硅橡胶膜生物反应器苹果原汁发酵研究(I)

基于细胞生长更新和产物原位分离的思想,设计了一套硅橡胶膜生物反应器进行苹果原汁的发酵实验,对2种自然选育的苹果酒酵母和一种工业化的酿酒高活性干酵母进行驯化,筛选出了一株较为理想的发酵菌株2401(驯化糖度为13%).发酵-渗透蒸发耦合实验表明,25 ℃时细胞密度24 h即可达到108 个/ml,经过渗透气化分离出产物后,细胞浓度有所提高;发酵96 h,残糖浓度下降到4%以下;膜渗透蒸发分离出的渗透液中轻组分浓度w(当量乙醇)最高可达28%,渗透通量超过1000 g/(m2·h).改变膜器结构和扩大膜面积后进行了发酵实验.自制的硅橡胶复合膜表现出优良的性能.结果表明,该膜生物反应器系统用于苹果原汁发酵在产物原位分离和发酵液封闭循环及反应条件控制等方面具有独特优点,在苹果加工制造苹果白兰地和发酵苹果汁软饮料方面具有工业开发前景.     

硅橡胶膜生物反应器及其用于乙醇连续发酵的研究

简述硅橡胶膜生物反应器应用于生物转化、生物降解和生物发酵的过程原理和研究现状、重点介绍乙醇连续发酵硅橡胶膜生物反应器的技术特点及应用研究进展，提出实现中试或工业规模生产需要解决的主要问题，包括高性能硅橡胶复合膜的研发，生物发酵反应动力学和膜分离传质动力学研究，以及反应器系统的结构设计，并报道了四川大学膜工程研究室在提高膜性能方面取得的突破进展。     

硅橡胶膜生物反应器乙醇连续发酵传质动力学实验研究

利用新型的硅橡胶平板复合膜构造乙醇连续发酵膜生物反应器,研究了连续发酵-渗透蒸发操作稳态过程的膜传质动力学问题,实验分析了发酵液循环流量、发酵温度、膜表面液体流动模式对膜性能的影响。在长达500h的连续发酵过程中,膜的分离性能维持相对稳定,没有出现膜污染现象。硅橡胶膜对发酵液中的乙醇的原位分离有效地减轻了代谢产物对细胞抑制作用,在发酵过程的前后阶段,膜的总传质系数从5.21×10-7m/s提高到7.94×10-7m/s。膜对实际发酵液的分离性能表现比对乙醇-水模型溶液的高。     

硅橡胶膜生物反应器生物转化制备香草醛

在硅橡胶膜生物反应器(SRMBR)系统中用丁香油为原料和大豆酯氧化酶(SBLOX)为催化剂,进行了生物转化制备香草醛的实验研究.与摇瓶发酵实验相比,在SRMBR中的发酵由于硅橡胶膜的渗透萃取即时分离,在很大程度上消除了产物香草醛的氧化损失和酶的产物抑制,原料丁香油转化率从0.038%提高到1.01%.高效液相色谱(HPLC)分析表明,香草醛在膜下游萃取液中的最高质量浓度达到了121.53 mg/L,远高于摇瓶实验的8.14 mg/L,香草醛的峰面积比为70.08%.又在反应器中加入活性炭吸附剂,使转化率进一步提高到1.14%,膜下游萃取液最高质量浓度为140.27 mg/L,香草醛的峰面积比达到93.53%.     

硅橡胶膜生物反应器连续发酵与乙醇分离 耦合动力学研究

在发酵罐体积为4 L、膜面积为0.08 m2的硅橡胶膜生物反应器中,进行了酿酒酵母连续发酵生成乙醇和产物原位分离的耦合动力学研究。建立了耦合过程中细胞生长、产物合成和基质消耗随时间变化的数学模型,通过对实验数据的非线性拟合,得出了对应的动力学模型参数值;该模型计算结果与实验值吻合良好,可较好地预测膜生物反应器稳定操作参数,对该类膜生物反应器的开发设计和操作具有指导意义。     

硅橡胶膜在乙醇发酵-渗透蒸发耦合过程中的分离性能

为掌握乙醇发酵 -渗透蒸发耦合过程中的膜分离行为 ,在发酵液温度 30～ 4 0℃、糖浓度 0～ 10 0g/L以及有无细胞存在的实验条件下 ,测试了乙醇通过硅橡胶膜的传质分离速率。结果表明 ,发酵温度升高促进渗透蒸发 ,但乙醇产率同时降低 ,导致过膜总通量增加而乙醇通量无明显变化 ,说明耦合过程操作温度应以实现高浓度连续发酵为控制因素 ;糖浓度增加对水分子在膜面的吸附有抑制作用 ,导致水的渗透通量减少 ,从而相对提高了膜对乙醇的选择性 ,分离因子提高 ;发酵液中细胞的存在促进了膜面的传质 ,有利于乙醇的渗透蒸发 ,过膜通量增加。     

苹果在不同排列方式下的随机振动损伤

本文通过实验研究,分析比较了随机振动作用下苹果包装箱系统在采用不同苹果排列方式时苹果的损伤,并提出了研究苹果包装箱系统中苹果损伤特性的简化模型,为进一步研究运输过程中苹果的损伤特性打下了基础。实验表明了2点支承排列方式的苹果包装箱系统在随机振动下其苹果的损伤最小,这样的结论对在实际运输苹果中减少损伤显然有一定的指导意义。     

渭北地区苹果冷藏保鲜方法的探讨

分析了苹果冷藏库的特殊要求，根据渭北地区的特点，提出了采用窑洞式苹果冷藏库的可能性及优点，并对窑洞式冷藏库内苹果的贮藏形式及几种制冷剂在苹果产区使用的情况进行了讨论。     

苹果纤维对面粉持水性性能及蛋糕品质的影响

将苹果渣和苹果纤维添加至焙烤蛋糕的面粉中，测定了蛋糕粉湿面筋含量和浆料粘度的变化。探讨了对蛋糕的比容及老化的影响，结果表明：苹果渣和苹果纤维会引起面粉持水性的改变。苹果纤维同面粉混合后的总持水性，常温下为两者的线性之和；纤维的添加能导致湿面筋含量的下降，下降幅度同纤维的含量有关。表观粘度系湿面筋的形成能力与纤维持水性两者的综合效应。该结果有助于进一步研究纤维同小麦面筋之间的相互作用并为蛋糕品质的改     

苹果静重损伤规律的研究

本文以苹果完整形态为对象,从工程的角度来研究苹果静重损伤的规律。作者在试验的基础上,通过理论分析得到描述苹果粘弹性特性四单元力学模型,并以此推导出苹果在静重作用下变形的数学模型,在分析和确立影响损伤因素的前提下,经逐步回归计算,获得表示静重损伤规律的回归方程。最后,进行了实验验证,考核了方程的正确性和精确度。     

基于模糊算法的苹果无损分拣技术研究

主要对苹果分拣技术进行了研究，并给出了苹果分拣系统的结构。由于苹果的好坏主要由苹果的大小、形状和成熟度决定；该分拣系统有三个输入参数即大小、形状和成熟度，其三个特征参数的提取应用了数字图像处理技术；一个输出变量即苹果等级分类，分别标为A、B、C三类。以三个特征参数为输入，根据模糊控制算法，最终得到苹果的等级分类。实验结果表明：该方法能较好地区分苹果的好坏，达到预期的目标，结果是可以接受的。     

AF型气氛保鲜纸常温保鲜苹果

采用ＡＦ型气氛保鲜纸对苹果进行了常温保鲜的效果试验，并与其他方法进行了对比试验。该法具有简单易行，投资少，见效快等特点。结果表明，用ＡＦ型气氛保鲜纸包裹苹果，在常温下能显著延长苹果的保藏期。     

基于活跃度的脉冲耦合神经网络的苹果腐烂分割方法

基于现有的机器视觉技术,针对水果的腐烂检测受到水果形状、大小、颜色影响而提取困难的问题,以苹果为研究对象,在机械自动化采摘时提出基于信息融合技术的苹果腐烂识别检测方法,检测苹果腐烂区域以便后续进行自动化处理。为了较好地分割苹果腐烂部分,提出一种基于活跃度的脉冲耦合神经网络图像分割算法,选择采用两个位置像素的联合概率密度定义的灰度共生矩阵,不仅描述了像素灰度信息,还描述了灰度空间分布信息,可以有效用来度量图像的复杂程度,较好地实现苹果腐烂分割。应用结果表明,采用改进的脉冲耦合神经网络图像分割算法较好地实现了苹果腐烂区域检测。     

苹果套袋技术及GD－180果袋成型机的研制开发

苹果套袋技术是保护苹果生长的新技术，本文主要设计开发ＧＤ－１８０果袋成型机生产线，对主要部件、机构进行了详细设计。该生产线不仅用于果袋生产。也可用于其它包装袋生产     

无机膜和无机膜反应器

简要介绍了无机膜的用途、特点、传质机理和制备方法，对无机膜反应器的应用类型，以及无机膜反应器应用面临的挑战进行了综述。将无机膜按致密膜和多孔膜进行划分，并分别加以介绍。按催化剂与无机膜的结合方式介绍了四种类型的无机膜反应器以及它们目前主要的六种应用场合，即严格计量的快速反应，提高多相反应速率，反应耦合，均相催化反应，部分氧化反应，脱氢反应。     

固态法生产苹果醋新工艺的初步研究

以苹果为原料，采用固态发酵工艺生产出风味优良的苹果醋，探讨了苹果与玉米的质量比及工艺控制应注意的关键环节。该生产工艺简便实用，可以满足中小型企业工业化大生产的需要。     

无泡曝气硅橡胶平板膜生物反应器处理生活污水研究

对无泡曝气(又称无泡供氧)硅橡胶平板膜生物反应器处理生活污水新工艺进行了研究.测定了氧的泡点压力,进行了微生物接种培养,研究了膜反应器的挂膜特性,讨论了水力负荷、进水污染物浓度和氧压等工艺条件对CODC r(BOD5)去除率的影响.实验结果表明,在泡点压力下操作,氧不会从水中逸出,其利用率接近100%.当生物负载量为2 g.m-2、适宜的水力负荷为3.7 m3.m-2.d-1、进水污染物浓度<250 mg.L-1和氧压低于泡点压力时,原水处理后出水CODC r和BOD5浓度低于CJ/T48-1999《生活杂用水水质标准》.进水污染物总浓度控制在480 mg.L-1以下时,出水CODC r和BOD5浓度低于GB8978-1996《污水综合排放标准》.     

南瓜苹果复合果蔬汁饮料的研制

以南瓜和苹果为原料，添加适量的糖和酸，并以香精香料调和风味制成的苹果复合果蔬汁饮料，采用正交试验的方法以感官为标准进行打分，从而确定了产品的最佳配方，研制出了营养丰富、风味独特的功能型保健饮料。     

膜-生物反应器中膜污染特性研究

膜污染是膜-生物反应器的主要问题。本研究考察了一体式膜-生物反应器在过滤活性污泥混合液条件下膜污染的微生物学特性和水力学特性,提出了膜-生物反应器的优化运行应采取控制系统活性污泥浓度、膜通量低于临界浓度和临界膜通量,并定期适当排泥等措施。     

超薄致密选择性分离层聚醚砜中空纤维膜制备及其气体性能

以聚醚砜为膜材料,N-甲基吡咯烷酮（NMP）为溶剂,乙醇（Ethanol）为非溶剂,NMP-Water为芯液,PES：NMP：Ethanol 35：57：8为铸膜液,采用干／湿相转化法制备了超薄致密选择性分离层PES中空纤维膜,讨论了芯液组成、芯液流量、硅橡胶种类、芯和凝胶槽温度对PES-A中空纤维膜结构、气体性能和机械性能的影响．实验结果表明,适宜的纺丝条件如下：凝胶槽温度17℃,芯液组成NMP：Water86：14,芯液流量0．15mL／min．在适宜的纺丝条件下,比较了PES-A和PES-B2种聚醚砜膜材料的O2／N2气体分离性能,PES-B中空纤维膜的O2／N2选择性为6．23,其O2渗透通量为9．65GPU．此外,在凝胶槽温度9～24℃范围内,PES-B中空纤维膜的O2／N2选择性为5．28～6．23,O2渗透通量为9．65-10．3GPU,并且其超薄致密选择性分离层为427-456A．因此,PES-B中空纤维膜更适合应用于气体分离．