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遮阴方式和时间对海南雪茄田间小气候、烟叶生长及产质量的影响

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中国烟草学报 2024年第5期30卷 62-73页

作者：贺远李龙科高华军耿召良刘春奎郭栋陈国瑀史晓芙伍宗毅贾超峰郑州轻工业大学烟草科学与工程学院烟草行业烟草工业生物技术重点实验室郑州450002 中国烟草总公司海南省公司海口雪茄研究所海口571100

【目的】探讨不同遮阴方式和时间对海南雪茄田间小气候、烟叶生长及产质量的影响。【方法】设全生育期不遮阴(Z1)、移栽后第3周烟株顶部遮阴(Z2)、移栽后第5周烟株顶部遮阴(Z3)、移栽后第3周烟株四周全遮阴(Z4)、移栽后第5周烟株四周全... 详细信息

【目的】探讨不同遮阴方式和时间对海南雪茄田间小气候、烟叶生长及产质量的影响。【方法】设全生育期不遮阴(Z1)、移栽后第3周烟株顶部遮阴(Z2)、移栽后第5周烟株顶部遮阴(Z3)、移栽后第3周烟株四周全遮阴(Z4)、移栽后第5周烟株四周全遮阴(Z5)5个处理,测定雪茄烟田小气候、烟株农艺性状及发酵后烟叶理化指标,并进行感官评价,计算烟叶经济效益。【结果】遮阴处理雪茄烟株高增加、茎围减小,烟叶最大叶长、宽增大,厚度变薄。遮阴处理下冠层光照强度、空气温度、风速下降,空气湿度提高,全遮阴处理对冠层降温增湿、风速减缓效果更明显。Z3发酵后烟叶叶长、叶宽、叶面积和伸长量较好,遮阴处理雪茄烟叶燃烧后灰分灰度值升高,烟叶钾、氯含量上升,烟碱与总氮含量下降;综合感官评价得分以Z3最高,且Z3茄衣产出率、经济效益分别较Z1提高90.23%、12.24%。【结论】移栽后第5周烟株顶部遮阴处理烟叶综合产质量较好,可在海南儋州烟区推广应用。

关键词：雪茄遮阴栽培田间小气候经济效益产质量

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汞浓度对烟草幼苗生长的影响及其生理机制

南方农业学报 2024年第5期55卷 1317-1326页

作者：贺远李龙科张自豪高华军刘春奎伍宗毅陈国瑀许春平李玥耿召良郑州轻工业大学烟草科学与工程学院/烟草行业烟草工业生物技术重点实验室河南郑州450002 湖北省烟草公司十堰市公司湖北十堰442099 中国烟草总公司海南省公司海口雪茄研究所海南海口571100

【目的】研究不同汞浓度处理对烟草幼苗生长的影响及其生理机制,为降低烟叶汞含量提供理论依据。【方法】以中烟100为试验材料,采用水培试验,设5种汞浓度(以Hg2+计)处理,分别为0、0.5、5、20和60 mg/L,其中0 mg/L处理为对照(CK)。测定... 详细信息

【目的】研究不同汞浓度处理对烟草幼苗生长的影响及其生理机制,为降低烟叶汞含量提供理论依据。【方法】以中烟100为试验材料,采用水培试验,设5种汞浓度(以Hg2+计)处理,分别为0、0.5、5、20和60 mg/L,其中0 mg/L处理为对照(CK)。测定不同处理下烟草幼苗的各项生长生理指标及根系形态,并对各项指标进行相关分析。【结果】随着汞浓度升高,烟草幼苗的叶片色泽呈发黄趋势,株高、茎围、最大叶长、最大叶宽、总根长、根表面积、根体积、根尖数、平均根直径和主根直径均呈先增加后减少的变化趋势,最大叶宽在5 mg/L浓度下最大,其余指标均在0.5 mg/L浓度下最大,各部位干物质积累量下降,含水率升高。烟草幼苗叶片的叶绿素含量随汞浓度升高而降低,60 mg/L浓度下总叶绿素含量较CK显著降低58.66%(P烟草幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性逐渐下降,60 mg/L浓度下分别较CK显著降低70.31%、58.85%和68.21%,丙二醛(MDA)和脯氨酸含量显著升高,可溶性糖和可溶性蛋白含量先升高后降低,均在20 mg/L浓度下最高。相关分析结果表明,烟草幼苗地上部和根系生长指标、生物量指标、叶绿素含量和抗氧化酶活性均与汞浓度呈显著或极显著(P烟草幼苗生长和根系形态表现为低促高抑,0.5 mg/L汞浓度对烟草幼苗生长有一定促进作用,当汞浓度≥5 mg/L时烟草幼苗生长受到抑制,叶绿素含量降低,抗氧化系统受到严重破坏,不利于烟草幼苗生长。

关键词：烟草汞浓度生长生理指标抗氧化酶活性相关分析

基于随机森林特征优选的雪茄烟叶晾制过程含水率预测

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农业工程学报 2024年第7期40卷 343-354页

作者：邢卓冉张凯刘旭东马明刘冰洋丁松爽时雅琪安继鹏高浩杰时向东河南农业大学烟草学院/国家烟草栽培生理生化研究基地/烟草行业烟草栽培重点实验室郑州450002 湖南省烟草公司怀化市公司怀化418000 中国烟草总公司郑州烟草研究院郑州450001 安徽中烟工业责任有限公司雪茄研究所合肥230088

针对雪茄烟叶晾制过程含水率人工判断主观性强、准确度低等不足,以及对影响雪茄烟叶晾制过程含水率预测的重要表观特征尚不明确等问题,该研究基于图像特征提取以及机器学习技术实现雪茄烟叶晾制过程含水率的预测。试验以雪茄烟品种“云... 详细信息

针对雪茄烟叶晾制过程含水率人工判断主观性强、准确度低等不足,以及对影响雪茄烟叶晾制过程含水率预测的重要表观特征尚不明确等问题,该研究基于图像特征提取以及机器学习技术实现雪茄烟叶晾制过程含水率的预测。试验以雪茄烟品种“云雪2号”为试验材料,获取晾制过程的烟叶图像的颜色、轮廓、纹理以及部位四类特征并筛选出雪茄烟叶含水率预测的优选图像特征子集。在此基础上,构建了随机森林(random forest,RF)、支持向量机(support vector regression,SVR)与反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)模型,并利用遗传算法(genetic algorithm,GA)对各模型超参数进行优化,将原始图像特征集与优选图像特征集输入3个机器学习模型,构建出6种模型-特征组合方案,依据晾制时期对原始数据集进行划分,并对测试集进行预测。最终结果显示:GA-SVR模型+优选图像特征子集的组合方案在测试集上表现最优,其决定系数(coefficient of determination,r^(2))与均方误差(mean square error,MSE)分别为0.980和0.001,且运行时间最短(运行时长为0.128 s)。研究结果可为雪茄烟叶晾制过程智能化控制提供理论依据。

关键词：图像处理含水率随机森林特征优选雪茄烟叶

嗜热毁丝霉果胶酯酶MtCE12-1的克隆表达及其酶学性质和应用研究

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生物技术通报 2024年第9期40卷 291-300页

作者：张曼玉董嘉诚苟福凡弓朝晖刘倩孙文良孔臻郝捷王敏田朝光天津科技大学生物工程学院工业发酵微生物教育部重点实验室天津300457 中国科学院天津工业生物技术研究所低碳合成工程生物学重点实验室天津300308 中国烟草总公司郑州烟草研究院烟草行业烟草工艺重点实验室郑州450001 内蒙古昆明卷烟有限责任公司呼和浩特010020

【目的】挖潜新型果胶酯酶的酶资源,在嗜热毁丝霉(Myceliophthora thermophila)中高水平表达烟草生物质诱导显著上调的同源果胶酯酶,对其进行酶学性质研究,并探究该果胶酯酶在协同降解烟草生物质过程中的作用。【方法】利用RTqPCR的方... 详细信息

【目的】挖潜新型果胶酯酶的酶资源,在嗜热毁丝霉(Myceliophthora thermophila)中高水平表达烟草生物质诱导显著上调的同源果胶酯酶,对其进行酶学性质研究,并探究该果胶酯酶在协同降解烟草生物质过程中的作用。【方法】利用RTqPCR的方法分析嗜热毁丝霉在烟草生物质中果胶酯酶MtCE12-1的表达水平,通过2A肽介导的表达筛选系统,在嗜热毁丝霉菌株ATCC 42462中高表达果胶酯酶基因Mtce12-1,对高活性的阳性转化子进行产酶培养和蛋白纯化,表征了果胶酯酶MtCE12-1的酶学性质;以两种烟草生物质烟草压棒和烟草梗丝为底物,通过检测纤维素的剩余含量,分析了与纤维素酶的协同作用效果。【结果】与葡萄糖培养条件相比较,烟草生物质条件下果胶酯酶基因Mtce12-1的转录水平显著上调109-110倍,SDS-PAGE电泳分析、拷贝数和Western检测显示,重组蛋白MtCE12-1成功进行了表达和分泌,表达水平达到464.08 U/mL。该酶在75℃、pH 8.0时表现出最佳酶活力,在50-85℃和pH 7.0-9.0的范围内表现出较好的酶活力,具有良好的热稳定性。将100-300μg的MtCE12-1添加至降解体系后,烟草生物质中纤维素降解效率分别提高了18.5%-30.7%和14.6%-30.5%。【结论】用2A肽介导的表达系统在嗜热毁丝霉中可以高效表达和纯化制备目标蛋白,碱性果胶酯酶MtCE12-1不仅具有良好的温度稳定性,在烟草生物质降解过程中也具有突出的作用效果,为烟草工业生产应用提供了潜在的优质酶资源。

关键词：嗜热毁丝霉果胶酯酶基因表达酶学性质烟草生物质

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不同时期叶面喷施钼肥对烤烟香味成分的影响

浙江农业学报 2024年第3期36卷 481-493页

作者：刘春奎李紫琳韦小玲贾琳夏阳龙李进贺远李波闫洪洋张博莹郑州轻工业大学烟草科学与工程学院烟草行业烟草工业生物技术重点实验室河南郑州450001 广西中烟工业有限责任公司柳州卷烟厂广西柳州545006 河南农业大学农学院河南郑州450046 平顶山市烟草公司叶县分公司河南平顶山467200 贵州黄果树金叶科技有限公司贵州安顺561000 浙江中烟工业有限责任公司浙江杭州310004 中国烟草总公司职工进修学院河南郑州450008

为研究不同时期叶面喷施钼肥对烤烟叶片香味成分含量的影响,以烤烟品种中烟100为试验材料,设置4个处理:T1,对照;T2,旺长期喷施0.10%钼肥;T3,打顶期喷施0.10%钼肥;T4,旺长期和打顶期均喷施0.10%钼肥。采用同时蒸馏萃取处理烟叶样品,利用... 详细信息

为研究不同时期叶面喷施钼肥对烤烟叶片香味成分含量的影响,以烤烟品种中烟100为试验材料,设置4个处理:T1,对照;T2,旺长期喷施0.10%钼肥;T3,打顶期喷施0.10%钼肥;T4,旺长期和打顶期均喷施0.10%钼肥。采用同时蒸馏萃取处理烟叶样品,利用气相色谱质谱法(GC-MS)测定烟叶的香味成分种类及其含量。结果表明:从T1~T4处理烤烟B2F中分别鉴定到香味成分84、89、87、94种,香味物质总量(不含新植二烯)以T2处理最高,T4、T3处理次之,三者较对照分别显著(PT4>T1>T3,T2、T4处理分别较对照显著高出35.72%、30.61%,新植二烯含量以T2和T4处理最高,T3处理次之,三者均显著高于对照。结果表明,旺长期叶面喷施0.10%钼肥能显著提高烤烟的新植二烯含量和香味成分总量(不含新植二烯),在增加烤烟香味总量方面效果较好。

关键词：香味成分钼肥叶面喷施烤烟

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基于淀粉原料的食品3D打印研究进展

食品科学 2024年第3期45卷 257-265页

作者：朱莹莹仵华君朱嘉文石振兴邹亮申瑞玲么杨郑州轻工业大学食品与生物工程学院河南郑州450001 中国农业科学院作物科学研究所北京100000 河南工业大学粮油食品学院河南郑州450001 农业农村部粮食作物基因资源评价利用重点实验室北京100081

三维(three dimensional,3D)打印又称增材制造,是一种通过数字化控制实现对产品的个性化设计和精准造型的新兴制造技术。近年来,基于其在定制化食品生产中的优势,3D打印技术在食品加工行业,尤其是个性化定制食品加工领域,引起越来越多... 详细信息

三维(three dimensional,3D)打印又称增材制造,是一种通过数字化控制实现对产品的个性化设计和精准造型的新兴制造技术。近年来,基于其在定制化食品生产中的优势,3D打印技术在食品加工行业,尤其是个性化定制食品加工领域,引起越来越多的关注。淀粉是人类饮食尤其是以植物性饮食为主的东方饮食结构的重要组成部分。淀粉特殊的理化性质包括流变特性、水合特性和凝胶性质等,使其在流出喷嘴和打印成型方面具备天然优势,进而在食品3D打印中具有巨大的应用潜力。本文从淀粉3D打印中常用的打印设备类型、常见淀粉原料的打印工艺、淀粉材料理化性质与其打印性能的关联、淀粉改性对其3D打印产品的品质改善、淀粉3D打印产品的后处理以及打印对淀粉结构的影响等方面,综述了基于淀粉原料的食品3D打印研究进展,并展望了相关领域的发展前景和趋势。

关键词：淀粉原料热挤压3D打印理化性质打印性能淀粉改性

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载香温敏凝胶珠的制备及控释特性研究

重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第8期38卷 298-304页

作者：王长权王万能邹鹏熊杰江昆陶婧胡瑞庭安徽中烟工业有限责任公司烟草行业燃烧热解研究重点实验室合肥230088 重庆理工大学药学与生物工程学院重庆400054

现有卷烟爆珠主要采用机械外力破坏释放香料,存在香味物质释放快速且短暂的缺陷。以SA(海藻酸钠)、NIPAM(N-异丙基丙烯酰胺)、APS(过硫酸铵)、MBA(N,N’-亚甲基双丙烯酰胺)、TEMED(四甲基乙二胺)为基质,采用冷冻聚合法制备温敏凝胶珠;利... 详细信息

现有卷烟爆珠主要采用机械外力破坏释放香料,存在香味物质释放快速且短暂的缺陷。以SA(海藻酸钠)、NIPAM(N-异丙基丙烯酰胺)、APS(过硫酸铵)、MBA(N,N’-亚甲基双丙烯酰胺)、TEMED(四甲基乙二胺)为基质,采用冷冻聚合法制备温敏凝胶珠;利用FT-IR、SEM测定其物理性能;再将载荷水溶性香精的温敏凝胶珠装载于卷烟滤棒中,利用HPLC分析了卷烟抽吸过程温敏凝胶珠的香精在主流烟气中的释放规律。结果表明:FT-IR和SEM证明了温敏凝胶珠制备成功;根据不同浓度SA对载香温敏凝胶珠性能的影响,选取0.8%SA组作为制备温敏凝胶珠的最适浓度;其平衡溶胀率高达628%、退溶胀速率较快,4 min即可达到退溶胀平衡;卷烟抽吸时第1-4口香精释放量占总释放量的28.65%,第5-7口、第8-10口释放量分别为40.20%、31.14%;整个抽吸过程香精释放较均匀稳定。

关键词：温敏凝胶珠冷冻聚合香精控释

构建整合型重组枯草芽孢杆菌高效合成胍基乙酸

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生物工程学报 2024年第9期40卷 3025-3038页

作者：廖雅芯张杰张显饶志明徐美娟江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122

胍基乙酸作为一种能源性物质,在食品、医药和饲料等行业有着广泛的应用前景,但目前尚未实现利用生物法工业化生产胍基乙酸。本研究在食品级安全菌株枯草芽孢杆菌中设计胍基乙酸的合成路线,利用调控关键酶表达、解除反馈抑制、增加膜通... 详细信息

胍基乙酸作为一种能源性物质,在食品、医药和饲料等行业有着广泛的应用前景,但目前尚未实现利用生物法工业化生产胍基乙酸。本研究在食品级安全菌株枯草芽孢杆菌中设计胍基乙酸的合成路线,利用调控关键酶表达、解除反馈抑制、增加膜通透性等技术,实现全细胞催化高效合成胍基乙酸。首先基于进化树挖掘筛选最佳L-精氨酸:甘氨酸脒基转移酶,利用强启动子与基因组整合相结合的策略提高关键酶表达水平;其次,引入谷氨酸棒杆菌中用于L-精氨酸合成的鸟氨酸循环途径,缓解副产物L-鸟氨酸对酶的反馈抑制,并敲除L-精氨酸降解途径,强化底物再生;再次,增强N-乙酰胞壁-L-丙氨酸酰胺酶(N-acetylmuramoyl-L-alanine amidase,LytC)基因表达,改善细胞膜通透性;最后,使用菌株Bs-13在最佳转化条件下,经24 h获得13.1 g/L胍基乙酸,转化速率为0.54 g/(L·h),底物甘氨酸的转化率为92.7%。以上策略一定程度上提高了胍基乙酸的生产效率,为生物法合成胍基乙酸提供了参考。

关键词：胍基乙酸 L-精氨酸:甘氨酸脒基转移酶全细胞催化鸟氨酸循环细胞通透性枯草芽孢杆菌

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微流控可控制备液滴、颗粒和胶囊及其应用

化工学报 2024年第4期75卷 1455-1468页

作者：吉笑盈郑园李晓鹏杨振张维邱诗蕊张倩颖罗沧海孙东鹏陈东李东亮四川中烟工业有限责任公司烟草行业雪茄发酵工艺重点实验室四川成都610100 四川中烟工业有限责任公司厅市共建国产雪茄烟叶工业高效利用重点实验室四川成都610100 浙江大学能源工程学院浙江杭州310029 四川中烟工业有限责任公司长城雪茄厂四川什邡618400

微流控技术在可控制备液滴、颗粒和胶囊方面具有独特优势,能够精确控制液滴、颗粒和胶囊的粒径大小、尺寸分布、形貌结构和材料组成,在生物医药、食品、护肤品等领域具有广泛应用。详细总结了微流控技术可控制备液滴、颗粒和胶囊所用的... 详细信息

微流控技术在可控制备液滴、颗粒和胶囊方面具有独特优势,能够精确控制液滴、颗粒和胶囊的粒径大小、尺寸分布、形貌结构和材料组成,在生物医药、食品、护肤品等领域具有广泛应用。详细总结了微流控技术可控制备液滴、颗粒和胶囊所用的器件设计、工艺策略及其相关应用。此外,还重点介绍了多相流数值模拟在液滴、颗粒和胶囊制备过程和优化实验参数中的应用,以及微流控器件实现液滴、颗粒和胶囊量产的平行放大策略。将为液滴、颗粒和胶囊的制备和应用提供重要指导。

关键词：微流控液滴颗粒胶囊数值模拟平行放大微通道