Study on Key Parameters of Biochemical Fulvic Acid Preparation from Rapeseed Cake

doi:10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2024-0051

Abstract

Abstract:

Sulfuric acid digestion is an effective method to decompose cellulose, hemicellulose and lignin into monosaccharides or disaccharides. The experiment was designed as a 3-factor completely randomized experimental design with response surface method was used to investigate the effects of sulfuric acid mass fraction, acid digestion temperature and acid digestion time on the content of fulvic acid using rapeseed cake as the raw material for acid digestion, and to screen the optimal parameters for the preparation of fulvic acid from rapeseed cake. The results showed that the mass fraction of sulfuric acid, acid digestion temperature and acid digestion time had significant effects on the content of xanthohumic acid. The optimal parameters for the preparation of fulvic acid from rapeseed cake by sulfuric acid digestion were the temperature of 100℃, sulfuric acid mass fraction of 25% and acid digestion time of 0.5 h. The content of fulvic acid prepared from rapeseed cake by sulfuric acid digestion was the highest in this condition, which was 14.17%, nitrogen content was 0.56%, phosphorus content was 0.25% and potassium content was 0.0028%.

Key words: rapeseed cake, fulvic acid, sulfuric acid hydrolysis, key parameters, response surface methodology

ZHANG Peng, E Shengzhe, LIU Yana, YUAN Jinhua, LU Gangbin, ZHAO Xiaolong. Study on Key Parameters of Biochemical Fulvic Acid Preparation from Rapeseed Cake[J]. Journal of Agriculture, 2025, 15(7): 15-22.

Figures/Tables 10

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方差来源	平方和	自由度	均方	F值	P值
模型	1695.3	9	188.37	135.76	<0.0001
A-温度	35.38	1	35.38	25.50	<0.0001
B-硫酸质量分数	1276.36	1	1276.36	919.89	<0.0001
C-时间	6.37	1	6.37	4.59	0.0330
AB	37.38	1	37.38	26.94	<0.0001
AC	0.03	1	0.03	0.02	0.8831
BC	21.13	1	21.13	15.23	0.0001
A²	18.26	1	18.26	13.16	0.0003
B²	265.54	1	265.54	191.38	<0.0001
C²	7.23	1	7.23	5.21	0.0232
残差	423.19	305	1.39
失拟	242.42	98	2.47	2.83	<0.0001
误差	180.77	207	0.87
总差	2118.49	314

方差来源	平方和	自由度	均方	F值	P值
模型	1695.3	9	188.37	135.76	<0.0001
A-温度	35.38	1	35.38	25.50	<0.0001
B-硫酸质量分数	1276.36	1	1276.36	919.89	<0.0001
C-时间	6.37	1	6.37	4.59	0.0330
AB	37.38	1	37.38	26.94	<0.0001
AC	0.03	1	0.03	0.02	0.8831
BC	21.13	1	21.13	15.23	0.0001
A²	18.26	1	18.26	13.16	0.0003
B²	265.54	1	265.54	191.38	<0.0001
C²	7.23	1	7.23	5.21	0.0232
残差	423.19	305	1.39
失拟	242.42	98	2.47	2.83	<0.0001
误差	180.77	207	0.87
总差	2118.49	314

因素	氮		磷		钾
因素	F	P	F	P	F	P
温度	122.03	0.00	3243.20	0.00	101.73	0.00
硫酸质量分数	478.56	0.00	1348.44	0.00	13.97	0.00
时间	10.25	0.00	91.15	0.00	0.17	0.97
温度×硫酸质量分数	112.22	0.00	674.02	0.00	2.68	0.00
温度×时间	25.39	0.00	212.20	0.00	0.33	0.97
硫酸质量分数×时间	12.87	0.00	273.81	0.00	0.19	1.00
温度×硫酸质量分数×时间	9.76	0.00	304.81	0.00	0.25	1.00

因素	氮		磷		钾
因素	F	P	F	P	F	P
温度	122.03	0.00	3243.20	0.00	101.73	0.00
硫酸质量分数	478.56	0.00	1348.44	0.00	13.97	0.00
时间	10.25	0.00	91.15	0.00	0.17	0.97
温度×硫酸质量分数	112.22	0.00	674.02	0.00	2.68	0.00
温度×时间	25.39	0.00	212.20	0.00	0.33	0.97
硫酸质量分数×时间	12.87	0.00	273.81	0.00	0.19	1.00
温度×硫酸质量分数×时间	9.76	0.00	304.81	0.00	0.25	1.00

因素	自由度	均方	F
温度	2	3888.83	3923.57
硫酸质量分数	5	10753.83	10849.87
时间	5	530.09	534.83
温度×硫酸质量分数	10	278.28	280.77
温度×时间	10	22.58	22.78
硫酸质量分数×时间	25	20.25	20.43
温度×硫酸质量分数×时间	50	14.10	14.22