具有界面复合活性层的高效纳滤膜构筑与性能

纳滤膜技术已广泛应用于水处理过程,但在长期运行过程中仍面临渗透通量下降和污染结垢等问题。 本研究在多孔基材上将氨基功能化类沸石咪唑酯骨架-8(AZIF-8)与海藻酸钠(SA)水凝胶网络结合,构筑有机-无机纳米复合活性层高效凝胶网络,制备渗透性强、抗污染性能优异的复合纳滤膜(SAZM)。AZIF-8与SA水凝胶结合可以很好地克服纳米材料的团聚与相容性问题。杂化纳米凝胶网络赋予纳滤膜强的亲水性和抗污染性,为水分子的传输提供便捷路径。研究表明,SAZM对二价盐Na_(2)SO_(4)表现出稳定的截留性能,渗透通量从4.1×10^(-2)L/(m^(2)·h·k Pa)增加到16.3×10^(-2)L/(m^(2)·h·k Pa),提升297.6%。在牛血清白蛋白污染性实验中, SAZM表现出优异的抗污染性能,通量恢复率达95.1%。

加拿大烟叶与云南KRK26烟叶香气成分差异分析

为了解加拿大烟叶与云南KRK26烟叶的品质区别,通过主成分分析、正交偏最小二乘判别分析等方法,对二者香气成分的差异进行比较分析。结果表明:两种烟叶中共检测出9类117种香气成分,加拿大烟叶有114种,云南KRK26烟叶有113种,其中110种为两者共有;筛选得到两种烟叶差异成分65种,占共有香气成分的50.6%,其中加拿大烟叶中22种成分含量较高,占比为33.8%,主要为半挥发性有机酸类和倍半萜类,43种成分含量较低,占比为66.2%,主要为类胡萝卜素降解产物;相较于云南KRK26烟叶,加拿大烟叶中长链脂肪酸和倍半萜类含量较高,而类胡萝卜素降解产物(如巨豆三烯酮、大马酮、二氢大马酮等)含量相对较低。类胡萝卜素降解产物和半挥发性有机酸的差别,可能是造成两种烟叶香气风格差异的主要因素之一。

基于UHPLC法的巨豆三烯酮前体物同分异构体的定量分析及其在不同产地烟叶中的分布情况

以烟叶中重要致香成分巨豆三烯酮前体物(3-氧代-α-紫罗兰醇-β-D-吡喃葡萄糖苷)两种同分异构体,即(6R, 9R)-3-氧代-α-紫罗兰醇-β-D-吡喃葡萄糖苷(rrOIPG)和(6R, 9S)-3-氧代-α-紫罗兰醇-β-D-吡喃葡萄糖苷(rsOIPG)为研究对象,建立超声辅助萃取-超高效液相色谱法对rrOIPG和rsOIPG进行定量分析,并利用该方法考查国内外7个产地烟叶中两种同分异构体的分布情况。结果表明:rrOIPG和rsOIPG分别在25.85~258.50μg/mL(R2=0.999 1)和6.28~62.75μg/mL(R2=0.999 0)内具有良好的线性关系,检出限分别为2.5μg/mL和2.9μg/mL,仪器精密度较高,样品的稳定性和重复性较好,加标回收率分别为83.94%和105.90%,RSD分别为1.22%和1.93%;根据rrOIPG和rsOIPG含量分布可较好地区分国内外产地烟叶,国外产地烟叶中rsOIPG含量明显高于国内产地烟叶,且国内外产地烟叶中rrOIPG的含量均高于rsOIPG。该方法可行性较好,前处理步骤简单,适用于烟叶中rrOIPG和rsOIPG的定量分析。

基于香气活力值的加拿大烟叶主流烟气关键酸性香气成分分析

【目的】明确加拿大烟叶主流烟气中的关键酸性香气成分,为开发具有加拿大烟叶风格特征的烟用香料提供参考。【方法】以加拿大烟叶主流烟气酸性香气成分为研究对象,通过柱层析和中压制备技术进行合理有效的分割,以感官评价为导向,结合GC-MS分析确定特征组分,对其中的重要酸性香气成分进行定量分析并计算相应的香气活力值(odor activity value,OAV)。【结果】(1)加拿大烟叶烟气酸性特征组分主要是小分子羧酸和芳香族羧酸,确定了其中16种重要酸性香气成分,小分子羧酸组分中异戊酸质量浓度最高(1.09 mg/mL),芳香族羧酸组分中苯乙酸质量浓度最高(6.44 mg/mL);(2)16种酸性香气成分的OAV均大于1,其中异戊酸和苯乙酸的OAV最大。【结论】异戊酸和苯乙酸是加拿大烟叶主流烟气中的关键酸性香气成分。

基于YOLOv3改进算法的烟叶原料烟草甲识别方法研究

为了解决烟叶原料中烟草甲人工识别效率低、不准确的问题,实现烟草甲的精准、智能识别,提出一种基于YOLOv3改进算法的烟草甲识别模型。首先采用Random Mix数据增强技术扩充烟草甲数据集;然后,通过引入K-means++算法重新聚类锚框,改进YOLOv3对于烟草甲的识别能力;使用SIoU Loss改进YOLOv3的边界框损失函数,提高模型定位的准确性,加速模型收敛;最后加入特征细化模块过滤冲突信息,优化模型对烟草甲数据集中小目标识别的精准度。结果表明,改进的YOLOv3网络模型对测试集中烟草甲的平均检测精确率、召回率、F1分数和平均精度均值(mAP)分别达到93.26%、88.25%、0.90和94.59%,分别比现有的YOLOv3算法提高了12.21百分点、11.79百分点、0.12、12.40百分点,可为烟草甲的有效识别提供支撑。

基于图像拼接的卷烟燃烧线参数检测

卷烟燃烧线的检测与分析对提高卷烟质量具有重要意义。提出了一种基于图像拼接的燃烧线参数检测方法,首先通过LONG导播软件从4个视角采集卷烟燃烧的视频,利用图像拼接技术生成完整的燃烧线;然后采用二维Gamma校正、带色彩恢复的多尺度视网膜增强算法(multi-scale retinex with color restore,MSRCR)和空间限制对比度均衡化算法提高图像的质量;通过K-means聚类和细化操作提取燃烧线及其中心线,最后分析燃烧线的参数。实验结果表明,所提取的燃烧线清晰完整,宽度与整齐度呈显著正相关,整齐度与长度呈显著正相关,宽度与卷烟的燃烧速率呈显著负相关;长度和整齐度的变异系数均小于10%,宽度的变异系数处于8.6%~17.78%,燃烧速率的变异系数处于9.81%~11.18%。所提出的方法能够快速准确地提取卷烟燃烧线参数,为燃烧线的检测与分析提供了支持。

超临界萃取—分子蒸馏分离烟末香味成分提升再造烟叶可用性

【目的】提高再造烟叶的感官品质和工业可用性。【方法】采用超临界CO2萃取废次烟末,利用分子蒸馏技术对萃取物进行分离、蒸馏得到三个等级(80℃、120℃、160℃)馏分。组配不同馏分添加到再造烟叶中,通过感官评价、化学分析进行筛选。将再造烟叶添加到成品卷烟中,最终根据感官评价结果确定最优馏分组配方案。【结果】研究结果表明:在现有再造烟叶工艺基础上添加3‰80℃馏分和2‰120℃馏分后,新型再造烟叶香气丰满细腻,刺激小,余味干净,整体协调,较柔和,同等比例新型再造烟叶加入成品卷烟中,感官品质明显改善。【结论】烟末超临界萃取物的分级分子蒸馏技术及其组配技术的应用,可以有效改善再造烟叶产品的品质,从而提高卷烟品质。

基于级联分类的复烤片烟产地预测方法研究

为提高在有限样本条件下近红外预测复烤片烟产地的准确率,提出了一种基于级联分类的复烤片烟产地预测方法,该方法首先通过近红外光谱判断样本的香型属性并构建香型模型作为中间层,再使用LDA或PLS方法在单一香型框架下构建产地模型进行产地预测。以全国主要烟叶产区的复烤片烟为对象进行验证,结果表明:通过引入香型模型作为中间层,基于LDA的分类模型产地预测准确率由83.33%提升至94.44%;基于PLS的分类模型的准确率则由72.22%提升至86.11%。在有限样本数据和不引入新的模型参数的条件下,该方法有效降低了复烤片烟的产地误判比例。

耐酸耐胆盐嗜酸乳杆菌的紫外诱变选育

通过紫外诱变提高嗜酸乳杆菌的耐酸耐胆盐能力。通过正交试验确定了诱变参数:20 W紫外灯,菌液稀释至OD6000.65左右,照射60 s,照射距离为30.5 cm,此条件的致死率为90.5%。诱变处理后的菌体在模拟人肠道胆汁盐浓度(0.3%)以及pH=2的选择性培养基中处理不同时间后,活菌计数,最终筛选出具有耐胆盐能力显著增强的突变体L.a.abr。在含0.3%胆盐和pH为2的选择性培养基中培养1.5、2.0、2.5 h时的存活率分别为19.57%、10.87%和4.78%,而出发菌株的相应存活率分别为3.68%、1%、0.23%。

响应面法优化节杆菌Z3菌液降解白肋烟烟碱条件

为确定节杆菌Z3菌液降解白肋烟烟碱的最优条件,采用响应面分析法,以发酵时间、菌液添加量和发酵温度为独立变量进行中心组合设计,以烟碱降解率为响应值进行发酵条件的优化。结果表明:节杆菌Z3菌液降解白肋烟烟碱的最佳条件为发酵时间68.2h、菌液添加量61.42%、发酵温度30.2℃,在此条件下白肋烟烟碱降解率为31.06%。将经节杆菌Z3菌液发酵后的白肋烟以4%的比例掺配到林海灵芝(硬红)产品中,评吸结果显示,香味浓郁协调,醇厚丰满,烟气丰富性增强,香气质量提升,烟气浓度增大,品质有所改善。

多壁碳纳米管在农药残留检测中的应用进展

多壁碳纳米管(MWCNTs)作为一种新型的纳米碳材料,与传统的吸附材料相比,碳纳米管具有较大的比表面积、良好的机械稳定性、稳定的化学性质及较强的吸附能力等优点,且前处理操作简便、萃取时间短、有机溶剂使用量少,近年来被作为一种新型吸附材料广泛应用于农药残留检测方法中。通过介绍多壁碳纳米管的结构与性能,以及多壁碳纳米管在农药残留检测样品前处理中的应用,对多壁碳纳米管在农药残留检测中存在的问题及未来发展方向进行了展望。

烟草中酚类化合物研究进展

酚类物质是烟草中重要化合物,是衡量烟草品质的一项重要指标。从酚类化合物对烟叶色泽、香味以及吸味3个方面探讨其对烟草品质的影响,通过详述酚类化合物的测定方法,展望酚类化合物今后的研究方向。

嗜酸乳杆菌乳酸高产菌株的紫外诱变选育

通过紫外诱变提高嗜酸乳杆菌的产乳酸能力,通过正交试验确定了诱变参数:20 W紫外灯,菌液稀释至OD6000.65左右,照射60 s,照射距离为30.5 cm,此条件的致死率为92.5%。诱变处理后的菌体产酸速率明显高于出发菌株,突变菌株在培养36 h时产酸量达到最大值10.83 g/L,而出发菌株最大值为10.41 g/L,且突变菌株具有稳定的遗传性。

基于近红外光谱-感官评价的巴西烟叶风格模拟及替代

为缓解国内卷烟工业企业巴西烟叶库存短缺压力,开展了利用国产烟叶进行替代的研究。整体替代研究分为风格模拟和品质优化两部分,采用近红外光谱投影和风格标定,构建由典型片烟样本组成的风格分布图,遴选主体风格与巴西相似的国内烟叶模块;结合化学与感官评价,利用模块化配方技术对模块品质进行优化调整,并在卷烟产品中进行替代应用。结果表明:近红外光谱显示湖北烟叶与巴西烟叶整体风格较为接近;通过配方优化调整,可以实现用湖北中部、湖北上部和湖南上部烟叶形成的配方模块(ZH-3)替代巴西烟叶;ZH-3模块在国内一二类卷烟品牌某产品中能够实现5%的巴西烟叶替代。

一株增香微生物的分离鉴定及其发酵产香条件优化

从14种烟叶表面筛选出一株能够利用烟末发酵产香的菌株GXY35,通过生理生化实验和16S r DNA序列对其进行分析,并用GC/MS对发酵液的香气成分进行分析。结果表明:GXY35分离株属于克雷伯氏杆菌,发酵液中特征香味物质4-乙烯基愈创木酚的含量最高。在单因素试验的基础上通过正交试验,对菌株的发酵条件进行优化。结果表明,最适宜的产香发酵条件为:料液比1∶20,接种量12%,发酵温度37℃,发酵时间72 h,p H值7.0。在此条件下,特征香味物质4-乙烯基愈创木酚的含量最高可达0.725 mg·m L-1。

改善烟草薄片涂布率及其稳定性的研究

涂布率及其稳定性是影响烟草薄片品质的重要因素。为优化烟草薄片生产中提升涂布率的工艺,采用单因素实验和正交实验方法,对涂布液温度、涂布液浓度、基片与涂布液的接触时间、涂布辊压力进行了研究。同时,通过改造涂布液供料系统,以提高涂布率的稳定性。结果表明,在实验范围内,随着涂布液浓度、接触时间的增加,涂布率呈现升高趋势;涂布液温度上升,涂布率呈先上升后降低趋势;涂布辊压力增加,涂布率呈降低趋势。烟草薄片涂布工艺中较适宜的工艺参数为:涂布液温度50℃、涂布液浓度48%、接触时间0.20 s、涂布辊压力8 kN/m;通过改进涂料供料系统,涂布率、涂布液浓度、温度等指标的稳定性均有一定的改善,涂布率提高13.1%。

烟丝组织结构与平衡含水率的关系

为了解烟丝组织结构与保润性能的关系,应用扫描电子显微镜(SEM)观察了烤烟、白肋烟、香料烟3种烟丝表面和切面结构,光学显微镜观察烟丝下表皮气孔,比表面积测试仪测定烟丝毛细管比表面积大小。结果表明:1香料烟结构最为紧密,切面含有很多空隙结构,国产烤烟和津巴布韦烤烟的切面较疏松。2白肋烟气孔数目在烤烟与香料烟之间,同一品种烤烟不同部位烟丝样品比表面积大小:中部>下部>上部。3低湿度(RH=30%)环境条件下烟丝组织结构与平衡含水率正相关;高湿度(RH=60%)环境条件下,烟丝组织结构与平衡含水率负相关,随着相对湿度的增加,烟丝表面化学成分对含水率的影响程度逐渐加强。

西方许旺酵母菌及其双加氧酶在烟草增香中的应用

采用响应面试验研究了西方许旺酵母菌(Schwanniomyces occidentalis)及其双加氧酶在烟草增香中的应用情况。结果表明,西方许旺酵母发酵烟叶生成香气物质的最优条件为温度27.8℃,水分含量52%,发酵时间7 d,此时烟叶中β-紫罗兰酮含量为2.03μg/g。生物转化类胡萝卜素生成香气物质的双加氧酶添加量为2.0%,35℃条件下,酶解15 h,烟叶中β-紫罗兰酮含量增加31.5%。处理后的烟叶香气质和香气量均有所增加,感官质量明显改善。

基于分子感官科学的香紫苏精油特征香气成分分析

利用GC-MS对香紫苏精油的挥发性成分进行了分离和鉴定,确定了34种致香成分,基于GC-MS-O技术确定了17种香气活性成分,并通过内标标准曲线测定了其含量,分别计算了其香气活力值(OAV)及对精油香气的贡献度,并采用OAV对其香气特征进行了分析。结果表明,香紫苏精油的主要致香物质是乙酸芳樟酯和芳樟醇,二者含量占到总量的62.3%,17种成分的FD因子(香气稀释因子)≥2;17种主要成分可以分为5个香韵,柠檬醛是果香韵的特征成分,芳樟醇是花香韵的特征成分,乙酸芳樟酯是木香韵的特征成分,α-松油醇是青香韵的特征成分,异胡薄荷醇是药草香韵的特征成分;从香气风格特征雷达图来看,香紫苏精油的主要香韵为药草香、青香和木香,其次为花香和果香,与感官评价结果相吻合。

烟草烷烃含量研究

利用超声提取-GC-MS测定有代表性的不同品种、不同部位、相同烟区不同品种及相同品种不同地区的烟草中烷烃含量,并进行比较.结果表明:影响烟草烷烃含量多少的因素有品种、部位以及产地等.不同种烟叶烷烃含量香料烟最高,其次是白肋烟,烤烟含量最低;同种烟叶上部烟叶的烷烃总量最大,其次是中部叶,下部叶的烷烃含量最低.