动态高压微射流作用对膳食纤维结晶结构的影响

 利用N₂吸附法、X射线衍射、傅立叶红外光谱仪（FTIR）等手段,对动态高压微射流技术（Dynamic High Pressure Microfluidization,DHPM）处理前后膳食纤维的比表面积和结晶结构的变化进行表征,研究DHPM对膳食纤维结晶结构的影响。结果表明,经DHPM处理后,膳食纤维的比表面积显著高于未处理的原料膳食纤维（p<0.05）。在40~140 MPa压力区间,样品的比表面积随DHPM处理压力的升高而增加,处理压力为140  MPa时,达到最大值为2.887 5 m²/g。压力继续增大,微小颗粒间的重新聚集,使其对N₂的可及度减小,比表面积下降。X射线衍射结果显示,DHPM处理并没有使膳食纤维的晶型发生改变,为纤维素Ⅰ型。经DHPM处理后,样品表观结晶度显著减小,内部的有序度下降。处理压力越大样品的表观结晶度越小。FTIR光谱分析表明,DHPM处理会破坏膳食纤维内的部分氢键,处理压力越大,作用效果越明显。     

基于自编码网络流形学习的毛竹笋不溶性膳食纤维含量红外光谱建模

提出了一种结合自编码网络(AN)流形学习和偏最小二乘(PLS)法的红外光谱建模方法AN-PLS。AN-PLS方法首先用AN算法对红外光谱数据进行非线性降维,再结合PLS建立回归模型。利用该方法建立了毛竹笋中不溶性膳食纤维含量的近红外光谱和中红外光谱回归模型。结果表明,用AN-PLS方法建立的回归模型,比用其他常用光谱数据预处理方法结合PLS及用单独PLS算法建立的模型具有更小的预测均方根误差RMSEP和更高的决定系数R2,因此,AN-PLS具有较优的建模与预测能力,利用近红外光谱和中红外光谱技术结合AN-PLS建模,可实现毛竹笋中不溶性膳食纤维含量的准确测量。     

动态瞬时高压作用对膳食纤维酶解速度的影响

 对纤维素酶对动态瞬时高压处理后膳食纤维的酶解速度进行了研究。豆渣膳食纤维（Dietary Fiber,DF）经微射流均质机的瞬时高压作用（Instantaneous High Pressure,IHP）,在不同的压力以及同一压力的不同作用次数下产生不同粒径和密度,它们对应的酶解速度是不同的。纤维素酶水解膳食纤维产生纤维二糖和葡萄糖等还原糖,通过测定水解后还原糖的含量判断不同粒径和密度的膳食纤维的酶解速度。结果表明,在40～90 MPa的压力范围内随压力的增大物料粒径呈显著下降,物料密度随之增大,酶解速度增大,在90 MPa的均质压力下物料粒径达到最小,为202.4 nm;当压力继续增大时,物料因膨化作用,物料粒径呈增大趋势,但其密度开始减小,酶解速度继续增大,在140 MPa的均质压力下物料密度达到最小,为1.027 g/mL,此时酶解后还原糖含量最高,酶解速度最快。压力超过140 MPa后,由于超微颗粒间的团聚,物料的密度和粒径均增大,酶解速度减小。在90 MPa和140 MPa下对分别对物料进行多次的瞬时高压处理,发现随处理次数的增多物料粒径增大,体系密度先减小后增大,酶解速度减小。     

蛋白饲料酵母高产菌株的选育及发酵工艺优化研究

饲料中的蛋白含量,是衡量饲料优劣的主要指标,而决定饲料蛋白含量高低的主要因素包括:菌体蛋白含量(酵母菌、乳酸菌等)及饲草中自身蛋白含量;其中饲料酵母菌株蛋白含量直接决定了饲料蛋白的含量,因此获得优良的饲料酵母菌株成为关键。本研究利用辐射能量为80 MeV/u的12C6+重离子束对出发饲料酵母菌种NJ3236 (蛋白质量分数为40.64%)进行辐照诱变,并对辐照后的菌种进行初筛、复筛得到高蛋白含量菌株100G-2,该菌株较NJ3236蛋白含量提高了10.08%。利用响应面分析法对发酵培养基进行优化,通过优化得到的培养基的最优配比为:甜高粱汁20.95 g/L、玉米浆干粉18.17 g/L、硫酸镁1.60 g/L,在此条件下可溶性蛋白浓度达到1.381 mg/mL,较未优化前可溶性蛋白提高了8.7%。     

Cu,Me—ZSM—5分子筛中共交换双阳离子的作用

研究了双阳离子共交换Ｃｕ，Ｍｅ－ＺＳＭ－５分子筛里第二种金属离子对ＮＯ催化分解的影响，并用ＸＲＤ、ＥＸＡＦＳ、和Ｏ２－ＴＰＤ－ＭＳ多种手段催化剂加以表征。分子筛中铜化学环境因为共交换阳离子的存在发生了明显变化，并对应于分子筛氧脱附性能的变化，这种变化因不同的阳离子而异：Ｍｇ＾２＋，Ｃｏ＾２＋等增强铜催化分解ＮＯ活性的共存阳离子使铜氧配位数增加，配位距离变大，从而使氧的脱附能力大幅度增强，而Ｋ＾＋Ｔ     

高功率超宽带变压器油透镜天线设计与仿真

将TEM喇叭天线密封进填充变压器油的尼龙天线罩中,只要合理设计尼龙天线罩外形,使变压器油形成聚焦透镜,不仅能提高天线的功率容量,还能改善其辐射特性。基于变压器油的缩波效应和椭球的几何性质,借助几何光学理论,设计了一款具有聚焦能力的椭球变压器油透镜。变压器油的缩波效应能够增大TEM喇叭天线电尺寸,使TEM喇叭天线的辐射特性得到初步改善,透镜的聚焦能力使天线的定向性得到进一步改善。为了验证理论分析的正确性,另外设计了一款不具有聚焦能力的球状变压器油透镜作为参照,两款透镜天线仿真结果与理论分析吻合。与大气中的TEM喇叭天线相比,椭球变压器油透镜使TEM喇叭天线主波束变窄,远场电压峰峰值提高56.97%,阻抗带宽低频端从0.28GHz扩展到0.2GHz,功率容量达到18.43GW。     

铁磁共振磁交换力显微镜

原子间的自旋相互作用力对原子级别磁性纳米构造体的表面磁性质的理解是极为重要的. 磁交换力显微镜是测量表面自旋作用力的重要手段, 但它的缺点一是需要加外部强磁场, 二是不能分离表面形貌和自旋信息, 这就导致材料表面受外部磁场的影响, 而且表面形貌和自旋信息之间相互影响, 使自旋间的相互作用力的检测和成像研究受到限制.为了解决上述问题, 利用原子力显微镜, 并采用微波照射的方法, 根据铁磁共振原理, 分别独立提取磁性材料表面形貌和自旋信息, 称之为铁磁共振磁交换力显微镜, 理论和实验结果表明此方法可以有效地分离两种信息. 铁磁共振磁交换力显微镜可以促进对原子级磁性材料机能的理解以及磁性相关科学领域的进步, 特别是对自旋电子元件的发展有很大的促进作用, 是新世纪高度信息化社会不可缺少的测量技术. 关键词： 原子力显微镜 磁交换力显微镜 自旋 铁磁共振     

硝酸钾电解质溶液水化结构的分子动力学模拟

应用分子动力学方法对硝酸钾溶液中离子团簇的结构和离子的水化性质进行模拟研究．水分子采用简单点电荷模型，钾离子被看作带电硬球，硝酸根离子采用刚性四节点模型，同时考虑了节点间的库仑长程作用和L-J相互作用，库仑长程作用采用EWALD求和方法处理，得到了溶液中各种离子对的微观构型和径向分布函数，考察了溶液浓度对离子水化性质的影响．研究表明, 在KNO3溶液中存在一定程度的离子缔合，在高离子浓度情形，可以观察到二聚体、三聚体、溶剂分离阴阳离子对以及其它更复杂的离子团簇构型；离子水化数随离子浓度的升高而降低，对不同浓度的溶液得到的K+的水化数为5?7，NO3-的水化数为3.5?4.7，与蒙特卡罗模拟结果和飞行时间中子衍射实验的测量结果一致．     

非荧光硫化锌纳米簇的合成与表征

合成硫化锌纳米簇并对其进行表征,建立一种利用硫化锌纳米簇的阳离子交换(CX)反应检测痕量生物分子的方法。采用水热法合成非荧光硫化锌纳米簇(NCCs)并对其进行表征。纳米簇的性能直接影响检测结果。通过透射电镜图像和X射线衍射可知,纳米簇是多孔的,可以通过快速阳离子交换反应从纳米簇中释放大量的Zn2+,在锌响应试剂的作用下产生荧光信号进行荧光检测。其晶体的外部比内部排列松散,有利于快速阳离子交换,其晶体尺寸大小与加热时间有关。通过比表面积检测法测定纳米簇的表面积和孔径表明,最小的纳米簇拥有相对较大的表面积及较高的阳离子交换效率。实验了三种释放方法(酸溶解法、阳离子交换法和微波辅助阳离子交换法)对Zn2+释放性能的影响,结果表明,微波辅助阳离子交换法信噪比较高,操作简便,可用于硫化锌纳米簇免疫测定法中。比较了Zn2+的释放效率和目标结合力与平均直径之间的关系,结果表明纳米簇尺寸为44 nm时表现出最高的阳离子交换效率。结论：所有这些特点,使ZnS纳米簇阳离子交换放大器在痕量生物分子检测方面成为高度灵敏、生物相容性好、低廉环保的检测工具。     

非荧光硫化锌纳米簇的合成与表征

合成硫化锌纳米簇并对其进行表征, 建立一种利用硫化锌纳米簇的阳离子交换(CX)反应检测痕量生物分子的方法。采用水热法合成非荧光硫化锌纳米簇(NCCs)并对其进行表征。纳米簇的性能直接影响检测结果。通过透射电镜图像和X射线衍射可知, 纳米簇是多孔的, 可以通过快速阳离子交换反应从纳米簇中释放大量的Zn2+, 在锌响应试剂的作用下产生荧光信号进行荧光检测。其晶体的外部比内部排列松散, 有利于快速阳离子交换, 其晶体尺寸大小与加热时间有关。通过比表面积检测法测定纳米簇的表面积和孔径表明, 最小的纳米簇拥有相对较大的表面积及较高的阳离子交换效率。实验了三种释放方法(酸溶解法、阳离子交换法和微波辅助阳离子交换法)对Zn2+释放性能的影响, 结果表明, 微波辅助阳离子交换法信噪比较高, 操作简便, 可用于硫化锌纳米簇免疫测定法中。比较了Zn2+的释放效率和目标结合力与平均直径之间的关系, 结果表明纳米簇尺寸为44 nm时表现出最高的阳离子交换效率。结论: 所有这些特点, 使ZnS纳米簇阳离子交换放大器在痕量生物分子检测方面成为高度灵敏、生物相容性好、低廉环保的检测工具。     

同时测定旱芹抗性淀粉和抗性低聚糖含量

建立了同时测定旱芹中抗性淀粉（Resistant Starch,RS）和抗性低聚糖（Resistant Oligosacch-arides,RO）含量的方法.通过模拟人体胃肠道的生理条件,除去样品中脂类物质、蛋白质和可溶性淀粉后,分别采用紫外分光光度法和酶-重量法测定RS和RO含量.RS含量在0.0160-0.1600mg/mL（r=0.9993）范围内呈良好的线性关系（n=6）,平均回收率为90.7％,RSD=2.0％ （n=9）;RO含量测定平均回收率为87.3％,RSD=2.9％ （n=9）.实验结果表明：该方法线性、精密度、重复性、稳定性和回收率试验均符合方法学验证要求.该方法操作简便,结果准确,重复性好,为全面测定旱芹膳食纤维（DF）中各组分的含量提供了依据,使旱芹DF含量标示更准确.     

玉米胚芽胚乳中油水动态行为的NMR研究

应用核磁共振时域二维弛豫相关谱分析的方法,对玉米胚芽的核磁共振弛豫特性进行了研究.对以下三种样品进行了测定:(1)胚芽不含油(用化学方法蒸馏出)但是含有不同百分含量的水;(2)胚芽不含水(真空蒸发)但是含有不同百分含量的油;(3)含有不同百分含量的水的胚乳水系统.研究表明随着水含量的增加水的纵向弛豫时间T₁减小,表明水与胚芽基质具有强烈的相互作用,而油的纵向弛豫时间T₁随着油含量的增加变化很小,表明油与胚芽基质之间没有大的相互作用,油几乎独立地处在胚芽中;对低水分(少于5%)玉米胚芽水系统,结果表明水是束缚于胚芽基质上,而油则是以油胞的形式存在于胚芽中.在玉米胚芽水系统中有两个T₁弛豫成分,长T₁弛豫成分从基质到水的交换率为57s^-1;从水到基质的交换率为113s^-1.短T₁成分从基质到水的交换率为245s^-1;从水到基质的交换率为821s^-1.在低水合状态下,胚乳水系统仅有一个T₁弛豫成分.胚乳到水的交换率高于37s^-1.     

油-气-水三相流超声传感器持气率测量*

为探索油-气-水三相流持气率测量难题,该文开展了脉冲透射式超声传感器持气率测量动态实验研究。首先,利用超声传感器与光纤传感器组合,测取了油-气-水三相流中段塞流、混状流、泡状流的响应信号;其次,提取了超声脉冲信号的最大值序列来反映不同流型时超声传感器响应特性,同时,借助双头光纤传感器与相关测速法,计算得到了流体中气泡弦长序列;最后,结合流型与泡径信息,利用超声传感器测量了不同流型下持气率,并分析了不同流型持气率预测的误差来源,为其他油-气-水三相流持气率测量传感器设计提供了借鉴。     

苹果可溶性固形物近红外光谱检测的偏最小二乘回归变量筛选研究

为了提高苹果可溶性固形物含量近红外光谱校正模型的预测能力和稳健性,分别采用反向区间偏最小二乘法、遗传算法和连续投影算法,筛选苹果可溶性固形物的近红外光谱变量,并建立了偏最小二乘回归模型。利用遗传算法筛选的141个变量建立的校正模型,预测效果最好,与全谱建立的校正模型比较,预测相关系数,从0.93提高到0.96,预测均方根误差,从0.30°Brix降低到0.23°Brix。实验结果表明遗传算法结合偏最小二乘回归方法,有效地提高了苹果可溶性固形物近红外光谱检测模型的预测精度。     

太赫兹时域光谱技术的变压器油低水含量检测

变压器的维护至关重要。变压器油中水含量的检测是变压器维护中很重要的一部分。水在太赫兹频段独特的分子键振动模式使其对太赫兹波具有强烈的吸收性。利用太赫兹时域光谱技术对变压器油进行水含量检测,获得了不同水含量变压器油的吸收系数和折射率,结合相关理论模型对获得的参数进行了分析验证。试验结果表明,变压器油的吸收系数和折射率与水含量呈线性关系。     

Fe位Al掺杂对Sr2FeMoO6磁结构和磁输运性质的影响

研究了Sr2Fe1-xAlxMoO6(0≤x≤0.30)系列多晶样品的磁学和输运性质.室温X射线衍射谱图的精修结果显示Al3+掺杂没有改变样品的晶格结构,但提高了Sr2FeMoO6晶格的阳离子有序度.5K时样品的磁化曲线说明平均单位分子饱和磁矩随着Al含量的增加而下降,但平均单位Fe离子磁矩却逐渐提高.磁化曲线的拟合结果显示样品内反铁磁相互作用对饱和磁矩的贡献随着Al含量的增加而下降,说明一定量的Fe离子被Al替代后,抑制了样品内Fe-O-Fe反相边界的形成,从而提高了Sr2FeMoO6晶格的阳离子有序度和平均单位Fe离子磁矩.对饱和磁矩的分析表明非磁性Al3+离子掺杂会形成无磁相互作用的Mo-O-Al-O-Mo区,可以将原来较大的Mo-O-Fe亚铁磁区分割成许多小的区域,并且使这些亚铁磁区间的磁耦合作用变弱,从而提高了低场磁电阻效应.阳离子有序度的提高使来源于自旋相关电子在反相边界处散射的高场磁电阻明显降低,导致了样品的磁电阻在x=0.15时达到了最大值.     

二价铁对铁磁共振线宽的影响

本文讨论二价铁对铁氧体的铁磁共振线宽的影响。由于在尖晶石型铁氧体中,二价铁的基态是轨道单态,晶场的直接效应很小。二价铁对铁磁共振性质有显著影响的原因是各向异性交换作用引起二价铁磁矩不与总磁矩平行,因而使得文献[1]中所述的纵分支对共振性质起作用。我们推广文献[1]中的方法,使之适用于强交换耦合体系,并用之计算了二价铁对共振线宽的影响。计算表明,体系间的交换耦合的强弱对线宽的影响很小。对含二价铁反型尖晶石型铁氧体算得的结果解释了[100]方向线宽随温度的变化不出现极大,而在其他方向则出现极大的现象。导出的线宽的各向异性也与实验相符。     

白虎汤中钙元素的化学形态分析

应用螫合树脂、阳离子交换树脂以及有机溶剂萃取等分离方法对白虎汤水煎液中Ca的不同形态进行富集分离,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对不同形态的Ca含量进行测定,钙元素的检出限为0.038μg·mL-1.,RSD为1.5%,离子态和无机态的回收率分别为95.4%和91.8%.白虎汤水煎液中可溶性Ca的离子态比例为83.25%,有机结合态比例为23.79%,其中含有少量的稳定结合态.白虎汤水煎液中溶出的Ca是以离子态为主,多种形态共同存在的复杂水溶平衡体系.     

近红外漫反射光谱法快速测定秸秆青贮饲料成分含量

采用傅里叶近红外漫反射光谱技术,结合偏最小二乘回归法,以158个不同种类的秸秆青贮饲料样品建立了常规化学成分和发酵成分含量的近红外定量分析校正模型。其中常规化学成分中, 粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、半纤维素、干物质、粗灰分和酸性洗涤木质素含量的校正模型决定系数R2分别为0.95,0.90,0.86,0.91,0.86,0.95和0.90;发酵成分的pH、乳酸、乙酸、丙酸、丁酸和氨态氮含量的校正模型决定系数R2分别为0.98,0.83,0.85,0.3,0.90和0.92。研究发现除乙酸、丙酸和丁酸之外,其他成分含量的相对分析误差RPD(SD/SECV)均大于2.5;除乳酸、乙酸、丙酸和丁酸之外,所建近红外定量分析模型对独立检验集样品其他成分含量的预测值与化学值的相关决定系数R2均大于0.08。该研究结果对青贮饲料品质的快速检测具有重要的实际意义。     

La0.7Sr0.3-x□xCoO3(0≤x≤0.2)钴氧化物中锶空位诱导的自旋态转变效应

研究了锶空位对La0.7Sr0.3-x□xCoO3(0≤x≤0.2多晶钴氧化物结构、磁性和输运性质的影响.结果表明:随着锶空位浓度x的增大,A位阳离子无序度增大,导致铁磁双交换作用减弱及反铁磁超交换作用增强,两者相互竞争,出现团簇自旋玻璃态;空位浓度超过10%后,Co-O键长迅速减小,导致晶体场劈裂能加大,大部分三价钴离子以低自旋态出现,系统基态为类超顺磁态,同时样品发生金属-绝缘体相变.