响应面法在生物过程优化中的应用

生物过程优化的目的在于提高终产物的产率,是生物技术产业化不可缺少的一项工作。近年来国内外较为常用的生物过程优化技术包括非统计优化技术和统计优化技术两大类。在生物过程优化中,响应面法是一个更为有效的优化技术。

粮食微生物检测技术与防制措施

对目前最新检测和鉴定粮食微生物的方法及原理、粮食微生物防制措施进行总结,以期为粮食储藏提供指导。

一株芽孢杆菌16SrRNA的基因序列测定和系统进化分析

从河南黄河稻区土壤中分离出一株具有较强稻瘟病菌拮抗活性的芽孢杆菌菌株BS501,经过形态观察、生理生化特性检测和电镜技术,确定其为芽孢杆菌属细菌。为进一步确定其分类学地位,扩增了BS501基因组的16S rDNA,并将测序结果提交GenBank数据库(登录号:FJ755787)。利用BLAST软件将该序列与枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等芽孢菌属细菌及大肠杆菌16S rDNA序列进行同源性比对。系统进化树表明,BS501与芽孢菌属细菌在进化关系上组成一个大的分支,与枯草芽孢杆菌最为接近,与大肠杆菌较远。同源性分析表明该序列与枯草芽孢杆菌PRE23同源性达99%,证实该菌株的分类学地位为枯草芽孢杆菌。

枯草芽孢杆菌BS501a代谢物生防效果与理化特性研究

为将枯草芽孢杆菌BS501a开发成生防杀菌剂,采用菌丝生长抑制试验,研究其发酵上清液对15种植物病原真菌的抑制效率,发现BS501a发酵上清液对稻瘟病菌等10种病原真菌有很强的抑制作用,菌丝生长抑制率在85%以上.在温室条件下研究其对稻瘟病的防治效果,发现BS501a发酵上清液对稻瘟病的防治效果为63.8%.以体重20 g左右的KM小鼠为试验对象,对BS501a发酵上清冻干粉进行急性经口毒性试验,LD50>500mg.kg-1,说明BS501a发酵上清无毒,符合绿色生物农药要求.研究BS501a发酵上清理化稳定性和遗传稳定性,发现发酵液低于45℃活性稳定;pH值在7～9环境下可溶,且有较强的拮抗活性;光照度(4 500±500)lx照射10 d活性稳定;蛋白酶K作用后,拮抗活性不变;转接10代后拮抗活性稳定.结果表明,枯草芽孢杆菌BS501a拮抗代谢物广谱、高效、安全、性能稳定,BS501a菌株有进一步研发价值.

枯草芽胞杆菌BS501a复合诱变菌株及抗菌谱研究

[目的]通过复合诱变进一步提高枯草芽胞杆菌BS501a的生防效果。[方法]以BS501a为出发菌株,采用N+离子注入和60Coγ射线照射进行复合诱变。[结果]获得了5株拮抗活性提高的突变菌株。传代稳定性试验表明BSC45菌株经5次传代后拮抗稳定性仍保持在88.3%。该突变株各代与稻瘟病菌对峙培养拮抗带宽平均为7.5 mm,比出发菌株BS501a与稻瘟病菌对峙培养拮抗带宽6.05 mm提高了24%。采用对峙培养试验研究BSC45抗菌谱,发现BSC45仍保留了广谱拮抗活性。[结论]枯草芽胞杆菌突变株BSC45对多种真菌有抗菌作用,是一株很有潜力的生防菌株。

金属离子对枯草芽孢杆菌BS501a发酵液防治稻瘟病菌效果的影响

为提高枯草芽孢杆菌拮抗性次生代谢产物的产量，通过单因素试验研究了CaCl2、FeSO4、MnSO4、MgSO4、ZnSO4等金属无机盐对枯草芽孢杆菌BS501a发酵液拮抗效果的影响．结果表明：当分别向基础培养基中添加0．15％-0．2％CaCl2·2H2O、0．01％FeSO4·7H2O、0．01％MnSO4·H2O、0．05％MgSO4·7H20和0．1％ZnSO4·7H2O时，发酵液抗稻瘟病菌活性均有不同程度提高．通过正交试验，确定各种金属无机盐的最佳组合为：0．15％CaCl2·2H2O、0．01％FeS04·7H2O、0．01％MnSO4·H2O、0．05％MgSO4·7H2O和0．15％ZnSO4·7H2O．枯草芽孢杆菌BS501a用优化后的合成培养基发酵，发酵上清过滤液抑菌圈直径达到71．4mm．利用枯草芽孢杆菌BS501a发酵上清过滤液室内防治稻瘟病，防治效率为63．86％．

3种磨齿倾角的等距直齿磨盘的磨浆特性

通过定义磨齿倾角,设计了3种不同磨齿倾角的等距直齿磨盘,对漂白硫酸盐桉木浆进行低浓磨浆实验,发现磨盘1(5°)及磨盘2(22°)对浆料打浆度的提升作用基本一致,而磨盘3(39°)对打浆度的影响较小;磨盘对于纤维的切断作用随磨齿倾角的增加而逐渐减弱,在小磨齿倾角时尤为明显,而细小纤维的产生随磨齿倾角的增加而减少;由磨盘1处理的纤维所抄纸张具有良好的裂断长及撕裂指数,纸张裂断长随磨齿倾角的增加而减小,而纸张撕裂指数与磨齿倾角无明显负相关的关系。

再造烟叶生产浓缩过程中挥发性香味成分的变化

为研究再造烟叶生产浓缩过程中挥发性香味成分的变化,采用同时蒸馏萃取-气相色谱-飞行时间质谱法测定了样品中234种挥发性香味成分。结果表明:(1)烟草提取液浓缩过程中平均约30%左右的挥发性香味成分损失,其中羧酸酯类化合物、烟碱和新植二烯分别减少约71.32%、73.15%和54.46%;浓缩过程中,有少量香味成分生成。(2)提取液中平均约32%的挥发性香味成分转移到浓缩蒸发冷凝水中,其中醇类、脂肪酸酯类和烷烃类化合物分别转移至浓缩蒸发冷凝水中50.67%、54.31%和62.55%,新植二烯转移至浓缩蒸发冷凝水中63.25%。(3)浓白水中挥发性香味成分的量较少;但烟碱的质量分数很高,每吨浓白水中含烟碱约7.93 g。

三氯乙酸法测定烟叶中蛋白质含量

烟叶中蛋白质的含量与烟草的品质息息相关.如何快速、准确地测定烟叶中蛋白质含量则显得尤为重要.本实验通过对烟叶蛋白质抽提液的最佳浓度、蛋白质沉淀剂的最佳浓度及加入量进行确定,探索出了一种适合于测定烟叶中蛋白质含量的方法:室温条件下,用浓度为8 mol·L-1的尿素溶液充分抽提烟叶中的蛋白质(抽提时间大于6 h),12 000 r/min离心20 min后仅留上清液,将所得上清液稀释4倍后加入3%三氯乙酸,静置10 min,充分沉淀上清液中的蛋白质,之后再次12 000 r/min离心20 min后弃上清,留沉淀,将沉淀加入丙酮清洗后烘干至恒重,达到恒重的沉淀质量即为该烟叶中蛋白质的质量.

造纸法再造烟叶生产中浆液平衡模型建立及应用

本研究介绍了造纸法再造烟叶浆液平衡模型的建立方法和关键监控指标,并结合模型在实际生产中的应用,对“浆”“液”不匹配时的常用调控措施进行了详细说明,分析了模型应用效果,并提出了模型下一步优化方向。结果表明,本研究建立的浆液平衡模型应用后,吨产品耗液量由0.90 t降至0.82 t,吨产品耗浆量由24.6 m3降至22.5 m3,烟草原料有效利用率显著提升,投入产出波动率由7.48%降至5.80%,生产连续运行稳定性和产品品质稳定性显著提升。

中浓压力筛在烟草薄片生产中的应用

介绍了中浓压力筛在烟草薄片制浆工序的应用必要性,总结了外流式中浓压力筛在烟草薄片生产中的调试及试运行情况。结果表明,外流式中浓压力筛的进浆浓度、进浆与良浆压差、尾浆流量、尾浆浓度、良浆浓度是影响筛机正常运行的关键参数。在保持原打浆工艺不变的条件下,采用外流式中浓压力筛对打浆后浆料进行筛选后,过短、过长纤维在总纤维中的占比减小,浆料纤维分布集中度、均匀度显著增加;浆料纤维长度<20目和80~300目的百分比分别降低了19. 0%、50. 6%; 20~50目和50~80目的百分比分别增加了42. 5%、10. 2%;浆料平均打浆度增幅33. 8%,浆料平均湿重降幅19. 8%;基片定量及烟草薄片定量、厚度、涂布率变化幅度较小,均不超过±1. 5%,抗张强度增幅达19. 4%,为减少纸机断纸次数、增加纸机及整个生产系统的运行稳定性提供了保障。

不同香型再造烟叶浓缩液化学成分和微生物组差异性研究

以浓香型、中间香型及清香型再造烟叶浓缩液为研究对象,运用连续流动法对比其常规化学成分含量,利用GC-MS法检测比较其中性香味成分差异,并通过高通量测序法比较不同香型浓缩液中微生物群落结构和多样性的差异.结果表明:浓香型浓缩液除水溶性总糖质量分数较低外,其他常规化学成分质量分数均高于其他香型浓缩液;清香型浓缩液中α-大马酮、巨豆三烯酮等香味物质质量浓度较高,浓香型浓缩液中烟碱、乙酰基吡咯等质量浓度较高,中间香型浓缩液的大部分香味物质质量浓度介于两者之间;清香型浓缩液细菌物种多样性最大,浓香型浓缩液真菌物种多样性最大,3种浓缩液的优势细菌菌属都是芽孢杆菌属(Bacillus),清香型浓缩液和中间香型浓缩液优势真菌菌属是德巴利氏酵母属(Debaryomyces),浓香型浓缩液是多型汉逊酵母菌(Ogataea).

再造烟叶生产过程中存贮条件对浓缩液品质的影响

为探寻造纸法再造烟叶生产过程中浓缩液适宜的存贮条件,考察了不同存贮温度和存贮时间对浓缩液中常规化学成分和致香成分的影响.结果表明:当存贮温度为50℃,存贮时间为4~6 h时,浓缩液中水溶性总糖质量分数在较高的水平,约为10.00%;氯、钾质量分数受存贮温度和存贮时间影响较小;50℃条件下存贮6 h时,浓缩液中各类致香成分的相对含量稳定性较好且稍高于其他温度下的相对含量.综合考虑,适宜的存贮条件为存贮温度50℃,存贮时间5~6 h.

液相色谱富集分离再造烟叶生产浓缩蒸发冷凝液中的香味成分

为研究再造烟叶生产过程中浓缩蒸发冷凝液中的烟草香味成分,采用中压制备液相色谱富集、分离及制备浓缩蒸发冷凝液中的香味成分,并利用气相色谱-飞行时间质谱(GC/TOFMS)技术结合感官质量评价方法对富集分离溶液进行了分析。结果表明:①浓缩蒸发冷凝液中香味成分的富集回收率为83.51%。②可根据产品需求对富集物质进行分段分离,得到6段含有不同香味成分的富集分离溶液。③富集分离的6段溶液对再造烟叶产品感官质量具有不同的正向作用,均可提升产品的内在品质。该研究结果可为富集、分离再造烟叶浓缩蒸发冷凝液中的不同烟草香味成分以及提升再造烟叶产品内在质量提供参考。

Co掺杂OMS-2纳米纤维的合成研究

以KMnO_4、MnSO_4、Co(NO_3)_2·6H_2O和H2_SO_4为反应原料,采用水热法合成了一系列掺杂过渡金属Co的氧化锰八面体分子筛(OMS-2),采用X-射线衍射、扫描电镜、红外光谱、低温氮气物理吸脱附和H_2程序升温还原对样品进行了表征,研究了Co的掺杂对OMS-2分子筛的结构、形貌和氧化还原性质等的影响,并对该系列催化剂进行了CO氧化性能评价。结果表明,掺杂Co并未改变OMS-2的晶体结构,并充分分散在OMS-2骨架结构中;掺杂Co的OMS-2分子筛的形貌发生了由纳米短棒向纳米纤维的转变。不仅如此,Co的掺杂增加了活性氧物种的移动性,改善了OMS-2分子筛的催化CO氧化性能。