以学生为中心的食品酶学课程多维教学模式探析

以学生为中心的教学方式是引导学生全面发展、培养顺应时代需求的新工科人才的重要教学改革方向。该文针对食品酶学课程传统教学中存在的问题与教学要求,从知识构筑维度、课堂教学维度、课后提升维度和创新突破维度进行教学模式的探索与应用,实现对学生基础理论知识与创新实践能力的引导与培养,从课程教学方面为培养食品领域新工科人才提供助力。

虾青素戊二酸酯的酶法合成

为提高虾青素(astaxanthin,AST)的水溶性,该研究采用酯酶Est3-14催化虾青素和戊二酸酐(glutaric anhydride,GA)酯化合成虾青素戊二酸酯(astaxanthin glutarates,AG),包括虾青素戊二酸单酯(astaxanthin glutarate monoester,AGM)和虾青素戊二酸二酯(astaxanthin glutarate diester,AGD),以改善虾青素的水溶性。采用薄层层析色谱、高效液相色谱和质谱对目标产物进行表征,确认虾青素戊二酸酯可经酶催化合成。采用高效液相色谱验证AG的水溶性,结果表明AG的水溶性较游离形式虾青素有明显提升。采用单因素试验对催化条件进行优化,确定AG合成的最优条件为以三氯甲烷为反应溶剂、反应温度50℃、AST与GA摩尔比1∶4 000、加酶量100 U。在最优条件下反应48 h,虾青素的酯化率达到75.8%,其中,AGM、AGD的产率分别为29.9%、45.9%。

关于构建安全保卫风险评估课程的思考——《安保风险评估》课程设置构建的必要性与可行性论证

安全保卫风险评估是安保、安防行业的一项核心业务,具有高端性、统领性、综合性等特点。但是,它目前在国内安保行业培训中还没有成为一门系统的教学课程。鉴于此,本文在相关调研、工作实践以及教学活动等准备工作基础上,对安全保卫风险评估课程构建的必要性和可行性进行论证和探讨。在此基础上,逐步探索出整个课程的课程定位、构建思路以及课程内容体系架构,以期对安全保卫专业教学培训乃至整个安保行业的持续发展起到积极的促进作用。

“本-硕”衔接专业课程的构建及评价——以基因工程及综合实验课程为例

研究生招生规模日益增长,给研究生入学引导带来更大压力。大部分硕士新生在入学阶段会普遍面临困境,而现在普遍采用的“大课堂式”入学宣讲,针对性和专业性不足。针对于此,我们提出将入学教育“嵌入”到具体专业课程中,潜移默化且有针对性地对学生进行入学引导,以基因工程及综合实验为例,通过项目式教学模式形成“层进式”课程体系,与科研实战对接,采用“理+实”一体化教学夯实学生专业基础,将入学引导教育内容按需融入,构建能够发挥“科研引导”作用的专业课程。通过对学生和教师的调研发现,“科研引导型”专业课程改革成效显著,师生满意度超过95%,特别在师生前期需求强烈的“思维培养”“技能训练”等方面获得较高的评价。课程的实践能够作为研究生入学引导的创新模式和有益尝试,提升研究生培养水平,其未来示范推广前景良好。

医学检验技术专业创新创业教育与专业教育融合的探索与实践

近年来医学检验技术发展迅速,对人才培养也提出了更高要求,但是医学检验毕业生在应用实践能力和创新意识上存在不足。为了优化医学检验技术专业人才培养模式,提高医学检验学生的科研创新能力,本文对医学检验技术专业创新创业教育和专业教育融合的意义和措施进行了深入探讨,通过探索学产研一体化建设、深化课程体系改革、改革教学考核评价体系等措施,为培养真正具有创新实践能力的医学检验技术人才提供思路。

非均匀载荷下页岩气套管抗挤强度全尺寸试验及新机理

为研究页岩气套管非均匀载荷下抗挤强度及失效机理,采用全尺寸试验方法,开展平面非均匀载荷、弧面非均匀载荷、平面载荷和均匀载荷组合、弧面载荷和均匀载荷组合等4种非均匀载荷情况的试验研究。试验结果表明:非均匀载荷下套管失效机理为套管承载非均匀载荷后,引起的直径变化率发生变化。随着载荷的增大,当直径变化率达到临界状态下,套管发生失效,即达到套管临界承载能力;套管直径变化率与套管抗挤强度近似呈反相关,直径变化率越大,套管的抗挤强度越小。当套管直径变化率小于0.5%时,套管抗挤强度降低不明显,当套管直径变化率≥0.5%时,套管抗挤强度影响显著,套管直径变化率范围为1.0%~2.0%,抗挤性能下降15%~20%。建议页岩气套管可以选择厚壁套管,提高抗径向变形能力,或者基于应变设计理论控制套管径向变形,或者采用弹性介质封固方式以减少外力对套管径向变形的影响,而不是一味追求增加套管的抗挤强度。所得结论对页岩气套管选材或减少页岩气套管失效具有指导作用。

蜂王浆肽对阿尔茨海默症模型斑马鱼运动能力与关键基因表达影响

目的:探究蜂王浆酶解产物(蜂王浆肽)对阿尔茨海默症(Alzheimer's disease,AD)模型斑马鱼的影响。方法:将150尾(4 dpf)的野生型AB品系斑马鱼随机分为正常组、模型组、盐酸多奈哌齐阳性对照组(3.33μg/mL)、蜂王浆酶解液冻干粉-1组(LPR-1,1000μg/mL)和蜂王浆酶解液冻干粉-2组(LPR-2,1000μg/mL),于6孔板中进行实验,每孔容量为3 mL,每组30尾。除正常组外,其它组斑马鱼采用水溶给予六水氯化铝(180μmol/L)方法建立AD斑马鱼模型。各实验组同时给予相应药物处理24 h后,对其运动功能障碍恢复功效、反应能力改善功效、乙酰胆碱酯酶(AchE)抑制功效与脑凋亡抑制功效进行评价,同时计算TNF-α、caspase-3和BDNF基因的相对表达量,分析其对相关基因的影响。结果:LPR-1、LPR-2给药组和模型对照组比较,斑马鱼总运动距离延长(高度显著,P<0.01),每分钟光暗运动速度差值与BDNF基因相对表达量极显著提升(P<0.001);乙酰胆碱酯酶(AchE)荧光值(极显著,P<0.001)与脑部凋亡细胞荧光强度(高度显著,P<0.01)下降,TNF-α基因相对表达量(高度显著,P<0.01)与caspase-3基因相对表达量(显著,P<0.05)降低。结论:LPR-1和LPR-2均具有防治阿尔茨海默症功效,具有在防治阿尔茨海默症功能食品开发中的应用潜力。

蒸汽爆破预处理联合壳聚糖酶制备壳三糖

为解除壳聚糖底物的不溶解性对壳聚糖酶的限制,并实现单一聚合度壳寡糖的绿色制备,该研究对壳聚糖进行蒸汽爆破预处理,随后使用在枯草芽孢杆菌WB800中高效表达的壳聚糖酶Csn-But进行酶解。扫描电镜结果显示,经过2.4 MPa蒸汽爆破处理的壳聚糖显示多刺的纤维状细枝排列,且表面被明显撕裂,分离和暴露的纤维中含有多个空腔。傅里叶变换衰减全反射红外光谱结果显示蒸汽爆破处理后壳聚糖的化学键未被破坏,氢键网络被破坏。使用壳聚糖酶Csn-But酶解在2.4 MPa蒸汽爆破压力下处理的壳聚糖48 h后,壳寡糖含量较未预处理对照组提高5.4倍,产物浓度达到2.0 mg/mL。并通过调控底物浓度,在作用6%浓度的底物时,实现了高纯度壳三糖的制备。

蜂王浆蛋白肽的制备、鉴定及抗氧化活性研究

以蜂王浆为原料,以DPPH自由基清除率和OH自由基清除率为评价指标,对蜂王浆的酶解工艺进行了系统研究,并对蜂王浆酶解液中的蛋白肽进行了分子量分布分析、凝胶过滤层析纯化、LC-MS/MS分离鉴定、肽的合成及活性验证。结果表明,在酸性蛋白酶、料液比1:4、初始pH 5、酶解温度45℃、加酶量9000 U/g及酶解时间5 h的条件下酶解蜂王浆,所得产物的DPPH自由基清除率和OH自由基清除率最佳。对最优工艺下得到的酶解液层析分离,得到活性最高的组分为F4。对该组分进行质谱鉴定,并筛选出15种肽段进行进一步验证,结果表明,得到序列为FDRIW、YPDWSW、WHDKIF的三条肽DPPH自由基清除效果较好,IC50分别为3.63、3.59、1.00 mg/mL,具有在功能食品开发中的应用潜力。

无缝钢管在线测厚系统的测量原理与应用实践

介绍了同位素在线测厚系统的组成、测量原理和功能,分析了影响测厚精度的因素,以及其在无缝钢管生产现场的应用实践。该在线测厚系统的测量具有及时性和全面性,不但可以判断钢管壁厚精度,也可以反映出各生产环节存在的问题;但该系统是以采样点壁厚展示壁厚精度,放射源之间的位置的壁厚存在超差风险,需避免用显示壁厚代替管体全壁厚,造成对实际壁厚的误判。

特殊螺纹接头密封性能数值仿真分析

运用有限元仿真方法,通过建立简化半尺寸模型研究了Φ88.90 mm×6.45 mm规格特殊螺纹接头密封结构在不同过盈量、材料和温度下密封性能的变化。数值分析结果表明:不同密封面公差过盈量下的接头接触压力积分值比较情况为L-L>N-N>H-H;不同材料的接触压力积分值比较情况为13Cr-110>110S>N80Q;不同温度下,室温下接触压力积分值略高于高温下接触压力积分值。

复合酶法提取马尾藻中海藻酸的工艺研究

海藻酸在食品、医药、材料等领域有着广泛的用途,从海藻中提取是目前海藻酸的主要制备方法。本研究以提高马尾藻(Sargassum)中海藻酸的提取率为目标,系统研究了利用纤维素酶、果胶酶和海藻酸裂解酶复合提取马尾藻中海藻酸工艺。实验探究了酶添加量、时间、温度和pH对提取海藻酸的影响,并通过正交试验进一步优化提取工艺。结果表明在料液比1∶20(m/v),添加2%的纤维素酶、2%的果胶酶和2%的海藻酸裂解酶,提取温度55℃、提取pH 4.5,酶解90 min后再采用钙析-酸化法制备海藻酸的工艺条件下,海藻酸提取率可达25.43%,相对于传统化学法提高了163%,相对于市场上现有商品复合酶提取法提高了20%。复合酶法提取海藻酸的酶解效率高、海藻酸产品品质好,为复合酶法从马尾藻原料中高效提取海藻酸提供了数据支撑。[中国渔业质量与标准,2023,13(2):18-24].

用调和微分求积法数值求解Burgers方程

采用调和微分求积法(HDQM)对(1+1)维非线性Burgers方程进行了数值求解.结果表明,所得数值解与相关文献的数值解以及方程的精确解相比具有明显的高精度;相对于其他常用方法,采用的节点较少,且公式简单,使用方便;计算量小,时间复杂性好.

一种非均匀网格上的高精度紧致差分格式

提出了一种形式简单、网格剖分灵活、具有一定通用性的非均匀网格上的三点四阶紧致差分格式,对格式的截断误差进行了分析.采用文中提出的格式对Burgers方程和对流方程进行数值求解,并与均匀网格上的三点四阶紧致差分格式所得数值解对比,结果证明本文提出的格式对于大梯度问题的数值模拟有更高的精度.

一类非线性演化方程的新精确周期解

在原Jacobi椭圆函数展开法的基础上,又引进了其余几种Jacobi椭圆函数Glaisher符号,扩展了Liu等提出的Jacobi椭圆函数展开法,并以mBBM方程和Gardner方程为例,借助数学软件———Mathematica,求得了它们的一系列精确周期解,这些解在极限条件下可退化为孤立波解和三角函数解.

q-高斯激光束在预等离子体通道中的孤立波

利用变分法研究了q-高斯激光束在抛物预等离子体通道中传播的电磁孤立波,并与高斯激光的电磁孤立波进行了对比.结果表明:q-高斯激光束在抛物预等离子体通道中有两种电磁孤立波解,即聚焦电磁孤立波解和散焦电磁孤立波解.在相同的激光振幅和同一等离子体背景下,低q值激光束的聚焦电磁孤立波的振幅较大,数值稳定性较差,而散焦电磁孤立波与之相反.

用余弦微分求积法数值求解RLW方程

通过用余弦微分求积法(CDQM)对空间的离散,用差分法对时间的离散及Crank-Nicolson(C-N)线性化技术构造了求解Regularized Long Wave(RLW)方程的数值格式.通过算例以及与相关文献的比较,结果表明该算法精确度高,适应性强,时间复杂性好.

一种求解RLW方程的紧致差分格式

利用紧致有限差分方法进行空间离散,龙格库塔方法进行时间离散,建立了一种求解RLW方程的数值格式,较好地解决了对空间与时间混合导数项的离散问题,并在空间和时间上都保持了高阶精度.所得数值结果证实了该数值格式具有较高的精度.

特殊螺纹接头上扣过程仿真分析

在试验和有限元分析的基础上,介绍了特殊螺纹接头上扣扭矩曲线与接头结构的关系,并完成了宝钢BGT2系列196.85×12.7 mm BG140V BGT2套管气密封特殊螺纹接头的上扣过程的模拟。参照ISO13679(2002)标准要求,针对不同的几何尺寸组合分别建立有限元模型,并分析其上扣过程扭矩曲线变化,探讨了不同尺寸参数对扭矩曲线形状的影响;同时利用有限元模型计算了该规格产品的屈服扭矩和上扣过程接触力变化。通过与实物试验的对比,验证了该分析结果的可靠性,从而为产品开发和使用提供指导。

用修正Bernstein多项式Galerkin法求KdV-Burgers方程数值解

采用修正Bernstein多项式作为基函数,使用Galerkin逼近,构造了数值求解KdV-Burgers方程的隐式格式.该格式具有很好的数值稳定性,能够有效处理长时间演化问题,数值解具有高精度.