微生物阿魏酸酯酶及其在食品中的应用研究进展

阿魏酸酯酶(feruloyl esterases,FAEs)是羧酸酯酶的一个亚类,可特异性催化羟基肉桂酸和植物细胞壁多糖之间的酯键水解释放羟基肉桂酸,在食品行业中被广泛应用。该文对来源于微生物的FAEs的结构、分类、催化机理及分子改造等研究进展进行梳理,并对其在面团发酵、酒类酿造、膳食纤维补充剂、茶叶、食品添加剂中的应用及前景进行讨论和展望,以期为阿魏酸酯酶的应用提供参考。

长双歧杆菌蔗糖磷酸化酶的异源表达及其酶学性质

为挖掘来源于长双歧杆菌的蔗糖磷酸化酶(Bifidobacterium longum sucrose phosphorylase,BloSPase)合成2⁃O⁃α⁃D⁃吡喃葡糖基⁃L⁃抗坏血酸(2⁃O⁃α⁃D⁃glucopyranosyl⁃L⁃ascorbic acid,AA⁃2G)的潜力,该研究将BloSPase基因在大肠杆菌中异源表达,以BloSPase的水解酶活力为指标,通过单因素试验和响应面法对其表达条件进行优化;并通过镍柱纯化后对其转糖基化活力进行研究。结果表明,BloSPase的最佳表达条件为诱导时间10 h、异丙基⁃β⁃D⁃硫代半乳糖苷(isopropylthio⁃β⁃D⁃galactoside,IPTG)浓度0.47 mmol/L、诱导温度23℃。在该条件下,水解酶活力可达到(730.35±0.58)U/mL,比酶活达到(95.22±2.45)U/mg。酶学性质研究显示,BloSPase转糖基化活力的最适反应温度为50℃,最适反应pH值为5.2,在40、50℃时表现出较强的热稳定性。其动力学参数Km值为(266.80±23.76)mmol/L,Vmax值为(0.2350±0.0099)mmol/(L·min)。

Y_(2)O_(3)改性SiC陶瓷高温水氧行为研究

连续碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(SiCf/SiC)因高温水氧侵蚀致使力学性能急剧下降,限制了其热端部件在航空发动机中的长寿命服役。研究证实,该侵蚀主要表现为SiC基体和纤维与水、氧气反应生成气相Si(OH)_(4),导致质量耗散。因此,从组分、结构调控角度提升SiC耐水氧侵蚀性能已成为研究热点。对比研究了添加和未添加Y_(2)O_(3)对SiC陶瓷水氧侵蚀行为的影响。与SiC陶瓷相比,SiC-Y_(2)O_(3)陶瓷的氧化速率及挥发速率均明显下降,且随着氧化温度的升高,两者差距愈发明显,可见添加Y_(2)O_(3)后SiC陶瓷的耐水氧侵蚀性能得到明显改善。氧化后的陶瓷微观结构表明,SiC-Y_(2)O_(3)陶瓷氧化层明显更薄且更致密,进一步分析表明这主要由Y组分在陶瓷表面的迁移以及聚集所致。在侵蚀过程中,陶瓷内部的Y_(2)O_(3)会向SiC陶瓷表面迁移,并与SiO_(2)反应形成β-Y_(2)Si_(2)O_(7),并逐渐聚集形成连续的Y_(2)Si_(2)O_(7)层。因此,在氧化层与SiC陶瓷交界处形成了一个富Y_(2)Si_(2)O_(7)/富Y_(2)O_(3)层。多层含Y氧化层在陶瓷表面形成水氧阻挡屏障,有效抑制了水氧介质向陶瓷内部的渗透与侵蚀。该研究结果为SiC_(f)/SiC复合材料的耐水氧结构设计与调控提供了重要思路。

复合界面层对SiC_(f)/SiC复合材料力学损伤行为的影响

SiC_(f)/SiC陶瓷基复合材料在航空航天领域具有广阔的应用前景,其界面层设计是研究重点。研究表明,复合界面层可以有效提升陶瓷基复合材料的抗氧化性能,但其对材料力学性能及损伤机制的影响尚不明确。本研究利用化学气相渗透法(CVI)制备得到具有BN及(BN/SiC)_(3)复合界面层的小复合材料,探究了复合界面层对SiC_(f)/SiC复合材料失效机制的影响。基于两种力学加载实验结合声发射探测分析了两种界面层小复合材料的损伤过程。实验结果表明,利用CVI制备的小复合材料界面结构清晰,基体致密。两类小复合材料均具有SiC_(f)/SiC陶瓷基复合材料的典型力–位移曲线,不同界面层小复合材料损伤过程具有不同的力声特征。通过两类力学加载试验的声发射特征能够有效分析小复合材料各阶段损伤发展情况。本实验中BN及(BN/SiC)_(3)复合界面层SiC_(f)/SiC小复合材料最大承受载荷分别为139和160 N,复合界面层小复合材料中的多层界面具有更强的偏转裂纹能力,降低裂纹延伸至纤维的速度,进而提高材料的力学性能。

信息化时代物联网视域下农业现代化的发展——评《农业物联网技术及其应用》

物联网技术是信息技术体系中最重要的组成部分,它掀起了信息技术的第三次浪潮.我国的物联网发展与研究起步较晚,但它受关注程度却很高,国家投入了大量的人力物力来研究物联网技术,并将其提升到国家五大新兴战略的高度.正是由于国家的大力支持以及研究人员的不懈努力,中国的物联网事业掀开了新的篇章,物联网技术被广泛用于多种领域中,农业领域更是物联网技术应用的主要领域之一.

3D打印三维石墨烯及其高性能陶瓷基复合材料

石墨烯具有高强度、高导电、高导热等优异性能,可以显著提高陶瓷基复合材料的力学、电学和热学等性能。但受到分散均匀性、体积分数、界面调控等因素的影响,石墨烯优异的性能在陶瓷基复合材料中还无法发挥。3D打印是一种简单快速的增材制造技术,可以获得结构可控、形状多样化、大尺寸的三维石墨烯。三维石墨烯具有高的比表面积、大的孔隙率、优异的可压缩性和相互连接的导电网络,可以有效避免石墨烯堆积团聚。通过组分系统设计,可以获得具有剪切稀化特性的石墨烯浆料,流变性能结果显示浆料粘度随剪切速率增加而减小。利用化学气相渗透工艺将SiC基体引入3D打印三维石墨烯,获得三维石墨烯/SiC复合材料。SiC基体可均匀分布在石墨烯片层间,对提升石墨烯在复合材料中的增韧效果具有重要作用。3D打印三维石墨烯结合化学气相渗透工艺有望实现高性能石墨烯/陶瓷基复合材料的结构/功能一体化。

利用体外模拟瘤胃发酵技术预测奶牛生产性能的研究

本试验旨在利用全混合日粮(TMR)体外发酵参数预测奶牛的生产性能,采集2头体重550kg、安装永久瘤胃瘘管的健康荷斯坦奶牛瘤胃液,并取40种不同的TMR进行体外发酵试验,测定体外发酵24h的乙酸、丙酸、丁酸、氨态氮(NH3-N)含量,以及甲烷(CH4)排放量、微生物蛋白质(MCP)、体外干物质消失率(IVDMD)、体外蛋白质消失率(IVCPD)和体外有机物消失率(IVOMD)等指标。记录饲喂不同TMR的奶牛对应的生产性能(产奶量、乳蛋白率、乳脂率),并与奶牛生产性能之间建立预测模型。结果显示:(1)产奶量与丙酸含量(r=0.37,P<0.05)、MCP(r=0.40,P<0.05)均呈显著正相关,但与IVCPD(r=-0.44,P<0.01)呈极显著负相关;乳脂率与乙酸含量(r=0.55,P<0.01)、甲烷排放量(r=0.36,P<0.05)、MCP(r=0.40,P<0.05)呈极显著或显著正相关;乳蛋白率与MCP(r=0.91,P<0.01)、IVDMD(r=0.44,P<0.01)、IVCPD(r=0.45,P<0.01)呈极显著正相关,但是与IVOMD(r=-0.56,P<0.01)呈极显著负相关。(2)奶牛的生产性能可用体外发酵参数作为预测因子进行预测。产奶量(kg/d)=29.72-0.86IVCPD(R^2=0.73,RSD2=47.26,P<0.001);乳脂率(%)=0.40+0.06AA(R^2=0.91,RSD2=0.15,P<0.001);乳蛋白率(%)=1.52+0.06MCP(R^2=0.78,RSD2=0.01,P<0.001)。奶牛的生产性能预测值与实际值的误差在允许的范围内,表明预测方程是可行的。

改革实验工作模式 促进应用型创新人才培养

在传统管理理念与管理体制的制约下,新升本院校实验室工作中存在着诸多问题,不适应新时期高素质创新人才的培养要求。因此首先应以科学发展观和以人为本的理念指导实验教学工作,实现3个转变。其次要全面开放实验室,包括时间和空间的开放。三是要构建"一个目标、两大类型、两种要求、4个层次、N个模块"的纵横交错的立体式实验教学体系。四是要定员专配实验教师,重视人才引进,加强人才培养,提高教师素质。五是要引进外援,多渠道共建实验室。最后,阐述了通过加快实验室和实验教学管理信息化、网络化进程,促使实验工作快速地上新水平。

污染农田水苋菜等野生植物镉富集能力和修复潜力调查

为了从自然环境中寻求重金属高富集植物资源,调查了江苏省某镉(Cd)污染农田的野生植物分布,成对采样分析了19种植物根区土壤-整株的Cd含量,比较了各植株不同部位(根、茎、叶、花、果)对Cd的积累特征。结果表明:各植物生境土壤Cd含量范围为1.72~16.5 mg·kg^(-1),植株地上部Cd含量为1.20~43.2 mg·kg^(-1),有11种植物的Cd生物富集系数(BCFCd)超过1,8种植物由根向地上部迁移的Cd转运系数(TFCd)超过1,且其中6种植物的BCFCd和TFCd都超过1,具备重金属富集植物的特点。不同植物的各器官BCFCd和TFCd值也呈现较大差异,根部BCFCd最高的是水苋菜(6.50),野胡萝卜最低(0.23);茎中BCFCd和TFCd最高的都是水苋菜,分别为18.7和2.87,BCFCd野胡萝卜最低(0.20),TFCd飞廉最低(0.44);叶中BCFCd翅果菊最高(5.44)、野胡萝卜最低(0.33),TFCd商陆最高(3.03)、一年蓬最低(0.84);花中BCFCd最高的是碎米莎草(5.17),一年蓬最低(0.24),TFCd最高的是野胡萝卜(1.08),飞廉最低(0.26);果中BCFCd和TFCd最高的都是水苋菜(22.6和3.47),最低的都是齿果酸模(2.12和0.56)。整株综合评估比较,水苋菜、碎米莎草、青葙和商陆的地上部Cd富集量较高,分别达到了43.2、28.1、22.7 mg·kg^(-1)和20.7 mg·kg^(-1)。基于BCFCd和TFCd,兼顾各种植物的生物量,水苋菜(首次发现)、齿果酸模、碎米莎草、翅果菊用于Cd污染农田土壤修复的潜力较大,值得进一步深入研究和试验。

大型物联网激光通信系统的设计与实现

传统星地激光通信系统进行通信监测时,未考虑光学系统引起的仪器偏振误差,导致系统通信误码率偏高。设计大型物联网激光通信系统,系统硬件由激光传感信息感知层、网络传输层与信息融合输出层构成。系统软件在激光传感信息感知层中设计激光传感器的路由节点,路由节点将在其他传感器节点接收的数据信息转发到网络传输层后,采用ZigBee技术通信将信息传输到信息融合输出层中,再采用基于BP神经网络的激光传感器信息融合算法,将全部数据信息进行融合后进行信息通信。实验结果表明,所设计系统可有效对火灾情况进行信息通信检测,且多次实验后,通信信息误码率最大值仅为0. 10,通信耗时最大值为10 ms、时间延迟最大值仅为2. 0 ms,具有误码率低、时间延迟短、效率快的优势。

再谈新建本科院校计算机专业的人才培养定位

依据计算机专业教执委关于三层人才金字塔结构理论,夹缝中的新建本科院校中计算机应用型人才定位还是存在模糊.根据三元论,四层人才金字塔结构更便于各层次学校准确定位.然后又通过分析人才需求、软件业经济运行情况、计算机人才面对的问题空间、计算机人才需求发展变化历程,认为新建本科院校人才培养层次宜于定位于四层人才金字塔结构的第二层次间或部分第一层次人才,提出信息技术与信息系统的问题空间的交叉域作为新建本科院校计算机专业人才培养的目标主体,并通过设置软件技术、嵌入式应用技术方向为部分学生提供向专业纵深或横向发展的机会.

地质雷达技术及其应用

黑龙江省水利水电勘测设计研究院自 1998年应用SIR -2型和SIR -10B型地质雷达系统已在青龙山水库、音河水库、桦树川水库、新城水库等众多水利工程项目中投入应用 ,主要用于堤坝渗漏部位探测、塌陷、空洞探测等 ,均取得了良好的地质探测效果。

地质雷达技术在水利工程中的应用

从地质雷达的测试原理出发,介绍地质雷达技术在水利工程中的应用实例及应用效果,说明地质雷达探测作为一种快速、无损、准确的检测手段是值得进一步推广的方法。

深度智慧物联网构建的理论与应用特色--评《构建深度智慧物联网》

人类生活质量的提高离不开信息技术的支持。随着信息技术的发展，世界发生了重大的变化，使人类的生活更加便捷。当今时代是信息时代，信息化水平已经逐渐成为衡量一个国家综合水平的重要标志之一。因此，各国政府纷纷加强对信息技术的研发与应用，并持续建立信息化的产业体系，在信息产业体系中，物联网被看作是该产业最重要、最新的增长点之一，

地方本科院校培养机器人应用型人才问题探讨——以衡水学院为例

地方本科院校培养机器人应用型人才有必要,且可行.培养机器人应用型人才有三个培养方案:在现有专业基础上建立专业方向、在现有管理体制下建立机器人技术与应用专业、打破现有管理体制与整合学科和专业结构建立机器人技术与应用专业.

机器人与物联网相关人才融合培养的设想

通过对物联网工程专业人才培养中存在的问题的研究、其破解途径的探索、物联网机器人方面的人才需求现状的分析,认为物联网人才与机器人人才融合培养可行,并给出了物联网机器人人才培养方案的初步设想。

一种基于虚拟仪器概念的廉价数字示波器的设计

利用声卡和LabVIEW多线程技术,设计了一种廉价实用的数字示波器,具有实现简单、界面友好、性能稳定可靠等优点。在LabView 8.5中实现了数据采集、滤波器、频谱分析、数据保存和重放等功能。可以推广到语音识别、环境噪声监测和实验室测量等多种领域,应用前景广阔。

基于支持向量机的车辆换道决策模型研究

车辆换道行为是微观交通流中的典型驾驶行为之一。研究车辆换道决策模型,可以帮助无人驾驶车辆正确进行换道决策。以NGSIM数据集为依据,采用SG滤波器对NGSIM数据集进行平滑处理,筛选平滑处理后的数据得到训练集和测试集;选择影响车辆换道决策的7个因素作为模型输入,建立基于粒子群优化算法的支持向量机(PSO-SVM)车辆换道决策模型和标准支持向量机(标准SVM)车辆换道决策模型;对训练集和测试集进行归一化处理,利用归一化处理的数据进行模型的训练和测试。测试集数据分类验证结果表明,建立的PSO-SVM车辆换道决策模型的决策准确率为94.67%,相比于标准SVM车辆换道决策模型提高6%,能有效实现无人驾驶车辆的换道决策。

新建本科院校计算机专业人才培养的准确定位

根据"三元论"哲学观,深入分析科学、工程、技术之间的关系,提出了人才培养专业分类以及计算机学科人才培养专业分类,并分析了各类专业人才所应具有的能力及其核心研究内容,指出计算机工程、计算机工程与技术、高级计算机技术人才的培养是新建本科院校计算机专业合适的人才培养定位。

拥塞控制的研究现状及未来展望

对网络拥塞控制算法的研究现状进行总结,讨论了拥塞控制领域的研究热点。