基于MW-KECA与变量贡献SVDD的间歇过程故障检测系统

针对间歇过程的非线性和时变性特点以及故障易误报的问题,提出了一种将移动窗-核熵成分分析(MW-KECA)故障监测与基于变量贡献的支持向量数据描述(SVDD)故障诊断集合而成的故障检测系统。MW-KECA方法构建局部模型能有效处理数据的时变性,同时保留KECA优秀的非线性处理能力。故障诊断中以各变量对CS统计量-向量间角度关系指标的贡献作为输入数据来构建SVDD分类器,相较于原始数据,故障贡献能够突出同类相似信息和异类差异信息。通过青霉素发酵仿真实验,验证了检测系统在监测准确性与故障识别率上都有良好效果,证明了该检测系统的有效性。     

三种浸提方法从普通小球藻中提取油脂的比较研究

分别采用直接浸出、索氏提取和超声波辅助提取三种方法从小球藻(Chlorella vulgaris C9-JN2010)藻粉中提取油脂.选择了三种方法各自的最适提取剂,研究了提取时间对提取率的影响以及提取方法对小球藻油脂肪酸组成的影响.结果表明,三种方法的提取率最高可分别达到84.06％、89.11％和88.66％,所得油脂在脂肪酸组成上无明显差别.超声波辅助提取法的提取效率最高、具有工业放大的前景.小球藻油中亚麻酸、亚油酸等多不饱和脂肪酸含量较高,可作为功能性油脂进行开发.     

利用普通小球藻Chlorella vulgaris C9-JN2010处理氨基酸工业废水的研究

用普通小球藻Chlorella vulgaris C9-JN2010处理氨基酸工业废水,实现废水无害化利用。在微型鼓泡式光反应器中,(25±1)℃,pH(6.5±0.5),0.1 vvm空气流速,4 000 lux,16 h:8 h光暗比条件下,分别考察小球藻在体积分数为20%、40%、60%、80%及100%的氨基酸废水中培养生物量变化及TN、TP、COD的去除率。结果表明,体积分数40%氨基酸废水处理效果最好,停留时间3～4 d,藻细胞干重、比生长速率和最大生产强度分别为0.731 g/L、0.565 d-1、0.243 g/(L.d);废水中TN、TP及COD的去除率分别为92.0%、98.0%及80.0%,对应去除强度分别为30.7、3.28、133.3mg/(L.d)。利用小球藻可以较彻底的去除氨基酸废水中氮、磷及COD等营养,达到污水处理效果。     

环糊精促进Burkholderia cepacia转化胆固醇生成胆甾-4-烯-3,6-二酮

Burkholderia cepacia可转化胆固醇生成甾体激素药物前体。通过质谱、红外光谱、核磁共振光谱等技术鉴定出一种有较高医药用价值的转化产物为胆甾-4-烯-3,6-二酮,但胆固醇的疏水性导致其转化得率较低。添加环糊精提高目标产物的转化得率,并考察环糊精对细胞生长及底物包埋情况的影响。分别选取多种环糊精(与胆固醇的摩尔比为1∶1)添加到转化体系,结果表明,甲基-β-环糊精和羟乙基-β-环糊精对提高胆甾-4-烯-3,6-二酮摩尔转化得率效果显著,分别是对照组的27.55倍和37.95倍。进一步优化羟乙基-β-环糊精的添加比例,当其添加量与底物胆固醇的摩尔比为2∶1时,产物胆甾-4-烯-3,6-二酮转化得率是摩尔比为1∶1时的1.59倍。红外光谱表征2 mol羟乙基-β-环糊精与1 mol底物胆固醇的包结络合情况,发现2 mol的羟乙基-β-环糊精可有效对胆固醇甾核的A环、侧链的26-C和27-C进行包被,形成稳定的包结物。羟乙基-β-环糊精可有效包被底物胆固醇,进而提高产物胆甾-4-烯-3,6-二酮的产率,为微生物转化生产胆甾-4-烯-3,6-二酮提供借鉴。     

乳酸脱氢酶高产菌株的选育及条件研究

以植物乳酸短杆菌RS2-2(Lactobacillus plantarum)为出发菌株,经紫外线、亚硝基胍单独处理和复合处理,获得1株乳酸脱氢酶高产菌株U-N-B14,通过优化实验对该菌株生产乳酸脱氢酶的营养要求和发酵条件进行了研究,优化后的发酵培养基组成为(g/L):酵母膏10,麦芽糖12,乙酸铵4,K2HPO44,NaCl 8,吐温80 2mL/L。发酵条件是:培养温度30℃,pH值6.5,培养时间24 h,接种量8%。在此条件下,1.5 m3罐中试生产的乳酸脱氢酶产量可达1 497 U/g。     

酿酒特色的《发酵工程原理与技术》课程教学改革与实践

《发酵工程原理与技术》是江南大学国家一流本科专业核心课程,也是酿酒工程专业的核心课。该课程旨在培养学生在发酵工程方面的专业知识体系,并注重提高学生的工程实践和解决现代发酵产业实际问题的能力。然而目前该课程教学过程仍存在“课程体系酿酒特色不够突出、学生畏难情绪较重、理论学习和产业衔接较差、评价体系和反馈有待完善,以及学生创新和实践能力培育意识淡薄”等问题。基于以上问题,充分发挥江南大学在酿酒领域的科教优势,分别通过重构覆盖酿酒工艺全流程的课程体系、思政元素设计激活专业热情、经典产业案例式教学使得理论学习和产业深度融合、基于OBE(outcomes-based education)理念多元化评价和教学反馈的持续改进以及科创竞赛/产业课题延伸第二课堂教学,多维度举措保障课程培养目标的完成。经过以上教学改革和实践活动,课程目标达成度持续提升,学生多次荣获国内外顶级学科竞赛奖项,实现了知识传授和创新实践能力培养的有机统一,为现代酿造产业持续输送工科特色的创新实践型人才。     

黄酒前酵中生物胺生成规律的研究

本研究对黄酒前酵工序的生物胺生成规律及影响因素进行了分析探讨。采用反相高效液相色谱技术,改进了生物胺定量检测法,该检测体系准确可靠,样品峰型对称分离度好且缩短了检测时间。分析了前酵工序中主要微生物,氨基酸,发酵醪酸度、糖度、酒精度、p H对生物胺生成的影响。发现前酵工序对成品酒生物胺的影响度为77.67%,第一次开耙阶段生物胺总量增幅最大,达到7.63 mg/L。研究发现主要酿造微生物中乳酸菌总数与生物胺总量成正相关,乳酸菌在搭窝期间生长速率最大,为7.13×106CFU/(m L·h)。在前酵工序中生物胺总量与发酵醪酸度、酒精度、p H呈显著正相关,与糖度呈负相关;前酵过程中主要生物胺与前体氨基酸也呈明显正相关。本研究分析了黄酒前酵中生物胺生成规律,有助于建立降低黄酒生物胺含量的更安全、科学的工艺。     

硝态氮对Nannochloropsis oculata生长及合成胞内组分的影响

研究了硝态氮对Nannochloropsis oculata C170细胞生长及胞内组分合成的影响。以硝酸钠为氮源考察不同氮浓度下藻细胞生长、氮消耗及油脂含量变化,并在此基础上分析氮限制处理时油脂、总糖及蛋白等胞内组分合成差异。结果表明:N.oculata C170在42.5mg/L氮浓度时生长最佳,其生物量、比生长速率及产率最高,分别为0.59g/L、0.275d-1和50.98mg/（L·d）。油脂含量与氮浓度呈明显负相关,氮浓度为12.5mg/L时,油脂含量和产率最高,分别为29.17%和11.40mg/（L·d）。而胞内多不饱和脂肪酸比例随着氮浓度的升高显著增加,其中EPA含量由8.06%升高到18.76%。此外藻细胞在限氮培养时,其油脂含量增加至23.07%,为最初含量的2.8倍,同时总糖含量升高了76%左右,叶绿素a和蛋白含量则分别下降了大约29%和24%。高浓度硝态氮有利于N.oculata C170细胞生长及胞内EPA积累,低浓度硝态氮诱导藻细胞油脂积累并与糖类合成、色素和蛋白降解相关联。      

黄嘌呤氧化酶酶学性质及共价交联固定化

研究了节杆菌Arthrobacter M3黄嘌呤氧化酶酶学性质,并利用修饰的琼脂糖介质及大孔阴离子交换树脂固定化黄嘌呤氧化酶,提高酶热稳定性。研究发现,该酶为异质二聚体,相对分子量为135 000;最适反应温度为37℃,最适反应pH为7.5。固定化结果表明,以修饰的琼脂糖介质共价交联固定化的酶热稳定性均优于大孔阴离子交换树脂类,其中以谷氨酸为连接臂的琼脂糖介质(Sepharose-Glu)固定化效果最佳。在50℃下保温3 h,相比于游离酶酶活仅剩余8.0%,Sepharose-Glu介质固定化的酶仍保留48.3%的酶活,半衰期提高了1.6倍,酸碱耐受性亦优于游离酶。     

啤酒酵母谷胱甘肽的高效抽提方法

建立了一种从酿酒酵母干细胞中高效抽提谷胱甘肽(GSH)的新方法,料液比为1:8,采用醋酸-盐酸调节抽提pH值为3.5,抽提温度(70±1)℃的条件下,GSH抽提量可达5.50 mg/g,比已报道的其它抽提法提高54.49%～62.24 0A.抽提液经微滤(膜孔径0.45、0.22μm)、超滤(膜截留相对分子质量5 000)处理,蛋白质总去除率为60.98%.所得超滤液经高效液相法和氨基酸分析仪分析表明,粗提物中的杂质除蛋白质、小肽外,氨基酸类杂质主要为谷氨酸,为GSH的进一步精制提供了基础数据.