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关键词： 融合魏斯氏菌(Weissella confusa)   双蛋白酸奶   发酵工艺优化   稳定性  

摘要： 为制备质地稳定、口感适宜且营养丰富的动植物双蛋白酸奶,本研究首次利用高产葡聚糖的融合魏斯氏菌(Weissella confuse)SY628菌株协同商业酸奶发酵剂(YF)对豆浆-牛奶混合体系共发酵制备新型双蛋白酸奶,在单因素试验的基础上结合响应面法优化发酵工艺,并通过测量主要营养成分、理化性质、质构、流变特性、微观结构等指标,评估其在28 d储藏期间的品质稳定性。结果表明,双蛋白酸奶的最佳发酵工艺为:牛奶与豆浆配比6:4,发酵温度30 ℃,菌液配比(SY628菌液与YF菌液之比)1:3,蔗糖添加量6%,菌液接种量3%。在此条件下,感官评分达88.67分。最佳发酵工艺下制得的双蛋白酸奶(SYF)的多糖含量为22.6 g·kg-1,显著(p<0.05)高于仅添加商业酸奶发酵剂制得的酸奶(CN)。在28 d的储藏期内,SYF组酸奶显示出更高的硬度、内聚性、弹性等质地特性,更高的持水性,更高的储能模量、损耗模量和复黏度,拥有更致密的片层状凝胶结构,储藏稳定性更佳。本研究为开发零添加剂的功能性双蛋白酸奶提供了可行的技术方案,并拓展了融合魏斯氏菌在功能性发酵食品中的应用前景。

关键词： 核桃-亚麻籽植物乳   稳定性   营养品质   工艺优化  

摘要： 该研究聚焦核桃乳水包油(O/W)体系易失稳、依赖外源添加乳化稳定剂等问题,以食用核桃、亚麻籽为主要原料,以离心沉淀率、总固形物含量为关键性衡量指标进行响应面优化实验,并建立回归模型,确定最佳条件为:亚麻籽添加量40 wt.%、浸泡时间1 h、研磨时间10 min。该工艺条件下核桃亚麻籽植物乳固形物含量高、自稳定性良好、口感适宜;与纯核桃乳相比,复合植物乳在多个方面有显著提升(P<0.05):其黏度适中(28.43 mPa·s),总固形物含量达到8.71 g/100g,较对照组提高了23.55%,颗粒分布均匀(体积平均径D[4,3]值最小为12.40μm),离心沉淀率仅为5.70%,较对照组降低了43.45%,稳定性系数TSI低至0.40,白度值为67.09,感官评分得到提高。研究结果证明,亚麻籽-核桃复配乳在优化工艺下兼具高稳定性和富营养性,证实亚麻籽作为促稳、营养强化原/辅料的复配策略有良好的增效作用。该研究有望为无需外源添加乳化、增稠剂的清洁标签核桃乳等相关植物乳产品加工、拓展特色油料高值化加工途径提供理论基础。

关键词： 放顶煤   窄煤柱   应力演化   极限平衡区  

摘要： 针对放顶煤开采条件下,相邻巷道间窄煤柱在强采动扰动下易出现应力集中与非均匀变形的问题,以明确煤柱不同深度应力随工作面推进的阶段性演化规律,并揭示其稳定承载特征为目的,选取黑龙关矿11109综放工作面及邻近11110回风顺槽为研究对象,采用理论判据与FLAC3D数值模拟方法,对煤柱破坏范围与多测站多孔深钻孔应力监测设计进行综合测评。理论计算结果表明,煤柱破碎区约为1.9 m,7 m煤柱能够保留弹性核区并具备稳定承载基础。现场监测结果揭示,采动影响在距工作面45~40 m范围开始增强,在距工作面约20~15 m处达到峰值,浅部响应更早且峰值更高(距工作面2.1 m和3.8 m处应力分别达到5.1 MPa和4.8 MPa),过面后浅部快速卸压而深部逐步回稳(距工作面4.5~5.6 m处应力稳定为3.1~3.2 MPa)。数值模拟结果表明,采空区形成卸载带,载荷向窄煤柱及实体煤侧转移,煤柱侧应力梯度更大、集中更显著,与实测阶段性规律一致。研究表明,煤柱帮部应力随工作面推进呈“稳定—增载—峰值—卸载”的阶段性变化,窄煤柱承载表现为“边部易损、深部稳定”的分深度特征。关键影响距离与峰值区间为窄煤柱分区控制与煤柱侧重点加固提供了参考。

关键词： 褐藻胶裂解酶   分子改造   高效表达   发酵条件优化   海藻肥  

摘要： 【背景】褐藻胶裂解酶是一种将褐藻胶裂解生成褐藻寡糖(Alginate Oligosaccharides,AOS)的多糖裂解酶,在农业、食品及医药领域具有广泛应用前景。然而,天然褐藻胶裂解酶存在热稳定性差、酶活性低等缺点,严重限制了其大规模工业化生产与推广应用。【目的】工业化生产应用中亟待开发高活性与强稳定性的褐藻胶裂解酶并推动其规模化生产,从而加速酶法制备海藻肥工艺的推广和应用。【方法】本研究通过理性设计策略结合△△G折叠评估,成功提高了海洋细菌(Marinimicrobium sp.) H1来源的褐藻胶裂解酶的热稳定性;同时通过启动子、信号肽元件优化和发酵工艺调节,实现突变体AlgH1-T140Q在枯草芽孢杆菌系统中的高效表达。【结果】突变体AlgH1-T140Q的热稳定性较野生型提高25.70%;筛选获得最适表达启动子P43和最优信号肽SPlipA,使其胞外酶活提高235%。此外,通过对发酵工艺优化,AlgH1-T140Q突变体20 L小试发酵酶活较AlgH1-T140Q初始摇瓶提高304%,对海带、泡叶藻和马尾藻的降解率分别提高到89.23%、74.05%和76.80%。【结论】AlgH1-T140Q突变体的热稳定性和酶活性显著提升,在酶法制备海藻肥领域中有较好的应用前景。

关键词： TC17钛合金   中低温流动应力行为   应变补偿本构模型   多元线性回归本构模型  

摘要： 针对SiCf/TC17复合材料热压(HP)或热等静压(HIP)致密化的应用场景,对TC17钛合金在中低温区间(600~900 ℃)开展等温恒应变速率压缩试验,探究该合金的流动应力特性,构建应变补偿Arrhenius本构模型与多元线性回归本构模型,并剖析两种本构模型的预测效能。结果表明,在600~850 ℃范围内,流动应力对温度的敏感度较高,其曲线呈现应变软化特征;在850~900 ℃范围内,流动应力对温度的敏感度较低,其曲线呈现稳态流动特征。所构建的多元线性回归本构模型的预测效能优于应变补偿Arrhenius本构模型,前者的相关系数(R)与平均绝对相对误差(AARE)分别为0.999和3.68%;而后者的R和AARE分别仅为0.987和11.36%。

关键词： 多新能源场站   系统强度   小干扰稳定性   广义短路比   紧急控制  

摘要： 新能源占比快速提升,使得交流系统电压支撑强度变弱,容易发生稳定问题。为此,该文聚焦包含多样化异构设备的新能源基地,针对新能源功率预测偏差大、线路停运等诱发系统强度骤降事件,提出计及系统强度约束的多新能源场站协同紧急控制策略,维持新能源基地的安全稳定运行。该文首先针对包含多样化异构设备的新能源基地,基于广义短路比(gSCR)系统强度指标,建立便于异构系统稳定裕度实时监测的评估架构;将应对系统强度骤降的紧急控制目标表征为满足系统强度约束的新能源送出功率最大化问题,从而在维持系统小干扰稳定运行的同时,避免过度削减出力引发连锁故障;为了快速实现上述控制目标,利用系统稳定裕度的实时反馈信息,基于原对偶次梯度算法(PDS)构建新能源基地中多场站协同参与的在线紧急控制策略。仿真算例结果表明,所提出的紧急控制策略能够维持足够高的系统强度,有效降低系统的振荡风险,提高电力系统运行的安全性和稳定性。

关键词： 增材制造氧化锆   表面处理   微孔结构设计   表面形貌   粗糙度   接触角   剪切粘接强度   机械嵌合   化学键合  

摘要： 目的 研究不同表面处理方案对3D打印氧化锆表面性状及氧化锆-树脂即刻剪切粘接强度(shear bond strength,SBS)的影响,为临床操作提供参考。方法应用3D打印技术制作两种不同表面的盘状氧化锆试件(直径14mm×厚度1.2mm),光滑表面组(S组)和微孔表面组(M组)每组40个,2组试件分别随机分为4个亚组分别进行表面处理:未处理(U组)、氧化铝喷砂(ST组)、氧化铝喷砂+Z-Prime瓷处理剂处理(ZP组)及氧化铝喷砂+MonobondN瓷处理剂处理(MN组)。对试件进行表面形貌观察、粗糙度测量,接触角测试评估润湿性。使用树脂水门汀将复合树脂柱(Φ3.5mm×2.0mm)粘接于各组氧化锆试件表面,剪切试验测定即刻SBS,分析破坏模式。结果扫描电镜下可明显看到S-U组宽度约2~5 μm的微沟槽结构以及M-U组直径400 μm的微孔结构,喷砂后S-ST组微沟槽结构被破坏,出现部分微裂纹,微孔结构M-ST组依旧清晰。相较于S-U、M-U组,喷砂后的氧化锆试样(S-ST组、S-ZP组、S-MN组、M-ST组、M-ZP组、M-MN组)的粗糙度显著提升,接触角明显减小。不同表面处理对3D打印氧化锆-树脂SBS具有显著影响,喷砂处理组(S-ST组、M-ST组)SBS显著高于未处理表面(S-U组、M-U组),联合应用瓷处理剂后(S-ZP组、S-MN组、M-ZP组、M-MN组)SBS进一步提高,但喷砂联合不同瓷处理剂对SBS的影响(S-ZP组 vs. S-MN组、M-ZP组 vs. M-MN组)无统计学差异;在相同表面处理时,微孔表面组(M-U组、M-ST组、M-MN组、M-ZP组)的SBS均显著高于光滑表面组(S-U组、S-ST组、S-MN组、S-ZP组)。结论利用3D打印技术制备微孔表面能够提高树脂粘接效果,喷砂联合瓷处理剂可获得最高的即刻SBS。

关键词： 大型底栖动物   生物完整性指数   高原河流   土地利用强度指数  

摘要： 为探究河岸带土地利用强度对高原河流大型底栖动物群落特征的影响并构建适用于高原河流的生物完整性评价体系,基于2023年10月和2024年5月对西宁市湟水河流域大型底栖动物的调查结果,以河岸带土地利用强度指数(land use index,LUI)作为计算大型底栖生物完整性指数(benthic-index of biotic integrity,B-IBI)所需参照点与受损点的筛选标准,并对比低、中、高三种干扰组间大型底栖动物群落组成及其完整性的差异。结果表明:①调查共采集大型底栖动物165个分类单元,隶属4门8纲16目38科,其中,低干扰组89个分类单元,中干扰组109个分类单元,高干扰组73个分类单元,优势物种由四节蜉属转变为水丝蚓属。②经分布范围分析、判别能力分析和冗余性分析,获得Simpson多样性指数、EPT(蜉蝣目、襀翅目、毛翅目)个体数百分比、蜉蝣目个体数百分比、非摇蚊类双翅目个体数百分比、敏感类群分类单元数和生物指数(Biotic Index,BI)指数6个核心参数用于计算B-IBI。B-IBI结果表明,西宁市湟水河流域整体处于“亚健康”等级,从高海拔支流向低海拔干流方向B-IBI呈下降趋势。③河岸带建设用地面积和自然草地面积、海拔、总氮浓度、总磷浓度是驱动B-IBI空间变化的主要环境因子。研究显示,基于LUI开展参照点筛选并构建的B-IBI评价体系能较好地反映西宁市湟水河流域水生态系统健康状况,而河岸带人类活动导致的土地利用类型和水环境变化是造成该流域大型底栖动物群落退化的重要原因。

关键词： 微生物诱导碳酸盐沉淀   裂隙修复   破坏机制   孔隙率   剪切波速  

摘要： 微生物诱导碳酸盐沉淀(MICP)技术作为一种低碳环保的加固方法已在岩石裂隙修复方面展现出应用潜力。然而,相关研究主要集中在岩石裂隙中碳酸钙的分布特征及渗透性变化方面,对于力学特性方面的研究相对较少,特别是当主应力方向与裂隙面平行时的压缩破坏机制尚不明确。本文通过CT扫描、剪切波波速测试以及单轴压缩试验探究了两相持续注浆策略下MICP修复不同裂隙开度灰岩试样的均匀性及其单轴压缩破裂机制。结果表明,MICP修复可显著降低灰岩裂隙的孔隙率并提高其剪切波速。试样在单轴压缩过程中主要发生以拉伸裂纹为主的劈裂破坏,该破坏过程可分为三个阶段:MICP胶结裂隙受拉破坏阶段、裂隙两侧岩石受压破坏阶段以及残余岩石的多峰破坏阶段。随着裂隙开度的增加,MICP修复岩样的剪切波速与裂隙拉伸破裂强度呈现先增后减再增的趋势,而孔隙率则表现出相反的变化趋势。基于试验结果,进一步提出了剪切波速与裂隙拉伸破裂强度之间的经验方程。

关键词： 尾砂胶结充填体   力学性能   交互作用   固体填充率理论   强度预测模型  

摘要： 细粒级尾砂充填体的力学性能对安全高效开采影响显著。为探明细粒级尾砂充填体的力学特征,优化配比参数,以质量浓度、灰砂比及养护龄期为变量,采用WHY-600压力机开展了单轴压缩试验,分析了其变形特性、强度特征以及破坏模式。结合响应曲面法,研究了不同试验变量对单轴抗压强度的影响敏感性及交互作用。基于固体填充率及波速理论,构建了细粒级充填体强度预测模型,为细粒级尾砂充填体的强度设计提供依据。结果表明:灰砂比显著影响充填体的峰后塑性特征,随灰砂比减小,残余强度持续应变越大;质量浓度、养护龄期与单轴抗压强度呈线性关系,而灰砂比与其呈指数增长关系;龄期7 d充填体的破裂模式多以张拉破碎或轴向劈裂破坏为主,伴随大块脱落或粉化,破坏程度剧烈,龄期为28 d充填体的破坏模式多以平行双裂隙或剪切破坏为主,破坏裂纹宽度减小,龄期为60 d充填体剪切破坏角度增大,且破坏裂纹密度增加;依据F值,交互项的敏感性顺序为质量浓度与灰砂比>养护龄期与灰砂比>质量浓度与养护龄期;强度预测模型的决定性系数R2为0.976,平均绝对误差率为11.2%,可有效分析养护过程中充填体强度演化特征,实时评估其强度发展进程,实现强度无损预测的目的。