CN106562177A - 蒸汽爆破技术降低秸秆中呕吐毒素含量的方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了蒸汽爆破技术降低秸秆中呕吐毒素含量的方法及应用，创造性的利用在蒸汽爆破时释放的巨大能量，破坏呕吐毒素的化学结构，同时不引入其他的有害化学物质，蒸汽爆破技术能够作为一种全新的降低秸秆中呕吐毒素含量的技术使用。
Description
技术领域
本发明属于畜牧饲料加工技术领域，具体涉及蒸汽爆破技术降低秸秆中呕吐毒素含量的方法及应用。
背景技术
真菌毒素残留的限量检测是我国农产品安全重点检测监控的项目，也是许多农副产品进入国际市场的必检指标之一。真菌毒素是一类由真菌分泌产生的有毒次级代谢产物。真菌毒素对食品和饲料的污染，引起食物变质，导致人类和动物的中毒。随着全世界各国对食品和饲料中的真菌毒素残留的管理愈发重视，减少真菌毒素对食品和饲料的污染，以降低真菌毒素对人类和动物的损伤，显得尤为重要。
真菌毒素能够引起人类和其它动物的疾病和死亡。世界粮农组织(FAO)报道称，每年被真菌毒素污染的粮食占粮食总产量的25％，造成数千万美金的经济损失。其中，呕吐毒素(Vomitoxin)，又名脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol，DON)，是一种最为常见的、污染较为严重的真菌毒素，广泛分布于谷物、饲料和食品中，在小麦、大麦、玉米和燕麦中含量较高，在高粱、水稻、黑麦中含量较低。
呕吐毒素是一种B型单端孢霉烯族化合物，其化学名称为3α,7α,15-三羟基-12,13-环氧单端孢霉-9-蒽-8-酮(3α,7α,15-trihydroxy-12,13-epoxytrichothec-9-en-8-one)，易溶于水、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、丙酮和氯仿等溶剂，不溶于丁醇、石油醚和正己烷，具有性质稳定、热抵抗力强、强耐酸性等特点，但在碱性和高温条件下易被破坏。长期摄入呕吐毒素可以引起动物体重下降、食欲减退、营养缺乏和免疫功能受损，改变神经内分泌信号，诱发促炎症状，破坏生长激素轴和改变肠道的完整性。
目前，国内外针对粮食及饲料中呕吐毒素的去毒方法主要有物理处理法、化学处理法和生物转化法三大类。其中，物理处理法和化学处理法在实际应用中较为普遍。然而，传统的物理处理法不能将毒素转化为无毒化合物，且脱毒效率较低；而化学处理法在加工过程中极易引入其它有毒化学试剂并破坏粮食及饲料的营养成分。因此，研究有效的、易推广的脱毒方法，以降低呕吐毒素的毒性，减少其对粮食及饲料造成的污染，具有十分重要的意义。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了蒸汽爆破技术降低秸秆中呕吐毒素含量的方法及应用。
本发明公开了蒸汽爆破技术降低秸秆中呕吐毒素含量的应用。
蒸汽爆破技术的提出和运用已有很长的历史，其主要工作原理是将原料置于高温、高压的环境中，原料被蒸汽润胀，孔隙中充满蒸汽，当瞬间解除高压时(毫秒级，0.00875秒以内)，原料孔隙中的过热液体迅速气化，体积急剧膨胀而使细胞“爆破”，细胞壁破裂形成多孔，小分子物质从细胞内释放。由于蒸汽爆破技术在处理工程中只需高温蒸汽，不添加任何化学物质，即可造成物料发生多种化学物理变化，因此被认为是最具发展前景的处理方法。
在本申请之前，蒸汽爆破技术使原料的纤维素结晶度提高，聚合度下降，木素软化和横向连结强度下降，本申请的发明人，通过对蒸汽爆破的原理研究，发现能够利用在蒸汽爆破时释放的巨大能量，破坏呕吐毒素的化学结构，同时不引入其他的有害化学物质，蒸汽爆破技术能够作为一种全新的降低秸秆中呕吐毒素含量的技术使用。
本发明所采用的技术方案为：蒸汽爆破技术降低秸秆中呕吐毒素含量的方法，使用蒸汽爆破法对秸秆进行处理，蒸汽爆破的蒸气压强为1-2.2MPa，维压时间为30-200s，秸秆的水分含量为10-50％。
本申请的发明人对蒸汽爆破技术做进一步地参数选择，以满足处理得到具有含呕吐毒素浓度更低的秸秆，经试验显示，采用以上参数，能够较好的满足降低呕吐毒素含量的要求。
另一方面，蒸汽爆破技术在破坏秸秆中呕吐毒素含量的同时，能够将秸秆进行进一步地破碎，在后续秸秆作为饲料或发酵原料时，具有更大的效能。
在本申请中，采用呕吐毒素降解率来评价对呕吐毒素的去除效果；采用理论最大产气量来评价经蒸汽爆破后秸秆的效能。
根据本发明的一个实施例，蒸汽爆破的蒸气压强为2.2MPa，维压时间为139.2s，秸秆的水分含量为26.98％。此时，呕吐毒素降解率达到最大。
根据本发明的一个实施例，蒸汽爆破的蒸气压强为1.48MPa，维压时间为30s，秸秆的水分含量为50％。此时，处理后的秸秆具有最大的理论最大产气值。
根据本发明的一个实施例，蒸汽爆破的蒸气压强为1.73MPa，维压时间为200s，秸秆的水分含量为50％。此时，呕吐毒素降解率和理论最大产气值两个值的综合数值为最优组合。
为了使蒸汽爆破顺利进行，优选的技术方案是，在蒸汽爆破之前，还包括前处理步骤：将秸秆在65℃下烘干72h或至恒重，并粉碎成粒径为2-10mm的秸秆颗粒，并按照水分含量在粉碎后的秸秆颗粒上喷洒水后，密封备用。
为方便对蒸汽爆破技术进行验证和调整，本发明中，经蒸汽爆破后，还包括采用高效液相色谱对呕吐毒素降解率的检测步骤；经蒸汽爆破后，还包括采用体外产气法对秸秆的理论最大产气量的检测步骤。
需要说明的是，本发明的实施例中提供了一种使用高效液相色谱对呕吐毒素降解率的检测方法和一种采用体外产气法对秸秆的理论最大产气量的检测方法，本领域技术人员根据实际的试验、生产条件，能够选择其他检测方法和检测参数，在此就不在赘述。
本发明的有益效果为：
1、本发明提供了蒸汽爆破技术降低秸秆中呕吐毒素含量的方法及应用，创造性的利用在蒸汽爆破时释放的巨大能量，破坏呕吐毒素的化学结构，同时不引入其他的有害化学物质，蒸汽爆破技术能够作为一种全新的降低秸秆中呕吐毒素含量的技术使用。
2、本申请的发明人对蒸汽爆破技术做进一步地参数选择，以满足处理得到具有含呕吐毒素浓度更低的秸秆，得到了蒸汽爆破的较优实施参数和最优实施参数。
附图说明
图1是不同水平的水分含量和蒸汽压强条件下，爆破后的秸秆中呕吐毒素降解率的响应面分析图；其中，Degradation rate of DON(％)代表呕吐毒素降解率，Water(％)代表水分含量，Pressure(mPa)代表蒸汽压强(单位为mPa)；
图2是不同水平的维压时间和蒸汽压强条件下，爆破后的秸秆中呕吐毒素降解率的响应面分析图；其中，Degradation rate of DON(％)代表呕吐毒素降解率，Time(s)代表维压时间(单位为s)，Pressure(mPa)代表蒸汽压强(单位为mPa)；
图3是不同水平的水分含量和维压时间条件下，爆破后的秸秆中呕吐毒素降解率的响应面分析图；其中，Degradation rate of DON(％)代表呕吐毒素降解率，Water(％)代表水分含量，Time(s)代表维压时间(单位为s)；
图4是不同水平的维压时间和蒸汽压强条件下，爆破后的秸秆理论最大产气量的响应面分析图。其中，A(mL/g)代表理论最大产气量(单位为mL/g)，Time(s)代表维压时间(单位为s)，Pressure(mPa)代表蒸汽压强(单位为mPa)。
具体实施方式
下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
本申请的发明人，设置了一系列的试验参数，得到图1-4的响应面分析图，以下实施例为举例说明。
实施例1
一种用蒸汽爆破技术降低秸秆中呕吐毒素含量的方法，包括以下步骤：
A、前处理：称取50g秸秆在65℃下烘干72h或至恒重，并粉碎成粒径为2-10mm的秸秆颗粒，并按照水分含量在粉碎后的秸秆颗粒上喷洒水，然后装入塑料袋密封，在室温条件下存放约24h；
B、蒸汽爆破：使用蒸汽爆破法对秸秆颗粒进行处理，蒸汽爆破的蒸气压强为1MPa，维压时间为200s，秸秆颗粒的水分含量为10％；
C、经蒸汽爆破后，将秸秆颗粒收集到三角瓶中，65℃烘干72h至恒重，存储以备后期分析，包括采用高效液相色谱对呕吐毒素降解率的检测和采用体外产气法对秸秆的理论最大产气量的检测。
高效液相色谱对玉米赤霉烯酮降解率的检测方法为：将1g处理后的秸秆移至50mL离心管内，再加入8mL乙腈-水-甲酸(v/v,84:16:0.1)溶液，在振荡器上混匀10min，超声波振荡30min，10000rpm离心5min，收集滤液。量取8mL滤液，通过Mycosep226多功能净化柱过滤获得净化液。移取200μL净化液到带有塞的棕色玻璃瓶中，进行上机测试。定量检测条件为：流动相是乙腈-水(v/v，25:75)溶液，流速设定值为0.5mL/min，柱温30℃，进样量为25μL；荧光检测器检测参数设置为激发波长360nm，发射波长440nm。最终分别获得未经爆破处理的霉变秸秆和经爆破处理后的秸秆提取液(净化液)中的玉米赤酶烯酮浓度，单位为ng/mL。用该浓度乘以提取液体积(8mL)，以获得1g样品中玉米赤酶烯酮的含量，单位为ng。用未经爆破处理的霉变秸秆中玉米赤酶烯酮含量减去经爆破处理后的秸秆中玉米赤酶烯酮含量，结果除以未经爆破处理的霉变秸秆中玉米赤酶烯酮含量，最终获得经爆破处理后霉变秸秆中玉米赤酶烯酮的降解率。
体外产气法对秸秆的理论最大产气量的检测方法为：将0.3g蒸汽爆破处理后的秸秆加入100mL发酵瓶中，与45mL厌氧发酵液(瘤胃液和缓冲液体积比为1:2)共同在39℃条件下厌氧恒温培养72h，利用压力计测定0、2、4、8、12、18、24、36、48和72h时发酵瓶中的压强。根据公式GPt＝Pt×V/(100.3×w)(GPt为t时间点累积产气量，Pt为t时间点各发酵瓶中的压强，V为发酵瓶中除培养液剩余体积，100.3为大气压，w为各发酵瓶中秸秆质量)获得不同时间点发酵瓶中的累积产气量，单位为mL/g。参照rskov等提出的指数函数模型GPt＝[1－e－c×(t－lag)]×A(GPt为t时间点累积产气量，c为产气速率，t为产气时间，lag为产气延滞时间，A为发酵底物在该产气速率下的理论最大产气量)，对累积产气量数据进行非线性拟合，最终获得发酵底物在该产气速率下的理论最大产气量，单位为mL/g。
本实施例中，经蒸汽爆破后的秸秆的呕吐毒素降解率为92.51％，理论最大产气量为225.79mL/g。
实施例2
一种用蒸汽爆破技术降低秸秆中呕吐毒素含量的方法，包括以下步骤：
A、前处理：称取50g秸秆在65℃下烘干72h或至恒重，并粉碎成粒径为2-10mm的秸秆颗粒，并按照水分含量在粉碎后的秸秆颗粒上喷洒水，然后装入塑料袋密封，在室温条件下存放约24h；
B、蒸汽爆破：使用蒸汽爆破法对秸秆颗粒进行处理，蒸汽爆破的蒸气压强为2.2MPa，维压时间为30s，秸秆颗粒的水分含量为50％；
C、经蒸汽爆破后，将秸秆颗粒收集到三角瓶中，65℃烘干72h至恒重，存储以备后期分析，包括采用高效液相色谱对呕吐毒素降解率的检测和采用体外产气法对秸秆的理论最大产气量的检测。
高效液相色谱对玉米赤霉烯酮降解率的检测方法为：将1g处理后的秸秆移至50mL离心管内，再加入8mL乙腈-水-甲酸(v/v,84:16:0.1)溶液，在振荡器上混匀10min，超声波振荡30min，10000rpm离心5min，收集滤液。量取8mL滤液，通过Mycosep226多功能净化柱过滤获得净化液。移取200μL净化液到带有塞的棕色玻璃瓶中，进行上机测试。定量检测条件为：流动相是乙腈-水(v/v，25:75)溶液，流速设定值为0.5mL/min，柱温30℃，进样量为25μL；荧光检测器检测参数设置为激发波长360nm，发射波长440nm。最终分别获得未经爆破处理的霉变秸秆和经爆破处理后的秸秆提取液(净化液)中的玉米赤酶烯酮浓度，单位为ng/mL。用该浓度乘以提取液体积(8mL)，以获得1g样品中玉米赤酶烯酮的含量，单位为ng。用未经爆破处理的霉变秸秆中玉米赤酶烯酮含量减去经爆破处理后的秸秆中玉米赤酶烯酮含量，结果除以未经爆破处理的霉变秸秆中玉米赤酶烯酮含量，最终获得经爆破处理后霉变秸秆中玉米赤酶烯酮的降解率。
体外产气法对秸秆的理论最大产气量的检测方法为：将0.3g蒸汽爆破处理后的秸秆加入100mL发酵瓶中，与45mL厌氧发酵液(瘤胃液和缓冲液体积比为1:2)共同在39℃条件下厌氧恒温培养72h，利用压力计测定0、2、4、8、12、18、24、36、48和72h时发酵瓶中的压强。根据公式GPt＝Pt×V/(100.3×w)(GPt为t时间点累积产气量，Pt为t时间点各发酵瓶中的压强，V为发酵瓶中除培养液剩余体积，100.3为大气压，w为各发酵瓶中秸秆质量)获得不同时间点发酵瓶中的累积产气量，单位为mL/g。参照rskov等提出的指数函数模型GPt＝[1－e－c×(t－lag)]×A(GPt为t时间点累积产气量，c为产气速率，t为产气时间，lag为产气延滞时间，A为发酵底物在该产气速率下的理论最大产气量)，对累积产气量数据进行非线性拟合，最终获得发酵底物在该产气速率下的理论最大产气量，单位为mL/g。
本实施例中，经蒸汽爆破后的秸秆的呕吐毒素降解率为93.65％，理论最大产气量为240.70mL/g。
实施例3
一种用蒸汽爆破技术降低秸秆中呕吐毒素含量的方法，包括以下步骤：
A、前处理：称取50g秸秆在65℃下烘干72h或至恒重，并粉碎成粒径为2-10mm的秸秆颗粒，并按照水分含量在粉碎后的秸秆颗粒上喷洒水，然后装入塑料袋密封，在室温条件下存放约24h；
B、蒸汽爆破：使用蒸汽爆破法对秸秆颗粒进行处理，蒸汽爆破的蒸气压强为1.6MPa，维压时间为115s，秸秆颗粒的水分含量为30％；
C、经蒸汽爆破后，将秸秆颗粒收集到三角瓶中，65℃烘干72h至恒重，存储以备后期分析，包括采用高效液相色谱对呕吐毒素降解率的检测和采用体外产气法对秸秆的理论最大产气量的检测。
高效液相色谱对玉米赤霉烯酮降解率的检测方法为：将1g处理后的秸秆移至50mL离心管内，再加入8mL乙腈-水-甲酸(v/v,84:16:0.1)溶液，在振荡器上混匀10min，超声波振荡30min，10000rpm离心5min，收集滤液。量取8mL滤液，通过Mycosep226多功能净化柱过滤获得净化液。移取200μL净化液到带有塞的棕色玻璃瓶中，进行上机测试。定量检测条件为：流动相是乙腈-水(v/v，25:75)溶液，流速设定值为0.5mL/min，柱温30℃，进样量为25μL；荧光检测器检测参数设置为激发波长360nm，发射波长440nm。最终分别获得未经爆破处理的霉变秸秆和经爆破处理后的秸秆提取液(净化液)中的玉米赤酶烯酮浓度，单位为ng/mL。用该浓度乘以提取液体积(8mL)，以获得1g样品中玉米赤酶烯酮的含量，单位为ng。用未经爆破处理的霉变秸秆中玉米赤酶烯酮含量减去经爆破处理后的秸秆中玉米赤酶烯酮含量，结果除以未经爆破处理的霉变秸秆中玉米赤酶烯酮含量，最终获得经爆破处理后霉变秸秆中玉米赤酶烯酮的降解率。
体外产气法对秸秆的理论最大产气量的检测方法为：将0.3g蒸汽爆破处理后的秸秆加入100mL发酵瓶中，与45mL厌氧发酵液(瘤胃液和缓冲液体积比为1:2)共同在39℃条件下厌氧恒温培养72h，利用压力计测定0、2、4、8、12、18、24、36、48和72h时发酵瓶中的压强。根据公式GPt＝Pt×V/(100.3×w)(GPt为t时间点累积产气量，Pt为t时间点各发酵瓶中的压强，V为发酵瓶中除培养液剩余体积，100.3为大气压，w为各发酵瓶中秸秆质量)获得不同时间点发酵瓶中的累积产气量，单位为mL/g。参照rskov等提出的指数函数模型GPt＝[1－e－c×(t－lag)]×A(GPt为t时间点累积产气量，c为产气速率，t为产气时间，lag为产气延滞时间，A为发酵底物在该产气速率下的理论最大产气量)，对累积产气量数据进行非线性拟合，最终获得发酵底物在该产气速率下的理论最大产气量，单位为mL/g。
本实施例中，经蒸汽爆破后的秸秆的呕吐毒素降解率为97.03％，理论最大产气量为236.61mL/g。
实施例4
一种用蒸汽爆破技术降低秸秆中呕吐毒素含量的方法，包括以下步骤：
A、前处理：称取50g秸秆在65℃下烘干72h或至恒重，并粉碎成粒径为2-10mm的秸秆颗粒，并按照水分含量在粉碎后的秸秆颗粒上喷洒水，然后装入塑料袋密封，在室温条件下存放约24h；
B、蒸汽爆破：使用蒸汽爆破法对秸秆颗粒进行处理，蒸汽爆破的蒸气压强为2.2MPa，维压时间为139.2s，秸秆颗粒的水分含量为26.98％；
C、经蒸汽爆破后，将秸秆颗粒收集到三角瓶中，65℃烘干72h至恒重，存储以备后期分析，包括采用高效液相色谱对呕吐毒素降解率的检测和采用体外产气法对秸秆的理论最大产气量的检测。
高效液相色谱对玉米赤霉烯酮降解率的检测方法为：将1g处理后的秸秆移至50mL离心管内，再加入8mL乙腈-水-甲酸(v/v,84:16:0.1)溶液，在振荡器上混匀10min，超声波振荡30min，10000rpm离心5min，收集滤液。量取8mL滤液，通过Mycosep226多功能净化柱过滤获得净化液。移取200μL净化液到带有塞的棕色玻璃瓶中，进行上机测试。定量检测条件为：流动相是乙腈-水(v/v，25:75)溶液，流速设定值为0.5mL/min，柱温30℃，进样量为25μL；荧光检测器检测参数设置为激发波长360nm，发射波长440nm。最终分别获得未经爆破处理的霉变秸秆和经爆破处理后的秸秆提取液(净化液)中的玉米赤酶烯酮浓度，单位为ng/mL。用该浓度乘以提取液体积(8mL)，以获得1g样品中玉米赤酶烯酮的含量，单位为ng。用未经爆破处理的霉变秸秆中玉米赤酶烯酮含量减去经爆破处理后的秸秆中玉米赤酶烯酮含量，结果除以未经爆破处理的霉变秸秆中玉米赤酶烯酮含量，最终获得经爆破处理后霉变秸秆中玉米赤酶烯酮的降解率。
体外产气法对秸秆的理论最大产气量的检测方法为：将0.3g蒸汽爆破处理后的秸秆加入100mL发酵瓶中，与45mL厌氧发酵液(瘤胃液和缓冲液体积比为1:2)共同在39℃条件下厌氧恒温培养72h，利用压力计测定0、2、4、8、12、18、24、36、48和72h时发酵瓶中的压强。根据公式GPt＝Pt×V/(100.3×w)(GPt为t时间点累积产气量，Pt为t时间点各发酵瓶中的压强，V为发酵瓶中除培养液剩余体积，100.3为大气压，w为各发酵瓶中秸秆质量)获得不同时间点发酵瓶中的累积产气量，单位为mL/g。参照rskov等提出的指数函数模型GPt＝[1－e－c×(t－lag)]×A(GPt为t时间点累积产气量，c为产气速率，t为产气时间，lag为产气延滞时间，A为发酵底物在该产气速率下的理论最大产气量)，对累积产气量数据进行非线性拟合，最终获得发酵底物在该产气速率下的理论最大产气量，单位为mL/g。
本实施例中，经蒸汽爆破后的秸秆的呕吐毒素降解率为100％，理论最大产气量为230.23mL/g。此时，秸秆中的呕吐毒素降解率达到最大。
实施例5
一种用蒸汽爆破技术降低秸秆中呕吐毒素含量的方法，包括以下步骤：
A、前处理：称取50g秸秆在65℃下烘干72h或至恒重，并粉碎成粒径为2-10mm的秸秆颗粒，并按照水分含量在粉碎后的秸秆颗粒上喷洒水，然后装入塑料袋密封，在室温条件下存放约24h；
B、蒸汽爆破：使用蒸汽爆破法对秸秆颗粒进行处理，蒸汽爆破的蒸气压强为1.48MPa，维压时间为30s，秸秆颗粒的水分含量为50％；
C、经蒸汽爆破后，将秸秆颗粒收集到三角瓶中，65℃烘干72h至恒重，存储以备后期分析，包括采用高效液相色谱对呕吐毒素降解率的检测和采用体外产气法对秸秆的理论最大产气量的检测。
高效液相色谱对玉米赤霉烯酮降解率的检测方法为：将1g处理后的秸秆移至50mL离心管内，再加入8mL乙腈-水-甲酸(v/v,84:16:0.1)溶液，在振荡器上混匀10min，超声波振荡30min，10000rpm离心5min，收集滤液。量取8mL滤液，通过Mycosep226多功能净化柱过滤获得净化液。移取200μL净化液到带有塞的棕色玻璃瓶中，进行上机测试。定量检测条件为：流动相是乙腈-水(v/v，25:75)溶液，流速设定值为0.5mL/min，柱温30℃，进样量为25μL；荧光检测器检测参数设置为激发波长360nm，发射波长440nm。最终分别获得未经爆破处理的霉变秸秆和经爆破处理后的秸秆提取液(净化液)中的玉米赤酶烯酮浓度，单位为ng/mL。用该浓度乘以提取液体积(8mL)，以获得1g样品中玉米赤酶烯酮的含量，单位为ng。用未经爆破处理的霉变秸秆中玉米赤酶烯酮含量减去经爆破处理后的秸秆中玉米赤酶烯酮含量，结果除以未经爆破处理的霉变秸秆中玉米赤酶烯酮含量，最终获得经爆破处理后霉变秸秆中玉米赤酶烯酮的降解率。
体外产气法对秸秆的理论最大产气量的检测方法为：将0.3g蒸汽爆破处理后的秸秆加入100mL发酵瓶中，与45mL厌氧发酵液(瘤胃液和缓冲液体积比为1:2)共同在39℃条件下厌氧恒温培养72h，利用压力计测定0、2、4、8、12、18、24、36、48和72h时发酵瓶中的压强。根据公式GPt＝Pt×V/(100.3×w)(GPt为t时间点累积产气量，Pt为t时间点各发酵瓶中的压强，V为发酵瓶中除培养液剩余体积，100.3为大气压，w为各发酵瓶中秸秆质量)获得不同时间点发酵瓶中的累积产气量，单位为mL/g。参照rskov等提出的指数函数模型GPt＝[1－e－c×(t－lag)]×A(GPt为t时间点累积产气量，c为产气速率，t为产气时间，lag为产气延滞时间，A为发酵底物在该产气速率下的理论最大产气量)，对累积产气量数据进行非线性拟合，最终获得发酵底物在该产气速率下的理论最大产气量，单位为mL/g。
本实施例中，经蒸汽爆破后的秸秆的呕吐毒素降解率为100％，理论最大产气量为245.61mL/g。此时，处理后的秸秆具有最大的理论最大产气值。
实施例6
一种用蒸汽爆破技术降低秸秆中呕吐毒素含量的方法，包括以下步骤：
A、前处理：称取50g秸秆在65℃下烘干72h或至恒重，并粉碎成粒径为2-10mm的秸秆颗粒，并按照水分含量在粉碎后的秸秆颗粒上喷洒水，然后装入塑料袋密封，在室温条件下存放约24h；
B、蒸汽爆破：使用蒸汽爆破法对秸秆颗粒进行处理，蒸汽爆破的蒸气压强为1.73MPa，维压时间为200s，秸秆颗粒的水分含量为50％；
C、经蒸汽爆破后，将秸秆颗粒收集到三角瓶中，65℃烘干72h至恒重，存储以备后期分析，包括采用高效液相色谱对呕吐毒素降解率的检测和采用体外产气法对秸秆的理论最大产气量的检测。
本实施例中，经蒸汽爆破后的秸秆的呕吐毒素降解率为99.6％，理论最大产气量为240.61mL/g。此时，呕吐毒素降解率和理论最大产气值两个值的综合数值为最优组合。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.蒸汽爆破技术降低秸秆中呕吐毒素含量的应用。
2.蒸汽爆破技术降低秸秆中呕吐毒素含量的方法，其特征在于，使用蒸汽爆破法对秸秆进行处理，蒸汽爆破的蒸气压强为1-2.2MPa，维压时间为30-200s，秸秆的水分含量为10-50％。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，蒸汽爆破的蒸气压强为2.2MPa，维压时间为139.2s，秸秆的水分含量为26.98％。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，蒸汽爆破的蒸气压强为1.48MPa，维压时间为30s，秸秆的水分含量为50％。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，蒸汽爆破的蒸气压强为1.73MPa，维压时间为200s，秸秆的水分含量为50％。
6.根据权利要求2-5任一所述的方法，其特征在于，在蒸汽爆破之前，还包括前处理步骤：将秸秆在65℃下烘干72h或至恒重，并粉碎成粒径为2-10mm的秸秆颗粒，并按照水分含量在粉碎后的秸秆颗粒上喷洒水后，密封备用。
7.根据权利要求2-5任一所述的方法，其特征在于，经蒸汽爆破后，还包括采用高效液相色谱对呕吐毒素降解率的检测步骤。
8.根据权利要求2-5任一所述的方法，其特征在于，经蒸汽爆破后，还包括采用体外产气法对秸秆的理论最大产气量的检测步骤。
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