土壤电动修复中匀强电场对土壤细菌群落的影响

对土壤电动修复过程中匀强电场对土壤细菌群落的影响进行研究。土壤细菌计数及PCR-DGGE研究结果显示,在匀强电场中,电场强度与土壤细菌的数量和多样性存在着密切的相关性。在电场强度为3.0V/cm时,电场对土壤细菌的刺激与抑制作用基本平衡。较低的电场强度刺激土壤细菌生长繁殖,高电场强度显著抑制甚至致死土壤细菌。在匀强电场中,中间土壤细菌群落受到的影响较小,电极附近土壤细菌群落受到的影响较大。电场阳极对土壤细菌的数量和多样性产生较大影响,而电场阴极对土壤细菌群落结构的影响较大。     

高压脉冲电场对啤酒酵母细胞溶解释放蛋白质的影响

应用高压脉冲电场在不同条件下处理啤酒酵母细胞,使其释放蛋白质及其分解产物氨基酸。结果表明:高压脉冲电场处理具有使啤酒酵母细胞溶解释放蛋白质和氨基酸的作用,且随着处理温度增高、电场强度增大和脉冲数增加,啤酒酵母细胞的蛋白质和氨基酸溶出量增大。当试验条件在25℃4、0 kV/cm电场强度和60个脉冲数时,酵母细胞蛋白质和氨基酸溶出量最大(0.154 mg/mL,0.190 mg/mL),约为未用高压脉冲电场处理的2倍。     

高压脉冲电场处理室的改进及其对液体食品的杀菌效果

针对高压脉冲电场处理室内电场分布不均匀,供液体流过的截面面积小的问题,对高压脉冲电场处理室进行改进。采用Laplace方程数值模拟方法,模拟改进前后处理室中的电位分布和电场强度分布;研究高压脉冲电场对啤酒酵母菌、青霉菌和大肠杆菌的杀菌效果。结果表明:当流量为30mL/min,脉冲电场频率128 Hz,脉冲宽度17μs,脉冲处理时间3.92ms,电场强度为2.50、5.00、7.50、10.00、12.50和15.00kV/cm时,改进后处理室中啤酒酵母菌、青霉菌和大肠杆菌的致死效果明显优于改进前处理室;当电场强度为15.00kV/cm时,啤酒酵母菌、大肠杆菌和青霉菌在改进后处理室中的相对存活率仅为无法检出、0.01和0.05,而在改进前处理室则高达0.30、0.77和0.76。改进后的高压脉冲电场处理室可用于液体食品的杀菌,杀菌效果和液体流通量相对改进前的处理室均有所提高。     

高压静电场对大黄种子萌发能力的影响

采用饱和D最优设计方法,研究了高压静电场强与作用时间对唐古特大黄种子萌发能力的影响。结果表明：在促进种子萌发和提高种子活力上,电场强度起着主要作用;当场强为270.4～612.8 KV/cm,作用时间27～50m in时,可明显促进种子的萌发能力。     

苜蓿与红豆草体细胞杂交的研究及条件

无臌胀病苜蓿品种的育种计划的可能突破口,是利用生物技术把单宁基因导入到紫花苜蓿(Medicago sativa L.)中去。本文首次报道了紫花苜蓿与红豆草(Onobrychis viciifolia Scop.)原生质体融合的可能性和条件,进而将红豆草的单宁基因导入到苜蓿中去。本实验结果证明苜蓿与红豆草的原生质体融合是可能的,通过基因型选择,选择同步分裂的苜蓿和红豆草细胞系,从其悬浮培养细胞系中分离原生质体,将两者混合悬浮在0.1mMCaCl_2 0.6M 甘露醇溶液中(pH5.6),原生质体总密度为3.6×10~5/ml(苜蓿占2.3×10~5/ml,红豆草占1.3×10~5/ml),在1.00～1.25 KV/cm 电场强度下,脉冲次数1～3次,其异核融合细胞频率可提高到26.7～40.9%,并且其异核体仍能较好地分裂,可以分裂2～3次,个别分裂4次,形成小细胞团,但植板率很低,未能持续分裂形成愈伤组织。建议为了提高异核体的植板率,电场强度应低于1.25KV/cm,甚至低于1.00KV/cm,脉冲次数1～2次为宜,以减少电场对细胞的损害。同时提高原生质体培养密度,改良培养条件和方法。如何保证异核体持续分裂和高的植板率是今后研究的关键问题。     

高压脉冲电场对玫瑰精油得率与化学成分的影响

高压脉冲电场(Pulsed Electric Fields,PEF)辅助水蒸气蒸馏提取玫瑰精油。选取影响提取效率的3个主要参数即电场强度,脉冲数和蒸馏时间进行优化。为了证明该方法的可行性,在优化条件下得到的精油与传统水蒸气蒸馏获得的精油进行定性和定量分析比较。根据精油得率,可以得出最优参数为电场强度20k V/cm,脉冲数为8,蒸馏时间为2h。经高压脉冲电场处理后精油性质没有明显改变甚至质量有所提高。然而,精油中甲基丁香酚含量提高,对精油性质产生不良影响。     

热风—微波联合干燥油茶籽的工艺研究

[目的]研究油茶籽的热风—微波联合干燥工艺,寻找一种干燥效率高、茶油品质好的干燥方式,为茶油生产提供科学依据.[方法]采用主成分分析法和正交试验优化不同热风温度、转换点水含量和微波功率密度下油茶籽的热风—微波联合干燥工艺,并对比不同干燥方式(自然、热风、微波、热风—微波联合)对油茶籽干燥时间、出油率及所得茶油的理化指标、功能营养成分和脂肪酸组成的影响.[结果]热风—微波联合干燥最佳工艺条件为:热风温度40℃、转换点水含量35%、微波功率密度1.50 W/g,3个因素的影响主次顺序为:微波功率密度>转换点水含量>热风温度..热风—微波联合干燥的干燥时间仅长于微波干燥,为293 min,其出油率最高,为42.09%;4种干燥方式制得茶油的理化指标和功能营养成分的综合评分为:热风—微波联合干燥>热风干燥>微波干燥>自然干燥;4种干燥方式对茶油脂肪酸组成及含量的影响较小,棕榈酸含量均在11.0%左右,油酸含量在80.1%~81.1%.[结论]采用热风—微波联合干燥油茶籽,既能缩短干燥时间、提高出油率,又能保证茶油品质,是一种适合产业化利用的油茶籽干燥方式.     

马铃薯微波干燥动力学建模与仿真

采用自制微波热风耦合干燥系统,对马铃薯丁在不同微波功率(600、900、1 200和1 500 W)干燥下的温度和含水率进行试验,得到马铃薯微波干燥曲线、干燥速率曲线以及干燥的最佳微波功率密度,建立马铃薯丁微波干燥动力学模型和有效水分扩散模型。将马铃薯丁的有效水分扩散系数模型代入到COMSOL Multiphysics软件中,建立电磁场、固体传热和稀物质传递三场耦合模型,结果表明,马铃薯丁的微波干燥速率经过270 s的加速期后,便进入降速期,微波干燥的最佳微波功率密度为6 W/g,其干燥模型可用Page方程描述,马铃薯丁微波干燥有效水分扩散系数为4.35×10–9~9.02×10–9 m2/s。     

高压脉冲电场对微生物的致死动力学模型

通过建立微生物存活率与脉冲电场强度的数学模型,电场强度从2.5 kV/cm到20 kV/cm,获得青霉的临界电场强度Ec=2.02kV/cm>大肠杆菌Ec=1.80kV/cm>酵母菌Ec=0.339 kV/cm;而且比较模型的回归系数k,青霉的k值是最小的,酵母菌的k值是最大的,说明酵母菌对电场最敏感,而青霉菌对电场耐受力最强.     

中强脉冲电场叉指式平板处理室的多物理场仿真与试验

处理室是脉冲电场系统的关键部件,为改善处理室的结构和性能,设计并优化一种在中强脉冲电场下的处理室。运用COMSOL Multiphysics软件对优化前后处理室的电场、流场和温度场进行分析,测定物料出口温度和杀菌效果对优化效果进行实际评价,基于优化后的处理室对比中强脉冲电场处理和巴氏杀菌处理对蓝莓果汁的品质影响。结果表明:1)研究得到的直角型叉指式平板处理室,除电极拐角处存在电场尖峰外,其他区域的电场强度分布均匀,均为2 kV/cm,与理论值相同,优化后的圆角型叉指式平板处理室在拐角处消除了电场尖峰,电场强度峰值由22.7 kV/cm降低至2.64 kV/cm,电场强度分布更加均匀,物料出口温度降低了4.3 ℃,温度和流速分布均得到改善;2)基于叉指式平板处理室搭建的中强脉冲电场处理系统具有显著的杀菌效果,电场强度大于2 kV/cm时,直角型和圆角型叉指式平板处理室均使大肠杆菌菌落数下降了3 lg(CFU/mL)以上,但圆角型叉指式平板处理室的物料温度升高幅度显著降低,效果更好,与仿真结果一致;3)与热处理相比,中强脉冲电场处理更好地保持了蓝莓果汁的pH、颜色、花色苷和抗氧化能力。本研究研发的叉指式平板处理室具有良好的杀菌效果,优化后物料温升更小,能够较好地保持蓝莓果汁的品质。     

高压静电场在巨型南瓜种子上的应用初探

运用植物高压静电发生器5万V对巨型南瓜在其浸种前后进行不同的作用时间,结果显示:浸种前进行1.5h的5万V高压电场处理,其发芽势达到75%,比对照的高出22.5个百分点;发芽率为66.5%,比对照高出16个百分点。浸种后5万V电场处理1h,平均根系长度达到了2.15cm,比对照的增加0.93cm。因此,一定的电场强度在适宜的处理时机和处理时间能有效地促进种子的发芽率、发芽势以及其根系的长度。     

高压静电场在巨型南瓜种子上的应用初探

运用植物高压静电发生器5万V对巨型南瓜在其浸种前后进行不同的作用时间,结果显示:浸种前进行1.5h的5万V高压电场处理,其发芽势达到75%,比对照的高出22.5个百分点;发芽率为66.5%,比对照高出16个百分点。浸种后5万V电场处理1h,平均根系长度达到了2.15cm,比对照的增加0.93cm。因此,一定的电场强度在适宜的处理时机和处理时间能有效地促进种子的发芽率、发芽势以及其根系的长度。     

高压脉冲电场对中性海藻糖分解酶活性的影响

以啤酒废酵母细胞为原料,以海藻糖和葡萄糖的含量为衡量指标,当啤酒酵母细胞悬浮液料液比(g/mL)为1∶30、电场强度为40 kV/cm、脉冲数为6时,对比分析了pH值为7环境下的啤酒酵母细胞中海藻糖分解酶活性的变化情况。结果表明:经高压脉冲电场处理后的啤酒酵母细胞中海藻糖含量相对较高,可以说明高压脉冲电场对pH值为7环境下的啤酒酵母细胞中海藻糖分解酶活性具有一定的抑制作用。     

静电场促进食用菌生长的试验结果

作者在发现适宜的人工静电场能促进植物生长之后,又对食用菌进行试验。具体作法是用直流电晕电场(电场强度为200—250KV/m),对接菌种后的培养基以及结满菌丝的培养基处理5分钟(此时空间产生的离子浓度为10~9-10~7个/cm~3,臭氧浓度为0.5-1.5mg/m~3)。反复试验证实:     

姬菇5号与署优1号原生质体电融合条件的研究

对影响姬菇5号与署优1号原生质体电融合的交流电场频率,交流电场强,直流脉冲场强,脉冲宽幅,脉冲次数,电融合液甘露醇浓度和CaC12浓度等条件进行了研究.结果表明:交流电场频率为1 500KHz,交流电场强为300V/cm,直流脉冲场强为2.5KV/cm的,脉冲宽幅为60ps时,脉冲次数为4.5次,电融合液甘露醇浓度10%,CaC12浓度0.4 ma～I/L为姬菇5号与署优1号原生质体电融合的最佳条件,融合率达21%.     

黄土高原半干旱区旱作农田土壤干燥化研究

为了揭示黄土高原半干旱区旱作农田土壤干燥化发生规律,为黄土高原旱作农田土壤水分可持续利用和当地粮食生产的可持续发展提供科学依据,在黄土高原半干旱区固原、定西和海原3个有代表性的区域实地观测了不同类型旱作农田的深层土壤湿度,分析了旱作农田的土壤干燥化发生规律和土壤干层分布特征。结果表明:(1)黄土高原半干旱区固原、定西和海原各类农田0～600cm土层土壤湿度平均值分别为11.46%、14.37%、9.27%,各类农田土壤湿度均明显低于其土壤稳定湿度值,均发生了不同程度的土壤干燥化现象;(2)固原高产麦田和高产马铃薯田土壤干层厚度分别比低产农田土壤干层厚120cm和260cm;海原高产麦田和高产马铃薯田比低产农田土壤干层厚度厚20cm和80cm。黄土高原半干旱区随着旱作粮田产量的提高,农田深层土壤湿度逐渐降低,土壤干层逐渐加深和加厚。     

新型杂粮人造米的研制

该研究选择大米、玉米、小麦、燕麦为原料,采用单螺杆挤压技术,从配方、上光效果及复水性能3个角度研究开发杂粮保健人造米的制作工艺,确定最佳工艺条件,研究上光工艺,确定上光剂的最优配方和最优复水参数.初步摸索出杂粮保健人造米的制作工艺为:配方研究—粉碎—加水搅拌—挤压成型(机筒温度120℃、物料中水分含量24％、螺杆转速220r/min)—热风干燥(干燥温度80℃、干燥时间1h、干燥时物料堆积厚度2 cm)—上光(选取壳聚糖与马铃薯淀粉作膜材料,配比为2∶1,甘油添加量为2.5％,pH为4,干燥温度为70℃)—复水试验的最优参数(复水时间11 min,复水温度99℃,水/米质量比2.2∶1).     

高压匀强静电场对大肠杆菌的致死效应

采用平板电极高压静电场对大肠杆菌进行处理,考察温度、电场强度、处理量及处理时间变化对大肠杆菌致死率的影响.结果表明:室温下处理时间和电场强度与大肠杆菌致死率成正相关,随电场强度和处理时间的增加,致死率70%以上;处理量与大肠杆菌致死率成略微负相关;在电场处理中,温度对大肠杆菌致死率的影响很小.通过电镜观察高压静电场处理过的大肠杆菌,并测量被高压静电场处理前后的菌液电导率,高压静电场对大肠杆菌的致死机理是由于物理作用破坏细胞结构而导致的.     

低压直流电场对沙打旺生长及根系土壤酶活的影响

使用不同强度的低压直流电场对沙打旺(Astragalus adsurgens Pall.)幼苗进行处理,加电30 d后测定植物株高、株茎、根长、生物量、叶绿素含量、荧光动力学参数、抗氧化酶活性、根系土壤酶活的变化。结果表明,在沙打旺幼苗的生长过程中,施加0～0.8 V/cm强度的低压直流电场,随着电场强度的增加,阳极区、中间区、阴极区3个区域沙打旺的光化学效率Fv/Fm都有一定程度的提高,且显著高于对照。沙打旺叶绿素a和叶绿素b的含量、抗氧化酶活性(CAT、POD、SOD)、株高、株茎、根长、鲜重、地上生物量和地下生物量均随着电场强度的升高呈低促高抑的趋势。当电场强度为0.2～0.4 V/cm时,不同区域的沙打旺理化指标和土壤酶活各项参数均得到了不同程度的提高,而当电场强度为0.8 V/cm时,沙打旺的相关参数受到了抑制。0.2～0.4 V/cm的电场强度在一定程度上能刺激沙打旺的生长,可能是强化沙打旺幼苗生长的适宜电场强度范围,而0.8 V/cm电场强度则会对沙打旺的生理及其根系土壤造成胁迫,使其无法得到良好的生长。     

高压静电场对荞麦幼苗抗旱能力后效性的影响

为了阐明高压静电场处理对荞麦幼苗抗旱能力的影响以及后效性,用电场强度0、3.0、4.0、5.0、6.0kV/cm分别处理荞麦种子15min后置于光照培养箱培养,待幼苗二叶一心期,用不同含量PEG-6000对根系干旱胁迫48h,测定叶片脯氨酸、丙二醛、可溶性糖的含量。结果表明:4.0kV/cm×15min、5.0kV/cm×15min处理条件下能够增加幼苗脯氨酸和可溶性糖含量,同时降低丙二醛含量,增强了幼苗的抗旱能力。电场生物学效应具有一定的后效性,不同电场处理下的荞麦种子其幼苗抗旱能力不同,适宜的电场处理条件是4.0kV/cm×15min、5.0kV/cm×15min。