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酒曲中产酶微生物的筛选及其对发酵米酒品质的影响

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食品科学 2024年第10期45卷 108-117页

作者：邹玉婷贺紫涵许碧涛陈兰钗张庆西华大学食品与生物工程学院四川成都610039 食品微生物四川省重点实验室四川成都610039

为解决商业米酒品质稳定但风味寡淡,而传统米酒口感醇厚但品质难于控制的问题,本研究从不同地区的酒曲中筛选出产淀粉酶、蛋白酶、酯化酶的可培养真菌,将其与商业甜酒曲进行复配发酵米酒,测定米酒的各项指标以评估其对发酵米酒品质的影... 详细信息

为解决商业米酒品质稳定但风味寡淡,而传统米酒口感醇厚但品质难于控制的问题,本研究从不同地区的酒曲中筛选出产淀粉酶、蛋白酶、酯化酶的可培养真菌,将其与商业甜酒曲进行复配发酵米酒,测定米酒的各项指标以评估其对发酵米酒品质的影响。根据产酶特性及18S rDNA分子鉴定,筛选获得5株产酶真菌,分别为米根霉(Rhizopus oryzae)、卷枝毛霉(Mucor circinelloides)、兰瑟毛霉(***)、两株扣囊复膜酵母(Saccharomycopsisfibuligera)。添加了***单菌曲发酵的米酒提高了乙醇、氨基酸态氮的含量,丰富了有机酸的种类和含量,降低了苦味氨基酸的含量和占比,同时增加了挥发性物质含量,其中苯乙醇和乙酸乙酯的含量明显高于其他组。因此,***能显著提升米酒品质,具有应用于强化曲进行发酵米酒的潜力。

关键词：酒曲产酶微生物扣囊复膜酵母米酒发酵挥发性成分

复合酶@ZIF-8的制备及其黑米花青素提取性能

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化工进展 2024年第3期43卷 1403-1411页

作者：王璧琮潘大伟谢锐巨晓洁刘壮汪伟褚良银四川大学化学工程学院四川成都610065 四川大学高分子材料工程国家重点实验室四川成都610065

利用体相原位生长法制备了具有优良催化活性和稳定性的α-淀粉酶&纤维素酶@ZIF-8(A&C@ZIF-8)纳米颗粒,结合溶剂萃取过程,可实现黑米中花青素的有效提取。该纳米颗粒中的α-淀粉酶和纤维素酶能分别通过水解多糖链上的α-1,4糖苷键和β-1,... 详细信息

利用体相原位生长法制备了具有优良催化活性和稳定性的α-淀粉酶&纤维素酶@ZIF-8(A&C@ZIF-8)纳米颗粒,结合溶剂萃取过程,可实现黑米中花青素的有效提取。该纳米颗粒中的α-淀粉酶和纤维素酶能分别通过水解多糖链上的α-1,4糖苷键和β-1,4糖苷键来解离植物细胞壁。同时,由于ZIF-8框架良好的空间限域保护作用,这两种酶展现出良好的高温环境耐受性和有机溶剂耐受性。该纳米颗粒的平均粒径为405nm,呈现多角球形颗粒状,其对两种酶的总负载量为18%(质量分数)。A&C@ZIF-8纳米颗粒中的酶可耐受72℃的高温环境,此时α-淀粉酶和纤维素酶的活性分别比其游离酶高出33.2%和247.3%。此外,当利用A&C@ZIF-8纳米颗粒结合溶剂萃取过程进行花青素协同提取时,其每100g提取量达到了200.39mg/g,比仅利用溶剂萃取时的提取效果提升了26.3%。该工作为创新设计和构建用于植物细胞中活性物质提取的固定化酶复合功能材料提供了新策略。

关键词：酶固定化金属有机框架花青素生物催化

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铁磁材料漏磁信号对拉伸应力的响应研究

机械工程学报 2024年

作者：曾少昔赵春田李红梅四川大学灾变力学与工程防灾四川省重点实验室

铁磁材料不同初始磁化状态对应力磁测有较大影响，因此需要被克服以提高磁测结果的鲁棒性。通过力磁耦合理论分析，适当地增大外加磁场强度H0能使铁磁材料初始磁化状态稳定且可控；同时，应力致磁化曲线上升段被稳定地约束在远小于一般... 详细信息

铁磁材料不同初始磁化状态对应力磁测有较大影响，因此需要被克服以提高磁测结果的鲁棒性。通过力磁耦合理论分析，适当地增大外加磁场强度H0能使铁磁材料初始磁化状态稳定且可控；同时，应力致磁化曲线上升段被稳定地约束在远小于一般工作荷载的40 MPa以内，其下降段随应力的增大呈现出近乎线性的变化规律。基于此，为明晰铁磁材料漏磁信号对拉伸应力σt的响应，进行了有多处截面几何宽度突变的Q235低碳钢板试件的单轴拉伸力磁耦合试验。通过有限元应力分析获得了不同荷载作用下试件的应力分布状态，进而分析了外加磁场强度H0和拉伸应力σt对漏磁信号法向分量Hp(z)的影响。研究结果表明：通过局部增强H0，在铁磁试件受检部位形成较为可控且稳定的局部磁通回路，能有效地克服金属磁记忆中铁磁试件初始磁化状态随机且多变、检测信号微弱和信噪比低等问题。引入影响系数φ综合反映σt对特征参数峰-峰振幅S(z)p-p的关联影响，在0 MPa≤σt≤168 MPa范围内，随着σt的增大，系数φ最大增加了18.4%。

关键词：初始磁化状态外加磁场强度力磁耦合有限元分析漏磁检测

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光热响应型控释微球的可控制备及其性能

化工进展 2024年第3期43卷 1474-1483页

作者：杨嘉琪巨晓洁谢锐汪伟刘壮潘大伟褚良银四川大学化学工程学院四川成都610065 四川大学高分子材料工程国家重点实验室四川成都610065

单一的光热治疗(PTT)效果有限,往往不能彻底治愈肿瘤。随着材料科学与生物医学的融合,多功能药物载体材料得到了很好的开发利用,有助于将PTT与其他治疗方法联合使用,为协同增强抗肿瘤疗效提供了有效的策略。本研究以载有吲哚菁绿(ICG)... 详细信息

单一的光热治疗(PTT)效果有限,往往不能彻底治愈肿瘤。随着材料科学与生物医学的融合,多功能药物载体材料得到了很好的开发利用,有助于将PTT与其他治疗方法联合使用,为协同增强抗肿瘤疗效提供了有效的策略。本研究以载有吲哚菁绿(ICG)的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米粒子为光热剂,以聚乙烯醇(PVA)/海藻酸钠(SA)为载体基材,采用微流控技术可控制备了一种新型光热响应型控释微球(PLGAICG@PVA/SA)。系统研究了微球的形貌尺寸可控性、光热转化性能、机械性能和生物相容性,并以盐酸阿霉素(DOX)为模型药物,探讨了该微球载体对DOX的负载能力和光热响应性控释能力。结果表明,所制备的PLGAICG@PVA/SA微球具有良好的单分散性,表现出优异的光热转换效应,0.5W/cm^(2)近红外光照射15min的温度增量为18.5℃且稳定性良好;微球亦具有良好的可压缩性和弹性性能,其杨氏模量为317.0kPa。在模拟生理环境中,微球中DOX药物的释放行为符合一级释放动力学模型并具有明显的光热刺激响应性。该微球材料在药物控释及肿瘤的光热/化疗联合治疗等领域具有广泛的应用前景。

关键词：微流体学光热治疗复合微球吲哚菁绿纳米粒子药物释放弹性

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白酒中乙醛和糠醛的吸附效果对比

食品科学 2024年第14期45卷 189-197页

作者：王寿峰丁秀国林嘉荣兰茜霍明官四川轻化工大学化学工程学院四川自贡643000 酿酒生物技术及应用四川省重点实验室四川宜宾644000

本研究利用功能化聚苯乙烯树脂吸附白酒中的乙醛和糠醛,并与活性炭、硅藻土、AB-8大孔树脂等吸附剂进行吸附效果的对比,结果发现,在240 min、323 K时改性树脂对乙醛的吸附量能达到60.19 mg/g,对糠醛的吸附量能达到47.37 mg/g,远高于其... 详细信息

本研究利用功能化聚苯乙烯树脂吸附白酒中的乙醛和糠醛,并与活性炭、硅藻土、AB-8大孔树脂等吸附剂进行吸附效果的对比,结果发现,在240 min、323 K时改性树脂对乙醛的吸附量能达到60.19 mg/g,对糠醛的吸附量能达到47.37 mg/g,远高于其他吸附剂。对市售3类主要香型的白酒样品进行了吸附实验,结果发现,吸附前后白酒中的总酯变化小于1%,达到了选择性吸附的目的。运用元素分析、傅里叶变换红外光谱、比表面积与孔结构分析、热重分析和扫描电子显微镜对改性树脂进行表征。通过吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学探究改性树脂对乙醛和糠醛的吸附机理,结果显示,吸附过程与拟二级动力学模型和Freundlich模型吻合较好,ΔG^(0)>0、ΔH^(0)>0、ΔS>0,表明吸附过程是一个非自发的吸热过程,随着吸附的进行,溶液的有序性减小,其吸附过程主要受化学吸附调控。该研究为中国白酒品质化、健康化提供了借鉴。

关键词：白酒醛改性树脂总酸总酯吸附

酿酒酵母对浓香型白酒发酵过程中微生物群落演替的影响机制

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食品科学 2024年第7期45卷 103-110页

作者：王双慧马世源李子健宋川代汉聪邵燕黄丹罗惠波四川轻化工大学生物工程学院四川自贡643000 酿酒生物技术及应用四川省重点实验室四川自贡643000 四川省泸州市泸州老窖股份有限公司四川泸州646699

分析酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)对浓香型白酒发酵过程中酒醅微生物生态位和群落组装的改变,以探究其对酒醅微生物演替的影响机制。通过接种1株从浓香型白酒中筛选得到的酿酒酵母菌株至酒醅中进行发酵实验,利用高通量测序技术... 详细信息

分析酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)对浓香型白酒发酵过程中酒醅微生物生态位和群落组装的改变,以探究其对酒醅微生物演替的影响机制。通过接种1株从浓香型白酒中筛选得到的酿酒酵母菌株至酒醅中进行发酵实验,利用高通量测序技术研究对照组和实验组酒醅微生物群落结构,采用统计学分析方法研究对照组和实验组的生态位变化,利用零模型分析微生物群落的组装机制。结果表明:与对照组相比,实验组微生物群落多样性降低、物种组成减少;实验组的微生物群落生态位宽度降低、特化种类群的相对含量升高;在共现网络中,实验组网络主要模块中特化种的相对丰度增加,并且网络的复杂性增加;对照组和实验组微生物群落的组装均主要受随机过程主导,但实验组生态漂移和均匀质扩散对群落构建的重要性降低,使微生物的群落演替更具确定性。本研究揭示了酿酒酵母在浓香型白酒发酵过程中的生态功能,对白酒发酵具有重要影响。

关键词：浓香型白酒酿酒酵母生态位群落演替

极端降雨与强人类活动复合作用下山洪灾害研究构想和成果展望

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工程科学与技术 2024年第4期56卷 1-9页

作者：王协康四川大学山区河流保护与治理全国重点实验室四川成都610065

全球气候变暖导致山丘区极端降雨事件多发,降雨强度与量级不断突破区域历史极值,同时叠加区域脆弱环境和强人类活动影响,致使山洪形成及演进致灾成因复杂多变,由此加重了暴雨山洪引发的人员伤亡和财产损失。山洪灾害具有显著的自然和社... 详细信息

全球气候变暖导致山丘区极端降雨事件多发,降雨强度与量级不断突破区域历史极值,同时叠加区域脆弱环境和强人类活动影响,致使山洪形成及演进致灾成因复杂多变,由此加重了暴雨山洪引发的人员伤亡和财产损失。山洪灾害具有显著的自然和社会双重属性,其形成发展是山丘区环境孕灾承灾因子复合作用的结果。中国山丘区局地气候独特,地质地貌类型众多,溪河水系复杂,人类活动影响突出。大量重大山洪灾害事件表明,极端降雨诱发的山洪过程及致灾特征各异,给山洪灾害预报预警防御造成极大困扰,山洪灾害研究仍是当前重大自然灾害防控的重点和难点。长期以来,中国山洪灾害研究多偏重于雨水情时空变化规律,着重研究降雨影响的山洪洪水淹没特征,据此推算山洪灾害防治区的临界雨量与水位阈值,在山洪灾害防治实践应用中取得了较为显著的成效,山洪灾害事件导致的人员伤亡数总体显著下降。然而,受山丘区降雨特征、下垫面组成、溪河形态及人类活动等多因素影响,山洪洪水形成演进时挟带大量泥沙,从而表现为山洪水沙、山洪泥石流等物理过程,导致的局地冲毁、淤埋、淹没等致灾成因及阈值与山洪洪水致灾也存在本质差异,这也是近年来中国重大山洪灾害事件多发的主要原因。针对极端降雨诱发多类型山洪形成演进与强人类活动复合作用致灾防御难题,亟需利用气象学、水文学及河流动力学等多学科知识,采用现场调查、物理试验、数值模拟及理论分析相结合的方法,从传统单一的山洪洪水灾害研究扩展为全类型山洪灾害(山洪洪水灾害、山洪水沙灾害、山洪泥石流灾害)研究,开展全类型山洪引发的冲毁—淤埋—淹没等复合致灾研究,系统探究中国重灾省区重大山洪灾害事件的强降水时空演变规律,剖析极端降雨与强人类活动复合作用下多类型山洪形成及其演进致灾范围、规模特征,揭示气象水文溪河响应与强人类活动影响的不同类型山洪灾害致灾成因,建立气象水文水沙动力过程模拟方法,辨识山丘区流域全类型山洪冲毁—淤埋—淹没风险,提出不同类型山洪灾害易发区识别方法,构建山洪洪水灾害、山洪水沙灾害及山洪泥石流灾害分区分级多指标预警防御方法。该研究有利于提升中国山洪灾害理论技术研究水平,进一步完善中国山洪灾害防治对策。

关键词：山区流域极端降雨强人类活动山洪灾害致灾成因

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高山峡谷区山洪沟口泥沙堆积特征数值试验

工程科学与技术 2024年第1期56卷 237-244页

作者：聂一品兰玲王协康四川大学山区河流保护与治理全国重点实验室四川成都610065

山洪泥石流是高山峡谷区一种常见的自然现象,其运动过程通常伴随剧烈的沟道侵蚀,并在沟口形成显著的泥沙堆积体。由于高山峡谷地区山高谷深,难以通过实地调查及模型实验等传统的研究手段追踪沟床泥沙受山洪泥石流冲刷的运动过程,无法揭... 详细信息

山洪泥石流是高山峡谷区一种常见的自然现象,其运动过程通常伴随剧烈的沟道侵蚀,并在沟口形成显著的泥沙堆积体。由于高山峡谷地区山高谷深,难以通过实地调查及模型实验等传统的研究手段追踪沟床泥沙受山洪泥石流冲刷的运动过程,无法揭示山洪泥石流挟带泥沙的堆积形态及堆积体中泥沙粒径分布特征,易产生对灾害影响范围估计不足导致的区域人员伤亡和财产损失。为探究山洪沟口泥沙堆积形态和粒度特征,以概化的高山峡谷区山洪沟为研究对象,采用耦合的计算流体力学(CFD)与离散单元法(DEM)数学模型,模拟了受到不同流变特性山洪泥石流冲刷的泥沙颗粒在沟口的堆积过程,重点分析了山洪泥石流体积浓度对堆积区中不同粒径泥沙颗粒堆积发展过程的影响。结果表明:泥沙堆积体的发展速度随着山洪泥石流体积浓度增加呈现先增加后减小的趋势,过高的体积浓度促使堆积体形态发生改变。泥沙平均堆积距离随时间变化可以分为高速增加、初次减速、增速恢复和稳定发展4个阶段。随着粒径的增大,泥沙与堆积体中心的平均距离也增大但堆积分散程度减小。泥沙颗粒的分散程度随时间变化过程与泥沙粒径和体积浓度密切相关,可以使用具有3个参数的幂函数对这个过程进行预测。泥沙颗粒粒径的增大加快其在堆积体中的分散速度而山洪泥石流体积浓度的增大使泥沙颗粒的分散速度先增加后减小。研究可为进一步理解山洪泥石流堆积致灾机理提供科学依据。

关键词：高山峡谷区山洪沟泥沙堆积堆积形态 CFD–DEM

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高粱两步法厌氧发酵产己酸研究

食品科学技术学报 2024年第1期42卷 164-176页

作者：邓星成任志强曾波卫春会邓杰谢军黄治国四川轻化工大学酿酒生物技术及应用四川省重点实验室四川宜宾644000 中国轻工业酿酒生物技术及智能制造重点实验室四川宜宾644000

研究以富含淀粉的高粱为原料,通过两步法厌氧发酵提高己酸生成效率,即第一步分别接种己酸复合菌液、接种嗜酸乳杆菌TYCA06、添加酿酒酵母制得丁酸发酵液、乳酸发酵液、乙醇发酵液,第二步将丁酸发酵液、乳酸发酵液、乙醇发酵液等3种发酵... 详细信息

研究以富含淀粉的高粱为原料,通过两步法厌氧发酵提高己酸生成效率,即第一步分别接种己酸复合菌液、接种嗜酸乳杆菌TYCA06、添加酿酒酵母制得丁酸发酵液、乳酸发酵液、乙醇发酵液,第二步将丁酸发酵液、乳酸发酵液、乙醇发酵液等3种发酵液混合,并接种己酸复合菌液,厌氧发酵制得己酸。研究发现:通过优化丁酸发酵液、乳酸发酵液、乙醇发酵液的发酵工艺,丁酸发酵液中的丁酸、乙酸产量达到20.16 g/L和8.47 g/L,淀粉转化率达到76.02%;乳酸发酵液中的乳酸产量和乳酸产率分别达到11.41 g/L和42.48%;乙醇发酵液中的乙醇产率可达95.06%。继续优化己酸发酵工艺,发现当乙醇发酵液和乳酸发酵液同时作为电子供体时,己酸产量和产率均显著提升,分别达到4.15 g/L和75.2 mg/g,且当乙醇发酵液和乳酸发酵液中乙醇与乳酸添加的质量浓度比为2∶1时,己酸产量和产率均达到最高,分别为6.65 g/L和99.78 mg/g。对己酸发酵过程中微生物与己酸的相关性分析发现,发酵过程中和己酸含量呈正相关的微生物有产己酸菌属(Caproiciproducens)、Clostridium_sensu_stricto_12、Pseudoclavibacter。其中Caproiciproducens随着发酵进行不断富集,到发酵后期相对丰度达到37.81%,是己酸形成的主要贡献者。希望研究可为无外源电子供体添加条件下,实现高粱两步法厌氧发酵生产己酸提供理论基础,为拓展高粱的资源化利用提供思路。

关键词：高粱两步法厌氧发酵己酸微生物群落产己酸菌属