国产雪茄茄芯烟叶工业发酵条件单因素优化研究

【目的】通过单因素实验和均匀设计探索不同发酵参数对雪茄品质的影响规律,确定不同产区雪茄烟叶适宜采用的工业发酵条件。【方法】通过单因素实验探索了温度、初始水分、相对湿度和发酵时间对不同品种雪茄烟叶(德雪1号、德雪3号、德雪7号、海南9A、楚雪14)原料品质的影响。以致香成分总含量为衡量指标,通过均匀设计确定了不同品种雪茄烟叶的最优组合发酵参数。【结果】(1)随着温度的升高,还原糖和总糖含量逐渐降低,致香成分含量呈先降低后升高趋势,植物碱含量呈先升高后降低的趋势。当温度为30℃时,致香成分含量最高(除楚雪14)。(2)随着初始水分的升高,还原糖、总糖含量呈下降趋势,致香成分含量呈先上升后下降趋势。当初始水分为30%~35%,致香成分总含量较高。(3)随着相对湿度的升高,植物碱含量逐渐降低,还原糖含量逐渐增加。当相对湿度为80%时,致香成分含量最高。(4)总氮和植物碱含量在发酵过程中逐渐降低,总糖、还原糖和致香成分总含量在发酵过程中呈先上升后下降的趋势。当发酵天数为21~28d时,致香成分含量最高。(5)均匀设计表明,德雪1号、德雪3号、德雪7号较适采用低温30℃低湿70%发酵37d,海南9A较适采用低温30℃低湿70%发酵22d,而楚雪14较适采用高温50℃低湿70%发酵21 d。【结论】温度、初始水分、相对湿度和发酵时间对国产雪茄烟叶品质具有显著影响。德雪系列原料采用低温发酵可在保留其香气丰富度的前提下,减少刺激性和杂气;海南9A原料采用低温发酵可以提升香气丰富度;楚雪14采用高温发酵可以提升成熟度,降低杂气和刺激性。

发酵介质对雪茄烟叶化学成分及微生物群落结构的影响

为探究发酵介质对雪茄烟叶增香提质的作用机制,分析了发酵介质对雪茄烟叶在发酵过程中常规化学成分、非挥发性有机酸、致香成分及微生物群落结构的影响规律。结果表明:发酵35 d后,空白对照组和介质发酵组的生物碱含量分别下降了13.42%和15.80%,添加发酵介质后,在发酵前期延缓了生物碱和还原糖的转化进程。介质发酵14~21 d时,雪茄烟叶中有机酸组成有利于提高雪茄烟叶的醇和度并降低刺激感。致香成分的总含量和酮类致香成分的含量随发酵介质添加分别提高了10.10%和19.20%;在35 d的发酵过程中,致香成分含量呈先增加后降低趋势,过度发酵不利于致香成分的累积,最优发酵时间为21 d。发酵介质有利于提高雪茄烟叶微生物群落的多样性,延缓细菌群落的演替进程,由此改变生物碱、糖类等化学物质的代谢进程,提高雪茄烟叶的致香成分含量,从而改善雪茄烟叶品质。

雪茄烟叶发酵过程中微生物群落及功能微生物分析

采用高通量测序和代谢组学对雪茄烟叶发酵过程中理化代谢物质和微生物群落结构进行分析,通过相关性分析和网络分析确定功能微生物及其共生类群,以明确微生物群对雪茄烟叶品质的影响。结果表明:优势微生物属Staphylococcus和Aspergillus的相对丰度在发酵过程中均呈先上升后下降的趋势,并在第21 d分别占据细菌和真菌群落的主导地位;Aspergillus、Staphylococcus、Filobasidium可能对总糖变化和还原糖的生成具有直接或间接作用,Bacillus对含氮物质具有一定的降解作用;Candida作为微生物共生类群和发酵后期的标志微生物属,不仅可以降解含氮物质、合成风味物质,而且对维持微生物群落结构的稳定具有重要作用。

高固体浓度鸡粪厌氧消化氨氮耐受性能研究:以长期实验为例

以高固体鸡粪(total solid,TS 15%)为研究对象,利用3个全混式厌氧反应器(CSTR),在有机负荷(OLR)分别为1.5、2.3和4.5 gVS·L^(-1) d^(-1)挥发性固体,水力停留时间(HRT)分别为60、40和20 d的条件下,通过长期连续试验考察高固体鸡粪厌氧消化产气性能。试验结果表明,当有机负荷为1.5 gVS·L^(-1) d^(-1)(R1),发酵液总氨氮(TAN)浓度达到7.5 g·L^(-1),反应器甲烷产率仍高达0.33 L·g^(-1) VS,并且总挥发性有机酸(TVFA)保持在较低水平(<0.5 g·L^(-1));而当有机负荷升高至2.3 gVS·L^(-1) d^(-1)(R2),TAN浓度为7.2 g·L^(-1),反应器仍可保持较高的甲烷产率(0.31 L·g^(-1) VS),但是出现明显的有机酸积累(6.4 g·L^(-1));进一步增加有机负荷至4.5 gVS·L^(-1) d^(-1)(R3),运行至100 d后,反应器产气停止。另外,以反应器运行稳定阶段的出料沼液作为接种物测定污泥的比产甲烷活性(SMA),R1和R2反应器的SMA值分别为0.048和0.039 gCOD·g^(-1) VSS·d^(-1),SMA值与其他低氨水平鸡粪厌氧反应器相当。通过主成分分析以及文献对比发现,较低的OLR有利于提高微生物对氨氮的耐受能力,对于高固体鸡粪厌氧消化,相对较低的OLR(<3 gVS·L^(-1) d^(-1))是必要的。通过合理调控有机负荷,可以实现高固体鸡粪连续稳定厌氧处理。

颗粒态铁锰复合氧化物对磷的吸附特征及影响因素

以聚乙烯醇(PVA)为黏合剂,将FeSO_4和KMnO_4以摩尔比5∶1复合制备了颗粒态铁锰复合氧化物,采用扫描电镜和红外光谱对其进行表征,并考察了其对溶液中磷的吸附特征及影响因素。结果表明,颗粒态铁锰复合氧化物表面粗糙、孔隙结构发达,含有丰富的表面基团;颗粒态铁锰复合氧化物对水中的磷具有良好的吸附效果,对磷的吸附量随时间增加而增大,400min时可达吸附平衡,准二级动力学方程能较好地描述该吸附动力学过程;Langmuir方程可较好地拟合不同温度时的等温吸附数据,且反应温度越高,平衡吸附量越大;离子强度变化及NO_3~–,SiO_3^(2–),SO_4^(2–)和CO_3^(2–)等共存离子存在对颗粒态铁锰复合氧化物的吸附除磷过程影响不大;pH可显著影响颗粒态铁锰复合氧化物对磷的去除效果,pH≤5时磷的去除率较高且基本保持不变,pH>5时去除率随pH升高而降低。

非常规微量元素对厌氧发酵性能的提升作用

厌氧发酵是有机废弃物和高浓度有机废水处理的重要技术手段,缺乏必需的微量元素会显著降低厌氧微生物的代谢活性,进而影响工艺的处理效果。如何维持厌氧系统微量元素的平衡和有效供给是重要的研究课题。关于Fe、Co和Ni在厌氧系统的作用已有大量的文献报道,而对于Se、W、Mo、Cu和Zn等非常规微量元素的作用还缺少总结和分析。产甲烷菌中有常见的代谢关键酶,另外有6种特有的辅酶,这些酶可以受到金属离子的刺激作用。通过查阅大量文献,对非常规微量元素促进厌氧微生物酶代谢活性的作用机理进行分析,汇总了11种产甲烷菌的重要金属酶。总结了针对不同底物的中温和高温发酵工艺,添加微量元素促进发酵效率的结果。为调节微量元素提高厌氧发酵效率的研究提供参考。

养殖粪便厌氧发酵沼液中金属含量分析

利用养殖废弃物进行沼气发酵可回收能源,同时沼液可用作肥料。但是,沼液中含有一定量的金属元素,如超过一定限值会限制后续的利用。本文分析了文献报道的46个猪粪沼液、8个牛粪沼液、9个鸡粪沼液中的金属浓度数据,将其与相关标准进行比较,为沼液进行农田利用的过程中降低了金属污染风险。分析发现,猪粪、牛粪和鸡粪发酵沼液均符合《水溶肥料汞、砷、镉、铅、铬的限量要求》和《农用沼液》Ⅲ类金属含量标准。猪粪沼液相比《农用沼液》I类标准,有31.3%的样品As浓度超标,8.3%的样品Cd浓度超标,3.7%的样品Cr浓度超标,2.6%的样品Pb浓度超标。牛粪和鸡粪沼液较为安全。相对于《农用沼液》I类和Ⅱ类标准,牛粪沼液的Cd浓度存在少量超标;鸡粪沼液存在Cr、Cd浓度超标。Pb、Hg在所调查的各类沼液样品中超标的数量极少。猪粪、牛粪、鸡粪发酵沼液均可直接用于非食用类作物的肥料,在用于草本和木本食用类作物肥料时要进行监测分析,以避免金属超标。

鸡粪高固体浓度进料厌氧消化连续运行性能

以鸡粪为处理对象,进料总固体(Total Solids,TS)浓度控制在15%,进行鸡粪高固体浓度进料厌氧消化试验,在水力停留时间(Hydraulic Retention Time,HRT)为60 d的条件下,连续运行155 d考察发酵性能。试验结果表明,在有机负荷(Organic Load Rate,OLR)为1.5 g/(L·d)(以Volatile Solids,VS计算)和总氨氮(Total Ammonia Nitrogen,TAN)浓度7.5 g/L的条件下,甲烷产率达到326 mL/g,总挥发性脂肪酸(Total Volatile Fatty Acids,TVFA)浓度在0.5 g/L左右,pH值在8.3以上,实现了低有机酸残留的鸡粪高固体浓度进料厌氧消化的稳定运行。鸡粪的水解率、酸化率以及产甲烷率分别为61%、47%和47%。厌氧污泥的比产甲烷活性(Specific Methanogenic Activity,SMA)为0.042 g/(g·d),显示有较好的代谢活性,利用一级动力学模型进行模拟,动力学常数为0.202 d^(-1),相关性系数为0.982。该研究验证了通过延长HRT适当降低OLR的方式,鸡粪高固体浓度进料厌氧消化可以耐受极高的氨氮浓度,为工程应用提供了可能性。

浅谈高中语文教学中创新思维的培养策略

创新思维简单来说就是指学生在学习过程中能够使用新颖、独特的方法去思考,养成良好的创新思维对学生的学习和发展有重要的意义,不仅可以有效的提高学生的创新能力,还能为国家的发展储备更多的创新型人才,有利于推动我国教育以及经济的进步。而高中阶段作为最重要的教育时期,也应该在语文教学中加大对学生创新思维的培养,提高学生的语文创新能力,这对学生的语文学习有诸多的益处,所以教师需要积极探索有效的方法和途径,有效的落实对学生创新思维的培养,从而促进学生更好的学习和发展。

论高中语文教学中“微课”的应用价值与策略

在义务教育的关键时期,教师必须采用多样化的教学方式,组织个性化的教学活动,来丰富学生的情感体验,促进他们的全面发展。要在潜移默化、循序渐进中增强学生的主体优势,给他们突破自我、完善自我、挑战自我的机会,指引他们走向成功,继而揭开素质教育的崭新篇章。微课是一种新型的教学方式,在高中语文课堂的应用价值极高,能够去除学生的抵触情绪,打消学生的认知顾虑,方便教师实施各项人才培养计划;可以满足学生的实际需求,减轻教师的教学负担,在提高教学质量的同时优化教学效果,助推着教育现代化进程得以持续加快。

不同芳香中药产品对睡眠的影响初探

目的评估传统中药合香、中药复配精油、单方薰衣草精油对大学生睡眠质量的影响,同时对3种芳香类产品的气味进行调研,为传统中药合香、中药复配精油的产业化提供研究基础。方法于2018年3月—2019年3月方便选取将66名不同(中医)体质的大学生分为薰衣草精油组(23名)、传统中药合香组(21名)和中药复配精油组(22名)。3组人员在使用产品前后采用匹兹堡睡眠质量指数量表(PSQI)进行评分,比较使用前后总评分与PSQI各分项评分的组间和组内差异;采用电子手环记录深睡眠时间,比较3组睡眠干预的效果差异;在干预期间使用问卷形式进行不同芳香产品气味满意度调研。结果3组使用后PSQI总评分较使用前均有明显下降,干预前后评分:薰衣草精油组为(9.905±1.868)分;(5.000±1.949)分;中药复配精油组为(10.150±1.926)分,(5.400±2.521)分;传统中药合香组为(9.250±1.118)分,(6.150±2.159)分,但组间PSQI总评分差异无统计学意义(P>0.05)。3组的睡眠质量、睡眠障碍、日间功能障碍都得到改善,相对而言,薰衣草精油对入睡时间改善效果显著,该组使用前后PSQI入睡时间分项评分[(1.857±0.854)分、(1.095±1.091)分],差异有统计学意义(t=3.074,P<0.05);中药复配精油对于睡眠时间也有显著的改善效果,该组使用前后PSQI睡眠时间分项评分[(2.000±1.298)分、(1.050±1.234)分],差异有统计学意义(t=2.199,P<0.05)。结论传统中药合香、薰衣草精油与中药复配精油均能改善大学生的睡眠质量,且改善的方面有差异。在气味接受度方面,中药复配精油气味更受欢迎,薰衣草精油接受度次之,传统中药合香接受度较低。

发酵介质和发酵过程对雪茄烟叶品质的影响

为探究发酵介质和发酵过程对雪茄烟叶质量的影响,研究了德雪7号雪茄烟叶分别在加水发酵和介质发酵时其常规化学成分、非挥发性有机酸、致香成分及微生物群落结构的变化趋势。结果表明:①随着发酵的进行,雪茄烟叶总氮和生物碱的质量分数总体变化不显著,总糖和还原糖质量分数呈下降趋势。②添加介质影响了雪茄烟叶非挥发性有机酸总质量分数的变化趋势,有利于减弱雪茄烟叶烟气的涩口感和刺激感,介质发酵14~21 d时非挥发性有机酸的组成对改善雪茄烟叶感官品质最为适宜。③雪茄烟叶致香成分总量随发酵的进行呈先增加后降低的趋势,于14~21 d达到最高水平,且添加介质有利于致香成分的累积。④介质显著改变了雪茄烟叶的真菌群落结构,发酵21 d时,雪茄烟叶中细菌和真菌多样性显著提升,葡萄球菌属在发酵14~21 d时大量富集,促进了致香成分的生成。