科研产出
多拷贝毕赤酵母表达猪胰岛素前体的动力学模型
《化工学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：以携带多拷贝猪胰岛素前体(PIP)基因的毕赤酵母(Pichia pastoris)为供试菌株,对分批补料发酵PIP合成动力学模型进行研究。建立了不同拷贝数毕赤酵母发酵合成PIP的菌体生长、产物合成和底物消耗的动力学模型,并通过Origin8.0软件对模型参数进行了非线性拟合。根据动力学模型结果发现,随着拷贝数的增加与菌体生长相关的产物系数α和细胞生长代谢系数k1绝对值不断增加,12拷贝时PIP表达量达到最高,说明只有进一步促进高拷贝菌株细胞生长并减少其代谢负担才能更有效地提高产物的生成速率。同时表明:预测值与实验值有良好的拟合性,所建模型能较好地反映分批补料发酵过程PIP的合成。
关键词： 重组毕赤酵母 猪胰岛素前体表达 拷贝数 动力学模型
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超微粉碎对莲子心活性成分提取率及抗氧化能力的影响
《现代食品科技 》 2016 EI 北大核心
摘要：为评价超微粉碎对莲子心粒径、微观结构、总黄酮和总酚提取率及抗氧化能力的影响,分别采用亚硝酸钠-硝酸铝法和福林法测定莲子心中总黄酮和总酚的含量,采用还原能力、DPPH自由基清除、ABTS+自由基清除能力、总氧自由基吸收能力以及细胞内抗氧化活性系统评价其抗氧化能力。结果表明:莲子心超微粉的中位粒径减小,细胞破壁率增加,总黄酮提取率提高了21.82%,总酚提取率提高了24.09%。抗氧化能力评价中,超微粉碎能明显提高莲子心的还原能力、DPPH和ABTS+自由基清除能力、总氧自由基吸收能力以及细胞内抗氧化活性。超微粉碎技术可以改善莲子心粉体的理化性质,提高莲子心抗氧化活性物质(总酚和总黄酮)的溶出率,同时超微粉碎处理显著提高抗氧化能力,可作为以莲子心为原料开发功能性食品的一种前处理手段。
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改性硅藻土负载纳米零价铁去除水中硝酸盐氮
《化工学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：以改性硅藻土为载体,采用硼氢化钠液相还原法制备了硅藻土负载的纳米铁(NZVI-CDt,nanoscale zero-valent iron supported on modified diatomite)复合材料。结果表明,所制得的纳米零价铁颗粒呈球形,粒径小于100 nm,均匀分散在改性硅藻土表面,部分纳米铁颗粒镶嵌在硅藻土孔隙内。NZVI-CDt能高效去除水体中NO~-_3-N,当pH=7,温度为25℃,NO~-_3-N初始浓度为20 mg·L~(-1),NZVI-CDt复合材料投加量为0.5141 g,反应60 min时,NZVI-CDt对NO~-_3-N的去除率达到90.1%。NZVI-CDt去除NO~-_3-N的反应符合准一级反应动力学方程,反应速率常数kobs随着NO~-_3-N初始浓度的增加而呈现下降的趋势。
关键词： 改性硅藻土 纳米材料 复合材料 硝酸盐氮 去除率 动力学
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温和水热预处理促进秸秆产沼气的条件优化研究
《中国环境科学 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：以水稻秸秆为原料,在前期单因素试验基础上,通过正交试验研究不同水热预处理条件对稻秸理化特性及产沼气效果的影响.结果表明,预浸时间、初始含水率和热处理时间3个因素对稻秸厌氧发酵20d累积TS产气率的影响程度各不相同,各因素对厌氧发酵累积TS产气率的影响大小顺序为初始含水率>预浸时间>热处理时间;得出的最佳水热预处理条件为:初始含水率为55%,预浸时间为2h,热处理时间为6h;与处理CK相比,最佳预处理条件下稻秸20d容积产气率提高29.79%,产气量达总产气量60%和80%时间可提前5d;结合预处理前后稻秸理化特性变化规律分析,表明温和水热预处理促进了纤维素和半纤维素的降解溶出,并促使其更多转化为挥发性脂肪酸(VFA),从而有利于稻秸快速产沼气.
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基于分级过滤的喷灌用沼液颗粒物组成分析
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：弄清沼液颗粒物组成,对于解决沼液过滤难题、实现沼液大规模应用至关重要。该研究采用分级过滤方法,分析规模猪场沼气发酵工程产生的沼液中颗粒物组成,结果表明:80目和100目筛网过滤出的颗粒物中观察到有菌丝的存在,且在过滤出的颗粒物中以80目筛网过滤出的颗粒物所占比例最多,这可能是采用小孔径筛网过滤沼液易发生堵塞的主要原因。部分大于滤网孔径尺寸的颗粒物或菌丝也可通过滤网进入管道,存在进一步堵塞管道的风险。在沼液贮放深度为1 m的条件下,静置3 d,沼液中颗粒物主要集中在70~100 cm的下层,不同深度沼液层总氮、总钾、化学需氧量等指标均无显著差异。综合颗粒物数量、大小和形态等因素,认为60目是沼液过滤防堵较为适宜的孔径;同时应适当加大喷灌管道的喷灌口大小,防止沼液在后续喷灌时发生堵塞。该研究为规模化、高效化沼液利用工程建立提供了参考。
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基于高光谱成像技术的小麦籽粒赤霉病识别
《农业机械学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：利用高光谱成像技术通过光谱分析和图像处理进行小麦赤霉病的识别。采用标准正态变量变换(SNV)和多元散射校正(MSC)方法对光谱进行预处理,分别利用连续投影算法(SPA)和正自适应加权算法(CARS)进行变量筛选提取特征波段,结果表明采用MSC-SPA和SNV-SPA算法时决定系数分别为0.901 9和0.900 6,均方根误差分别为0.223 8和0.223 2,筛选波长个数分别为7个和5个。利用SVM和BP神经网络算法建立的交叉验证模型及验证模型的准确率均达到90%以上。其中,MSC-SPA-SVM和SNV-SPA-SVM方法的建模集准确率分别为97.08%和94.17%;验证集准确率分别为98.33%和97.50%,均优于MSC-SPA-BP和SNV-SPA-BP模型。为了研究染病小麦的高光谱图像信息,利用主成分分析方法,根据权重系数选择最佳特征波长为627.698 nm。利用图像处理方法对特征波长下的特征图像进行预处理、特征提取。分别提取特征波长图像的形态参数特征和纹理特征参数等,根据特征参数相关性分析选择最优的建模特征参数。分别利用10折交叉验证方法建立线性判别分析、支持向量机和BP神经网络识别模型,结果表明3种识别算法识别准确率均在90%以上,具有较好的识别效果。
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JS25噬菌体生物特性及对食品中致病菌的生物防治
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：该试验以JS25噬菌体为研究对象,在分析稳定性的基础上,确定其对宿主细胞的侵染时间及最佳感染复数,最后通过在即食食品中的抑菌效应确定对即食食品的生物防治效果。结果表明,JS25噬菌体最佳感染复数为0.1、侵染时间为20 min、最适温度及p H值分别为4~60℃和6~9;另外,JS25噬菌体的潜伏期为20 min,60 min后平均裂解量为24.55 PFU/cell;试验结果表明,JS25噬菌体在即食食品中有较高的稳定性,且随噬菌体初始效价的增加,对即食食品中金黄色葡萄球菌的抑制作用也逐渐增加;但是在不同即食食品中的生物防治效果存在差异,主要表现为当效价为108及1010 PFU/g时,能分别有效的抑制鲜牛奶和圆白菜在贮藏过程中的金黄色葡萄球菌数量,当效价大于109 PFU/g时,对肉干及火腿中的致病菌有良好的防治效果。
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秸秆床厌氧发酵产沼气系统优化试验
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对前期研究中发现秸秆床反应器内秸秆在发酵后期上浮、进水短流等问题,采取在秸秆床反应器内增加导气管、在秸秆捆底部预留缓冲空间以及2种方式组合的方式,研究改进措施对秸秆床反应器及整个发酵系统产气、化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)去除等的效果。结果表明:直接以打捆秸秆为固定相,以猪粪废水为流动相的处理在猪粪废水有机负荷为2.13 kg/(m3/d)条件下出现轻度酸化,产气受到明显抑制,日产气量明显低于其它处理,继续提高猪粪废水有机负荷后各处理间无明显差别;采用增加导气管、增加缓冲空间以及导气管+缓冲空间的方式改善了秸秆床反应器内发酵环境,未出现酸化现象,日产气量稳定性明显提高。试验结束时,各处理秸秆床反应器累积产气量较对照分别提高了18.90%、9.05%和22.48%,累积产甲烷量较对照分别提高了23.02%、9.34%和25.21%;采用该研究提出的改进措施对二级反应器产气组成无明显影响,各处理平均甲烷含量均在68%左右,对整个秸秆床发酵系统累积产气量、平均甲烷体积分数以及COD去除率无明显影响。以上结果表明,在秸秆床反应器内增加导气管对提高反应器产气量、甲烷含量及产气稳定性有较好的效果,在条件允许的情况下可以考虑在反应器底部增加缓冲空间。
关键词： 秸秆 沼气 优化 秸秆床反应器 导气 缓冲空间 猪粪废水:厌氧发酵
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稻田消解沼液工程措施的水环境风险分析
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：为研究稻田消解沼液的能力及消解沼液过程中潜在的水体环境污染风险,该文通过田间定位试验,采取工程措施,监测并分析了稻田主要生育期消解沼液过程中田面水及不同深度下渗水总氮、铵态氮和硝态氮质量浓度变化情况。结果表明:1)稻田消解沼液的关键时期是施灌后的前3 d,总氮降解幅度达46.67%~78.36%,铵态氮降解幅度达47.52%~85.27%,且穗肥期消解速率大于基蘖期。施灌后3 d内若产生径流造成周边水体富营养化的环境风险较大,可采取封闭大田排水口或增加小区田埂高度5~10 cm等田间工程措施,控制地表径流产生量和产生时间,确保安全消解,实现农业面源污染源头减量减排。2)沼液消解量在200%BS处理(沼液氮量为常规施肥氮量的2倍,即沼液量705.88 t/hm2)以上,基蘖期和穂肥期对周边水体潜在的污染风险均高于常规施肥处理,100%BS处理(沼液氮量为常规施肥氮量的1倍,即沼液量352.94 t/hm2)与常规施肥处理相比潜在的环境污染风险稍低。因此,稻田工程措施消解沼液应采取少量多次的消解方式。3)稻田工程措施消解沼液对下渗水的污染风险主要集中在基蘖期,以铵态氮污染风险为主,硝态氮污染风险较小,污染程度因下渗水深度不同而有所差异。研究表明基蘖期稻田每次沼液消解量应控制在211.76 t/hm2以内,穗肥期稻田消解沼液能力较强,污染风险较小,单次消解量低于423.53 t/hm2在该试验的一个稻米生长周期内可视为安全的。该研究结果可为稻田沼液安全消解技术及农业面源污染源头减量减排技术提供理论支撑。
关键词： 环境控制 氮 污染 稻田 水环境风险 沼液 安全消解 地下水
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超声辅助烫漂对黄花菜干制品色泽的影响
《现代食品科技 》 2016 EI 北大核心
摘要：为探究不同漂烫温度及超声辅助漂烫预处理对黄花菜干制品色泽的影响,分别在70、80、90℃三种温度下烫漂及超声辅助烫漂对黄花菜进行预处理,然后对预处理所得干制品褐变度、色泽、抗坏血酸、叶绿素及5-羟甲基糠醛含量等指标进行测定。结果表明:随着漂烫温度升高,预处理时间变短,抗坏血酸含量和叶绿素含量提高,褐变度与5-羟甲基糠醛含量降低,产品色泽较好。与普通烫漂处理相比,经功率密度为0.4 W/cm~2超声烫漂处理后干燥所得的产品抗坏血酸含量和叶绿素含量显著升高(p<0.05),褐变度与5-羟甲基糠醛含量显著降低(p<0.05),色泽更好。烫漂温度为90℃、功率密度为0.4 W/cm~2时超声预处理的干制品抗坏血酸和叶绿素含量最高,分别为0.4067 mg/g和0.87 mg/g,而褐变度、5-羟甲基糠醛含量显著降低(p<0.05),色泽最好。
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