2019年34卷第6期
2019, 34(6): 1-8.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.06.001
摘要:
通过健康成年人连续服用HZB-1合生元制剂对其肠道菌群进行干预，利用高通量测序技术对干预前后受试人员肠道菌群结构进行分析，探究服用HZB-1合生元制剂对人体肠道菌群组成的影响.结果表明：采用HZB-1合生元制剂干预后，受试人员肠道菌群的丰富度、多样性均有明显改善；在"门"水平上，受试人员肠道菌群丰度明显增加，其中厚壁菌门（Firmicutes）占比增高，放线菌门（Actinobacteria）和变形菌门（Proteobacteria）存在一定的动态平衡；在"属"水平上，布劳特氏菌属（Blautia）、柔嫩梭菌属（Faecalibacterium）、吉米菌属（Gemmiger）等有益菌群丰度明显增加，而嗜血杆菌属（Haemophilus）、Parasutterella菌属等有害菌属丰度明显降低.这表明，合生元制剂的摄入，对肠道菌群结构起到有益的调节作用.
通过健康成年人连续服用HZB-1合生元制剂对其肠道菌群进行干预，利用高通量测序技术对干预前后受试人员肠道菌群结构进行分析，探究服用HZB-1合生元制剂对人体肠道菌群组成的影响.结果表明：采用HZB-1合生元制剂干预后，受试人员肠道菌群的丰富度、多样性均有明显改善；在"门"水平上，受试人员肠道菌群丰度明显增加，其中厚壁菌门（Firmicutes）占比增高，放线菌门（Actinobacteria）和变形菌门（Proteobacteria）存在一定的动态平衡；在"属"水平上，布劳特氏菌属（Blautia）、柔嫩梭菌属（Faecalibacterium）、吉米菌属（Gemmiger）等有益菌群丰度明显增加，而嗜血杆菌属（Haemophilus）、Parasutterella菌属等有害菌属丰度明显降低.这表明，合生元制剂的摄入，对肠道菌群结构起到有益的调节作用.
2019, 34(6): 9-14.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.06.002
摘要:
通过酸消解法分别对新疆和田枣、新疆若羌灰枣、陕西清涧狗头枣、山西黄河滩枣的枣肉和枣核进行处理，亦对其进行枣肉和枣核吸光度值的测定，进而计算得出这4种红枣枣肉和枣核中的铁元素含量.结果表明：枣肉中铁元素含量由高到低为山西黄河滩枣 > 陕西清涧狗头枣 > 新疆若羌灰枣 > 新疆和田枣；枣核中含有少量的铁，铁元素含量由高到低为山西黄河滩枣 > 陕西清涧狗头枣 > 新疆和田枣 > 新疆若羌灰枣.
通过酸消解法分别对新疆和田枣、新疆若羌灰枣、陕西清涧狗头枣、山西黄河滩枣的枣肉和枣核进行处理，亦对其进行枣肉和枣核吸光度值的测定，进而计算得出这4种红枣枣肉和枣核中的铁元素含量.结果表明：枣肉中铁元素含量由高到低为山西黄河滩枣 > 陕西清涧狗头枣 > 新疆若羌灰枣 > 新疆和田枣；枣核中含有少量的铁，铁元素含量由高到低为山西黄河滩枣 > 陕西清涧狗头枣 > 新疆和田枣 > 新疆若羌灰枣.
2019, 34(6): 15-23.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.06.003
摘要:
在分析水产品冷冻失水作用机理的基础上，对盐类保水剂、糖类保水剂和蛋白凝胶类保水剂的开发与应用相关文献进行梳理，指出，盐类保水剂保水性能较好，但过量添加会使水产品风味恶化；糖类保水剂和蛋白凝胶类保水剂天然、绿色、安全，但单独使用保水性能较弱且成本较高.鉴于此，通过筛选使用多糖、寡糖等天然配料降低糖类保水剂的生产成本，或基于试剂间的协同作用将糖类保水剂和蛋白凝胶类保水剂作为主要原料与无磷盐类进行复配以增强复合保水剂的保水效果，都是未来的研究方向.
在分析水产品冷冻失水作用机理的基础上，对盐类保水剂、糖类保水剂和蛋白凝胶类保水剂的开发与应用相关文献进行梳理，指出，盐类保水剂保水性能较好，但过量添加会使水产品风味恶化；糖类保水剂和蛋白凝胶类保水剂天然、绿色、安全，但单独使用保水性能较弱且成本较高.鉴于此，通过筛选使用多糖、寡糖等天然配料降低糖类保水剂的生产成本，或基于试剂间的协同作用将糖类保水剂和蛋白凝胶类保水剂作为主要原料与无磷盐类进行复配以增强复合保水剂的保水效果，都是未来的研究方向.
2019, 34(6): 24-32.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.06.004
摘要:
对再造烟叶涂布液进行不同时长的紫外辐照，对辐照后再造烟叶涂布液的挥发性香味成分进行同时蒸馏萃取和GC-MS分析鉴定，并对其进行主成分分析和感官评吸.结果表明：紫外辐照15 min，再造烟叶涂布液的香味物质高达55种，新增香味成分主要包括醇、酮、醛类，如螺岩兰草酮、芳樟醇、苯甲醛等；由其卷制的卷烟香气量略有提升，柔细度增加，感官效果最佳.
对再造烟叶涂布液进行不同时长的紫外辐照，对辐照后再造烟叶涂布液的挥发性香味成分进行同时蒸馏萃取和GC-MS分析鉴定，并对其进行主成分分析和感官评吸.结果表明：紫外辐照15 min，再造烟叶涂布液的香味物质高达55种，新增香味成分主要包括醇、酮、醛类，如螺岩兰草酮、芳樟醇、苯甲醛等；由其卷制的卷烟香气量略有提升，柔细度增加，感官效果最佳.
2019, 34(6): 33-39.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.06.005
摘要:
为实现成品卷烟中接装胶施胶量的直接测定，建立了基于固含量的接装胶施胶量测定方法，对测定条件进行优化，并研究了影响施胶量的因素及施胶量与滤嘴通风率间关系，结果表明：1）在检测烟支数为20支，烘干温度为100℃，烘干时间为2 h的优化条件下，该方法精密度较高、重复性较好，并且能够有效区分不同生产条件下接装胶施胶量的微小差异，可应用于对成品卷烟施胶量的检测与评价；2）接装胶施胶量随喷胶压力升高而增加、随车速升高而减少，施胶量与滤嘴通风率呈显著负相关.因此，控制施胶量有利于提高滤嘴通风率的稳定性，进而提升卷烟生产均质化水平.
为实现成品卷烟中接装胶施胶量的直接测定，建立了基于固含量的接装胶施胶量测定方法，对测定条件进行优化，并研究了影响施胶量的因素及施胶量与滤嘴通风率间关系，结果表明：1）在检测烟支数为20支，烘干温度为100℃，烘干时间为2 h的优化条件下，该方法精密度较高、重复性较好，并且能够有效区分不同生产条件下接装胶施胶量的微小差异，可应用于对成品卷烟施胶量的检测与评价；2）接装胶施胶量随喷胶压力升高而增加、随车速升高而减少，施胶量与滤嘴通风率呈显著负相关.因此，控制施胶量有利于提高滤嘴通风率的稳定性，进而提升卷烟生产均质化水平.
2019, 34(6): 40-47,95.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.06.006
摘要:
研究了箱内水平4层和箱内坚直4格的包装方式对玉溪K326品种CO3S等级的复烤片烟自然醇化的影响.实验结果表明：与常规包装方式相比，这两种包装方式下的烟叶颜色转深快、油润性好、陈烟香气显露早，略带青杂气；醇化过程中化学反应较剧烈；感官评吸质量约提前4个月达到峰值.综合来看，采用箱内分层分格的包装方式可以加速烟叶的醇化反应，大幅度地缩短烟叶的醇化周期.
研究了箱内水平4层和箱内坚直4格的包装方式对玉溪K326品种CO3S等级的复烤片烟自然醇化的影响.实验结果表明：与常规包装方式相比，这两种包装方式下的烟叶颜色转深快、油润性好、陈烟香气显露早，略带青杂气；醇化过程中化学反应较剧烈；感官评吸质量约提前4个月达到峰值.综合来看，采用箱内分层分格的包装方式可以加速烟叶的醇化反应，大幅度地缩短烟叶的醇化周期.
2019, 34(6): 48-55.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.06.007
摘要:
为了优化烟丝产品加香均匀性，在线试验改变加香工序的香精流量、物料流量、喷嘴数目、喷嘴位置和雾化压力，并用超声提取-气相色谱质谱联用法对加香工序引入的目标致香化合物进行定性和定量分析：当加香比例一定时，香精流量越小，致香化合物的绝对施加量越大；当香精流量和物料流量一定时，香精的雾化程度越高，致香化合物的绝对施加量越小.用主成分分析法对加香工序加香均匀性进行分析，结果显示：当香精流量为30 kg/h时，加香均匀性随着雾化程度的增高而降低；当香精流量≥ 50 kg/h时，加香均匀性均随着雾化程度的增高而提高.当单喷嘴加香时，停留时间长、雾化程度高，加香均匀性最优；当双喷嘴加香时，加香均匀性最优的条件为香精流量50 kg/h，物料流量4500 kg/h.
为了优化烟丝产品加香均匀性，在线试验改变加香工序的香精流量、物料流量、喷嘴数目、喷嘴位置和雾化压力，并用超声提取-气相色谱质谱联用法对加香工序引入的目标致香化合物进行定性和定量分析：当加香比例一定时，香精流量越小，致香化合物的绝对施加量越大；当香精流量和物料流量一定时，香精的雾化程度越高，致香化合物的绝对施加量越小.用主成分分析法对加香工序加香均匀性进行分析，结果显示：当香精流量为30 kg/h时，加香均匀性随着雾化程度的增高而降低；当香精流量≥ 50 kg/h时，加香均匀性均随着雾化程度的增高而提高.当单喷嘴加香时，停留时间长、雾化程度高，加香均匀性最优；当双喷嘴加香时，加香均匀性最优的条件为香精流量50 kg/h，物料流量4500 kg/h.
2019, 34(6): 56-63.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.06.008
摘要:
在SBR反应器中接种普通活性污泥，在温度为22~26℃，pH值为7.8~8.0，DO值低于0.1 mg/L，进水氨氮质量浓度为400 mg/L的条件下，历时21 d，亚氮积累率稳定在95%以上，表明亚硝化工艺启动成功；在厌氧氨氧化工艺启动阶段，将反应时间调整为曝气7 h，厌氧搅拌16 h，历时35 d，总氮去除率达到70%以上，表明亚硝化-厌氧氨氧化工艺启动成功.在反应器的不同阶段，变形菌门的相对丰度从83.64%降低至10.09%，浮霉菌门的相对丰度则从1.63%增加到8.1%.
在SBR反应器中接种普通活性污泥，在温度为22~26℃，pH值为7.8~8.0，DO值低于0.1 mg/L，进水氨氮质量浓度为400 mg/L的条件下，历时21 d，亚氮积累率稳定在95%以上，表明亚硝化工艺启动成功；在厌氧氨氧化工艺启动阶段，将反应时间调整为曝气7 h，厌氧搅拌16 h，历时35 d，总氮去除率达到70%以上，表明亚硝化-厌氧氨氧化工艺启动成功.在反应器的不同阶段，变形菌门的相对丰度从83.64%降低至10.09%，浮霉菌门的相对丰度则从1.63%增加到8.1%.
2019, 34(6): 64-71.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.06.009
摘要:
采用乳渣协同污泥厌氧发酵方式，考察在不同乳渣占比情况下，污泥厌氧发酵系统水解酸化性能和发酵液作为碳源时微生物的再利用情况.结果表明，随着乳渣占比的增加，发酵系统中蛋白质和多糖质量浓度增大，NH4+-N产量增大，而PO43--P产量呈先增加后降低的趋势.发酵初期，在高乳渣占比发酵系统中，短链脂肪酸（SCFAs）的产量较低，但是发酵后期该发酵系统中SCFAs产量迅速增大，最高可达4 289.15 mgCOD/L（表示以化学需氧量COD计，该物质的质量浓度，下同）.同时发现，在m（发酵液）：m（乙酸）=3：1的条件下，COD，NH4+-N，PO43--P的去除率分别为84.50%，97.94%和76.46%，虽然随着发酵液占比的增加，污染物去除率稍有下降，但是其去除量有所增大，可见，发酵液作为碳源能够被微生物有效利用.
采用乳渣协同污泥厌氧发酵方式，考察在不同乳渣占比情况下，污泥厌氧发酵系统水解酸化性能和发酵液作为碳源时微生物的再利用情况.结果表明，随着乳渣占比的增加，发酵系统中蛋白质和多糖质量浓度增大，NH4+-N产量增大，而PO43--P产量呈先增加后降低的趋势.发酵初期，在高乳渣占比发酵系统中，短链脂肪酸（SCFAs）的产量较低，但是发酵后期该发酵系统中SCFAs产量迅速增大，最高可达4 289.15 mgCOD/L（表示以化学需氧量COD计，该物质的质量浓度，下同）.同时发现，在m（发酵液）：m（乙酸）=3：1的条件下，COD，NH4+-N，PO43--P的去除率分别为84.50%，97.94%和76.46%，虽然随着发酵液占比的增加，污染物去除率稍有下降，但是其去除量有所增大，可见，发酵液作为碳源能够被微生物有效利用.
2019, 34(6): 72-79.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.06.010
摘要:
将Ag/g-C3N4（银/石墨相氮化碳）可见光催化技术应用于废水中磺胺嘧啶的去除，考察Ag/g-C3N4对磺胺嘧啶的降解效果、水质因素对降解效果的影响、降解机理、中间产物及其应用于实际水体时磺胺嘧啶的降解情况.结果表明：1）质量分数为5%的Ag/g-C3N4在可见光照射下能将磺胺嘧啶有效降解，去除率高达98.3%，且降解过程符合拟一级动力学模型；2）溶液的pH值和碱度对Ag/g-C3N4降解磺胺嘧啶的效果影响不大，但溶液中腐殖酸的存在对磺胺嘧啶的降解起抑制作用；3）在磺胺嘧啶的降解过程中，·O2-和光生空穴是主要的活性物种；4）降解过程主要产生4种中间产物，分别为2-氨基嘧啶、对氨基苯磺酸、羟基化磺胺嘧啶和硝基化磺胺嘧啶；5）以松花江水和生活污水的二级出水为水质背景时，Ag/g-C3N4对磺胺嘧啶的去除率分别为95.4%和77.5%.
将Ag/g-C3N4（银/石墨相氮化碳）可见光催化技术应用于废水中磺胺嘧啶的去除，考察Ag/g-C3N4对磺胺嘧啶的降解效果、水质因素对降解效果的影响、降解机理、中间产物及其应用于实际水体时磺胺嘧啶的降解情况.结果表明：1）质量分数为5%的Ag/g-C3N4在可见光照射下能将磺胺嘧啶有效降解，去除率高达98.3%，且降解过程符合拟一级动力学模型；2）溶液的pH值和碱度对Ag/g-C3N4降解磺胺嘧啶的效果影响不大，但溶液中腐殖酸的存在对磺胺嘧啶的降解起抑制作用；3）在磺胺嘧啶的降解过程中，·O2-和光生空穴是主要的活性物种；4）降解过程主要产生4种中间产物，分别为2-氨基嘧啶、对氨基苯磺酸、羟基化磺胺嘧啶和硝基化磺胺嘧啶；5）以松花江水和生活污水的二级出水为水质背景时，Ag/g-C3N4对磺胺嘧啶的去除率分别为95.4%和77.5%.
2019, 34(6): 80-88.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.06.011
摘要:
针对常规的永磁同步电机预测转矩控制方法存在计算量大、需要设计权重因子等缺点，提出了一种改进的永磁同步电机无权重因子预测转矩控制方法.该方法在静止坐标系上执行预测控制，避免了大量的坐标变换运算，从而简化了预测过程.将转矩控制误差和定子磁链控制误差转化为标幺值，并基于标幺值提出了一种新的目标函数，消除权重因子的影响.仿真结果表明，该方法的控制效果优于常规预测转矩控制方法，且不需要进行坐标变换运算和权重因子设计，从而简化了系统的设计过程.
针对常规的永磁同步电机预测转矩控制方法存在计算量大、需要设计权重因子等缺点，提出了一种改进的永磁同步电机无权重因子预测转矩控制方法.该方法在静止坐标系上执行预测控制，避免了大量的坐标变换运算，从而简化了预测过程.将转矩控制误差和定子磁链控制误差转化为标幺值，并基于标幺值提出了一种新的目标函数，消除权重因子的影响.仿真结果表明，该方法的控制效果优于常规预测转矩控制方法，且不需要进行坐标变换运算和权重因子设计，从而简化了系统的设计过程.
2019, 34(6): 89-95.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.06.012
摘要:
针对采用高功率激光光源或外加功率放大设备以提高光声光谱探测灵敏度时存在系统成本较高和复杂度较大的缺点，基于普通一阶共振式光声池，引入Herriott型多次反射池技术，设计了一种基于长光程近红外光声光谱的微量气体探测系统.该系统通过Herriott结构使光束穿过光声池的光程增加，提高待测气体的吸收光强，并利用光声信号在光声池内共振增强的特性，实现在不增加光源功率的情况下有效增加光声转换功率，提高系统探测灵敏度.以NH3为例进行的验证实验结果表明，在平均时间为100 s时，对NH3的最低检测限达2.69×10-7，1σ归一化等效噪声吸收系数为9.87×10-11 W·cm-1·Hz-1/2，该系统结构简单，成本低廉，可以广泛应用于微量气体探测领域.
针对采用高功率激光光源或外加功率放大设备以提高光声光谱探测灵敏度时存在系统成本较高和复杂度较大的缺点，基于普通一阶共振式光声池，引入Herriott型多次反射池技术，设计了一种基于长光程近红外光声光谱的微量气体探测系统.该系统通过Herriott结构使光束穿过光声池的光程增加，提高待测气体的吸收光强，并利用光声信号在光声池内共振增强的特性，实现在不增加光源功率的情况下有效增加光声转换功率，提高系统探测灵敏度.以NH3为例进行的验证实验结果表明，在平均时间为100 s时，对NH3的最低检测限达2.69×10-7，1σ归一化等效噪声吸收系数为9.87×10-11 W·cm-1·Hz-1/2，该系统结构简单，成本低廉，可以广泛应用于微量气体探测领域.
2019, 34(6): 96-102.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.06.013
摘要:
针对实际工况下行走式减速器齿轮传动不平稳导致的较大振动和噪声问题，以二级行星减速器为对象，通过Pro/E软件建立三维模型，基于多体动力学仿真软件ADAMS建立动力学模型，对减速器传动系统进行动力学研究.结果表明：根据推导的传动比公式，进行各部件理论转速与仿真转速对比，验证了该模型的正确性.对多组阻尼系数进行仿真分析可知，适当的阻尼系数能提高系统的稳定性，最优阻尼系数为0.1%K.基于最优阻尼系数进行动力学仿真分析可知，二级行星轮与齿圈啮合冲击是振动的主要来源.在实际生产中，可以通过选择不同的润滑方式来减小齿轮啮合冲击.
针对实际工况下行走式减速器齿轮传动不平稳导致的较大振动和噪声问题，以二级行星减速器为对象，通过Pro/E软件建立三维模型，基于多体动力学仿真软件ADAMS建立动力学模型，对减速器传动系统进行动力学研究.结果表明：根据推导的传动比公式，进行各部件理论转速与仿真转速对比，验证了该模型的正确性.对多组阻尼系数进行仿真分析可知，适当的阻尼系数能提高系统的稳定性，最优阻尼系数为0.1%K.基于最优阻尼系数进行动力学仿真分析可知，二级行星轮与齿圈啮合冲击是振动的主要来源.在实际生产中，可以通过选择不同的润滑方式来减小齿轮啮合冲击.
2019, 34(6): 103-108.
doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.06.014
摘要:
针对风机叶片工作时最大应力集中分布在叶片距离叶根部分1/3处，极易引起叶片疲劳破坏的问题，运用粒子群优化（PSO）算法结合有限元方法对某型号1.5 MW风机叶片根部危险区域铺层厚度进行优化设计，建立最大应力数学模型，以铺层厚度为设计变量，通过迭代搜索得到最优解.结果表明：风机叶片危险区域最大应力减小了5.25 MPa，风机叶片最大变形减小了78 mm，优化后叶片的一阶固有频率为0.73 Hz，一阶屈曲因子为2.79，满足了振动和稳定要求，提高了叶片的疲劳寿命.
针对风机叶片工作时最大应力集中分布在叶片距离叶根部分1/3处，极易引起叶片疲劳破坏的问题，运用粒子群优化（PSO）算法结合有限元方法对某型号1.5 MW风机叶片根部危险区域铺层厚度进行优化设计，建立最大应力数学模型，以铺层厚度为设计变量，通过迭代搜索得到最优解.结果表明：风机叶片危险区域最大应力减小了5.25 MPa，风机叶片最大变形减小了78 mm，优化后叶片的一阶固有频率为0.73 Hz，一阶屈曲因子为2.79，满足了振动和稳定要求，提高了叶片的疲劳寿命.
