不同汽爆加工条件下水稻秸秆蛋白质含量的变化毕业论文

本科生毕业论文（设计）题目:不同汽爆加工条件下水稻秸秆蛋白质含量的变化姓名:单海鹏学院:工学院专业:农业机械化及其自动化班级:农机71班学号:3017116指导教师:陈坤杰职称:教授2011年5月30日南京农业大学教务处制目录摘要...........................................................................1关键词.........................................................................1Abstract........................................................................11引言..........................................................................12正交实验设计..................................................................42.1正交试验设计的概念..........................................................42.1.1试验指标..................................................................42.1.2因素......................................................................42.1.3水平......................................................................52.2正交实验表设计..............................................................52.3实验过程....................................................................52.3.1水稻秸秆汽爆实验..........................................................52.3.2蛋白质检测................................................................63结果与讨论....................................................................93.1纤维素含量与对应样品蛋白质含量分析.........................................103.2蛋白质含量变化趋势数据分析.................................................123.2.1极差分析.................................................................123.2.2优方案的确定.............................................................143.2.3实验验证.................................................................143.2.4正交实验设计结果的方差分析...............................................164结论........................................................................18致谢..........................................................................18参考文献.......................................................................201不同汽爆加工条件下水稻秸秆蛋白质含量的变化农业机械化专业学生单海鹏指导老师陈坤杰摘要：我国是农业大国，每年产生农作物秸秆近7亿t，而按照传统处理方法（即焚烧，直接还田等），严重改变耕地的土壤结构，破坏生态环境，而且不利用下次耕作。同时，我国畜牧业每年消耗大量粮食，与发达国家利用加工过的秸秆饲养反刍相比，我国秸秆饲料利用率不足10%，大大低于国际水平。本课题主要研究，通过不同条件汽爆后的秸秆降低木质素，纤维素而测出不同水平的秸秆蛋白质含量，以便于进一步处理加工营养价值更高，口味更佳的秸秆饲料。关键词：秸秆饲料，汽爆，蛋白质检测DifferentSteamExplosionProcessingConditionsRiceStrawProteinContentChangesAgriculturalMechanizationProfessionalstudentsShanhaipengGuidingteacherChenkunjieAbstract:Chinaisalargeagriculturalnation,annualproducenearly7milliontcropsstraw,andaccordingtothetraditionalprocessingmethod(namelyincineration,directcounters-fieldetc),seriouschangeofsoilstructure,destroyingarablelandecologicalenvironment,anddonotusethenextfarming.Meanwhile,China'sanimalhusbandryconsumeslargegrain,andthedevelopedcountriesusetheprocessedstrawinChinacomparedraisingruminantfeedefficiency,lessthan10%ofstraw,greatlylowerthantheinternationallevel.Thistopicresearch,throughdifferentconditionsofsteamexplosionreducedafterstraw,celluloseandligninmeasuredifferentlevelsofstrawproteincontent,inordertofurthertreatmentprocessingnutritionalvaluehigher,tastebettercropstalksfeedstuff.Keywords:cropstalksfeedstuff；steamexplosion；proteindetection1引言1我国秸秆利用现状据调查，在我国山东、河南、陕西等8个省市，其利用分用作饲料;用作肥料，包括秸秆直接还田、沤肥、生物肥等;用作燃料;用于造纸、制板、生产酒精等的原料;弃置乱堆，浪费;田间地头焚烧等方式进行统计(表1-1)。结果表明，在我国，秸秆利用过程中，目前各类秸秆用作燃料的比例仍占主导地位，大部分比例在13%-34%之间;其次是加工成饲料，所占比例大都在20%-40%左右。棉花秸秆基本不用做饲料，因为其木质素含量高，坚硬，难以消化，在我国较落后的地区，一般都将其用作燃料，利用比例高达83.0%，除此外，高粱秸秆用做饲料的比例也仅有1.9%。把秸秆还田用作肥料的也较多，约在20%-30%范围内(除其2他谷类秸秆)。用作原料的只有很少的一部分，很多地区根本没有将秸秆作为原料使用，即使用作原料，也只占了总量的不足10%;但高粱秸秆所占比例较大，约为76.1%，其用途主要是铺盖农舍屋顶和编织席子等。其余的是没有被利用的，就是被在田间地头焚烧和弃置乱堆的仍占一定的比例，造成了秸秆资源的严重浪费。表1-12003年部分省市各种秸秆利用方式占秸秆总量的百分数(%)Table1-1partialprovincesandcitiesin2003bywayofthestrawstalkthepercentageoftotal(%)秸秆种类饲料肥料燃料焚烧弃置乱堆原料稻谷秸秆16.924.521.419.415.010.6小麦秸秆12.623.726.621.38.17.7玉米秸秆34.026.720.68.76.04.1大豆秸秆20.718.933.713.213.50.0薯类秸秆47.120.913.65.612.90.0花生秸秆50.222.613.55.58.20.0油菜籽秸秆13.035.439.83.28.60.0棉花秸秆0.22.683.04.15.34.9高粱秸秆1.91.413.73.53.576.1其他谷类秸秆60.115.27.38.96.42.1注:数据计算方法:8省秸秆利用量合计占8省秸秆产量合计的百分数。图1-103年8省秸秆利用方式所占百分数Figure1-18provincesusingofstrawwayoccupiedpercentage1n2003近年来，我国各省秸秆利用率逐年增加，尤其是秸秆饲料技术的发展较快。秸秆饲料技术的发展为我国的生态环境，粮食安全等问题提供了良好的保障。2004年，国家统计局统计，我国牛、羊、驴等食草性动物大量增加。2003年末，山羊、绵羊存栏量分别比2002年末增加了9.4%和6%，而猪的存栏量只增加了0.9%，牛的存栏量也有一定的提高，增加了2.9%。从中可看出，我国各地区均是以牛、羊养殖业为主，这就要求各地区应因地制宜，与当地的资源联系起来，充分利用当地的秸秆资源来保证养殖业的稳定发展。例如华北和东北地区，玉米秸秆数量很大，只要经过氨化、青贮等科学的加工调制方法就可成为牛、羊等草食家畜很好的粗饲料。据农业部统计，2011年我国粮食总产量将超过1万亿斤，按照我国畜牧业每年消22.80%23.30%25.40%13.90%8.70%5.90%0.00%10.00%20.00%30.00%饲料肥料燃料焚烧弃置乱堆原料秸秆利用率3耗粮食占总产量的10%计算，如果畜牧业秸秆饲料利用率提高50%，将为我国每年节约500亿斤粮食。按照2010年我国水稻平均价格1.2元每斤计算，将节省500亿斤×1.2=600亿元人民币。据上分析，秸秆饲料的应用不仅促进我国畜牧业的快速发展，而且较好的调节了我国粮食的分配结构。为我国农民节省大量农业负担，激发起他们的养殖积极性，带动起新型模式农业快速发展。所以，秸秆饲料技术的研究意义重大。2汽爆加工以及国内外发展现状蒸汽爆破技术是利用一定压力的蒸汽对秸秆，木材等材料进行一定时间的膨化，以达到一定营养成份及其他要求。由于蒸汽爆破不添加任何化学元素，汽爆处理过后的材料没有污染，所以近几年来,以汽爆为预处理的秸秆资源化利用技术引起了广泛的重视。1928年美国人W.H.Mason发明了爆破制浆技术[1]，该技术使用压力为7～8MPa的饱和水蒸汽为介质对纸浆纤维进行爆破，用于纤维板的生产，开创了汽爆技术的先河。此后的几十年，各国的科学研究人员对该技术的应用进行了不懈的努力和探索。1980年加拿大人E.A.Delong使用3.8～5.2MPa压力的饱和水蒸汽成功爆破了经化学预处理的木片[2]。在20世纪80年代后期，研究人员开始将蒸汽爆破技术用于各类木质纤维的预处理，带来汽爆技术的划时代意义。Morjanoff等的研究表明，如果在对物料进行蒸汽爆破时添加H2SO4，或在蒸汽爆破之前预先用SO2或H2SO4进行处理，可提高半纤维素的水解速率，使半纤维素的水