书城童书科普知识百科全书——《农业园艺知识篇》(上)
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第8章 国外农业科技综览(2)

加热处理的目的是杀菌、脱臭。加热时,乳清中的白蛋白便发生凝聚而悬浊于液体中。如果要制作清澄的饮料,可将白蛋白悬浊物用过滤或离心法除去。如果制作含有悬浊的白蛋白饮料,可以将pH较高的豆乳加热,加热温度以60℃~145℃为宜。如果低于60℃,就达不到杀菌、脱臭的目的;如果超过145℃,又会产生一种不好的味道。

碳酸化处理,可以采用充入二氧化碳或者将液态碳酸气与经过上述处理的乳清混合等方法。这样制得的清凉饮料风味很好,可与一般市售调味碳酸饮料相媲美,特别是其醇厚的口感,更是远胜于一般碳酸饮料。

例1:在豆饼中加入10倍水,在约45℃的温度中进行30分钟萃取,将滤出的豆乳用80℃的温度加热10分钟,再用酒石酸将pH值调至45,然后以2500转/分钟离心10分钟,制成大豆乳清。在乳清中加8%的糖,并在40℃温度中搅拌15分钟,冷却后添加01%柠檬香精,再冷却到10℃,然后充入两个大气压的二氧化碳,即可制成一种淡绿色透明的清凉饮料,风味醇厚可口。

例2:用上例方法制成豆乳后,用酒石酸将pH值调至45,再以2500转/分钟离心10分钟,制成大豆乳清。然后将乳清在130℃的温度中作2秒钟高温瞬间加热,急冷后加糖搅拌,并添加02%葡萄香精。再冷却至10℃,充入两个大气压的二氧化碳,即可制成一种白色乳浊状清凉饮料,风味和醇厚的口感都很出色。

例3:用上述方法制成大豆乳清后,用高温瞬间加热,急冷后将白蛋白用2500转/分钟离心除去后,制成大豆乳清。再添加8%砂糖和03%紫红色天然色素,在60℃温度中搅拌15分钟,冷却后添加02%葡萄香精。再冷却到10℃后,充入两个大气压二氧化碳,制成一种紫红色透明清凉饮料,风味醇厚可口。

一种新型燃料——秸杆砖

德国霍夫曼公司研制成功一种新机器,它能将秸秆压制秸秆砖。这种机器以不断旋转挤压的方法,不用任何胶合材料就可制成秸秆砖,每小时可制成300~400公斤秸秆砖(每块重量为1~12公斤)。另外,还有一种大型的秸秆砖加工设备,每小时可制1400公斤秸秆砖。

这种秸秆砖为圆柱形,直径6厘米,高5~20厘米。便于运输与贮存,一般传统的炉灶都可燃用。其热值与木材的热值不相上下,每公斤约300千卡。3公斤的秸秆相当于1升燃料油的加热值。1公顷的秸秆制成的秸秆砖可代替1200~1600升的燃料油。

巴登符藤堡州农业部长魏塞尔一次在介绍秸秆砖压制机时曾说过,如巴登符藤堡农村使用秸秆砖做燃料,该州每年可节省15亿升燃料油。目前,由于这种机器的造价较高,因而在秸秆砖的售价方面不足以形成同木材和褐煤相竞争的能力。但是,秸秆砖作为一种新型燃料,仍不失为一种很有发展前途的农村能源。

一种新型包装材料——农作物茎秆

当今世界上不少国家和地区,仍使用木材包装各类产品。由于不能将木材回收,造成的浪费惊人,并使森林毁坏情况日趋严重。

为了改变这一状况,英国一家有限公司的专家凯恩·怀特,经过几年的努力,采用农作物茎秆研制成功一种新型的包装材料。其方法是将农作物茎秆进行热处理,再经过高压,就能按照不同要求制成大小和形状不一的包装箱、盒,以及有工业用途的板条箱和容器等,这样既使农作物茎秆变废为宝,又节省了大量木材和资金。此项发明获得英国1984年德克马特奖。

花生壳的妙用

全世界每年生产1200万吨花生,就有300万吨花生壳,花生壳的处理始终是一个棘手的问题,因为花生壳富含矽,燃烧性很差,不适于作燃料。美国还禁止用燃烧的方法处理花生壳,因为燃烧时飞灰接触人的皮肤会引起红斑。花生壳的可消化性很差,也不适于作饲料。

1977年,美国微生物学家克尔观察到堆积了四五年的一堆花生壳,还没有怎么腐烂,但是堆在底部的花生壳则变得像炭一样的黑。克尔从中分离出37个能够分解花生壳的细菌菌系,其中有一个菌系只要给它少许一些养料,就能利用花生壳作为它的唯一食物来源。这个细菌是节细菌(arthrobacter)的一个种,它能够缓慢地把花生壳分解得像磨碎的咖啡豆那样。分解了的花生壳粉可以干燥贮藏,作为牲畜饲料,它的可消化性和营养价值比大多数的干草还好。细菌分解花生壳的过程是非常缓慢的,克尔试验用酸处理花生壳,细菌就能在48小时内将花生壳分解掉。这种节细菌的奇妙功能在于它能分解木素。花生壳之所以难以腐烂和难以为牲畜消化,就是因为木素把壳中的纤维素粘合在一起,成为一个能抗御腐烂的强固复合结构。节细菌能够把木素溶解,使反刍动物能利用纤维素。

经过细菌分解的花生壳,消化率从不到20%提高到70%以上,原来蛋白质含量极低,也提高到15%。还可加入酵母,酵母可凭借节细菌释放出来的糖为养料而生长,从而进一步提高花生亮的营养价值。用这种分解的花生壳饲喂牲畜比用一般饲料可降低成本50%。分解的花生壳宜掺和在谷物饲料中饲喂。

高蛋白食物——棉籽粉

棉籽中含有大量的蛋白质、矿物质和维生素。与面粉比较,棉籽粉含有的蛋白质要比面粉所含蛋白质高38%~48%。但是棉籽中含有一种有毒物质——棉籽醇。因此,在饲喂动物时,很可能产生中毒现象。人们为了获得无毒棉籽,二十多年来培育出无棉籽醇的棉花。然而,这种棉花因无棉籽醇而易受虫害,所以种植无棉籽醇的棉花是不能解决问题的。美国农业局科学家研究出一种分离棉籽醇的新方法,可以获得精细的白色棉籽粉,把这种棉籽粉掺到各种食品中,可以提高食品的蛋白质含量。

皮革制品家族的新成员——鱼皮

美国、巴拿马、意大利、澳大利亚等国利用鱼皮制成各种高级华贵的皮革制品。

美国迈阿密市的一家公司采用一种新鞣鱼皮法,使生产鱼片所得的鱼废弃物——鱼皮,可以再加工制成各种皮革制品,代替原来的猪牛皮传统产品,成为新的皮革原料。

这家公司经过研究发现一种能重新组织鱼皮蛋白纤维的方法,从而大大增强了鱼皮的强度。经过加工,金枪鱼的鱼皮可以制成皮鞋,鱼旨鱼皮可制皮带、手提包,鲨鱼皮可用来做皮箱。

巴拿马奇里基湾拥有着丰富的鲨鱼资源,为了利用这些资源,除加工鲨鱼翅、鱼油、鱼肉制品和牙齿、颅骨装饰品外,还用鲨鱼皮制成高级公文包、手提包、皮带、皮箱。这一动向已引起美国的重视。

意大利从丹麦进口盐腌鲶鱼,用它的皮制成皮带、皮鞋、手提包。产品经济耐用,质量好,在意大利是热销货,特别是在米兰。

澳大利亚对鱼皮制革也开始重视,不久将用金枪鱼、鲨鱼、鱼旨鱼、鲶鱼等的皮革做各种高级皮革,并争取早日打入国际市场。

混合饲料的新原料——芦苇

芦苇是大面积生长的多年生禾本科植物。多生长在海边、江河岸边、湖泊边的沼泽地,以及临近矿层的水沙土中,产量很高。

芦苇含有大量糖分。经多次试验证明,芦苇可作混合饲料的主要原料,并且其质量令人满意。夏季收获的芦苇,每100公斤含有可消化蛋白质328公斤,相当于362个饲料单位。芦苇还含有较丰富的矿物质,钠、钙、镁、磷、锌的含量约为002毫克/公斤,铜01毫克/公斤,锰10毫克/公斤,铁03毫克/公斤。用夏季收获的芦苇可配制成三种饲喂羊的混合饲料。第一种饲料的配比是:芦苇68%、大麦22%、多根须葱8%、食盐2%;第二种饲料的配比是:芦苇68%、非食用小麦30%、食盐2%。第三种饲料的配比是:芦苇68%、燕麦30%、食盐2%。每100公斤上述混合饲料含可消化蛋白质为:第一种63公斤,相当于653个饲料单位;第二种60公斤,相当于570个饲料单位;第三种54公斤,相当于441个饲料单位。实践证明,含芦苇68%的混合饲料是反刍类牲畜的优良饲料。

用50%和52%的夏收芦苇制作混合饲料饲喂绵羊,其消化与吸收率都很高。

用冬季收获的芦苇可配制成两种混合饲料。第一种配比是:芦苇50%、小麦15%、燕麦15%、豌豆8%、肉骨粉6%、多根须葱4%、食盐2%。第二种配比是:芦苇60%、非食用小麦38%、食盐2%。这两种饲料每100公斤含可消化蛋白质分别为52公斤(相当于75个饲料单位)和48公斤(相当于55个饲料单位)。同时,混合饲料中还含有许多动物不可缺少的氨基酸、维生素及其他微量元素。

试验证明,用于喂羊时,其用量以每头每昼夜300克较理想。

如果制成颗粒料,再加一些油粕、油渣、饼类,效果则更好。

土壤改良剂——粉煤灰

世界上不少国家开展了用粉煤灰作土壤改良剂的运动。日本、印度、美国、德国等已取得了良好效果。据印度介绍,施用粉煤灰可以使水稻和玉米产量增长25%。他们认为粉煤灰对调节土壤酸性更合适,且可改良土壤粘性并提供某些微量元素。据日本名古屋大学研究,对各种土壤用不同数量的粉煤灰,而后对部分作物进行栽培试验,发现橄榄增产84%,水稻增产15%,萝卜增产21%。

世界各国研究证实,施用粉煤灰能增产的原因在于:1当土壤用粉煤灰后,提高了地温,可促进作物早发芽,避免或减轻春寒袭击;2粉煤灰是一种弱碱性粉砂性颗粒物,可以改变土壤的结构组成并调节酸碱度;3施用粉煤灰后,土壤容重减轻,孔隙度增加,从而改善了土壤的通气、透水性能,有助于养分的转化和微生物的活动;4粉煤灰中含有磷、镁、钾、铁、硼、钼、钠、锰、硅等植物营养元素;5粉煤灰对小麦锈病、稻瘟病、果树黄叶病均有明显的抗病作用,还发现对豆科作物施用粉煤灰,能促进根系生长,根瘤增大,提高固氮能力。

培育无核葡萄的新方法

现行培育无核葡萄的方法是对理想有核母本授以无核父本的花粉。

但这些方法效果不大,有80%的后代因有核(种子)而被淘汰。

大多数无核葡萄品种的胚珠,有因早期发育过程中败育(有核品种的胚珠经过授粉后一般形成种子),不再分裂长大,而肉质部分却正常生长,结果就形成了无核葡萄,只是在食用时能略微觉察到一点核的痕迹。

国外研究出一种培育无核

葡萄的新方法,即在胚珠败育前,将它从葡萄中移出,再将未成熟的胚珠放在人工培养基上,使之发育为种子。迄今为止,已在两个无核品种中获得了成功。这比使用授粉的老方法得到的无籽葡萄的机会要多。

这种新方法的另一突出优点是可以使无核品种彼此之间进行杂交,不仅可以实现以往认为不可能的杂交,而且还能出现较高频率的无核后代。

未来的水稻工厂

水稻是最难“侍候”的作物之一。它不仅需要大量的太阳能、水,还要求经常不断地进行田间管理。在水稻的生长过程中,共包括48项不同的田间管理工作,其中大部分工作直到现在还没有实现机械化。

哈萨克斯坦共和国科学院土壤研究所波·皮沃瓦洛夫长期从事研究土壤的氧化还原过程,以寻找控制的可能性和控制方法。他发现土壤的氧化还原过程会在水和土壤之间形成一个位差,使电流能沿着作物流过。而且在成熟期,当水稻极需要吸收营养的时候,这种电位差就越大。如果从外部施加电流,使之通过“土壤——水稻——水”系统,这样就可能刺激水稻吸收营养并成长。并且从这里引申出“水稻作业工业化”的设想——将水稻种植在棋盘式的格子田上,在它们互相之间以及其他田块之间用不透水的电极屏蔽隔开,以形成所需的电位差,这样还可以节约用水。格田的灌溉层和可耕层均在屏蔽之上。

在小格田上进行的多次试验证明,电流刺激可以使收获增加50%。同时,用水量减少了80%~83%。电极屏蔽是聚乙烯薄膜,其上涂有条带状铝箔。把它们连接起来,接通电源,同时把分置在格子田表面的石墨电极也接通电源,按一定的程序输入电能。

美国的农业节能

美国能源部在美国各地和波多黎各共设立了七个节能试验中心,并制定了四年的工作计划,以便教会农民新的节能工艺。七个试验中心中有四个奶牛场、两个养猪场和一个植棉场。其主导思想是使农场能自己解决大部分能源。

养猪场和奶牛场的主要措施是修建沼气池,将动物的废弃物变成沼气,又利用沼气为农场供热和开动电机生产电力。沼气池的废液富含氮和磷可以作为肥料。波多黎各的试验中心则将废液注入水生植物池或养鱼池,生产水生植物和鱼类用来作动物饲料。

植棉场试验中心位于十分干旱的亚利桑那州。他们用电脑测定灌溉井的流量,如果水泵抽水过多,电脑便能立即发现并尽快停止运转;另外附有一种配套的利用太阳能运转的电脑,埋在土壤中能显示出各田块的土壤干旱程度和每一田块精确的需水量。