pH值调控方法对剩余污泥与柑橘废渣厌氧共发酵产酸影响

考察不同pH值调控方法对剩余污泥和柑橘废渣共发酵系统的产酸性能影响,结果表明:持续调节pH值为6可以提高共发酵系统的增溶过程,促进糖类物质水解,增强产酸和产甲烷过程,VFA产量和累积甲烷产量分别是空白组的1.36倍和1.25倍;提高共发酵系统中水解细菌和发酵产酸细菌的菌群丰度,促使甲烷生成途径从乙酰分解途径转向氢化营养途径.调节初始pH值为10可以有效促进共发酵系统中溶解性有机物的释放和达到快速水解的目的,促进产酸性能,但对产甲烷过程有抑制作用.

改进和优化黑果枸杞及其制品中花青素测定的pH示差法

建立一种基于美国官方分析化学师协会(Association of Official Analytical Chemists,AOAC)方法检测黑果枸杞及其制品中花青素含量的改进pH示差法。考察了黑果枸杞及其制品中花青素的最佳提取和检测条件,通过液相色谱-三重四级杆串联质谱法鉴别出黑果枸杞中花青素的具体化学结构,并计算出混合花青素的平均摩尔质量。通过分光光度法测得混合花青素的平均摩尔消光系数,对改进后的pH示差法进行方法学验证和花青素的含量测定。结果显示,最佳提取和检测条件如下:黑果枸杞花青素提取溶剂为盐酸-80%(体积分数)乙醇(3∶97,体积比),料液比为1∶100(g∶mL),提取温度为50℃,提取时间为30 min,缓冲溶液稀释5倍后静置平衡20 min。液相色谱-三重四级杆串联质谱法鉴别黑果枸杞中主要以矮牵牛素类花青素为主(占97.96%),黑果枸杞特有的混合花青素平均摩尔质量为912.7 g/mol,平均摩尔消光系数为29591 L/(mol·cm)。pH示差法改进后能够满足方法学验证要求,固体样品和液体样品最低检出限分别为28.2 mg/100 g、0.282 mg/100 mL。方法改进后花青素提取增长率均大于20%,静置平衡20 min后单次检测结果精密度小于0.3%。以矮牵牛素类花青素代替矢车菊素-3-O-葡萄糖苷计算花青素含量平均提高了2.41倍,能真实地反映黑果枸杞及其制品中花青素的含量。

两种调理剂对水稻土pH值和重金属吸收的影响

探明两种调理剂对近中性水稻土pH值、重金属有效性和水稻吸收的影响,及其与土壤性质的关系,为调理剂的科学开发及合理施用提供科学依据。选取水淬高炉渣源调理剂(T1)及其腐殖质改性调理剂(T2),分别设置2个施用量梯度(T1L、T1H和T2L、T2H),通过盆栽试验分析了两种调理剂及不同用量对土壤pH值、有效硅、镉、锌、铜含量,以及水稻籽粒和秸秆镉、锌、铜含量的影响。与对照(CK)相比,2个施用T1调理剂处理土壤pH值分别升高0.64和1.02,2个施用T2调理剂处理pH值分别升高0.27和0.56(P<0.05),土壤pH值随调理剂施用量的增加而增加。T1L和T1H处理土壤有效硅含量与CK相比分别提高5和22倍(P<0.05),且显著高于施用T2调理剂处理。与CK相比,T1H处理土壤有效镉、锌、铜含量分别降低37.21%、45.57%和95.30%(P<0.05);T2L和T2H处理土壤有效锌含量分别降低31.55%和30.67%,有效铜含量分别降低6.53%和19.32%(P<0.05)。与CK相比,T1L和T1H水稻籽粒锌含量分别降低23.44%和18.12%(P<0.05);施用T2调理剂后,籽粒和秸秆锌、铜含量无显著变化。土壤pH值、有效硅含量与土壤有效镉、锌、铜含量呈显著或极显著负相关,土壤有效硅含量与籽粒、秸秆镉含量呈显著负相关。研究表明,在近中性水稻土上施用富含硅的强碱性调理剂,既有利于提高土壤p H值和有效硅含量,又可有效降低土壤重金属有效性及其水稻吸收量。

暗褐脉柄牛肝菌产淀粉水解酶最适温度及最适初始pH研究

以20113和21014暗褐脉柄牛肝菌菌株为试材,采用刚果红、卢戈氏碘液变色圈法,研究了温度、pH对暗褐脉柄牛肝菌产淀粉水解酶能力的影响,以期为研发暗褐脉柄牛肝菌淀粉高效利用方案提供参考依据。结果表明:刚果红变色圈试验中,随着温度升高,菌丝生长速率、淀粉水解酶指数逐渐升高,并在28℃达到最大值,随后逐渐下降;卢戈氏碘液变色圈试验中,随着温度升高,菌丝生长速率、淀粉水解酶指数逐渐升高,并分别在30℃和28℃达到最大值,随后逐渐降低;随着初始pH逐渐升高,淀粉水解酶指数逐渐升高并在pH 6.5时达到最大值,pH 7.0~8.0变化不显著;随着pH升高,21014菌株生长速率逐渐降低,20113菌株生长速率无显著变化。综上,暗褐脉柄牛肝菌产淀粉水解酶最适宜温度为30℃,最适初始pH为6.5。

面向栽培基质的二氧化钛电极EGFET pH传感器设计

针对农业生产中栽培基质直接在线检测pH准确性差的问题,采用化学腐蚀法,制备出具有氢离子敏感特性和超亲水特性的二氧化钛(TiO_(2))电极,并且采用退火工艺以提高电极表面硬度;将TiO_(2)电极与金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)组合成基于延伸式栅极场效应晶体管(EGFET)的pH传感器.测试得到传感器灵敏度为0.05063 V/pH,重复性试验的变异系数最大为0.0057.测试结果表明该传感器具有良好的灵敏度、重复性和稳定性.选取4种典型栽培基质进行pH在线检测应用试验,pH检测误差的绝对值最大为0.18,经过温度补偿后误差的绝对值最大为0.11;使用后电极表面的亲水性依旧保持良好.应用试验结果表明,该传感器适用于栽培基质pH在线检测.

基于逆Leidenfrost效应的多孔地聚合物微球孔结构及pH缓冲性能

以水玻璃、矿渣粉为材料,基于逆Leidenfrost效应制备了多孔地聚合物微球,研究了其孔结构及pH缓冲性能.结果表明:改变水玻璃掺量和水固比可以调控多孔地聚合物微球的孔结构和pH缓冲性能;当水固比为1.0、水玻璃掺量由4%增大至8%时,微球的孔隙率、中位孔径和孔比表面积均减小,pH值波动范围为1.50~1.90;当水玻璃掺量为4%、水固比由1.0增大至1.2时,微球的孔隙率、中位孔径和孔比表面积均增大,pH值波动范围超过2.00;与双氧水直接发气法制备的多孔地聚合物相比,基于逆Leidenfrost效应制备的多孔地聚合物具有更好的pH缓冲性能和更高的OH-累积浸出量.

激素及pH对大蒜愈伤组织诱导研究

探讨大蒜愈伤组织诱导及增殖分化的影响因素,建立大蒜愈伤组织诱导、增殖及器官分化的培养体系。结果表明,适合大蒜愈伤组织诱导及增殖的培养基激素浓度及pH为2 mg/L NAA,2 mg/L 6-BA,1 mg/L 2,4-D和pH 5.8;苍山蒜愈伤组织出芽分化的最佳培养基激素浓度及pH为1 mg/L NAA,3 mg/L 6-BA,pH 5.8;苏联蒜愈伤组织出芽分化的最佳培养基激素浓度及pH为2 mg/L NAA,2 mg/L 6-BA,pH 6.1;苍山蒜和苏联蒜愈伤组织生根分化的最佳培养基激素浓度及pH均为1 mg/L NAA,pH 5.8,表明高浓度的2,4-D有利于大蒜愈伤组织的诱导,但并不利于其分化。

NaCl胁迫下pH值和氮素形态对狗牙根生长及钠钾离子调控的影响

以狗牙根〔Cynodon dactylon(Linn.)Pers.〕品种‘阳江’(‘Yangjiang’)为实验材料、2-(N-吗啡啉)乙磺酸(MES)为pH缓冲剂,采用水培法研究NaCl胁迫下pH值和氮素形态(铵态氮和硝态氮)对狗牙根生长和钠钾离子调控的影响。结果表明:处理1周后,若不添加MES,铵态氮处理组培养液的pH值下降到pH 4.0左右,而硝态氮处理组培养液的pH值则上升到pH 9.0左右;添加20 mmol·L^(-1)MES的铵态氮处理组培养液的pH值也下降到pH 4.0左右,而硝态氮处理组培养液的pH值则接近pH 7.0。与0 mmol·L^(-1)NaCl处理组相比,300 mmol·L^(-1)NaCl处理组狗牙根的枝条长度和枝条干质量显著(P<0.05)下降,而根长度、根干质量、根和叶中Na^(+)含量和Na^(+)/K^(+)比、钠钾选择性转运系数、叶Na^(+)和K^(+)的分泌量及分泌物Na^(+)/K^(+)比总体上显著升高。300 mmol·L^(-1)NaCl胁迫下,硝态氮处理组狗牙根的枝条长度、根长度、根干质量、根冠比、根中Na^(+)含量总体上显著高于铵态氮处理组,而叶中Na^(+)和K^(+)含量及Na^(+)/K^(+)比、叶Na^(+)和K^(+)的分泌量明显低于铵态氮处理组。300 mmol·L^(-1)NaCl胁迫下,20 mmol·L^(-1)MES处理组狗牙根的多数生长指标显著高于0 mmol·L^(-1)MES处理组,而根和叶中Na^(+)和K^(+)含量及Na^(+)/K^(+)比、钠钾选择性转运系数在0和20 mmol·L^(-1)MES处理组间的差异不显著。三因素方差分析结果表明:3个因子的单一和交互作用对多数生长指标、叶中Na^(+)含量和泌盐量相关指标的影响具有统计学意义。研究结果显示:硝态氮能缓解NaCl胁迫对狗牙根的伤害,而用MES缓冲根际酸碱环境对NaCl胁迫下狗牙根生长有一定的促进作用,因此,施用硝态氮或添加MES均有利于提高狗牙根的抗盐性。

基于二维相关红外光谱对pH值影响大豆分离蛋白二级结构含量的快速分析

为满足不同种类食品对大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)不同功能性的需求,本研究利用红外光谱快速采集70组不同pH值处理后SPI的数据,探讨pH值变化对SPI结构含量的影响。使用均值中心化、多元散射校正、标准正态变量变换和归一化算法对红外光谱数据进行预处理,基于二维相关红外光谱提取特征波段,再利用偏最小二乘(partial least square,PLS)法和算术优化算法-随机森林(arithmetic optimization algorithm-random forests,AOA-RF)建立不同pH值条件下SPI结构及含量的预测模型。结果表明,经均值中心化和多元散射校正结合处理后,α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲模型的相对标准偏差分别为1.29%、1.60%、1.37%、7.28%,两者结合对光谱数据的预处理效果最佳。预测α-螺旋和β-折叠含量最优模型为AOA-RF(特征波段),校正集决定系数为0.9350和0.9266,预测集决定系数为0.8568和0.8701;预测β-转角和无规卷曲含量最优模型为PLS(特征波段),校正集决定系数为0.9154和0.8817,预测集决定系数为0.8913和0.7843。本研究结果可为工业生产过程中产品质量快速检测和工艺条件控制提供理论支撑。

超声辅助pH值偏移处理对大豆亲脂蛋白结构和功能性质的影响及其相关性分析

为探究超声辅助pH值偏移对大豆亲脂蛋白(soybean lipophilic proteins,SLP)结构和功能性的影响,将分离提取的SLP在超声(240 W、20 min)及极端pH值(pH 1或12)条件下进行改性。采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、游离巯基含量、傅里叶变换红外光谱、荧光光谱等对不同处理的SLP一级、二级、三级结构进行表征,并对SLP功能性质进行分析。结果表明:超声辅助pH 12偏移处理下SLP结构-功能性改变最大,平均粒径由5245.33 nm降低至447.13 nm,ζ-电位值由-5.95 mV下降至-18.53 mV,游离巯基含量下降,α-螺旋相对含量增加,荧光光谱发生蓝移,荧光强度降低;同时溶解度由9.84%上升至92.04%,乳化性、起泡性提高。因此超声和pH值偏移处理对SLP结构性质和功能性质具有协同作用,且结构和功能性质相关性较密切。

水体pH对福寿螺和中国圆田螺存活及器官结构的影响

近年来,福寿螺(Pomacea canaliculata)同本地螺类竞争力的研究主要集中在温度、干旱和饥饿等因素。为探究酸碱胁迫下福寿螺与华南地区常见淡水螺中国圆田螺(Cipangopaludina chinesis)的响应特征,本研究以五种不同的水体pH作为梯度,对福寿螺和中国圆田螺进行处理,以研究其存活情况,并利用扫描电镜观察两种螺类肝脏和头部的表面结构变化。结果显示:两种螺在酸碱胁迫下都会出现一定程度的死亡,福寿螺在水体pH值4.5、6.5、8.5、10.5的存活率均高于中国圆田螺,对酸碱适应范围更广,但pH 2.5处理下中国圆田螺存活率更高。同时,扫描电镜结果显示,酸碱胁迫下两种螺头足部和肝脏存在明显的外表破损,但中国圆田螺肝脏和头足部损伤更为严重。结果表明,福寿螺比本地中国圆田螺具有更强的酸碱耐受性和适应性。

pH对蛋黄-海藻酸钠乳液冷凝胶理化性质的影响及其机制分析

乳液冷凝胶因其独特的结构和功能特性显示出巨大的优势和广阔的应用前景。以蛋黄蛋白质(egg yolk protein, EYP)和海藻酸钠(sodium alginate, SA)为基质,通过高速剪切均质机与含葵花籽油混合(油相∶水相为3∶7),形成O/W型EYP-SA乳液冷凝胶。通过改变EYP-SA的pH,分析其热稳定性、水分分布、流变、溶解度、表面疏水性、分子间作用力及二级结构,探究pH对EYP-SA乳液冷凝胶理化性质的影响及机制。结果表明,pH值对EYP-SA乳液冷凝胶的性质有显著影响,随着pH的升高,EYP-SA对水的结合能力增强,逐渐形成了均匀致密的网络结构,展现出良好的热稳定性;在频率扫描测试中,pH的提高降低了样品的G′与G″,EYP-SA弹性和刚性减弱。溶解度和表面疏水性呈显著性相关,原因可能是pH升高,静电排斥力增强导致蛋黄颗粒解聚,溶解度增加的同时蛋白质结构展开,使原本嵌在蛋白质分子内的疏水基团暴露在蛋白质分子表面,疏水相互作用和氢键是EYP-SA乳液冷凝胶形成的主要分子力。pH为9.0时EYP-SA乳液中液滴小且分散均匀,更有利于物质包埋。这些发现为EYP-SA乳液冷凝胶在食品凝胶递送体系中的应用提供了重要的理论依据。

星点设计-效应面法优化白及多糖pH-离子敏感原位凝胶的处方

目的优化白及多糖pH-离子敏感原位凝胶的处方。方法以去乙酰结冷胶用量、海藻酸钠用量、氯化钙用量、枸橼酸钠与氯化钙的质量比为考察变量,采用单因素实验初步确定各变量的范围。以25℃凝胶前体溶液黏度和37℃胶凝黏度为考察指标,采用星点设计-效应面法优选白及多糖pH-离子敏感原位凝胶的处方工艺,并进行预测分析。结果白及多糖pH敏感原位凝胶的最优处方为:去乙酰结冷胶用量为0.50%,海藻酸钠用量为1.10%,氯化钙用量为0.07%,枸橼酸钠与氯化钙的质量比为4∶1。该处方条件下,25℃前体溶液黏度为(704.00±3.00)mPa·s,37℃胶凝黏度为(12544.70±47.33)mPa·s。结论白及多糖pH-离子敏感原位凝胶稳定性好,前体溶液在25℃流动性良好,凝胶强度良好,可为基于白及多糖原位凝胶的后续研究提供实验基础。

WO_(3)@PANI复合材料的制备及其pH传感性能

目的通过简单快捷的方法制备氧化钨(WO_(3))/聚苯胺(PANI)复合材料,获得高性能pH传感器。方法WO_(3)和PANI都是通过原位聚合法制备,在溶液中混合后旋涂在柔性碳基底上。通过扫描电子显微镜、拉曼光谱、XRD等技术对复合材料进行表征,证明复合材料的成功合成并进一步解释其传感增强原理。结果WO_(3)@PANI可以在pH=2~10内工作,与单体材料相比具有较高的灵敏度(-53.13 mV),较低的滞后度(3.8%)和较快的反应速度(16 s),在10次酸碱循环测试后响应性保持在95%以上,且在12 h的连续测试中可以保持稳定。结论一方面PANI为WO_(3)提供了导电网络,并将WO_(3)均匀包裹在内;另一方面两者的p-n结构共同作用,使得WO_(3)@PANI的pH传感性能进一步提高。

基于2种色素的pH响应型指示膜的制备及性能研究

目的色素是pH响应型指示膜的重要组成,其性质关系着智能指示膜的响应性能,为了探究不同色素对智能指示膜性能的影响。方法以紫草色素(AERE)和紫甘薯色素(ATH)为pH显色剂,以琼脂糖(AG)为成膜基质、甘油为增塑剂,采用流延法制备得到了AG-AERE和AG-ATH 2种体系pH响应型指示膜。采用FT-IR、SEM对指示膜的微观结构进行了表征,对指示膜的力学性能、水溶解性、水溶胀性、水蒸气透过性等进行了测定,同时还考察了其pH响应性、颜色稳定性及体系中染料迁移等性能。结果AG-AERE体系指示膜在4种实验条件下的颜色稳定性均好于AG-ATH体系指示膜,AG-ATH体系指示膜在不同pH区间的颜色响应变化值明显大于AG-AERE体系指示膜。结论AG-ATH体系指示膜对pH变化更为敏感,更适合作为pH响应型新鲜度指示膜,AG-AERE体系指示膜在水性和酸性食品模拟液中染料迁移较低,而AG-ATH体系指示膜在油脂类食品模拟液中几乎无染料迁移,更适合用于油脂类食品的指示包装。

pH和电导率的在线校准仪

设计了一款应用于电厂水汽系统电导率及pH表检测仪表校准的pH和电导率的在线校准仪。本校准仪采用了计算型pH的检测方法,通过测量电导率间接测量pH值,可避免低电导率水pH测量干扰因素的影响。采用交流电阻箱,用数字电位器的方式实现交流电阻。通过自行设计数字的交流电阻箱模拟水中的电导率,用来对仪表进行校验。在线校准仪采用电脑端LabVIEW软件作为上位机控制软件,单片机为核心的嵌入式系统,可以实现采集、检测、二次表校准、数据处理和数据存储等功能控制。

转基因抗虫耐除草剂大豆JD321对根际土壤含水量和pH值的影响

为了评价转基因抗虫耐除草剂大豆JD321对土壤生态系统的影响,该实验研究了其对土壤主要理化性质的影响。在大豆苗期、花期、鼓粒期和成熟期,分析了转基因大豆JD321对根际土壤含水量和pH值的影响。与其对应的非转基因大豆相比,转基因大豆JD321的根际土壤含水量和pH值没有明显变化,除草剂处理转基因大豆也没有对土壤含水量和pH值产生明显影响,但土壤含水量和pH值在不同生育期间存在明显差异。研究结果为转基因大豆JD321的环境安全性提供了新的支撑。

不同pH对瘤胃细菌数量和菌群结构的影响

【目的】试验旨在研究瘤胃不同pH下瘤胃酸中毒相关细菌数量和瘤胃细菌菌群结构的变化。【方法】选取5头干奶期荷斯坦奶牛作为瘤胃液供体,调节瘤胃液pH分别为6.5、5.8、5.5、5.2和5.0。培养3 h后,采用qPCR技术测定瘤胃酸中毒相关细菌数量,采用16S rDNA高通量测序技术研究瘤胃细菌菌群结构的变化。【结果】(1)瘤胃pH对白色瘤胃球菌(Ruminococcus ablus)的相对数量没有影响(P>0.05),但显著影响了乳酸产生菌和乳酸利用菌的相对数量(P<0.05)。其中牛链球菌(Streptococcus bovis)相对数量随着pH的下降而升高,在pH 5.0处极显著高于其余各组(P<0.05);埃氏巨型球菌(Megasphaeraelsdenii)、反刍兽新月单胞菌(Selenomonas ruminantium)及乳酸杆菌(Lactobacillus species)随pH下降呈现先升高后下降的趋势,pH分别在pH 5.5或pH 5.2处达到最大值(P<0.05);(2)α多样性结果显示,瘤胃细菌数量和菌群的丰富度及多样性呈现随瘤胃pH下降先升高后下降的趋势,其中Chao1指数在pH 5.5处,Observed species和Shannon指数在pH 5.2处最高(P<0.05)。β多样性结果显示pH 6.5、pH 5.8处理组与pH 5.2、pH 5.0处理组的菌群构成有明显差异,pH 5.5处理组样本与其他4组样本距离较远,其菌群构成与其他4组具有差异;(3)在菌群组成上,瘤胃内主要菌门和属的菌群丰度随pH的降低也多有改变。pH 5.2、pH 5.0处理组和pH 6.5、pH 5.8处理组菌群结构有显著差异(P<0.05)。pH 6.5组与pH 5.8组的菌群组成差异不大(P>0.05),仅普雷沃氏菌科UGG-003菌属(Prevotellaceae UCG-003)和琥珀酸弧菌科UGG 002菌属(Succinivibrionaceae UCG 002)有差异;pH 5.0处理组与pH 5.2处理组的菌群组成较一致(P>0.05),仅在螺旋体门(Spirochaetota)、放线菌门(Actinobacteriota)、瘤胃菌属(Ruminococcus)和解琥珀菌属(Succiniclasticum)有差异(P<0.05);而pH 5.5处理组的菌群构成与其他4组有显著差异(P<0.05)。【结论】环境pH改变是瘤胃细菌遭受的一种严重干扰,会引起瘤胃内乳酸产生菌和乳酸利用菌的相对数量显著改变。瘤胃细菌数量、菌群丰富度和多样性也随瘤胃pH的下降表现出先升高后降低的趋势,其变化规律符合生态学中的“中度干扰假说”。

pH响应材料及其在智能肥料中的应用

肥料行业的发展正从传统化肥向新型肥料转变。肥料使用在保障粮食安全方面发挥了重大作用,但传统肥料利用率低、养分损失大、环境风险加剧,大多数肥料产品不能按照作物的营养需求规律实现养分精准供应。而智能肥料的研发与创新为解决该问题提供了有效途径,在时空上更精准匹配作物对养分的需求。本文系统综述了pH响应材料的类型、来源及响应机理,探讨pH响应材料的化学结构对pH响应行为的影响,提出pH响应材料促进根肥互馈的观点,剖析pH响应材料在智能肥料中的应用前景,进一步明确pH响应材料在绿色智能肥料创制领域的应用潜力、未来的研究方向及面临的挑战。文章以根肥互馈理念为核心,综合考虑pH响应材料与作物根际酸化效应,设计并利用pH响应材料把根分泌物与智能肥料有机连接,提出开发pH响应肥料的创新思路,指出根肥互馈是协同肥料养分释放和作物养分吸收的关键,提出基于根肥互馈原理匹配作物养分需求规律且具有环境友好性的绿色智能肥料将成为新型肥料的发展趋势。

盐度和pH对平凡舟形藻生长和油脂积累的影响

为研究盐度和pH对淡水硅藻生长和油脂含量的影响,对一株分离自野外采集水样中的平凡舟形藻(Navicula trivialis)进行研究,通过设置不同盐度0、0.03、0.06、0.12、0.18和0.24 mol/L和不同pH 4.5、6.0、7.5、8.5、9.5和10.5进行胁迫,测定各处理对平凡舟形藻的生长、叶绿素a含量、叶绿素荧光参数和油脂含量的影响。结果表明:盐浓度为0.12 mol/L、pH 7.5时,平凡舟形藻细胞密度和叶绿素a含量最高;盐浓度为0.24 mol/L、pH 7.5时,总脂含量最高,分别为34.93%和33.5%。结果表明,平凡舟形藻对不同盐度和pH的适应性不同,这在一定程度上影响其生长和油脂含量。