表面活性剂产生菌的筛选与优化及其产物性质的分析

从被石油污染的土壤中用蓝色凝胶培养基分离筛选出1株产糖脂类生物表面活性剂的菌株B2。经生理生化试验与16S r DNA序列分析将该菌株鉴定为沙雷氏菌属(Serratia sp.)。经红外光谱与薄层层析分析,结果表明该菌株产生的表面活性剂是一种鼠李糖脂。以发酵液的表面张力为指标,通过正交试验确定最佳发酵条件,即以20 g/L豆油为碳源、5 g/L尿素为氮源、温度34℃、p H 7.0、发酵时间96 h。在此最佳条件下测得表面活性剂的产量为3.746 1 g/L。该菌株所产表面活性剂水溶液在其浓度为临界胶束浓度时的表面张力为180 m N/m。     

花生油乳液稳定特性研究

本实验研究了三聚甘油单硬脂酸酯(C-18A)、四聚甘油单硬脂酸酯(D-18A)、六聚甘油单硬脂酸酯(F-18A)、六聚甘油六硬脂酸酯(F-18F)、卵磷脂、分子蒸馏单甘酯(单甘酯)和两种蔗糖酯(SE11、SE15)共八种常用的非离子型乳化剂对花生油O/W型乳状液的表面张力及粒径的影响,并采用Box-Behnken响应面设计.以脂肪上浮速率为响应值,对乳化剂进行了复配.结果表明,八种乳化剂中卵磷脂及单甘酯在降低乳液表面张力方面效果最好,SE11及SE15在降低乳液粒径方面效果最好(P<0.05).响应面中各因素对乳液脂肪上浮速率影响的显著程度依次为SE15、卵磷脂、单甘酯,最佳乳化剂配方为单甘5g/L、卵磷脂7g/L、SE15 5g/L,该配方下乳状液的脂肪上浮速率为0.1643%/s.     

药液表面张力与喷雾方法对雾滴在水稻植株上沉积的影响

 以生物染料丽春红-G为示踪剂,采用比色法分析了药液表面张力及喷雾方法对雾滴在水稻植株上沉积的影响。结果表明,分蘖期、孕穗期、扬花期水稻叶片的临界表面张力值分别为34.46、34.36和34.33 mN/m。与喷洒清水对照相比,3个水稻生育期内喷洒添加有100 mg/L TX-10的丽春红-G溶液,单株水稻上的丽春红-G沉积率均有不同程度的增加,其中,手动喷雾器压顶喷雾分别增加了80.85%、29.80%和22.61%;弥雾机喷头下倾喷雾分别增加了50.83%、18.48%和31.07%。在相同的水稻生育期,喷洒相同表面张力的药液,弥雾机喷头下倾喷雾单株水稻上的丽春红-G沉积率均显著高于弥雾机漂移喷雾和手动喷雾器压顶喷雾。在稻田喷雾中,利用表面活性剂降低药液表面张力和采用弥雾机施药有助于提高雾滴在水稻植株上的沉积率。     

气液叉流下受热液膜的热质传递特性

采用VOF两相流模型研究了气液叉流条件下受热液膜热质传递特性,在模型中添加了表面张力源项和气液相间传质源项.为了验证所建立模型的可靠性,采用非接触式红外热成像测温方法,进行了相应的气液叉流试验.对叉流条件下受热液膜热质传递过程进行了试验和模拟计算,结果显示无量纲壁面温度计算结果与试验结果吻合很好.应用所建立的模型,模拟计算并分析了表面张力、固液接触角、液膜流量等因素对液膜流动侧形和热质传递性能的影响,结果表明：在其他参数保持不变的情况下,表面张力从0.014 N／m增大到0.072 N／m的过程中,液膜覆盖面积由82.7％减小到73.2％;固液接触角从30°增大到60°的过程中,液膜覆盖面积由80.6％减小到69.4％;液膜流量越小,液膜厚度越小,越有利于液膜的蒸发;相反,较高的液膜流量会使液膜厚度增大,阻碍了液膜蒸发,从而使外掠过液膜的单位体积空气含湿量减小.     

堆肥中生物表面活性剂产生菌的筛选及培养条件优化

[目的]筛选堆肥中生物表面活性剂产生菌,优化其培养条件。[方法]采用富集培养、菌种纯化等方法从农业好氧堆肥中筛选出能产生生物表面活性剂的菌株,并采用正交试验对菌株的培养条件进行优化。[结果]从农业好氧堆肥中筛选出1株能产生生物表面活性剂的菌株BS-2,该菌株能将发酵液的表面张力降到40mN／m以下,在温度20—100℃和pH值6．0～9．5条件下,其表面张力始终保持在40mN／m以下,具有良好的表面活性及对堆肥环境的稳定性。该菌株的最佳培养条件为：可溶性淀粉25．0g/L、NH4NO3 8．0g／L、KH2PO4 2．0g／L、K2HPO42．5g／L、KCl 1．1g／L、NaCl 1．1g／L、MgSO4 0．15g／L、FeSO4·7H2O 5．0×10^-5g／L、EDTA 1．0g／L、酵母浸膏0．2g／L、初始pH值为7．0、温度为30℃、摇床转速为150r／min、发酵培养时间为3d。在该条件下,发酵液的表面张力最低,为29．3mN／m。[结论]菌株BS-2初步鉴定为枯草芽孢杆菌。     

常用农药在水稻叶片上的润湿能力分析

【目的】研究稻田常用农药大容量喷雾和弥雾浓度下药液在稻叶上的润湿性能。【方法】采用Zisman图法测定稻叶的临界表面张力,并将其与采用国家标准GB 5549-90的方法测定的52种农药田间使用浓度下药液的表面张力值进行比较分析;采用表面张力法测定药液中表面活性剂的临界胶束浓度,并借助5种制剂来分析说明药液在稻叶上的润湿性。【结果】南粳44、南京11和武香糯8333 3种稻叶正、反面的临界表面张力估值介于29.90-32.88 mN•m-1。大容量喷雾和弥雾时,药液的表面张力小于稻叶临界表面张力的农药分别为21和23种,其中药液中表面活性剂浓度高于临界胶束浓度的农药分别为19和21种;其余农药的药液表面张力则大于稻叶的临界表面张力或药液中的表面活性剂浓度低于临界胶束浓度。大容量喷雾和弥雾时,5%井冈霉素AS、70%吡虫啉WDG 2种农药药液的表面张力分别为46.84和46.53 mN•m-1、49.48和40.24 mN•m-1,在稻叶上的接触角均大于100°,润湿性差;50%甲基硫菌灵SC 药液的表面张力均为35.89 mN•m-1,在稻叶上的接触角介于98.59°-53.76°,润湿性较差至好;4%阿维菌素ME、1.8%阿维菌素EC 2种农药的药液表面张力分别为29.98和29.13 mN•m-1、27.67和27.67 mN•m-1,在稻叶上的接触角均小于60°,润湿性好。【结论】稻田常用农药中多数在大容量喷雾和弥雾浓度下药液的润湿性较差。     

磁化或电离化微咸水理化特性试验

改善微咸水理化特性,提高微咸水利用效率,成为合理利用微咸水重要研究内容。为了对微咸水活化效果及活化微咸水理化特性进行定量评价,该文采用磁化和电离化法对微咸水进行不同的活化处理,通过室内测试,对电离化微咸水活化系统的技术参数进行了分析,并对活化微咸水的表面张力系数、溶氧量、电导率及p H值等理化特性进行了研究。结果表明,电离化系统要求接地电阻不超过5Ω;活化微咸水表面张力系数显著减小、溶氧量显著增加、电导率和p H值受到不同程度的影响;但对表面张力系数和溶解氧影响比较明显,对电导率和p H值影响不显著。在矿化度5 g/L时,活化微咸水表面张力相对减少9.14%~13.84%,溶氧量相对增加8.04%~10.23%,表面张力相对减少量与溶氧量相对增加量可以从客观上反应活化微咸水理化特性的变化,而表面张力相对减少量与溶氧量相对增加量之间又存在显著的指数函数关系。根据表面张力相对减少量,电离化微咸水活化处理效果优于磁化处理,磁场强度3 000 Gs与变频磁化处理活化效果显著。因此,可以用表面张力相对减少量作为定量评价指标对活化微咸水的理化特性进行综合性定量评价,以判断不同活化方式的活化效果。     

肌原纤维蛋白浓度对风味物质吸附能力的影响

为探究肌原纤维蛋白浓度对风味物质的作用机制,本研究建立了肌原纤维蛋白和风味物质作用的复合体系,研究了不同浓度肌原纤维蛋白对17种典型风味化合物吸附能力的影响。结果表明,风味化合物的种类对肌原纤维蛋白的吸附能力有显著影响,一定浓度的蛋白对醛、酮、醇、酯的吸附作用强弱依次为:醛类酯类酮类醇类。蛋白浓度由2 mg·m L~(-1)增加至4 mg·m L~(-1)时,对所有风味化合物吸附作用显著增强;由4 mg·m L~(-1)增加至6 mg·m L~(-1)时,蛋白对2-甲基丁醛、戊醛、己醛、丁酸乙酯吸附作用明显增强,而当蛋白浓度由6 mg·m L~(-1)增加至8 mg·m L~(-1)时,肌原纤维蛋白对所有风味化合物的吸附作用都明显减弱。蛋白对风味化合物的吸附能力的增加可能是由于较高的蛋白质浓度改变了风味化合物在气、液两相间的分配系数;然而过高浓度的蛋白对风味物质吸附能力的削弱则是蛋白质之间相互作用增强或表面张力降低的结果。本研究结果为肉类风味感知研究过程中确定蛋白浓度、挥发性风味化合物种类等关键参数和改善蛋白类食品的风味提供了参考。     

促进稻田农药利用效率的表面活性剂筛选

【目的】从有机硅、烷基酚聚氧乙烯醚和氮酮 3类10种表面活性剂中筛选出能促进稻田农药利用效率的表面活性剂。【方法】分别采用国家标准GB 5549-1990和表面张力法测定10种表面活性剂溶液的表面张力及其对应的临界胶束浓度,并以表面张力降低的效率、初始接触角以及微量称重法测定的最大稳定持留量为依据筛选出适宜稻田喷雾使用的表面活性剂。【结果】PTS和NP-15达到临界胶束浓度时的溶液表面张力大于稻叶的临界表面张力,初始接触角均大于100°,不能粘附和润湿稻叶;GSS、KNS和GJZ可在稻叶上润湿,但初始接触角均大于90°,难以瞬间地粘附稻叶,易滚落或流失;其余5种表面活性剂适宜浓度下均可在稻田喷雾使用,其中有机硅表面活性剂Silwet 408的粘附、润湿效果好,其在30°、45°和60°倾角稻叶上的流失点（（14.33±0.27）、（12.44±0.58）和（10.27±0.40）mg•cm-2）和最大稳定持留量（（7.98±0.37）、（6.84±0.40）和（5.23±0.23）mg•cm-2）的最大值均显著高于TX-10。在水和3种常用药剂（毒死蜱、井冈霉素和吡虫啉）推荐浓度的药液中添加质量浓度为125.0 mg•L-1的Silwet 408,均能降低药液的表面张力至20.77—23.12 mN•m-1,初始接触角降至28.4°—67.1°,除毒死蜱推荐浓度外最大稳定持留量均显著增加。【结论】10种供试表面活性剂中的5种适宜浓度下可用于稻田喷雾,其中以Silwet 408 最适宜用于稻田喷雾,其最佳添加浓度为125.0 mg•L-1。     

基于VOF法的坡面薄层流水力特性数值模拟

应用Fluent计算软件,采用VOF方法对坡面薄层流进行自由表面追踪,结合标准k-ε紊流模型模拟了不同粗糙度床面条件下流速、雷诺数、弗汝德数以及阻力系数的沿程变化,并验证了数值模拟方法的正确性。结果表明,数值模拟方法具有可行性,坡面薄层水流表面张力作用不可忽略。