关键词： 生物质   快速热解   低温预处理   生物油   产物组成  

摘要： 生物质作为一种可再生能源，具有来源广、多功能、碳中和等特点。生物质的高值资源化利用有利于降低对高碳化石能源的依赖程度，保障国家能源安全，减少环境污染，符合中国“双碳”国家战略需要。热解作为生物质热化学转化的基础，是实现生物质能高值利用的最佳技术之一，但是存在生物油产率低与品质差的核心问题。针对以上问题，创新性将低温冷冻技术应用于生物质热解领域，提出“低温冷冻+快速热解”的生物质制油新方法，拟提高热解生物油产率和品质。以两种农作物秸秆为实验研究对象，采用液氮快速冷冻预处理方法，研究了低温预处理下生物质热解产物分布与组成的演变机理。实验表明，与常规热解相比，液氮低温预处理后生物质热解生物油产率升幅可达14.16%～23.73%，且低温预处理温度与生物油产率呈正相关关系，在-90 ℃低温预处理下生物油产率达最大值（22.3～26.3 wt%），超出铝甑法生物油产率8.5%～22.71%。液氮低温预处理对生物油成分分布有明显的转化作用，生物油组成中苯系物（BTEX）与酚类物质有明显上升，最大涨幅分别为43.61 wt%和12.45 wt%。。液氮低温预处理抑制了生物质热解气中CO2和CO的释放，成分占比降幅了7.2%～29.7%；促进CH4和H2的生成，成分占比提高了0.2%～14.7%。此外，低温预处理使固体产物元素组成中C元素含量增加，同时O元素含量下降，这有利于提高生物炭的可燃性，并降低其自燃风险。液氮低温预处理提高了生物质热解生物油产率和品质，为生物质热解提供了新思路。

关键词： 红松   低温预处理   胚性愈伤组织   抗氧化酶   激素  

摘要： 为探究低温预处理对红松胚性愈伤组织诱导及生理机制的影响,采用红松(Pinus koraiensis)未成熟种子为外植体,探究低温预处理时间对胚性愈伤组织诱导率、未成熟种子中抗氧化酶活性、贮藏物质及植物激素质量分数的影响。结果表明:经4℃低温预处理21~28 d,对提高红松未成熟种子的胚性愈伤组织诱导率效果最佳,其中,2号家系经4℃低温预处理28 d,胚性愈伤组织诱导率可达25.00%,5号家系经4℃低温预处理21 d,胚性愈伤组织诱导率可达14.00%。经低温预处理后,未成熟种子中的淀粉、可溶性糖和可溶性蛋白质量分数和过氧化氢酶(CAT)活性随预处理时间的延长呈下降趋势,而超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性则显著上升(P<0.05)。同时,4℃低温预处理21~28 d显著提高了红松未成熟种子中玉米素核苷(ZR)质量分数和生长素(IAA)质量摩尔浓度,降低脱落酸(ABA)质量分数。相关性分析结果表明,胚性愈伤组织诱导率与超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、玉米素核苷质量分数和生长素质量摩尔浓度呈极显著正相关,与脱落酸质量分数呈极显著负相关(P<0.01)。因此,低温处理主要通过调控红松未成熟种子中抗氧化酶活性及植物激素水平,促进胚性愈伤组织诱导能力。

关键词： 低氧预处理   条件培养基   细胞间缝隙连接通讯   缝隙连接蛋白43   基质金属蛋白酶-2  

摘要： 背景再灌注心律失常(reperfusion arrhythmia,RA)是体外循环心内直视手术中心肌缺血再灌注损伤较为常见的并发症，探索其发生机制对预防RA发生有重要意义。目的 研究低氧预处理H9C2细胞条件培养基对低温缺氧-复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)心肌细胞的保护作用，为预防和降低RA的发生提供实验支持。方法 将H9C2细胞随机分为5组，阴性对照组(Negative Control,C组，以等体积含10%胎牛血清的DMEM培养基培养正常心肌细胞)、低氧组(Hypoxia,H组，低氧条件培养基培养低温H/R心肌细胞)、常氧组(Normoxia,N组，常氧条件培养基培养低温H/R心肌细胞)、重组蛋白MMP-2组(MMP-2组，200 ng/mL重组蛋白MMP-2培养基培养低温H/R心肌细胞)和MMP-2抑制剂组(ARP-100组，0.03 mol/L ARP-100培养基培养低温H/R心肌细胞)。采用CCK8法检测心肌细胞活力；Hoechst33342染色及流式细胞术Annexin V/PI双染检测心肌细胞凋亡率；划痕标记染料示踪技术检测缝隙连接通讯；明胶酶谱法检测细胞培养液中MMP-2活性；Western blot检测MMP-2,Cx43及p-Cx43蛋白表达；免疫荧光检测心肌细胞膜上Cx43表达。结果 与C组相比，N组心肌细胞活力降低(P<0.01)，凋亡增加(P<0.01)，缝隙连接通讯减弱，MMP-2表达上调(P<0.01),Cx43及p-Cx43表达均下调(P<0.01)，心肌细胞膜上Cx43荧光强度减弱(P<0.05)。与N组相比，H组心肌细胞活力升高(P<0.01)，凋亡减少(P<0.01),缝隙连接通讯增强，MMP-2活性降低(P<0.05),MMP-2表达下调(P<0.01),Cx43及p-Cx43表达均上调(P<0.01)，心肌细胞膜上Cx43荧光强度增强(P<0.05)。与MMP-2组相比，H组和ARP-100组心肌细胞Cx43及p-Cx43表达均上调(P<0.01)，心肌细胞膜上Cx43荧光强度增强(P<0.01)，缝隙连接通讯增强。结论 低氧预处理H9C2细胞条件培养基通过抑制MMP-2活性介导上调Cx43及p-Cx43表达改善低温H/R心肌细胞间缝隙连接通讯，减少心肌细胞凋亡，提高心肌细胞活性。

关键词： 辣椒   花蕾   低温预处理   花药培养   生理指标  

摘要： 为进一步提高辣椒花药培养效率,以朝天椒XR1为试验材料,研究了常温(25℃,CK)和低温(0、4、8℃)预处理花蕾对花药培养效率和生理指标变化的影响。结果表明,与常温相比,花蕾经低温预处理后,花药褐化率显著降低,胚状体诱导率显著升高,花药中除MDA含量显著降低外,抗逆物质(可溶性蛋白质、可溶性糖、Pro)含量和抗氧化酶(POD、PPO)活性均显著增加。花药褐化率以0℃处理最低,子叶形胚状体诱导率以4℃处理最佳,非子叶形胚状体诱导率以8℃处理最佳。花药中除MDA含量在0℃处理下含量最高外,其余生理指标均在4℃处理下达到最高值。相关性分析表明,花药褐化率与胚状体(子叶形、非子叶形)诱导率呈负相关,与MDA含量呈极显著负相关且相关关系最强,相关系数为-0.967。子叶形胚状体和非子叶形胚状体诱导率均与抗性指标中的可溶性糖含量呈极显著正相关且相关关系最强,相关系数分别为0.837、0.784。花药培养时仅子叶形胚状体可诱导产生组培苗,以4℃预处理花蕾效果最佳。研究结果可为深入解析低温预处理有利于提高辣椒花药培养效率提供理论依据。

关键词： 低温等离子体   姜粉   总黄酮含量   多酚类化合物   高效液相色谱法  

摘要： 目的:探究低温等离子体预处理对超声辅助提取姜粉总黄酮的提取效果,并对其可能机制进行初步探讨,为姜粉总黄酮的提取提供一种新方法。方法:以姜粉中总黄酮得率为考察指标,以低温等离子体放电电源功率、处理时间、进气量为考察因素,进行单因素实验和三因素三水平响应面优化试验。并应用高效液相色谱法测定低温等离子体处理前后姜粉中21种多酚类化合物的含量,通过扫描电镜(scan electronic microscope,SEM)和傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)对低温等离子体处理前后姜粉的结构进行分析。结果:姜粉中总黄酮的最佳提取条件为:真空度小于100 Pa,放电电源功率295 W、处理时间60 s,进气量150 cm^(3)/min,总黄酮得率为26.9 mg/g。色谱结果表明21种多酚类化合物得到较好的分离,且精密度高(relative standard deviation,RSD≤3.75%)、稳定性好(RSD≤4.25%)、重复性好(RSD≤4.75%)、加标回收结果准确可靠(平均回收率84.11%~100.86%)。低温等离子体处理后姜粉总黄酮的含量增加,酚酸的含量下降;低温等离子体处理增加了姜粉中淀粉颗粒以及细胞壁碎片的表面粗糙度,并且导致木质素的分解,加大了提取溶剂与姜粉的接触面积,因此有利于溶剂的渗透。结论:超声法辅助低温等离子体处理是提取姜粉总黄酮的一种有效方法。

关键词： 塔吉克斯坦   难处理金精矿   高砷高硫金精矿   预处理工艺   低温焙烧   热分解  

摘要： 高砷高硫金精矿中的金矿物被毒砂(As_(2)O_(3))和黄铁矿(FeS_(2))包裹,直接氰化浸出浸出率较低,其预处理工艺一直是研究关注的热点。本文以塔吉克斯坦高砷高硫金精矿为研究对象,在热重分析和热力学分析的基础上采用二段焙烧法进行预处理,脱除大部分砷、硫、有机碳等有害杂质,并对工艺参数进行优化。试验考察了添加剂及焙烧温度、时间对金精矿中碳、硫、砷脱除率的影响,并在最终焙烧产物物相分析基础上进行了焙烧-氰化浸出验证试验,得到以下主要结论。一段焙烧采用弱氧焙烧气氛焙烧脱砷,不需使用添加剂,较优工艺参数为焙烧温度500~550℃、焙烧时间2 h;二段焙烧采用富氧气氛焙烧脱硫,较优工艺参数为焙烧温度650~700℃、时间2 h;在上述较优工艺参数下的焙烧-氰化浸出的碳脱除率、硫脱除率和砷脱除率分别为91.16%、96.93%和92.52%,金浸出率达到95.30%。该结果相对于直接氰化浸出,金浸出率提高了20%,一定程度上实现了资源的高值化利用,为难处理金精矿高效提金提供了技术依据。

关键词： 低温预处理   生物制氢   花生壳   动力学分析   实验设计  

摘要： 目前对于纤维素类废弃物发酵产氢效率提升的研究,大多集中于各种预处理方式对比及实验条件优化方向,但对低温常压预处理技术研究较少。采用正交试验设计(OED)和中心复合设计(CCD)设计了预处理条件,并通过直接测量法和响应面法对预处理温度条件和时间条件进行了优化。利用修正Gompertz模型(MGM)和Logistic函数模型(LFM)对低温预处理后的花生壳生物产氢进行了动力学模拟,并分析了其应用潜力。正交试验结果表明:花生壳在50℃下预处理12 h,最大TRS(总还原糖)为3.16%,优于中心复合设计。PSP在-80℃下处理12 h,产氢量达到最大值109.2 mL,相比对照组提高了54.46%。模型模拟表明:LFM对氢气产量的预测要比MGM更准确,预测值与实际值之间较高的相关系数和皮尔逊相关性也证明了这一点。低温预处理能有效提高花生壳的还原糖释放量,提升其产氢效率,在个别温度适宜的花生产区(如东北、河南等地),可借助自然气温实现花生壳的低能耗预处理,为经济高效、稳定地从花生壳中回收生物能源提供了一种新思路。

关键词： 低温预处理   生长   油脂积累   光合活性   抗氧化酶   段殖黄线藻  

摘要： 以丝状产油微藻段殖黄线藻(Xanthonema hormidioides)作为实验材料,经过低温(5℃)预处理后的藻种与常温(25℃)条件下的藻种进行对比实验,研究段殖黄线藻在不同温度(5℃、10℃、15℃、20℃、25℃)和高、低氮浓度(18和3 mmol/L)条件下的生长和油脂积累及低温(5℃)对这两种状态下的藻种光合活性和抗氧化酶系统的影响。结果显示:低温预处理后的段殖黄线藻在各温度下积累的生物量要高于常温条件下的段殖黄线藻,在15℃时可达到最高生物量为10.1 g/L,20℃条件下可获得最高油脂和脂肪酸绝对含量,分别占干重的64.20%和49.05%(3 mmol/L),蛋白质含量在15℃时达到最高为43.5%(18 mmol/L),总碳水化合物则基本维持在10%—25%。5℃下段殖黄线藻对光的利用率(α)及最大电子传递速率(ETRmax)均受到明显抑制,低温预处理后的段殖黄线藻叶绿素a含量、Fv/Fm和Fv/Fo值均在第9天后超过常温实验组,最高分别可达9.98 mg/g、2.99和0.75(3 mmol/L)。与常温实验组相反,低温预处理后段殖黄线藻在5℃下ETRmax和对强光的耐受能力(IK)均有所升高。此外,低温预处理后段殖黄线藻超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的最大活性可达65.6和0.56 U/mg protein,均显著高于常温段殖黄线藻(P<0.05)。综上,低温预处理后的段殖黄线藻生长和代谢产物的积累更具优势,并且在低温适应性、光合效率及抗氧化应激方面的能力也得到显著提升。

关键词： 低温压榨碧根果油   红外预处理   出油率   品质   贮藏稳定性  

摘要： 以碧根果仁为材料,利用红外(infrared,IR)预处理22、41、68、104、148 s使其中心温度分别达到70、90、110、130、150℃,通过出油率、脂肪酸组成、脂质伴随物含量和理化指标测定、微观结构观察以及抗氧化能力和贮藏稳定性分析,研究IR预处理对低温压榨碧根果油品质以及贮藏稳定性的影响。结果表明:IR预处理能显著提高碧根果仁的出油率,与对照组相比提高了11.10%~58.42%;但对低温压榨碧根果油的脂肪酸组成无明显影响;经IR预处理后碧根果油脂肪酶和多酚氧化酶活力显著降低(P<0.05);非酶促褐变指数、类胡萝卜素的释放以及总酚含量与IR预处理时间呈正相关,低温压榨碧根果油的颜色随着果仁预处理时间的延长而加深;IR预处理148 s低温压榨碧根果油的γ-生育酚含量略有降低但并不显著,1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除能力和铁离子还原能力较对照组分别提高了23.52%和13.16%,贮藏稳定性显著增强。综上,IR预处理148 s是获得低温压榨碧根果油的最优预处理方式。该研究结果可为IR在低温压榨碧根果油制备中应用提供一定的理论依据。

关键词： 萝卜   低温预处理   发芽  

摘要： 为探究种子发芽检验方法中预先冷冻处理对萝卜种子发芽的影响,试验以4℃、6℃、8℃、10℃进行雪月萝卜种子低温处理,以不冷藏为对照,筛选最适合萝卜种子发芽的最适冷藏温度。用7d、8d、9d、10d、11d的时间对萝卜种子进行冷藏时间比较。另进行了纸上、纸间、砂上三种发芽方式比较,同时进行大田直播种植。试验结果表明:不同低温预先冷冻处理中以6℃发芽率和发芽势最高,8℃、10℃、4℃依次降低,4℃、6℃、8℃、10℃冷冻后的发芽率极显著优于对照组发芽率,6℃、8℃、10℃冷冻后的发芽势极显著优于对照组发芽势。冷藏时间以10d较好。不同发芽床比较结果以纸上发芽率、发芽势最高,砂上次之,二者均优于纸间发芽率。以8℃预先冷冻处理的种子发芽率与大田直播的最为一致,6℃、10℃处理的种子发芽率与大田直播的较为一致。