动物的皮。明胶是一种蛋白质,它是使用动物的皮或者是骨头熬成水制作而成的,而且明胶的价钱并不贵。明胶是水溶性蛋白质混合物,皮肤、韧带、肌腱中的胶原经酸或碱部分水解或在水中煮沸而产生,无色或微黄透明的脆片或粗粉状,在35~40℃水中溶胀形成凝胶(含水为自重5~10倍)。是营养不完全蛋白质,缺乏某些必需氨基酸,尤其是色氨酸,广泛用于食品和制作黏合剂、感光底片、滤光片等。
明胶(Gelatin)是胶原的水解产物,是一种无脂肪的高蛋白,且不含胆固醇,是一种天然营养型的食品增稠剂。成分: (1)食用明胶是由猪、牛、骡、马的皮子之角料,(其它动物皮除外)经除杂、消毒、蒸煮形成汁子,再经脱水、制造形成的胶条、胶片、粉粒状物(一般常用粉粒状胶)。 (2)药用明胶是选用动物皮、骨和筋腱,经复杂的理化处理制得的无脂肪高蛋白易被人体吸收的高级胶品。具有粘度高、冻力高、易凝冻等物理特点。 特性: ⑴、药用明胶是选用动物皮、骨和筋腱,经复杂的理化处理制得的无脂肪高蛋白易被人体吸收的高级胶品。具有粘度高、冻力高、易凝冻等物理特点。外观为淡黄色至黄色细粒,应保持干燥、洁净、均匀,无夹杂物。应通过孔径4mm标准筛网。 ⑵、食用明胶为淡黄色至黄色细粒,应保持干燥、洁净、均匀,无夹杂物。本品是由猪、牛、骡、马的皮子之角料,(其它动物皮除外)经除杂、消毒、蒸煮形成汁子,再经脱水、制造形成的胶条、胶片、粉粒状物(一般常用粉粒状胶)。应通过孔径4mm标准筛网即5目。本品含有18种氨基酸和90%的胶原蛋白,富保健美容效果,具有优良的胶体保护性、表面活性、粘稠性、成膜性、悬乳性、缓冲性、浸润性、稳定性和水易溶性。 明胶的组成和性质 组成明胶的蛋白质中含有18种氨基酸,其中7种为人体所必需。除16%以下的水分和无机盐外,明胶中蛋白质的含量占82%以上,是一种理想的蛋白源。明胶的成品为无色或淡黄色的透明薄片或微粒。明胶不溶于冷水,但可缓慢吸水膨胀软化,明胶可吸收相当于其重量5—10倍的水。依据来源不同,明胶的物理性质也有较大的差异,其中以猪皮明胶性质较优,透明度高,可塑性强。 明胶可溶于热水,形成热可逆性凝胶,它具有极其优良的物理性质,如胶冻力、亲和性、高度分散性、低粘度特性、分散稳定性、持水性。被覆性、韧性及可逆性等,因此明胶是一种重要的食品添加剂,如作为食品的胶冻剂、稳定剂。增稠剂、发泡剂。乳化剂、分散剂、澄清剂等,被广泛应用。
明胶是胶原部分水解后的产物,呈无色或者淡黄色的固体状,就有一定的光泽,明胶一般被分为食用明胶、工业明胶以及照相明胶,不同的用途对明胶的质量要求也不同,明胶具有极强得凝胶强度,在温水中可快速水溶液转化为凝胶。
1、胶原水解
明胶是胶原部分水解后的产物,属于一种大分子亲水胶体物质,明胶没有气味而且表明富有光泽,呈现无色或者淡黄色的固体状,也可以将其只作为块状、粉状以及片状等形态。
2、用途范围
明胶用途十分广泛,主要分为食用明胶、工业明胶以及照相明胶三大类,一般会根据具体用途而调整明胶的质量,其中作为粘结剂时,会增加明胶的粘粘强度,而用于食品、医药时则强调明胶的纯度。
3、物质特性
明胶是由氨基酸构成的亲水区和疏水区,因此明胶与其它的一些表面活性剂都具有一定的表面活性,而且明胶在水溶液状态时其黏度逐渐升高,而且随着温度的下降,可以快速转变为凝胶。
明胶成分与特性 成分:(1)食用明胶是由猪、牛、骡、马的皮子之角料,(其它动物皮除外)经除杂、消毒、蒸煮形成汁子,再经脱水、制造形成的胶条、胶片、粉粒状物(一般常用粉粒状胶)。(2)药用明胶是选用动物皮、骨和筋腱,经复杂的理化处理制得的无脂肪高蛋白易被人体吸收的高级胶品。具有粘度高、冻力高、易凝冻等物理特点。特性:⑴、药用明胶是选用动物皮、骨和筋腱,经复杂的理化处理制得的无脂肪高蛋白易被人体吸收的高级胶品。具有粘度高、冻力高、易凝冻等物理特点。外观为淡黄色至黄色细粒,应保持干燥、洁净、均匀,无夹杂物。应通过孔径4mm标准筛网。⑵、食用明胶为淡黄色至黄色细粒,应保持干燥、洁净、均匀,无夹杂物。本品是由猪、牛、骡、马的皮子之角料,(其它动物皮除外)经除杂、消毒、蒸煮形成汁子,再经脱水、制造形成的胶条、胶片、粉粒状物(一般常用粉粒状胶)。应通过孔径4mm标准筛网即5目。本品含有18种氨基酸和90%的胶原蛋白,富保健美容效果,具有优良的胶体保护性、表面活性、粘稠性、成膜性、悬乳性、缓冲性、浸润性、稳定性和水易溶性。明胶的组成和性质组成明胶的蛋白质中含有18种氨基酸,其中7种为人体所必需。除16%以下的水分和无机盐外,明胶中蛋白质的含量占82%以上,是一种理想的蛋白源。明胶的成品为无色或淡黄色的透明薄片或微粒。明胶不溶于冷水,但可缓慢吸水膨胀软化,明胶可吸收相当于其重量5—10倍的水。依据来源不同,明胶的物理性质也有较大的差异,其中以猪皮明胶性质较优,透明度高,可塑性强。 明胶可溶于热水,形成热可逆性凝胶,它具有极其优良的物理性质,如胶冻力、亲和性、高度分散性、低粘度特性、分散稳定性、持水性。被覆性、韧性及可逆性等,因此明胶是一种重要的食品添加剂,如作为食品的胶冻剂、稳定剂。增稠剂、发泡剂。乳化剂、分散剂、澄清剂等,被广泛应用。 明胶应用 食用明胶可用于医用软硬胶囊、外科敷料、止血海棉、肉冻、食品添加剂、罐头、糖果、冰糕、火腿肠、皮冻、汽水悬浮剂、检剂、淀剂、雪糕等食品行业等、执行国家标准GB6783-94。药用明胶主要用于软硬胶囊、片剂糖衣的原材料。工业明胶主要用于胶合板、纱布、砂石、印刷、粘合剂等。明胶测定与鉴别 【鉴别】 (1) 、取本品约,加水50ml,加热使溶解后,取溶液5ml ,加重铬酸钾试液4 份与稀盐酸1 份的混合液数滴,即生成桔黄色絮状沉淀。 (2) 、取鉴别(1) 项下剩余的溶液1ml ,加水100ml ,摇匀后,加鞣酸试液数滴,即发生浑浊。 (3)、 取本品,加钠石灰后,加热,即发生氨臭。 【检查】 酸度取本品,加入100ml 热水中,充分振摇使溶解,放冷至35℃,依法测定(附录Ⅳ H),pH值应为~ 。 【透明度】取本品,加水90ml使膨胀后,在65~70℃水浴中加热溶解,取出,加水使成 100ml ;分取5ml ,置25ml纳氏比色管中,立即与同体积的对照液(精密量取标准氯化钠溶液30ml,置50ml量瓶中,加硝酸与硝酸银试液各1ml ,用水稀释至刻度,在暗处放置5 分钟,必要时可用焦糖溶液调色)比较,不得更浑浊。 【亚硫酸盐 】取本品20g ,置长颈圆底烧瓶中,加水50ml,放置使膨胀后,加稀硫酸50ml,即时连接冷凝管,用水蒸气蒸馏,馏液导入过氧化氢试液(对甲基红-亚甲蓝混合指示液显中性)20ml中,至馏出液达80ml,停止蒸馏;馏出液中加甲基红-亚甲蓝混合指示液数滴,用氢氧化钠滴定液()滴定至溶液显草绿色,并将滴定的结果用空白试验校正,消耗氢氧化钠滴定液()不得过 。 【干燥失重】取本品约1g,置经105 ℃干燥至恒重的不锈钢或铝制器皿(直径约75mm)中,精密称定,加水10ml,放置,使膨胀后,置水浴上加热溶解,蒸干,在105 ℃干燥至恒重,减失重量不得过%(附录Ⅷ L)。 【灰分】 取本品,置炽灼至恒重的坩锅中,精密称定,缓缓炽灼至完全炭化时,逐渐升高温度至600 ~700 ℃,使完全灰化并恒重,遗留灰分不得过 %。 【重金属 】取灰分项下遗留的残渣,加盐酸2ml 与硝酸 ,置水浴上蒸干,加水5ml,再蒸干,加醋酸盐缓冲液()5ml与水20ml,温热数分钟,加水适量使成50ml。分取20ml,加水5ml ,依法检查(附录Ⅷ H第一法),含重金属不得过百万分之五十。【砷盐 】取本品,加淀粉与氢氧化钙,加水少量,搅拌均匀,干燥后,先用小火炽灼使炭化,再在500 ~600 ℃炽灼成灰白色,放冷,加盐酸8ml 与水20ml溶解后,依法检查(附录Ⅷ J第一法),应符合规定(%)。 【凝冻浓度】取本品 ,置称定重量的锥形瓶中,加水80ml,在15~18℃放置 2小时,使完全膨胀后,置60℃水浴中加热溶解,取出,称重,加水适量使内容物成100g,取10ml,置内径13mm的试管中,在0℃冰浴中冷冻6 小时,取出,倒置10秒钟,应不流下。照相明胶 明胶在胶卷生产的每一步骤都起着非常关键的作用,它既能维持感光银盐的稳定分散, 以能让乳剂成熟更易于控制,同时还影响胶卷曝光和冲晒的效果。是国内照相企业主要的供应商,特别是彩胶已大量地被应用于彩色照片的制造冲印。照相明胶是明胶中的高档产品,是感光材料生产中三大重要材料之一,由于它的物理化学性能独特,至今在银盐感光材料中做为载体,还没有可以全面取代明胶的物质。照相明胶可以广泛地应用于生产各种胶片、胶卷、医用X光胶片、印刷片、相纸等感光工业中。照相明胶分为彩色感光照相明胶和黑白照相明胶。 彩色感光照相明胶:彩色感光材料是当今高科技精细化工的精华,目前世界上仅有极少数国家能够生产。彩色感光材料生产所使用的照相明胶(简称“彩胶”),又是照相明胶中的高档次产品,它不仅具有更高的物理性能,对重金属等微量元素含量有更严格的控制要求,还具备更优良的感光性能。 黑白照相明胶:除用于黑白正负片、相纸、医用和工业用X光胶片外,还广泛用于报纸和书刊的印刷胶片。
分析橡胶制品的环保问题及对策的解决路径论文
1 绪言
橡胶制品行业需要消耗大量的资源,并且需要使用较多的辐射性材料和有毒材料,使得对人的身体有很大的损害,而且还会造成严重的环境污染。长此以往,将会严重影响到整个橡胶制品行业的发展,因此,我们应该研究橡胶制品行业存在的环保问题,就这些问题提出解决措施,有效避免橡胶制品行业对于环境的污染。应该加强对于橡胶制品的监测力度,加强对于橡胶制品的控制,减少橡胶制品对于人体和环境的损害,保证橡胶制品行业的产业链能够有序的发展。若想达到有效的减少制品原材料对于环境的影响,这样才能从根本上控制橡胶制品对环境的污染。
特性
橡胶制品是指将天然或合成橡胶作为原材料,然后生产出各种橡胶制品的流程,除此之外还包括利用废橡胶再生产的橡胶制品。因此,这些橡胶制品具有以下几个特性。
(1)橡胶制品在成型的时,需要经过较大的压力进行压制,但由于橡胶本身的弹性体具有内聚力,在成型离模的时这些内聚力无法消除,便导致橡胶制品出现不稳定的收缩。不过也正因为橡胶本身的弹性体,使得橡胶制品经过一定的时间后收缩便会缓和,渐渐的趋于稳定。例如:橡胶制品在开始设计时,没有经过谨慎地计算配合,使得成型的制品尺寸不稳定,造成质量问题。
(2)橡胶属于热溶热固性的弹性体,而塑料是属于热溶冷固性。因此,橡胶因为硫化物种类主体的不同,成型固化的温度也不相同,有时甚至会受到气候、室温和湿度的影响。所以,在生产橡胶制品时需要对温度进行调整,保证制品的质量。
(3)橡胶制品一般是原料经过炼胶后制成混炼胶,然后以混炼胶作为原材料,因此,在进行炼胶时,需要根据橡胶制品的特性设计出配方,然后制定产品的生产工艺。
分类
橡胶的基本类一般有天然橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、丁晴橡胶、硅橡胶海绵、橡胶并用海绵和橡塑并用海绵等,这几类橡胶各有优缺点,在使用时要根据他们的特性设计配方。
生产工艺
橡胶制品的种类繁多,但是生产工艺却基本相同,一般以固体橡胶和生胶作为原料进行生产,生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型和硫化等基本工序。原材料准备、成品整理和检验包装等基本工序也是必不可少的。橡胶的加工工艺过程主要是解决橡胶的塑性和弹性性能的矛盾,各种的工艺手段使弹性橡胶变为具有塑性的塑炼胶,然后加入各种配合剂支撑半成品,然后经过硫化,增加成品的弹性和物理机械性。无论是何种橡胶,都需要经过以上几道工序,这样才能制成好品质的橡胶制品。
2 橡胶制品材料对环境的影响分析
重金属材料对环境的影响
在设计橡胶制品的配方时,需要充分考虑橡胶制品中重金属的含量,如果橡胶制品中铬和镍的含量过高,就会对环境造成严重的污染。橡胶制品废弃后,一般企业会将橡胶制品直接丢弃,橡胶制品进行分解,分解出的铬和镍金属会对地下水资源造成污染,因此,在设计配方时,要尽量减少使用含铬和镍的材料,要严格的控制橡胶制品材料的配比。所以,应该加强对橡胶制品的系统性分析,严格控制所有原料中重金属的含量。
多环芳烃材料对环境的影响
橡胶制品中有一部分的原料含有多环芳烃,主要包含在炭黑和加工油中。炭黑的原料主要由煤焦油和乙烯焦油组成,这两种焦油的成分都极其的复杂,因此,这两种焦油是混合物,在橡胶制品加工时加入少量的成分,也极其容易对环境造成污染。加工油的原料主要由芳烃油、石蜡油和环烷油组成,其中大量的多环芳烃被包含在芳烃油中,会对环境造成严重的污染。部分企业使用完橡胶制品时会将橡胶制品进行焚化,焚化后的烟雾中会还有大量的多环芳烃颗粒,对大气造成严重的污染。
特定胺和N—亚硝胺对环境的影响
特定胺是指在特定的条件下,偶氮染料经过分解作用,产生具有有害物质的芳胺。这种特定胺中含有大量的致癌物质,不仅对人的身体健康造成危害,还会对环境造成严重的污染。橡胶制品在进行加工时,仲胺橡胶助剂会与亚硝物质发生化学反应,从而产生了N—亚硝胺。N—亚硝胺本身具有很强的致癌性,因此,在进行橡胶制品配方设计时,应该尽可能的减少使用N—亚硝胺,这样才能减少橡胶制品对人体和环境的损害。
3 橡胶制品的环保性控制措施
控制Cd,Pb,Hg,Cr等化合物的使用
将保护环境作为基准进行橡胶制品加工,严格的控制制作橡胶制品的原料的环保指标,以此来提高橡胶制品的环保性。制作橡胶制品的一些原料中,会含有大量的Cd、Pb、Hg、Cr等元素,这些元素能够组成很多的有害物质,使得橡胶制品中有害物质严重超标。在橡胶制品的加工工艺中,Cd、Pb、Hg、Cr等元素一般是以化合物的形式存在,因此,要加强监测化合物、粘合剂和防霉剂的使用,这样能够有效的控制Cd、Pb、Hg、Cr等元素的含量,减少橡胶制品对环境的污染。
加强进厂原材料的安全监测
在进行橡胶制品生产前,可以利用X射线荧光光谱分析法,对进厂的全部橡胶制品原材料进行安全监测,这样不仅能确保批量的原材料的安全性,而且能有效的避免原材料之间的交叉污染。橡胶助剂中,都多少会含有一定量的重金属元素,例如:铅元素、汞元素等,因此,再进行橡胶制品生产的时,可以将橡胶助剂换为纳米碳酸钙或硫酸钡等助剂,这样能有效的减少重金属物质对环境的污染。
加强特殊原料的重点监测
在众多的橡胶助剂中,氧化锌是出现问题最多的助剂,而且氧化锌的市场价格非常高,这就使得市场上总是出现假冒伪劣的氧化锌产品,因此,在进行橡胶制品生产前,要加强对氧化锌进行重点监测和控制。不只是氧化锌,在橡胶制品生产过程中还有很多的特殊材料,对于这些特殊材料也要进行重点监测和控制,这样才能有效的减少橡胶制品对于环境的污染。
加强替代品的使用
诸如特定胺和N—亚硝胺等能够致癌的芳胺,是橡胶制品生产中必不可少的原料,因此,不能总是使用这类具有致癌性的物质,应该减少这些替代品的使用,例如:使用不含特定胺的黄色着色剂来代替永固黄这类物质,这样能有效的减少有害物质对人类身体和环境的损害。既然不能避免使用这些有害物质,那便减少对这些危害品的'使用,这样也能在一定程度上提高橡胶制品的环保性。
重金属含量的控制
对于铬镍等重金属,应该要严格的控制其含量,防止橡胶制品中重金属含量超标。为了能够有效的减少橡胶制品中重金属的含量,可以采取以下三种措施。第一,采用无铅硫的生产体系,减少橡胶制品中重金属的含量,从而减少橡胶制品对环境的污染。第二,取消有毒的金属材料的加工工艺,降低橡胶制品中有毒金属材料的使用,有毒金属材料的加工过程能够对人的身体造成极大的伤害,所以,应该减少橡胶制品中有毒金属材料的使用。第三,加强使用环保粘合剂,在橡胶制品中使用环保粘合剂能够有效的减少橡胶制品对环境的污染,还能够大大提高橡胶制品的安全性。橡胶制品中的重金属对环境具有很大的危害,因此,要严格的控制橡胶制品中重金属的含量。
4 结语
橡胶制品的环保性对于环境保护非常重要,因此,提高橡胶制品的环保性已成为采取必要措施的当务之急,这样不仅能有效的保护环境,还能减少橡胶制品对人体的危害,从而推动了橡胶制品行业的快速发展。
参考文献:
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丁腈胶因耐油、耐热性能和物理机械性能优异,已经成为耐油橡胶制品的标准弹性体,广泛用于汽车、航空航天、石油开采、石化、纺织、电线电缆、印刷和食品包装等领域,目前国内产不足需,年进口量约4万吨。2001年全球丁腈胶总年产能力约65万吨,分布在17个国家和地区。其中,中国周边地区年产能力约27万吨,占世界总年产能力的40%,除印度外均是中国主要进口来源地。中国目前有3套装置:一是中石油兰化公司早期从前苏联引进采用高温间歇乳液聚合技术的硬胶装置,年产能力约万吨,可生产3个牌号;二是中石油吉化公司从日本引进丁苯胶装置的1条生产线改造而成的丁腈胶装置,采用多釜串联、低温乳液聚合工艺,年产能力为1万吨,可生产5个牌号;三是兰化公司从日本引进的年产万吨低温乳液聚合装置,可生产高、中、低含腈量的9个牌号软胶。2002年,中国丁腈胶生产能力为万吨,产量为万吨,开工率约85%。 丁腈胶最大的用途是生产耐油胶管及阻燃输送带,其消耗量约占总消费量的50%;其次是密封制品,其中约半数为汽车密封制品;在电线电缆、胶粘剂、印刷和箱包制品等方面也有应用。另外,丁腈胶与其他材料共混改性成为研究热点。利用动态硫化技术等技术,可以制备丁腈胶/聚氯乙烯、丁腈胶/聚丙烯、丁腈胶/乙丙胶、丁腈胶/聚苯乙烯、丁腈胶/氯磺化聚乙烯、丁腈胶/聚酰胺、丁腈胶/丁基胶等共混产品,其中丁腈胶/聚氯乙烯共混胶用途最广泛,主要应用于电线电缆行业。随着通讯业快速发展,在海底电缆领域对乙丙胶/聚丙烯有较强竞争力。目前国内有近万家电线电缆企业,每年丁腈胶/聚氯乙烯消耗量很大。另外,该共混胶还可以用于油管和燃油管外层胶、汽车防水密封件和模压零件、发泡绝热层、胶圈、防护涂层等方面。 随着2000年兰化公司新装置建成投产,中国丁腈胶年产量逐年增加,市场占有率也在不断提高。而国内需求量也在快速增加,产量增加仍不能满足快速增长的需求,每年仍需要进口相当数量。2000年国内产量为万吨,进口万吨,消费量为万吨,国产品市场占有率约;2001年国内产量万吨,进口万吨,消费量为万吨,国产品市场占有率为;2002年国内产量为万吨,进口万吨,消费量为万吨,国产品市场占有率为40%。中国进口产品主要来源于日本、韩国、俄罗斯及中国台湾省,进口牌号达数10个品种。据中国石油和化工协会统计数据表明,从1995年~2002年,中国丁腈胶年均消费增长率约12%,预计2003年~2005年国内需求仍将保持年均8%左右的增长速度,2005年国内丁腈胶需求量将达到7万吨。国内不仅从数量还是品种看都不能满足需求,即使3套装置全部满负荷运转,也仅占总消费量的40%左右,而差距更大表现在品种与牌号上面。目前国内仅能生产10余个品种,而需求达到几十个品种,因此国内丁腈胶工业发展任重道远。 首先,中国加入WTO后,给丁腈胶工业发展带来了机遇和挑战。通过对3套装置调查的情况看,在受到外国产品严重冲击和原料价格上升的同时,产品仍存在一定利润空间。而且中国橡胶加工业快速发展,橡胶制品出口量有所增加,预计国内未来丁腈胶需求量将远超过预测量,因此国内有必要引进技术再建设规模化丁腈胶装置。 第二,由于国内丁腈胶装置全部是引进的,在装置建设和运行中存在的一些问题仍没有得到完全解决。面对国际原料价格起伏不定和国外产品冲击,加快对引进技术消化吸收,提高装置竞争力非常关键,如国内产品胶湿斑多,产品水分含量超标,装置物耗和能耗偏高,导致生产成本升高。另外,用于浸渍产品的丁腈胶乳自给率太低,主要依赖进口,而且进口量快速上升,如2001年、2002年国内进口量分别为万吨和万吨。只有在消化引进技术基础上加以创新,才能保证我国3套装置稳定运行,并为今后引进装置快速达标生产积累宝贵经验。第三,随着兰化1套引进装置投产,国内丁腈胶品种牌号有很大增加,为国内用户选用合适的国产牌号提供了很大方便。但国内牌号仍不能覆盖市场上的畅销牌号,要想与国外产品竞争,应该努力使现有品种性能达到国外同类产品水平的同时,针对需求,积极开发其他牌号以及性能独特、附加值高的特种产品。目前国内已经开发成功的氢化丁腈胶和粉末丁腈胶,应进一步提升生产技术,尽快实现产业化。尤其是要加快发展需求增长迅速的汽车用丁腈胶制品。随着车辆发动机温度提高及耐油制品使用环境的苛刻,要研制开发出多个适合现代汽车工业发展的品种。第四,应对中国丁腈胶产品进行全面的性能评价,包括加工性能分析测试与评价,从而为下游加工企业提供技术服务,并提供丁腈胶加工应用、市场推广服务;研究开发中国专用丁腈胶的混炼胶配方和工艺;根据中国国情和区域消费需求不同,建立灵活多变的销售模式和网络。最终使中国丁腈胶生产、开发与市场需求相结合,促进其生产与应用技术全面提高。生产工艺特点:①单体丙烯腈极性较强,致使在聚合过程中胶乳不太稳定,丙烯腈用量越大,胶乳的稳定性就越差。②介质的碱性或酸性太强或聚合温度过高都会引起氰基的水解,即:生成的酸会破坏乳化剂,这也是导致乳胶不稳定的原因之一。③上述水解反应的中间产物酰胺基和聚合物链中的氰基在较高温度下,都可能进行交联反应,使产品质量变坏。④丁二烯与丙烯腈的竞聚率相差颇远(在40℃时分别为和),因此,共聚物中单体的组成及分布,对转化率的依赖性较大。采用分批加入丙烯腈的办法可以改善氰基分布。
Hancock 汉考克1826年发明了用机械使天然橡胶获得塑性的方法。
天然橡胶的工业研究和应用始于19世纪初。
1819年苏格兰化学家马金托希发现橡胶能被煤焦油溶解,此后人们开始把橡胶用煤焦油、松节油等溶解,制造防水布。从此,世界上第一个橡胶工厂于1820年在英国哥拉斯格(GLASGOW)建立。
为使橡胶便于加工,1826年汉考克(Hancock)发明了用机械使天然橡胶获得塑性的方法。
1839年美国人固特异(Charles Goodyear)发明了橡胶的硫化法,解决了生胶变粘发脆问题,使橡胶具有较高的弹性和韧性,橡胶才真正进入工业实用阶段。因此,天然橡胶才成为重要的工业原料,橡胶的需要量亦随之急剧上升。
在19世纪80年代西方国家的第二次产业革命过程中,1888年英国医生邓录普(Dunlop)发明了充气轮胎。
随着橡胶用途的开发,英国政府考虑到巴西野生橡胶树生产的橡胶终究不能满足工业的需要,决定在远东建立人工栽培橡胶树的基地。
1876年英国人魏克汉(H. A. Wickham)把橡胶树的种子和幼苗从巴西运回伦敦皇家植物园邱园(Kew Garden)繁殖,然后将培育的橡胶苗运往锡兰(即现在的斯里兰卡)、马来亚、印度尼西亚等地种植均获成功,至此完成了将野生的橡胶树变成人工栽培种植的十分艰难的工作。
饮食中的有机化学——正确对待食品添加剂 如果你喜欢五颜六色的好看的食物,你就会在食品中找到色素;如果你喜欢味美香甜的好吃食物,你就会在食品中找到香精;如果你喜欢新鲜的食物,你就会在食品中找到防腐剂……可能我们不能确切地叫出各种添加剂的名字,但它却每天都会随着食物进入我们的胃里。 关于食品添加剂的定义,《中华人民共和国食品卫生法》规定:“为改善食品品质和色、香、味,以及为防腐和加工工艺的需要而加入的食品中的化学合成或天然物质。”同时明确,“为增强营养成分而假如食品中的天然的或者人工合成的属于天然营养素范围的添加物”也属于食品添加剂的范畴。生活中常见的食品添加剂的类型有:(一) 防腐剂 防腐剂就是能够杀灭微生物或抑制其繁殖作用,减轻食品在生产、运输、销售等过程中因微生物而引起腐败的食品添加剂。作为食品添加剂应用的防腐剂是指为防止食品腐败、变质,延长食品保存期,抑制食品中的微生物繁殖的物质。常见的防腐剂:苯甲酸及其钠盐。(二) 抗氧化剂 能防止或延缓食品成分氧化变质的食品添加剂称为抗氧化剂。 (三) 酸味剂 酸味剂是以赋予食品酸味为主要目的的食品添加剂,它还有调节食品pH的作用。食品中天然存在的主要有机酸包括柠檬酸、酒石酸、苹果酸和乳酸等。目前,实际应用的酸味剂主要是这些有机酸。酸均有一定抗菌作用,尽管单独使用酸来抑制防腐所需浓度太大,并且会影响食品感官特性,因而难以实际应用。但是,以足够浓度的酸味剂与其他保藏方法并用,可以有效的延长食品的保存期。(四) 着色剂 着色剂是使食品着色和改善食品色泽的食品添加剂,通常包括合成色素和食用天然色素两大类。食用合成色素主要是指化学方法所制得的有机色素。合成着色剂的着色能力强、色泽鲜艳、不易褪色、稳定性好、易溶解、易调色、成本低,但安全性较差。(五) 漂白剂和护色剂 漂白剂是破坏、抑制食品的发色因素,使其褪色或使食品免于变色的添加剂,分为氧化漂白剂及还原漂白剂两类。漂白剂除可改善食品色泽外,还有抑制及抗氧化等作用,在食品加工中应用甚广,可广泛应用于食品的保藏,如果蔬干制和糖制都要熏硫处理使其获得很好的保藏性。 护色剂又称发色剂,是能与肉及肉制品中成色物质作用,使之在食品加工,保藏等过程中不致分解,破坏,呈现良好色泽的物质。这主要是由亚硝酸盐所产生的NO与肉类中的肌红蛋白和血红蛋白结合,生成一种具有鲜艳红色的亚硝酸基肌红蛋白所致。硝酸盐则需在食品加工中被细菌还原生成亚硝酸盐后再起作用。亚硝酸盐是具有一定毒性,尤其可与胺类物质生成强致癌物亚硝胺,因而人们一直试图开发出某种适当的物质取而代之。亚硝酸盐除可护色外,还能抑制梭状芽孢杆菌为代表的腐败菌的繁殖,从而防止其产生毒素,阻止蛋白质的分解,特别是对于食物中的肉毒梭状芽孢杆菌具有抑制作用,抑制或延缓其产毒。此外,亚硝酸盐还具有增强肉制品风味的作用。迄今为止,尚未见到即能护色又能抑菌,又能增强肉制品的风味的替代品。为此,各国都在保证安全和产品质量的前提下,严格控制亚硝酸盐的使用量。 (六) 乳化剂 乳化剂就是指添加于食品后可显著降低油水两相界面张力,使互不相溶的油和水形成稳定的乳浊液的食品添加剂。在食品工业中,常常使用食品乳化剂来达到乳化、分散、起酥、稳定、发泡或消泡等目的。此外,有的乳化剂还有改进食品风味、延长货架期等作用。 (七) 增稠剂 增稠剂是指改善食品的物理性质或组织状态,使食品黏滑适口的食品添加剂,也称增黏剂、胶凝剂、乳化稳定剂等。它们在加工食品中的作用是提供稠性、黏度、黏附力、凝胶形成能力、硬度、紧密度、稳定乳化及悬浊体等。由于增稠剂均属亲水性高分子化合物,可水化形成高黏度的均相液,故也称水溶胶、亲水胶体或食用胶。 使用增稠剂后可显著提高食品的粘稠度或形成凝胶,从而改变食品的物理性状,赋予食品黏润、适宜的口感,并兼有乳化、稳定或使其悬浮状态的作用。 (八) 稳定剂和凝固剂 稳定剂和凝固剂使食品结构稳定或使食品组织结构不变,增强黏性固形物的一类食品添加剂。常见的有各种钙盐,如氯化钙、乳化钙等。它能使可溶性果胶成为宁胶状果胶酸钙,以保持果蔬加工制品的脆度和硬度,防止果蔬软化。用低酯果胶可制造低糖果冻等。 (九) 水分保持剂 水分保持剂用于保持食品的水分,属于品质改良剂,品种较多。我国允许使用的磷酸盐是一类具有多功能的水分保持剂,广泛应用于各种肉、蛋、水产品、乳制品、谷物制品、饮料、果蔬、油脂以及改性淀粉中中具有明显品质的作用。食品加工中常用的磷酸盐、焦磷酸盐、聚磷酸盐和偏磷酸盐等。食品添加剂同我们的饮食密不可分,不管你愿意不愿意,它都已成为我们“熟悉的陌生人”。作为我们日常生活中无法拒绝的东西,食品添加剂近年来也越来越多地引起人们的关注。新浪网做过的一项调查结果显示,超过90%的人认为食品添加剂不同程度地威胁着食品安全;只有不到10%的人认为只要按规定使用,食品添加剂对人体是无害的。由此看来,人们对于食品添加剂带来的食品安全问题已经相当重视。 但我想说的是,我们并不应该将所有的食品添加剂都视为“毒药”,合理使用对人体无害。 据了解,目前全世界正在使用的食品添加剂有3000多种,我国已批准使用的有22类,共1000多种。超过95%的加工食品都使用了食品添加剂,如果离开了食品添加剂,不仅食物口感会大打折扣,买回家后也几乎难以储存,牛奶即便放在冰箱里也放不了两三天,酱油出厂几天就会变质,甚至无法到达消费者手中。再比如糖尿病人,不能吃糖,要满足他们的口味需求,就要加入不含糖的甜味剂。另外还有我们看不到、感觉不到的食品添加剂,比如稳定剂等,没有它们,产品的产量就上不去。 食品添加剂有三方面的重要的作用:①它能够改善食品的品质,提高食品的质量和保藏性,满足人们对食品风味、色泽、口感的要求;②它能够使食品加工和制造工艺更合理、更卫生、更便捷,有利于食品工业的机械化、自动化和规范化;③它能够使食品工业节约资源,降低成本,在极大地提升食品品质和档次的同时,增加其附加值,产生明显的经济效益和社会效益。 食品添加剂在食品工业中有着不可替代的重要作用,科学地使用食品添加剂对人体是没有害的,到目前为止,国内发生的食品安全事件没有一例是由正当使用食品添加剂引起的。近几年发生的食品安全事件,比如苏丹红事件和婴幼儿奶粉事件,都是把不是食品添加剂的东西加进了食品。本是掺杂使假,却让食品添加剂背上了黑锅。其实,只要合理使用食品添加剂,食品安全不用担心的,我们也不用因此因噎废食。最后值得一提的是,部分商家正是看中了消费者对食品添加剂的误解及对食品安全的担心,因此打出了“不含任何添加剂的口号”以吸引消费者。其实,要想做到不加任何防腐剂几乎是不可能的事,因此我们在购买食品时,要持有科学的态度,不要被商家的花言巧语所蒙,做一个科学、理智的消费者。
食品化学课程论文【1】
摘要:结合丰富的教学经验,强调了食品化学课程的重要性;建立科学的教学体系;充实教学内容;注重基础理论与实际应用相结合;合理设置实验,提高学生的实践能力;做好课前教学准备,设计科学合理的教学过程;以提高课程的教学质量。
关键词:食品化学;教学内容;教学方法
食品化学课程是食品科学与工程专业的主干专业基础课之一,它的任务是使学生掌握食品的组成成分、结构以及相应的反应机理。
通过课堂传授基础理论知识和与之相应的实验课程相结合,使学生掌握相应的理论知识点和实际操作技能,为学习其他专业课程以及毕业后从事食品加工、检验、研发等食品行业相关的工作打下坚实的基础。
通过食品化学课程可以使学生从化学角度和分子水平上研究食品原材料、食品加工过程和食品腐bai变质过程中各种成分的结构、组成、物理性质、营养水平、反应机理和安全性以及他们在生产、加工、储藏、运输和销售过程中发生的理化反应和这些反应对食品品质、安全性质和营养水平的影响,从而直接运用相关知识来解决食品生产加工过程中遇到的实际问题。
因此,对于一个学习食品科学与工程专业的学生来说,只有牢固掌握食品化学知识并能灵活运用,才能在食品行业领域从事相应的教学、研究、生产、检验和管理等方面的工作。
严格的按照学科分类来说,食品化学既可以分为化学类,又可以分为食品类。
食品化学是一门多学科相互交错而产生的新课程。
它是一门承上启下的课程,因为学习食品化学需要一定的有机化学、无机化学、分析化学等课程基础,同时它又是后续要学习的专业课基础;它是多学科相互渗透的一门新兴学科,食品、化学、生物、工程、医学、农学等领域都在不断地向食品化学输入新鲜血液,同时也都在利用食品化学的研究成果来完善壮大自己;它是食品科学与工程领域中发展较快的一个学科,所以在全国多数大学的食品院系中,食品化学课程已经成为一门重要的专业课程,在国外的大学中更是如此。
一、认清课程的重要性
食品化学课程是食品科学与工程专业重要的基础课。
首先,它讲述了食品原材料和食品的化学组成以及各种成分的结构;其次,它研究了食品各种成分在生产、加工、贮藏、运输和销售过程中可能发生的各种理化反应,以及这些反应对食品品质、营养和安全性的影响;再次,食品化学课程为改善食品品质、开发新食品、食品产业升级提供了理论依据。
食品化学为科学调整食品营养、完善消费者饮食结构、减少食品原材料浪费、降低食品生产加工成本等奠定了理论基础。
食品化学课程主要具有:①章节多,知识面广,每一章节都可自成体系;②内容简单易懂,便于传授与实际生活结合紧密,很少有晦涩难懂的理论和复杂的公式计算;③内容更新快,要求教师时时注意食品行业的最新动态,紧跟食品领域发展最前沿,不断充实教学内容;④作为专业核心基础课程和其他专业课程的基础,必须保证学生熟练掌握,融会贯通。
二、建立科学的教学体系
授课教师应根据教学内容和学生已具备知识结构的实际情况,将教材内容去粗取精,科学合理安排授课计划,编写出适合自己课堂教学的教案。
不同作者编写的食品化学教材其内容一般都包括绪论,水分、蛋白质、碳水化合物、脂质、维生素和矿物质的结构、性质及其在贮藏、加工、运输和销售过程中可能发生的理化变化以及它们对食品质量和加工性能的影响,还包括食品的色泽、风味、食品中的酶、食品添加剂、食品中的有害成分等内容。
一般每种成分都单独成一章节,而这些内容又与有机化学、无机化学、营养学、酶学和食品添加剂这些课程的部分教学内容重叠,并且由于教学课时所限应该合理安排教学的侧重点,在课堂上基础知识应进行简要授课,重点强调食品化学的核心知识点。
随着社会的发展,我们的教学理念也应做出相应的改善,应该在上课的时候给学生更多的自主权,由原来以教师为中心的课堂转移成以学生为中心的课堂。
三、充实教学内容
食品化学是食品科学与工程专业一门重要的专业基础课,同时也起到承上启下的作用,授课时要注重教学方法和教学手段的相互配合,随着社会的发展多媒体教学已经普及到大学课堂,板书已经渐渐被减少,但是PPT教学往往使学生只注重结果而不注重过程,而板书教学注重逻辑思维的传授。
大学教育应注重方法的传授而不是结果的演示,所以在讲课过程中应充分利用板书、PPT、视频、动画、模型、讨论、实例等方法,改变理论课的单调枯燥,吸引学生的注意,从而提高课堂教学效率。
而在理论教学的同时我们也应该适当配合相应的实验课,实验课不仅能促进学生掌握理论课知识,还可以将知识转化为能力。
同时,随着消费者对食品的要求越来越高和食品行业的飞速发展,食品行业新产品、新技术、新矛盾的不断涌现,仅书本上的内容已经不能满足学生的需求,应通过各种途径收集质料充实教学内容,特别应注重收集与食品化学相关最前沿的热点问题,这样不仅能丰富教学内容,还能增加学生学习的积极性,使之了解食品行业的最新动态,有利于学生毕业后工作的选择。
四、注重理论知识与实际应用相结合
食品化学教学的最终目的是为了实现学生掌握食品化学知识并能熟练的运用于实际生产和生活中,所以在教学过程中不能采用“填鸭式”教学模式生搬硬套和照本宣科,应坚持理论联系实际,提高学生发现问题、解决问题的能力。
食品化学教学不仅是为了传授学生专业基础知识,更是为了帮助学生建立一个系统的专业知识体系,使学生通过学习食品化学后能把各门专业课紧密的联系在一起。
而在教学过程中,把实际生活遇到的一些现象和实际生产中一些成功的案例,适当地引入到课堂中不仅能够改变理论课堂的枯燥乏味,还能提高学生学习的兴趣和效果,从而启发学生能以某一个基础知识点为纽带把所学的知识联系在一起融会贯通,提高课堂教学效率。
我们教授学生所有专业课的最终目的是培养服务于食品行业的高新人才,而随着的食品行业的高速发展,书本上的知识已经远远满足不了学生的需要,所以我们应该在课堂适当引入高新技术的使用和食品行业的热点问题讨论,使学生能及时了解食品行业的最前沿。
教学的最终是为了学以致用,在课堂中定期邀请食品行业的不同岗位的从业人员,比如生产技工、质检员、管理者等到学校把实际工作中遇到的问题、最新需要、相关经验传授给学生,这样不经可以和课堂内容互补,还能使学生尽早的适应食品行业,并提高学生发现问题、解决问题的能力。
五、结语
在食品化学课程教学过程中,我们应该以学生为中心,调动课堂气氛,使学生对食品化学充满兴趣。
在最后期末考试的时候,我们不能仅仅居于卷面成绩对学生整学期的学习给予评价,我们应完善考核制度,采用多方面、多方式相结合的考核制度。
从课程的重要性来说随着食品行业的快速发展越来越凸显出食品化学的重要性,所以我们更应该关注食品化学教学的建设。
参考文献:
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[6]汪姣,张科贵.师范院校食品化学教学研究[J].安徽农业科学,2015,(15):373-374.
食品化学课程教学改革论文【2】
摘要 作为高校食品专业的一门专业基础课,食品化学课程在食品理论教学中发挥着重要作用。
通过食品化学课程教学改革与实践,不仅提高了学生的主动参与性,也培养了学生的科学研究与创新能力,取得了良好的教学效果。
关键词 食品化学;教学改革;实践
食品化学是高校食品科学与工程专业和食品质量与安全专业的重要专业基础课和主干课程[1],国内高校多数食品院系均将其作为校级和省级以上的精品课程来进行重点建设。
为了适应当前高校教学改革的新形势和满足培养高素质食品专业人才的需要,近年来不断改革和优化食品化学的课程建设,在借鉴省内外同行教学经验[2]的基础上,结合自身多年的教学实践和笔者所在学院学生实际情况,以培养学生的创新精神和实践能力为重点,对食品化学课程进行探索性改革和实践,并取得了一定的成效。
1 优化教学内容,突出教学重点
食品化学既是食品专业的基础课程,同时又是建立在无机化学、有机化学等公共课程的基础之上,因而需要处理好教学内容之间的相互交叉问题,确保教学重点和方向,使课程更加符合学科发展要求。
如同属专业课的《食品营养学》《食品酶学导论》《食品添加剂》《食品生物化学》等课程均同时安排在同一学年授课,为协调冲突的教学内容,规避内容重复,学院自2009年开始多次组织学科方向类似的授课教师进行了专题讨论和研究,确定了交叉内容在各自课程建设中的重点和方向,达到内容互相补充、互相支撑,使学生更加系统全面地理解和掌握专业课程,运行下来效果显著。
对于公共必修课无机化学、有机化学等与食品化学交叉内容的调整问题,食品化学课程则把教学重点放在食品加工、保藏过程中发生并影响食品品质变化的内容等方面,从而做到有的放矢,使教学结构变得更加合理。
2 改革教学方法,激发学生学习兴趣
基于食品化学课程较抽象、偏重理论的特点,低年级学生通常会感觉学习内容较为凌乱、缺乏系统性,不好把握重点,为了避免初学者产生畏难心理和情绪,继而影响学习热情,因此有必要采用多样化的教学方法,将其穿插教学全过程,达到调动并维持学生对课程学习的浓厚兴趣。
联系生产生活实际,丰富课程内容针对性
为了增强所授理论知识的趣味性和实效性,一般常结合生产实践中的一些成功事例和生活中的相关现象,结合教学理论中某个知识点,通过联系分析生产生活案例、点面结合、融会贯通的方式传授给学生。
如通过提问为什么苹果、土豆削完皮后会变色等问题;还结合学院教师的`研究成果如笔者所在学院教师承担的魔芋多糖成果单独作为糖类专题讲座等。
将这些与日常生产生活密切相关的内容融入食品化学的教学之中,可以提高学生的学习兴趣,也激发了学生参加课外科研的积极性。
通过课堂教学与生产实践应用的有机结合,促使学生更好地掌握食品化学的基本原理和方法,为学生将来在食品行业和相关行业的快速入门或者进入研究生阶段课题研究以及新产品开发打下基础。
创造主动参与空间,变被动学习为主动参与
优化教学最好的办法就是通过营造主动参与氛围,引导学生主动参与教学过程。
适当采用启发式、讨论式教学方式,将讲授法、讨论法、自学指导法、实例教学法等优化组合,充分借助各类教学资源,达到调动学生积极性、启迪学生思维和培养学生思维能力的目的[3]。
如曾以分组的方式对学生进行讨论合作式教学,把某一教学热点交给学生自己查找资料,要求每个学生以幻灯片形式交由教师审查合格后,在课堂进行互动交流,教师则进行课堂讨论的引导和纠正。
此方法对调动学生参与教学、深入学习知识起到了积极的作用并取得了良好效果,不仅锻炼了学生如何进行文献检索、论文写作、自我学习和与人探讨等能力,也激发了广大学生参与的积极性,有力地促进了教学内容的传授与掌握。
将课程论文纳入教学体系,激发学生学习兴趣和学习主动性
在食品化学教学中要充分发挥课程论文写作的引导作用,使其能在考查学生对食品化学综合知识的理解、掌握情况,有效激发学生的学习兴趣和欲望等方面起到必要的推动,让学生主动去探寻论题领域的研究概况,使自学内容超越课堂和教材,达到延伸食品化学的理论教学效果。
课程论文的内容设置重点考核对相关领域研究结果的高度概括性,一般结合教学内容的某一章节开展,形式上则根据低年级专业知识掌握特点和班级人数以总结归纳相关领域研究现状和进展的综述论文为主,或由授课教师根据当前食品领域的研究热点,提供参考论题。
教学实践证明,将课程论文写作纳入食品化学的教学过程,有助于营造浓厚的学习氛围,不仅能增加学生自学时间和拓宽学生的知识空间,在调动自学积极性的同时也能培养学生的创新意识和能力,对创新人才培养具有重要意义。
3 课堂教学与课外指导紧密结合,培养学生创新实践能力
借助科技创新活动,培养学生创新能力
根据以培养学生创新能力为导向,以理论紧贴实践为切入点的教学实践要求[4],充分结合毕业论文课题的设计和学校学院开展的“挑战杯”创业计划大赛、创新创业计划项目等各类大赛,通过一系列创新活动的开展,培养了学生科学的思维能力,培养学生建立合理的知识体系,锻炼学生的人际交往能力和团队协作能力。
参与教师科研项目,培养学生科研能力
学生适当参与教师科研项目有助于培养学生的科研能力及综合素质。
科研课题研究中有很多实验设计是带有探索性的、尝试性的,部分内容紧贴食品化学的基础理论,具有很强的指导性。
近年来,部分学生以毕业课题的形式积极参与到教师的科研工作之中,使其科研能力有了很大提高。
开放实验室,调整实验内容,提高动手实践能力
近年来,将实验室进行弹性管理,建设了面向本科学生开放的实验室,给予其开展食品化学实验充足的实验时间。
学生以实验小组为单位申请进入实验室既可以开展如美拉德反应、蛋白质的功能性质等相关大型综合性设计实验[5-6]工作,也可以对集中开展的基础教学实验进行重复验证。
学院近几年通过实验室的开放建设工作,学生结合学校挑战杯和学院创新基金开展涉及食品化学方面的小项目、小研究的积极性和主动性日益提高,所体现的实验技能和研究水平也逐年提高,也促进了学生的自我学习能力和创新能力的培养。
教师及实验人员也能因材施教,更好地起到指导作用,对提高业务水平起到了良好的推动作用。
此外在第3学期单独开设了综合性设计实验课程,从实验场所、实验经费和时间上给予保障,达到加强基础、淡化专业、拓宽知识面和重视应用[7-8]的效果。
对于学生而言,借助食品化学综合性设计实验,主动性、积极性能得到充分调动并变得富有挑战性和创新性,从查阅资料、制订实验实施方案、后期数据处理分析、总结和撰写研究报告等方面得到锻炼,极大地激发了学生的学习热情,为创新人才培养打下了坚实的基础[9]。
4 参考文献
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[8] 陈海华,甄天元.食品化学实验教学的改革[J].安徽农学通报,2009,15(7):206-207.
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范文一:洗洁精对金鱼的生活的影响1.课题提出:洗洁精在现代生活中与我们是息息相关的,我们几乎天天都要用洗洁精来清洗食品(水果、蔬菜等),清洗餐具。而当我们使用完后,大部分的洗洁精会随下水道流往江、河、湖、海。前段时间,我们看了某省级电视台的新闻报道,说洗洁精中含有强致癌物,其对人体的伤害可以通过反复冲洗而避免,但是它随我们的生活污水排到江河之中后,对江河之中的鱼类会产生有害影响吗?对江河周边的动物会有伤害吗?这一系列的问题让我们产生了兴趣,决定通过实验观察对我们所提出的问题进行证明,于是在我们精心的计划与安排下开展了这一课题的研究。2.实验目的: 论过实验和查阅资料说明洗洁精对水生生物(如鱼类)带来的危害,并初步探究其致害机理,希望能对其成分配方进行改进。3.实验方法: ①半数致死浓度测定法; ②呼吸频率:鳃盖活动计数; ③耗氧量测定:定碘法; ④器官检测:解剖法。4.材料用具: ①金鱼(金鱼是一种较为常见的实验用鱼,洗洁精直接排入水体中,受危害较明显的自然是水生生物) ②洗洁精(市面上常见的用来清洗水果、餐具的洗洁剂,购买于超市) ③实验仪器;规格为长、宽、高分别为20cm,20cm,40cm玻璃容器,规格为长、宽、高分别为 10cm、10cm、20cm的玻璃容器,1000ml量筒,10ml量筒,移液管,吸液球,金鱼网,100ml量杯,玻璃棒,计数器,解剖刀,解剖盘,解剖剪,解剖针,耗氧量测试瓶和实验相关化学仪器及药品。5.方法步骤: ①制作去余氯的自来水,先用大型铁桶装上自来水,然后用一层纱布和橡筋将桶口封住。随后放置在一个通风、透光的地方放置三天以上进行自然曝气除去自来水中的余氯。 ②实验鱼的驯养:驯养的水应是无任何污染的稀释用水(去余氯的自来水),驯养容器是无毒的,驯养时间为30天,驯养金鱼的数目是150条以上,驯养期间每天投少量不影响水质的饵料。当其死亡率控制在10%以下时,才可开始实验。 ③实验鱼的选择:实验鱼必须健康,判断的标准为体形正常,鳞片完整,各鱼鳍舒展无缺陷,体色光亮,行动活泼,反应灵敏,食欲好,大小基本一致,外观上没有异常现象和鱼病。 ④半数致死浓度的测定:a.实验液的配制:这个实验一并要配制两次实验液。第一次配制9个不同的洗洁精浓度梯度,分别编号为1-9,以初步找出大致致死范围。l-9号缸内的实验液的浓度分别为:10%、1%、0.l%、0.01%。0.001%、0.0001%、0.00001%、0.000001%、0%。第二次是在上述实验找出大致致死浓度后,在上述全部致死最低浓度和全部不死的最高浓度之间配制十个等差浓度。分别编号为A-J,再加上0%的空白进行对照,编号为K,求出半致死浓度。b.放入实验鱼:配制好实验液之后,要小心的把金鱼从驯养容器中转移到各实验组的容器中,每个缸内放五条金鱼。30分钟后,待金鱼己经完全适应其新环境后,开始计时观察,并进行记录。c.实验的时间:实验的时间一共为48小时,其中前12小时应作连续性的观察,后36小时内随时进行观察,记录下每组实验鱼死亡的时间。d.金鱼死亡的判断:金鱼停止了呼吸运动,用小镊子或玻璃棒夹鱼的尾柄部(鱼体接近尾鱼鳍的部分)在5分钟内没有产生刺激反应则可断为死亡。e.利用第二次的实验数据用以下公式计算出半数致死浓度。 半数致死浓度=(全部致死的最低浓度+全部存活的最高浓度)/2 ⑤实验鱼生理指标的测定(以空白组与半数致死浓度组对比)。a实验液的配制:按照上实验计算出的半数致死浓度重新配制实验液。b.放入实验鱼:把实验鱼分别放入清水(对照组)和半数致死浓度的(实验组) ①、②号实验容器里面,每个缸内放五条金鱼,实验时间为48小时。c.观察记录:每4小时观察一次,观察记录的内容为:( a)呼吸频率;( b)体表和运动情况;(c)对刺激(用玻棒敲击鱼缸〕的反应。⑥ 对上述各级实验后的鱼进行解出剖:观察的内容有内脏的颜色、体表、眼球、鳃丝等的变化。 ⑦实验鱼耗氧量测定: a.将对照组、半数致死浓度组放入广口瓶中,30分钟后,加上橡皮塞(瓶内不留空气),将其和未放鱼的空白瓶(清水瓶和半数致死浓度洗洁精瓶),30℃恒温放置1小时。 b.分别利用定碘法将以上瓶中水的含氧量测出,再利用两个空白瓶的含氧量,分别求出两组实验鱼的耗氧量,公式如下: 实验鱼耗氧量=(空白瓶水含氧量-实验瓶水含氧量)/鱼的重量×放置时间6.结果记录:该实验的最终结果是放置在不同浓度的洗治精溶液里面的金鱼出现不同的死亡率,然而放在清水中的金鱼仍然都存活。不同缸内的金鱼最先出现死亡现象的是浓度最高组的鱼,随后其它组内的鱼都相继出现死亡。由此可见,洗洁精的浓度与金鱼的死亡率呈正相关关系。说明其致害与浓度有关,并且存在浓度阈值。a. 呼吸频率 通过观察,我们发现,两组鱼的呼吸频率差异明显。b.表现生理、行为改变 在该实验中我们通过仔细的观察发现除1号缸内的金鱼未发生生理行为的变化,而2号缸内的鱼却有很明显的改变。大致归纳如下: 刚放入实验鱼时,两组鱼均呼吸频率正常,平均45次每分,反应敏捷,遇到刺激金鱼会马上散开或四处乱窜;游动的速度和体色都无异常。随后20小时中实验组的金鱼出现浮头现象,并且鱼肚微有肿胀。这时金鱼的呼吸次数有大幅度的上升,变为了80次每分。再过8小时后金鱼又有了一次转折性的变化,呼吸次数由多变为少,最少时可达30次每分,反应的程度也有明显的降低,遇到一般刺激金鱼无反应,非要用玻棒碰其体表才会有微弱反应,在12小时后,我们发现金鱼的体表表皮有脱落的现象,体色也慢慢变浅,失去了以前的艳色,此时反应变得极其迟钝,用玻棒击打也只是随着玻棒向一边倒,呼吸次数变为24次每分左右;全身的颜色己明显变浅。c.解剖特征 通过该实验对两组实验鱼的解剖,我们发现金鱼的内脏器官在颜色、形状上都没有大的变化,两组对比效果不明显。可是当我们观察两组实验鱼各自的鳃丝时,发现一个重要的现象,正常金鱼的鳃丝都是成放射网状散开;而且颜色鲜红;而实验组金鱼的鳃丝则出现萎缩;而且颜色也为暗红。另外鱼体表皮眼角膜都有明显的脱落现象。并且鱼体褪色现象也较为明显。d.耗氧量 通过上表中对耗氧量数据的比较,可以得知实验液中金鱼的耗氧量比对照组中的低,说明洗洁精能导致金鱼代谢机能的下降,从而引起耗氧量的下降。7.分析讨论: 通过参考上述若干项实验的有关结论以及所查阅到的相关资料,我们对实验现象和结果进行分析,并且初步探讨洗洁精的致害机理。 洗洁精的主要成分是一类人工合成的表面活性剂,例如洗洁精中的烷基苯磺酸钠其去垢机理是通过其分子疏水端亲和污垢(多为脂质),亲水端溶于水,达到使污垢分散于水中而被冲洗的目的。但这种物质也会同样作用于脂质的细胞膜,使膜崩解而细胞死亡。实验过程中,金鱼鳃部的表面细胞也因此而遭受破坏,这样使得鱼的鳃部气体交换明显下降。氧气供应不足,鳃丝缺氧变得暗红,自然耗氧显下降。在机体的反馈调节下,就通过增加呼吸频率来试图增加氧的获得量,浮头现象以及金鱼因吞气利用肠壁呼吸而引起的腹胀现象也伴随发生。当这一系列的调节措施仍无法见效时,缺氧将最终导致机能代谢的下降,进而表现为呼吸频率的下降、反应迟钝等不正常现象。因此,鱼的呼吸频率才会呈现出先增后减的钟形曲线。由此可见,洗洁精对鱼的致害机理主要表现在其对呼吸的阻滞作用,与最终因窒息而死亡。但在实验过程中,我们发现实验鱼有表皮角膜脱落和体表及眼球褪色现象,则可能是因为洗洁精中的表面活性剂及氯化物(用于氧化杀菌)的作用,当然在自然水域中,因为没有如此高的浓度及如此长的作用时间,因而表现没有如此明显,但其致害性是客观存在的。 另外,洗洁精内还含有多量的磷酸盐(如三聚磷酸钠)长期富集,可使水体出现富营养化,这样必将破坏水域生态系统的原有平衡。 洗洁精主要是由人工合成的物质组成,较难被微生物降解利用。设想每天都有大量的洗洁精残留物排入水体而得不到降解,一旦超过了水生生物的半数致死浓度,所带来的后果必然是大量水生生物的死亡及整个生态系统的崩溃。加之,洗洁精产生的泡沫覆盖在水体表面,会降低其复氧速度和程度,这一点在静水水体中表现得尤为突出。英国的泰晤士河水体缺氧,河口处可闻到硫化氢的气味,这主要是洗洁精污染的影响。8.建议 我们希望洗洁精的生产厂商能将许多有关成分进行改进,除去其中的有害成分;另外,提倡利用无污染的清洗物品。如肥皂,便是一种无污染无害又环保的物品,因为它的原料是存在于植物或动物的脂肪之内,易于生物降解;也可以考虑利用酶作为去污剂,降解污垢中的蛋白质和脂质(利用生物发生器产酶可能降低成本)。作 者:秦日 许孜 韩晗范文二磁铁在强磁场及高温环境下磁力的变化【目的】为了发现磁铁磁性受高温与强磁场环境的影响,并且为了找到我们在学习中常见的V形磁铁的居里温度,我们进行了实验。【思路】为发现磁铁磁力减弱或消失的变化情况,我们准备采用模拟这两种环境的方法。强磁场的环境采用直流电磁铁来模拟;高温环境采用高温电炉进行模拟。【工具材料】永磁铁:两块,分别为U形和条形。高斯计:LakeShore制造的410型,最小分辨率为,量程为2000GS。电源:直流稳流电源,最大输出电流为400A,最大输出电压为50V。两极直流电磁铁。天津电炉厂制造的RJX25—13型箱式高温电炉,最高加热温度为1350℃。【制作过程】用高斯计测量一块V形磁铁和一块长条形磁铁,分别放入强磁场及高温环境中,不断改变输入电磁铁的电流和电炉温度,同时记录数据最后进行分析。【科学性】本次实验得到了准确的数据,并进而得到一些简单的物理结论。【先进性】本次实验完全由学生设计,亲自动手操作,不拘泥于资料中的数据,通过自己设计的实验方法,找到了问题的答案。【创新点】根据设计实验思路,提出具体的操作方法,并亲手操作,得到了最后的结论。作品简介在日常生活中原本磁力很强的磁铁由于在强磁场的环境下磁力的方向以及大小会发生变化,例如小磁铁在两块大磁铁的干扰下磁力会有所减弱;磁铁放在炉子旁,在高温情况下,磁力也会有所减弱;铁钉吸附在磁铁上,经过一段时间后会有磁性,我们查阅了许多资料,知道每一块磁铁都有不同的居里温度(Curie Temperature),即磁铁在该温度下会失去磁性,而我们在学习中常见到的磁铁的居里温度是多少呢?带着生活、学习中许许多多有关磁铁磁力减弱、消失、产生的种种疑问,我们进行了具体的实验,得到了准确、定量的物理结论。经过认真的分析以及查找资料我们发现,使磁铁的磁力减弱或消失的条件有:高温环境、强磁场环境以及强烈震动等。我们着重对高温以及强磁场两种环境下磁铁磁力减弱或消失的情况进行了实验;实验的目的是发现磁铁在高温环境下磁力的变化情况,并尽可能地发现其中的一些规律,预计在最后数据构成的曲线图像中可以发现一些大致的趋势和简单的规律。我们用高斯计对磁铁进行磁场值的测量。为了使数据更加准确,我们采用了一个磁极多点测量的办法,即以一个磁极的中点为主要测量点,把磁铁四角的四个点作为辅助测量点,因为在永磁铁中,磁感线的分布在磁铁的四角有重叠部分,所以不很准确,而中心能够准确地反映磁极的磁场值,所以在数据中我们以磁极中心的磁场值为最主要的数据,具体点的命名是:N极的四角分别为A、B、C、D;S极的四角分别为E、F、G、H;N极的中点为P,S极的中点为Q。1.强磁场环境下的实验我们在实验室中先用高斯计测量了条形型铁N、S两极的磁场值,接着我们将其放入了直流电磁场中,这时将经稳流电源整流、滤波后的直流电通给直流电磁场一定安培的电流,用高斯表测量强磁场内的磁场值,之后关闭稳流电源,拿出条形磁铁,再次用高斯表测量其N极、S极的磁场值的大小,进行对比之后,重复以上步骤,只是逐步增大其输入电流,记录不同的数值之后画出曲线图,通过曲线对数据进行分析。2.高温环境下的实验我们为了发现温度对于磁铁磁力的影响,我们采用高温电炉对磁铁进行加热,用高斯计对磁铁的磁场值进行测量,以温度每升高20℃为界限对磁铁进行测量,因为条件不允许,而且通过查资料我们看到磁铁在高温时与降温后的磁场值变化不大,所以我们测量磁铁时都是在磁铁从电炉中拿出用水冷却后才进行测量的。3.对U形磁铁重新充磁的实验在实验的最后,我们准备对已经完全失去磁性的磁铁放入直流电磁铁中进行充磁,即将其按照一定的方向放入(即将其侧放,目的是尽可能使直流电磁铁的磁感线符合U形磁铁原始的磁感线分布,真正达到充磁的目的),然后再给电磁铁通上400A的电流,五秒钟后将电磁铁断电,拿出磁铁,经过高斯计测量后,测得S为-92.8GS,N为77.6GS,虽然它的磁场值没有实验前大,但现在仍可以吸起小块金属。这次实验最终测量出来数据基本符合我们的预料,在强磁场环境下的数据所呈现的曲线较为不规律。对照曲线图可以看到对电磁铁所加电流小于20A时,磁铁正负磁场的磁场值变化不大,磁极也没有发生任何偏转,当输入电流大于20A时,磁铁的磁极以及磁场值发生了许多变化,N极的五个测量点大幅度减小,平均都在六分之一到七分之一左右,而S极也发生了许多变化,输入电流由1 8A变为21A时,S极的Q点由-319GS变为42GS。另外,不但数值发生了很大的变化,极性也发生了偏转。在我们测量的五个点中有三个发生了偏转,之所以两极的磁场值发生巨大的变化,是因为输入直流电磁场的电流是21A时,电磁铁中的磁场值明显超过了磁铁两极的磁场值,所以会对磁铁产生很大的影响。在后来的几次测量中,磁极的磁场值变化都不是很大,直至将输入电流增加到40A时,N极的几个辅助测量点都发生了偏转,主测量点的值也已经变得很小,而S极的磁场值也已经完全成为正值,这说明磁铁的两极在此时已经完全发生了变化。紧接着我们就将输入电流增大至200A,这时电磁铁内的磁场值是输入电流为40A时的10倍,这时的磁铁的磁极已经与外面的涂漆标志相反了,这块磁铁的涂漆为S一端已经可以和一块正常的磁铁涂漆为S的那一端相吸引了。在高温环境下的实验数据中,我们可以明显看到N、S极的P、Q点的磁场值都是随着温度的上升而下降的,当温度在220℃~300℃之间时磁场值下降最快,当炉内温度到达300℃左右时,磁铁被加热至红热状态,温度达到340℃时,磁铁两极的磁场值都降至很小,温度到360℃时,两极磁场值均变为0。磁铁在高温以及强磁场环境下磁力会发生变化:磁铁在高温环境下磁力会减弱直至消失;磁铁的磁场方向在强磁场环境下会发生变化,甚至发生磁极的偏转;没有磁性的金属在强磁场环境下会具有一定的磁力。一切物质都是由它的分子组成的,分子又由原子组成,原子由原子核和核外电子组成,电子在不停地自转和绕原子核旋转,电子的这两种运动都会产生磁性。但由于其运动的方向各自不同,普通的金属内部各个分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外界不显磁性。在外界强磁场的作用下,有些物质内部原本的、各自运动的电子,全部排列整齐,而此时,电子旋转产生的磁效应与外界磁场方向一致,物质便呈现出磁性。磁铁之所以能吸住铁钉,是因为具有磁性的磁铁靠近铁钉时,铁钉内的原子被磁铁磁化。同理,若是让正常的磁铁处在强磁场环境下,磁铁内部的电子旋转的磁效应与外界磁场方向不同,所以磁铁内部的一部分电子旋转的取向会受到外界强磁场的干扰而发生变化,这时磁铁内部的电子旋转的取向会有所不同,会有一部分分子电流互相抵消,使磁铁内部的磁场方向发生很大的变化,甚至发生磁极偏转。而磁铁在高温环境下磁力消失是因为磁铁内的分子在高温环境下热运动会加快,改变了电子运动方向的规律性,会使分子电流互相抵消,从而使磁铁的磁力减弱直至消失。对磁铁进行重新充磁,使原子的电子排列重新具有规律性,而使失去磁性的磁铁重新具有磁力。通过这次实验我们对于磁铁退磁得到了更加深刻的理解,而利用磁铁的居里温度以及磁极偏转这些性质,可以为我们更好地服务,例如,电饭锅底部的控温装置就是利用了磁铁居里温度这一特性,该装置用的就是一块居里温度是105℃并且在降温后磁性还会恢复的磁铁,当锅里的水分干了以后,食品的温度将从100℃上升。当温度到达大约105℃时,由于被磁铁吸住的磁性材料的磁性消失,磁铁就对它失去了吸力,这时磁铁和磁性材料之间的弹簧就会把它们分开,同时将电源开关断开,停止加热,如果在不方便测温度的情况下,可以放入一块磁铁性质已知的磁铁,最后通过分析磁铁的磁场值的变化来估算温度最高达到了多少。利用这些性质在安全开关、放火灭火方面有很大作用,当然这些都是一些设想,若要真正实现还需要我们的进一步努力。作 者:于善霆 杨娜 刘斌就这些啦~O(∩_∩)O哈哈~
焦化废水新工艺处理特点工艺中采用微电解工艺,由于微电解和催化剂的双重作用,同比较铁碳填料对针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理,废水中的COD去解率提高10-20%。废水中COD去除率一般在35-60%左右,色度可去掉60-90%.同时B/C值可提高废水的可生化性。减少稀释水和小泡水的用量,用量可以减少50%,从而减少整个系统的总排放量和运行成本,同时节约大量的新鲜水资源。采用组合新工艺可提高系统的抗冲击性,即在现有波动条件下,出水稳定达到国家排放标准。组合其它深度处理工艺实现焦化污水的回用,真正实现污水资源处理,实现零排放。
曝气充氧原理是什么曝气是使空气与水强烈接触的一种手段,其目的在于将空气中的氧溶解于水中,或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。换言之,它是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。它还有其他一些重要作用,如混合和搅拌。空气中的氧通过曝气传递到水中,氧由气相向液相进行传质转移,这种传质扩散的理论,应用较多的是刘易斯和惠特曼提出的双膜理论。双膜理论认为,在“气-水”界面上存在着气膜和液膜,气膜外和液膜外有空气和液体流动,属紊流状态;气膜和液膜间属层流状态,不存在对流,在一定条件下会出现气压梯度和浓度梯度。如果液膜中氧的浓度低于水中氧的饱和浓度,空气中的氧继续向内扩散透过液膜进入水体,因而液膜和气膜将成为氧传递的障碍,这就是双膜理论。显然,克服液膜障碍最有效的方法是快速变换“气-液”界面。曝气搅拌正是如此,具体的做法就是:减少气泡的大小,增加气泡的数量,提高液体的紊流程度,加大曝气器的安装深度,延长气泡与液体的接触时间。曝气设备正是基于这种做法而在污水处理中被广泛采用的。
在农业方面的应用是比较广泛的,在查看粮食的成长情况的时候是需要使用到无人机的。
1、高效安全植保无人直升机喷洒飞行速度为2亩/s,喷洒装置宽度为3-4m,作业宽度为4-8m,并且能够与农作物的距离最低保持在1-2m的固定高度,规模作业能达到每小时80-100亩,其效率要比常规喷洒至少高出100倍。农用无人直升机自动飞控导航作业最大限度的减少了工作人员接触农药的时间,从而可以保证工作人员的生命安全!2、飞控导航自主作业无人直升机喷洒技术的应用无人直升机不受地形和高度限制,只要在无人直升机的飞行高度内,在田间地头起飞对农作物实施作业,无人直升机采用远距离遥控操作和飞控导航自主作业功能,只需在喷洒作业前,将农田里农作物的GPS信息采集到,并把航线规划好,输入到地面站的内部控制系统中,地面站对飞机下达指令,飞机就可以载着喷洒装置,自主将喷洒作业完成,完成之后自动飞回到起飞点。而在飞机喷洒作业的同时,还可通过地面站的显示界面做到实时观察喷洒作业的进展情况。(无人机自动导航作业基于GPS技术和嵌入式系统技术,设计可实现自动规划边界、自动规划航道、计算农田面积、实时飞行轨迹的农用飞机作业飞控导航系统。)3、覆盖密度高防治效果好喷雾药液在单位面积上覆盖密度越高、越均匀,防治效果就越好。在药液雾滴药液雾滴飘移试验反映了用无人直升机喷洒作业对农药飘失程度的一个优势,无人直升机是螺旋机翼,作业高度比较低,当药液雾滴从喷洒器喷出时被旋翼的向下气流加速形成气雾流,直接增加了药液雾滴对农作物的穿透性,减少了农药飘失程度,并且药液沉积量和药液覆盖率都优于常规,因而防治效果比传统的好,还可以防止农药对土壤造成污染。4、节水节药成本低无人直升机喷洒技术采用喷雾喷洒方式至少可以节约50%的农药使用量,节约90%的用水量,这将很大程度的降低了资源成本。无人直升机折旧率低、油量消耗小、单位作业人工成本不高、易于维修。
植保无人直升机喷洒飞行速度为2亩/s,喷洒装置宽度为3-4m,作业宽度为4-8m,并且能够与农作物的距离最低保持在1-2m的固定高度,规模作业能达到每小时80-100亩,其效率要比常规喷洒至少高出100倍。农用无人直升机自动飞控导航作业最大限度的减少了工作人员接触农药的时间,从而可以保证工作人员的生命安全!2、飞控导航自主作业无人直升机喷洒技术的应用无人直升机不受地形和高度限制,只要在无人直升机的飞行高度内,在田间地头起飞对农作物实施作业,无人直升机采用远距离遥控操作和飞控导航自主作业功能,只需在喷洒作业前,将农田里农作物的GPS信息采集到,并把航线规划好,输入到地面站的内部控制系统中,地面站对飞机下达指令,飞机就可以载着喷洒装置,自主将喷洒作业完成,完成之后自动飞回到起飞点。而在飞机喷洒作业的同时,还可通过地面站的显示界面做到实时观察喷洒作业的进展情况。(无人机自动导航作业基于GPS技术和嵌入式系统技术,设计可实现自动规划边界、自动规划航道、计算农田面积、实时飞行轨迹的农用飞机作业飞控导航系统。)3、覆盖密度高防治效果好喷雾药液在单位面积上覆盖密度越高、越均匀,防治效果就越好。在药液雾滴药液雾滴飘移试验反映了用无人直升机喷洒作业对农药飘失程度的一个优势,无人直升机是螺旋机翼,作业高度比较低,当药液雾滴从喷洒器喷出时被旋翼的向下气流加速形成气雾流,直接增加了药液雾滴对农作物的穿透性,减少了农药飘失程度,并且药液沉积量和药液覆盖率都优于常规,因而防治效果比传统的好,还可以防止农药对土壤造成污染。4、节水节药成本低无人直升机喷洒技术采用喷雾喷洒方式至少可以节约50%的农药使用量,节约90%的用水量,这将很大程度的降低了资源成本。无人直升机折旧率低、油量消耗小、单位作业人工成本不高、易于维修。
行业主要上市公司:北方导航(600435)、洪都航空(600316)
本文核心数据:中国无人机市场结构、农林植保无人机发展情况
无人机在中国的起步较晚,且最开始主要用于中国军用领域。2014年,中国无人机行业贡献度主要以军用无人机为主,贡献率高达90%,而民用领域则仅占10%左右。但民用领域的需求规模在近两年得到较大的释放,尤其是2016年,无人机在消费级以及工业级层面得到了消费者以及行业客户的认可,并部分实现了规模化生产,民用领域无人机规模陡升,增速在50%-70%之间。
而根据公开资料显示,2020年我国民用无人机市场中,农林植保类无人机占比最多,占到了42%。电力巡检、物流运输、安防无人机的占比分别为19%、16%和14%,其他无人机占比9%。
应用领域广阔
农林植保无人机指用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机,该型无人机由飞行平台(固定翼、单旋翼、多旋翼)、GPS飞控、喷洒机构三部分组成,通过地面遥控或GPS飞控实现喷洒作业,可喷洒药剂、种子、粉剂等。
在林业中的应用主要可以分为事前预防、事中解决控制和时候补救三个方面。
高效节能易操作等优势明显
目前无人机在农作物的播种(授粉)、洒药、施肥,以及长势和病虫害的监测等方面无论与人工相比,亦或是与传统机械相比均具有明显优。以洒药为例,无人机撒药与手工撒药相比一方面可以提高效率节约资源,另一方面也可以提高食品安全和环境保护。
2020年大疆基本占领国内市场
我国农林植保型无人机发展起步较晚,直到2005年我国才开始自行研制农林植保无人机,并于2010年首次投入使用。直到2013年5月份,在国家农业部发布的《关于加快推进现代职务保护体系建设的意见》中明确指出加强农业航空建设,农林植保型无人机才进入了快速发展阶段。截至目前,我国农林植保领域的无人机市场基本被大疆公司占据,市占率在9成左右。
由于农林植保无人机在播种、授粉、撒药、施肥等方面能够极大得提升效率、节约资源等优势,近年来,国家不断出台相关政策,支持农林植保无人机的发展。
2020年农林植保无人机市场规模约68亿元
目前农业病虫害的预防多是靠经验总结,病虫害检测往往具有滞后性。这就导致我国的农产品用药不当或者用药过量,结果农产品中农药残留量往往超标,严重影响消费者的身体健康,也影响我国农产品在国际上的竞争力。除此之外,我国农业用地的土壤湿度的检测往往也具有滞后性,土壤严重缺水时才进行灌溉。这样一方面造成水资源的浪费,
另一方面耽搁农作物的生长,最终影响农作物的产量。我国是农业大国,有18亿亩的耕地,这为工业无人机在农林植保方面提供了广阔的空间。历经10年探索,我国植保无人机保有量和作业面积大幅增加。根据Frost&Sullivan披露的数据,2020年我国农林植保无人机市场规模在68亿元左右。
综合来看,考虑到我国国土面积辽阔,耕地、林地等自然资源丰富,而伴随着现代化的进程,务农务林人数有一定程度的减少,机械化、现代化、智能化转型是必行之路,因此农林植保无人机应用前景广阔。
以上数据来源于前瞻产业研究院《中国无人机行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。