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植物油提取方法的研究论文

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植物油提取方法的研究论文

一)原料采集对大部分植物来说,在开花前的上午9~11点采收不带露珠的未受损的叶子或小枝,具有最高的药效。用于提取精油的原料越早采集越好,如采收玫瑰花的作业,必须在早晨太阳还没有出来的时候就要进行。并且采收地必须离提炼厂非常近,工人一采收就可以直接送往,愈短的时间提炼愈好。用于提取精油的原料根据植物油腺结构不同,采集方式也有所不同。1、未发香的鲜花保养茉莉、大花茉莉、晚香玉等是采集即将开放的成熟花蕾。在未开放前不发香,只有不断通过呼吸作用和代谢过程,经过一定时间后,花蕾才开放和发香。在上述作用和过程中,花蕾会不断地放出一定热量。在运输和贮存过程中,如不加以妥善保养,花蕾因受热过度,会发酵变质。一般在运输途中,常用竹箩把花蕾松散地盛装,有时在箩的中间还设置一个竹制的通风筒。在贮存过程中,花蕾以薄层放置进行保养,花层厚度不高于5cm。花蕾的充分开放和发香与下述条件有关:(1)花层面上或花层周围的空气应适当流通。(2)贮存花蕾的花库中,应具有合适的室温,一般以28~32℃为宜。(3)花库中应保持适宜的相对湿度,一般以80~90%为宜。为了使成熟花蕾能全部均匀一致的开放,应每隔一定时问,把花层轻轻地进行上下翻动。大花茉莉花蕾,在干热的7~8月里,要喷洒雾水,使之开得更好,香气更浓。2、已开鲜花的保养白兰、黄兰、栀子、玫瑰、姜花等是采集当天刚开放的花。这些开放的花已具有新鲜浓郁的花香,但仍在进行着代谢过程,仍在放出热量,所以一旦采集后,应立即用竹箩松散地送厂加工,以保持香气质量,减少香气损失。如来不及加工,也必须薄层放置进行保养,使鲜花不因受热发酵而变质。3、鲜叶的保存一般鲜叶采集后,不要立即加工,应薄层放置一定时间,有时可以放置至半干,再进行加工,其出油率常高于鲜叶的出油率,如白兰叶、树兰叶、玳玳叶、橙叶、薄荷叶等,放置一定时间(数天)后,其出油率常比原来鲜叶高5~20%(按鲜重计)。但鲜叶在运输和贮存过程中,和鲜花一样,也要防止发热发酵,否则会影响出油率和质量。鲜叶经薄层放置一定时间后,叶表面水分均匀散失了一部分,而又不十分干枯,叶表面细胞孔扩大,有利于精油扩散,提高了出油率。娇嫩的鲜叶,如香叶天竺葵等,不需放置,采集后应立即加工。此类叶片即使堆放一个小时,其香味也有很大的变化。作长期保存的鲜叶,常在采集后,采用阴干或晒干办法,如香紫苏叶等,但在干燥过程中,精油会损失一部分,尤其是晒干方法,所以以采用薄层阴干为宜。4、树脂的收集与保存以乳香的采集为例,人们在8月初就开始采集乳香脂,他们用长砍刀在树上划几道口子但是不伤及小树枝,划开后的当天,人们就会看到一些有营养的树液一滴滴地流出来,这些滴液渐渐凝结成乳香脂。这些乳香脂变硬后就会落到地面上,这就是为什么树底下这么干净,乳香脂采集旺季是在8月中旬,这时候的天气比较晴朗干燥。 (二)植物精油蒸馏方法据记载,过去大多数精油在埃及是利用溶剂提取法制造的。不过,对新近出土的蒸馏锅考证来看,居住在美索不达米亚地区的埃及人早在公元前3,500年就已经使用蒸馏技术提取精油了。但是,我们应该把蒸馏技术的发明归功于阿拉伯炼金术士(也是内科医生),他生活于公元980~1037年之间,因为他是第一个掌握全部蒸馏技术的人,他的工艺是如此的完美,以至于流传了几百年都没有改变。其蒸馏原理是先把挥发性的液体(精油)转变成气体,然后再把气体冷却成液体。这是我们今天用于生产精油所用的最普遍和最有效的方法。蒸馏技术也有不足之处,对于提取一些容易受热发生变化的材料时,或是有些油使用该技术很难提取时,它就无能为力了。1、水蒸馏法在精油的制造中,使用水蒸馏方法时,要把植物材料完全浸泡在水中,静置到水沸腾。在某种程度上,这种方法对提取出来的油有保护作用,因为油周围的水可以当作一种障碍物,防止油温过高。当浓缩了的原料冷却下来后,水和精油就被分开了,把油轻轻地移入其他容器,就可以当精油使用了。在这个过程分离出的水也是有用的,可以进入市场,当作“花水”(又称为水溶胶或甜水)销售,如玫瑰水、薰衣草水和柑橘水。水蒸馏可以在减压的状态下(低真空)进行,以降低温度,防止超过100℃,这对于保护植物材料和精油是有价值的。因而,对热敏感的橙花油,可以使用这种方法成功地被提取出来。如果有些植物不能长期浸泡在热水中,如薰衣草,这就需要寻找一种更恰当的提取方法。任何含脂类多的植物材料都不适合这种提取方法,因为长期浸泡在热水中,脂类物质将被破坏,而新合成为酒精和羧酸。2、蒸汽蒸馏法当使用蒸汽蒸馏法提取和制造精油时,要把植物材料放入蒸馏器内,然后把蒸汽注入到植物材料中。热的蒸汽有助于从植物材料中释放出芳香分子,因为蒸汽可以强迫打开植物材料中精油储藏的油腺细胞。这些挥发性的精油分子从植物材料中释放出来进入蒸汽之中。蒸汽的温度需要仔细的调控,恰好能够使植物材料释放出精油就可以,太热会点燃植物材料或精油。含有精油的蒸汽通过一个冷却系统,蒸汽浓缩,形成液体,这样精油和水就相互分离开了。所使用的蒸汽的压力比大气压要大,因此蒸汽产生时的沸腾温度在100℃以上,这样可以促进精油快速从植物材料中释放出来,防止精油受到破坏。一些精油,如薰衣草,对热是敏感的,采用这种提取方法,精油就不会受到破坏,它的成分,如芳樟酯,也不会分解成芳樟醇(沉香醇,芳樟醇)和醋酸。3、水蒸汽扩散法其实水蒸汽扩散法提取精油,也是蒸汽提取方法的一种类型,就是蒸汽进入蒸馏塔的方式有所不同。水扩散蒸馏法,水蒸气是从上往下进入植物材料的,一般的蒸汽蒸馏法的水蒸气是从下往上走的。含有水蒸汽混合物的浓缩精油,在放置植物材料的铁格子下面汇集。这种提取方式的主要优势是使用的蒸汽量少,蒸馏时间短和出油率高。4、回流蒸馏提取玫瑰精油是在水蒸气中提取的,它的主要成分是带有苯基、乙烷基的醇类,能够溶解在水蒸汽中。这种提取方式不会使精油产生新的的成分。然而,这样的方法提取的精油是不完全的,缺乏散发玫瑰香味的部分成分,为了生产“完全意义”的精油,需要把溶解在水中的苯基、乙烷基的醇类再蒸馏出来,再添回到“不完全的精油中”。当把苯基、乙烷基的醇类用这种方法蒸馏出来后,按照正确的比例,再添回到最初的蒸馏物中,以形成完全的和完整的玫瑰精油,我们称其为奥托玫瑰油。5、精馏当精油中仍含有一些杂质的时候,可以再次采用蒸汽蒸馏或真空蒸馏进行精馏。这种再次蒸馏的提纯过程就称为精馏。例如,尤加利精油就是典型的“二次蒸馏油”。二次蒸馏油的化学性会发生变化,所采用的加热温度也不同,可以用于生产标准质量的精油。6、水和蒸汽联合蒸馏法这主要是常规的水蒸馏法和蒸汽蒸馏法的联合制取精油的过程。植物材料先静置在水中,同时,给水加热,把流动的蒸汽注入到水和植物材料的混合体中。7、分馏蒸馏法当人们谈到分馏蒸馏时,它指的也是常规的蒸馏程序,但是精油的收集不是连续的,它是分批收集的(这就是分馏的含义),主要适用的原料是依兰。 (三)植物精油压榨方法当在精油制造中提到“冷榨”方法时,它主要指的是压榨方法,因为这种压榨方法是不使用热源的。多数坚果和种子的油也是使用“冷榨”方法提取的,但是这里所提到的油,是在高强度的压力下从植物原材料中挤出的,一般情况下,这种方法可以生产出好质量的油,但是有些制造商因为使用化学的或是加热的方法,过度地精炼油,结果是削弱了油的好品质。但是,当我们回顾精油制造中的压榨提取方法时,我们发现,多数柑橘属植物的精油是采用这个提取方法的。不过,也可以使用其他不同的提取方式完成这项工作。1、海绵吸附提取法大多数柑橘属植物精油是采用这种方法提取的,过去是用手工把果肉去掉的,然后把含有精油的果皮泡在温水中,以使果皮更加柔软,这样精油就被水所吸收了。果皮被水吸收后会变得更加有弹性,把果皮外翻,这样有助于割裂含精油的细胞,然后把海绵靠近果皮放置,然后挤压果皮以释放可挥发的精油,精油就被直接吸收到海绵里了。当海绵吸足精油后,挤压海绵,精油就流入容器中,然后再移到贮藏瓶里。2、针刺提取法这种压榨提取方法主要用于获取柑橘属精油,比海绵压榨法会减少一些劳动强度,这是一种更加现代的精油提取方法。所谓针刺提取法,就是把果实放在容器内,容器内壁有针不断旋转,能刺破果实表面含油细胞。这样,含油细胞破裂,精油和其他的物质,如色素,就会流到容器中心的位置,那里设有收集器。精油会漂浮在混合物的上面,底下是水分。这时,就可以把精油从混合物中转移出来,倒入另外的容器中。3、机械研磨提取法这种压榨提取方法与针刺法方法很相似,经常用于柑橘属植物精油的提取中。机械研磨是指先用机械把外果皮剥离,然后由流动的水把果皮分离出来,被投入到离心式分离器中。离心式分离方法提取油的过程很快,但是需要记住,因为精油是与其他细胞成分是相混着的,里面存在着一些酶促反应,所以要对提取工艺加以改造。 (四)植物精油溶剂萃取方法如果从广义上来谈论溶剂提取法的概念,它所指的就不仅仅是化学溶剂的提取,如(正)乙烷,还会包括其他的形式,如用固体油脂和CO2做溶剂。溶剂提取尤其适用的植物材料,是含有精油成分很少的材料,或者这种材料主要由树脂成分构成。这种方法提取的精油的香味要比蒸馏法好。在这种类型的精油提取方法中,植物材料中不容易分离出来的成分,如蜡状物和色素,也能被分离出来,而在其他的提取过程中,就实现不了。1、浸泡提取方法使用浸泡提取方法,就是把花瓣浸泡在热的油中,细胞膜破裂,精油被热油吸收了,把植物材料中的油分离出来,移入到其他容器中。这种提取技术与溶剂提取法非常接近,所不同之处在于,在浸泡提取中使用的提取剂是热油,而不是溶剂。2、脂肪吸附萃取脂肪溶剂萃取与浸泡提取,有许多方面可以比较,但是在应用方面还是有些细微的差别的。玻璃框架的盘子(称为底盘),上面覆盖高纯度并且无味的植物或动物脂肪,把要萃取的植物性花瓣材料平铺在油脂上面,然后进行挤压。一般,花在新鲜的时候就采摘下来,在它们的油脂腺还没被包裹住之前,花瓣在油脂的混合物中可以保留几天,让花瓣的精油释放到混合物中,然后把萃取所剩的花瓣除去,再放入新采摘的花瓣。重复做这个程序,直到这种油脂性混合物所含的精油达到饱和为止,在达到饱和之前,这个过程需要重复很长时间,约需20次。当混合物达到饱和点时,把花瓣去掉,用酒精冲洗脂肪溶剂和精油的混合物,把萃取物从所剩的脂肪中分离出来,留下的脂肪可以用做制造肥皂的材料。最后,把酒精从混合物蒸发掉,所剩下的就是精油。这是一种劳动力密集的提取方法,这种获取精油的方法是很昂贵的,如今,只在提取晚香玉和茉莉精油的时候用到。3、有机溶剂提取法使用溶剂可以提取精油,如石油醚、甲醇、乙醇或(正)乙烷。这种方法经常用于对易碎材料的提取,如茉莉、风信子、水仙和晚香玉,它们经受不起蒸汽蒸馏产生的热量。溶剂提取精油的浓度很高,更接近于天然植物材料具有的香味。虽然溶剂提取方法使用范围很广,但是有些人认为,这样提取的油不适合做芳香疗法的用油,因为溶剂的残留物可能会出现在最终的产品里。据报道,提取的最终产品中含有溶剂残留量可达到6~20%。如果拿苯作为标准溶剂进行衡量的话,使用(正)乙烷作为溶剂,产品中溶剂的残留量会下降到10ppm,这是非常低的溶剂残留浓度。值得一提的是,苯已经不在提取方法中使用了,因为苯被认为是一种致癌物质。溶剂提取后的植物材料,可以用它生产一种蜡质的芳香化合物,称为“固体精油”。4、超临界CO2萃取技术提取精油使用超临界CO2萃取技术从植物材料中提取精油,是一种相当新的方法。虽然,在成本方面有些增加,但是的确可以产出质量很好的油。在高压的条件下,CO2在33℃时,处于一种极不稳定的状态,既不是液体又不是气体,但却同时具有两者的性质,此时,它就成为提取精油最好的溶剂,因为提取过程是在室温条件下瞬间完成的。另外,CO2是一种惰性气体,因此不会与被提取物发生化学反应。如果想去掉CO2溶剂,仅需要降低压力就可以。这种提取过程必须要在密闭的容器内进行,因为需要200个大气压才能使CO2处于临界状态,200个大气压意味着是正常大气压力的200倍。为了保持到这么高的压力,需要一套不锈钢的设备,所以这种提取方法的生产成本很高。 (五)基础油冷榨法基础油的冷榨法与精油的压榨法在工作原理上有相似的地方,最显著的不同点是基础油的冷榨法所使用的压力要比压榨果皮类的植物材料大很多,以采用液压榨油机制作真正甜杏仁油为例,如直径为20cm的榨桶需要的压力会达到100吨。基础油的冷榨法工艺与食用油的压榨工艺也存在很多差异,具体表现在对原材料的处理方面、对毛油的精炼方面,基础油要求的条件更高些。基础油的冷榨工艺过程中,植物原料的最高温度不能超过50℃,否则基础油中的活性物质和保质期将受到影响。因为,不能采用高温灭菌,基础油需要采用膜过滤的方式去掉油中的微生物。为了提高基础油的保质期和质量,基础油的过滤环境要做到:低温、无菌、无氧和无光。

一)原料采集对大部分植物来说,在开花前的上午9~11点采收不带露珠的未受损的叶子或小枝,具有最高的药效。用于提取精油的原料越早采集越好,如采收玫瑰花的作业,必须在早晨太阳还没有出来的时候就要进行。并且采收地必须离提炼厂非常近,工人一采收就可以直接送往,愈短的时间提炼愈好。用于提取精油的原料根据植物油腺结构不同,采集方式也有所不同。1、未发香的鲜花保养茉莉、大花茉莉、晚香玉等是采集即将开放的成熟花蕾。在未开放前不发香,只有不断通过呼吸作用和代谢过程,经过一定时间后,花蕾才开放和发香。在上述作用和过程中,花蕾会不断地放出一定热量。在运输和贮存过程中,如不加以妥善保养,花蕾因受热过度,会发酵变质。一般在运输途中,常用竹箩把花蕾松散地盛装,有时在箩的中间还设置一个竹制的通风筒。在贮存过程中,花蕾以薄层放置进行保养,花层厚度不高于5cm。花蕾的充分开放和发香与下述条件有关:(1)花层面上或花层周围的空气应适当流通。(2)贮存花蕾的花库中,应具有合适的室温,一般以28~32℃为宜。(3)花库中应保持适宜的相对湿度,一般以80~90%为宜。为了使成熟花蕾能全部均匀一致的开放,应每隔一定时问,把花层轻轻地进行上下翻动。大花茉莉花蕾,在干热的7~8月里,要喷洒雾水,使之开得更好,香气更浓。2、已开鲜花的保养白兰、黄兰、栀子、玫瑰、姜花等是采集当天刚开放的花。这些开放的花已具有新鲜浓郁的花香,但仍在进行着代谢过程,仍在放出热量,所以一旦采集后,应立即用竹箩松散地送厂加工,以保持香气质量,减少香气损失。如来不及加工,也必须薄层放置进行保养,使鲜花不因受热发酵而变质。3、鲜叶的保存一般鲜叶采集后,不要立即加工,应薄层放置一定时间,有时可以放置至半干,再进行加工,其出油率常高于鲜叶的出油率,如白兰叶、树兰叶、玳玳叶、橙叶、薄荷叶等,放置一定时间(数天)后,其出油率常比原来鲜叶高5~20%(按鲜重计)。但鲜叶在运输和贮存过程中,和鲜花一样,也要防止发热发酵,否则会影响出油率和质量。鲜叶经薄层放置一定时间后,叶表面水分均匀散失了一部分,而又不十分干枯,叶表面细胞孔扩大,有利于精油扩散,提高了出油率。娇嫩的鲜叶,如香叶天竺葵等,不需放置,采集后应立即加工。此类叶片即使堆放一个小时,其香味也有很大的变化。作长期保存的鲜叶,常在采集后,采用阴干或晒干办法,如香紫苏叶等,但在干燥过程中,精油会损失一部分,尤其是晒干方法,所以以采用薄层阴干为宜。4、树脂的收集与保存以乳香的采集为例,人们在8月初就开始采集乳香脂,他们用长砍刀在树上划几道口子但是不伤及小树枝,划开后的当天,人们就会看到一些有营养的树液一滴滴地流出来,这些滴液渐渐凝结成乳香脂。这些乳香脂变硬后就会落到地面上,这就是为什么树底下这么干净,乳香脂采集旺季是在8月中旬,这时候的天气比较晴朗干燥。(二)植物精油蒸馏方法据记载,过去大多数精油在埃及是利用溶剂提取法制造的。不过,对新近出土的蒸馏锅考证来看,居住在美索不达米亚地区的埃及人早在公元前3,500年就已经使用蒸馏技术提取精油了。但是,我们应该把蒸馏技术的发明归功于阿拉伯炼金术士(也是内科医生),他生活于公元980~1037年之间,因为他是第一个掌握全部蒸馏技术的人,他的工艺是如此的完美,以至于流传了几百年都没有改变。其蒸馏原理是先把挥发性的液体(精油)转变成气体,然后再把气体冷却成液体。这是我们今天用于生产精油所用的最普遍和最有效的方法。蒸馏技术也有不足之处,对于提取一些容易受热发生变化的材料时,或是有些油使用该技术很难提取时,它就无能为力了。1、水蒸馏法在精油的制造中,使用水蒸馏方法时,要把植物材料完全浸泡在水中,静置到水沸腾。在某种程度上,这种方法对提取出来的油有保护作用,因为油周围的水可以当作一种障碍物,防止油温过高。当浓缩了的原料冷却下来后,水和精油就被分开了,把油轻轻地移入其他容器,就可以当精油使用了。在这个过程分离出的水也是有用的,可以进入市场,当作“花水”(又称为水溶胶或甜水)销售,如玫瑰水、薰衣草水和柑橘水。水蒸馏可以在减压的状态下(低真空)进行,以降低温度,防止超过100℃,这对于保护植物材料和精油是有价值的。因而,对热敏感的橙花油,可以使用这种方法成功地被提取出来。如果有些植物不能长期浸泡在热水中,如薰衣草,这就需要寻找一种更恰当的提取方法。任何含脂类多的植物材料都不适合这种提取方法,因为长期浸泡在热水中,脂类物质将被破坏,而新合成为酒精和羧酸。2、蒸汽蒸馏法当使用蒸汽蒸馏法提取和制造精油时,要把植物材料放入蒸馏器内,然后把蒸汽注入到植物材料中。热的蒸汽有助于从植物材料中释放出芳香分子,因为蒸汽可以强迫打开植物材料中精油储藏的油腺细胞。这些挥发性的精油分子从植物材料中释放出来进入蒸汽之中。蒸汽的温度需要仔细的调控,恰好能够使植物材料释放出精油就可以,太热会点燃植物材料或精油。含有精油的蒸汽通过一个冷却系统,蒸汽浓缩,形成液体,这样精油和水就相互分离开了。所使用的蒸汽的压力比大气压要大,因此蒸汽产生时的沸腾温度在100℃以上,这样可以促进精油快速从植物材料中释放出来,防止精油受到破坏。一些精油,如薰衣草,对热是敏感的,采用这种提取方法,精油就不会受到破坏,它的成分,如芳樟酯,也不会分解成芳樟醇(沉香醇,芳樟醇)和醋酸。3、水蒸汽扩散法其实水蒸汽扩散法提取精油,也是蒸汽提取方法的一种类型,就是蒸汽进入蒸馏塔的方式有所不同。水扩散蒸馏法,水蒸气是从上往下进入植物材料的,一般的蒸汽蒸馏法的水蒸气是从下往上走的。含有水蒸汽混合物的浓缩精油,在放置植物材料的铁格子下面汇集。这种提取方式的主要优势是使用的蒸汽量少,蒸馏时间短和出油率高。4、回流蒸馏提取玫瑰精油是在水蒸气中提取的,它的主要成分是带有苯基、乙烷基的醇类,能够溶解在水蒸汽中。这种提取方式不会使精油产生新的的成分。然而,这样的方法提取的精油是不完全的,缺乏散发玫瑰香味的部分成分,为了生产“完全意义”的精油,需要把溶解在水中的苯基、乙烷基的醇类再蒸馏出来,再添回到“不完全的精油中”。当把苯基、乙烷基的醇类用这种方法蒸馏出来后,按照正确的比例,再添回到最初的蒸馏物中,以形成完全的和完整的玫瑰精油,我们称其为奥托玫瑰油。5、精馏当精油中仍含有一些杂质的时候,可以再次采用蒸汽蒸馏或真空蒸馏进行精馏。这种再次蒸馏的提纯过程就称为精馏。例如,尤加利精油就是典型的“二次蒸馏油”。二次蒸馏油的化学性会发生变化,所采用的加热温度也不同,可以用于生产标准质量的精油。6、水和蒸汽联合蒸馏法这主要是常规的水蒸馏法和蒸汽蒸馏法的联合制取精油的过程。植物材料先静置在水中,同时,给水加热,把流动的蒸汽注入到水和植物材料的混合体中。7、分馏蒸馏法当人们谈到分馏蒸馏时,它指的也是常规的蒸馏程序,但是精油的收集不是连续的,它是分批收集的(这就是分馏的含义),主要适用的原料是依兰。(三)植物精油压榨方法当在精油制造中提到“冷榨”方法时,它主要指的是压榨方法,因为这种压榨方法是不使用热源的。多数坚果和种子的油也是使用“冷榨”方法提取的,但是这里所提到的油,是在高强度的压力下从植物原材料中挤出的,一般情况下,这种方法可以生产出好质量的油,但是有些制造商因为使用化学的或是加热的方法,过度地精炼油,结果是削弱了油的好品质。但是,当我们回顾精油制造中的压榨提取方法时,我们发现,多数柑橘属植物的精油是采用这个提取方法的。不过,也可以使用其他不同的提取方式完成这项工作。1、海绵吸附提取法大多数柑橘属植物精油是采用这种方法提取的,过去是用手工把果肉去掉的,然后把含有精油的果皮泡在温水中,以使果皮更加柔软,这样精油就被水所吸收了。果皮被水吸收后会变得更加有弹性,把果皮外翻,这样有助于割裂含精油的细胞,然后把海绵靠近果皮放置,然后挤压果皮以释放可挥发的精油,精油就被直接吸收到海绵里了。当海绵吸足精油后,挤压海绵,精油就流入容器中,然后再移到贮藏瓶里。2、针刺提取法这种压榨提取方法主要用于获取柑橘属精油,比海绵压榨法会减少一些劳动强度,这是一种更加现代的精油提取方法。所谓针刺提取法,就是把果实放在容器内,容器内壁有针不断旋转,能刺破果实表面含油细胞。这样,含油细胞破裂,精油和其他的物质,如色素,就会流到容器中心的位置,那里设有收集器。精油会漂浮在混合物的上面,底下是水分。这时,就可以把精油从混合物中转移出来,倒入另外的容器中。3、机械研磨提取法这种压榨提取方法与针刺法方法很相似,经常用于柑橘属植物精油的提取中。机械研磨是指先用机械把外果皮剥离,然后由流动的水把果皮分离出来,被投入到离心式分离器中。离心式分离方法提取油的过程很快,但是需要记住,因为精油是与其他细胞成分是相混着的,里面存在着一些酶促反应,所以要对提取工艺加以改造。(四)植物精油溶剂萃取方法如果从广义上来谈论溶剂提取法的概念,它所指的就不仅仅是化学溶剂的提取,如(正)乙烷,还会包括其他的形式,如用固体油脂和CO2做溶剂。溶剂提取尤其适用的植物材料,是含有精油成分很少的材料,或者这种材料主要由树脂成分构成。这种方法提取的精油的香味要比蒸馏法好。在这种类型的精油提取方法中,植物材料中不容易分离出来的成分,如蜡状物和色素,也能被分离出来,而在其他的提取过程中,就实现不了。1、浸泡提取方法使用浸泡提取方法,就是把花瓣浸泡在热的油中,细胞膜破裂,精油被热油吸收了,把植物材料中的油分离出来,移入到其他容器中。这种提取技术与溶剂提取法非常接近,所不同之处在于,在浸泡提取中使用的提取剂是热油,而不是溶剂。2、脂肪吸附萃取脂肪溶剂萃取与浸泡提取,有许多方面可以比较,但是在应用方面还是有些细微的差别的。玻璃框架的盘子(称为底盘),上面覆盖高纯度并且无味的植物或动物脂肪,把要萃取的植物性花瓣材料平铺在油脂上面,然后进行挤压。一般,花在新鲜的时候就采摘下来,在它们的油脂腺还没被包裹住之前,花瓣在油脂的混合物中可以保留几天,让花瓣的精油释放到混合物中,然后把萃取所剩的花瓣除去,再放入新采摘的花瓣。重复做这个程序,直到这种油脂性混合物所含的精油达到饱和为止,在达到饱和之前,这个过程需要重复很长时间,约需20次。当混合物达到饱和点时,把花瓣去掉,用酒精冲洗脂肪溶剂和精油的混合物,把萃取物从所剩的脂肪中分离出来,留下的脂肪可以用做制造肥皂的材料。最后,把酒精从混合物蒸发掉,所剩下的就是精油。这是一种劳动力密集的提取方法,这种获取精油的方法是很昂贵的,如今,只在提取晚香玉和茉莉精油的时候用到。3、有机溶剂提取法使用溶剂可以提取精油,如石油醚、甲醇、乙醇或(正)乙烷。这种方法经常用于对易碎材料的提取,如茉莉、风信子、水仙和晚香玉,它们经受不起蒸汽蒸馏产生的热量。溶剂提取精油的浓度很高,更接近于天然植物材料具有的香味。虽然溶剂提取方法使用范围很广,但是有些人认为,这样提取的油不适合做芳香疗法的用油,因为溶剂的残留物可能会出现在最终的产品里。据报道,提取的最终产品中含有溶剂残留量可达到6~20%。如果拿苯作为标准溶剂进行衡量的话,使用(正)乙烷作为溶剂,产品中溶剂的残留量会下降到10ppm,这是非常低的溶剂残留浓度。值得一提的是,苯已经不在提取方法中使用了,因为苯被认为是一种致癌物质。溶剂提取后的植物材料,可以用它生产一种蜡质的芳香化合物,称为“固体精油”。4、超临界CO2萃取技术提取精油使用超临界CO2萃取技术从植物材料中提取精油,是一种相当新的方法。虽然,在成本方面有些增加,但是的确可以产出质量很好的油。在高压的条件下,CO2在33℃时,处于一种极不稳定的状态,既不是液体又不是气体,但却同时具有两者的性质,此时,它就成为提取精油最好的溶剂,因为提取过程是在室温条件下瞬间完成的。另外,CO2是一种惰性气体,因此不会与被提取物发生化学反应。如果想去掉CO2溶剂,仅需要降低压力就可以。这种提取过程必须要在密闭的容器内进行,因为需要200个大气压才能使CO2处于临界状态,200个大气压意味着是正常大气压力的200倍。为了保持到这么高的压力,需要一套不锈钢的设备,所以这种提取方法的生产成本很高。(五)基础油冷榨法基础油的冷榨法与精油的压榨法在工作原理上有相似的地方,最显著的不同点是基础油的冷榨法所使用的压力要比压榨果皮类的植物材料大很多,以采用液压榨油机制作真正甜杏仁油为例,如直径为20cm的榨桶需要的压力会达到100吨。基础油的冷榨法工艺与食用油的压榨工艺也存在很多差异,具体表现在对原材料的处理方面、对毛油的精炼方面,基础油要求的条件更高些。基础油的冷榨工艺过程中,植物原料的最高温度不能超过50℃,否则基础油中的活性物质和保质期将受到影响。因为,不能采用高温灭菌,基础油需要采用膜过滤的方式去掉油中的微生物。为了提高基础油的保质期和质量,基础油的过滤环境要做到:低温、无菌、无氧和无光。

植物精油是萃取植物特有的芳香物质,取自于草本植物的花、叶、根、树皮、果实、种子、树脂等以蒸馏、压榨方式提炼出来的。蒸馏法蒸馏法可以说是提炼精油最古老,也是最广泛被使用的方法,处理的程序包括在蒸馏容器中以水或蒸气(或是两者并用)将植物加热,使水蒸气排出,因而制造出浓缩液。用上述程序制造出来的液体混合油和水,通常油会浮在水上,因而是水重于油,如果是油重于水的情况(如丁香油),则油会沉到底下,这时候可以轻易把油和水分开。蒸馏容器的大小差异很大,小的蒸馏器多见于山区的小型生产者,大的则可以大到用车台来装载,大型的常见于美国薄荷生产区,甚至有更大型的则出现在法国格拉斯或英国隆梅福地区。脂吸法脂吸法和浸渍法都是利用脂肪可以吸收精油的物理性质,当然,所用的脂肪必须经过特别处理,因为脂肪必须纯净、无味,并且绝不会变质及发臭。脂肪有许多种配方,但通常这些配方都由拥有配方的家族谨慎地保密不对外公开。脂吸法采用冷脂肪,还是一种只能用在采收后会持续制造精油的花朵的方法。脂吸方法是用一片玻漓嵌在一个长方形框架上,把薄薄的一层脂肪涂在玻璃上,然后铺一层刚采收的新鲜花瓣在脂肪上。经过约二十四小时,花瓣中所含的精油就会全部被脂肪吸附,这时把框架反过来,该花瓣自动掉下来,然后将另一层新鲜花瓣铺脂肪上。这个程序必须持续长达七十天的时间,视处理的花朵种类和品质而定。浸渍法这种处理程序通常用在采收后,花朵不会再继续精油的制造,采收后的花朵被浸在热油脂中让油脂透过植物的细胞壁,吸取其精油。经过吸附的花朵以离心反复做大约十五次,然后饱含精油的香油脂再以前述脂吸法中的手续来处理。榨取法这种方法专制柑橘类属的精油如柠檬、橙、佛手柑、葡萄袖和红柑。在1930年以前,这类精油还是以海绵法来提炼的,也就是用手工将精油挤出在海绵上,再把海绵浸渍油脂以吸其精油。熟练的工人懂得施加适当的压力,把精油从果皮中挤出来,但是这种提炼法因为耗费人工,所以成本高昂,榨取法都已交给机器处理。植物精油从种植到提炼,十分复杂,耗时耗力,且要求精湛严谨,所以成本相当高,价值也当然昂贵。因此,低廉的精油很难让人相信它品质和精纯程度。下面的部分数字可以证明精油的精纯与珍贵。6000公斤的橘子花、4000公斤的玫瑰、2000公斤的甘菊花、1300斤的百里香、1000公斤的天竺葵、100公斤薄荷叶、35公斤熏衣草才能提炼1公斤的精华油。浸泡法将花朵泡在热油中分解细胞,使它们的香味释放于油中,之后,再蒸馏出其中的薰香分子。压缩法这是一种最简单的方法,就是将成熟的果子削皮,再由其间挤出精油到海绵上,如橘子、柠檬。

常见的植物精油提炼方法有水蒸气蒸馏法、冷冻压缩法(压榨法)、化学溶剂萃取法、油脂分离法(脂吸法)、二氧化碳萃取法、浸泡法。 蒸馏法是萃取芳香植物精油最常用的方法,95%的芳香植物精油是由蒸馏法萃取而得。

扩展资料:

蒸馏法可以说是提炼精油最古老,也是最广泛被使用的方法,处理的程序包括在蒸馏容器中以水或蒸气(或是两者并用)将植物加热,使水蒸气排出,因而制造出浓缩液。

用上述程序制造出来的液体混合油和水,通常油会浮在水上,因而是水重于油,如果是油重于水的情况(如丁香油),则油会沉到底下,这时候可以轻易把油和水分开。

蒸馏容器的大小差异很大,小的蒸馏器多见于山区的小型生产者,大的则可以大到用车台来装载,大型的常见于美国薄荷生产区,甚至有更大型的则出现在法国格拉斯或英国隆梅福地区。

参考资料:百度百科_植物精油

植物蛋白提取工艺研究论文

植物蛋白质提取方法总汇一、植物组织蛋白质提取方法 1、根据样品重量(1g样品加入3.5ml提取液,可根据材料不同适当加入),准备提取液放在冰上。 2、把样品放在研钵中用液氮研磨,研磨后加入提取液中在冰上静置(3-4小时)。 3、用离心机离心8000rpm40min4℃或11100rpm20min4℃ 4、提取上清液,样品制备完成。 蛋白质提取液:300ml 1、1Mtris-HCl(PH8) 45ml 2、甘油(Glycerol)75ml 3、聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpolypyrrordone)6g 这种方法针对SDS-PAGE,垂直板电泳! 二、植物组织蛋白质提取方法 氯醋酸—丙酮沉淀法 1、在液氮中研磨叶片 2、加入样品体积3倍的提取液在-20℃的条件下过夜,然后离心(4℃8000rpm以上1小时)弃上清。 3、加入等体积的冰浴丙酮(含0.07%的β-巯基乙醇),摇匀后离心(4℃8000rpm以上1小时),然后真空干燥沉淀,备用。 4、上样前加入裂解液,室温放置30分钟,使蛋白充分溶于裂解液中,然后离心(15℃8000rpm以上1小时或更长时间以没有沉淀为标准),可临时保存在4℃待用。 5、用Brandford法定量蛋白,然后可分装放入-80℃备用。 药品:提取液:含10%TCA和0.07%的β-巯基乙醇的丙酮。裂解液:2.7g尿素0.2gCHAPS溶于3ml灭菌的去离子水中(终体积为5ml),使用前再加入1M的DTT65ul/ml。 这种方法针对双向电泳,杂质少,离子浓度小的特点!当然单向电泳也同样适用,只是电泳的条带会减少! 三、组织:肠黏膜 目的:WESTERN BLOT检测凋亡相关蛋白的表达 应用TRIPURE提取蛋白质步骤: 含蛋白质上清液中加入异丙醇:(1.5ml每1mlTRIPURE用量) 倒转混匀,置室温10min 离心:12000 g,10min,4度,弃上清 加入0.3M盐酸胍/95%乙醇:(2ml每1mlTRIPURE用量) 振荡,置室温20min 离心: 7500g,5 min,4度,弃上清 重复0.3M盐酸胍/95%乙醇步2次 沉淀中加入100%乙醇 2ml 充分振荡混匀,置室温20 min 离心: 7500g,5min,4度,弃上清吹干沉淀 1%SDS溶解沉淀 离心:10000g,10min,4度 取上清-20度保存(或可直接用于WESTERN BLOT) 存在的问题:加入1%SDS后沉淀不溶解,还是很大的一块,4度离心后又多了白色沉定,SDS结晶?测浓度,含量才1mg/ml左右。 解决:提蛋白试剂盒,另外组织大小适中,要碎,立即加2X BUFFER,然后煮5-10分钟,效果很好的。 四、植物材料:水稻苗,叶鞘,根 1、200毫克样品置于冰上磨碎 2、加lysis buffer,离心,10000rpm,4度,5min取上清 3、重复离心5min lysis buffer:urea np-40 ampholine 2-me pvp-40 五、蛋白质样品制备 秧苗蛋白质样品的提取按Davermal等(1986)的方法进行。 100mg材料剪碎后加入10mgPVP-40(聚乙烯吡咯烷酮)及少量石英砂,用液氮研磨成粉,加入1.5 ml 10% 三氯乙酸(丙酮配制,含10mM即0.07%β-巯基乙醇),混匀,-20℃沉淀1小时,4℃,15000 r/min离心15 min,弃上清,沉淀复溶于1.5ml冷丙酮(含10 mMβ-巯基乙醇),再于-20℃沉淀1小时,同上离心弃上清,(有必要再用80%丙酮(含10 mMβ-巯基乙醇所得沉淀低温冷冻真空抽干。 按每mg干粉加入20μl(可调) UKS液[9.5 M尿素,5mM碳酸钾,1.25%SDS,0.5%DTT(二硫苏糖醇),2% Ampholine (Amersham Pharmacia Biotech Inc,pH3.5-10),6% Triton X-100],37℃温育30min,期间搅动几次,28度 (温度低,高浓度的尿素会让溶液结冰)16000 r/min离心15 min,离心力越大时间长一点越好!上清即可上样电泳。或者-70度保存 六、植物根中蛋白质的抽取 (1) sample, 液氮研磨 (2) 装1.5 ml centrifuge 用tube (3) 加 1M KH2PO4 K2HPO4 700 ul (4) 12000 rpm, 4度, 10-15minite (5) 取上层液,蛋白质就在里面

1、从植物体中提取全氨基酸粉的方法 2、从茶叶中综合提取茶多糖、茶多酚、茶氨酸、咖啡碱的方法 3、一种离子交换法提取赖氨酸的方法 4、一种从动物脑提取磷脂酰丝氨酸的方法 5、从茶叶中提取茶氨酸的方法 6、一种从葫芦巴中提取4-羟基异亮氨酸制品的新方法 7、从发酵液中提取L-赖氨酸的方法 8、从生产胱氨酸的回收母液中分离提取L-酪氨酸、胱氨酸的方法 9、从大蒜中提取蒜氨酸的方法 10、大蒜中提取蒜氨酸的方法 11、从鲜蒜中提取蒜氨酸生产工艺 12、一种从胡芦巴种子中提取4-羟基-异亮氨酸及胡芦巴胶等多种副产品的方法 13、一种沉淀法提取精氨酸的工艺 14、一种提取L-胱氨酸工艺 15、水解角蛋白质高收率提取胱氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸方法 16、复合氨基酸提取方法 17、一种含有多种氨基酸的木耳提取液及其应用 18、一种富含4-羟基-异亮氨酸的天然氨基酸混合物提取方法 19、动植物氨基酸制取工艺 20、纯天然动植物混合型氨基酸的制取方法及用途 21、一种茶氨酸的提取工艺 22、L-苯丙氨酸的连续离子交换提取工艺 23、从生产胱氨酸的回收母液中分离提取L-酪氨酸、胱氨酸的方法 24、L-酷氨酸和L-胱氨酸同时分离提取的新方法 25、L-苯丙氨酸的膜技术提取方法 26、一种提升南瓜子中瓜氨酸及抗增生因子活性物质含量并将其提取的方法 27、一种富含4-羟基-异亮氨酸的天然氨基酸混合物提取方法 28、一种从脱胚乳的胡芦巴种子粉中提取4-羟基-异亮氨酸提取物及三种副产品的方... 29、氨基酸的提纯方法

蛋白质是生物体所必需的生物大分子物质,是细胞中含量最丰富,功能最多的大分子物质,在各种生命活动过程中发挥重要作用,是维持生命的物质基础。联合国粮农组织(FAO)表示,成年人每天摄取蛋白质应在75 g以上,而世界人均水平只有68.8 g,我国目前平均水平仅60 g[1]。蛋白质摄入不足主要是由于蛋白质的绝对摄入量不足以及摄取的蛋白质中的氨基酸的比例失衡导致,目前解决蛋白质摄入不足的首要方法是开辟新型蛋白质来源,并通过合理的膳食搭配来解决氨基酸比例失衡。动物蛋白虽然是优质的蛋白源,但其转化途径要比植物蛋白质的提取需要更多的经济费用及更长的时间周期,而植物蛋白质的利用成本相对较低,因此加工利用植物蛋白质是我国目前主要的解决蛋白质供应不足的措施。 1 植物蛋白质的基本特性 按摄取来源可将蛋白质分为动物性蛋白质和植物性蛋白质2类。动物蛋白质主要来源于家禽、家畜以及鱼类的蛋、奶、肉等。其主要以酪蛋白为主,其特点是吸收利用率极高;植物性蛋白质,顾名思义是从植物中提取的,其营养成分与动物蛋白相仿,但植物蛋白质外周有纤维薄膜包裹从而使得植物蛋白质较动物蛋白难以消化。因此,从人体吸收利用率来说,植物蛋白质较动物蛋白低,但经过加工后的植物蛋白不仅更容易被人体所吸收,而且由于植物蛋白质几乎不含胆固醇和饱和脂肪酸,所以较动物蛋白更加健康养生。 从营养成分来说,蛋白质主要是由各种氨基酸组成,人体通过各种酶将蛋白质降解成各种氨基酸以后被人体所吸收。动物蛋白氨基酸成分比较全面,而植物性蛋白质所含的氨基酸的种类不如动物蛋白质多,其中赖氨酸、苏氨酸、色氨酸和蛋氨酸的含量均相对不足,因此从成分上来说可以将蛋白质分为完全蛋白和不完全蛋白,大多数植物性蛋白质属于不完全蛋白。如谷物蛋白含蛋白质10%左右,蛋白质含量不算高,是人类膳食蛋白质的主要来源,谷物蛋白一般缺乏赖氨酸;油料蛋白主要是蛋氨酸不足。例如小麦蛋白主要是赖氨酸和苏氨酸不足;玉米蛋白主要是色氨酸和赖氨酸不足;棉籽蛋白主要是蛋氨酸不足;花生蛋白主要也是缺乏蛋氨酸;豆类含有丰富的蛋白质,特别是大豆含蛋白质高达36%~40%,氨基酸组成也比较合理,大豆蛋白除蛋氨酸和半胱氨酸含量稍低于联合国粮农组织(FAO)推荐值外,氨基酸组成基本平衡,在体内的利用率较高,是植物蛋白质中非常好的蛋白质来源;葵花籽蛋白中,蛋氨酸的含量较高,如把蛋氨酸含量较高的葵花籽蛋白与大豆蛋白混合使用,可以补充大豆蛋白蛋氨酸的不足。因此,将各种植物蛋白混合制作食品大有市场前景[2]。另一方面,过多的摄入动物性蛋白,相对的胆固醇和饱和脂肪酸也将过量摄入,将导致高血压、高血脂、肥胖等各种“富贵病”。而将各种植物性蛋白质合理搭配,不仅可供人体获得所必需的各种必需氨基酸外,还可降低各种疾病的发病率,同时还具有提高免疫力、抗癌等作用。因此,植物蛋白在建立健康的饮食结构方面所起的作用也越来越受人们重视。 植物蛋白质具有良好的加工特性,经过加工后其具保水性和保型性,使其制品有耐储藏等较好的经济性品质。植物蛋白质可以单独制成各种食品,同时也可与其他如蔬菜,肉类等相组合加工成各种各样的食品。在追求营养、健康、安全饮食的今天,经加工而成的植物蛋白饮料、蛋白粉等也受到越来越多的人们青睐。植物蛋白的这些经济性、营养性、功能性的优点使植物蛋白质的提取加工成为当今世界热门产业,其开发潜力巨大,市场前景广阔。 2 植物蛋白质的分类及提取 根据植物中各成分含量及其来源的不同,可以将植物蛋白分为4种类型的蛋白质,即油料种子蛋白、豆类蛋白、谷类蛋白以及近年出现的螺旋藻蛋白。各类植物的物理形态不同,蛋白质的成分含量也不同,相应的提取方法也各不相同。 2.1 油料种子蛋白质 油料种子主要包括花生、油菜子、向日葵、芝麻等,其蛋白质种类主要以球蛋白为主。其中花生中蛋白质含量为26%~29%,其中球蛋白含量可以达到90%,其加工后溶解性高、黏度低,可用于制作面包及饮料等。向日葵是重要的油脂原料来源,其含有较高的球蛋白,但其赖氨酸含量有限。油菜籽产量很高,油菜籽含蛋白质25%,去油后的菜籽粕含有35%~45%的蛋白质[3]。在植物蛋白质中,油菜籽蛋白的营养价值最高,没有限制性氨基酸,特别是含有许多在大豆中含量不足的含硫氨基酸。以油菜籽的脱脂物为原料可以加工浓缩蛋白。蛋白质在提取、分离等加工过程中,容易受到因加热而变性的影响,使蛋白质溶解度降低,不能形成胶体,而油料种子蛋白质具有很好的保水性与持油性。此外,经分离得到的变性少的蛋白质,其发泡性、乳化性、凝胶性都很好。 目前采用的从油料中提取蛋白质的方法主要有2种:碱溶酸沉淀法和反胶束萃取法[4]。其中碱溶酸沉淀法酸碱用量大,对环境的污染严重。因此,一般选用萃取条件温和,蛋白不易失活的反胶束萃取法,同时它还具有溶剂可循环利用、成本较低的经济性优点。主要作用原理是将表面活性剂溶解到有机溶剂中,加溶一定量水形成反胶束溶液,同时从植物油料中萃取油和蛋白,油脂萃溶至有机溶剂中,蛋白或绿原酸加入萃入反胶束的极性内核中,在提取出绿原酸后萃取出蛋白质,最后用离子强度大的溶液反萃出来,经过脱盐干燥制得蛋白质产品。但该方法也有一定的局限性,在提取过程中由于使用溶剂较多,溶剂容易残留在制成的蛋白质产品中,因此反胶束萃取法不适用于提取相对分子质量较大的蛋白质。 2.2 豆类蛋白质 豆类中蛋白质的含量丰富,其主要存在于蛋白质体中,豆类的蛋白质含量高达40%,蛋白质体中达80%。一般而言,豆类蛋白质中碱性氨基酸含量较少,谷氨酸、天冬氨酸等酸性氨基酸含量较多,其中也以球蛋白为主,还含有丰富的不饱和脂肪酸、钙、磷、铁、膳食纤维等,不含胆固醇,具有很高的营养价值。现代营养学家研究证实,豆类蛋白质具有降低高血压、减少心血管病、促进营养吸收和降血脂的功效。不仅如此,豆类中还含有皂苷、异黄酮等活性成分,具有抗衰老、提高免疫力、促进钙物质吸收的功能[5]。 豆制品生产中普遍存在蛋白质提取率偏低的问题,以大豆提取为例,目前大豆蛋白质的提取率大多在60%以下[6]。大多数大豆蛋白都可溶于水,所以提高大豆蛋白质的提取率具有很大的潜力。根据蛋白质溶解特性大豆蛋白可分为清蛋白和球蛋白2类[7];又根据离心分离系数(即沉降系数)不同,大豆分离蛋白可分为2S、7S、11S和15S等4种组分[8]。根据蛋白质的分离程度的不同,豆类蛋白的分离方法可分为2类。一类是以低变性的豆粕为原料,用弱碱性溶液浸出蛋白质,将糖类和不溶性物质用高速离心机分离出去,提取用酸调节pH值为4.5~4.6,使蛋白质从溶液中沉析出来再经过碱水中和呈溶液状态,然后送入加热器中经快速灭菌后,喷雾干燥得成品,此时的蛋白成品含有少量的可溶性糖分、灰分以及其他微量成分[9-10]。另一类是将经过加工除去蛋白质中的可溶性糖分、灰分以及微量元素成分得到的浓缩蛋白质(SPC),提高了蛋白质的含量。周红霞[11]通过调整工艺参数,选用pH值7.0,将大豆用水浸泡15 h后在70 ℃高温下按豆水比1∶10磨浆使大豆蛋白的提取率达到近80%。随着新技术的开发利用,豆类蛋白的提取工艺也不断革新,如目前市面上出现的各种仿肉制品就是将从大豆中分离的蛋白经碱中和后通过有数千个小孔的隔膜后置醋酸盐溶液中,使蛋白质凝固析出,蛋白分子在一定程度上定向排列形成组织化大豆蛋白产品[12]。 2.3 谷类蛋白质 谷类主要包括玉米、小麦、黑麦等,谷类中的蛋白质不溶于水或盐溶液,其主要成分为溶解于碱溶液的谷蛋白和溶解于酒精的醇溶蛋白。玉黍中含有较多的醇溶蛋白,而小麦中含有13%蛋白质,其中谷蛋白和醇溶蛋白含量基本相同,均含有30%~50%,构成面筋的麦胶蛋白和麦谷蛋白是小麦籽粒中的主要蛋白质,它们一起构成面粉中的面筋质。麦谷蛋白与麦胶蛋白结合在一起很难分离,稍溶于热的稀乙醇中,但冷却后便成絮状而沉淀。只有新制得的尚未干燥的麦谷蛋白才非常容易溶解在弱碱和弱酸中,并在中和时又沉淀出来。小麦的蛋白质成分含量除亮氨酸、蛋氨酸、胱氨酸和色氨酸外,其余的必需氨基酸均达不到世界卫生组织(WHO)推荐的标准,其中赖氨酸严重缺乏,因此小麦粉蛋白质属于不完全蛋白质。 小麦的胚芽中还含有一些蛋白,其蛋白质含量高达30%左右,小麦胚芽蛋白是一种完全蛋白,含有人体必需 8种氨基酸和2种半必需氨基酸,占总氨基酸34.7%[13],且易于被人体吸收,小麦胚芽蛋白的组成中清蛋白占30.2%,α、γ、δ等3种球蛋白占18.9%,麦醇溶蛋白占14.0%,麦谷蛋白占0.30%~0.37%,水不溶性蛋白占30.2%[14]。因此,将各种谷类合理搭配成主食更有利于人体健康。 2.4 螺旋藻蛋白 螺旋藻是一种外观为蓝绿色、螺旋状单细胞水生植物,是最近食品界较为关注的蛋白质源。螺旋藻中主要的蛋白是藻蓝蛋白(phycocyanin,PC),在螺旋藻中主要以藻胆蛋白体的形式存在 ,其蛋白质含量高达70%,藻胆蛋白体由多种藻胆蛋白及连接蛋白或多肽组成[15],含有人体所必需的苏氨酸、赖氨酸等,同时螺旋藻蛋白极易被人体吸收利用,具有很高的营养价值。 螺旋藻蛋白极高的营养价值使其市场前景广阔,除了可以作为食品外还可用于医药原料,具有极高的经济价值。现在已经有多种藻蓝蛋白的提取方法,其中用新鲜藻丝为原料分段梯度盐析分离纯化藻蓝蛋白,经羟基磷灰石层析,能使提取的PC纯度大于普遍认可的标准[16]。还有一个相对较简单的方法是Ganapathi Patil et al[17]设计的,主要包括2个步骤:即双水相萃取和离子交换层析。该方法是从螺旋藻中得到藻蓝蛋白粗提物,然后经过双水相萃取步骤之后纯度得到提高,继续过离子交换层析,进一步纯化蛋白。 3 植物蛋白质的应用价值 植物蛋白质是一类氨基酸含量丰富的蛋白质,由于其具有丰富的营养和许多优良的功能特性,被广泛地应用于多种食品中,如肉类食品、焙烤食品、乳制品、饮料等。植物蛋白质一般不含或仅含有少量的胆固醇、油脂等,受到许多肥胖者、高血压、高血脂以及爱美人士的青睐。不仅是在食物方面,在医疗方面也有很大的应用,如藻蓝蛋白具有抗氧化、抗炎症的功效,还可以用来治疗氧化应激诱导的一些如 Alzheimer′s和 Parkins on′s等神经退化疾病[15,18],以及促进机体免疫系统功能和抑制溶血的作用。以大豆蛋白质为主的植物蛋白质产业在我国已具有相当规模。将植物蛋白质作为副原料,在鱼糜制品中应用,进一步降低鱼糜制品成本[19]。大豆饼、粕是所有饼粕类饲料中最为优越的饼粕,在猪、鸡配合饲料中得到广泛应用。近年来,植物蛋白饮料也深受人们的喜爱,花生乳、杏仁露等都是日常生活随处可见的饮料。 4 结语 越来越多的植物蛋白类产品的出现都标志着植物蛋白已经是生活中不可缺少的一类蛋白质,它的巨大开发前景也将随着生产技术和设备的完善被人们所认识。植物蛋白能够提供营养而廉价的蛋白质,世界各国正积极开发植物蛋白资源以解决蛋白质资源不足的现状。目前,植物蛋白资源的开发途径主要是通过高新技术对植物蛋白资源的应用进行研究并对传统产品进行改造。但植物蛋白的提取和加工的发展还受到一定的限制,主要是由于加工过程中营养成分的损失,以及加工后的废物处理等问题。这还需要逐步去解决,充分利用植物蛋白源,提高其利用效率,使其更好地为人们所利用。

关键是提取方法,可以去文献上找,比较正规些

保健食品提取物质量研究方法论文

中药养生疗法,就是是中药学宝库中的一块灿烂艳丽的瑰宝,又是养生学宝库中的一颗光辉夺目的明珠。下面是我为大家整理的浅谈中药养生论文,供大家参考。中药养生论文篇一:《浅谈中药养生》 摘 要:综观古今,中药养生疗法,源远流长,即是中药学宝库中的一块灿烂艳丽的瑰宝,又是养生学宝库中的一颗光耀夺目的明珠。 文章 详细的谈到了中药养生的概念以及意义和作用,更重点谈及了中药与食疗、中药与药酒、中药与膏方等。 总结 了养生的重要性。 关键字: 中药与食疗;膏方;药酒;中药与养生 1中药养生的意义和作用 提高人类的寿限起到积极的作用小而言之,有利于身心健康,益寿延年;利于陶冶情操,修养身心。大而言之,有利于群体健康,社会和谐。并且,它的意义还因人而异:对于健康人群,让他们防范于未然;对于亚健康者,让他们防微杜渐;对于患病之人,让他们祛病康复;对于不治之症者,让他们带病延年。中药养生无疑会对促进我们民族的健康、延缓衰老[1]。 2中药药性的简介 中药的药性,是指中药所具有的寒、热、温、凉四种性质。实际上中药还有平性,也就是说中药的性质可以分为寒、凉、平、温、热五种特性。中药的性质主要是根据药物作用于人体的治疗效应概括而来,根据疾病的寒热性质相对而言[2,3]。中药不同药性的作用:(1)寒凉性质的中药,具有清热、泻火、解毒、凉血、养阴或补阴等作用,主要用于热证或机能亢进的疾病。(2)温性的中药,具有散寒、温里、化湿、行气、补阳等作用,主要用于寒症或机能减退的症候。(3)平性中药,药性平和,多为滋补药,用于体质衰弱,用寒凉或温热性质中药所不能适应者[2]。 3养生,从脚做起 泡脚的时候添加药剂能起到辅助作用:盐泡:温水中加入两大匙盐巴,盐有消炎杀菌、通便、泻火的效果。爬山累了,脚肿脚胀加盐泡脚很好。姜泡:温水中加入几块打扁的老姜生姜,姜有散寒、除湿、活血的作用,治疗感冒效果好。酒泡:温水中加入一瓶米酒,或用其他酒类,可促进血液循环。柠檬泡:温水中加入两片柠檬,可顺气提神,预防感冒。醋泡:温水中加入3大匙的白醋,可中和体内的酸,滋润皮肤。艾草泡:温水加入适量艾草叶或者艾茸,艾草有痛经活血的效果,治疗痛经,治疗怕冷,经济实惠效果好。 3.1中药与食疗 3.1.1解毒四杰--木耳、绿豆、蜂蜜、猪血 这些是功效显着且最为廉价的解毒食物。木耳因生长在背阴潮湿的环境中,中医认为有补气活血、凉血滋润的作用,能够消除血液中的热毒。此外,木耳、猪血因具有很强的滑肠作用,经常食用可将肠道内的大部分毒素带出体外。绿豆味甘性寒,有清热解毒、利尿和消暑止渴的作用。蜂蜜生食性凉能清热,熟食性温可补中气,味道甜柔且具润肠、解毒、止痛等功能。印度民间把蜂蜜看成"使人愉快和保持青春的良药" [4]。 3.1.2排毒小卒--日常蔬菜 在我们常食的蔬菜中,也不乏解毒功臣者,如西红柿甘酸微寒,可清热解毒、生津止渴、凉血活血;冬瓜甘淡微寒,清热解毒、利尿消肿、化痰止渴作用明显;丝瓜甘平性寒,有清热凉血、解毒活血作用;黄瓜、竹笋能清热利尿;芹菜可清热利水、凉血清肝热,具有降血压之功效;胡萝卜可与重金属汞结合将其排出体外;大蒜可使体内铅的浓度下降;蘑菇可清洁血液;红薯、芋头、土豆等具有清洁肠道的作用。 3.2中药中的茶 中医认为,茶叶味甘苦,性微寒,能缓解多种毒素。茶叶中含有一种丰富活性物质茶多酚,具有解毒作用[5]。茶多酚作为一种天然抗氧化剂,可清除活性氧自由基;其对重金属离子沉淀或还原,可作为生物碱中毒的解毒剂。另外,茶多酚能提高机体的抗氧化能力,降低血脂,缓解血液高凝状态,增强细胞弹性,防止血栓形成,缓解或延缓动脉粥样硬化和高血压的发生。 3.3中药与药酒 3.3.1药酒的功能 现在中药调节越来越提上日程人们也越来越把自身保健养生作为主流,不在乎其他。而药酒也成了生活中不可或缺的主流,少量的饮用坚持每天都在饮用提高身体质量调整身心健康是越来越重要了。而人体是极其复杂的有机体,主要包括五脏六腑、气、血、经络等。 药酒的配伍严格遵从佛家及中医传统理论,兼温、补、和、清、下五个部分,双向调节人体内部功能,使身体达到自然平衡状态,起到治疗和保健双重功效虫草(冬虫夏草)是不可多得的名贵药材,它具有调节免疫系统、肝脏功能、心脏功能、提高细胞能量、直接抗肿瘤作用,抗疲劳等功能[5,6]。 人参具有大补元气、复脉固脱、补脾益肺生津、安神等功效。可全面增强机体的免疫功能,改善器官的血循环。红景天生长于青藏高寒地带终年积雪的向阳坡上。清热解毒,治咽喉痛,肺痛,理气,治咽喉痛,肺痛;有补肾、养心、安神、调经活血、明目之效用。加快脑梗塞病灶的恢复,对缓解头痛,解除疲劳, 增强 记忆力 等也有显著功效。 3.3.2保健酒 保健酒已有数千年的历史,是中国医药科学的重要组成部分。中国的历代医药著作中几乎无一例外地有药酒治疾健身的记载。今天随着科学技术的进步,从中药浸酒的传统工艺的基础上已发展到利用萃取、浸提和生物工程等现代化手段,提取中药中的有效成份制成高含量的功能药酒。当人们的保健意识日趋增强,一些药物成为食用保健品时,保健酒这一新名词便开始走红。 酒与药的结合产生了全新的酒品--保健酒[6]。保健酒主要特点是在酿造过程中加入了药材,主要以养生健体为主,有保健强身的作用,其用药讲究配伍,根据其功能可分为补气、补血、滋阴、补阳和气血双补等类型。 3.4中药与膏方 3.4.1膏方意义何在 膏方又名膏剂,俗称"膏滋药",具有滋补、治疗和预防疾病的效用,属于中医里丸、散、膏、丹、酒、露、汤、锭八种剂型之一。它是将中药饮片经多次煎煮,滤汁去渣,加热浓缩,再加入某些辅料,如冰糖或蜂蜜、阿胶或其他胶类等收膏而制成的一种比较稠厚的半流质或半固体的制剂,具有滋补强身,缓衰老,治病纠偏的作用。 只有用好药,配好方,才能熬出好膏方,祛病养生保健康[7]。一般阿胶、人参、鹿茸并称膏方"君药"的三大上品,最为中医保养所推崇,据不完全统计,与阿胶有关的中医药方有3200种之多,其功能性可见一斑。阿胶味甘性平,入肺、肝、肾经,不但是滋阴补血之上品,而且可以保持膏剂的稠厚度,是收膏必备之药。所以对于熬制膏方,阿胶的正宗性和地道性也很重要。《本草纲目》明确记载,"阿胶,出东阿,故名阿胶。" 其正宗性可见一斑。山东东阿县的地下水是制作阿胶必不可少的原料,同时也是为什么东阿产的阿胶最独特,最道地之所在。 3.4.2用膏方不同禁忌不同 饮食禁忌:膏方进补时,宜忌生冷、油腻辛辣、不易消化以及有较强刺激性食物,以免妨碍脾胃消化功能,影响膏剂的吸收。在服用膏方期间如发生感冒、发热、咳嗽、呕吐、腹泻或其他急性疾病时应暂停服用,先治疗急性疾病。中药膏方是我国传统医学的精华,因其疗效确切、服用方便、针对性强等优势而日益受到市民的青睐。现在在老年人群中,中药膏方已成趋势,在青少年人群中也开始崭露头角,相信,不久的将来,膏方这一传统的中医药 文化 将会被更多的人所接受。 4结语 现在,经济发展了,生活水平提高了,人们越来越注重延年益寿的各种 方法 。而随着经济社会的快速发展,人们日益感到有繁重的压力,处于亚健康的人也变得越来越多。于是,有着几千年历史文化底蕴的中医养生开始起到了作用,而膏方作为一种有效养生的方法,受到老百姓更加地关注与推崇。总而言之,人们在养生的过程中要讲科学,讲理性,要知道"最好的医生是自己",良好、健康的生活方式比任何进补都重要[7]。 参考文献: 〔1〕毛德西主编.老中医话说中药养生.北京市:华夏出版社,2009.12. 〔2〕胡龙才等编著.中药养生.南京市:江苏科学技术出版社,1992.01 〔3〕折改梅主编.趣话中药养生经.2008.09 〔4〕中药养生堂编著.中药滋补养生堂.北京市:中国轻工业出版社, 2011.01. 〔5〕张尚国著.自我养生百事通.北京市:北京工业大学出版社,2010.05. 〔6〕严英.四季房事 养生之道[J].家庭科技,1999,(第5期) 〔7〕养生之道[J].开心老年,2012,(第6期) 中药养生论文篇二:《中药养生方剂水提取物抗氧化能力测定》 摘要:试验采用罗丹明B作显色剂测定了古代养生方剂中常见的红枣、当归、黄芩、五味子等4种中药水提取物的抗氧化能力。结果表明,这些中药水提取物对·OH都具有较强的清除作用,呈量效关系,其中红枣的清除能力最强。据此评价其水提取物的抗氧化能力大小顺序为:红枣>当归>黄芩>五味子。 关键词:中药养生方剂;水提取物;·OH;抗氧化能力 在中国古代,人们都很重视养生,出现了很多养生中药方剂。这些方剂可以调节人体机体状态,增进健康,延缓衰老。中医认为,人体健康长寿很重要的条件是先天禀赋强盛,后天营养充足。脾胃为后天之本,气血生化之源,机体生命活动需要的营养,都要靠脾胃供给[1]。正因为如此,众多的养生方剂中护脾养胃类的中药使用较多,本研究采用分光光度法测定了常见的4种护脾养胃中药养生方剂水提取物对羟基自由基的清除能力,据此评价其抗氧化能力,操作简便,测定快速。 1 材料与方法 1.1 仪器与试剂 仪器:TU-1800PC型紫外-可见分光光度计(北京普析公司);PXS-270型精密离子计(上海精密仪器公司);HH-1型恒温水浴锅(上海比朗仪器公司)。 试剂:H2O2(分析纯);罗丹明B(分析纯);FeSO4·7H2O(分析纯);邻苯二甲酸氢钾(分析纯);盐酸(分析纯);去离子水。 样品:红枣、当归、黄芩、五味子均购于中药房。 1.2 试验方法 样品抗氧化能力的测定以H2O2和FeSO2·7H2O体系产生的·OH为检测对象,通过在554 nm处检测捕获剂罗丹明B的吸光度进行评价。由于·OH氧化能力强,可以快速地使罗丹明B标准溶液吸光度降低为A0,通过试验证明其降低的程度与·OH的含量有一定量效关系,因此可以通过这种降低程度实现对·OH的测定。中药的水提取物可以有效清除体系产生的·OH,加入这些水提取物于罗丹明B体系中,使体系溶液吸光度下降的程度降低,其吸光度为AS,罗丹明B标准溶液吸光度为A,则清除率D按以下公式计算: D=(AS-A0)/(A-A0)×100%[2] 从清除率的计算结果大小即可评价其抗氧化能力。 1.3 ·OH生成量的测定 准确移取罗丹明B标准溶液7.00 mL(2×10-4 mol/L)和邻苯二甲酸氢钾-HCl溶液10.0 mL(pH 2.5)2份于两支50 mL容量瓶中,向其中一容量瓶再加入FeSO4标准溶液5.0 mL(5×10-3 mol/L)和H2O2标准溶液5.0 mL(2×10-2 mol/L),另一容量瓶不加,以去离子水定容至50 mL,静置5 min待反应充分后,在554 nm处分别测定这两种溶液的吸光度A0和A,间接测定体系中的·OH。 1.4 样品的测定 1.4.1 样品的提取 取4种中药样品若干,经过烘干粉碎后,分别准确称取1.00 g于4个锥形瓶中,各加去离子水100 mL,用文火煮沸40 min后,趁热过滤,滤液转移至250 mL容量瓶中,并将滤渣用热水冲洗3次,与滤液合并,待溶液冷却后以去离子水定容[3]。 1.4.2 样品测定 将提取好的样品溶液进行适当稀释测定即:红枣(0.10 g/L)、当归(0.20 g/L)、黄芩(0.40 g/L)、五味子(0.40 g/L)。在测定·OH生成量体系中分别加入稀释后的样品溶液各0.20、0.50 、1.00、2.00 mL,在554 nm处测定其吸光度。 2 结果与分析 2.1 最佳检测波长的确定 分别测定罗丹明B溶液和罗丹明B-Fe2+-2H2O2体系溶液的紫外可见吸收光谱图,结果发现两个光谱图的最大吸收波长均出现在554 nm处,而且罗丹明B-Fe2+-2H2O2体系的谱图中的吸光度比罗丹明B溶液体系小,说明由Fe2+和H2O2作用产生的·OH与罗丹明B发生氧化反应,导致吸光度下降,因此在554 nm处即可对·OH进行测定。 2.2 酸度的选择 用配制好的缓冲溶液调节罗丹明B-Fe2+-2H2O2体系的pH分别为2.0、2.5、3.0、4.0、5.0。 测定在不同pH环境下体系的ΔA,结果发现在pH=2.5时ΔA值最大,确定试验在pH 2.5条件下进行效果最佳。 2.3 FeSO4加入量的选择 在其他测定条件不变情况下分别加入1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL的FeSO4标准溶液(5×10-3 mol/L),随着体积的增加,体系ΔA值也不断增大,但加入FeSO4体积达到5.0 mL时,ΔA的值趋于稳定。故本试验中FeSO4溶液最佳用量为5.0 mL。 2.4 H2O2加入量的选择 在最佳其他条件下,考察了H2O2加入量对检测结果的影响,试验表明当H2O2加入量达到5.00 mL后,继续再增大加入体积,体系ΔA值基本不变,因此试验采用H2O2溶液最佳加入量为5.00 mL。 2.5 罗丹明B加入量的选择 在以上最佳条件下分别加入不同体积的罗丹明B溶液,根据试验确定的检测方法测定空白参比溶液和·OH反应体系的吸光度。结果表明,ΔA值随罗丹明B用量的增大而增大,但当罗丹明B用量超过7.00 mL时,空白参比溶液的吸光度太大,超出正常读数范围,影响检测结果,因此选择罗丹明B最佳用量为7.00 mL。 2.6 试剂加入顺序试验 由于·OH存在时间非常短,试验中各种试剂加入的先后顺序对测定结果有很大的影响,因此必须考虑加入试剂的顺序。在该方法中罗丹明B是作为显色剂来测定体系产生的·OH,试验中必须保证 ·OH能与显色剂罗丹明B充分发生反应,所以显色剂罗丹明B的加入应该先于·OH产生之前加入,因此试验最后一步再加入H2O2以产生羟基自由基。 2.7 检测时间确定 在上面所选定的最佳条件下对体系吸光度进行测定,每隔1 min读一次数值,观察测定结果与时间的变化情况。试验结果表明,在1~5 min内,体系的吸光度迅速下降,在5~10 min范围内,吸光度基本无变化即反应完全,所以选择最佳的反应时间为5 min。 2.8 测定结果 在试验所确定的最佳试验条件下分别测定了古代养生方剂中常见4种中药水提取物对·OH的清除能力,其测定结果见表1。由表1可以看出,红枣、当归、黄芩、五味子水提取物对·OH清除作用均呈量效关系,有较强的抗氧化能力,其中红枣提取物的清除能力表现为最强,当归、黄芩次之,五味子最弱,据此评价了其抗氧化能力。 3 结论 本试验以Fenton反应产生·OH,并与显色剂罗丹明B发生反应,使其吸光度降低。养生方剂中常见4种中药水提取物可以清除体系产生的·OH,使体系吸光度下降程度减弱,减弱程度与样品抗氧化能力有关。试验测定结果表明,4种中药水提取物对·OH都具有较强的清除作用,而且所有样品提取物清除率均随其浓度的增大而增大呈现一定量效关系,具有很好的抗氧化能力,其中红枣抗氧化能力最强。本试验选取了常用古代养生方剂中常见4种中药,得到了其提取物的抗氧化能力大小顺序,对养生方剂的养生机理的解释有一定的帮助。该试验方法评价样品抗氧化能力,操作简便,测定快速,对寻找和筛选天然抗氧化剂资源很有实际意义。 参考文献: [1] 张苗海.未病与汉方研究[J].国外医学(中医中药分册),2005, 26(4):207-211. [2] 王征帆.11种中草药水提物抗氧化活性研究[J].应用化工,2011,40(9):1563-1568. [3] 张爱梅,刘妮娜.罗丹明B-Mn2+-H2O2体系同步荧光分光光度法测定中药的抗氧化活性[J].理化检验-化学分册,2007,43(4):280-282. 中药养生论文篇三:《浅谈中药养生保健及市场前景》 中国的中医药食疗养生理论及实践已有500年的历史,为中华民族的繁衍昌盛及人民的健康做出了不可磨灭的贡献。早已传播海外也是世界人民的福祉,更是全人类的宝贵遗产。 我国传统的养生保健方法就有中药养生保健方法类。中药药食养生保健方法适用于所有的老年人,包括正常体质的老年人和疾病体质的老年人。在疾病体质的老年人中,可根据不同体质采取不同的中药养生保健方法,首先要辨明是虚证实证还是虚实夹杂、诚虚实夹杂是指老年人既有虚证性疾病又有实证性疾病,虚证体质的老年人要应用补益类中药,实证体质的老年人要应用清泻类中药,而虚实夹杂体质的老年人则需要根据具体情况采用虚补实泻的方法。根据老年人的体质情况而灵活地应用中药药食养生保健方法,才能取得事半功倍的效果。 科学研究发现了一些食物对人体能起到保健作用的功效成分(或称功能因子),如黄酮、多糖、皂类,功能性油脂搪食纤维等等。我国在1995年修词的《中华人民共和国食品卫生法》首次确立了保健食品在国家的 法律地位。卫生部根据这一法规颁布的《保健食品管理办法》中对我国保健食品所作的定义是:“保健食品系指表明具有特定功能的食品,即适宜于特定人群食用,具有调节机体功能,不以 治疗疾病为目的的食品”。保健食品是一种特殊类型的食品,它具有的特殊功能,能调节人体的生理功能,增强健康,预防疾病,适用于年老体弱、病后康复及特定需要的亚健康人群。 经常服一些补益中药、营养药或保健品,可以达到“有病治病,无病强身”的目的。中医药食疗养生它是随着人们 经济和生活水平的提高,在温饱问题解决后,对食品功能的一种新的需求。各国纷纷采用“食物保健”来替代“药物保健”,主张“吃出健康”来。所以促进了保健食品的研究、开发,并形成了商品和新兴产业。我国自改革开放以来,保健食品产业,在全国异军突起,迅速发展。它大部分以药、食用两用的中药为主体原料组成,其品种之多,市场之大,已获得社会各界的关注。 随着科学的发展以及人们的需求的不断增加,除维生素和矿物质是保健食品的常用原料外,中药、植物药在保健食品中占有极为重要的地位。我国现在生产的保健食品中70%以上是以中药原料为基础。中华民族有着几千年药食同源和食疗、食养的文化传统,在历代的医著和民间的“食谱”、“茶谱”中均有大量使用中药或食物作为养生保健的记载,例如两千年前的《神农本草经》载有中药365种,其中上品120种为君药,“主养命,以应天、无毒、久服不伤人”,大多具有滋补强壮的作用。又如宋代《梦梁录茶肆》中记载了许多保健饮品,如缩脾饮,由砂仁、苹果、鸟梅、目草、扁豆、葛根组成,是一种健脾解暑的好饮料。国家卫生部曾颁布三批共87种药食两用的中药材可用于制作保健食品。2002年又发布了《进一步规范保健食品原料管理的通知》公布了既是药品又是食品的物品91个,可用于保健食品的中药114个,以及保健食品禁用的中药61个。 除了我国,目本、韩国及东南亚国家广泛使用中药类的物品养生保健外,近年来在欧、关国家也广泛地将中药及植物药用于保健食品、化妆品及食品添加剂中,其中用得最多的有银杏叶、人参、大蒜、连翘、绿茶、紫锥菊、芦荟、越橘等。随着“人类回归 自然”思潮的普及和21世纪医疗模式的转变,用中药、植物等天然产物开发保健食品将会有快速的发展。 中药养生保健发展前景广阔,市场潜力巨大。无论在国际还是在国内,保健食品产业的发展都有广阔的市场和良好的前景。随着国民经济的发展,人们收入水平和生活水平的提高,对保健食品的消费能力将不断增强;生活节奏的加快和环境污染等健康的影响,使人们对健康投资的意识也目益增强,健康成为人们永不满足的追求;过去医药发展的着眼点是患有各种疾病的病人,而现在开始注意亚健康人群,特别是随着年龄结构的变化,和亚健康人群的增多,对保健食品的需求目益上升。WTO的一项全球性调查表明,真正健康的人占5%,患有疾病的人占20%,亚健康人群占75%,保健食品正适合这一广大人群的需要;医疗模式的转变,提倡防御、保健、康复与药物治疗相结合,对疾病由治疗为主转变为以预防为主,也必将大大地促进保健食品产业的发展;“回归自然”的热潮,对以中药、植物药等天然原料生产的保健食品目益受到青睐;国家也采取 措施 在政策上支持和鼓励保健食品的开发。 现在 中国处于亚健康状态人群已超过7亿,占全国总人口的60-70%,中国中年人是亚健康的高发人群,保健食品正适合这一广大人群的需要,而现在中国保健食品的人均消费仅为关国的十七分之一,目本的十一分之一。随着我国蓬勃 发展的 经济和巨大的市场潜力必将为保健食品带来巨大的商机。许多有识之士指出,保健食品将成为21世纪的黄金产业,它愈来愈受到世界各国的重视,争相投资研究、开发、生产和贸易保健食品。 我国保健品市场在加快中药 现代化科技产业发展的同时,必须重视开发以中药为主体原料的保建食品的开发。充分发挥贵州中药资源的优势,以市场为导向,依靠高新技术,持续创新,重点培养名牌产品,提高规模效益和竞争能力,发展具有贵州特色的保健食品,开拓国际、国内市场,以促进全省中药现代化产业体系的建设和经济的发展。

我是黄真 我看到了 只要你有雷同文字 开资的开发与利用 你就别想过了

我大学毕业时写的是食品添加剂方面的不知道呢是否用得着你可以找个地方实习写一下学到的检测过程中遇到一些具体的事件比如2005年苏丹红事件 当时国家出台了一个GB/T19681-2005这么一个苏丹红的检测方法你就可以围绕这个去说 现在食品安全已经成为社会关注问题 每年都有一些案例发生 ……

关于植物根际研究方法的论文

摘要:本文综述了蔬菜硝酸盐含量过高对人体的危害,影响蔬菜硝酸盐含量的因素,降低蔬菜硝酸盐含量的措施及其效果,并对今后的研究提出了建议。关键词:蔬菜;硝酸盐;影响因素;栽培措施1前言蔬菜是人们日常生活中不可或缺的食品,但蔬菜又是易于富集硝酸盐的作物,人体吸收的硝酸盐80% 以上来自于蔬菜[1]。故硝酸盐含量是评价蔬菜品质的重要指标之一。虽然硝酸盐对人体没有直接的毒害作用,但进入人体后,会在微生物的作用下还原为有毒的亚硝酸盐,它可与人体血红蛋白反应,使之失去载氧功能,造成高铁血红蛋白症。长期摄入亚硝酸盐会造成智力迟钝[2]。另一方面。亚硝酸盐还可间接与人类摄取的其它食品、医药品、残留农药等成分中的次级胺反应,在胃腔中(pH=3)形成强致癌物—— 亚硝胺,从而诱发消化系统癌变[3]。因此,硝酸盐污染问题已引起人们的普遍关注,世界各国学者对蔬菜硝酸盐积累及其控制途径进行了日益广泛和深入的研究。近年来许多研究单位对蔬菜中的硝酸盐污染以及如何控制进行了大量的研究。影响蔬菜硝酸盐积累的因素很多,与蔬菜的种类品种有关,与水分、温度、光照有关,也与施氮量、氮肥种类、施氮方法等因素有关,但施肥是非常重要的因素之一。要减少蔬菜硝酸盐含量,一是要进行合理施肥,控制施肥种类、数量,掌握好施肥方法等。二是调节水、温、光等环境条件,从而达到控制植株根系对NO3-的吸收速率,降低其吸收量,进而加速硝酸盐在植物体内的代谢的目的。2 影响蔬菜硝酸盐含量的因素2.1内部因素影响蔬菜硝酸盐含量的内部因子主要包括:蔬菜种类、品种、部位和生育期,这些因子主要受遗传因子所控制[4]。2.2.1 蔬菜种类不同其硝酸盐含量差异明显。现在研究证实,不同蔬菜种类的硝酸盐含量从大到小的次序为根菜类> 叶菜类> 瓜类> 茄果类。2.2.2 同一种类蔬菜不同品种硝酸盐含量也不相同,如莴苣Bellone品种叶片中硝酸盐含量为2878mg/kg,而Tornade品种硝酸盐含量仅为123mg/kg,2个品种间硝酸盐含量差异十分悬殊。2.2.3 蔬菜不同部位的硝酸盐含量也有很大差异,一般而言,根>茎>叶>果;叶柄>叶片;外叶(下部叶)>内叶(上部叶)。2.2.4 生育期对于菠菜而言,其体内硝酸盐含量随着生育期的延长而降低,这可能是由于随菠菜生育期推进其吸收土壤硝酸盐能力下降,或随植株增大硝酸盐相对量降低造成的。因此菠菜不宜提早收获。2.2外部因素蔬菜积累硝酸盐的过程也受外部其他环境因素如土壤水分、光照、温度、栽培措施等显著影响[5]。2.2.1光 光照对植物体内的硝酸盐代谢起着极为重要的作用,是决定植株硝酸盐含量的主要因素之一。光照强度、光周期和光照持续时间均影响植株硝酸盐含量。在低光照强度下,植株积累大量的硝酸盐, 而在较高的光强下,硝酸盐的积累减少[6]。光照影响植株硝酸盐含量的主要原因是硝酸还原酶活性受光照强度的调节,而且光照正常条件下, 光合作用良好,植株生长量大,吸入的硝酸盐被稀释而不致累积很多,同时光合作用可提供硝酸还原的能量,使之转化为铵态氮,因此也有利于减少硝酸盐的累积[7]。2.2.2 温度 温度高低影响植物对硝酸盐的吸收速率。在适温范围内,随温度升高,植物生长速度加快,根系对硝酸盐的吸收也加快,促进植株地上部生长,NRA也随之提高使植株体内硝酸盐积累减少。温度降低,根系吸收硝酸盐能力减弱,同时,NRA也因温度降低而减弱,以致硝酸盐积累增加[8]。2.2.3 水分 硝态氮的吸收、运输与水分运动密切相关。质流是水分驱动的物质运动,而质流对作物吸收硝态氮的贡献率达70%-90%。蒸腾作用的持续进行,使溶解于水中的硝态氮向植物体内各处移动,分布于不同器官的组织内部及外部空间的水分中。另外,硝态氮的代谢也离不开水分[9]。2.2.4 氮肥供应 大部分蔬菜为喜硝态氮作物,于是人们为追求高产而盲目追施硝态氮肥,而NO3-含量却随氮肥用量增加而不断升高,不能及时被还原。另一方面,施肥方法不当,基肥不足,追肥次数偏多,导致硝酸盐积累增加。3 降低硝酸盐含量的控制途径和措施综上所述,有关影响植物体内硝酸盐积累的因素是多方面的,作物之间的差异也十分明显,因此要有效降低硝酸盐的积累首先要分析研究对象所特有的影响因子,针对主要因子通过明确的调控措施,达到降低硝酸盐积累的目的。3.1 施肥措施蔬菜硝酸盐严重超标,除了与蔬菜的种类、品种、遗传特性不同有关外,一个重要影响因素是:施用化肥,超量施肥,重施氮肥,没有均衡的控制和调节土壤肥力。控制蔬菜硝酸盐过量残留的措施是,严格控制氮肥的施用量,少施化学氮肥,应以有机肥为主。因为有机肥矿化速度慢,不会导致硝酸盐在植株体内明显积累,并能提高蔬菜的产品质量和口感度[10]。3.1.1 合理施用氮肥⑴搭配施用不同形态的氮肥邱孝煊等报道,每公顷氮素用量450Kg,空心菜中硝酸盐含量,氯化铵<硫酸铵<尿素<碳酸氢铵<硝酸铵.施氯化铵的空心菜硝酸盐比其它化学氮肥低10%以上,这与氯化铵中的Cl-能抑制硝化作用有关。李海云等报道,铵态氮和硝态氮的比例不同影响硝酸盐的积累量,经多种蔬菜试验表明,NH4+-N所占比例越大,NO3-含量降低越明显。其原因在于NH4+被植物吸收后立即参加含氮有机物的形成,而NO3-则要先还原,后一过程需消耗额外能量并在相应酶系参与下进行。因此,施铵态氮肥可使蔬菜硝酸盐含量减低。朱祝军等研究的结果是,对不结球生长的营养液中,铵态氮和硝态氮浓度(mmol/L)比例以1:1为最佳。[11]⑵适宜的氮肥施用量氮素是植物生命活动的必需养分,且需要量在各元素中居首位。任祖金等报道,偏施和滥用氮肥,是造成蔬菜硝酸盐积累的重要原因,提出300Kg/hm2为氮肥用量的临界值。在保证产量的同时,适当降低氮肥施用量能降低硝酸盐的富集。⑶严格掌握氮肥的施用方法氮肥要深施、早施。深施可以减少氮素挥发,延长供肥时间,提高氮肥利用率。早施则利于蔬菜植株早发快长,延长肥效,减少硝酸盐积累。还应根据蔬菜种类、栽培条件、气候条件等灵活施肥。无公害蔬菜生产过程中,其硝酸盐含量是不断变化的。据研究,随着氮肥追肥时间的推移,蔬菜体内的硝酸盐含量有逐渐减少的趋势。对蔬菜来讲,追肥的时间应安排在采收前30天,追肥的原则为“少量多次”[12]。⑷控制氮肥施用时间研究结果表明,追氮后8天是蔬菜收获上市的安全始期,随着时间延长,硝酸盐累积具有明显下降趋势,至追氮后18天,蔬菜体内硝酸盐分别比始期下降21.9% ~34.7% 。因此,得出蔬菜“攻头控尾”的施氮技术模式[13]。3.1.1有机肥无机肥配合施用菜田施用有机肥是一项降低蔬菜硝酸盐积累,提高产品营养价值的有益的农业措施。这是因为生物降解有机质是个渐进过程,养分释放缓慢,适合于蔬菜对养分吸收;土壤中有机质能促进土壤反硝化过程,从而有效降低土壤中硝态氮浓度。和氮肥相比,施有机肥能降低蔬菜50% 的NO3-的积累量 。据此,要广辟肥料,确保蔬菜生产对有机肥的需求。但有机肥施用量过大,也会引起蔬菜中硝酸盐的大量积累,菜田有机肥施用量最大限量为60t·hm2。化学氮肥与厩肥、土杂肥配合施用,能有效控制和降低蔬菜中的硝酸盐积累。通常无机氮与有机氮的比为l:1;氮、磷、钾三要素的比例,100天以内的短季节蔬菜为l:0.2:0.5,长季节蔬菜为l:O.5:0.6。[14]3.1.2 推广测土配方施肥、平衡施肥技术测土配方施肥,是控制蔬菜硝酸盐积累的重要措施之一。大量研究结果表明,氮肥施用量与蔬菜体内硝酸盐含量呈正相关,磷、钾肥的施用量则与之呈负相关。这是由于:钾在植物体内能促进蛋白质的合成,钾的浓度越高,促进作用越强,从而提高了氮的利用率,蔬菜中K含量每递增0.1% ,NO3-量下降33.O% ;磷是硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的重要组成部分,参与NO3-的还原和同化。高祖明等指出,N、K比过大是造成叶菜NO3-积累的重要原因,且缺磷比增氮更易引起叶菜组织内NO3-积累。因此,在蔬菜生产上应大力推广测土配方施肥技术,做到缺什么补什么,缺多少补多少。达到平衡施肥。这样,不仅能降低蔬菜中硝酸盐的含量,而且增产效果十分显著[15]。3.1.4 叶面喷施微肥施用微量元素肥料,对于减少蔬菜中硝酸盐的积累有一定的效果。蔬菜收获前lO天,叶面喷施微肥,能提高产量和品质,收获前1天用草酸、甘氨酸等喷洒,可明显降低蔬菜中的硝酸盐含量。近年来的研究结果表明,叶面喷施钼、锰等微肥,对降低蔬菜硝酸盐积累有良好的效果。这是因为钼和锰元素在植物体内参与硝态氮的还原过程,钼是硝酸还原酶的组成部分,锰是多种代谢酶的活化剂。对蔬菜叶面喷施钼肥和锰肥,能激活蔬菜体内的硝酸还原酶,从而使蔬菜体内硝态氮的还原同化量超过其吸收量,降低蔬菜硝酸盐的含量。叶菜类不能叶面施氮肥。叶面喷施直接与空气接触,铵离子易变成硝酸根离子被叶片吸收,硝酸盐积累增加,又不耐贮存[16]。3.2 改善生态条件3.2.1 改善光照条件,增加光照时间保证正常光照,是硝酸盐在植物体内同化并降低其浓度的决定条件之一。露地和保护地条件下光照强度降低20% ,蔬菜硝酸盐含量增加150%; 强光照下可使菠菜的硝酸盐含量较之弱光照来得低。正常光照条件下,光合作用良好,植株生长量大,吸入的硝酸盐可被稀释而不致积累太多,同时还促进硝酸还原酶的合成,程高其活性,并为硝酸还原提供能量,因此有利于硝酸盐含量的下降[17]。3.2.2 改善土壤水分供应状况研究表明,土壤水分充足时,蔬菜的生长量可提高109.9%~174.8% ,而硝酸盐含量却降低19.4%~ 25.0%,硝酸盐还原酶活性也明显降低。因此,在蔬菜生产中应注意水分管理,避免由于缺水造成水分胁迫[17]。在干旱情况下,蔬菜的硝酸还原酶的合成受阻,分解加快,硝态氮积累显著增加。因此,在收获前几天进行灌水,可使硝酸盐含量下降。3.3 配合使用氮肥抑制剂为降低和控制蔬菜硝酸盐的含量,目前国外普遍采用氮抑制剂来抑制土壤硝化细菌的活性,从而达到减少土壤和蔬菜中硝酸盐积累的目的。在现有的氮抑制剂中,使用效果较好的首推双氰胺(DCD)。在氮肥中,添加10~20%的双氰胺与单施尿素相比,可使青菜茎叶中的硝酸盐含量降低10~30%。将双氰铵与碳铵一起施用效果更佳,可使叶柄和叶片中的硝酸盐含量减少25~45%。[18] 因此,蔬菜在施用氮肥时,应按纯氮量的10~20%添加双氰胺,与化肥拌匀后施用,控制硝酸盐积累的效果最佳。3.4 选育低富集硝酸盐的品种由于硝酸盐积累存在遗传差异,所以选育低积累的品种被认为是控制蔬菜硝酸盐含量的有效方法之一,低硝酸盐含量已成为育种的1个重要目标。国外有育成硝酸盐富集力弱的菠菜新品种的报道,但国内目前还没有选育成功低积累的蔬菜品种。随着对蔬菜硝酸盐积累的遗传规律的进一步认识,特别是随着现代分子生物技术的发展,利用基因工程选育低富集硝酸盐品种必将成为重要的发展方向。3.5 调整收获时期和时间由于不同生长发育阶段的蔬菜硝酸盐含量不同,一些蔬菜生长前期大于后期,所以,适当晚收有利于降低蔬菜中的硝酸盐,降低幅度可达数倍甚至数十倍。另外,光照、温度等外部因素对蔬菜硝酸盐积累也有明显影响。因此,生产中应根据1d内温度和光照变化的节奏确定适宜的收获时间,同时应根据光、温等条件的季节变化以及蔬菜生长发育进程确定适宜的收获时期。[20]4 存在的问题与展望目前,蔬菜体内硝酸盐的积累问题已引起广大科研工作者的关注,而且在这一领域的研究已取得了一些成果,但是,尚缺乏控制效果好、简单易行的方法。一些控制硝酸盐积累的措施目前还很难用于生产实践,另外一些方法控制效果不太明显,还有一些方法或观点虽在理论上成立,但目前还没有取得应用成果。我国目前蔬菜生产条件及农民的科技水平,特别是目前国内生产者对产量的追求以及消费市场对供应量的要求决定了在短期内难以显著降低氮肥的施用量(氮肥是蔬菜体内硝酸盐的主要来源),因此,不降低氮素投人,如何控制蔬菜硝酸盐积累就成为一个重要研究课题。针对这一研究目标,从营养互作,水氮互作等营养生理以及代谢方面出发进行NO3-的转化的基础研究就显得非常必要。另外,由于蔬菜种类繁多,遗传基础及适宜生长条件、同化利用硝酸盐能力差异较大,所以,无论是关于硝酸盐积累过程的基础研究还是控制措施的探讨均要有明确针对性。5 小结综上所述,通过调整施肥措施、改善生态条件、使用抑制剂、选育低富集硝酸盐的蔬菜品种、调整收获时期和时间等,对减少蔬菜中硝酸盐累积量有很大的作用,应该对菜农加强宣传,采用合理的技术措施来减少蔬菜中硝酸盐累积,既使菜农节约肥料成本、增产增收,又减小对消费者的危害。

无土栽培 无土栽培是在植物矿质营养学研究的基础上发展起来的一门新兴科学技术.它不用天然土壤,完全用化学溶液(营养液)栽培植物。 一、无土栽培的发展简史 人类对植物矿质营养的探索,可以追溯到公元前600年亚里斯多德的时代,但是目前比较公认的,有关植物矿质营养研究的最早科学报告是1600年Belgion Jan Van Helmant发表的著名的柳树实验。19世纪中叶(1842) Wiegmen 和 Polsloff第一次用重蒸馏水和盐类成功地培养植物,并证明了水中溶解的盐类是植物生长的必需物质。但这一时期的最杰出的代表人物,应当认为是 Van Liebig(1803-1873),他证明了植物体中的碳来自空气中的CO2,H和O来自NH3、NO3-,其它一些矿质元素均来自土壤环境。他的工作彻底否定了当时流行的腐殖质营养理论,建立了矿质营养理论的雏型,他的理论也是现代”营养耕作”理论的先导。 1838年德国科学家斯鲁兰格尔,鉴定出来植物生长发育需要15种营养元素。1859年德国著名科学家Sachs和Knop,建立了直到今天还沿用的、用溶液培养来植物矿质营养的方法。在此基础上,逐步演变和发展而成为今天的无土栽培实用科学技术。 1920营养液的制备达到标准化,但这些都是在实验室内进行的试验,尚未应用于生产。1929年美国加利福尼亚大学的W.F.Gericke 教授,利用营养液成功地培育出一株高7.5米的番茄,采收果实14公斤,引起人们极大的关注。被认为是无土栽培技术由试验转向实用化的开端。 1935年一些蔬菜和花卉种植者,在Gericke的指导下,进行了大规模的生产实践。首次把无土栽培发展到商业规模,面积最大的有0.8公顷。同时美国中西部发展了一些砂培和砾培的技术,水培技术也很快传到欧洲、印度和日本等地。Gericke教授并把无土栽培定义为”Hydroponics ”(hydor是”水”的意思,ponics意为”放置”)。 第二次世界大战期间,水培在生产上起了相当作用。在Gericke教授指导下,泛美航空公司在太平洋中部荒芜的威克岛上种植蔬菜,用无土栽培技术,解决了航班乘客和部队服务人员吃新鲜蔬菜问题。以后英国农业部也对水培发生兴趣,1945年伦敦英国空军部队在伊拉克的哈巴尼亚和波斯湾的巴林群岛开始进行无土栽培,解决了吃菜靠飞机由巴勒斯坦空运的问题。以后在圭亚那、西印度群岛、中亚的不毛沙地上,科威特石油公司等单位,都运用无土栽培为他们的雇员生产新鲜蔬菜。 由于无土栽培在世界范围内的不断发展,1955年9月,在荷兰成立了国际无土栽培学会。当时只有一个工作组、成员12人。而到了1980年召开的第五届国际无土栽培会议时,会员人数已发展到45个国家的300人。据不完全统计,全世界目前关于无土栽培的研究机构,大约在130个以上。栽培面积也不断扩大,在新西兰,50%的番茄靠无土栽培生产。在意大利的园艺生产中,无土栽培占有20%的比重。在日本无土栽培生产的草莓占总产量的66%、青椒占52%、黄瓜占37%、番茄占27%、总面积已达500公顷。荷兰是无土栽培面积最大的国家,1986年统计已有2500公顷。目前无土栽培技术,已在全世界100多个国家应用发展。 我国无土栽培技术在研究应用起步较晚,但较原始的无土栽培技术却有悠久历史。生豆芽、种水仙早有记载(至晚在宋代就有),但较正规的科学研究和生产试验,则是近十几年的事。山东农业大学于1975年开始用蛭石栽培西瓜、黄瓜、番茄等,均获成功,1987年在胜利油田推广面积达6000平方米。无土育苗技术已在我国广泛运用,北京市朝阳区1987年,无土育苗的数量,已占总育苗数量的33.5%。1985年在河北省农科院蔬菜研究所,召开了全国会议,成立了中国的无土栽培学组,并于1986、1987、召开了全国性的学术讨论会,出席者多达百人。1988年5月,中国首次出席了在荷兰召开的第七届国际无土栽培学会的年会,并在会上发表了论文,引起了很多国家的重视。 二、无土栽培的优点 无土栽培之所以能迅速在全世界范围内发展,是因为这种新的栽培技术与常规土壤比较有许多优点。 (一)产量高、品质好 无土栽培能充分发挥作物的生产潜力,与土壤栽培相比,产量可以成倍或几十倍地提高,如4-4-1所示。 上表说明土壤栽培不仅产量低,而且消耗水分很多。 北京农业大学园艺系在北京地区秋季进行大棚黄瓜无土栽培试验,自7月30日播种至9月14日,共计46天,浇水(营养液)共21.7立方米。若进行土培,46天中至少浇水5-6次,需用50-60立方米的水,统计结果,节水率为50-66.7%。节水效果非常明显,是发展节水型农业的有效措施之一。 无土栽培不但省水,而且省肥,一般统计认为土栽培养分损失比率约50%左右,我国农村由于科学施肥技术水分低,肥料利用率更低,仅30-40%,一半多的养分都损失了,在土壤中肥料溶解和被植物吸收利的过程很复杂,不仅有很多损失,而且各种营养元素的损失不同,使土壤溶液中各元素间很难维持平衡。而无土栽培中,作物所需要的各种营养元素,是人为配制成营养液施用的,不仅不会损失,而且保持平衡,根据作物种类以及同一作物的不同生育阶段,科学地供应养分,所以作物生长发育健壮,生长势强,增产潜力可充分发挥出来。 (三)清洁卫生 无土栽培施用的是无机肥料,没有臭味,也不需要堆肥场地。土栽培施有机肥,肥料分解发酵,产生臭味污染环境,还会使很多害虫的卵孳生,危害作物,无土栽培则不存在这些问题。尤其室内种花,更要求清洁卫生,一些高级旅馆或宾馆,过去施用有机花肥,污染环境,是个难以解决的问题,无土养花便迎刃而解。 (四)省力省工、易于管理 无土栽培不需要中耕、翻地、锄草等作业,省力省工。浇水追肥同时解决,由供液系统定时定量供给,管理十分方便。土培浇水时,要一个个地开和堵畦口,是一项劳动强度很大的作业,无土栽培则只需开启和关闭供液系统的阀门,大大减轻了劳动强度。一些发达国家,已进入微电脑控制时代,供液及营养液成分的调控,完全用计算机控制,几乎与工业生产的方式相似。 (五)避免土壤连作障碍 设施栽培中,土壤极少受自然雨水的淋溶,水分养分运动方向是自下而上。土壤水分蒸发和作物蒸腾,使土壤中的矿质元素由土壤下层移向表层,常年累月、年复一年,土壤表层积聚了很多盐分,对作物有危害作用。尤其是设施栽培中的温室栽培,一经建设好,就不易搬动,土壤盐分积聚后,以及多年栽培相同作物,造成土壤养分平衡,发生连作障碍,一直是个难以解决的问题。在万不得已情况下,只能用耗工费力的”客土”方法解决。而应用无土栽培后,特别是采用水培,则从根本上解决了此问题。土传病害也是设施栽培的难点,土壤消毒,不仅困难而且消耗大量能源,成本可观,且难以消毒彻底。若用药剂消毒既缺乏高效药品,同时药剂有害成分的残留还危害健康,污染环境。无土栽培则是避免或从根本上杜绝土传病害的有效方法。 (六)不受地区限制、充分利用空间 无土栽培使作物彻底脱离了土壤环境,因而也就摆脱了土地的约束。耕地被认为是有限的、最宝贵的、又是不可再生的自然资源,尤其对一些耕地缺乏的地区和国家,无土栽培就更有特殊意义。无土栽培进入生领域后,地球上许多沙漠、荒原或难以耕种的地区,都可采用无土栽培方法加以利用。例如在中东和墨西哥,人们在海滨沙滩上建立起了很多塑料温室,与海水淡化系统相结合,采用无土栽培技术,生产新鲜蔬菜,成为沙漠中的绿洲,这为解决地球上许多贫瘠地区人民生活的困难,带来了福音。 此外,无土栽培还不受空间限制,可以利用城市楼房的平面屋顶种菜种花,无形中扩大了栽培面积。据1986年的卫星测定,北京市就有平面屋顶16000多亩,如果充分利用起来,可以产生很大的经济效益和社会效益。 (七)有利于实现农业现代化 无土栽培使农业生产摆脱了自然环境的制约,可以按照人的意志进行生产,所以是一种受控农业的生产方式。较大程度地按数量化指标进行耕作,有利于实现机械化、自动化,从而逐步走向工业化的生产方式。目前在奥地利、荷兰、苏联、美国、日本等都有水培”工厂”,是现代化农业的标志。我国航空工业进出口公司,曾在1986年引进了日本的无土栽培设备,也建立了一座小型的水增工厂,参观学习的人络绎不绝,反映出人们对这一新技术的兴趣。 三、无土栽培的类型和方式 无土栽培的方式方法多种多样,不同国家、不同地区由于科学技术发达水平不同,当地资源条件不同,自然环境也千差万别,所以采用的无土栽培类型和方式方法各异。 目前比较普遍的分类方法,是根据作物根系的固定方法来区分。大体上可以分为无基质(也称介质)栽培和有基质栽培两大类(表4-4-3)。 (一)水培 水培是指植物根系直接与营养液接触,不用基质的栽培方法。最早的水培是将植物根系浸入营养液中生长,这种方式会出现缺O2现象,影响根系呼吸,严重时造成料根死亡。为了解决供O2 问题,英国Cooper在1973年提出了营养液膜法的水培方式,简称”NFT”(Nutrient Film Technique)。它的原理是使一层很薄的营养液(0.5-1厘米)层,不断循环流经作物根系,既保证不断供给作物水分和养分,又不断供给根系新鲜O2。NFT法栽培作物,灌溉技术大大简化,不必每天计算作物需水量,营养元素均衡供给。根系与土壤隔离,可避免各种土传病害,也无需进行土壤消毒。 (二)雾(气)培 又称气增或雾气培。它是将营养液压缩成气雾状而直接喷到作物的根系上,根系悬挂于容器的空间内部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板,其上按一定距离钻孔,于孔中栽培作物。两块泡沫板斜搭成三角形,形成空间,供液管道在三角形空间内通过,向悬垂下来的根系上喷雾。一般每间隔2-3分钟喷雾几秒钟,营养液循环利用,同时保证作物根系有充足的氧气。但此方法设备费用太高,需要消耗大量电能,且不能停电,没有缓冲的余地,目前还只限于科学研究应用,未进行大面积生产。 (三)基质栽培 基质栽培是无土栽培中推广面积最大的一种方式。它是将作物的根系固定在有机或无机的基质中,通过滴灌或细流灌溉的方法,供给作物营养液。栽培基质可以装入塑料袋内,或铺于栽培沟或槽内。基质栽培的营养液是不循环的,称为开路系统,这可以避免病害通过营养液的循环而传播。 基质栽培缓冲能力强,不存在水分、养分与供O2之间的矛盾,且设备较水增和雾培简单,甚至可不需要动力,所以投资少、成本低,生产中普遍采用。从我国现状出发,基质栽培是最有现实意义的一种方式。 欧洲许多国家目前应用较多的基质是岩棉(rockwool),它是由60%的辉绿岩,20%石灰石和20%的焦碳混合后,在1600℃的高温下煅烧熔化,再喷成直径为0.005毫米的纤维,而后冷却压成板块或各种形状。岩棉的优点是可形成系列产品(岩棉栓、块、板等),使用搬运方便,并可进行消毒后多次使用。但是使用几年后就不能再利用,废岩棉的处理比较困难,在使用岩棉栽培面积最大的荷兰,已形成公害。所以,日本现在有些人主张开发利用有机基质,使用后可翻入土壤中做肥料而不污染环境。 四、无土栽培技术要点 不论采用何种类型的无土栽培,几个最基本的环节必须掌握,无土栽培时营养液必须溶解在水中,然后供给植物根系。基质栽培时,营养液浇在基质中,而后被作物根系吸收。所以对水质、营养液和所用的基质的理化性状,必须有所了解。 (一)水质 水质与营养液的配制有密切关系。水质标准的主要指标是电导度(EC),pH值和有害物质含量是否超标。 电导度(EC)是溶液含盐浓度的指标,通常用毫西门子(mS)表示。各种作物耐盐性不同,耐盐性强的(EC=10mS)如甜菜、菠菜、甘蓝类。耐盐中等(EC=4mS),如黄瓜、菜豆、甜椒等。无土栽培对水质要求严格,尤其是水培,因为它不象土栽培具有缓冲能力,所以许多元素含量都比土壤栽培允许的浓度标准低,否则就会发生毒害,一些农田用水不一定适合无土栽培,收集雨水做无土栽培,是很好的方法。无土栽培的水,pH值不要太高或太低,因为一般作物对营养液pH值的要求从中性为好,如果水质本身pH值偏低,就要用酸或碱进行调整,既浪费药品又费时费工。 (二)营养液 营养液是无土栽培的关键,不同作物要求不同的营养液配方。目前世界上发表的配方很多,但大同小异,因为最初的配方本源于对土壤浸提液的化学成分分析。营养液配方中,差别最大的是其中氮和钾的比例。表4-4-4介绍了从50年代到80年代不同科学家所采用的配方,可供参考。 配制营养液要考虑到化学试剂的纯度和成本,生产上可以使用化肥以降低成本。配制的方法是先配出母液(原源),再进行稀释,可以节省容器便于保存。需将含钙的物质单独盛在一容器内,使用时将母液稀释后再与含钙物质的稀释液相混合,尽量避免形成沉淀。营养液的pH值要经过测定,必须调整到适于作物生育的PH值范围,水增时尤其要注意pH值的调整,以免发生毒害。 (三)基质的理化性状 用于无土栽培的基质种类很多,已在表4-4-3中列举,可供参考。可根据当地基质来源,因地制宜地加以选择,尽量选用原料丰富易得、价格低廉、理化性状好的材料做为无土栽培的基质。无土栽培对基质的要求是: 1.具有一定大小的固形物质。这会影响基质是否具有良好的物理性状。基质颗粒大小会影响容量。孔隙度、空气和水的含量。按着粒径大小可分为五级、即:1毫米;1-5毫米;5-10毫米;10-20毫米;20-50毫米。可以根据栽培作物种类、根系生长特点、当地资状况加以选择。 2.具有良好的物理性质。基质必须疏松,保水保肥又透气。南京农业大学吴志行等研究认为,对蔬菜作物比较理想的基质,其粒径最好以0.5-10毫米,总孔隙度>55%,容重为0.1-0.8克•厘米-3,空气容积为25-30%,基质的水气比为1:4。 3.具有稳定的化学性状,本身不含有害成分,不使营养液发生变化。基质的化学性状主要指以下几方面: PH值:反应基质的酸碱度,非常重要。它会影响营养液的pH值及成分变化。PH=6-7被认为是理想的基质。 电导度(EC):反映已经电离的盐类溶液浓度,直接影响营养液的成分和作物根系对各种元素的吸收。 缓冲能力:反映基对肥料迅速改变pH值的缓冲能力,要求缓冲能力越强越好。 盐基代换量:是指在pH=7时测定的可替换的阳离子含量。一般有机机质如树皮、锯未、草炭等可代换的物质多;无机基质中蛭石可代换物质较多,而其它惰性基质则可代换物质就很少。 4.要求基质取材方便,来源广泛,价格低廉。浙江农科院园艺研究所选用南方农村广 为存在的砻糠灰(农村家庭饭用的燃料废渣),做无土栽培基质,栽培番茄,效果良好,大幅度降低了成本。 在无土栽培中,基质的作用是固定和支持作物;吸附营养液;增强根系的透气性。基质是十分重要的材料,直接关系栽培的成败。基质栽培时,一定要按上述几个方面严格选择。北京农业大学园艺系通过1986-1987年的试验研究,在黄瓜基质栽培时,营养液与基质之间存在着显著的交互作用,互为影响又互相补充。所以水培时的营养液配方,在基质栽培时,特别是使用有机基质时,会受基质本身元素成分含量、可代换程度等等因素的影响,而使配方的栽培效果发生变化,这是应当加以考虑的问题,不能生搬硬套。 (四)供液系统 无土栽培供液方式很多,有营养液膜(NFT)灌溉法、漫灌法、双壁管式灌溉系统、滴灌系统、虹吸法、喷雾法和人工浇灌等。归纳起来可以分为循环水(闭路系统)和非循环水(开路系统)两大类。目前生产中应用较多的是营养液膜法和滴灌法。 1. 营养液膜法(NET) (1)备三个母液贮液灌(槽)。一个盛硝酸钙母液,一个盛其它营养元素的母液,另一个盛磷酸或硝酸,用以调节营养液的pH。 (2)贮液槽。贮存稀释后的营养液,用泵将其液由栽培床高的一端的送入,由低的一端回流。液槽大小与栽培面积有关,一般1000平方米要求贮液槽容量为4-5吨。贮液槽的另一个作用就是回收由回流管路流回的营养液。 (3)过滤装置。在营养液的进水口和出水口要求安装过滤器,以保证营养液清洁,不会造成供液系统堵塞。 2. 滴灌系统的灌溉方法 (1)备两个浓缩的营养液罐,存放母液。一个液罐中含有钙元素,另一个是不含钙的其它元素。 (2)浓酸罐。用业调节营养液的PH。 (3)贮液槽。用来盛按要求稀释好的营养液。一般300-400平方米的面积,贮液槽的容积1-1.5吨即可。贮液槽的高度与供液距离有关,只要高于1米,就可供30-40米的距离。如果用泵抽,则贮液槽高度不受限制。甚至可在地下设置。 (4)管路系统。用各种直径的黑色塑料管,不能用白色,以避免藻类的孳生。 (5)滴头。固定在作物根际附近的供液装置,常用的有孔口式滴头和线性发丝管。孔口式滴头在低压供液系统中流量不太均匀,发丝管比较均匀。但共同的问题是易堵塞,所以在贮液槽的进出口处,也必须安装过滤器,滤出杂质。 五、无土栽培前景展望 从历史上来看,农业文明标志,就是人类对作物生长发育的干预和控制程度。实践证明,对作物地上部分的环境条件的控制,比较容易做到,但对地下部分的控制(根系的控制),在常规土培条件下很困难的。无土栽培技术的出现,使人类获得了包括无机营养条件在内的,对作物生长全部环境条件进行精密控制的能力,从而使得农业生产有可能彻底摆脱自然条件的制约,完全按照人的愿望,向着自动化、机械化和工厂化的生产方式发展。这将会使农作物的产量得以几倍、几十倍甚至成百倍地增长。 从资源的角度看,耕地是一种极为宝贵的、不可再生的资源。由于无土栽培可以将许多不可耕地加以开发利用,所以使得不能再生的耕地资源得到了扩展和补充,这对于缓和及解决地球上日益严重的耕地问题,有着深远的意义。无土栽培不但可使地球上许多荒漠变成绿洲,而且在不久的将来,海洋、太空也将成为新的开发利用领域。美国已将无土栽培列为国该国本世纪要发展的十大高技术交流会上,就是关于宇宙空间植物栽培的研究报告,那只能是无土栽培。因而无土栽培技术在日本,已被许多科学家做为研究”宇宙农场”的有力手段,人们称为太空时代的农业,已经不再是不可思议的问题。 水资源的问题,也是世界上日益严重地威胁人类的生存发展的大问题。不仅在干旱地区,就是在发达的人口稠密的大城市,水资源紧缺也越来越突出。随着人口的不断增长,各种水资源被超量开采,某些地区已近枯竭。所以控制农业用水是节水的措施之一,而无土栽培,避免了水分大量的渗漏和流失,使得难以再生的水资源得到补偿。它必将成为节水型农业、旱区农业的必由之路。 诚然,无土栽培技术在走向实用化的进程中也存在不少问题。突出的问题是成本高、一次性投资大;同时还要求较高的管理水平,管理人员必须具备一定的科学知识,这也不是任何地方都能做到的。 从理论上讲,进一步研究矿质营养状况的生理指标,减少管理上的盲目性,也是有待解决的问题。此外,无土栽培中的病虫防治,基质和营养液的消毒,废弃基质的处理等等,也需进一步研究解决。 无土栽培在我国刚刚起步,还未广泛用于生产,特别是设施条件,供液系统工程本身,还未形成专门生产行业。由于种种因素限制,使得栽培技术与农业工程技术还不能协调同步,致使无土栽培技术在我国发展的速度,不如发达国家那样迅速。但是随着科学技术的发展、提高,更重要的是这项新技术本身固有的种种优越性,已向人们显示了无限广阔的发展前景。

植物在生长过程中,如果适当的添加一些科学技术,对于植物的健康成长是有一定的帮助的。下文是我为大家整理的关于植物生长的科学论文,希望能对大家有所帮助。

摘要:在长期的进化过程中,植物通过体内水分平衡即根系吸收水和叶片蒸腾水之间的平衡来适应周围的水环境。不同的水体对于水生植物的影响不尽相同,本文通过水体与水生植物的发展过程,分析了不同水体对水生植物的生长的影响。

关键词:水体;水生植物;水位;波浪;生长;影响

1水体与水生植物

1.1概念

水体指的是液态和固态水体所覆盖的地球空间。水圈中的水上界可达大气对流层顶部,下界至深层地下水的下限。包括大气中的水汽、地表水、土壤水、地下水和生物体内的水。各种水体参加大小水循环,不断交换水量和热量。水圈中大部分水以液态形式储存于海洋、河流、湖泊、水库、沼泽及土壤中;部分水以固态形式存在于极地的广大冰原、冰川、积雪和冻土中;水汽主要存在于大气中。三者常通过热量交换而部分相互转化。

水生植物一般指能在水中生长的植物。水生植物主要分为挺水植物、浮叶植物、漂浮植物和沉水植物四大类,有时把一些水缘植物和喜湿植物也划归水生植物。水生植物具有保存生物多样性、净化水质、美化水景和固坡护岸的作用。

1.2水体和水生植被的发展阶段

描述水生植被演替系列多通过植物群落的空间排列顺序(生态系列)来推断时间演替系列。水体沿岸带有沉水植物群落、挺水植物群落和湿生植物群落,它们代表了淡水水生植物群落演替的不同阶段。水生植被的演替以植被优势种的演替为代表。水生境中的原生演替是从藻类开始,路径是:藻类→沉水植被→浮叶植被→挺水植被→湿生植被→陆生植被,最终结局是水生植物和水体消失。逆向演替也称为退化,表现为其演替方向与原生演替相反。演替的结果是植被结构趋于简化,生物多样性下降。

任何水体一经产生就开始了在物理、化学和生物因子等方面的相互作用,早期环境因子起主导作用,到后期生物因子又占主导作用。同一生活型的不同水生植物可能是水体和水生植被不同发展阶段的代表性种类。例如,沉水植物苦草和竹叶眼子菜是水体发展早期的优势种,适宜水位波动大的环境,它们呈稀疏分布,群落生物量低。当水位逐步稳定后,水生植物的优势种可能更替为微齿眼子菜、黑藻和穗花狐尾藻等,水底密闭起来,群落生物量增加。

2水体水位对水生植物的影响

在自然生境中,水位很少保持不变,面对这种动态条件,植物通常会产生形态可塑性以及改变地下生物量和地上生物量的分配方式确保生存。对于整个群落而言,水位变动产生的影响也很显著。

2.1植物形态的改变

以无性繁殖为主的水生植物,尤其是具有较遗传延展性的个体,能够通过改变植物本身的形态来适应水深在时空上较大的变化。如在深水里,蓖齿眼子菜的生活型从原来的毛刷型变为聚合型。这是有利的,能够增强植物的功能。各种生活型植物对于水深的变动呈现不同的形态。挺水植物对水位梯度的形态改变,主要包括生长形态、繁殖和生物量分配模式的改变。形态方面,主要包括叶柄伸长、异型叶的产生,茎长、茎数、茎直径、匍匐茎直径和匍匐茎等级的改变。如芦苇幼苗在淹没状态下其节间距会增长。这种增长有2个可能的机制,由于向周围水体释放的截短而导致乙烯浓度升高的或是由于溶氧减少导致乙烯产生增高的一种协调。在淹没期间,部分淹水植物所有的被淹没的叶子都会衰老,只有末端的叶子会偶尔幸存。繁殖的变化主要包括花期、花序长度、花瓣宽度以及繁殖器官干重等的改变。如芦苇在水位下降后其种子有很高的萌发率。浮叶根生植物改变的形态主要表现在叶和花。如水位上升,浮叶植物荇菜的叶柄迅速伸长,但是支撑叶片的叶柄和茎变得更脆弱。浮叶植物菱有相对发达的根系统,在一定范围内的水位变动下,菱仍能固定在底泥中,而且幼叶能通过叶柄的伸长维持在表面。水位的升高导致花以及芽苞被水淹,无法形成种子,水位降低并不会影响花和果实的产生。沉水植物的也很显著,如苦草在深水中具有较高的株高,叶更长更薄,因为在光强较弱的深水中合成单位干物质需要更多叶面积去获得光资源。而在水较浅时,光强太大会抑制其生长,叶子变成紫红色来调节对所需光资源的摄取。

2.2植物数量的增加

水位对植物产生的另一个显著影响是改变其数量。对于不同生活型的植物而言,水深影响其生物量的机理是不一样的。水深直接地影响挺水植物群落的数量,通过减小光照强度间接地影响沉水植物群落数量。对于同 种植 物,水位的变动能改变地下数量和地上数量的分配比例。挺水植物随着水位的增加,茎重在整株数量中的比例上升,地下部分比例就会降低,分配到根和根状茎的数量降低,在风浪的作用下更容易被连根拔起。

2.3植物物种的多样性

在沿岸带,通常水生植物生物多样性很高,其原因之一是水位波动使得沿岸带一直处于干扰状态。根据中度干扰法则,适度的干扰有利于物种多样性的提高。水位波动引起湿地种子库的再生也是重要原因,而且这种作用与洪涝和干旱发生的频率以及持续时间相关。水位的短期变动和长期变动,特别是水位下降,通过建立和破坏低多样性集群的外来物种入侵,从而影响物种多样性。水位下降是多种植物成功萌发和存活的先决条件,为适应浅水生活的物种建立创造了机会,也能支持新的外来物种的成功入侵。水位下降会阻止优势种控制整个群落,从而增加物种多样性。然而,在高水位条件下,很多湿地植物种的根茎萌发受抑制,降低了物种的多样性;如莱茵河畔在河流低泄量期间,夏季特大洪水会引起水生植物物种多样性减少。可见高水位和低水位对物种多样性的影响是不同的,相对于高水位,低水位的作用更显著而且有利。

3波浪形态的水体对水生植物的影响

江、河、湖岸浪蚀是这些水体顺向演替的自然过程,浪蚀淤积也是影响这些水体寿命的重要因素。在自然界随着水体的演替,岸坡趋缓并沉积土壤,为水生植物的生存繁衍创造了条件,植物的生长减缓了水岸的侵蚀,是演替的阻力,但植物体的腐烂沉积、水中有机质含量的大幅度提高,丰富了水体营养,提高了水体生物量,从这个角度说水生植物对整个水体的演替是有贡献的。

商住区和公共绿地内部的小水系一般来说范围小、禁航、水流缓慢,对岸线冲刷、侵蚀较小,对水生植物的种植生长影响不大。江河湖泊等水体由于风浪、船形波或水流急速冲刷给水生植物的种植、生存带来很大困难。如风浪和船形波将会直接或通过堤岸反射,强烈地直接拍打或摇动植物体,从而使植物叶片破碎、茎被折断,甚至植物体被连根拔起,影响植物的生长甚或导致其死亡。

4沼泽地对水生植物的影响

沼泽是指地表过湿或有薄层常年或季节性积水,土壤水分几达饱和,生长有喜湿性和喜水性沼生植物的地段。由于沼泽地土壤水多、缺氧,故沼生植物有发达的通气组织,有不定根和特殊的繁殖能力。沼泽可生长的水生植物很多,如萱草、泽泻、慈菇、海芋、花菖蒲、千屈菜、梭鱼草、小婆婆纳等。沼泽植被以挺水植物为主,多属于莎草科、禾本科及藓类和少数木本植物。

5结束语

水生植物具有观赏、净化以及生物多样性高的特点。水生植物及其环境是许多鸟类、鱼类和其他动物的栖息地和繁殖场所,在生物多样性保护方面具有重要意义。另一方面,水生植物及其环境又是一种脆弱的生态系统,易受到人类活动的影响。水体与水生植物关系也随着人类的活动影响,变得互动起来,水体的污染问题在水生植物的作用下也得到了很好的解决。

摘 要: 植物生长三维动画已经越来越广泛地应用在各个领域,如城市规划、影视娱乐、 广告 宣传等。对植物生长三维动画的研究内容、演示方式、动画特点进行归纳与概括。从软件技术的角度对植物生长三维动画的表现形式、研究现状、关键技术、制作 方法 、适用对象、优缺点进行研究、分析和比较,对该领域未来的发展趋势进行了展望。为有效推进植物数字可视化建设和提高动画创作效率提供参考。

关键词: 三维技术; 植物; 生长; 动画

0 引言

植物是大自然的重要组成部分,随着计算机三维动画技术的发展,植物生长三维动画被广泛应用于 教育 、科研、遥感、游戏、数字影视等众多领域。

1 植物生长三维动画的生长方式

经过大量的理论和实证研究, 总结 了植物生长三维动画方式,主要有以下几种。

⑴ 破土而出式

植物最初是生长在暗地里的一颗种子,慢慢破土而出,拔节而长,枝繁叶茂,开花结果。这类生长动画便于演示植物动态的生长过程,营造出生命和希望爆发的活力。

⑵ 藤蔓伸展式

不少影视作品和建筑艺术动画中都能看到藤蔓植物慢慢伸展,绝强地依附攀援,增加场景生机和活力的景象。除了绿化的作用,这类动画给人以在逆境中不屈服,顽强展示生命力和活力之意。

⑶ 层叠上升式

层叠上升式比较符合林木类植物的生长规律。植物按照一定的层次从地面节节往上拉升,叶子、花、果等则以粒子形态般急剧增长,就像地面赋予无穷无尽的生命力和活力一样,给人以强烈的视觉冲击和神奇的创意享受。

⑷ 迷幻障眼式

迷幻障眼式是植物生长中比较虚幻、神化的方式,好比变 魔术 ,往往借助于强烈光效、迷幻烟雾等效果来实现,光效、烟雾之后植物出现在面前。

图1 植物生长三维动画方式

2 植物生长三维动画关键技术

植物生长三维动画有许多方法。3ds max、MAYA等三维软件都带有植物模型,粒子系统也能实现植物生长动画效果。但是三维软件自带的植物模型种类较少,粒子系统又难以实现较为真实、自然的生长动画效果。植物插件的出现,能有效解决动画效果和创作效率上的问题,成为三维动画创作的热门工具。下面就几款主要的植物插件进行分析和比较,以助于提高应用者的动画创作效率。

2.1 Ivy Generator和Guruware Ivy插件

Ivy Generator是德国康斯坦茨大学开发的一款藤本三维软件,主要用于模拟以攀爬为主的藤本或草本植物的生长。通过对生长参数的调节,可随机生成不同形态的藤本植物模型。其特点是不需要应用复杂的植物生长机理模型,侧重于计算机图形学,迅速生成逼真的植物模型,追求基于视觉效果的真实性[1]。但Ivy Generator不能直接实现植物生长动画,只有将模型输出成OBJ和MLT材质物体,再导入3ds max等三维软件中制作动画效果。该插件的系统耗用较大,不适合表现大规模的植物场景[2]。

Guruware Ivy是Ivy Generator的改进版本。Guruware Ivy使用更方便,功能亦有增强,通过为Age(藤蔓年龄)属性设置关键帧可以轻松实现藤蔓生长、攀爬的动画效果[3]。

2.2 XFrog

XFrog是德国Greenworks公司开发的三维植物软件,可实现植物的直观交互建模和生长模拟。XFrog所有的树叶、枝干、花朵等都采用实物扫描,使得模型更加真实,开放的光年系统和层级的表现方式,使其操作性更简便,可控性更强[4]。XFrog在植物生长模拟过程中,通过关键帧动画实现,有两种方法。①起始和结束关键帧为同一关键帧。可以保证模型拥有相同的拓扑结构,生成动画较为平滑。但应尽量减少直接修改植物参数的操作,否则会大大降低动画的真实感。②起始和结束关键帧为不同关键帧。可以把起始关键帧的模型细化,缺点是XFrog插补的部分较多,不如第一种方法的动画效果平滑自然[5]。 2.3 GrowFX

GrowFX是俄罗斯Exlevel公司基于3ds max平台开发的一款植物插件,可创建参数化的树木、花草及其他植物模型,自由创建风力和生长动画效果,前提是要有GrowFX调节出来的未塌陷的文件[6]。GrowFX除了可使用官方的植物库资源,还有灵活的自由度。通过植物年龄、生长方向、风效、动画效果等随机参数的调节,快捷得到植物的其他形态。

2.4 Vue

Vue是一个专业的CG景观设计工具套组,可以制作出逼真的自然环境,还可以和3ds max等三维软件套用。Vue可以在现有植物库基础上进行再加工和改造,容易产生新的植物形态和物种,根据用户实际需要自由形成植物生长、形态变化等动画效果。Vue操作简便、场景表现逼真。云计算的建模方式、快速的渲染时间等特点,使得它特别适合表现自然空间大场景,主要用于中、远景表现[7-8]。

2.5 T-Gen插件

T-Gen是第一个完全整合进SoftImage|XSI的植物生成插件,拥有强大的灵活性和无穷的可能性。可以使用几乎所有XSI工具对其产生的植物模型、材质、层级结构做进一步修改。T-Gen各类参数几乎都可用于设置动画效果,强大的优化工具使其在植物生长动画方面有着快速、高效的优势。

2.6 SpeedTree、TreeStorm和Forest Pack Pro

SpeedTree、TreeStorm和Forest Pack Pro都是目前在建筑漫游动画和园林设计中比较常用的植物插件,拥有强大的植物库,模型真实感强,绘制效率高,支持植物动力学,可模拟风吹植物动画效果,分别适宜表现中近景和大片的远景植物[9-10]。但它们没有植物生长动画功能,凭借丰富的软件开发接口可以和3ds max等三维软件结合使用,以实现植物生长动画效果。

3 结束语

植物生长三维动画将缓慢的植物生长过程动态化、形象化展现。本文所介绍的几种植物三维生长动画关键技术,因各自不同的特点和优势,在表现一些大型的自然场景中,往往需要把多种方式相结合。

由于植物结构复杂,表面细节丰富,使其无论在三维建模、动态模拟方面都存在较大难度,以下问题有待进一步深入研究:①当前主要实现单株植物的三维模拟,缺乏对于大规模植物生长动画场景的模拟研究;②植物形态受到光照、风力、温度等自然环境因素影响,对更为复杂、逼真的植物生长交互模拟将是未来的一个重要研究方向。

参考文献:

[1] 王海,林杉,黄心渊.植物生成软件的评价和比较[J].计算机仿真,2006.8:177-180

[2] 王媛等.An ivy Generator三维藤本植物建模技术应用研究[J].安徽农业科学,2008.36(08):3196-3197

[3] 孙楠.藤蔓可以这么“种”出来――Groupware Ivy插件牛刀小试[J].现代电视技术,2009.2:127-129

[4] 胡逊之.面向树木 科普知识 的三维游戏设计[D].北京林业大学,2010.6:27-28

[5] 王忠芝,胡逊之,伍艳莲,梁敬东.基于XFrog的树木建模及生长模拟[J].北京林业大学学报,2009.31:64-68

[6] Grow FX定制树[EB/OL].[2012-10-29

[7] 于淼,杨立新.基于Vue软件的景观场景表现技术的应用研究[J].中国园艺文摘,2011.3:94

[8] 贾勇,于淼.VUE软件在园林设计应用中的构成要素分析[J].中国园艺文摘,2011.5:116-117

[9] 赵塘滨.基于3ds max的自然场景制作技术[J].美术学刊,2012.3:57-58

[10] 刘颖,罗岱,黄心渊.基于OSG的SpeedTree植物模型绘制研究[J].计算机工程与设计,2012.6:2406-2407

太高难度你应该发表到大学的论坛上去

论文采取的研究方法

论文的研究方法有哪些

论文的研究方法有哪些,研究方法是在一个研究中发现新的现象、新的事物,或者提出新理论、观点,论文研究方法需要大量阅读法,找到不足和创新点,来完善自己的论文,下面一起来学习一下论文的研究方法有哪些。

一、思维方法

思维方法是人们正确进行思维和准确表达思想的重要工具,在科学研究中最常用的科学思维方法包括归纳演绎、类比推理、抽象概括、思辩想象、分析综合等,它对于一切科学研究都具有普遍的指导意义。

二、内容分析法

内容分析法是一种对于传播内容进行客观,系统和定量的描述的研究方法。其实质是对传播内容所含信息量及其变化的分析,即由表征的有意义的词句推断出准确意义的过程。内容分析的过程是层层推理的`过程。

三、文献分析法

文献分析法主要指搜集、鉴别、整理文献,并通过对文献的研究,形成对事实科学认识的方法。文献分析法是一项经济且有效的信息收集方法,它通过对与工作相关的现有文献进行系统性的分析来获取工作信息。一般用于收集工作的原始信息,编制任务清单初稿。

四、数学方法

数学方法就是在撇开研究对象的其他一切特性的情况下,用数学工具对研究对象进行一系列量的处理,从而作出正确的说明和判断,得到以数字形式表述的成果。科学研究的对象是质和量的统一体,它们的质和量是紧密联系,质变和量变是互相制约的。要达到真正的科学认识,不仅要研究质的规定性,还必须重视对它们的量进行考察和分析,以便更准确地认识研究对象的本质特性。数学方法主要有统计处理和模糊数学分析方法。

一、规范研究法

会计理论研究的一般方法,它是根据一定的价值观念或经济理论对经济行为人的行为结果及产生这一结果的制度或政策进行评判,回答经济行为人的行为应该是什么的分析方法。

二、实证研究法

实证研究法是认识客观现象,向人们提供实在、有用、确定、精确的知识研究方法,其重点是研究现象本身“是什么”的问题。实证研究法试图超越或排斥价值判断,只揭示客观现象的内在构成因素及因素的普遍联系,归纳概括现象的本质及其运行规律。

三、案例分析法

案例分析法是指把实际工作中出现的问题作为案例,交给受训学员研究分析,培养学员们的分析能力、判断能力、解决问题及执行业务能力的培训方法,具体说来:

四、比较分析法

是通过实际数与基数的对比来提示实际数与基数之间的差异,借以了解经济活动的成绩和问题的一种分析方法。在科学探究活动中常常用到,他与等效替代法相似。

论文研究方法有以下几种:

1、实证研究法

实证研究法是认识客观现象,向人们提供实在、有用、确定、精确的知识研究方法,其重点是研究现象本身“是什么”的问题。

2、调查法

调查法一般是在自然的过程中进行,通过访问、开调查会、发调查问卷、测验等方式去搜集反映研究现象的材料。

3、案例分析法

案例分析法是指把实际工作中出现的问题作为案例,交给受训学员研究分析,培养学员们的分析能力、判断能力、解决问题及执行业务能力的培训方法。

4、比较分析法

亦称对比分析法、指标对比法。是依据客观事物间的相互联系和发展变化,通过同一数据的不同比较,借以对一定项目作出评价的方法。

5、思维方法

思维方法又称思想方法、认识方法是人们正确进行思维和准确表达思想的重要工具,在科学研究中常用的科学思维方法包括归纳演绎、类比推理、抽象概括、思辩想象、分析综合等。

6、内容分析法

内容分析法是一种对于传播内容进行客观,系统和定量的描述的研究方法。内容分析的过程是层层推理的过程。

7、文献分析法

文献分析法主要指搜集、鉴别、整理文献,并通过对文献的研究,形成对事实科学认识的方法。一般用于收集工作的原始信息,编制任务清单初稿。

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