利用FTIR技术评定玉米秸秆营养价值的研究

发布时间：2017-06-30 12:15

  本文关键词：利用FTIR技术评定玉米秸秆营养价值的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本试验旨在探求玉米秸秆不同部位的营养价值、内部分子结构以及两者之间是否存在相关关系,是否可以利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析技术对玉米秸秆不同部位的营养价值进行评定。试验采用常规化学分析方法并结合美国康奈尔大学净碳水化合物和净蛋白质体系(CNCPS)以及瘤胃降解试验对玉米秸秆不同部位(苞叶、叶片、叶鞘、茎皮和茎髓)的营养价值进行评定,同时,利用FTIR分析技术对玉米秸秆不同部位的分子结构进行分析,进而探求两者之间的相关关系。结果表明:(1)玉米秸秆不同部位的营养价值之间存在显著差异(P0.05);在玉米秸秆各部分中,叶片的CP、NDICP含量最高,茎髓的NPN和SCP含量最高,苞叶的NDF和半纤维素含量最高,茎皮的ADF和纤维素含量最高,结合CNCPS体系和瘤胃降解参数来看,玉米秸秆各部位中的苞叶、叶片和茎髓的营养价值较高,茎皮的营养价值最低。(2)玉米秸秆不同部位的蛋白质分子结构和碳水化合物分子结构之间存在显著差异(P0.05);其中,叶片的α-螺旋与β-折叠峰高比最大,说明在玉米秸秆各部分中叶片的蛋白质营养价值较高。(3)通过相关分析以及回归分析得出,玉米秸秆不同部位内部的分子结构与其营养价值之间有相关性。可以利用酰胺Ⅰ带与酰胺Ⅱ带峰高比、α-螺旋与β-折叠峰高比以及酰胺Ⅱ带峰高、峰面积对CP含量(R2=0.80,P0.0001)、NDICP含量(R2=0.95,P=0.0001)、ADICP含量(R2=0.60,P=0.0002)、蛋白组分中PC含量(R2=0.65,P=0.0004)以及DM有效降解率DMED(R2=0.48,P=0.0015)进行估测。可以利用CHO光谱区域峰1与峰3的高度比、峰2与峰3的高度比以及CELC与CHO峰面积比对CHO含量(R2=0.62,P0.0001)、NFC含量(R2=0.63,P0.0006)、纤维素含量(R2=0.64,P0.0001)、CA组分含量(R2=0.66,P=0.0003)、CB2组分含量(R2=0.61,P=0.0001)和NDF的有效降解率NDFED(R2=0.39,P=0.0060)进行估测。综上所述,玉米秸秆不同部位的蛋白质、碳水化合物分子结构与其营养价值之间存在相关关系,可以利用FTIR分析技术对秸秆的蛋白质和碳水化合物成分进行快速的分析、估测,其中,利用蛋白质分子结构光谱参数对蛋白质营养价值进行估测的效果较好。
【关键词】：玉米秸秆 蛋白质 碳水化合物 FTIR 相关性
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S816.15
【目录】：

• 摘要8-9
• 英文摘要9-11
• 1 前言11-17
• 1.1 玉米秸秆的应用11-12
• 1.1.1 我国玉米秸秆的利用现状11
• 1.1.2 玉米秸秆的结构组成11
• 1.1.3 玉米秸秆在反刍动物饲养上的应用11-12
• 1.2 CNCPS体系12
• 1.3 尼龙袋技术12-13
• 1.4 傅立叶变换红外光谱（FTIR）分析技术13-16
• 1.4.1 FTIR简介13
• 1.4.2 FTIR技术在饲料检测中的应用13-15
• 1.4.3 FTIR技术在其他研究领域的应用15-16
• 1.5 本研究的目的与内容16-17
• 2 材料与方法17-22
• 2.1 玉米秸秆常规营养成分及CNCPS组分的测定17-18
• 2.1.1 试验材料17
• 2.1.2 测定指标及方法17
• 2.1.3 计算方法17-18
• 2.2 玉米秸秆瘤胃降解率的测定18-19
• 2.2.1 试验材料18
• 2.2.2 试验动物及饲养管理18-19
• 2.2.3 试验方法19
• 2.2.4 测定指标19
• 2.2.5 计算方法19
• 2.3 FTIR光谱数据的采集及分析19-21
• 2.3.1 试验材料19-20
• 2.3.2 样品的制备与检测20-21
• 2.4 数据统计分析21-22
• 3 结果与分析22-40
• 3.1 玉米秸秆及其不同部位的营养价值评定22-27
• 3.1.1 玉米秸秆及其不同部位的常规化学成分22
• 3.1.2 玉米秸秆及其不同部位的CNCPS组分22
• 3.1.3 玉米秸秆及其不同部位的瘤胃降解特性22-27
• 3.2 玉米秸秆及其不同部位的分子结构光谱参数27-28
• 3.2.1 玉米秸秆及其不同部位的蛋白质分子结构光谱参数27
• 3.2.2 玉米秸秆及其不同部位的碳水化合物分子结构光谱参数27-28
• 3.3 玉米秸秆蛋白质结构与蛋白质营养价值之间的关系28-35
• 3.3.1 玉米秸秆蛋白质结构与蛋白质化学成分及蛋白组分的关系28
• 3.3.2 玉米秸秆蛋白质结构与瘤胃降解参数之间的关系28-35
• 3.4 玉米秸秆碳水化合物结构与碳水化合物营养价值之间的关系35-40
• 3.4.1 玉米秸秆碳水化合物结构与碳水化合物化学成分及组分的关系35
• 3.4.2 玉米秸秆碳水化合物结构与瘤胃降解参数之间的关系35-40
• 4 讨论40-46
• 4.1 玉米秸秆及其不同部位的营养价值评定40-41
• 4.1.1 玉米秸秆及其不同部位的常规营养成分40
• 4.1.2 玉米秸秆及其不同部位的CNCPS组分40-41
• 4.1.3 玉米秸秆及其不同部位的瘤胃降解特性41
• 4.2 玉米秸秆及其不同部位的分子结构光谱特征41-42
• 4.2.1 玉米秸秆及其不同部位的蛋白质分子结构光谱特征41-42
• 4.2.2 玉米秸秆及其不同部位的碳水化合物分子结构光谱特征42
• 4.3 玉米秸秆及其不同部位的分子结构与营养价值之间的关系42-46
• 4.3.1 玉米秸秆蛋白质结构与蛋白质营养价值之间的关系42-44
• 4.3.2 玉米秸秆碳水化合物结构与碳水化合物营养价值之间的关系44-46
• 5 结论46-47
• 致谢47-48
• 参考文献48-55
• 附录55-57
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文57

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本文编号：501892