微紫青霉(Penicillium janthinellum sw 09)发酵产果胶酶降解烟梗果胶的条件优化及产物分析

为降低再造烟叶中果胶合量,采用正交实验法考察了微紫青霉(Penicillium janthinellum sw 09)产果胶酶的加酶量、料液比、处理时间和温度4个因素对烟梗原料中果胶降解效果的影响。采用傅立叶变换红外光谱仪测定果胶的结构官能团,并采用在线裂解气相色谱/质谱法(PY/GC-MS)研究了烟梗酶解前后在氦气中600℃下的热裂解行为,并对其热裂解产物进行分析。结果表明,烟梗果胶降解最佳反应条件为:酶活力14 000 U/m L、料液比1∶5、反应温度50℃、处理时间2 h,果胶降解率达到最大41.35%。由红外光谱、热裂解对比可知,烟梗果胶酶解前后其结构官能团并未发生明显改变,但其中裂解产物成分的组成、含量均发生了明显的变化,烷烃、烯烃类物质显著减少,醇类、酚类等香气成分增加。感官评价实验表明,经酶解后的卷烟吸食品质提高。     

烟梗果胶酶解条件优化及热裂解分析

为降低烟梗中果胶含量,采用单因素及正交实验法对黑曲霉(Aspergillus niger)SW06降解再造烟叶工艺生产线上的二级解纤纯梗中的果胶工艺条件进行了优化。并采用在线裂解气相色谱/质谱法(PY/GC-MS)对烟梗酶解前后热裂解产物进行分析并添加至卷烟中进行感官评价。结果表明,果胶降解最佳反应条件:酶活力29 000 U·m L-1、料液比1∶3、反应温度50℃、处理时间2 h,最大降解率34.82%。二级解纤纯梗经酶解后,裂解产物成分的组成、含量均发生了明显的变化:醇类香味成分由(5.25±0.03)%增加至(6.06±0.02)%;乙酸含量由(9.07±0.15)%减少到(8.31±0.12)%,减少了烟气吸味的辛辣和刺激性;氮杂环类、羰基化合物则分别下降0.11%和1.20%,使烟气中有害物质减少,吸食品质提升。     

利用果胶酶降解烟叶中果胶的研究

为降低烤后烟叶中的果胶含量,改善果胶对烟叶品质的不良影响,研究了果胶酶的不同用量对烟叶果胶含量、化学成分以及中性致香物质的影响。结果表明:果胶含量随外加酶量增加而减少,总糖含量随外加酶量增加而增加;方差分析结果表明,各加酶处理的总糖含量均与对照达到极显著水平,个别加酶处理的果胶含量与对照达到极显著水平;果胶酶用量为100 U/g时,可以使烟叶中的中性致香物质总量提高29.94%,有利于烟叶香气质和香气量的改善。     

利用生物酶降解烟草果胶的研究

研究了果胶甲酯酶、果胶裂解酶、多聚半乳糖醛酸酶、纤维素复合酶处理烟叶,细胞壁物质降解后,烟叶中果胶的含量与结构以及中性糖比例的变化。结果显示:4种生物酶可以有效降低烟叶中细胞壁类物质的含量,最高降幅可达17.8%;果胶甲酯酶和果胶裂解酶处理后的烟样,果胶的甲酯度显著降低,多聚半乳糖醛酸酶处理后果胶甲酯度略有增大;酶处理后果胶中性糖的含量均比对照样增加,但不同种类酶处理的中性糖比例有区别。果胶裂解酶和纤维素酶处理后,烟叶中性香气物质总量(不含新植二烯)分别提高了24.4%和21.9%。     

改善烟叶品质微生物的筛选及其作用效果研究

[目的]本文旨在从不同种类的烟叶表面分离鉴定能有效降低烟叶中淀粉、纤维素、木质素、蛋白质及果胶含量的细菌菌株,并研究菌株在最佳产酶条件下产生的降解酶对烟叶品质的改善效果。[方法]通过测定分离株降解淀粉、纤维素、木质素、蛋白质及果胶的能力以及菌株产生的各种降解酶活性筛选具有高效降解能力的菌株。通过优化发酵时间、发酵温度、pH值、接种量、培养基装液量及摇床转速等条件使菌株产酶效率达到最高,将最佳产酶条件下生产的发酵液和烟叶共同发酵,测定发酵前、后烟叶中大分子化合物及香气成分的含量变化以评价菌株对烟叶品质的改善效果。[结果]在分离得到的87株菌株中,菌株yc10被鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.),可以同时降解烟叶中淀粉、纤维素、木质素、蛋白质和果胶,且产生的各种降解酶活性均处于中高水平。菌株yc10的最佳产酶条件为:发酵时间36 h,发酵pH值7,发酵温度37℃,接种量6%(体积分数),装液量80 mL,摇床转速200 r·min~(-1)。在最佳产酶条件下培养菌株yc10,并将其粗酶液作用于4种烟叶A、B、C、D,结果发现4种烟叶中淀粉、纤维素、木质素、蛋白质和果胶均被降解,且烟叶中总糖含量增加。烟叶A经过菌株yc10发酵后,酮类、酸类、酯类、杂环类、醇类和醛类物质的含量均增加。[结论]从烟叶表面分离得到1株假单胞菌yc10,可产生多种降解酶;优化发酵条件后,对烟叶中淀粉、纤维素、木质素、蛋白质和果胶的降解效果均有提升,发酵液作用于烟叶48 h后可使大分子化合物含量降低、总糖含量增加、烟叶中香气成分含量增加,起到提质增香的效果。     

复合酶法降低烟草薄片刺激性的研究

针对引起烟草薄片刺激性的果胶、蛋白质等大分子前体物,采用酶制剂进行降解。酶解最优条件为蛋白酶用量为300 U/g,果胶酶用量为400 U/g,酶解时间为4 h。考察同时酶解(PP)、先蛋白酶后果胶酶(PrE-PE)、先果胶酶后蛋白酶(PE-PrE)等3种酶解方式对薄片品质的影响。酶解后提取率均得到提高,PE-PrE处理可以获得最高的提取率。酶解后热重性质主要变化为纤维、果胶等大分子物质裂解失重效果减小,燃烧阶段失重效果变大。烟气常规考察发现,除PP处理外,2种分步酶解处理方式的总粒相物、焦油含量均有所下降;3种酶解方式的一氧化碳、烟碱含量降低,烟气水分和抽吸口数上升。气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析结果表明,经PrE-PE、PE-PrE、PP处理后,香气成分总量分别增加22%、9%、16%。感官评吸结果表明,PrE-PE处理感官品质最优,PE-PrE处理感官品质较差。综合各个指标,PrE-PE处理最优,可以在降低刺激性的同时,得到较好的烟气品质。     

利用酶制剂改善再造烟叶品质研究进展

再造烟叶原材料中含有较多细胞壁物质及蛋白质、淀粉等成分,填充再造烟叶的卷烟刺激性加大、香气降低,制约其应用。为解决这一问题,国内外科研团队从改进萃取技术、优化薄片原料结构、提高薄片内在品质以及加强设备研究等方面展开广泛研究,尤其是在利用生物酶制剂降解蛋白质等生物大分子方面取得较大进展。文章分析细胞壁物质、蛋白质和淀粉对烟草品质不利影响,总结国内外运用木质素酶、果胶酶、纤维素酶、蛋白酶和淀粉酶处理烟草的相关研究进展,为再造烟叶进一步研究、生产提供借鉴。     

不同涂布率再造烟叶热裂解产物比较分析

[目的]研究分析不同涂布率下再造烟叶的裂解产物.[方法]采用在线热裂解-气相色谱/质谱（Py-CC/MS）联用技术,在模拟卷烟燃烧的状态下,对涂布率为29.05％、33.64％、37.19％、41.69％、45.26％、48.54％的再造烟叶进行了热裂解研究,并对裂解产物的定性和半定量结果进行了比较分析.[结果]试验表明,不同涂布率再造烟叶热裂解产物种类是一致的,主要裂解产物均为烟碱、羟基丙酮、乙酸、羟基乙醛、糠醛等;不同涂布率下同一裂解产物的相对百分含量具有一定差异,其中差异较为明显的有烟碱、羟基丙酮、乙酸、羟基乙醛等.[结论]该研究可为再造烟叶生产过程中选取合适的涂布率提供理论参考.     

用于烟叶提质的苏云金芽孢杆菌SY-1产淀粉酶条件的优化研究

为了提高苏云金芽孢杆菌 SY-1 菌株淀粉酶活性,提升烟叶生物酶发酵过程中淀粉降解效率,从而提高烟叶品质,以淀粉酶活性为指标,对 SY-1 菌株产酶培养基及发酵条件进行单因素及响应面试验优化。结果显示,SY-1 菌株产淀粉酶的最优培养基及发酵条件：可溶性淀粉+玉米淀粉(m_{可溶性淀粉}∶m_玉米淀粉=1∶1)15.69 g/L,蛋白胨+酵母粉(m_蛋白胨：m_酵母粉=1∶1)16.87 g/L,CaCl₂5.91 g/L;温度 36.83 ℃、转速 189.71 r/min。酶活性为 223.45 U/mL,与优化前相比提高 92.55%。利用优化后 SY-1 酶液处理烟叶,淀粉降解率达 40.68%。与优化前酶液处理相比,淀粉降解率提高 23.80个百分点,优化后酶液处理烟叶中水溶性总糖和还原糖含量分别增加 5.91% 和 7.84%,总氮和烟碱含量分别下降 4.23% 和 2.84%,两糖差降低,糖碱比提高,有利于提高烟叶吃味品质。     

钾肥和顶调剂对烤烟质体色素及其降解产物的影响

以烤烟品种吉烟9号为材料,通过大田试验研究不同钾肥水平下烟株打顶后喷施顶调剂对烤烟质体色素及其降解产物含量和卷烟感官评吸的影响.结果表明,叶绿素总量在不同处理间的大小顺序为:T5T4T1T2T3T8T6T7T9,类胡萝卜素含量从高到低依次为:T5T1T6T2T8T4T3T9T7;叶绿素的降解产物新植二烯含量以T2和T5较高,T7最低,类胡萝卜素降解产物总量以T6、T4和T5较高,T9最低.在施钾量为219.15 kg/hm2水平下,喷施顶调剂2烤后烟叶挥发性香气物质总量最高,评吸结果表明,该处理烟叶杂气和刺激性小,香气质较纯净,香气量较足,余味较舒适,感官评吸质量最好.因此,施钾量为219.15 kg/hm2水平下,喷施顶调剂2可使延边烟区烤烟香气质量提高,为改善延边烟区烟叶质量奠定基础.     

微生物降解四环素类抗生素的研究进展

随着抗生素在养殖行业使用加剧，施用粪肥导致的抗生素污染问题日趋严重，微生物降解抗生素作为解决这一问题的有效途径受到人们的广泛关注。本文综述了四环素类抗生素（TCs）的降解方法和微生物降解四环素类抗生素的研究现状，并对微生物降解四环素类抗生素的影响因素、降解路径以及其降解的分子机制进行了详细介绍。在此基础上，对微生物降解四环素类抗生素从实验室研究到实际生产应用进行了展望，指出了未来研究关注的重点。本文以期为人们深入认识四环素类抗生素的微生物修复提供参考，同时为四环素类抗生素的污染修复提供思路。     

联苯菊酯降解菌筛选及其反应条件优化

采用富集培养的方法,从农药厂废水处理池污泥中分离出一株对联苯菊酯有较强降解能力的菌株TS 1,并研究了初始pH、培养温度、联苯菊酯初始质量浓度、摇床转速、接种量、外加碳源质量分数对该菌株联苯菊酯降解能力的影响。结果表明: TS 1菌为革兰氏阴性杆菌,能以联苯菊酯为唯一碳源生长,其降解联苯菊酯的最佳反应条件为: pH 70,培养温度30℃,联苯菊酯初浓度200 mg·L-1,摇床转速150 r·min-1,接种量10%,外加碳源葡萄糖为100 mg·L-1。     

参与玉米秸杆降解的真菌类型研究

为了研究玉米秸秆降解过程中真菌活动规律,采集正在腐烂的玉米秸秆,通过平板分离、透明圈平板筛选及纤维素酶、木质素酶、果胶酶活性测定,记录菌体类型及酶活状况。结果表明,19种真菌参与其降解过程,其中纤维素降解菌11种,木质素降解菌9种,同时发现3种菌具有果胶降解能力且菌株酶活较高。说明在纤维素酶产生菌、木质素酶产生菌联合作用于秸秆降解的同时,果胶降解菌群也是秸秆降解菌的重要组成之一。     

苯胺降解菌的筛选及降解特性分析

采用富集培养法从污水处理厂浓缩污泥中获得一株能够高效降解苯胺的菌株AD-3,通过单因素试验和正交试验,得到苯胺降解最佳务件为温度30℃、初始pH 7.0、培养时间48 h和苯胺最大耐受浓度2 500 mg/L,此时的苯胺降解率达99.7％;重金属离子对该菌株降解苯胺有一定的抑制作用,其中Ag+和Hg2+的抑制作用较明显.     

污水中氯苯类化合物降解菌的筛选及降解特性的研究

采用传统的方法进行分离、纯化、筛选、检测,得到氯苯类化合物的降解菌,对其降解率进行研究,并通过16S rRNA进行分离鉴定。结果表明,共筛选出4株具有降解活性的菌株,在18℃、pH 7.2时降解率较高。初步鉴定4株菌株分别为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、枯草芽孢杆菌(B.subtilis)、炭疽杆菌(B.anthraci)、同温层芽孢杆菌(B.stratosphericus)。     

微生物降解拟除虫菊酯类农药研究进展

随着拟除虫菊酯类农药的大量使用,其残留问题及危害越来越严重,已成为人们亟待解决的问题。综述了拟除虫菊酯类农药生物降解、降解菌、降解机制及其降解途径,并简述了微生物降解的影响因素及展望,旨在对菊酯类杀虫剂残留的生物修复研究和应用提供理论依据。     

生物降解地膜降解特性及其应用对辣椒生长发育的影响

为明确不同材质生物可降解地膜在湿润气候下的降解特性和对辣椒生长发育的影响,通过大田试验研究了聚乙烯地膜(PE)、淀粉基降解膜(BM₁)、聚合类降解膜(聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)等)(BM₂、BM₃、BM₄)对土壤温度、田面覆盖降解性能和辣椒农艺性状的影响,通过埋土试验评估各地膜不同埋土深度的降解过程。结果表明：1)辣椒生育前期(覆膜后0～58 d)是地膜发挥保温效果关键期,覆膜种植主要提高该时期0～5和5～10 cm土层14:00和17:00的土壤温度。其中,BM₃和BM₄的增温效果与PE相近,0～5和5～10 cm土层平均温度比CK提高了约4℃。2)地膜降解过程受降解材质影响,淀粉基降解膜地面覆盖79 d达到无膜期,埋土60 d内完全降解。聚合类降解膜诱导期在覆膜后51～93 d,辣椒收获后处于碎裂期或无膜期。通过拟合方程可知,埋土深度影响BM₄的降解,降解率达95%时BM₄     

遥感技术在土壤退化中的应用研究进展

土壤退化已成为一个全球性的问题,严重威胁生态环境和粮食安全。遥感技术具有高效、省时和研究范围广的特点,近些年在土壤退化研究方面得到广泛应用。本研究通过回顾国内外关于遥感技术在土壤侵蚀、荒漠化、盐渍化和污染等方面应用的研究成果,整理分析了基于遥感技术监测和评价土壤退化的直接指标（土壤矿物成分、有机质、水分等）和间接指标（植被指数、土地利用/覆盖变化）,列举了监测和反演这些指标的数据源与具体方法,从而系统地阐述了遥感技术在不同土壤退化类型方面的应用进展,并对遥感技术在该方面的应用进行了展望与讨论。     

二氧化碳基塑料降解性能的研究

[目的]研究二氧化碳基塑料的降解性能.[方法]以PPC为原料,通过生物降解、热氧化降解和光降解研究了PPC的降解性能.利用乌式粘度计测定了降解过程中PPC塑料的分子量变化;利用傅里叶变换红外光谱仪表征了降解过程中PPC的红外光谱特性.[结果]PPC薄膜在27℃恒温培养箱中生物降解15 d后,降解效果明显.180℃热氧化降解36 h,PPC塑料的分子量减少了63％.光氧化降解5d后,PPC塑料的分子量减少了约85％.[结论]与生物降解相比,PPC塑料的热氧化和光降解程度更为明显.     

土壤微生物降解咪唑啉酮类除草剂研究进展

综述了土壤微生物对咪唑啉酮类除草剂的降解作用、降解机制及影响微生物降解咪唑啉酮类除草剂的因素,指出了利用土壤微生物修复是降低咪唑啉酮类除草剂污染的一个重要方法.