石材加工废弃物（精选7篇）
石材加工废弃物 篇1
1 引言
石材工业是资源加工型产业, 在石材从荒料加工为成品的过程中, 约有一半的石材荒料成为石粉、小石子和边角料等废弃物, 这些废弃物堆积成“人造石山”, 既占用场地又污染环境还浪费资源[1,2,3,4]。
将石材加工废弃物再利用, 生产保温隔热砌块, 可有效提高资源的利用率, 对发展经济和环境保护具有重大的意义。
2 原材料和试验方法
2.1 原材料
(1) 水泥
采用福建炼石PO42.5水泥, 相关物理力学性能见表2-1。
(2) 粉煤灰
采用华能电厂生产的Ⅱ级粉煤灰, 其性能见表2-2。
(3) 外加剂
采用福建省建筑科学研究院生产的FDN减水剂 (粉剂) ,
掺量为胶凝材料的0.8%, 其性能见表2-3。
(4) 拌合水采用自来水。
(5) 石材加工废弃物
来源于罗源某石场的石材加工废弃物, 材质为花岗岩, 通过进一步破碎和过筛, 获得粒径不大于0.075mm的石粉和粒径不大于5mm的小石子混合而成的石屑, 石屑细度模数控制在2.6~3.1。
(6) 填充物
采用密度等级为300~400kg/m3的泡沫混凝土。
2.2 保温隔热砌块配合比设计
2.2.1 影响砌块强度等级的因素
影响砌块强度的因素有很多, 王瑜和田红提出了成型工艺系数D和养护条件系数H的影响因素, 并探讨了空心率K对砌块强度的调整系数M[5,6], 见表2-4。
(1) 空心率对砌块强度的影响
砌块的孔洞变化对砌块强度的影响不是正比例函数关系, 而是变阶的折线函数关系。即使是同一配合比, 不同的壁厚和不同的肋厚, 将导致砌块不同的强度。
(2) 成型工艺对砌块强度的影响
不同的成型工艺对混凝土空心砌块密实度影响较大, 从而对强度产生影响, 成型工艺系数D规定如下:
根据砌块成型设备的不同有三种类型:
1) 自动计量振动加压型, D=1.00;
2) 振动加压型, D=1.10;
3) 振动不加压型, D=1.20。
(3) 养护条件对砌块强度的影响
不同的养护条件对砌块的强度有很大的影响, 养护条件系数H规定如下:
1) 蒸汽养护, H=1.00;
2) 定时淋水养护, H=1.15;
3) 自然养护, H=1.30。
2.2.2 保温隔热砌块配合比计算
(1) 计算砌块用混凝土的配制强度
砌块用混凝土的强度计算公式为[6]:
Ri—砌块用混凝土的配制强度, MPa;
Rk—砌块设计强度, MPa;
Sm—砌块毛面积, 即砌块坐浆面面积, m2;
Sj—砌块净面积, 即砌块坐浆面中实体砌块的面积m2;
D、H、M—成型工艺系数、养护条件系数和空心率系数。
(2) 计算砌块用混凝土的水胶比
JGJ 55-2011中规定了水胶比的计算公式:
(3) 确定砌块用混凝土的用水量
空心砌块成型用的是干硬性材料, 在可工作的条件下, 相当于维勃稠度40s~50s。严理宽等给出了混凝土小型空心砌块配合比设计中每立方混凝土用水量的使用范围[7], 详见表2-5。因国产成型机激振力偏小, 用水量宜选上限。
(4) 计算砌块用混凝土的胶凝材料用量
(5) 计算砌块用混凝土的骨料用量
用体积法可计算出骨料用量 (S+G) , 即石粉和小粒径石子用量, 也就是石屑用量。
2.2.3 保温隔热砌块实际配合比计算
预制备砌块设计强度等级为MU7.5, 主规格为390mm×190mm×190mm, 三排八孔, 模具视图见图1, 采用自动计量振动加压设备, 定时喷水自然养护。
经计算, W/B=0.59, 依据表2-5, 取用水量为180kg/m3, 减水率为20%, 则单方用水量为:180× (1-20%) =144kg/m3, 胶凝材料用量为:144/0.59=244kg/m3, 粉煤灰取代15%的水泥, 水泥和粉煤灰用量分别为207 kg/m3和37kg/m3, 减水剂用量为:244×0.8%=1.95kg/m3, 石屑用量为: (S+G) =1992kg/m3。砌块配合比为:水泥:粉煤灰:减水剂:石屑:水=207:37:1.95:1992:144。
2.3 砌块最终配合比的确定
分别用不同细度模数和不同石粉含量的石屑生产砌块, 用泡沫混凝土填充砌块孔洞。养护到龄期后, 测试砌块性能, 各项性能均满足要求的砌块对应的配合比为最终配合比。
3 试验结果和分析
3.1 石屑中石粉含量对砌块性能的影响
用相同细度模数的小石子, 经水洗、烘干, 掺入不同数量的石粉, 获得相同细度模数、石粉含量分别为5%、10%、15%、20%和25%的石屑, 生产一系列的砌块, 养护到规定的龄期后, 测试其性能参数, 测试数据见表3-1。
表3-1显示, 随着石粉含量的增加, 砌块的块体密度基本没有变化, 干燥收缩率、抗压强度和传热系数先增大, 后降低。这是因为石粉不参与水泥的水化过程, 而是包裹在骨料周围, 填充在骨料之间的孔隙内, 主要起填充作用。水泥在水化过程中产生的很多微孔和内部毛细管, 会引起保温隔热砌块后期的自收缩, 极大的损害砌块的力学性能。而石粉粒径较小, 可填充至微孔和毛细管内, 在很大程度上抵消砌块内部微孔和毛细管的压力, 弥补砌块的自收缩, 既增加砌块的密实性, 又降低砌块内部开口大气孔和孔隙的数量, 增加闭口气孔和闭口孔隙的数量, 导致砌块的干缩率下降、强度增加和传热系数的降低。
一定量的石粉有助于可改善砌块的内部结构, 降低其自收缩, 提高其强度和保温性能。但石粉含量不宜太高, 过量的石粉需要更多的水, 砌块硬化后, 这部分水会蒸发消失, 导致内部产生更多的孔隙, 对强度和收缩性极为不利。石粉含量为15%较优。
3.2 石屑细度模数对砌块性能的影响
采用石粉含量为15%、不同细度模数的石屑, 生产一系列的砌块。石屑组成见表3-2, , 测试其性能参数, 测试数据见表3-3。
由表3-3可知, 在石粉含量不变的情况下, 随着石屑细度模数的变化, 砌块性能参数基本没有变化, 说明在石粉含量为15%的前提下, 石屑细度模数在2.6~3.1是满足要求的。
因此, 选择石粉含量为15%, 细度模数为2.6~3.1的石屑, 粉煤灰对水泥的取代率为15%, 则最终的配合比为:水泥:粉煤灰:减水剂:石屑:水=207:37:1.95:1992:144。该配合比成型的砌块的其他性能参数见表3-4。
4 效益分析
4.1 经济效益
把原材料中的石屑替换为河砂和5mm以下小石子, 其他原材料不变, 采用本文的模具生产MU7.5的砌块, 砂率选取40%[8], 经计算其配合比为:水泥:粉煤灰:减水剂:中砂:石子:水=207:37:1.95:808:1212:144。目前福州市场上天然砂售价为120元/m3, 5mm以下小石子售价50元/m3。以福州某普通小型空心砌块生产厂为例, 年产量为20万立方米砌块。每年购买天然砂和小石子的费用为1103万元。
当采用石材废弃物生产的石屑生产砌块时, 额外产生的费用见表4-1。
需生产的小石子质量为:200000×0.49×1992×0.85=16.6万吨/年。破碎机的生产能力为200吨/小时, 生产小石子的电费为:165933.6/200×148.2=12.3万元。则总的费用为:500+60+3+7.2+0.1+12.3=583万元/年。第一年节省费用为1103–583=520万元, 第二年比第一年节省的费用为:520+60-3=577万元。若该厂设在罗源县, 可大大降低运输成本, 显著提高经济利益。
4.2 社会效益
利用石材加工废弃物生产保温隔热砌块, 即解决尾矿带来的环境污染等问题, 又可以缓解建设工程中的“砂荒”问题, 提高自然资源利用率, 是缓解资源短缺、保护生态环境的一条根本途径, 是转变经济增长方式、实现可持续发展的必然选择, 也能促进石材加工废弃物整治和资源综合利用, 以上文提到的生产厂为例, 每年消耗的石材废弃物为16.6万吨。
5 结论
(1) 利用石材加工废弃物制备保温隔热砌块是可行的, 这对降低经济成本、提高废物利用率和加强环境保护有重大的意义;
(2) 本论文通过试验, 给出了保温隔热砌块的最佳配合比数据。
(3) 本文讨论了石粉含量和石屑细度模数对砌块性能的影响, 得出石粉含量为石屑总质量15%时, 保温隔热砌块综合性能较优, 石屑细度模数对砌块的影响不大。
参考文献
[1]沈丽欢, 钱琨, 陈凯, 等.石粉废弃物综合利用技术研究现状[J].石材, 2011, (6) :28-30.
[2]郭经纬.福建石材行业发展现状及思考[J].石材, 2005, (11) :33
[3]许江林.利用新技术实现固体废弃物石粉的综合利用[N].中国建材报, 2009-08-11 (5271) .
[4]宴辉.向福建石材工业行业发展进一言[J].石材, 2002, (12) :38-40.
[5]王瑜.空心砌块配合比设计初探[J].建筑砌块与砌块建筑.2000, (4) :25-27.
[6]田红.“空心砌块配合比设计”的再探讨[J].建筑砌块与砌块建筑.2004, (1) :29-31.
[7]严理宽等.混凝土砌块生产与应用[M].北京:中国建材工业出版色, 1992.1
[8]刘丽, 李庆繁.以粉煤灰为掺合料的小型空心砌块用普通混凝土配合比设计探讨[J].新型建材.2012, 3:23-32.
石材加工废弃物 篇2
石材工业是资源加工型产业, 在石材从荒料加工为成品的过程中, 约有一半的石材荒料成为石粉、石屑和边角料等废弃物, 同时产生的石材废浆会污染当地的水质, 造成“牛奶溪”, 石粉会污染当地的空气质量, 石材边角料堆积成“人造石山”, 既占用场地又污染环境还浪费资源[1,2,3,4]。
将石材加工废弃物中的石粉作为专用抹面砂浆原材料的替代物, 可消耗大量的石材废弃物进行废物利用, 提高了资源的利用率, 对发展经济具有重大的意义。
1 原材料和试验方法
1.1 原材料
(1) 水泥。本试验选用福建炼石水泥厂的强度等级为32.5的复合硅酸盐水泥, 性能见表1。
(2) 粉煤灰。采用漳州益材粉煤灰开发有限公司生产的Ⅱ级粉煤灰, 其物理性质见表2。
(3) 砂。采用闽江砂, 其细度模数为2.8, 含泥量为0.6%, 泥块含量为0.2%。
(4) 拌合水。采用自来水。
(5) 保水剂。保水剂对专用抹面砂浆的施工性能和保水性能有重要的影响, 防止过早蒸发或被基体过快吸收, 保证了胶凝体系的充分水化, 从而改善混凝土砌块的性能。
本试验使用羟丙基甲基纤维素醚 (以下简称HPMC) , 为白色粉末。
(6) 可再分散乳胶粉。可再分散乳胶粉具有极突出的防水性能, 粘结强度好, 增加砂浆的弹性并有较长之开放时间, 赋予砂浆优良的耐碱性, 改善砂浆的粘合性、抗折强度、可塑性、耐磨性能和施工性。
本试验使用聚乙烯-醋酸乙烯酯Vinnapas RE5010N (以下简称V) 。
(7) 石粉。石粉为石材切割、磨光时产生的废弃物, 其最大粒径一般不大于0.075mm。
1.2 试验方法
1.2.1 专用抹面砂浆的制备
本试验制备的抹面砂浆的基本配合比见表3, 稠度控制在110~120 mm, 按照设计稠度的要求用加水量进行配制。
分别研究石粉取代粉煤灰, 取代率分别为0%、25%、50%、75%、100%和石粉取代水泥, 取代率为0%、10%、20%、30%、40%时对专用抹面砂浆的影响。
因蒸压加气混凝土专用抹面砂浆比砌筑砂浆具有更高要求的保水性能和较好的抗流挂性能, 且易于抹平。根据这些性能要求, 研究石粉取代砂, 取代率为0%、5%、10%、15%、20%对蒸压加气混凝土专用抹面砂浆的影响。
1.2.2 专用抹面砂浆的性能测试
依据JC 890-2001《蒸压加气混凝土用砌筑砂浆和抹面砂浆》, 对抹面砂浆的稠度、分层度、干密度、抗压强度、粘结强度、收缩率进行试验。
依据JGJ/T 70-2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》, 对抹面砂浆的保水性进行试验。
2 试验结果与分析
对制备出的一系列不同取代率 (石粉取代粉煤灰) 的专用抹面砂浆进行性能测试, 其试验结果见表4。
对制备出的一系列不同取代率 (石粉取代水泥) 的专用抹面砂浆进行性能测试, 其试验结果见表5。
对制备出的一系列不同取代率 (石粉取代砂) 的专用抹面砂浆进行性能测试, 其试验结果见表6。
由表4显示, 在保持水泥用量不变和稠度基本不变的情况下, 随着石粉对粉煤灰取代率的逐渐增加, 要达到相同工作稠度的需水量相应上升。这主要是由于石粉的粒型效应导致, 虽然粉煤灰与石粉细度接近, 但粉煤灰主要由球状的Si O2组成, 拌合时由于滚珠效应, 需水量较小, 而石粉的粒型则大多为不规则棱角状, 流动性较差, 因此随着石粉替代粉煤灰掺量增多, 需水量也就随之增长。
随着石粉含量的增加, 砂浆的分层度先变小后变大和保水率先增大后变小, 其主要原因是初期石粉的增多, 因其不规则性, 对减少水分丧失起了保护作用, 对砂浆沉降增大了摩擦阻力, 因而提高了砂浆的保水能力, 减小了分层度, 而后随之石粉取代率进一步提高, 因其水反应惰性, 使得浆体粘度下降导致分层度提高。
因为石粉密度略高于粉煤灰密度, 随着石粉取代率的增加, 干密度随之缓慢上升。
随着石粉取代率的提高, 抗压强度与粘结强度均先提高后减小。主要原因是在较低取代率时期, 因为石粉在胶凝体系中的微集料效应和微晶核效应, 使得浆体密实度提高, 反应效率提高, 在粘结强度体系中, 还减轻了因为界面泌水形成的界面晶相较大导致的软弱结构, 从而提高了强度。而后随着取代率继续提高, 有效胶凝材料总量实际减少, 对强度减弱程度超过了石粉的形态增强效果, 导致宏观强度降低。
砂浆收缩性能随石粉取代量增大而增大。这主要是因为石粉增多, 需水量增多, 而胶凝材料变少, 水化所需用水变少, 其余水填充于浆体, 硬化后形成较多空隙, 导致砂浆收缩率增大。
综上所述, 石粉取代粉煤灰应用于蒸压加气混凝土专用抹面砂浆是可行的, 取代率宜为25%~50%。
由表5显示, 随着石粉取代率的增加, 特别是取代率超过10%后, 抗压强度和粘结强度迅速降低, 这说明石粉不适宜取代专用抹面砂浆中的水泥。
由表6显示, 石粉取代率在10%以下时, 抹面砂浆具有较优的综合性能, 超过15%以后, 抹面砂浆的抗压强度和粘结强度开始明显减小, 用水量和收缩率明显增大, 这种抹面砂浆养护到后期会强度降低, 裂缝明显增加, 不适用于墙体抹面。
因此, 石粉取代砂是可行的, 但取代率不应超过10%。
由以上试验结果可知在专用抹面砂浆中加入石粉用来取代粉煤灰和砂是可行的, 但取代率不应超过50%和10%;不宜用石粉取代水泥。
3 结论
(1) 在专用抹面砂浆中加入石粉用来取代粉煤灰是可行的, 但取代率不应超过50%;
(2) 在专用抹面砂浆中加入石粉用来取代砂是可行的, 但取代率不应超过10%;
(3) 在专用抹面砂浆中不宜用石粉取代水泥。
参考文献
[1]沈丽欢, 钱琨, 陈凯, 等.石粉废弃物综合利用技术研究现状[J].石材, 2011, (6) :28-30.
[2]郭经纬.福建石材行业发展现状及思考[J].石材, 2005, (11) :33-36.
[3]许江林.利用新技术实现固体废弃物石粉的综合利用[N].中国建材报, 2009-08-11 (5271) .
石材加工废弃物 篇3
1 园林废弃物加工处理和土壤改良在国外的发展
在园林植物废弃物收集利用方面, 一些发达国家已经积累了一定的经验。在美国, 相关企业利用生活垃圾、枯枝落叶、人畜粪便等这些固体废弃物来可以生产堆肥、基质, 用这些物质进行绿化施工。相关研究表明, 与焚烧和填埋相比, 园林植物废弃物堆肥更经济, 并且有利于环境保护以及绿化城市, 更避免了资源的浪费。在美国, 园林废弃物的收集、处理已不仅是园林部门自身的问题, 美国环境保护署将园林废弃物作为城市固体废弃物的重要组成部分, 从环境立法角度确保园林废弃物土地利用。为了提高园林废弃物的堆肥处理率和土地利用率, 许多州还专门设立了经费或制定各种政策和计划引导园林废弃物的堆肥利用。
2 园林废弃物加工处理和土壤改良在国外的发展趋势
深圳市于1996年正式成立树枝粉碎场, 将日常绿化管理中产生的废弃树枝集中粉碎处理, 之后与城市生活污泥混合, 利用微生物发酵技术生产优质有机肥料, 将有机肥料用于日常绿化管理养护施肥。深圳树枝粉碎配备了一条临时生产线进行试产, 平均每年处理废弃树枝约7万立方米取得了一定的环境效益和经济效益。在2005年已立项投资建设树枝粉碎新厂房及新生产线, 新厂房生产规模为每年处理废弃树枝15万立方米, 可生产有机复合肥料1万吨, 能满足未来10年内废弃树枝的处理要求。2010年制定了深圳市地方标准《树枝粉碎堆肥技术规范》。
北京、上海等国内很多城市也开始了此项技术的研究与应用。但是, 在应用中普遍存在生产工艺和设备不完善, 堆肥质量较差, 生产时影响周围环境等问题。因此必须完善废弃物粉碎堆肥的工艺流程, 规范生产过程的每一个环节, 提高科技水平, 促进资源循环利用, 实现绿化管理的可持续发展。
3 唐山园林废弃物加工处理和土壤改良的意义
园林废弃物的主要成分为木质素、纤维素, 在好氧条件下, 经过微生物的作用通过腐殖化过程生成植物可以利用的肥料。如将废弃物进行填埋处理, 不但会造成资源的浪费, 而且会占用垃圾填埋场的库容。而将日常绿化管养中产生的废弃物集中粉碎处理, 利用微生物发酵技术制成堆肥施用于绿化养护中, 可实现废弃物的循环利用。
通过建立园林绿化废弃物消纳点和集中处理厂, 使园林绿化废弃物集中粉碎处理, 制成基质, 利用微生物发酵技术制成堆肥施用于绿化养护中, 实现园林废弃物的循环利用。通过利用该基质, 改良唐山园林绿化现有土壤状况, 改善生态环境。从而体现循环经济、低碳经济的发展要求, 使我市园林绿化废弃物循环利用, 实现园林绿化的可持续发展。
4 唐山园林废弃物处理和土壤改良的研究内容
(1) 引进树枝粉碎机, 并采取分季节、分层次、分区域的方法处理园林绿化废弃物。具体做法是:园林绿化废弃物产出量较小的区域, 在绿地附近建立废弃物消纳点就近处理;废弃物产出量大或城区转移消纳的集散区域, 建立废弃物集中处理厂。
(2) 根据唐山的气候条件、园林绿化废弃物产生的规律进行技术研发, 着力解决园林绿化废弃物的减量化、无害化乃至资源化处理问题, 积极研究探索科学处理方式及资源化利用途径。将树枝、树叶、草屑等进行堆置发酵后, 可作为土壤改良物质还原到林下和绿地中去;经深加工后可用作植物育苗、花卉栽培基质;其粒径较大的处理物可用于树埯和裸露土地的覆盖, 保墒且防止扬尘;还可以添加厩肥或其他肥份物质等加工制成有机肥, 用于园林绿化和农业生产。真正实现绿化垃圾的无公害消纳场, 避免焚烧绿化垃圾产生的有害气体污染和填埋绿化垃圾导致的地下水污染, 由废弃物变资源, 符合可持续发展的经济原则, 为节约式园林提供环保用材。
(3) 围绕园林绿化废弃物的处理和利用, 确定相关园林绿化技术流程, 试验研究以园林绿化废弃物为主要原料的发酵技术和高温惰化技术, 缩短原料预处理周期, 提高替代基质的理化性质的稳定性, 进行高档花卉替代基质栽植试验, 确定符合植物生长要求的基质配方, 研制土壤改良添加物、有机肥和有机覆盖物等多种产品并应用于我市园林绿化建设。
园林废弃物加工处理的研究在于建立具有一定普适性的资源再生、循环利用技术平台和生态环境质量影响评价体系, 为园林绿化养护和绿地土壤改良提供技术支撑, 探索园林绿化低成本维护的综合技术。
参考文献
[1]周宝国.园林生态系统中废弃物的可利用思考[C].中国园艺学会第五届青年学术讨论会论文集, 2002:670-675.
[2]俞孔坚.节约型城市园林绿地理论与实践[J].风景园林, 2007 (1) :55-64.
[3]孙克君, 阮琳, 林鸿辉.园林有机废弃物堆肥处理技术及堆肥产品的应用[J].中国园林, 2009 (4) :12-14.
[4]梁晶, 吕子文, 方海兰.园林绿色废弃物堆肥处理的国外现状与我国的出路[J].中国园林, 2009 (4) :1-5.
石材加工废弃物 篇4
一、定西市马铃薯产业及淀粉加工企业发展现状
㈠马铃薯产业蓬勃发展, 成为全市战略主导产业
马铃薯作为定西市的特色优势产业, 其种植历史悠久, 发展潜力巨大, 比较效益突出, 在保障全市粮食有效供给和繁荣城乡经济中发挥了十分重要的作用。从1996年提出实施“洋芋工程”, 到2008年提出打造“中国薯都”, 2012年“定西马铃薯”被国家工商总局认定为中国驰名商标。经过多年的培育开发, 产业化发展格局已经形成, 定西已成为全国马铃薯三大主产区之一和全国最大的脱毒种薯繁育基地、全国重要的商品薯生产基地和薯制品加工基地。全市马铃薯年播种面积稳定在300万亩以上, 年产量在500万吨以上[1]。特别是国家马铃薯主粮化战略的实施, 为进一步提升全市马铃薯产业化水平, 促进打造“中国薯都”进程, 发挥定西市在甘肃省乃至全国的马铃薯产业中的战略主导地位有着十分重要的意义。
㈡淀粉加工企业不断发展壮大, 能力水平大幅提高
近年来, 定西市本着“高水平、大规模、专业化、外向型”的思路和统筹城乡经济社会发展的总体要求, 按照“以大型龙头企业为主, 以中小型龙头企业为辅, 多元启动, 群体发展”的原则, 优化投资环境, 通过合资、合作、联户等多种形式, 大力培育马铃薯加工龙头企业, 提高马铃薯的加工转化能力。截至2015年, 全市各类淀粉加工企业达440余家, 万吨以上马铃薯加工龙头企业已发展到28家, 精淀粉及其制品生产能力达60万吨, 年实际产量达20多万吨。临洮兴达、腾胜、三江, 陇西清吉, 岷县金大地等企业生产能力均超过万吨, 产品已发展到精淀粉、全粉、变性淀粉、薯条、精粉皮等, 马铃薯加工产品正向多元化、精细化、品牌化方向发展。形成了投资多元化、形式多样化、大中小型企业互为补充、高中低档产品同时开发的加工格局。同时, 政府也积极引导龙头企业通过大量收购生产原料, 延长生产周期, 实现企业达产达标、农民增收、财政增税的目的。
二、马铃薯淀粉加工企业废弃物生产及利用现状
㈠淀粉加工产生废弃物总量大, 得不到有效处理
在全市马铃薯加工企业不断发展壮大和加工能力大幅提升的同时, 加工产生的废弃物总量 (主要是废渣和废液) 直线增加, 处理利用愈加困难。据统计, 马铃薯加工企业每生产1吨淀粉, 将产生4~6吨工艺废水, 2~3吨洗薯废水和6吨左右的湿薯渣[2]。按照每生产1吨淀粉产生8吨的废液和6吨的废渣来计算, 全市年生产20万吨马铃薯淀粉及其制品将产生160万吨的废液和120万吨的废薯渣。但大部分淀粉加工企业对废弃物的处理利用不够重视, 没有看到废弃物能够作为重要资源进行综合利用的现实意义和广阔前景, 将废液只是经过简单的沉淀和过滤处理就将其排放, 废渣也是随意堆积, 倾倒浪费, 废弃物得不到有效的处理和资源化利用。
㈡处理利用技术手段落后, 污染加剧
目前来看, 我国马铃薯淀粉加工企业生产的废弃物综合利用的工业化生产报道较少, 大部分只是停留在试验阶段或研发阶段。定西市大部分马铃薯淀粉生产企业因废弃物处理成本高、工艺设备和技术手段落后, 对废弃物也只是进行简单的沉降过滤处理, 大部分以直接排放或堆积倾倒为主。也有少数企业对废液进行了灌溉还田试验研究, 但由于灌溉前处理不科学、不达标, 加之还田利用技术不规范, 导致利用效果不佳。另外, 也有少数企业将废渣销售到周边养殖企业作为饲料, 但由于薯渣含水率太高, 不便于运输和利用, 且易于有害菌的繁殖, 加上脱水干燥及饲料化成本高, 最终也没有形成规范化、规模化的处理利用模式。总之, 在定西市马铃薯淀粉加工产业迅速发展的同时, 废弃物的处理利用仍显滞后, 导致资源浪费严重, 环境污染加剧。
三、马铃薯淀粉加工废弃物的特点及应用前景
㈠马铃薯加工废弃物的特点
马铃薯淀粉加工废弃物主要是废渣和废液两部分, 废渣成分主要为膳食纤维及少量的淀粉、蛋白质等有机质[3], 通过脱水、发酵、干燥等程序处理, 可以作为有机肥或饲料的原辅料进行肥料或饲料生产。废薯渣含水率较高 (88%~95%) , 难于直接运输利用, 易于有害菌的繁殖, 腐烂后的薯渣有恶臭味, 如不及时处理, 将滋生蚊蝇, 造成资源浪费和环境污染。废液中含大量的蛋白质、淀粉、纤维悬浮物和泥沙等, 废液经过沉淀、化学絮凝、厌氧发酵等处理, 达到农田灌溉水质标准后能够应用于农田生产利用, 也可作为液体有机肥生产的辅料。但不经处理的废液废渣直接排放或应用于农田生产中, 将严重影响生态环境和农产品质量安全。
㈡废弃物利用前景分析
随着世界性能源危机的出现, 以及人们环境保护意识的不断增强, 废弃物的处理利用越来越受到重视。定西市属农业市区, 马铃薯淀粉加工业作为全市农业的支柱产业, 生产能力在不断提升, 生产规模不断扩大, 已成为繁荣全市城乡经济发展, 促进薯农致富增收的特色优势产业。与此同时, 淀粉加工产生的大量废弃物的处理利用已成为刻不容缓的问题。处理和利用好这些废弃物, 提高资源利用效率, 实现变废为宝, 对促进全市马铃薯产业发展, 实现全市经济社会持续向好发展有着十分重要的现实意义。仅从废液还田利用来分析, 按照有关废液处理后灌溉还田量约5吨/亩来计算, 定西市马铃薯加工企业仅每年生产的160万吨废液就可还田浇灌32万亩作物。按照废渣作生产饲料或有机肥原辅料来分析, 年产120万吨废渣可折合提供16万~20万吨饲料或有机肥原辅料。加之现代废弃物固态综合发酵技术的不断更新及发展, 将为马铃薯淀粉加工废弃物的进一步升级利用提供广阔的应用空间和前景。
四、建议及对策
㈠强化监管, 提高废弃物资源化处理利用的意识
政府要加强对马铃薯淀粉加工企业的监督管理工作, 敦促加工企业配套建设废水处理设施, 严禁废水的直接排放, 引导企业对废渣废水进行综合开发利用, 以提高企业及群众对马铃薯加工废弃物资源化利用、变废为宝的认识。
㈡发展精深加工, 促进马铃薯加工业健康发展
改变马铃薯加工单一化、低端化的加工局面, 积极引导创办一批产品附加值高、耗水量小的精深加工企业。鼓励加工企业不断增强自身的技术创新能力, 不断提高产品科技含量, 降低水耗量, 减少污染物排放, 提高清洁生产, 对废水采取处理后循环利用, 以创造更大的经济效益。
㈢积极争取项目和技术支持, 减少生态环境污染
将马铃薯淀粉生产废弃物处理及综合利用作为定西市环保重点整治项目, 积极争取国家及省、市有关项目资金和专项技术的支持, 全面提高废弃物处理水平和综合利用效率, 减少生态环境污染, 促进马铃薯产业持续向好发展。
㈣实施废弃物资源化利用, 实现变废为宝
加强政府的引导和助推力度, 大力支持和鼓励企业加强与高校以及相关科研院所的合作研发, 积极探索淀粉加工废弃物治理和综合利用的新途径、新技术, 结合实际, 因地制宜, 总结制定切实可行的资源化处理利用技术, 精心组织实施推广, 切实实现变废为宝。
参考文献
[1]陈富, 张小静.定西市马铃薯产业发展现状分析[J].中国种业, 2013, (9) .
[2]郭曦, 蒋立茂, 曾祥平, 等.马铃薯加工废弃物薯渣和废液处理工艺及设备技术研究[J].四川农机, 2011, (3) .
石材加工废弃物 篇5
酶解法是一种获得抗氧化酵解液的有效方式,主要有内源酶酶解法、外源酶酶解法、微生物酵解法[7,8]。微生物酵解法由于其自身的优势已经成为当下研究的热点[9]。苏云金芽孢杆菌作为一种常见微生物被广泛用来生产蛋白酶[10]。使用苏云金芽孢杆菌直接酵解大西洋鲑加工废弃物,来制取抗氧化酵解液的研究尚未见诸报道。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
实验材料、试剂和培养基:大西洋鲑加工废弃物(鱼头、鱼鳍和鱼尾);磷酸氢二钠、琼脂、葡萄糖、磷酸二氢钠、氯化钠、盐酸、氢氧化钠、甲醛等(均为分析纯);总抗氧化能力(T-AOC)测定试剂盒(南京建成生物工程研究所);菌种活化培养基(牛肉膏0.3%、蛋白胨1.0%、氯化钠0.5%、琼脂2.0%、p H 6.6);种子液培养基(葡萄糖0.5%、酵母膏1%、蛋白胨0.5%、氯化钠0.2%、p H 6.6)[11]。
实验仪器:250HG型数显光照震荡培养箱(金坛市精达仪器制造厂);HYQ150生物摇床(武汉汇诚生物科技有限公司);H1650-W型台式高速离心机(湖南湘仪实验室仪器开发有限公司);V-1100D型可见分光光度计(上海美谱达仪器有限公司);LDZM-40KCS型立式压力蒸汽灭菌器(上海申安医疗器械厂);PHS-3Cp H计(上海仪电科学仪器股份有限公司)。
1.2 实验方法
1.2.1 大西洋鲑加工废弃物主要成分测定方法
蛋白质含量:微量凯氏定氮法[12];脂肪含量:索氏抽提法[13];灰分测定:灼烧法[14]。
1.2.2 原料处理
原料处理流程[15]:原料切碎→烘干(70℃,24 h)→绞碎→第一次脱脂(乙醇原料比4∶1)→烘干(70℃,2 h)→第二次脱脂(异丙醇原料比2∶1)→烘干(70℃,24 h)→过筛网(120目)。
1.2.3 抗氧化酵解液制备
称取一定量经二次脱脂处理的鱼粉与50 m L相应p H缓冲液混合,为防止外源微生物的干扰,将混合物进行高温蒸汽灭菌,然后再控制时间、接种量、菌龄、温度进行振荡培养(120 r/min),反应结束后,将酵解液置于沸水浴中15 min灭酶,再将酵解液离心(10 000 r/min,10 min),上清液即为所需酵解液[16]。
1.2.4 酵解液生化指标及其测定方法
α-氨基氮含量:甲醛滴定法[14];样品总氮含量:凯氏定氮法[14];总抗氧化活性:使用总抗氧化能力(T-AOC)测定试剂盒,取样0.5 m L[17]。
总抗氧化能力计算公式:
式中:MT-AOC—总抗氧化能力,U;A—测定光密度(OD)值;A0—对照OD值;V1—反应液总量,m L;V2—取样量,m L;N—样本测试前稀释倍数;V3—发酵液体积,m L。
水解度计算公式:
式中:S—水解度,%;M1—上清液中氨基氮总含量,mg;M2—样品中总氮含量,mg。
1.2.5 实验设计
以总抗氧化能力和氨基氮含量为指标,考察温度、酵解时间、接种量、p H、料液比、菌龄6个因素对酵解反应的影响,并进行单因素实验,确定最适单因素条件。在单因素实验基础上,以总抗氧化能力和水解度为指标,采用L25(56)正交表进行正交实验设计,确定大西洋鲑加工废弃物的最佳酵解条件。
2 结果与分析
2.1 大西洋鲑加工废弃物鱼粉的主要成分
大西洋鲑加工废弃物制备的脱脂鱼粉中含有大量的蛋白质,可以经过进一步加工将其酶解制成抗氧化肽,以增大其综合利用价值以及水产养殖企业的经济效益,缓解水产加工原料不足的状况。脱脂鱼粉的蛋白质、脂肪和灰分的含量分别为(70.596±0.247)%、(3.074±0.071)%和(25.153±0.236)%;未脱脂鱼粉的蛋白质、脂肪和灰分的含量分别为(47.504±0.315)%、(37.322±0.412)%和(13.477±0.334)%。
2.2 单因素试验结果
2.2.1 最适料液比的确定
在固定发酵时间24 h、温度30℃、p H 6.6、接种量2%、菌龄24 h的条件下进行发酵实验,考察不同料液比对总抗氧化活性和氨基氮含量的影响(图1)。随着料液比的增大,总抗氧化活性和氨基氮含量均呈现出增长的趋势,开始时增长迅速,但在达到1.25 g/50 m L之后增速放缓。其原因是微生物释放的胞外酶酶解反应必须在水溶液中进行,因为蛋白酶必须溶解在相应的缓冲液中才能均匀分散在整个体系中,与底物接触并对其发生作用[18],底物浓度过高会导致流动性差,阻碍酶与底物接触,使反应速率降低[19]。
除此之外,由于苏云金芽孢杆菌的种内竞争作用,菌量在一定时间之后是稳定的,从而使得蛋白酶的释放量也稳定,在1.25 g/50 m L时蛋白酶处于饱和状态,所以料液比的继续增大对总抗氧化活性和氨基氮含量的影响减小。因此,确定最适料液比为1.25 g/50 m L,此时总抗氧化活性为283.05 U,氨基氮含量为20.16 mg/100 m L。
2.2.2 最适接种量的确定
为探索最适接种量,以总抗氧化活性和氨基氮含量为指标,在固定料液比1.25 g/50 m L、发酵时间24 h、温度30℃、p H 6.6、菌龄24 h的条件下进行发酵实验(图2)。
在接种量低于2%时,总抗氧化活性和氨基氮含量随着接种量的增加而增长;高于2%之后,氨基氮含量趋于稳定而总抗氧化活性略有波动。其原因是,接种的菌株前期主要是数目的扩增。接种量较低时达到饱和要耗费更多时间,接种量高于2%时可以很快增殖到饱和,菌量稳定后,释放到环境中的胞外酶量也稳定,但由于料液比已固定,所以与鱼粉反应的酶量也趋于饱和,导致氨基氮含量指标的稳定。接种量3.5%的总抗氧化活性与2.0%相比提升不多。因此,确定最适接种量为2%。
2.2.3 最适反应温度的确定
在26~42℃范围内考察发酵温度对总抗氧化活性和氨基氮含量的影响,其他条件为:料液比1.25 g/50 m L,酵解时间48 h,接种量2%,p H 7.4,菌龄24 h。温度不仅影响苏云金芽孢杆菌数目的扩增,而且影响蛋白酶的酶活。从图3可以看出,在30℃时总抗氧化活性为453.75 U、氨基氮含量为31.8 mg/100 m L,前者达到最大值,后者趋于最大值。因此,确定最适发酵温度为30℃。
2.2.4 最适p H的确定
在固定料液比1.25 g/50 m L、发酵时间24 h、温度30℃、接种量2%、菌龄24 h的条件进行发酵,当p H 5.8~6.2时氨基氮含量增长迅速,而在p H 6.2~7.8时增长放缓,但总抗氧化活性不断增长,并在p H 7.4时达到最大值。其原因是,苏云金芽孢杆菌可产生若干种胞外蛋白酶,最适p H为6.2~7.8,在此范围内,蛋白质底物均可被水解,其中p H 7.4时的蛋白酶可水解鱼粉蛋白,产生最大量的抗氧化肽。因此,确定最适p H为7.4。
2.2.5 最适酵解时间的确定
酵解时间是发酵工艺的一个重要因素。为找到最佳酵解时间,在实验固定料液比1.25 g/50 m L、温度30℃、接种量2%、p H 7.4、菌龄24 h的条件下分析不同发酵时间对总抗氧化活性和氨基氮含量的影响(图5)。总抗氧化活性总体上呈先增长后下降趋势;而氨基氮含量在前24 h随时间迅速增长,24 h之后增速放缓。这与郑毅等[20]的实验结果相同。在48 h后总抗氧化活性出现降低的情况,这可能是因为在48 h之后随着营养物质的消耗,苏云金芽孢杆菌进入衰老期,新陈代谢活动减弱,从而产酶量降低,使得氨基氮含量趋于稳定,部分抗氧化肽消耗用于缓解衰老的缘由。综合考虑,确定最适酵解时间为48 h,这时总抗氧化活性为287.82 U。
2.2.6 最适菌龄的确定
在固定料液比1.25 g/50 m L、酵解时间48 h、接种量2%、p H 7.4、温度30℃的条件下分析不同菌龄对总抗氧化活性和氨基氮含量的影响。不同菌龄的菌种处于不同的生长阶段,用对数期的菌种接种,则子代培养物的延滞期就短,反之如果用延滞期或者衰亡期的菌种接种,则子代培养物的延滞期就长。从图6中可以看出,使用菌龄24 h的种子液发酵时,总抗氧化活性为421.34 U,达到最大值,而12 h菌龄的种子液细菌相对数量较少,因此,总抗氧化活性和氨基氮含量较低。大于24 h菌龄的种子液或处于稳定期或处于衰亡期,子代均需经过较长的延滞期才能达到对数期。因此,确定最适菌龄为24 h。
2.3 正交试验优化结果
根据已知的单因素试验结果,应用正交试验对其酵解条件进行优化,确定其最佳酵解工艺条件(表1)。表中:A—料液比,g/50 m L;B—接种量,m L/100 m L;C—时间,h;D—温度,℃;E—p H;F—菌龄,h。
以水解度和总抗氧化活性(简称总抗)为指标,分析表2的正交设计方案,以确定最佳反应条件。正交实验结果分析见表2、表3、表4。
用苏云金芽孢杆菌发酵大西洋鲑加工废弃物制成的鱼粉时,以水解度为指标,从表3可以看出,6个因素对水解度均有显著性影响(P<0.05);由极差分析表2发现相关因素的影响程度依次为:发酵时间,温度,p H,料液比,菌龄,接种量;最佳实验组合为:料液比1.0 g/50m L,接种量2%,发酵时间60 h,温度34℃,p H 6.6,菌龄12 h。以总抗氧化活性为指标,从表4可以发现,6个因素对水解度均有显著性影响(P<0.05);由极差分析表2发现相关因素的影响程度依次为:温度,料液比,发酵时间,接种量,p H,菌龄;最佳实验组合为:料液比2.0 g/50 m L,接种量3%,发酵时间72 h,温度30℃,p H 6.6,菌龄48 h。
上述两个最佳组合并未出现在正交表中,需要对其进行验证实验。采用两组优化工艺参数对大西洋鲑鱼加工废弃物进行酵解反应,鱼粉水解度分别为27.25%和17.29%,二者具有显著性差异(P<0.05);总抗氧化活性分别为282.88 U和503.59 U,二者具有显著性差异(P<0.05)。与表2中的数据比对发现,优化后的水解度最优实验组合比正交表中水解度提高了14.40%,总抗氧化活性最优实验组合提高了6.62%。通过两个最优组合比较可以发现,水解度和总抗氧化活性不成正变关系。
艾冰花等[15]使用响应面法优化后苏云金芽孢杆菌鲅鱼肽制备工艺条件为:料液比2.9 g/50 m L,接种量2%,发酵时间48 h,温度30℃,p H 6.6,菌龄24 h,所得总抗氧化活性为537.73U。比较后发现,温度和p H接近,其他因素有差异,但总抗氧化活性接近。分析原因是原料的不同造成各因素间相互作用,以及微生物发酵过程中太多的不可控因素。
3 结论
石材加工废弃物 篇6
关键词：大西洋鲑鱼,内源蛋白酶,酶解,抗氧化肽,正交
在大西洋鲑(Salmo salar)加工过程中会产生了大量的废弃物,其中含有大量的蛋白质,直接遗弃不但造成资源浪费还污染环境[1,2],与此同时,世界性的蛋白质资源匮乏日益严重。因此,如何有效利用大西洋鲑鱼加工废弃物是一个亟待解决的问题[3]。抗氧化肽是指具有抗氧化生理活性的多肽类,近年来已成为食品科学领域的研究热点之一[4,5]。酶解法是一种获得抗氧化肽的有效方式[6],主要有内源酶酶解法、外源酶酶解法和微生物酵解法。内源酶酶解法是一种广泛使用的可提高鱼蛋白溶解度并改善其功能性的方法[7,8]。目前,利用大西洋鲑鱼内源酶来酶解鲑鱼加工废弃物,以制取抗氧化肽的研究较少。
本文初步研究了内源蛋白酶的性质,并以大西洋鲑加工废弃物为原料制成干粉[9,10],探索其酶解的单因素最适条件,并用正交法进行优化,以确定内源酶酶解制备抗氧化肽的最佳条件。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
材料与试剂:大西洋鲑加工废弃物(鱼头、鱼鳍和鱼尾);磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、氯化钠、盐酸、氢氧化钠、甲醛等均为分析纯;总抗氧化能力(T-AOC)测定试剂盒购于南京建成生物工程研究所。
仪器:HYQ150生物摇床(武汉汇诚生物科技有限公司),H1650-W型台式高速离心机(湖南湘仪实验室仪器开发有限公司),V-1100D型可见分光光度计(上海美谱达仪器有限公司),LDZM-40KCS型立式压力蒸汽灭菌器(上海申安医疗器械厂)。
1.2 实验方法
1.2.1 大西洋鲑鱼主要成分测定和原料处理
蛋白质含量测定采用微量凯氏定氮法[11],脂肪含量测定采用索氏抽提法[12],灰分含量测定采用灼烧法[13]。原料处理:原料切碎→烘干(70℃,24 h)→绞碎→第一次脱脂(乙醇原料比4∶1)→烘干(70℃,2 h)→第二次脱脂(异丙醇原料比2∶1)→烘干(70℃,24 h)→过筛网(120目)。
1.2.2 内源蛋白酶、酶解液制备
将大西洋鲑鱼内脏切成小块冷冻备用。粗酶的提取方法参照Fu等[14]的方法。称取混合内脏360 g以1∶1(m/m)的比例加入50 m mol/L的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲液(p H 7.0),高速匀浆,并在4℃、10 000 r/min条件下离心20 min,上清液即为所需粗酶液。
酶解步骤:一定料液比的脱脂鱼粉加入相应p H的缓冲液后高压蒸汽灭菌,无菌操作加入粗酶液,在35℃~60℃下培养1h~7h→沸水浴灭酶(10 min)→离心(10 000 r/min,20 min)→酶解液。
1.2.3 酶解液生化指标测定
α-氨基氮含量测定采用甲醛滴定法[13],总抗氧化活性测定采用总抗氧化能力(T-AOC)测定试剂盒。总抗氧化能力计算公式:
式中:MT-AOC—总抗氧化能力,U;A—测定OD值;A0—对照OD值;V1—反应液总量,m L;V2—取样量,m L;N—样本测试前稀释倍数;V3—发酵液体积,m L。
1.2.4 蛋白酶比活力测定
蛋白酶比活力测定采用福林-酚法,以酪蛋白为底物,酶活力单位定义为每分钟分解底物产生1μg酪氨酸的酶量[15,16]。用酪蛋白水解法来测定不同p H条件下粗酶分解蛋白质的活性[15]。不同p H的选择缓冲液为:p H 1.0~2.0,0.1 mol/L氯化钾-盐酸;p H 3.0~6.0,0.1 mol/L柠檬酸钠-柠檬酸;p H 7.0~8.0,0.0 5 mol/L磷酸;p H 9.0,0.05mol/L三羟甲基氨基甲烷-盐酸;p H 10.0,0.0 5mol/L硼砂-氢氧化钠;p H 11.0~14.0,0.2 mol/L磷酸氢二钠-氢氧化钠。
2 结果与分析
2.1 大西洋鲑鱼下脚料鱼粉主要成分
大西洋鲑鱼下脚料制备的鱼粉中含有大量的蛋白质和脂肪(表1),可以进一步加工将其酶解制成抗氧化肽,以增大其综合利用价值以及水产养殖企业的经济效益,缓解水产加工原料不足的现状。
2.2 单因素试验结果
2.2.1 最适反应p H的确定
图1显示,在特定的p H范围内,不同的酶呈现出各自的最高活性。粗酶液2个主要活性峰值在p H 2.0和9.0左右,这表明主要存在2种蛋白酶:最适p H 2.0左右的酸性蛋白酶(可能为胃蛋白酶)和最适p H 9.0左右的碱性蛋白酶(可能为胰蛋白酶)。
此外,在p H 6.0左右有一个小的波峰,推测可能为一种组织蛋白酶。这不同于杨春桥等[17]报道的大西洋鲑粗蛋白酶在p H 3.0和p H 7.5时酶活力出现波峰。原因可能是大西洋鲑鱼蛋白酶除了在传统的肝脏、胰脏、胃和肠外,还存在于幽门盲囊,杨春桥等[17]并没有针对幽门盲囊进行分析,而幽门盲囊在大西洋鲑内脏中占有很大的比重;另外,本研究在提取粗酶时将所有内脏混合后提取,多种酶混合后会产生相互作用,这也可能是不同的一个原因。
2.2.2 最适反应温度的确定
由图2可知,大西洋鲑鱼内源蛋白酶的活力随温度的升高而增大,但是当温度进一步升高时,由于蛋白的热变性作用使得蛋白酶活力逐步降低[18]。在p H 2.0的条件下,内源蛋白酶在40~55℃之间酶活力较高,在50℃时达到最大值(39 857.57 U/mg);在p H 9.0时,内源酶的最适温度为40℃,酶活力为21 100.45 U/mg。
2.2.3 最适料液比的确定
在固定酶解温度40℃、p H 9.0、加酶量0.4 m L/50 m L(灭活与未灭活对比,下同)、酶解时间2 h的条件下进行酶解试验,考察不同料液比对发酵液总抗氧化活性和发酵液中氨基氮含量的影响。如图3所示,总抗氧化活性和氨基氮含量在料液比0.6 g/50 m L时分别为130.54 U/50 m L和1.365 mg/100 m L,均达到最大值,且有相同的增长趋势。
水产品加工副产物利用内源酶水解的反应必须在水溶液中进行,因为蛋白酶必须溶解在相应的缓冲液中才能均匀分散在整个反应系统中,才能与底物接触,并对其发生作用,底物浓度过高会导致流动性差,阻碍酶与底物接触,使反应速率降低[19]。
2.2.4 最适加酶量的确定
在固定发酵温度40℃、p H 9.0、酶解时间2 h、料液比0.6 g/50 m L的条件下,考察不同加酶量对总抗氧化活性和氨基氮含量的影响。由图4可知,随着加酶量的增加,两项指标也逐步增加,但当加酶量超过0.5 m L/50 m L时,增长趋势放缓。
分析认为,在加酶量为0.5 m L/50 m L时,酶与底物达到饱和,继续添加酶会导致竞争性抑制而降低反应速率,由此确定0.5 m L/50 m L为最佳加酶量。
2.2.5 最适酶解时间的确定
在固定发酵温度40℃、p H 9.0、料液比0.6 g/50 m L、加酶量0.5 m L/50 m L的条件下,考察不同酶解时间对总抗氧化活性和氨基氮含量的影响。由图5可知,两项指标均随时间增加而呈现增长的总体趋势,但波峰时间不同。
这是因为,当水解到一定程度,发生的酶解反应主要是前阶段蛋白质水解获得的肽进一步转化为小肽和氨基酸,表现为水解度的增大,而总抗氧化活性并不会显著增加,甚至可能会降低。综合考虑后确定最适酶解时间为5 h。
2.3 正交试验优化结果
根据已知的单因素试验结果,应用正交试验对其酶解条件进行优化,以确定最佳酶解工艺条件。正交实验因素与水平见表2。以水解度和总抗氧化活性(简称“总抗”)为指标,对表1的正交设计方案进行分析,确定最佳反应条件。正交实验结果分析见表3、表4、表5。
注:A—温度,℃;B—加酶量,m L/50 m L;C—料液比,g/50 m L;D—p H;E—时间,h。下同
用大西洋鲑鱼内源蛋白酶酶解大西洋鲑鱼下脚料制备鱼粉时,以水解度为指标,方差分析结果(表4)显示,5个因素对水解度均有显著性影响(P<0.05)。极差分析结果(表3)发现,因素的影响程度依次为p H、酶解时间、加酶量、料液比、温度;最佳实验组合为温度45℃、加酶量0.7 m L/50 m L、料液比0.5 g/50 m L、p H 9.0、酶解时间7h。方差分析结果(表5)发现,温度、p H、酶解时间对总抗有显著性影响(P<0.05),另外两个因素对结果的影响不显著。根据表3,因素的影响程度依次为p H、酶解时间、温度、料液比、加酶量;最佳实验组合为:温度35℃、加酶量0.7 m L/50 m L、料液比0.7 g/50 m L、p H 9.0、酶解时间7 h。上述两个最佳组合并未出现在正交表中,需要对其进行验证实验。采用两组优化工艺参数对大西洋鲑鱼下脚料进行酶解反应,鱼粉水解度分别为19.20%和15.00%,二者具有显著性差异(P<0.05);总抗分别为178.97 U和258.29 U,二者具有显著性差异(P<0.05)。与表3中的数据比对发现,优化后的水解度最优实验组合比正交中的水解度提高了27.91%,总抗最优实验组合比正交方案中的总抗提高了51.78%。
3 结论
石材加工废弃物 篇7
1 培育龙头企业, 增强产业牵引力
1.1 让企业做“主”
让金富农业加入全县兔业领导小组, 参与制定全县兔业发展规划, 讨论制定扶持政策, 让企业更加了解县委、县政府的兔业发展决策部署, 更加明确自身对振兴罗江兔业和带领农民致富的历史使命, 更加规范现代农业的基本要求、运作模式、发展目标和发展步骤。
1.2助企业壮大
利用县级现代畜牧业发展奖励资金、现代畜牧业重点县建设省级财政专项资金、科技富民强县等项目, 五年来用于兔产业的补助达1 000余万元, 其中补助龙头企业700余万元, 对发展壮大龙头企业起到了积极作用。
1.3 帮企业解困
县委、县政府主要领导先后6次到金富农业调查, 研究、解决企业发展过程中存在的问题, 在产业发展方向上给予指导, 在用地选址、行政审批、品牌创建等方面提供了切实帮助, 为龙头企业发展创造良好的政务环境。
2 重视顶层设计, 构建完整产业链
2.1 研发攻关见成效
罗江县围绕獭兔产业进行技术攻关, 獭兔育种工作已处于全省、全国商业化育种领先地位。开展彩色獭兔新品种和白獭兔配套系选育工作, 良种扩繁质量显著提高, 达到年出栏2万只优质种兔规模;兔笼具开发获得10余项国家专利, 在全省推广, 大大降低家兔养殖业的固定资产投入;獭兔系列专用饲料已获6项国家发明专利, 保证獭兔养殖的健康和稳定发展。
2.2 规模养殖商品化
创建“同期发情、人工授精、批进批出”的工厂化养殖模式。迅速达到年出栏50万只优质商品獭兔的养殖规模, 使随市场需求调控养殖规模、降低养殖成本、满足客户个性化需求成为可能。
2.3 獭兔产品全利用
兔肉休闲食品、预调理食品、保健品开发全面启动, 陆续上市销售并取得不俗业绩。獭兔皮特别是彩色兔皮市场反应良好, 订单饱和, 兔皮服装服饰系列产品全面上市。实现了所有养殖废弃物的无害化处理和资源化利用, 开发了果、蔬、花卉等专用生物有机肥;兔内脏提取生物制剂已进入可研阶段。
3 创新组织机制, 构建利益联合体
在推动产业发展过程中, 罗江县重视产业链中各利益主体的职能划分和利益分配机制创新, 特别关注养殖农户利益的保护, 经过近五年探索, 提炼出较为完善的“五心聚农”养殖模式和“六统一”产业化机制。“五心聚农”养殖模式即公司让利, 对农户表达“爱心”;政府补助, 对农户表示“关心”;银行提供惠农贷款, 为农户“暖心”;保险公司为养殖提供保险, 让农户“定心”;科技人员驻场, 为农户提供24小时保姆式“贴心”服务。“六统一”产业化机制指统一圈舍修建、统一提供种兔、统一养殖技术、统一提供饲料、统一防疫和统一销售。
4 构建人才高地, 推动新技术研发
4.1 科研院所助推成果转化
罗江县和四川省草原科学研究院、四川农业大学、西南民族大学、四川大学等研发单位建立了长期的合作关系, 引进高层次人才16位, 对全县兔产业的技术创新和科技成果的集成转化起到重要推动作用。
4.2 培育兔业精英提升产业水平
鼓励和支持龙头企业大力引进和培养各专业技术人才和经营人才。随着时间的推移, 罗江兔产业的技术优势和市场优势将越来越明显。
4.3 重用业务骨干夯实产业基础
注重培养和利用现有基层畜牧兽医站技术人员为兔产业发展服务, 每年举办3~4期基层技术人员养兔技术培训, 大大提高基层技术人员服务能力。
4.4 人才富集促进成果转化和水平提升
五年来, 以四川金富现代农业股份有限公司为主导, 罗江兔产业先后获得国家发明专利8项, 实用新型专利16项。承担了一批国、省、市技术创新和科技成果转化项目, 已成为四川省草原科学研究院科技成果转化基地、四川农业大学教学科研实习基地、四川省科技特派团工作站、德阳市知识产权基层工作站。
5 全力宣传打造罗江兔业名片