JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

2021年36卷第4期

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生物科学与工程
甲醇蛋白联产木聚糖酶发酵培养基优化
苟万晓, 范延超, 胡元森, 任晓辉
2021, 36(4): 1-8. doi: 10.12187/2021.04.001
摘要:
为将实验室诱变选育出的高产甲醇蛋白毕赤酵母菌高效表达木聚糖酶,在100 L发酵罐中,对影响木聚糖酶发酵水平的培养基组分及其质量浓度等因素进行考查,初步确定培养基配方,并设计正交试验优化发酵培养基.结果表明:最优发酵培养基配方为H3PO4质量浓度25 g/L、K2HPO4质量浓度0.5 g/L、NH4Cl质量浓度0.30 g/L、CaSO4· 2H2O质量浓度0.25 g/L、NaCl质量浓度0.6 g/L、K2SO4质量浓度3.0 g/L、MgSO4· 7H2O质量浓度2.2 g/L;在最优培养基配方下,菌体湿重达到409~417 g/L,木聚糖酶活力达到40 915~41 428 U/mL.
明胶-壳聚糖-肉桂精油天然涂膜液的制备及其抑菌效果研究
陈玉芹, 李仲佰, 姚敏, 张芸, 朱秋劲, 杨清丹
2021, 36(4): 9-17. doi: 10.12187/2021.04.002
摘要:
采用自组装法制备明胶-壳聚糖-肉桂精油天然涂膜液,以天然涂膜液的粒径及其对肉桂精油的包埋率为指标,在单因素试验的基础上,利用正交试验确定制备天然涂膜液的最佳工艺,并采用抑菌圈法研究该天然涂膜液的抑菌效果.结果表明,制备天然涂膜液的最佳工艺为明胶质量浓度6 mg/mL,壳聚糖质量浓度3 mg/mL,肉桂精油质量浓度3 mg/mL,乳化剂质量浓度3 mg/mL,并调节溶液pH值至4.5,转速800 r/min,搅拌时间30 min;在此工艺条件下,天然涂膜液的粒径为(236.54±18.32) nm,对肉桂精油的包埋率为(46.78±2.61)%;天然涂膜液处理组的抑菌效果均优于壳聚糖组和明胶-壳聚糖组,说明肉桂精油的添加可提高明胶-壳聚糖涂膜液的抑菌效果.
米曲霉固态发酵苏麻饼粕产抗氧化肽工艺优化
龙久铃, 朱秋劲, 白晶, 陈玉芹, 杨睿颖, 余顺波, 叶春
2021, 36(4): 18-28. doi: 10.12187/2021.04.003
摘要:
利用米曲霉固态发酵苏麻饼粕制备抗氧化肽粗提物,以其多肽含量和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除率为指标,对影响米曲霉固态发酵苏麻饼粕的发酵时间、发酵温度、接种量、液料比4个因素进行单因素试验,并在此基础上进行响应面优化.结果表明,米曲霉固态发酵苏麻饼粕的最佳工艺条件为发酵时间48 h,发酵温度28℃,接种量5.5%,液料比1∶1,该工艺条件下,苏麻饼粕抗氧化肽粗提物的多肽含量为(58.75±1.12) mg/g,比发酵前增加了2.66倍,DPPH自由基清除率为(82.13±1.54)%,比发酵前增加了0.23倍,DPPH自由基IC50为0.17 mg/mL,即苏麻饼粕经米曲霉固态发酵后能获得抗氧化能力较高的生物活性肽.
益生菌发酵果蔬汁研究进展
张丽华, 查蒙蒙, 李顺峰, 李昌文, 纵伟, 赵光远
2021, 36(4): 29-36. doi: 10.12187/2021.04.004
摘要:
基于将益生菌发酵技术应用于果蔬汁深加工以丰富产品种类、提升风味特性和保健功能等研究结果,综述了益生菌发酵对果蔬汁理化性质的影响、发酵果蔬汁的益生菌活性保持技术和益生功能,指出:益生菌发酵既可改变果蔬汁的风味物质,影响其和感官品质,也可改变果蔬汁的有机酸、多酚类物质等化学成分;辅助益生元、微胶囊包埋、优化发酵条件等技术可以提高益生菌发酵果蔬汁中的活菌数;发酵果蔬汁具有改善胃肠道功能、抗氧化、抑菌、改善Ⅱ型糖尿病等益生功能.目前关于益生菌发酵果蔬汁的研究仍处于实验室研究阶段,尚不具备工业化生产条件.未来可就筛选适合不同果蔬种类的发酵菌株、提高发酵果蔬汁中益生菌在贮藏期的存活率及发酵果蔬汁与人体消化道健康和免疫调节关系的机制等进行深入研究,以进一步推进益生菌发酵果蔬汁的功能性开发及产业化生产.
烟草科学与工程
通风分配对细支卷烟主流烟气有机酸释放量的影响研究
王冰, 岳保山, 彭斌, 杨松, 刘绍峰, 余晶晶, 余振华, 蔡君兰
2021, 36(4): 37-44. doi: 10.12187/2021.04.005
摘要:
为考查不同通风分配对细支卷烟主流烟气有机酸释放量的影响,卷制具有不同滤嘴通风率和卷烟纸透气度的细支卷烟样品,利用GC-MS法分析所制样品烟气中的有机酸种类,并建立基于滤嘴通风率、卷烟纸通风率的有机酸释放量预测模型.结果表明:1)共检测出26种有机酸,随着滤嘴通风率或卷烟纸通风率的增加,分子量较小的有机酸降低率较高,而分子量较大的有机酸降低率较低,卷烟纸通风率对烟气中有机酸释放量的影响大于滤嘴通风率;2)在总通风率一定时,高滤嘴通风率搭配低卷烟纸通风率设计的卷烟烟气中有机酸释放量比低滤嘴通风率搭配高卷烟纸通风率的更高;3)所建有机酸释放量预测模型准确度较高,预测结果进一步证明高滤嘴通风率搭配低卷烟纸通风率设计的卷烟有机酸释放量更高.
不同干燥模式对细支烟烟丝结构、卷制质量及主流烟气成分的影响
郭华诚, 陈康, 张峻松, 吴艳艳, 梁淼, 郜海民, 李瑞丽
2021, 36(4): 45-50. doi: 10.12187/2021.04.006
摘要:
为研究干燥模式与细支烟加工的适配性,在保持其他加工工艺参数一致的条件下,分别采用恒温干燥模式、低温差分段变温干燥模式、中温差分段变温干燥模式、高温差分段变温干燥模式对烟丝进行处理,考查不同干燥模式对细支烟烟丝结构、卷制质量及主流烟气成分的影响.结果表明:与其他干燥模式相比,高温差分段变温模式干燥后的烟丝结构比例更适宜细支烟卷接加工;恒温干燥和高温差分段变温干燥模式下,细支烟单支重、吸阻、硬度及总通风率与设计值较为接近,且烟支卷制质量指标稳定性相对较好;中、高温差分段变温干燥模式下,细支烟焦油量、烟碱量与设计值的残差相对较小,CO量相对较低.综上,高温差分段变温干燥为细支烟加工适宜的干燥模式.
挤压法复合焦甜香料的制备及卷烟应用研究
李天笑, 蒋忠荣, 贾玉红, 施丰成, 罗诚, 李东亮
2021, 36(4): 51-57. doi: 10.12187/2021.04.007
摘要:
为合理利用不适用烟叶,开发甜感明显、香味丰富的烟用焦甜香料,以焦糖化反应为基础,研发一种挤压法复合焦甜香料.采用单因素试验确定该复合焦甜香料的制备工艺,并利用GC-MS检测和感官评价分析该香料的香味成分和不同产地不适用烟叶制备工艺的适用性.结果表明:葡萄糖适宜添加质量分数为30%,比较合适适宜的挤压温度为三区170℃、二区150℃;与对照组相比,利用挤压法制备的复合香料焦甜香韵成分含量提升了4.4倍,烟草萜烯类本香成分含量也显著提高;复合焦甜香料能提升卷烟香味的丰富性,增加甜感,改善口感;该复合焦甜香料的制备工艺对不同产地的不适用烟叶有一定的适用性.
卷接机组搓板自动清洁装置的优化
潘恒乐, 王俊, 王宏用, 陈锴
2021, 36(4): 58-62. doi: 10.12187/2021.04.008
摘要:
为解决卷接机组搓板表面难以清洁干净的问题,基于无杆气缸驱动技术,设计了一种新的搓板自动清洁装置.该装置由铜刷、无杆气缸、工业相机、光源、吹气块、吹气杆等组成,利用无杆气缸驱动铜刷清洁搓板上的纸片、胶垢等异物,并通过工业相机实现搓板清洁度的智能检测.将该搓板自动清洁装置应用于ZJ116A型卷接机组进行测试,结果表明:改进后卷接机组的搓板堵塞次数由5.1次/日降至2.5次/日,人工清洁次数也由4.03次/日降至1.00次/日,该搓板自动清洁装置可有效提高卷接机组作业率.
国内外烟蒂资源化利用研究现状与展望
王金棒, 邱纪青, 汪志波, 张仕华, 郑路, 洪群业, 刘亚丽, 薛飞
2021, 36(4): 63-77. doi: 10.12187/2021.04.009
摘要:
烟蒂是卷烟燃吸后的终结产物,开展烟蒂资源化综合利用对于解决环境污染问题及推进资源有效利用具有重要意义.对烟蒂资源化利用现状相关文献进行梳理,指出:1)在建筑材料领域,烟蒂所制备产品主要为轻质黏土砖、沥青混凝土和吸音/吸波材料,烟蒂的处理量相对较大,且产品具有质轻、隔热的特点;2)在碳材料领域,烟蒂所制备产品主要为吸附材料和电化学储能材料,后者为烟蒂高值化利用的重要途径;3)烟蒂所吸附化学成分可制备产品主要包括金属腐蚀抑制剂、蚊虫杀虫剂等,利用烟蒂提取化工原料的研究相对偏少;4)烟蒂醋酸纤维可通过硅烷化或键合聚多巴胺改性制备油水分离材料,由醋酸纤维制备的纤维素薄膜或纳米晶均表现出优异的水体净化性能.未来可完善吸烟区、灭烟处等基础设施以利于烟蒂的有效收集、从“成本-环境-效益”三方面进行综合评估以缩短技术产业化的转化周期,以及在开发可降解滤材、可重复使用滤嘴等方面开展深入研究,以推动烟蒂资源化利用的产业化.
材料与化学工程
梓醇全丙酰化产物的微波辅助合成及其神经保护作用初探
张秋霞, 程晓东, 李振兴, 董春红, 蒋士卿, 孙雨安, 王国庆
2021, 36(4): 78-85. doi: 10.12187/2021.04.010
摘要:
以梓醇、丙酸酐为原料,吡啶为溶剂和缚酸剂,利用微波辅助法合成梓醇全丙酰化衍生物(CP-6),通过正交试验对其合成条件进行优化,并采用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法对其神经保护活性进行初步筛查.结果表明:当丙酸酐与梓醇物质的量比为18∶1,反应温度为80℃,反应时间为6 h,梓醇在吡啶中的质量浓度为25 g/L时,梓醇全丙酰化产物的相对含量可达98.51%;CP-6具有神经保护作用,是一种潜在的神经保护剂.
6063-T5铝合金热变形行为及热加工图研究
洪浩洋, 杜向阳, 颜志刚
2021, 36(4): 86-96,104. doi: 10.12187/2021.04.011
摘要:
采用热模拟试验机对6063-T5铝合金进行轴对称等温热压缩实验,分析热变形过程中热变形参数对其真应力的影响规律,建立自适应系数Arrhenius本构模型和位错密度增长模型,并通过绘制热加工图考查热加工工艺参数对6063-T5铝合金热变形行为的影响.结果表明:随着温度的升高,真应力呈阶梯形下降趋势,材料的软化效果越来越明显;随着应变速率的升高,真应力呈缓慢上升趋势,材料的硬化效果越来越明显;使用决定系数R2作为评估标准构建的自适应系数Arrhenius本构模型与位错密度增长模型可以准确描述热变形参数对6063-T5铝合金热变形行为的影响;使用热加工图进行分析获得了最佳热加工区间变形温度350~525℃、应变速率0.01~1 s-1.
块体非晶合金摩擦磨损性能的影响因素与研究现状
王艳, 周向葵, 吴深
2021, 36(4): 97-104. doi: 10.12187/2021.04.012
摘要:
通过分析块体非晶合金摩擦磨损过程的特点,总结了影响其摩擦磨损性能的主要因素,并从非晶合金与相应晶态合金对比、热处理和摩擦诱导晶化结构3个方面对其摩擦磨损性能研究现状进行阐述,指出:影响块体非晶合金摩擦磨损性能的主要因素为传热因素、配副材料和摩擦条件,且不同的影响因素之间相互关联、相互影响,即配副材料的热性能决定摩擦热导出速率,通过影响摩擦表面温度对摩擦过程产生影响,当摩擦条件改变时,非晶合金材料的稳定性发生变化,磨损量急剧增加或减小,从而影响其摩擦磨损性能.由于非晶合金的结构特点和摩擦磨损过程的特性,关于非晶合金与相应晶态材料摩擦磨损性能的对比研究,以及热处理和摩擦诱导晶化结构对块体非晶合金材料摩擦性能的影响研究中均存在矛盾性结论,需进一步研究非晶合金的结构与其摩擦磨损行为之间的关系,探究非晶合金磨损机制与转变规律,进而探索提升非晶合金耐磨性能的方法与途径.
电气与控制工程
时差法超声波热能流量表的高精度补偿算法研究
黄军垒, 李国文, 王普杰, 张雷, 李银华, 袁超
2021, 36(4): 105-111. doi: 10.12187/2021.04.013
摘要:
针对仪器检测受管道流速不稳定性、速率变化等因素影响而存在灵敏度不足、测量精度差等难题,以时差法超声波热能流量表为研究对象,提出了一种基于改进Lagrange算法的热能流量表自适应补偿算法.通过研究热量与修正系数的作用关系,建立流量计补偿模型,提出一种加权Lagrange拟合修正算法,可以实现修正系数的自适应校正.实验结果表明,相较于传统算法,本文算法能够提高检测精度、减少测量误差,具有较高的工程应用价值和广阔的市场前景.
基于自适应反馈信道调制的多信道跳频通信系统异常跳变识别方法研究
米捷
2021, 36(4): 112-117. doi: 10.12187/2021.04.014
摘要:
针对多信道跳频通信系统常受信道跳变的干扰而导致通信信道异常的问题,基于自适应反馈信道调制设计了一种新的多信道跳频通信系统异常跳变识别方法.该方法首先构建系统信道传输模型,结合空间信道均衡方法对其展开输出转换控制,并采用判决反馈调节方法调节其载波调制和波束输出结果,继而建立信道反馈均衡控制模型;然后通过自适应参数调节方法进行系统的均衡设计和参数辨识优化,并利用扩频处理提高信道输出增益,再根据信道差异特征点提取结果识别异常跳变位置信息.仿真结果表明,该方法对多信道跳频通信系统的异常跳变识别准确性较高,应用该方法后通信信道均衡性较好.
基于多态多值决策图的有载分接开关可靠性评估
朱志伟, 史慧革, 田慧敏, 曹桂州
2021, 36(4): 118-124. doi: 10.12187/2021.04.015
摘要:
针对目前有载分接开关可靠性分析方法中存在的底事件数量众多、组件多态性等问题,采用多态多值决策图(MMDD)方法对其进行可靠性评估.该方法首先基于有载分接开关故障模式的归纳和分类,建立可靠性评估模型;再采用多态多值决策图MMDD方法对系统可靠性进行定性和定量分析;最后基于概率重要度,评估分接开关各个故障状态下的可靠性.实例分析结果表明,MMDD对故障分析具有发现、演绎、计算和解释的优点,并可得出各个故障因素与系统可靠性关系.