喷雾干燥法制备阿特拉津降解菌剂条件优化

[目的]针对土壤中农药残留严重造成的污染问题,本研究旨在研究制备阿特拉津降解菌剂的最佳工艺条件,为采用微生物菌剂修复土壤的研究奠定基础。[方法]试验采用高效降解菌株HBT4,对其进行纯化与扩培,选择合适的保护剂用喷雾干燥法制成固体粉末菌剂,以含水量、菌体存活率及有效活菌数为指标,采用正交试验方法进行工艺条件的优化。[结果]探索结果的最佳工艺条件为：蠕动泵转速15%、热空气流速35L.h-1、保护剂与菌泥的比例(V:V)为3:1、入口温度170℃。最佳工艺条件下得到的产品含水量为4.42%,有效活菌数为1.45×109 cfu/mL,菌体存活率为82.6%。[结论]用喷雾干燥法在最佳工艺条件下所制得的HBT4的降解菌剂对阿特拉津有良好的降解效果,这将为未来除草剂的微生物降解菌剂的研制提供良好的菌种资源。     

生防细菌SY286发酵条件优化

为探讨生防细菌SY286 菌株液体发酵条件,提高其活性次级代谢产物的产量,以菌体生物量和发酵液抑制葡萄霜霉病菌(Plasmopara viticola)活性为指标,采用单因子试验和正交试验对菌株的最适发酵培养基成分及发酵条件进行优化。结果表明,菌株SY286 最适发酵培养基为葡萄糖10 g/L、牛肉膏7.5 g/L、氯化钠2.5 g/L、硝酸钾5 g/L;最佳发酵培养条件为培养温度27℃、培养时间72 h、初始pH 7.0、250 mL三角瓶装液量90 mL、接种量体积分数5%、摇床转速150 r/min。在最佳发酵培养基和培养条件下,菌株SY286发酵液抑菌率达到99.19%,抑菌能力提高6.98%。     

西洋参中酚酸及皂苷成分对病原菌的作用

为了探讨西洋参(PanaxquinquefoliumL.)中主要次生代谢产物在防御病原菌侵染中的作用,建立了西洋参根中3种酚酸（p-香豆酸、阿魏酸、苯甲酸）含量的HPLC测定方法,并根据测定数据及前期研究结果,设计酚酸和皂苷提取物的实验浓度。选取立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani)、茄病镰刀菌(Fusariumsolani)、尖孢镰刀菌(F.oxysporum)、毁灭柱孢菌(Cylindrocarpondestructans)4株西洋参病原菌,采用生长速率法测定酚酸和皂苷提取物对菌丝生长的作用。测定结果表明,3年生西洋参根内p-香豆酸、阿魏酸、苯甲酸的含量分别为(1.37±0.07)、(2.80±0.04)、(6.07±0.24)mg/kg,此浓度下的3种酚酸对4株病原菌无明显作用。皂苷提取物浓度在对应根内浓度的范围下(4~40mg/mL),对立枯丝核菌、尖孢镰刀菌、毁灭柱孢菌均有显著抑制作用(P＜0.05);当浓度达到40mg/mL时,对立枯丝核菌、茄病镰刀菌、尖孢镰刀菌、毁灭柱孢菌的抑制作用分别达到100%、83%、77%、58%(P＜0.05)。由此推论,在西洋参抵御病原菌侵染中,所含的皂苷类成分是重要的化学防御物质。     

华北地区有机及常规草莓生产对环境影响的生命周期评价

有机农业与农产品质量安全和生态环境安全密切相关,其环境影响效应也越来越受到人们的广泛关注,系统全面评价有机农产品生产过程对环境的影响,对促进有机农业健康发展具有重要应用价值。本研究采用生命周期评价方法(Life Cycle Assessment, LCA),分析和比较了山东省淄博市博山区有机草莓和北京市昌平区常规草莓生产过程及其对环境的影响。研究结果表明,在各项环境影响指标中,常规草莓生产带来的全球变暖、环境酸化、富营养化和土壤毒性的潜在环境影响分别是全球人均基准值的 3.45%、 2.11%、 27.09%和 280.16%,而有机草莓生产带来的全球变暖、环境酸化、富营养化和土壤毒性的潜在环境影响分别是全球人均基准值的 1.22%、 0.44%、 15.17%和 202.76%,均低于常规草莓。常规草莓生产中生命周期环境影响较大的是富营养化、水体毒性和土壤毒性,造成常规草莓水体毒性危害严重的原因是种植阶段农药残留迁移至水体所致,而土壤毒性是由于化肥和有机肥所携带的重金属残留所致。有机草莓生产中生命周期环境影响较大的是富营养化和土壤毒性,主要是由于有机草莓农作阶段施肥过程中的磷流失和重金属残留所引起的。总体上看,有机草莓生命周期环境影响综合指数为 0.22,而常规草莓为 0.43,说明常规草莓对环境的负面影响明显高于有机草莓。因此,施用生物源农药与优质有机肥是控制草莓生命周期负面环境影响的关键措施。     

不同栽培措施对‘莆莱1号’鲜豆荚产量的影响

本研究通过采用二次通用旋转组合设计,研究播期、密度、施氮量、施磷量和施钾量五因素对‘莆莱1号’鲜豆荚产量的影响,解析各因素对产量的主效应及互作效应。结果表明：建立的方程回归关系极显著,拟合度较好;各因素对产量的影响顺序是：播期>施氮量>施钾量>密度>施磷量;密度与施钾量交互效应达到极显著性水平。‘莆莱1号’鲜豆荚产量大于18750kg/hm²的优化组合方案为：播期为7月30日,种植密度7812～9 096株/hm²,施氮量为625.27～656.55kg/hm²,施磷量为376.12～414.75kg/hm²,施钾量为740.62～779.77kg/hm²。     

‘晋稻12号’高效栽培集成技术的研究

为了实现山西水稻生产中高产、优质、高效、生态、安全的目标,推动山西水稻产业的发展,该研究以’晋稻12号’为试验材料,采用随机区组设计方法,比较分析了不同的施肥方案与水分管理方式对其农艺性状的影响。结果表明:不同栽插密度与追肥比例处理对水稻生育进程均影响不大,但对其产量性状有一定的影响,其中,追肥比例为A2时,其增产效果最佳;此外,追肥比例为A2,栽插密度与施肥量分别为D1、N3时,其增产效果最优;在栽插密度D1,施肥比例A2,施肥量N3的配比处理下,进一步优化了灌溉方式,集成的新模式与原栽培方式相比,其增产率可达17.9%。综合以上试验结果,本研究总结提出了一套’晋稻12’的高产高效栽培技术,其兼具节水、提质、增抗等优点,为深入开展水稻栽培技术方面的研究奠定了良好的基础。     

套作条件下种植密度对紫色甘薯干物质生产的影响

为了研究川中丘陵区旱地套作条件下种植密度对紫色甘薯干物质生产的影响,在与玉米套作条件下,以鲜食型紫色甘薯品种‘南紫薯008’为材料,设置5个种植密度,测定紫色甘薯叶面积指数、群体生长率、群体光合势、干物质积累、产量等指标。结果表明：在套作条件下,随着种植密度的增加,‘南紫薯008’群体叶面积指数有升高的趋势,群体生长率、群体光合势、商品薯率、干物质率、鲜薯产量、淀粉产量均呈先升后降的趋势,而单株结薯数、单株薯鲜重则下降,群体干物质积累量和T/R则随生育期的推进不同密度间表现有所差异。公顷种植密度在3.5×10⁴~4.0×10⁴株时,群体干物质积累量、鲜薯产量、淀粉产量和商品薯率均较高。套作条件下‘南紫薯008’最高鲜薯产量为11816.9 kg/hm²,约为其净作产量的42.6%~53.1%。川中丘陵区旱地套作条件下紫色甘薯适宜的种植密度为3.5×10⁴~4.0×10⁴株/hm²。     

“上棉下渔”对沿黄盐碱地土壤的改良作用

“上棉下渔”、“上粮下渔”盐碱地开发模式始于20 年前。近几年来随着养虾效益的提高,在山东博兴地区发展较快。探讨“上棉下渔”模式对盐碱地的改良效果,可以为下一步大力推广该模式提供理论依据。在博兴县选择3 个取样点,分别为未经开发的盐碱土,通过“上棉下渔”模式改良2 年和20 年后的台田土。为减少取样点土质对检测结果的影响,选择的这3 个取样点都相距在10 km以内;每个取样点在5 个土层取样,分别为0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm土层。对3 个取样点不同土层的土壤总盐度、碱度、pH 值、有机质及可培养微生物的数量进行了研究。结果表明：开发2 年后,脱盐率达到59.7%,开发20 年之后,脱盐率达到90.3%;开发2 年后,土壤碱度变化不大,20 年后,土壤碱度由最初的2.004×10-3 mol/L 下降到0.6311×10-3 mol/L,说明土壤碱度改良难度较大;随着开发年数的增加,各土层pH值都较未开发时有所下降,逐渐接近中性;开发20 年后土壤有机质含量提高了15.58%;在0~20 cm土层,开发2 年之后的土壤可培养微生物的总量是未开发的12.73 倍。总体上来看,“上棉下渔”对沿黄盐碱地土壤有较好的改良作用,“上棉下渔”是一种非常值得推广的盐碱地改良措施。     

蔓绿绒最佳施肥方式的筛选

为蔓绿绒(Philodendron)产业化生产提供最佳施肥方案。以蔓绿绒的2个品种为材料,通过盆栽试验,研究7个施肥处理对其生长及养分吸收的影响。结果表明：施肥促进蔓绿绒对养分的吸收和生长。施肥处理后,其株高、叶长、叶宽、主茎粗、主茎长和生物量显著增加。其中,以缓释肥为基肥、速效肥为追肥的施肥方式最有利于蔓绿绒的生长,以速效肥为基肥追施速效肥或叶面肥的施肥方式肥效较差。     

除草剂阿特拉津在土壤中降解方式的研究现状

阿特拉津作为除草剂大面积使用,在提高作物产量的同时,对土壤、地下水和江河湖泊等环境造成了污染。虽然阿特拉津的毒性较低,但其易溶于水、难降解、残留较大,影响作物产量,牵制中国农业的可持续发展。文章对阿特拉津残留量过大时对当地动植物造成的危害,对生态环境产生的威胁,以及对人类健康产生的影响展开综述。报告了阿特拉津的吸附机理与残留原因,阐述了其对动植物产生的影响,将现有的阿特拉津降解方式进行比较和分析,并对阿特拉津降解的未来趋势进行讨论和展望。为解决生物修复技术周期长等问题,结合不同降解方式提出了建设性的意见和建议。将物理修复技术、生物修复技术、化学修复技术相结合,可以找出对阿特拉津残留降解效果最好、有利于当今可持续发展理念的修复技术。     

真空冷冻干燥技术在连翘加工中的应用研究

通过试验优化连翘的真空冷冻干燥工艺参数,得到较佳的工艺参数。以干燥速率、生产效率及面积收缩率为干燥特性指标,以连翘活性成分得率为成分指标,采用单因素分析结合正交试验,考查预冻速率、真空压强和隔板温度对连翘干燥特性和活性成分得率的影响。结果表明,连翘的干燥特性与预冻速率、隔板温度及真空压强等冻干工艺参数呈现显著的规律性,连翘活性成分提取率则与工艺参数无显著规律性。在优化的工艺参数为预冻速率为7.5℃/min,真空度为40 Pa,隔板温度为50℃的条件下,连翘活性物质连翘酯苷A、连翘苷、连翘脂素、芦丁的甲醇提取得率分别为3.648%,0.560%,0.037%,0.170%,连翘活性成分提取得率的综合评分最高为1.103 9%,且干燥特性为优。     

应用正交设计优选秸秆降解菌组合

为了探索利用正交设计筛选秸秆降解菌组合的方法,优选产纤维素酶和木质素酶的秸秆降解菌的组合。利用正交设计以玉米秸秆粉为发酵底物,检测分析不同组合的降解率及酶活;采用平板拮抗试验测定组合内菌株间的拮抗作用,检测筛选的效果。结果表明,降解菌不同组合之间玉米秸秆降解率存在着极显著的差异。筛选出最佳组合为A1B3C1D4E1F2G1,即接种量F-11为1 mL,XX-10为2.0 mL,G-09为1.0 mL,降解率超过对照10%以上。部分降解菌菌株之间存在一定的拮抗作用,秸秆降解率与组合内降解菌株的组成有关。正交试验设计是筛选秸秆降解菌最佳组合的一种有效方法,筛选出的降解菌最佳组合秸秆降解能力强,具有较好的开发利用价值。     

甲氰菊酯降解菌的培养基优化

本研究旨在优化甲氰菊酯降解菌在培养基中的生长条件,探索基础盐培养基配方为该菌的大量繁殖提供理论依据。从淤泥中富集分离筛选出一株甲氰菊酯降解菌(Y1)并保存,经过鉴定该菌属于蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。通过单因素试验测定OD600值确定了该菌繁殖的最适碳源和氮源,正交试验明确最佳基础盐培养基。结果表明：最适碳源与氮源分别为蔗糖和蛋白胨,最适浓度分别为0.15%和2.5%;最佳基础盐培养基配方为：pH 6.0,蔗糖0.15%,蛋白胨2.5%,K2HPO4 0.001%,KH2PO4 0.01%,MgSO4· 7H2O 0.1%,NaCl 0.01%。在优化后的基础盐培养基中Y1 能够大量繁殖,为该菌在甲氰菊酯污染的土壤中进行修复奠定了基础。     

超声波辅助浸提制备牡丹花茶饮料的工艺配方优化研究

采用单因素试验和正交试验对超声波辅助浸提制备牡丹花茶饮料的工艺配方进行优化。结果表明,牡丹花茶饮料最佳制备工艺条件为：料水比1∶20(g/mL),超声波浸提功率180 W,浸提时间30 min,浸提温度70℃。牡丹花茶饮料最优配方为：超声波浸提原液稀释比1∶11(V/V),酸味剂（苹果酸∶柠檬酸∶醋酸体积比为1∶1∶1）添加量0.1%,木糖醇添加量7%,天然植物萃取物添加量0.15%,按照该配方制备的牡丹花茶饮料风味独特、品质稳定。     

二氯喹啉酸降解菌的培养基优化

为了获得二氯喹啉酸降解菌在实验室条件下的最佳基础盐培养基,为该菌的大量繁殖提供理论依据,笔者从农药厂废水处理池的淤泥中富集分离筛选出一株二氯喹啉酸降解菌(Z2),经过鉴定该菌属于粪产碱菌属。通过单因素试验测定A_OD600值确定了该菌最适繁殖的碳源和氮源,正交试验得出该菌的最佳基础盐培养基。结果表明：最适碳源与氮源分别为柠檬酸钠和酵母浸粉,最适浓度分别为0.2%和0.6%;最佳基础盐培养基为：柠檬酸钠 0.2%,酵母浸粉 0.7%,NaCl 2%,CaCl₂ 0.006%,FeCl₃ 0.0003%,K₂HPO₄ 0.05%,KH₂PO₄ 0.07%。在优化后的基础盐培养基中Z2能够大量繁殖,为该菌在二氯喹啉酸污染的土壤中进行修复奠定了基础。     

活性乳酸菌微胶囊制备工艺的优化

为提高被摄入人体的活性乳酸菌的活菌数,以微胶囊的形式对活性乳酸菌进行包埋,以多孔淀粉为内芯材,选取海藻酸钠、糊精、明胶为外壁材制成微胶囊,利用乳酸菌活菌计数法测定吸附包埋效果。通过正交试验,优选最佳包埋条件为:多孔淀粉5%,海藻酸钠2%,明胶4%,糊精5%,产品活菌数可达7.34×108cfu/g,包埋产率可达86.3%。     

乳酸菌混合发酵毛酸浆果汁工艺优化及发酵特性分析

以毛酸浆果汁为原料,采用植物乳杆菌和副干酪乳杆菌混合发酵果汁,分析发酵前后的毛酸浆果汁理化指标、黄酮、多酚含量和挥发性气味成分变化情况。结果表明：植物乳杆菌和副干酪乳杆菌接种比例2∶1（V∶V）,接种量1.0%（V∶V）,发酵时间12 h时,毛酸浆发酵果汁感官评分、总黄酮和多酚含量构成的综合评分最佳。毛酸浆果汁中主要的气味成分为萜烯类物质和无机硫化合物,混合乳酸菌发酵可以明显提高果汁中萜烯类物质、无机硫化物、氮氧化合物、有机硫化物和芳香物质含量,特别是对健康有益的萜烯类物质。本研究对乳酸菌发酵毛酸浆果汁的工业化生产具有重要的指导意义。     

绿茶低温负压干燥工艺优化研究

干燥是绿茶品质定型的关键工序之一,为生产优质绿茶,尤其是保留色泽和营养成分,对绿茶的干燥工艺进行了探索。通过比较传统热风干燥和低温负压干燥,发现低温负压的干燥效率平均提高30%,且在内质成分保留方面具有明显优势。分别以干燥时间、叶绿素、水浸出物、氨基酸,儿茶素和茶多酚含量为考察指标,采用多指标正交试验优化绿茶低温负压干燥工艺,结果表明,绿茶最优低温负压干燥条件为干燥温度75℃,负压(0.03MPa)4min,低温15min。应用最优工艺加工超微茶粉,与传统工艺超微茶粉比较发现,低温负压干燥技术可有效保留原茶主要品质成分,提高超微茶粉品质。     

微波预处理制备黑蒜工艺优化及品质比较

以独蒜为原料,研究微波预处理优化黑蒜加工工艺和对黑蒜品质的影响。以微波预处理功率、微波预处理时间以及黑蒜制备处理时间为因素,采用正交试验进行工艺优化,并分析黑蒜的品质。结果表明,微波预处理黑蒜优化的工艺条件为:投放6个大蒜,微波处理功率490 W,微波处理时间12 s,黑蒜制备时间10 d时(其中前120 h温度为80℃,后期温度为70℃),相对湿度60%~80%之间,制备的黑蒜中总酚含量为(7.71±0.06) mg/g。在该条件下制备的黑蒜与不经微波预处理的黑蒜相比,总酚、还原糖及总酸含量有极显著提高,蒜氨酸变化不显著,感官评分较高。因此,微波可以用于黑蒜制备的预处理。