检索结果-南通市图书馆

作者：郑以汉东莞理工学院

学位级别：硕士

四环素是一种广泛应用于人类和动物的典型抗生素药物,由于强亲水性和较差的生物降解性,传统的污水处理工艺对四环素的去处效能有限,其在自然环境积累并被频繁检出,对生态系统平衡和人类健康构成潜在威胁。基于过氧乙酸（PAA）的新兴高... 详细信息

四环素是一种广泛应用于人类和动物的典型抗生素药物,由于强亲水性和较差的生物降解性,传统的污水处理工艺对四环素的去处效能有限,其在自然环境积累并被频繁检出,对生态系统平衡和人类健康构成潜在威胁。基于过氧乙酸（PAA）的新兴高级氧化技术具有对p H值的依赖性低,氧化剂易活化和有毒副产物少等优点,对四环素的降解去除具有巨大的应用潜力。低粒径的零价铁因能有效释放Fe并促进Fe的还原而常用于活化过氧乙酸,但同时也存在着颗粒易团聚、表面易钝化以及稳定性差等缺陷,限制了低粒径零价铁催化剂的实际应用。因此,本文以活性炭作为载体,以更低粒径的活性炭与尖晶石（Mg FeO）共同包覆的微米零价铁作为负载物,克服低粒径零价铁的缺点和增强活性炭催化剂的催化与实用性能,制备铁改性的活性炭复合材料催化剂,活化新兴氧化剂过氧乙酸实现水中四环素的高效降解。本文选取盐酸四环素作目标污染物,围绕所制备的两种铁改性活性炭复合材料催化剂活化过氧乙酸降解盐酸四环素（TC-H）展开研究,具体内容包括:（1）通过高能球磨法制备了活性炭负载和包覆的零价铁改性材料（ZVI@AC）,并构建了ZVI@AC/PAA高级氧化体系,系统性地探究了该体系对TC-H的降解效能,活化机理、降解路径以及中间产物的生物毒性等。结果表明ZVI@AC能有效活化PAA产生活物质高效降解TC-H,其中CHC（O）OO·是ZVI@AC/PAA体系中降解TC-H的主要活性物质,O则是次要活性物质。ZVI@AC的表征结果表明,零价铁均匀的负载于活性炭表面,同时粒径更小的粉末活性炭包覆在零价铁表面,成功形成了核壳结构,其中活性炭与零价铁均参与了PAA的活化。更多的零价铁掺杂量、催化剂投加量以及PAA投加量均有利于TC-H的降解。ZVI@AC/PAA体系具有良好的反应p H适应性,Cl、HCO、NO以及HA的存在对体系中TC-H的降解影响很小,实际湖水基质能明显降低体系中TC-H的降解速率,但反应1h后,TC-H的去除率与纯水基质接近。此外,ZVI@AC具有良好的稳定性与回用性,3次循环使用中,ZVI@AC均能高效活化PAA降解TC-H。TC-H的降解过程中检测到了10种降解产物,其可能降解途径主要为去甲基化、羰基化、脱羟基、C–N键断裂和开环等,降解产物的毒性分析表明,TC-H的部分产物具有较高的毒性,其余产物危害低或无危害。（2）针对ZVI@AV存在的不足,进一步使用共沉淀-煅烧法改性ZVI@AC,制备了活性炭与Mg FeO结合作为外壳共同包覆零价铁的改性活性炭材料（Mg FeO/ZVI@AC）,系统性地研究了Mg FeO/ZVI@AC活化PAA降解TC-H的效能和机理。结果表明:相比较于ZVI@AC/PAA体系,Mg FeO/ZVI@AC/PAA体系,由于能更快地溶出Fe,以及更强的电子传递能力,能够在PPA投加量以及催化剂投加量更少的条件下,更短时间内实现四环素的高效降解,·OH、CHC（O）OO·以及O均参与了TC-H的降解,且贡献程度接近;体系的p H适应性有所降低,但催化剂的抗干扰性增强,Cl、HCO、NO、SO以及HA的存在对TC-H的降解基本没有影响,实际湖水基质对Mg FeO/ZVI@AC/PAA体系中TC-H的降解速率的抑制微弱。此外Mg FeO/ZVI@AC仍然具有良好的稳定性与实用性。降解过程中检测到6种降解产物,TC-H可能的降解途径主要为去甲基化、羰基化、脱羟基、C–N键断裂和开环等,降解产物的毒性分析表明,Mg FeO/ZVI@AC/PAA体系可以将TC-H降解为更低危害和无危害的中间体,进一步证明了Mg FeO/ZVI@AC具有更好的实际应用潜力。本研究构建了ZVI@AC和Mg FeO/ZVI@AC两种改性活性碳催化剂活化过氧乙酸的高级氧化体系,克服了低粒径零价铁易团聚、表面易团聚、稳定性差以及活性炭活化性能低的缺点,增强了活性炭基催化剂实用性能,实现了盐酸四环素的高效降解,为构建基于过氧乙酸的高级氧化技术降解水体中的四环素提供理论依据和技术指导。

关键词：零价铁活性炭过氧乙酸四环素高级氧化

用于CH4和CO2吸附分离的金属有机框架分子模拟研究

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用于CH4和CO2吸附分离的金属有机框架分子模拟研究

作者：赵晨西藏大学

学位级别：硕士

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光温影响苦荞开花时间及产量的调控机制探究

光温影响苦荞开花时间及产量的调控机制探究

作者：聂梦平成都大学

学位级别：硕士

苦荞(Fagopyrum titanium Gaertn.)营养物质丰富,同时还具有较高的药用价值。近年来,随着苦荞的价值被广泛认可,全球对于苦荞的需求迅速增长。扩大苦荞的种植面积,提高苦荞的产量迫在眉睫。苦荞的生长发育过程中花期转换和结实又极易受... 详细信息

苦荞(Fagopyrum titanium Gaertn.)营养物质丰富,同时还具有较高的药用价值。近年来,随着苦荞的价值被广泛认可,全球对于苦荞的需求迅速增长。扩大苦荞的种植面积,提高苦荞的产量迫在眉睫。苦荞的生长发育过程中花期转换和结实又极易受到光周期、温度等环境因素的影响,导致特定苦荞品种的种植范围有一定地域限制性,严重制约了优良品种的大面积种植和推广。有研究表明,开花时间与作物产量密切相关,并且开花基因被用于许多作物调控生育期、区域适应性和产量,其中PEBP基因家族中的许多FT基因具有调控作物开花时间的功能。但是光温是如何影响苦荞开花时间和产量,相关调控基因有哪些?目前苦荞该领域研究仍较少。针对以上问题,本研究通过分批播种实验,探究光周期和温度对苦荞开花时间及产量的影响,并筛选得到了不同开花时间和产量差异的苦荞材料。收集开花转换期的3种不同开花时间苦荞材料的花穗和叶片进行转录组测序,通过对差异基因进行基因本体论(Gene Ontology Database,GO)的功能分类和富集分析和基因共聚类表达模式(K-means)分析,挖掘了与苦荞开花时间、环境适应性相关的关键基因和转录因子。利用生物信息学的方法去鉴定和分析苦荞基因组中调控开花时间的PEBP基因家族,筛选了候选基因,构建了基因过表达载体,通过注射烟草做了亚细胞定位。本研究得到以下结论:1.分批播种试验结果表明:根据不同开花时间可将9个苦荞材料分为3类,即早花型(川荞、西荞、KQ185)、中间型(KQ168、KQ178、贵黑米)、晚花型(KQ146、KQ184、米荞)。光周期和温度对苦荞的农艺性状和产量构成因子有一定影响。在同一播种季节里,随着播期的推迟,光周期逐渐变长/变短、温度逐渐上升/下降,苦荞的株高、茎粗、主茎节数、分枝数、小花穗数、单株粒数、单株粒重和千粒重逐渐下降。光周期、温度对苦荞农艺性状的影响有显著差异(晚花型>中间型>早花型),因此,晚花型苦荞对光温最敏感、其次是中间型苦荞,早花型苦荞对光温最不敏感。2.采集晚、中、早花型材料,米荞,KQ178和西荞,进行转录组测序分析:一共构建了叶片和花序的18个转录组文库,得到323468个表达基因。对差异基因进行基因共表达模式聚类(K-means)分析,筛选出13个有一定规律的基因集,将其划分为三类:(1)米荞花穗中表达被特异抑制的基因集(cluster1、cluster10、cluster3、cluster5、cluster14),(2)米荞花穗或叶片中特异高表达的基因集(cluster6、cluster11、cluster17、cluster2、cluster16),(3)米荞叶和花穗中同时特异高表达或同时特异低表达的基因集(cluster12、cluster18、cluster13)。对这些基因进行GO富集分析,最终筛出8个可能参与调控开花时间的基因(如FT的同源基因)和25个热响应基因(如Hsp的同源基因)和103个可能参与光温影响苦荞开花时间和产量调控转录因子(如ERF、MYB等)。3.苦荞PEBP基因家族鉴定及功能分析:我们鉴定并全面分析了14个候选Ft PEBP基因。对Ft PEBP之间的进化关系、基因结构和基因复制进行研究,结果表明苦荞PEBP基因高度保守。本研究构建了包含Ft FT1,Ft FT3的4个过表达载体做亚细胞定位,结果显示,四个PEBP蛋白均定位于在细胞核和细胞质中。Ft PEBP基因在早中、晚花苦荞材料的花穗和叶片中的表达水平差异,表明Ft FT1/Ft FT3参与苦荞的开花时间和产量调控。综上所述,本研究挖掘了控制苦荞开花时间和产量的候选基因,为进一步阐明光温对苦荞开花时间和产量的分子调控机制奠定了基础,为提高苦荞产量和拓宽种植区域提供了有用的基因资源。

关键词：开花时间产量光周期温度转录组 FtPEBP基因苦荞

藜麦甜菜素合成基因CYP76AD、DODA的鉴定及功能研究

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藜麦甜菜素合成基因CYP76AD、DODA的鉴定及功能研究

作者：李莉成都大学

学位级别：硕士

藜麦(Chenopodium quinoa Willd,2n=4x=36)是一年生双子叶草本植物,含丰富蛋白质、膳食纤维、人体必需氨基酸,具有低热量、低脂肪等特性;一种单一作物即能满足人体基本需要的粮食作物。自2017年参考基因组公布以来,不同功能的基因相继... 详细信息

藜麦(Chenopodium quinoa Willd,2n=4x=36)是一年生双子叶草本植物,含丰富蛋白质、膳食纤维、人体必需氨基酸,具有低热量、低脂肪等特性;一种单一作物即能满足人体基本需要的粮食作物。自2017年参考基因组公布以来,不同功能的基因相继被挖掘和克隆,推动着藜麦遗传育种研究。藜麦因其植株和种子色彩丰富而被受关注,其较高的生存适应性主要得益于其富含大量甜菜素。甜菜素作为一种由酪氨酸衍生而来,在细胞质中合成并存在于液泡中的水溶性天然色素,对植物的色彩、生长发育及抵抗各种胁迫起着重要作用,已被广泛应用于食品生产、医药、化妆品等各大领域。因此,通过对藜麦甜菜素生物合成的研究,对于藜麦分子育种研究和品质提升具有重大意义。目前为止,针对藜麦甜菜素的研究还相对较少,用于富甜菜素生物育种的基因资源有待开发。为此,本研究首先利用生物信息学对藜麦全基因组进行鉴定,分析了藜麦甜菜素合成相关基因CqCYP76AD、CqDODA的系统进化、基因结构及基序分布、染色体定位、基因复制及进化关系;然后,利用光周期甜菜素积累和基因表达模式进行WGCNA分析,从中筛选出可能参与甜菜素生物合成的候选基因;之后利用RT-q PCR对不同色彩的藜麦植株中候选CqCYP76AD、CqDODA基因进行表达模式分析;最后,利用毛状根转化、烟草瞬时表达体系和亚细胞定位对候选基因CqCYP76AD、CqDODA进行功能研究。主要研究结果如下:(1)藜麦全基因组中鉴定得到44个CqCYP76AD基因和18个CqDODA基因。根据系统发育树将44个藜麦CYP76AD基因命名为CqCYP76AD-α1-CqCYP76AD-γ33,18个DODA基因被命名为CqDODA-α1-CqDODA-γ6;CqCYP76AD基因被分为α(5个成员)、β(6个成员)、γ(33个成员)三个分支;18个CqDODA基因同样被分为α(10个成员)、β(2个成员)、γ(6个成员)三个分支。进化分析显示CqCYP76AD和CqDODA家族主要通过串联复制和片段复制进行基因家族的扩张。(2)WGCNA分析筛选得到可能参与藜麦甜菜素生物合成的5个CqCYP76AD和2个CqDODA基因。光周期结果显示藜麦甜菜素在长日照条件下高表达,利用光周期甜菜素含量与基因表达模式进行的WGCNA分析在正调控的模块中筛选到(CqCYP76AD-α1)AUR62012346、(CqCYP76AD-α4)AUR62012350、(CqCYP76AD-β2)AUR62030889、(CqCYP76AD-γ2)AUR62022710、(CqCYP76AD-γ15)AUR62016945、(CqDODA-α5)AUR62012345、(CqDODA-β2)AUR62006953基因可能参与甜菜素生物合成。(3)对5种不同颜色藜麦材料的三个生育阶段的叶、茎、穗中的甜菜素含量和基因表达量进行分析。发现CqCYP76AD-α1、CqCYP76AD-γ2、CqDODA-α1、CqDODA-α3、CqDODA-α5在甜菜素含量较高的藜麦组织中高表达,表明CqCYP76AD-α1、CqCYP76AD-γ2、CqDODA-α1、CqDODA-α3、CqDODA-α5可能是参与藜麦甜菜素生物合成的关键基因。(4)构建甜菜素候选基因-GFP载体,注射含载体农杆菌至普通烟草叶片,利用激光共聚焦荧光显微镜观察表皮细胞,发现CqCYP76AD-α1、CqCYP76AD-β3、CqCYP76AD-γ2蛋白主要定位在细胞质中,CqDODA-α1、CqDODA-α3、CqDODA-α5、CqDODA-β2、CqDODA-α6蛋白主要定位在细胞质、细胞核中。(5)CYP76AD家族中仅有α和β分支的基因参与甜菜素的合成,而γ分支的基因则不参与甜菜素生物合成;DODA家族中仅有α分支的基因参与藜麦甜菜素的合成,β和γ分支的基因均不参与藜麦甜菜素合成。8个候选基因分别通过Ar.A4发根农杆菌转化体系获得转基因毛状根。RT-q PCR分析表明阳性毛状根中CqCYP76AD和CqDODA基因表达提高至少3倍,最高可达800倍;甜菜素含量测定结果显示基因表达量与甜菜素含量呈正调控关系。CqCYP76AD-α1是藜麦甜菜素生物合成的关键基因,同时具有酪氨酸羟化酶和氧化酶活性;烟草中瞬时表达结果表明,CqCYP76AD-β3在藜麦甜菜素合成中仅编码酪氨酸羟化酶、CqDODA-α1、CqDODA-α3、CqDODA-α5在甜菜素合成中编码4,5-多巴外二醇双加氧酶,而CqCYP76AD-γ2、CqDODA-β2、CqDODA-γ6可能不参与甜菜素的生物合成。

关键词： CqCYP76AD CqDODA 基因调控甜菜素合成藜麦

ZIF-67衍生钴基材料的制备及电催化析氧反应的研究

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ZIF-67衍生钴基材料的制备及电催化析氧反应的研究

作者：廖漫华西藏大学

学位级别：硕士

MoX2（X=S,Se）电催化剂的制备及其在析氢反应中的理论研究

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MoX2（X=S,Se）电催化剂的制备及其在析氢反应中的理论研究

作者：赵路超西藏大学

学位级别：硕士

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中学物理实验中探究式教学设计与应用研究

中学物理实验中探究式教学设计与应用研究

作者：任莲湖南科技大学

学位级别：硕士

在新一轮课程改革过程中,探究式物理实验教学研究已经取得了非常喜人的成果。但是,在农村地区由于受到场地、设备等因素的制约,实验教学并没有达到理想的效果。因此,如何把握探究式教学模式的核心,将其有效地应用于物理实验教学,成为了... 详细信息

在新一轮课程改革过程中,探究式物理实验教学研究已经取得了非常喜人的成果。但是,在农村地区由于受到场地、设备等因素的制约,实验教学并没有达到理想的效果。因此,如何把握探究式教学模式的核心,将其有效地应用于物理实验教学,成为了当前农村中学物理教师研究的方向。本研究以教学实践为落脚点,结合湖南省辰溪县某中学物理教师的实验教学调查分析和自身的教育经历,展开对农村中学将探究式方法应用于物理实验教学的实践研究。第一章,阐述了研究的背景、意义,了解了探究式教学的相关概念和教育理论,以及国内外探究式教学研究的成果,对探究式教学有了系统认识,同时为后续开展教育实践找到了理论支撑。第二章,以问卷调查的方式来了解当前农村中学物理实验教学的现状,通过对问卷的分析发现,由于受实验设备、教师对实验教学的重视程度、师生互动情况、教学评价机制等多方面因素的影响,实验教学没有达到预期的效果,并针对实验设备、教师、学生、评价机制等方面提出了合理改进措施。第三章,结合具体案例寻找探究式实验教学设计的指导性原则,然后根据指导原则和教学实践展开探究式实验教学设计策略的探讨。提出了教学设计应遵循情景创设、任务驱动、小组合作交流的基本策略,并列举了探究式实验教学的四个案例进行具体分析。第四章,遵循教学效果检测的程序,借助“智学网”进行了精准的数据分析,验证了探究式物理实验教学的有效性。通过真实可靠的数据进行了深入分析,发现利用探究式方法来进行物理实验教学能很好的激发学生的学习兴趣、提升学生的学习效率。

关键词：探究物理实验探究式教学模式教学设计

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二维锂硫电池催化材料的理论设计与研究

二维锂硫电池催化材料的理论设计与研究

作者：夏杰桢西藏大学

学位级别：硕士

随着人类社会的不断发展,人们对于储能设备的需求也在持续增长。众所周知,锂离子(Li-ion)电池自上个世纪九十年代开始,一直是商业化程度最高的储能体系。然而,在经过一系列的发展与改进以后,Li-ion电池的性能几乎已经达到了理论预测的... 详细信息

随着人类社会的不断发展,人们对于储能设备的需求也在持续增长。众所周知,锂离子(Li-ion)电池自上个世纪九十年代开始,一直是商业化程度最高的储能体系。然而,在经过一系列的发展与改进以后,Li-ion电池的性能几乎已经达到了理论预测的上限。众多研究指出,Li-ion电池较低的能量密度(140～260 Wh/kg)和高生产成本(>100$/k Wh)将不再具备为便携式电子设备以及各种以电能为主的交通运输工具等长期供电的能力。因此,为了更好的满足人类社会发展的需求,迫切需要开发下一代的储能装备来替代Li-ion电池。锂硫(Li-S)电池,因其具有超高的理论比容量(约1670 m Ah/g)和能量密度(约2600 Wh/kg)并且硫电极储量丰富等优势而受到广泛的关注和研究。此外,该类电池中所涉及的化学反应物质无毒无害,对环境十分友好。然而,阻碍Li-S电池商业化进程主要有三大挑战:(1)电池阴极中硫单质(S)以及反应过程中生成的不可溶性短链多硫化锂(Li PSs)产物(LiS和LiS)的绝缘性质;(2)充放电过程中,单质硫锂化后得到的可溶性长链Li PSs(LiS,LiS,LiS)在电池阴极与阳极之间往返迁移所引发的“穿梭效应”;(3)缓慢的多硫化物充放电转化动力学问题。近年来,大量的研究表明具有TM-N催化活性中心的单原子催化剂(SACs)能极大地缓解上述问题,从而对Li-S电池的性能有很大的改善。因此,基于密度泛函理论(DFT)计算和实验上应用较为广泛的二维材料,本篇论文构建了三类具有TM-N催化环境的SACs(TMPc、TM@N-CP和TM-r TCNQ)来展开综合性的理论研究与探索,主要研究内容如下:(1)选取了酞菁(Phthalocyanine,简写为Pc)作为锚定所有4d族过渡金属(TM=Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag和Cd)的基底材料来设计单原子催化剂(SACs)进行理论研究。先是对所有基底材料以及多硫化物进行了结构的构建与优化。后续,分别计算了SACs对S/Li PSs的结合能以及充放电反应过程的能垒来对其抑制穿梭效应和加速充放电催化反应的性能进行评估和分析。此外,还结合了电荷密度差分、投影态密度以及COHP等的电子结构分析手段来揭示SACs提升催化性能的本质。结果表明,TM的d轨道和S的p轨道之间的相互作用是增强吸附性能和抑制穿梭效应的关键因素。Zr Pc和Nb Pc是所有设计的SACs中各方面性能都比较优异的催化材料。最后,从头算分子动力学模拟(AIMD)的结果充分预测了这些SACs在实验制备和应用上具有高度的可行性。(2)选取了碳化磷(CP)作为锚定3d族过渡金属(TM=Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn)的基底材料来设计并筛选SACs。一个系统的“四步筛选”流程首次被提出并应用于Li-S电池中SACs(TM@N-CP)的筛选。这四步分别是SACs的结构稳定性、导电性、对S/Li PSs的吸附性能以及充放电反应性能。经过筛选,V@N-CP结构因其具有最佳的结构稳性、导电性、对S/Li PSs的强吸附性以及较低的充放电反应能垒而表现出极大的发展潜力。此外,为了能高效预测SACs的吸附性能以及充放电反应性能,一些可能的预测描述符被进一步提出。其中,SACs对单个S原子的吸附能(E(*S))以及与配位环境相关的变量φ可用于粗略评估对S/Li PSs的吸附性能。TM和S之间的ICOHP的值(ICOHP)以及SACs对LiS的吸附能(E(LiS))可以作为同时预测充放电反应能垒的优异描述符。(3)通过将四个TCNQ(7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷)小分子中的N与所有的3d过渡金属原子(TM=Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn)成键,构建了十种具有TM-N活性中心的TM-r TCNQ催化剂。这些结构的稳定性、导电性、对S/Li PSs的吸附性以及充放电催化和Li-ion扩散性能等属性用于综合评估其潜在的应用价值。理论计算的结果充分表明,V-r TCNQ结构的综合性能是所有结构中最好的,甚至要优于最近提出的一些高效的SACs。此外,实验上已合成出来的Mn-r TCNQ结构也非常希望能够得到Li-S电池实验上的进一步证实。

关键词：锂硫电池单原子催化剂密度泛函理论穿梭效应充放电转化

基于金融伦理视角下琼海市普惠金融发展问题研究

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基于金融伦理视角下琼海市普惠金融发展问题研究

作者：李晓烨海南大学

学位级别：硕士

“发展普惠金融,鼓励金融创新,丰富金融市场层次和产品”,是党的十八届三中全会明确提出的重要举措。在国家倡导、全国各地区大力推进普惠金融发展的有利契机下,海南省琼海市受限于政府、金融机构、从业人员和参与者等诸多因素,当前海... 详细信息

“发展普惠金融,鼓励金融创新,丰富金融市场层次和产品”,是党的十八届三中全会明确提出的重要举措。在国家倡导、全国各地区大力推进普惠金融发展的有利契机下,海南省琼海市受限于政府、金融机构、从业人员和参与者等诸多因素,当前海南省琼海市普惠金融尚处于初级发展阶段。本文参考当前国内外研究,从金融伦理的功能、准则等方面,论述了发展普惠金融的必要性。结合琼海市地区金融发展情况及数据获取情况,借鉴中国人民银行普惠金融发展指标体系,选取了金融服务可获得性,使用情况,服务质量三个维度下的多个指标,对琼海市普惠金融发展水平进行评价。结果显示琼海市地区普惠金融发展存在金融服务使用度较低、农村地区金融基础设施建设待加强、普惠金融质量不高等问题。通过对金融伦理参与主体着手,分析问题存在的原因,并从金融伦理参与主体政府、金融机构、从业人员和参与者等方面提出一些可行性建议,调动全社会各主体参与普惠金融的积极性,从而提升海南省琼海市普惠金融的发展潜力。本文的创新点有以下两点:一是分析对象的创新性。目前,国内学者对于普惠金融的研究大多在政策理论方面,针对县级城市普惠金融发展的研究文献较少,故在某种意义上来说,本文弥补了此方面的不足;二是视角具备创新性。目前国内分析普惠金融主要是阐述现状、模式等,本论文从金融伦理视角,全面阐述了普惠金融发展的必要性、重要性,并从伦理关系中的各主体在发展普惠金融时遇到的困难、制约因素等分析海南省琼海市当地发展普惠金融所面临的问题。

关键词：普惠金融金融伦理公平效率诚信

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藜麦甜菜素提取工艺优化及甜菜素酸奶的研制

藜麦甜菜素提取工艺优化及甜菜素酸奶的研制

作者：罗益明成都大学

学位级别：硕士

甜菜素(Betalains)是一种水溶性天然植物色素,安全无毒,具有良好的着色能力,兼具抗菌、抗氧化、抗疲劳、预防冠心病和预防癌症等生理活性。我国GB2760-2014《食品添加剂使用标准》中规定:甜菜素在各类食品中根据生产需要可适量添加。很... 详细信息

甜菜素(Betalains)是一种水溶性天然植物色素,安全无毒,具有良好的着色能力,兼具抗菌、抗氧化、抗疲劳、预防冠心病和预防癌症等生理活性。我国GB2760-2014《食品添加剂使用标准》中规定:甜菜素在各类食品中根据生产需要可适量添加。很长一段时间,甜菜几乎为其唯一来源,随后学者们在石竹目下17个植物科属中发现了甜菜素,其中就包括藜麦(Chenopodium quinoa Willd)。藜麦为苋科藜属的一年生双子叶草本作物,其籽粒营养丰富,其深色植株地上部分的副产物中富含甜菜素。我国藜麦种植面积广,藜麦种子的价值被人们重视,而藜麦秸秆等副产物常常被弃于田间,其价值未充分利用。回收利用藜麦秸秆并提取甜菜素,开发相应产品,利于藜麦附加值提升,促进藜麦产业高效发展。甜菜素结构不稳定,易受温度、p H、光照等环境因素影响,这些因素既增加了甜菜素提取难度,又限制了甜菜素在食品中的应用。针对该问题,本文通过藜麦资源筛选,提取工艺优化,获得了高纯度藜麦甜菜素提取纯化方法,研究了影响甜菜素稳定性的理化因素。将所得甜菜素应用于酸奶发酵,获得了甜菜素酸奶的最佳发酵工艺,探究了甜菜素对酸奶营养品质及货架期的影响。得到的结论如下:1、藜麦甜菜素最佳提取纯化工艺研究:通过资源筛选鉴定,获得了富含甜菜素的藜麦种质—ZL-7,再通过单因素试验,初步探究提取溶剂、p H、温度、料液比和提取时间、摇床转速等因素对藜麦甜菜素提取效果的影响,再通过响应面试验优化最佳的提取工艺:提取溶剂为去离子水,料液比为1:20(g/m L),温度为27℃,提取时间为35 min,摇床转速为150 rpm。通过冷冻干燥得到藜麦甜菜素粉末,再通过乙醇沉淀、纸层析、大孔树脂吸附、HPLC、LC-MS等方法纯化、分析。结果发现乙醇可以将甜菜素以沉淀析出,并溶解出黄颜色成分,藜麦甜菜素得率为9.55±0.12%,平均纯度为87.57±1.60%,藜麦甜菜素液相分析中最佳流动相条件为20%甲醇-磷酸水,纸层析可以将甜菜素分为红色和黄色两条带,大孔树脂吸附可以将甜菜素色价提高5.72±1.13%,LC-MS结果表明:藜麦甜菜素与标准品和甜菜根粉末有一定差异。2、影响藜麦甜菜素的稳定性及抗氧化活性因素探究:通过单因素试验探究光照、温度、p H等对甜菜素的影响,再用试剂盒检测其抗氧化性。结果表明:光照和黑暗条件下甜菜素均会降解,降解程度均在70%左右;p H在3.0-11.0之间,甜菜素较稳定;高温对甜菜素结构影响较大,温度高于30℃时,甜菜素开始降解,在100℃条件下加热30min后,甜菜素含量下降了71.75±0.98%;5‰藜麦甜菜素ABTS·清除率>DPPH·清除率>HO·清除率,分别为88.44±3.31%、22.89±4.37%、7.23±0.045%。3、藜麦甜菜素发酵酸奶工艺探究:首先,筛选得到优质的酸奶奶源—臻浓牛奶,再通过单因素和正交试验探究甜菜素添加量、发酵温度、发酵时间、蔗糖添加量对酸奶发酵效果的影响,结果表明:在对酸奶感官评分影响程度中,蔗糖添加量>发酵时间>甜菜素添加量。最终,发酵条件优化结果:1‰甜菜素、6%蔗糖、40℃发酵10 h。4、藜麦甜菜素对发酵酸奶品质的影响:通过对酸奶品质分析、货架期探究,结果表明:1‰甜菜素酸奶颜色呈均匀的粉红色,口感顺滑,甜味、酸味适中,无异味,藜麦甜菜素显著性提高酸奶抗氧化能力,使ABTS·清除率提高了10.17%,HO·清除率比普通酸奶提高了7.90%,DPPH·清除率高于自制普通酸奶6.86%,甜菜酸奶游离氨基酸含量增加5.56%,其益生菌≥1*10cfu/g,有害微生物未检出。甜菜素酸奶在货架期内品质变化情况和市售原味酸奶、普通酸奶无明显区别,在21 d货架期内,酸奶蛋白质和氨基酸含量都会逐渐降低,前7天为甜菜素酸奶较佳的食用期。综上所述,本论文优化了藜麦甜菜素提取工艺,获得了高纯度藜麦甜菜素,有利于藜麦副产物的回收与利用,促进可持续发展。藜麦甜菜酸奶的研制,突破了甜菜素不稳定使其产品开发受限的瓶颈。本文为后续藜麦甜菜素的研究提供参考,为其产品研发提供帮助。

关键词：藜麦甜菜素酸奶品质评价