玉米淀粉质原料生料酒精发酵的研究

进行了玉米免蒸煮生料酒精发酵试验,对影响其发酵的主要因素进行正交试验研究,结果表明:玉米生料酒精发酵在发酵剂添加量占原料的0.7%、料水比1∶4、起始pH 5.5、35°C条件下发酵4~5 d,原料淀粉利用率和酒精产率分别可达到81.4%和46.22%。     

木质纤维素乙醇发酵研究进展

以木质纤维素为原料生产燃料乙醇,首先要对原料进行预处理得到可发酵糖,在稀酸水解木质纤维素得到的糖液中,除含有葡萄糖、木糖等六碳糖和五碳糖外,根据水解温度、酸浓度和时间的不同,还含有不同浓度的发酵抑制剂。因此,在研究木质纤维素稀酸水解糖液的乙醇发酵中,对代谢木糖成乙醇的菌种的研究、对代谢发酵抑制剂微生物的研究、对稀酸水解糖液的脱毒方法的研究以及对稀酸水解糖液不同发酵方式的乙醇发酵研究等非常重要。本文重点介绍了以上几个方面近几年研究的进展。     

能源甜菜酒精发酵的工艺优化及数学模型

利用菌种ADY（Saccharomyces cerevisiae）对能源甜菜NY0503进行酒精发酵。应用Plackett-Burman设计法从底物浓度、料液比、加菌量、营养盐添加量、加磷量、pH值、转速、发酵温度和发酵时间9个因素中筛选出了加磷量、发酵温度和底物浓度为主要影响因素,并用响应面分析法求出回归方程。结果表明,经优化后最佳工艺条件为：底物浓度12%、料液比（质量比）1︰1、加菌量15%、营养盐添加量0.5、加磷量1.9%、pH 5.0、转速130 r/min、发酵温度31℃和发酵时间44 h,共进行5批次验证试验,结果为酒精转化率的平均值为95.48%,与模型的理论值96.54%的差值仅占理论值的1.09%,进一步说明所建立的模型是切实可行的。     

大米乳酸菌发酵降镉工艺优化

为研究乳酸发酵对大米重金属镉的脱除效果,该试验以镉超标大米为原料,采用大米发酵液进行发酵降镉,通过Plackett-Burman(PB)设计、最陡爬坡试验设计和Box-Behnken设计对发酵降镉工艺进行优化。结果表明:PB试验筛选出的对大米发酵降镉效果显著影响的因素分别为加水量、强化菌种添加量和发酵温度;根据最陡爬坡确定的各因素逼近区域进行响应面试验设计,得出最佳降镉工艺为加水量120%、强化菌种添加量0.08‰、发酵温度32℃,其他发酵条件还包括米粉发酵液添加量2%、食盐添加量0.8%、以及有效降镉时间22~26 h,就镉质量分数为0.52 mg/kg的早米,此条件下降镉率为79.24%。研究结果为乳酸发酵降镉、缓解大米镉超标问题提供参考。     

花生秧厌氧发酵产沼气试验

试验以花生秧为原料,采用厌氧发酵工艺,对其沼气发酵潜力进行研究,结果表明花生秧沼气发酵潜力达0.349m3/Kg。采用正交试验方法对花生秧沼气发酵的工艺参数优化配置进行了研究,结果表明发酵温度,发酵料液总固体浓度,pH值对其发酵结果均有不同程度影响,其中发酵温度和总固体浓度对沼气产量和甲烷产量的影响显著。最优的工艺条件为：发酵温度35℃,总固体浓度20%,pH=7.5,接种量1∶1。添加一定比例牛粪能明显提高产气速度。该文为规模化利用花生秧生产沼气提供了参考。     

以马铃薯为辅料的黄酒发酵条件优化

采用响应面方法对以马铃薯为辅料的黄酒发酵条件进行了优化。通过单因素试验、正交试验及中心组合试验优化得到以马铃薯为辅料酿造黄酒的最佳发酵条件为：酵母添加量0.114%(原料量的0.114%)、主发酵温度28℃、麦曲添加量14.0%(原料量的14.0%)、料水比1∶0.7、每100 g原料添加425μL糖化酶、发酵初始pH值4.0。在优化得到的发酵条件下酿造得到的以马铃薯为辅料的成品黄酒，其酒精度、酸度、色、香、味等各项理化指标和感官指标均符合国家黄酒标准GB/T 13662-2000，成品酒的感官品质得到了改善，且所含游离氨基酸含量为7063.4 mg/L，是普通黄酒游离氨基酸含量的1.2～2.5倍。     

酵母发酵法改善沙丁鱼蛋白酶解液风味与品质的研究

为研究长孢洛德酵母对鱼蛋白酶解液风味与品质的改善作用,本试验以远东拟沙丁鱼酶解液为原料进行发酵,采用电子鼻主成分分析(PCA)法判断不同发酵条件下产物风味物质的差异,以感官评价及氨基酸态氮含量为指标,通过正交试验优化其发酵条件,对发酵产物进行游离氨基酸组成分析和必需氨基酸营养评价,并利用气相色谱-离子迁移谱(GC-IM...     

苹果杏鲍菇复合果酒的工艺研究

以苹果和杏鲍菇为原料,选用安琪酵母作为发酵菌种液体发酵酿造复合果酒,对酒精发酵工艺进行优化,确定其最佳工艺参数。结果表明:最佳工艺参数为苹果汁和杏鲍菇汁混合体积比为2∶1、初始糖度16%、初始pH 4.8、接种量6%和发酵温度36 ℃,此时酒精含量为6.3%。复合果酒产品澄清透亮,酒味浓郁,同时具有苹果和杏鲍菇的特殊清香味。     

固定化酵母发酵甜高粱茎秆汁工艺参数对酒精得率的影响

以甜高粱茎秆汁为原料，在摇瓶和反应器上对固定化酵母发酵甜高粱汁制取酒精过程中温度、pH值及固定化酵母粒子填充率三个主要工艺参数对酒精得率的影响进行了试验研究。摇瓶单因素试验结果表明：固定化酵母发酵甜高粱茎秆汁液制取酒精过程中，较优的温度、pH值和粒子填充率分别为34℃、4.5和25%。摇瓶的验证试验结果表明，总发酵时间为6h，发酵结束时酒精得率和总糖利用率分别为95.15%和88.65%；反应器放大验证试验结果显示，总发酵时间10 h，发酵结束时，酒精得率和总糖利用率为96.72%和99.86%。该研究为甜高粱制取酒精技术提供了有益的参考。     

苹果渣固态发酵苹果醋工艺研究

以新鲜苹果渣为主要原料,采用果胶酶法对苹果渣的酒精发酵和醋酸发酵工艺进行优化研究,通过正交试验确定最优酿造工艺参数。初步获得的苹果渣酒精发酵条件是果胶酶添加量0.06%、酵母接种量8%、初始糖度16 °Brix;苹果渣醋酸发酵过程的最优工艺条件是干湿苹果渣的配料比为1 ∶ 10、醋酸菌接种量15%、发酵温度32 ℃,此条件下总酸含量增长到38.267 6 g/L。     

初烤烟叶中烟碱和新植二烯的提取工艺研究

为探究云南烟油的成分以及烟碱和新植二烯的提取工艺,本试验以云南典型初烤烟叶为原料,通过超临界CO₂萃取、超声辅助萃取、索式回流萃取和溶剂萃取4种方法提取初烤烟叶中烟碱和新植二烯,采用气相色谱-质谱(GC-MS)分析萃取物组成,比较不同萃取方法和萃取溶剂下,烟叶萃取物得率及所得萃取物中烟碱和新植二烯的相对含量。结果表明,当以纯乙醇作为萃取剂时,4种萃取工艺烟油得率从高到低依次为索式回流萃取>超声辅助萃取>溶剂萃取>超临界CO₂萃取。不同提取工艺得到的烟油均检测出烟碱、新植二烯、正十六烷酸、(Z,Z,Z)-9,12,15-十八碳三烯酸、1,5,9-三甲基-12-(1-甲基乙基)-4,8,13-环四十三碳三烯-1,3-二醇、维生素E等主要成分,其中烟碱和新植二烯的相对含量依次为索式回流萃取(75.58%、2.85%)>超临界CO₂萃取(35.01%、26.80%)>超声辅助萃取(32.28%、28.24%)>溶剂萃取(9.56%、45.20%)。本研究结果为云南烟油中的成分以及烟碱和新植二烯的纯化工艺研究提供了一定的理论依据。     

不同来源氮素在烤烟体内的累积分配及对烟叶品质的影响

通过在云南省玉溪市赵桅村6组烟田（A）和赵桅实验基地（B）进行的大田15N示踪试验,研究了在不施氮和施氮90 kg/hm2条件下,水稻土烤烟干物质累积特征、肥料氮和土壤氮的吸收和分配及肥料氮和土壤氮对烟叶品质的影响。结果表明,施氮能显著提高烟株干物重,增加烟株吸氮量,但在生育后期施氮与不施氮处理,烟株均存在干物质和氮素累积过多问题。施氮90 kg/hm2情况下,烟株整个生育期中吸收的氮素主要来自于土壤氮,而且烟株吸收的土壤氮及其占总吸氮量的比例随生育期延长和烟叶着生部位的升高显著增加;到采收结束时,两试验田烟株吸收的土壤氮占总吸氮量的比例分别达69%和74%。不同施氮水平烟叶品质差异较大,不施氮处理各部位烟叶总氮和烟碱含量均偏低,糖碱比不协调;施氮处理各部位烟叶总氮含量均在适宜范围内,但由于烟株生育后期土壤供氮较多,上部烟叶存在烟碱含量偏高的问题。选择有机质含量适宜的土壤,控制烟株生育后期土壤供氮量,对降低上部烟叶总氮和烟碱含量,提高我国烟叶整体质量至关重要。     

微生物代谢尼古丁的研究及其应用

尼古丁是烟叶中最主要的生物碱,也是影响烟叶品质的重要因素,其含量过高不但影响吸食的安全性,而且对环境也会造成危害。有些微生物能在烟叶醇化过程中代谢尼古丁,降低尼古丁的含量,而不影响烟叶原有的品质,并降低其对人类健康的危害。因此,尼古丁降解微生物有着非常好的应用潜力。本文综述了国内外尼古丁代谢微生物的种类、代谢途径、酶学研究、遗传研究以及相关应用研究的进展情况,展示了微生物方法和技术在处理烤烟尼古丁中的应用前景。     

外源抗坏血酸与谷胱甘肽对打顶后烟草氧化 还原平衡及烟碱的影响

烟碱含量偏高是我国烤烟的现状。如何有效降低烟叶烟碱含量,提高烤烟工业可用性是烟叶生产中的一个难题。根据烟草打顶导致烟碱含量急剧上升和机械损伤造成细胞氧化迸发的的现象,本试验从打顶创伤引起的一系列生理变化入手,采取打顶后在伤口涂抹抗氧化剂抗坏血酸+谷胱甘肽(As A+GSH)和抗坏血酸(As A)两种方法来抑制活性氧含量的上升,探究茉莉酸刺激烟碱含量上升和活性氧含量之间的关系,并比较两种方法在抑制活性氧及烟碱上升的效果。结果发现,涂抹As A+GSH和As A处理对烟草叶片超氧阴离子、过氧化氢、丙二醛的上升有抑制效果,过氧化氢降解速度慢于超氧阴离子,在烟草内有积累现象。涂抹As A+GSH和As A处理在打顶6 h时茉莉酸含量低于常规打顶,对茉莉酸的产生有抑制效果。其中处理96 h后,打顶后涂抹As A+GSH的处理叶片烟碱含量比常规打顶低21.5%,打顶后涂抹As A的处理叶片烟碱含量比常规打顶低17.5%。且各检测指标之间存在显著或极显著的相关性。另外,打顶后24 h,各处理的活性氧含量回到对照(不打顶)的水平。试验表明,抗氧化型物质(As A+GSH)涂抹打顶后烟草的伤口能有效抑制活性氧、茉莉酸和烟碱含量的上升,且活性氧、茉莉酸、烟碱之间存在着密切联系。As A+GSH比As A有更强的抗氧化性,能更好地抑制打顶后烟碱的上升。     

氮肥用量与留叶数对烤烟氮吸收及烟碱含量的影响研究

利用15N示踪技术,试验研究了N肥不同用量和留叶数对烤烟烟叶N吸收、分布及烟碱含量的影响。结果表明,不同施N量及留叶数对烤烟生长发育、干物质累积、N素吸收利用分布及烟碱含量均有明显影响,N素吸收分布很大程度影响烟碱含量,烤烟吸收的肥料N约1/2分布于烟叶部分,且上部叶含量最高,烤烟N素营养对上部叶烟碱的形成及含量有很大影响,控制施N量及留叶数可一定程度降低上部叶N含量,进而影响烟碱含量。     

有机无机肥与生物炭配施对烤烟生长发育和烟叶质量的影响

为探究一种更利于提高山东烤烟种植区烟叶质量的施肥方式,采用盆栽和大田试验相结合的方法,对有机无机肥配施下增施不同量生物炭（3 t hm?2,OFB1;5 t hm?2,OFB2）的施肥方式和有机无机肥配施的施肥方式（OF）对烤烟生长发育和烤后烟叶质量的影响进行了比较。结果表明,OFB1和OFB2处理较OF处理更能促进烟株株高、茎围和叶面积的建成;提高烟株生物量,特别是叶干重,增加幅度为0.7% ~ 11.06%;增加中部烤后烟叶总糖、还原糖和钾含量分别为1.47 ~ 6.91个、1.02 ~ 4.33个和0.1 ~ 0.53个百分点,增加上部叶烤后烟叶总糖、还原糖和钾含量分别为0.42 ~ 6.55个、1.47 ~ 5.03个和0.07 ~ 0.31个百分点;显著增加中部烤后烟糖碱比和钾氯比分别为0.15 ~ 1.81和0.3 ~ 1.06,显著增加上部烤后烟糖碱比和钾氯比分别为0.41 ~ 1.55和0.82 ~ 1.49;显著增加中上部烤后烟上等烟比例,增加幅度分别为2.12% ~ 15.58%和4.83% ~ 11.79%;增加中上部烤后烟叶均价分别为0.30 ~ 1.90和0.50 ~ 0.73元 kg?1。综合分析不同施肥方式对烤烟生长发育、烤后烟质量和经济性状的影响,初步认为在有机无机肥配施下增施3 t hm?2和5 t hm?2生物炭更有利于进一步提高山东植烟区烟叶质量。     

云南烤烟5项化学成分含量与其环境生态要素的关系

基于云南565个植烟点的土壤、烟叶取样测试分析数据和由实测气象站网推算的气象数据，应用分类分级方差对比、相关分析和等级化平滑过滤干扰的要素响应分析三种方法，研究揭示了品种、土壤、气象三因素综合影响下各主要要素对烤烟化学成分含量影响的相对大小；基本明确了云南烟叶中总糖、还原糖、烟碱、总氮和蛋白质含量与土壤基本要素、各时段基本气象要素的关系。光、温、水气象条件是影响云南烤烟5项化学成分的主要生态要素；在光、温、水总量基本满足烤烟经济种植需求的前提下，云南烟区光、温、水三要素在大田期间的时段分布和匹配比其大田期总量对烟叶5项成分含量的影响大。云南烤烟大田前期（4—5月）少雨多光照、湿度小、气温较高和日较差大的天气气候，既提高烟叶含糖量又降低烟碱、总氮和蛋白质含量；其大田中后期（尤其7—8月）多雨寡照、湿度大、气温偏低和日较差小的气象条件，有相反的影响效应。大田期各月气温与烟叶含糖量呈负相关，对烟碱含量影响不显著；7—8月气温高可提高烟叶总氮和蛋白质含量。土壤因素对烟叶5项成分的影响总体上小于气象因素；烤烟4个优良品种间的烟叶5项成分含量差异不显著。     

配施菜籽饼对贵州省烟叶氮素和烟碱累积的影响

通过在黄壤烟田中配施生菜籽饼肥与腐熟菜籽饼肥,研究了不同配施处理对土壤氮素状况、烤烟氮素累积和烟碱累积的影响。结果表明:无机氮肥配施生菜籽饼肥与腐熟菜籽饼肥均能够显著提高黄壤烟田土壤碱解氮含量,促进烤烟旺长期间的氮素运移,降低上叶部烟碱累积量。与配施生菜籽饼肥相比,腐熟后的菜籽饼肥在烤烟生育期中对土壤氮素养分的影响更加缓和、平稳,降低烤烟生长末期土壤碱解氮含量达66.4%;施用腐熟菜籽饼肥的烤烟与施用生菜籽饼肥的烤烟相比,叶部氮素累积量降低21.3%,打顶后烟碱的累积强度降低幅度达16.7%,烟碱累积高峰期延迟40 d,降低了较高叶位的烟碱累积量,从而协调烤烟叶部和烟碱累积的关系,促进烤烟正常成熟,提升烟叶品质。因此,建议黄壤植烟地区施入腐熟菜籽饼配施无机肥。     

下部鲜烟叶摘除数量对烤烟品质及经济性状的影响

为了明确重庆烟区下部鲜烟叶摘除数量对烤烟化学成分、香气物质、等级结构及经济性状的影响,本研究选用‘云烟97’品种,研究打顶期摘除下部0片(CK)、2片(T1)、3片(T2)和4片(T3)烟叶后对烤烟化学成分、香气物质、等级结构及经济性状等的变化特征。结果表明,随着下部叶片摘除数量的增加,中上部烟叶淀粉、总氮和烟碱含量有显著提高的趋势,钾素含量显著降低;中上烟叶的糖碱比和钾氯比与摘除叶片数呈负相关关系,氮碱比与摘除叶片数呈正相关关系;中部叶以摘除3片处理(T2)的致香物质含量最高,上部叶以摘除2片处理(T1)的致香物质含量最高。摘除下部叶片后烟叶等级结构和经济效益有不同程度提高,其中以T2处理最为显著,其次是T1处理,T3处理的效果最差。因此,综合考虑化学成分、香气物质、等级结构和经济效益等认为,在重庆武隆生态条件下的中等肥力土壤上处理下部鲜烟叶时以摘除3片叶为宜。     

皖南不同质地土壤烤后烟叶中性香气成分含量及焦甜香风格的差异

取皖南3种不同质地土壤生产的烤后烟叶样品进行中性香气物质和常规化学成分含量测定,并进行单料烟感官评吸鉴定.结果表明,砂壤土各部位烟叶的类胡萝卜素降解产物、糖类降解产物含量、中部叶的西柏烷类降解产物茄酮含量、下部叶的苯丙氨酸裂解产物含量水平相对较高.常规化学成分中总糖含量和烟碱含量均较高,糖碱比适宜,评吸认为其感官质量优良,焦甜香突出.水稻士下部和中部叶类胡萝卜素降解产物含量、中部叶茄酮含量偏低,而上部叶苯丙氨酸裂解产物和类胡萝卜素降解产物较高,总糖含量较低,上部叶烟碱和总氮含量偏高,糖碱比偏低,焦甜香不显著,上部叶虽香气量大,但劲头偏大.砂壤土烟叶一般变现为中上部烟叶各类香气物质含量偏低,总糖含量较高,但含氮化合物含量偏低,糖碱比偏高,评吸认为焦甜否弱,烟叶香气量偏小.