基于超星学习通的混合式教学模式应用研究——以发酵工程课程为例

为了提高发酵工程课程的教学质量和教学效果,针对发酵工程课程的内容和特点,将互联网+技术与教学相结合,进行了基于超星学习通平台的混合式线上线下教学方式的改革,结果表明:在增强了学生自主学习能力的同时,也促进了教师的自我提升。     

河道淤泥和堆肥蛭石混合发酵制备基质及其育苗效果

农村河道清淤产生的淤泥,体量大、有机物浓度高,处置不当会造成二次污染。现代农业的工厂化育苗需求大量的营养土,就地取土导致耕地退化。该研究利用功能微生物发酵淤泥制备育苗基质,研究不同菌株发酵基质的物理和生物学性状,基质培育西瓜苗的生长、生理参数和抗逆性能。结果表明:微生物处理均能够提升淤泥基质物理和生物学性能,同时能够提升育苗质量。其中Trichoderma harzianum T83(T83)、Bacillus amyloliquefaciens IAE(BIAE)菌株发酵基质性能最好。相较于对照处理基质的最大持水量、总孔隙度、毛管孔隙度、通气孔隙度,T83处理分别增加了64.25%、52.65%、45.05%、56.11%;BIAE处理分别增加了101.17%、45.43%、61.43%、38.14%。相较于对照处理西瓜苗的株高、鲜质量、干质量、叶绿素含量、根系活力、根际真菌、细菌数量,T83处理分别增加了66.85%、52.07%、72.16%、43.13%、54.93%、110.62倍、1.63倍;BIAE处理分别增加了80.40%、57.34%、82.37%、54.88%、46.40%、67.26%、2.60倍、2.94倍。T83和BIAE处理西瓜苗叶片过氧化氢酶和超氧化物歧化酶酶活显著增加,根系丙二醛含量显著降低。真菌菌株T. harzianum T83和细菌菌株B. amyloliquefaciens IAE发酵淤泥,能够显著提升其农用品质,为淤泥高附加值化农用提供一条可行的途径。     

温度对茶发酵叶色泽及茶色素含量的影响

为探究温度对发酵外形、汤色指标和品质成分的影响,并获得快速判别发酵适度的指标,该文以福鼎大白茶品种鲜叶为原料,设置25、30、35、40℃等4个发酵温度,首次检测在制品外形L值(亮度)、a值(红度)、b值(黄度)和△E值(总色差),汤色LC值(总汤色值)、LL值(汤色透亮度)、La值(汤色红度)和Lb值(汤色黄度)等色泽属性,以及TFs(茶黄素)、TRs(茶红素)和TBs(茶褐素)等品质成分的动态变化,建立3类指标的相关性。结果表明,发酵的进行会导致外形色泽L值、b值的下降,a值的增加,汤色LC值、La值和Lb值的先升后降,LL值的下降,各色泽属性的剧变期均发生在前90 min;不同温度比较,低温(25或30℃)有利于外形亮度L值、外形黄度b值、总汤色LC值、汤色黄度Lb值和汤色红度La的值的稳定,高温(35℃)有利于外形红度a值和汤色透亮度LL值的增加。品质成分TFs和TRs均呈先增后降的趋势,然茶红素峰值点出现时间晚于茶黄素,整体上以25℃发酵有利于TFs的形成和累积,而30℃发酵有利于TRs累积。相关性分析表明,TFs和TRs均与TFRB(茶黄素和茶红素之和与茶褐素的比值)呈极显著正相关,TFRB值较TFR值(茶红素与茶黄素的比值)更可有效代表茶黄素和茶红素在叶内的贡献表征;外形色泽属性与汤色色泽属性间呈极显著相关性,TFs与L值、b值、Lb值呈极显著正相关,与LC值、La值呈显著正相关,TRs仅与a值和Lb值呈显著正相关。通过线性回归分析获得了以LL值、Lb值和b值为变量的茶黄素回归模型,R2达到0.804,结合回归模型和相关性结果可以看出外形黄度b值最为关键,可作为判断发酵适度和衡量茶黄素含量的关键指标。     

醒发过程中菌相变化对面团生化指标及青麦仁馒头感官品质的影响

为提高青麦仁馒头蒸制品质,以青麦仁面团为研究对象,通过研究其醒发过程中菌相变化,探讨其与面团醒发过程中生化指标(水分含量、TTA、pH值)及青麦仁馒头感官品质的相关性。结果显示,随着面团醒发时间的延长,醋酸菌数量及总酸呈缓慢升高趋势,pH值呈下降趋势;酵母菌、乳酸菌的数量先升后降,在醒发40 min时达到最大值,此时含水量最高。相关性分析表明,面团醒发过程中菌相与生化指标及青麦仁馒头感官品质均具有相关性。其中,菌落总数与pH值呈极显著相关(P0.01),与含水量、总酸及感官评分呈显著相关(P0.05);酵母菌与pH值、含水量及感官品质呈极显著相关;乳酸菌与感官评分呈极显著相关;醋酸菌与pH值、总酸呈极显著相关。面团醒发40 min时蒸制的青麦仁馒头感官评分最高,达82.75分;对青麦仁馒头感官品质影响最大的是酵母菌和乳酸菌。     

红茶感官品质及成分近红外光谱快速检测模型建立

以在发酵过程中小叶种工夫红茶为研究对象,分别建立了基于近红外光谱检测技术的感官品质评分和理化品质指标(茶黄素、茶红素、茶褐素、儿茶素和酚氨比)的定量分析模型。在模型建立过程中,探讨了特征变量优选方法对预测模型的影响。首先,对获取的近红外光谱数据进行标准正态变量变换法(standard normal Z transformation,SNV)预处理,进而采用联合区间偏最小二乘回归(synergy interval PLS,Si-PLS)、随机蛙跳算法(shuffled frog leaping algorithm,SFLA)、竞争性自适应权重取样法(competitiveadaptivereweightedsampling,CARS)和连续投影(successive projections algorithm,SPA),筛选出各品质指标的最优特征波长变量;最后基于优选波长分别建立各发酵品质指标的偏最小二乘法(partial least squares regression,PLS)线性预测模型和支持向量机(support vector regression,SVR)非线性预测模型。模型结果比较表明,Si、CARS、SFLA和SPA等变量筛选方法可有效压缩变量,以及进一步提高模型精度。非线性模型的预测均方根误差值(root-mean-square error of prediction,RMSEP)均明显小于PLS模型,相关性系数(correlation coefficient,R)和相对分析误差(relative percent deviation,RPD)均高于PLS模型。对于红茶发酵品质的检测上,非线性模型性能优于线性模型。感官品质、茶褐素和儿茶素的最优变量SVR预测模型的RPD值分别为3.923、3.234和5.462,酚氨比和茶红素模型的RPD值分别为2.815和2.223。除茶黄素的评价模型外(RPD为1.77),基于最优特征波长的各品质指标SVR模型的RPD值均大于2,表明模型具有极好的预测性能。研究结果为实现工夫红茶发酵品质的近红外光谱快速检测的实际应用奠定理论基础。     

柑橘砂皮病菌生防菌的筛选及其发酵条件优化

以柑橘砂皮病菌为靶标菌株,采用平板对峙法从土壤中分离到的227株细菌中获得4株对柑橘砂皮病菌有明显抑制活性的菌株,其中Y2菌株发酵液稀释5倍和10倍后,对柑橘砂皮病菌菌丝生长的抑制率分别为69.85%、61.76%。生理生化测定与16S r RNA基因序列分析结合,确定Y2菌株为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)。Y2菌株培养的最佳氮源和最佳碳源分别为蛋白胨和可溶性淀粉,最佳发酵温度28℃,转速180 r/min。Y2菌株产生的抑菌活性物质经80℃高温处理和强酸、强碱处理,活性明显下降。     

红树莓果酒的酿造工艺研究

中国盛产小浆果,但小浆果不容易保存且季节性强,因此附加值较低,为了提高小浆果的产品附加值,本试验研究了小浆果酒的发酵工艺,并探讨了解决出汁率低,果酒单宁含量过少所导致的货架期短、挥发酸高、不易澄清等问题。试验以小浆果红树莓为原料,经破碎、酶解、澄清、发酵、过滤等工艺,制得了发酵型红树莓果酒,经过单因素和正交试验优化发酵工艺,确定最佳的酿造工艺条件。结果表明,酶解过程采用25 g/kL EMACLAR果胶酶和25 g/kL EVZYM果胶酶低温酶解14 h,与传统方式对比,出汁率提高了10%;发酵过程,红树莓果汁初始糖度19%,利用VP5为酿酒酵母,接种量为10%,发酵温度22℃;发酵结束后使用树脂降酸,澄清过程使用30 g/100 L硅藻土、15 g/100 L明胶复合澄清的方式。在此工艺条件下得到的红树莓果酒酸度爽口,色泽清亮、均匀,有明显的树莓香气和纯正的发酵型香气。     

面包面团发酵性能研究

面团的发酵性能直接影响面包的品质,本研究考察了酵母、糖和食盐用量对面包面团发酵性能的影响,分析了面团在发酵过程中pH值和体积的变化。通过试验发现,面团的发酵速度与酵母和糖的用量成正比,但是过多的酵母和糖均会降低面团的持气性;加入一定的食盐会抑制面团的发酵,而适量的食盐却能在一定程度上改善面团的持气性。通过酵母、糖、食盐的配比试验发现,当酵母添加量为1.0%、糖添加量为10%、盐添加量为10%时,面包面团具有最佳的发酵效果和持气性。     

具有除草活性的生防菌株GD-9发酵条件优化及菌剂制备

为了明确具有除草活性的生防菌株GD-9发酵过程中各因子的配比和最优条件,采用单因素试验对菌株最适碳源、氮源、载体、固态发酵基质进行了筛选,应用正交试验设计研究了碳源、氮源、初始含水量、接种量、初始pH、培养时间、培养温度7种因素对菌株活菌数的影响。试验结果表明菌株GD-9最佳固态发酵条件为:氮源NaNO_3 58.4 mg/g,碳源葡萄糖48.4 mg/g,培养基质最适初始含水量为258 mg/g,最适接种量为0.26 mL/g,初始pH 7.6,最佳培养时间147.8 h,最佳培养温度30.7℃,最适宜的载体为黏土,分散剂为聚乙烯醇,稳定剂为膨润土,润湿剂为糊精。通过发酵试验结果制备生防菌株GD-9的固体菌剂,该研究为菌剂的商品化生产奠定基础。     

Effects of different additives on fermentation quality and aerobic stability of Leymus chinensis silage

This study investigated the effects of different additives on fermentation quality and aerobic stability of Leymus chinensis silage. Treatments included (i) no additive, (ii) 3 mL kg^?1 formic acid (FA), (iii) 6 mL kg^?1 FA, (iv) 5 mL kg^?1 acetic acid (AA), (v) 10 mL kg^?1 AA, (vi) 2 mL kg^?1 propionic acid (PA), (vii) 4 mL kg^?1 PA, (viii) 5 mL kg^?1 butyric acid (BA), (ix) 10 mL kg^?1 BA, (x) 1.0 g kg^?1 potassium sorbate (PS), (xi) 1.0 g kg^?1 sodium benzoate (SB), (xii) 1 × 10⁸ colony‐forming units (cfu) kg^?1 Lactobacillus (Lb) plantarum LP (LP), (xiii) 1 × 10⁸ cfu kg^?1 Lb. brevis LB (LB) and (xiv) 1 × 10⁸ cfu kg^?1 Lb. buchneri NCIMB40788 (Fresh). Each additive treatment was based on fresh matter (FM). Results showed that all additives decreased pH values. All additives except Fresh decreased ammonia‐N content (p < .001). Both LP and LB increased lactic acid content (p < .001). Butyric acid content increased with FA (3 mL kg^?1) and BA, but decreased with PA, PS, SB, FA (6 mL kg^?1), AA, LP, LB (p < .001). FA (3 mL kg^?1), AA (10 mL kg^?1), PA, BA, PS, SB and Fresh improved aerobic stability (p < .001). After 8 days exposure to air, the pH value and yeast count were lower in FA (3 mL kg^?1), BA (10 mL kg^?1), SB treatments than in other treatments. Overall, AA outperformed all other additives in improving fermentation quality. Sodium benzoate and AA could be used as an effective additive to improve aerobic stability of L. chinensis silage.