超声碱化改善玉米秸秆纤维结构参数优化设计与分析

S216.2; 针对玉米秸秆制作饲料在纤维结构上的缺陷,提出超声碱化处理玉米秸秆制作反刍动物粗饲料的方法,利用4因素5水平的中心组合设计与响应面分析方法,研究超声功率、超声时间、液固比与容器内声功率密度对玉米秸秆木质素脱除与纤维素、半纤维素提取的影响,并以超声碱化玉米秸秆后木质素、纤维素、半纤维素含量为响应值分别建立二次回归模型.模型揭示超声因素对各响应值影响的因子贡献率及各因素之间的交互作用对响应面模型具有显著性影响.木质素、纤维素和半纤维素二次回归模型的决定系数分别为0.69、0.79、0.73;利用响应面模型进行工艺参数优化,得到各超声因素的最优工作参数为超声功率99 W、超声时间20 min、液固比7.8:1、容器内声功率密度2.05 W/mL.各响应参数实际值与预测值的相对误差分别小于13%、12%、14%.本研究表明,合理匹配超声参数有利于降低玉米秸秆饲料中的木质素含量,为超声碱化装置的设计及工作参数的选择提供了科学依据.