山楂和枣释放BVOCs组分生长季动态变化特征研究

【目的】探究北京地区经济林树种山楂和枣不同时期释放植物源挥发性有机物(BVOCs)组成成分的变化规律,以及两者释放有益BVOCs特征。【方法】采用动态顶空采集法收集释放的BVOCs,结合自动热脱附-气相色谱/质谱联用技术进行分析。【结果】在整个生长季从山楂叶中共检测出12类328种BVOCs,从枣叶中共检测出12类301种BVOCs,枣叶释放类别的数量与山楂叶相同,释放种类少于山楂叶,两树种均在9月释放类别最多;山楂叶和枣叶主要释放烷烃类、烯烃类和芳香烃类、酯类和醇类BVOCs;枣叶主要释放烷烃类、烯烃类、芳香烃类、酯类、醛类和醇类BVOCs,其中天然壬醛山楂叶和枣叶每月都有释放,但枣叶每月释放BVOCs的种类更加丰富;山楂是烯烃类夏季高释放量树种,枣是春季芳香烃高释放量树种;从山楂叶中共检测出烯烃类、芳香烃类、酯类、醛类、有机酸类、酮类、醇类和酰胺类8类43种有益成分,而枣叶不释放酮类,释放种类总数量比山楂叶多。【结论】两个树种释放烯烃类有益BVOCs在总有益BVOCs成分中占比最大,以释放对薄荷-1(7),3-二烯、α-蒎烯、罗汉柏烯、3-蒈烯、右旋萜二烯为主,夏季是山楂叶和枣叶释放有益BVOCs组分的主要季节,两者均在7月达到最大值。总之,树种释放BVOCs成分呈明显的季节性变化,尤其是山楂叶释放总有益BVOCs最大值超过60%。

熔覆电流对高钼高钒铁基硬质涂层组织结构与性能的影响

刃板的磨损失效往往导致整个挖斗报废,为了提高其耐磨性能,采用等离子熔覆技术在刃板材料Q345B表面制备高钼高钒铁基耐磨涂层,研究熔覆电流(120、140、160 A)对涂层组织结构的影响,考察涂层的显微硬度、摩擦磨损与耐冲击性能。结果表明,电流大小对涂层的组织结构与界面状态影响较大,涂层组织主要由马氏体基体、弥散分布的细小球形碳化钒(VC)、多边形块状硼化钼(Mo_(2)B)和层片状复合硼碳化物(M_(2)(B,C))组成。120 A下制备的涂层与基材界面处存在局部未熔合区,增大电流导致涂层中VC的尺寸和分布间距变大,Mo_(2)B消失,M_(2)(B,C)增多且尺寸增大。涂层的平均显微硬度约为920 HV0.1,是耐磨钢NM400的2倍多,同等条件下的磨损失重仅为NM400的1/20,表现出优异的耐磨性能。带基材的涂层具有良好的耐冲击性能,且平行熔覆纹路的耐冲击性能优于垂直熔覆纹路的。

超声辅助提取油莎豆油的工艺优化及品质分析

为提高油莎豆油的得率且保证成品品质,本研究采用超声辅助正己烷法对油莎豆油的提取工艺进行响应面试验优化,确定最优提取条件后对油莎豆油品质进行分析。在油的品质研究中,采用25℃(常温)、47℃(超声辅助提取最佳温度)、60℃(高温)三个温度对比超声作用对油样中总酚含量、总黄酮含量、1, 1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率、脂肪酸组成及含量的影响。结果表明:脱皮油莎豆研磨后在料液比1:15 (g/mL)、超声时间20 min、超声温度47℃、粉碎粒度70目时,油莎豆油的得率为25.01%±0.03%,油样为黄橙色微浊状态,具有豆类特有的香气。油莎豆油对DPPH自由基有一定的清除作用,超声可更好地溶出油莎豆中的营养物质,但对油莎豆中黄酮类物质的破坏效应相对较大,酚酸类物质在高温时含量显著(P<0.05)下降。在25~60℃间超声作用和温度的变化对脂肪酸的种类和含量的影响不大,油酸(C18:1)含量最高,约为73.81%~74.00%。本试验结果可以为油莎豆油脂的开发利用提供一定基础和理论依据。

冻融循环下柑橘纤维对冷冻预发酵面团的改良

该文探究冻融循环对冷冻预发酵面团品质的影响,并开发相关改良产品。测定冷冻预发酵面团在冻融循环过程中的物理特性、面筋结构以及成品品质变化,通过添加柑橘纤维(citrus fibre,CF)来探究其改良效果。结果表明:冻融次数增加,冷冻预发酵面团的弹性模量(G')和黏性模量(G″)下降,水分含量则是呈现先上升后下降趋势,一定程度上破坏面筋网络结构,最终导致成品品质下降。添加柑橘纤维后的冷冻预发酵面团水分含量高于空白组(除F4),且面筋结构更完整,成品感官品质更优。综上所述,冻融循环对普通面团、添加柑橘纤维的面团品质均有一定的影响。

低VOC麻纤维增强复合材料制备技术

麻纤维增强热塑性复合材料具有轻质、环保、耐冲击等特点,是极具附加值与潜力的材料。但传统麻纤维复合材料存在纤维分散不均、挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOC)大量释放等问题,制约了麻纤维复合材料的规模化应用。介绍了麻纤维固相共混热致复合的材料制备方法、麻纤维表面处理技术、麻纤维复合材料一步法制备技术、麻纤维热塑性复合材料一体化成型等制备工艺,并对天然麻纤维增强复合材料的规模化应用进行了展望。

基于HOMER仿真的风光储互补发电系统容量优化配置研究

以系统总成本最小为目标函数,基于可再生能源发电混合系统优化仿真软件(Hybrid Optimization Model for Electric Renewables,HOMER),针对某工业园区的风光资源数据和负荷情况,进行了设备成本和参数设定。在获得的配置方案中,对比分析了并网型风光储、风光互补以及风储、光储发电系统的优化配置方案,分析其弃电率和经济性,验证了风光储系统的优越性,最终得到并网型风光储互补发电系统总净现成本最小的配置,并对其各设备的年发电量、系统可靠性及经济性进行了分析,可为可再生能源多能互补微电网风光储系统容量优化配置的研究提供参考。

毛壳霉木聚糖酶B(CsXyn11B)的分泌表达及其在面包中的应用

目的:对毛壳霉(Chaetomium sp.)CQ31木聚糖酶B(CsXyn11B)进行分泌表达,以提高产酶水平并探究在面包烘焙中的应用价值。方法:将木聚糖酶基因在毕赤酵母中表达,高密度发酵提高其产酶水平,对酶学性质进行表征并将其应用在面包烘焙中。结果:重组菌经高密度发酵156 h,木聚糖酶酶活力为2788 U/mL。CsXyn11B最适pH为8.0,最适温度为65℃。CsXyn11B能够水解多种木聚糖底物,对燕麦木聚糖、小麦阿拉伯木聚糖、榉木木聚糖和桦木木聚糖的比酶活分别为1145.8、1041.7、692.3和653.3 U/mg。该酶水解阿拉伯木聚糖,水解产物以聚合度4~6的低聚木糖为主。在面包制作过程中加入3 mg/kg CsXyn11B使面包比容增加15.9%,面包硬度降低25.3%,4℃贮藏2 d后硬度比对照组降低17%。结论:毛壳霉木聚糖酶B的优良酶学特性使其在烘焙食品中具有良好的应用前景。

基于模块化多电平换流器的多端柔性直流输电系统自适应电压下垂控制

针对采用传统固定系数下垂控制的多端柔性直流输电系统发生大的扰动后直流电压可能超出系统安全运行允许范围的问题,提出一种可以提高系统电压调节能力的自适应电压下垂控制策略。首先,考虑模型精度建立模块化多电平换流器的戴维南等效模型;然后,根据传统下垂控制的功率-电压特性关系,结合采用下垂控制的换流站本地电气量,设计新的自适应电压下垂控制器,与传统下垂控制策略相比,所提出的自适应电压下垂控制器具有更好的直流电压调节能力;最后,在电磁暂态仿真软件(PSCAD/EMTDC)上搭建±200 kV四端柔性直流输电系统仿真模型,验证了所提出自适应电压下垂控制策略的有效性。仿真结果表明:所提出的直流电压自适应下垂控制策略的电压控制效果优于传统下垂控制策略。

某轿车车门轻量化与疲劳寿命多目标综合优化

为了提高某轿车车门的综合性能,对车门总成进行轻量化和疲劳寿命的多目标综合优化设计。首先建立并试验验证车身及车门总成有限元模型,基于模型分析车门总成装备件质量、结构尺寸、刚度和安装位置等8项参数对车门疲劳寿命的影响;然后,以这8项参数作为优化设计变量建立车门总成多目标综合优化参数模型,以车门总成质量和疲劳寿命为优化目标,以车门框刚度为约束条件,应用多目标粒子群优化算法对车门总成进行综合优化计算,得到Pareto最优解集,依据工程实际选取1组最优解,并依此进行样件试验以验证优化方法的有效性。研究结果表明:在保证车门总成刚度和提高疲劳寿命的同时,车门总成质量减少2.44 kg,说明优化方法是有效的。

不同对接速度下软式加油管锥套运动特性数值模拟研究

采用CFD数值模拟的手段,模拟了飞机在不同对接速度下加油锥套的运动情况。空间离散采用了Osher格式,紊流模型采用了S-A一方程紊流模型,动网格采用了适合柔性变形的基于Delauney图的动网格技术,运用"刚杆-球铰"模型离散方法对软管锥套系统进行建模,建立了软管多体系统模型并得到其运动控制方程。计算结果表明,不同的对接速度对锥套的运动有较大的影响,低于3m/s时,锥套向上飘移并且伴有周期性摆动;当以3m/s速度进行对接时,加油锥套存在向上移动,飘移距离在0.6m左右,但周期性的振荡表现较小。本文的结果为该类飞机加油的对接速度提供参考。

应用中国典型道路的道路耐久性试验研究

提出一种基于典型道路的整车加速耐久性试验设计方法。首先通过主观评价选取37条中国典型道路,包括试验场道路共42条道路,并进行道路载荷预测试与伪损伤计算,通过道路载荷类型判断并选择19条载荷伪损伤较大的道路,并进行全面的道路载荷测量。为确定最佳的试验道路组合与循环次数,以整车道路载荷伪损伤最大和试验里程最小为优化目标,以19条道路各自循环次数为设计变量,建立多目标优化模型,并综合考虑道路类型及其构成比例,选取1组最优解作为加速耐久性试验路线。最后,选择2台同批次量产车,分别在试验场和设计的典型道路路线上进行加速耐久性试验。研究结果表明:在满足道路载荷伪损伤和行驶里程要求的同时,应用设计的中国典型道路进行加速耐久性试验,其效果与在试验场进行加速耐久性试验结果等效。

酶法制备几种功能性低聚糖的研究进展

功能性低聚糖是一类重要的益生元,具有许多重要的生理功能,近年来受到研究人员和广大消费者的广泛关注。功能性低聚糖的制备方法主要有化学法、酶法和物理法,其中酶法制备是绿色、高效和最具发展和应用潜力的方法。本文针对不同类型功能性低聚糖的酶法制备过程差异,系统介绍了近年来国内外在低聚木糖、几丁寡糖、琼脂寡糖、低聚半乳糖和甘露寡糖等5类典型功能性低聚糖糖酶法制备方面所取得的研究进展;也总结介绍了不同类型功能性低聚糖的原料来源、结构差异以及健康功能活性等;最后对功能性低聚糖领域的基础研究的发展趋势进行了预测和展望,以期为我国功能性低聚糖的研究和实际生产应用提供参考。

车身疲劳载荷识别与应用

为提高整车载荷识别精度和车身疲劳寿命预测精度,提出应用改进的振动系统传递函数估计算法结合虚拟迭代计算方法,以提高整车输入载荷识别精度和车身疲劳寿命预测精度。首先,应用道路载荷测量车进行整车试验场耐久性强化试验道路载荷信号采集,建立满足工程精度要求的整车刚柔耦合多体动力学模型。在整车振动系统传递函数矩阵识别中,利用改进的估计算法消除输入载荷和响应载荷中随机干扰信号的影响,然后应用整车动力学模型进行输入载荷的虚拟迭代计算,获得比H1估计方法更准确的输入载荷。最后,将虚拟输入载荷导入白车身有限元模型中进行寿命预测计算,并应用整车四通道道路模拟试验进行白车身疲劳寿命试验来验证提出的寿命预测计算的准确性。结果表明,仿真预测结果与试验结果基本一致,说明所应用的改进估计算法和虚拟迭代计算方法可以获得更加准确的整车输入载荷,提高车身疲劳寿命预测的精度。

棘孢木霉GH11家族木聚糖酶的异源表达及酶学性质

从棘孢木霉(Trichoderma asperellum)中克隆得到一个糖苷水解酶(glycoside hydrolase,GH)11家族木聚糖酶基因TaXyn11A,并在大肠杆菌中进行了异源表达。该基因含有一个672 bp的开放阅读框,编码223个氨基酸,编码的蛋白与来自哈茨木霉C4(Trichoderma harzianum)的GH11家族木聚糖酶xynⅡ(NCBI accession No.B5A7N4.1)的同源性为85.2%。粗酶液经Ni-NTA亲和层析一步纯化得到电泳级纯酶(TaXyn11A),该酶分子质量为24.2 kDa。研究了纯酶的酶学性质,结果表明:TaXyn11A为酸性中温木聚糖酶,最适pH值和最适温度分别是5.0和50℃,在pH值为4.0~10.0时和45℃及以下保持稳定,45℃时半衰期为14.3 h。EDTA、Mn2+和Cr3+对该酶有激活作用,而SDS和CTAB对该酶有抑制作用。底物特异性及水解特性分析表明:TaXyn11A可特异性水解燕麦木聚糖、小麦阿拉伯木聚糖、榉木木聚糖和桦木木聚糖等木聚糖底物,比酶活力分别为989.6、727.6、706.0、484.5 U·mg^-1,水解12 h后,产物以聚合度为2~6的低聚木糖为主。这些优良的酶学特性使TaXyn11A在低聚木糖生产中具有潜在应用价值。

紫贻贝(Mytilus edulis)蛋白计算机模拟消化物活性的生物信息学分析

贻贝(Mytilus sp.)是我国常见的养殖贝类之一,具有很高的食用价值。然而,我国目前贻贝产品仍以活鲜品为主,产品单一,资源利用不足。对紫贻贝(Mytilus edulis)蛋白进行模拟消化获得寡肽(二肽至五肽),通过PeptideRanker活性评分以及理化性质分析,从这些寡肽中筛选出9条具有潜在研究价值的多肽。通过ADMET分析和BIOPEP-UWM生物活性预测,发现其中7条寡肽具有血管紧张素转换酶(angiotensin converting enzyme,ACE)抑制活性,7条寡肽具有二肽基肽酶-IV(dipeptidyl peptidase-IV,DPP-IV)抑制活性。通过SwissDock和iDPPIV-SCM进一步筛选,确定QYGGR和HMR分别具有最优的ACE和DPP-IV抑制活性。通过分子对接发现,QYGGR和ACE以及HMR和DPP-IV能够形成稳定的复合物,其CDOCKER能值分别为-156.078和-92.410 kcal/mol,其中QYGGR通过与ACE分子中的8个氨基酸残基发生相互作用而产生抑制。HMR通过与DPP-IV S1中的5个,S2中的3个以及S3中的1个氨基酸残基发生相互作用而产生抑制。该研究结果为紫贻贝营养价值的阐释以及紫贻贝来源的生物活性肽的开发提供了理论依据。

泡盛曲霉β-1,3-1,4-葡聚糖酶的纯化、性质及其用于制备β-葡寡糖

作者研究了泡盛曲霉(Aspergillus awamori)一种β-1,3-1,4-葡聚糖酶(AaBglu29)的纯化、性质及其水解燕麦麸皮制备葡寡糖。粗酶液采用硫酸铵沉淀、QSFF强阴离子柱和DEAE-52弱阴离子柱层析3步纯化,得到电泳级纯酶,经SDS-PAGE和Sephacryl-100测定的相对分子质量分别为30.7×10~3和27.6×10~3。该酶最适pH为5.0,最适温度为55℃。AaBglu29底物特异性专一,对大麦葡聚糖、燕麦葡聚糖和地衣多糖的比酶活力分别为9 500、7 950 U/mg和5 980 U/mg。该酶水解燕麦麸皮产生葡三糖和葡四糖,经优化,当底物质量分数为5%,加酶量为100 U/g时,于50℃、pH 5.0条件下水解4 h,葡寡糖转化率可达90%。AaBglu29优良的酶学特性使其在食品和饲料工业具有较大的应用潜力。

海栖热袍菌木聚糖酶B的分子改造、高效表达及其在啤酒中的应用

研究海栖热袍菌木聚糖酶B(TmXynB)的定向进化、高效表达和应用。构建突变文库后经两轮筛选,获得一个在酸性高温下具有高比活力的突变体(mTmXynB)。突变体mTmXynB的最适pH值和最适温度为5.5和90℃,较野生型的最适pH值和最适温度分别下降了0.5和10℃,对小麦阿拉伯木聚糖的比活力由529 U/mg提高至1565 U/mg。序列比对表明,mTmXynB中3个氨基酸发生突变,分别为Asn91Ser、Trp129Arg和Arg143Glu。经定点突变实验,Arg143Glu通过改变局部蛋白表面的电荷分布提高了其耐酸性,Trp129Arg通过打破疏水平台降低了酶的最适温度,而Asn91Ser可能通过改变底物结合位点Trp89的构象提高该酶的催化活力。进一步将mTmXynB表达至毕赤酵母,经高密度发酵酶活力达18000 U/mL。突变体mTmXynB和野生型TmXynB分别添加至麦芽糖化过程中,结果表明mTmXynB在150 U/g麦芽添加量时效果最好,可降低45%的过滤时间和8.7%的料液黏度。而TmXynB在600 U/g麦芽添加量时效果最好,分别降低39%和8.1%的过滤速度和料液黏度。因此,突变体mTmXynB在啤酒工业中具有很好的应用前景。

中国汉麻综合利用技术与产业化进展

近年来,我国汉麻综合利用技术取得显著进展,汉麻产业化进程不断加速。文章分析了我国汉麻种植与初加工、汉麻韧皮纤维加工与纺织应用、汉麻秆芯加工与应用、汉麻籽加工利用以及汉麻叶花有效成分提取利用等方面的技术进展,剖析了我国汉麻产业发展存在的问题,最后提出推动我国汉麻产业发展的建议。

离心纺丝法制备PTFE/PVA复合微/纳米纤维膜

以聚四氟乙烯(PTFE)乳液和聚乙烯醇(PVA)为原料,用离心纺丝法制备出PTFE/PVA复合纤维膜前驱体,再通过高温烧结成形,制得一系列PTFE/PVA复合微/纳米纤维膜。研究了共混纺丝液中PVA的质量分数对纺丝效果的影响以及烧结温度、烧结时间的变化对复合纤维膜的结构和性能的影响,对纤维膜的微观形貌和结构进行了表征,并测试了纤维膜的水接触角、孔径、力学性能。结果表明:当纺丝液中PVA的质量分数为7%时,离心纺丝制得的纤维膜形态最好,粗细较为均匀,且直径分布范围较窄;经过高温烧结,复合纤维膜表面粗糙度均提高,疏水性增强,平均孔径和力学性能随着处理温度和处理时间的变化而波动;当烧结温度为370℃,烧结时间为20 min时,所得膜拉伸强度较高,且断裂伸长率也保持了相对较高的水平。

芳纶/阻燃黏胶混纺织物单向导湿整理工艺优化

采用留空印制法对芳纶/阻燃黏胶混纺织物进行单向导湿整理,对整理浆料的配置、印花整理面积比及涂覆次数进行优化,得到优化的整理工艺为拒水剂40 g/L、增稠剂60 g/L、印花整理面积比65.09%、涂覆次数6。经该工艺整理后的芳纶/阻燃黏胶混纺织物,表里层具有明显的润湿性差异,汗液可从织物里层向表层快速扩散且外部水分无法渗入织物里层,单向导湿性能显著。