65±0.35)m L/g,比对照组显著提高了28.48%,对光发酵产氢的促进效果最好;终pH值为6.37±0.02,显著高于对照组的6.06±0.03,能够有效缓冲反应体系的pH值。不同K_2HPO_4浓度下的产氢动力学特性结果表明,适当的K_2HPO_4浓度提高了最大产氢潜能和最大产氢速率,缩短了产氢延迟时间,当K_2HPO_4的浓度为10 mmol/L时,最大产氢潜能最大,和最大产氢速率较大,产氢延迟时间较短,分别是40.81 m L/g、1.87 m L/(h·g)和2.85 h。当NaHCO_3 浓度为5 mmol/L时,氢气产量为(37.46±1.40)m L/g,比对照组显著提高了18.39%,对光发酵产氢的促进效果最好;终pH值为6.26±0.04,显著高于对照组的6.06±0.03,能够有效缓冲反应体系的pH值。不同NaHCO_3 浓度下的产氢动力学结果表明,适当的NaHCO_3 浓度能够提高最大产氢潜能和最大产氢速率,但却会延迟光合细菌的产氢,当NaHCO_3 浓度为5 mmol/L时,最大产氢潜能和最大产氢速率最大,产氢延迟时间相对较短,分别是37.26 m L/g、1.92 m L/(h·g)和5.11 h。该研究可为秸秆类生物质光发酵生物制氢工艺提供参考。 相似文献
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重金属在不同温度和光照下对骆驼蓬种子萌发特征的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
应用正交试验设计研究了不同浓度的Ni2+,Cu2+,Co2+和温度、光照组合下对骆驼蓬种子萌发特征的影响。结果表明,低浓度的Ni 2+,Cu2+,Co2+混合溶液有利于提高骆驼蓬的发芽势、发芽率和发芽指数,高浓度则表现出明显抑制性;不管混合溶液中重金属离子浓度的高低,都会不同程度地影响骆驼蓬幼苗生长,但浓度较低时抑制不显著;在Ni 2+浓度5mg/L,Cu2+浓度800mg/L,Co2+浓度400mg/L,温度25℃,光照12h处理下骆驼蓬的种子萌发快,发芽率相对较高;在不同条件作用下,骆驼蓬幼苗生长的最佳条件是Ni 2+浓度100mg/L,Cu2+浓度100mg/L,Co2+浓度50mg/L,温度25℃,光照12h。 相似文献
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温度底物浓度和微量元素对牛粪厌氧发酵产沼气的影响 总被引：4，自引：1，他引：3
洱海流域畜禽奶牛粪便的无序堆置和不合理处置对洱海入湖污染具有较大贡献,为了控制畜禽养殖污染,该研究在结合洱海流域现有中温沼气工程产气率低、运行不稳定、易结壳等问题的基础上,通过取样当地奶牛粪为原料,研究温度、接种量和微量元素等3种因素对中温厌氧发酵产沼气过程的影响,并运用响应面法优化微量元素的添加量,以筛选出适于高原地区奶牛粪便中温厌氧发酵的沼气工程操作参数。试验结果表明:发酵温度为35℃条件下原料产气量大于30和45℃;35℃的发酵温度有利于挥发性脂肪酸(volatile fat acids,VFA)的产生与甲烷菌再利用;发酵温度为35℃时,发酵各个阶段4类菌群的数量多于30和45℃;因此,发酵温度为35℃时,牛粪厌氧发酵系统微生物区系中各类功能微生物数量与比例最佳,适合于中温厌氧发酵微生物菌群的生长、代谢;接种量越大发酵启动越快,接种量10%总产气量最大,未接种试验组,发酵启动较慢,总产气量也较低;通过中心复合试验设计和响应曲面回归分析确定得出,添加微量元素Fe2+质量浓度5.00 mg/L、Ni2+质量浓度21.40μg/L、Co2+质量浓度28.82μg/L时,可刺激厌氧发酵过程的作用酶以促进产气。本研究在资源化利用养殖废物的同时,提高了沼气工程产气率,试验结果为洱海流域农村养殖粪便厌氧发酵沼气工程正常运行提供理论依据。 相似文献
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用珍汕97B/密阳46构建RIL群体及其遗传图谱,对其种子采用沙培法育苗和培养,试验设置2个高浓度(100.mg/L和200.mg/L)Cu2+胁迫处理,以处理20.d后的幼苗相对根长(%)和相对苗高(%)作为苗期耐Cu2+胁迫指标,并用于QTL定位分析。结果表明,试验共检测到苗期耐Cu2+胁迫的主效应QTL.4个,以相对根长为指标,检测到qRCC(r)6(100.mg/L)和qRCC(r)9(200.mg/L),以相对苗高为指标,也检测到qRCC(s)1-2(100.mg/L和200mg/L)和qRCC(r)6-1(200.mg/L),有效基因分散于双亲中。试验还检测到苗期耐Cu2+胁迫的上位性互作8对,以相对根长为指标时,检测到2对互作;以相对苗高为指标时,检测到6对上位性互作。表明水稻苗期耐高浓度Cu2+胁迫,其上位性互作也起到较为重要作用。 相似文献
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为解决玉米秸秆结构致密导致秸秆发酵难于直接降解的问题,首先分别采用0.2%、0.4%、0.6%、0.8%的HCl溶液对其进行预处理,以厌氧活性污泥为接种物进行中温(38℃)发酵产氢试验。结果表明,玉米秸秆的累积产氢量和产氢速率随着盐酸质量分数的增大先增加后降低,0.6%HCl处理效果最佳,单位累积产氢量和产氢速率分别为87.90 m L/g和3.05 m L/(g·h)。再以0.6%HCl溶液预处理的玉米秸秆为底物进行发酵产氢的单因素和正交试验,研究了秸秆粒径、底物浓度、初始p H值对玉米秸秆厌氧发酵产氢过程的影响。结果表明:玉米秸秆粒径越小越利于发酵产氢;适度增加底物浓度可增加产氢量;适宜的发酵初始p H值有利于产氢细菌的生长繁殖;得到较佳的工艺参数组合为秸秆粒径150μm、底物浓度15 g/L、初始p H值为7,此时累积产氢量为112.87 m L/g。 相似文献
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考察了不同浓度Mn2+和卵磷脂对以玉米秸秆水解糖为原料发酵生产乙醇的影响。结果表明,在酵母发酵培养基中同时添加0.6 mmol/L Mn2+和60 mg/L卵磷脂进行乙醇发酵,终点乙醇浓度可达15.46%(V/V),乙醇的得率达到49%。 相似文献
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Sutter B Taylor RE Hossner LR Ming DW 《Soil Science Society of America journal. Soil Science Society of America》2002,66(2):455-463
The incorporation of micronutrients into synthetic hydroxyapatite (SHA) is proposed for slow release of these nutrients to crops in the National Aeronautics and Space Administration's (NASA's) Advanced Life Support (ALS) program for Lunar or Martian outposts. Solid state 31P nuclear magnetic resonance (NMR) was utilized to examine the paramagnetic effects of Fe3+, Mn2+, and Cu2+ to determine if they were incorporated into the SHA structure. Separate Fe3+, Mn2+, and Cu2+ containing SHA materials along with a transition metal free SHA (pure-SHA) were synthesized using a precipitation method. The proximity (<1 nm) of the transition metals to the 31P nuclei of SHA were apparent when comparing the integrated 31P signal intensities of the pure-SHA (87 arbitrary units g-1) with the Fe-, Mn-, and Cu-SHA materials (37-71 arbitrary units g-1). The lower integrated 31P signal intensities of the Fe-, Mn-, and Cu-SHA materials relative to the pure-SHA suggested that Fe3+, Mn2+, and Cu2+ were incorporated in the SHA structure. Further support for Fe3+, Mn2+, and Cu2+ incorporation was demonstrated by the reduced spin-lattice relaxation constants of the Fe-, Mn-, and Cu-SHA materials (T'=0.075-0.434s) relative to pure-SHA (T1=58.4s). Inversion recovery spectra indicated that Fe3+, Mn2+, and Cu2+ were not homogeneously distributed about the 31P nuclei in the SHA structure. Extraction with diethylene-triamine-penta-acetic acid (DTPA) suggested that between 50 and 80% of the total starting metal concentrations were incorporated in the SHA structure. Iron-, Mn-, and Cu-containing SHA are potential slow release sources of Fe, Mn, and Cu in the ALS cropping system. 相似文献
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模拟酸雨对赤红壤磷素及Ca2+，Al3+，Fe2+淋失特征的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
本研究通过室内土柱试验,研究了不同强度和持续时间的模拟酸雨淋溶下,赤红壤磷素淋失量及部分阳离子（Ca2+、Al3+、Fe2+）的释放程度和特征。结果表明:经pH 2.0、pH 3.0、pH 4.0、pH 5.0模拟酸雨持续淋溶 34 d后,淋溶液pH值变化并不明显（＞0.05 ）,而对Ca2+、Fe2+的溶出有显著的促进作用,Ca2+、Al3+、Fe2+ 溶出量均随 pH 值的降低而升高,Al3+ 和 Fe2+ 淋失量在pH 2.0时均有骤增现象。随淋溶时间的增加,土壤可溶态磷的淋失量表现为先增加后逐渐降低;随着pH值的降低,土壤磷淋失总量也表现为先增加后降低,pH4.0的酸雨有助于促进土壤磷的释放,pH＜4.0时土壤磷的淋失减少。相关分析发现淋溶液中磷淋失总量与Al3+和Fe2+溶出量均呈显著负相关（r1=0.6531, r2=0.5107）,和Ca2+总溶出量相关关系不显著（r3=0.1287）,表明高强度酸雨降低了土壤磷淋失量可能与酸雨作用导致活性铁、铝的大量释放,增加了磷的活性吸附点位,从而增加了对磷酸根离子配位吸附与固定有关。 相似文献
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荔枝皮原花青素对模拟食品体系中糖基化终产物的抑制效果 总被引：1，自引：0，他引：1
为控制美拉德反应过程中生成的晚期糖基化终末产物(advanced glycation end products,AGEs),该文研究了荔枝皮原花青素(litchi pericarp procyanidins,LPPC)对模拟食品体系中AGEs的抑制作用。采用α-乳糖/L-赖氨酸模拟食品体系,考察了不同反应时间、温度时LPPC对AGEs的抑制效果,并探讨了多种金属离子对抑制作用的干预。结果表明:在80℃加热2.5 h时,1 mg/m L LPPC对模拟食品体系中AGEs的抑制率达到最大,为79.92%±5.21%;而100℃加热30 min时,LPPC的最大抑制率为63.37%±4.12%。当向模拟体系中加入金属离子(Al~(3+)、Ca~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(2+)、Mg~(2+)、Zn~(2+))时,低浓度金属离子表现出抑制AGEs生成的作用,高浓度下反而促进其生成。与仅添加LPPC相比,金属离子在低浓度时减弱了LPPC对AGEs的抑制能力,在高浓度时则无显著影响(P0.05)。研究结果为天然AGEs抑制剂LPPC的研发提供了理论参考。 相似文献
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生物有机肥对重金属的吸附解吸作用的影响 总被引：11，自引：1，他引：10
通过室内培养的方法比较了生物有机肥和干鸡粪对重金属离子Pb2+、Cd2+、Cr3+、As6+的吸附与解吸特性。研究结果表明:生物有机肥和鸡粪对4种重金属离子的吸附量大小依次为Cr3+>Pb2+>Cd2+>As6+,解吸量大小顺序为Pb2+>Cd2+>Cr3+>As6+,而解吸率的大小顺序为As6+>Pb2+>Cd2+>Cr3+,这主要与四种金属离子的电荷种类、数量及水合离子半径等密切相关。与干鸡粪相比,生物有机肥增加了对4种重金属离子的吸附率,同时降低了对4种重金属离子的解吸率。 相似文献
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膨润土对重金属离子的竞争性吸附研究 总被引：6，自引：0，他引：6
通过间歇震荡平衡法研究了膨润土对4种重金属离子Cd2+、Zn2+、Cu2+、Pb2+的竞争性吸附特性及其机制。研究结果表明:与单一离子体系比较,膨润土在竞争体系中对Cd2+、Zn2+、Cu2+、Pb2+4种重金属离子的吸附量均呈下降趋势。竞争体系下,其它重金属离子的存在显著抑制了膨润土对Cd2+的吸附,降幅为19.20%~37.50%,而对Pb2+的吸附能力几乎没有影响,降幅仅为0.41%~2.83%。膨润土对4种重金属离子的富集系数,其大小顺序依次为Pb2+>Cu2+>Zn2+>Cd2+。该选择性吸附顺序与重金属离子的一级水解常数密切相关。 相似文献
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基于COMSOL软件的绿洲盐渍化土壤中多离子耦合运移模型构建 总被引：2，自引：1，他引：1
了解盐分离子在土壤中的迁移规律可以为盐渍土的综合治理以及高效利用提供科学依据,在COMSOL多孔介质和地下水流模块模拟非饱和土壤水流的基础上,自定义偏微分方程组构建盐渍化土壤SO42–、Ca2+、Na+、Cl–、Mg2+耦合运移模型,考虑阳离子交换过程以及硫酸钙的沉淀溶解反应,并通过新疆绿洲膜下滴灌田间试验对模型进行检验,对比不同活度系数估算方法对模拟结果的影响。结果表明,各离子模拟值与实测值吻合较好,平均相对误差介于9.15%~28.57%,决定系数介于0.41~0.88,该模型能够较好地反映土壤中盐分离子的动态变化规律;在膜下滴灌条件下,膜下0~40 cm土层的盐分离子有不同程度的淋洗,Cl–和Na+的淋洗效果好于Ca2+和SO42–;活度系数的估算对模拟结果的准确性有重要影响,尤其是盐分含量较高时,采用通用的函数关系可能会带来较大的模拟误差。 相似文献
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苏打盐渍土地区芦苇地土壤盐分离子空间变异与群落关系研究 总被引：4，自引：3，他引：4
对松嫩平原西部苏打盐渍土地区芦苇小区土壤盐分离子和植被群落进行了分析,结果表明土壤盐分离子空间变异显著,四种阳离子(Na+、K+、Ca2+、Mg2+)变异系数为0.60~1.22,四种阴离子(HCO3-、CO32-、C l-、SO42-)变异系数为0.35~1.41。离子中,Na+在阳离子中含量最高,HCO3-在阴离子中含量最高。群落间比较,碱茅+芦苇群落八大离子浓度均大于芦苇群落(p<0.05)。且土壤电导率、pH,以及株高、生物量、覆盖度也高于芦苇群落(p<0.01),因此随着土壤电导率、离子浓度的增加,芦苇小区土壤碱化程度加重,植被生长指标减小,植被群落也由芦苇群落向含有碱地植被的碱茅+芦苇群落过渡。 相似文献
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外源EBR对NaCl胁迫下紫花苜蓿幼苗微量元素
吸收及叶绿素荧光动力学参数的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为明确外源2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)诱导紫花苜蓿(Medicago sativa L.)幼苗抗盐性的效果及其可能的生理调节机制,采用营养液水培法,以紫花苜蓿品种‘中苜3号’和‘陇中苜蓿’为材料,研究Na Cl胁迫下施用外源EBR对紫花苜蓿幼苗微量元素吸收及叶片PSⅡ功能、电子传递速率和光能分配的影响。结果表明:150 mmol·L~(-1) Na Cl胁迫下,苜蓿幼苗不同器官(叶片、茎秆、根系)中的Cu~(2+)含量显著升高,Fe~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)含量和Fe~(2+)/Na+、Mn~(2+)/Na+、Cu~(2+)/Na+、Zn~(2+)/Na+显著降低,无机离子的吸收、运输和分配等代谢平衡被打破;同时Na Cl胁迫造成苜蓿幼苗叶片PSⅡ反应中心受损,天线耗散、反应中心耗散增加,光合能力下降。Na Cl胁迫下,施用0.1μmol·L~(-1)外源EBR后,苜蓿幼苗不同器官(叶片、茎秆、根系)中的Cu~(2+)含量显著降低,Fe~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)含量及Fe~(2+)/Na+、Mn~(2+)/Na+、Cu~(2+)/Na+、Zn~(2+)/Na+显著升高,幼苗体内无机离子的吸收、运输得到有效调控,Na+和Fe~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)等阳离子间的拮抗作用减小;苜蓿幼苗叶片的F_0、NPQ显著降低,F_m、F_v/F_0、F_v/F_m、ФPSⅡ、F_v′/F_m′、q P和ETR显著升高,苜蓿幼苗叶片吸收的光能用于光化学反应部分(P)增加、天线色素耗散部分(D)和反应中心过剩光能部分(E)降低。说明外源EBR能够促进Na Cl胁迫下苜蓿幼苗对无机离子的选择性吸收、运输和分配,维持体内的离子代谢平衡,通过提高光合电子传递效率,降低天线热耗散和反应中心过剩光能,维持较高的PSⅡ光化学活性,进而平衡激发能在PSⅠ、PSⅡ之间的分配,降低Na Cl胁迫对PSⅡ反应中心的损伤程度,有效缓解Na Cl胁迫对苜蓿幼苗所造成的伤害。 相似文献
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Sutter B Wasowicz T Howard T Hossner LR Ming DW 《Soil Science Society of America journal. Soil Science Society of America》2002,66(4):1359-1366
The incorporation of micronutrients (e.g., Fe, Mn, Cu) into synthetic hydroxyapatite (SHA) is proposed for slow release of these nutrients to crops in NASA's Advanced Life Support (ALS) program for long-duration space missions. Separate Fe3+ (Fe-SHA), Mn2+ (Mn-SHA), and Cu2+ (Cu-SHA) containing SHA materials were synthesized by a precipitation method. Electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy was used to determine the location of Fe3+, Mn2+, and Cu2+ ions in the SHA structure and to identify other Fe(3+)-, Mn(2+)-, and Cu(2+)-containing phases that formed during precipitation. The EPR parameters for Fe3+ (g=4.20 and 8.93) and for Mn2+ (g=2.01, A=9.4 mT, D=39.0 mT and E=10.5 mT) indicated that Fe3+ and Mn2+ possessed rhombic ion crystal fields within the SHA structure. The Cu2+ EPR parameters (g(z)=2.488, A(z)=5.2 mT) indicated that Cu2+ was coordinated to more than six oxygens. The rhombic environments of Fe3+ and Mn2+ along with the unique Cu2+ environment suggested that these metals substituted for the 7 or 9 coordinate Ca2+ in SHA. The EPR analyses also detected poorly crystalline metal oxyhydroxides or metal-phosphates associated with SHA. The Fe-, Mn-, and Cu-SHA materials are potential slow release sources of Fe, Mn, and Cu for ALS and terrestrial cropping systems. 相似文献
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为进一步开发玉米须资源,以废弃的玉米须为原料,探讨不同萃取剂、超声时间、表面活性剂、温度、提取时间、液料比、搅拌转速对类胡萝卜素提取量的影响,同时研究光照、pH、营养元素、超声时间对玉米须类胡萝卜素稳定性的影响。结果表明,玉米须类胡萝卜素最适提取工艺条件:以丙酮为萃取剂,超声预处理6 min,十二烷基硫酸钠(SDS)用量1.6%,提取温度35℃,提取时间45 min,液料比13m L·g~(-1),搅拌转速125 r·min~(-1),此条件下的提取量为311.21 mg·kg~(-1),与理论预测值(313.96 mg·kg~(-1))相近。玉米须类胡萝卜素对光照,提取温度,酸碱环境,Ca~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(2+)、Fe~(3+)、Zn~(2+)元素和超声处理较为敏感,而在避光、中性环境、Na~+和K~+元素条件下有利于其储存,适度的超声处理在提高玉米须类胡萝卜素提取率的同时对其稳定性无显著影响,节约时间成本。综上,高效利用玉米须中的类胡萝卜素对玉米须深加工具有重要意义。 相似文献