第九章烟叶发酵的化学原理 第一节烟叶发酵概述 一、烟叶发酵的重要意义 烟叶发酵是卷烟加工中极为重要的环节，良好的发酵工艺可改善烟叶品质。未经发酵处理的烟叶不同程度地带有多种品质缺陷，生青杂气和刺激性突出，没有陈化烟叶的特征香气，香气质单调，香气量不足；不能直接用来生产卷烟。通过发酵处理后，烟叶青杂气和刺激性下降，烟草特征香气显露，可用性显著提高，因此烟叶必须经过发酵处理才能用于生产卷烟。 二、烟叶发酵的概念 广义上讲，烟叶烘烤（或晾晒）、复烤和发酵均属烟叶调制的大概念。随着烟叶加工技术的改进和发展，烟草发酵被细分成不同的概念。一般将烟草发酵定义为：烟叶通过烘烤（或晾晒）和复烤后，在人工强化条件或自然条件下陈化一个过程；使烟叶内含物发生一系列化学或生物化学变化，减少原烟某些品质缺陷，使烟草香更加显露，吸食品质明显增强的一个卷烟加工极为重要的工艺环节。 根据发酵条件和方法的不同，烟草发酵被分为自然发酵和人工发酵。自然发酵是在库房室温条件下将烟叶贮存一段时间，在自然条件下陈化烟叶，使烟叶更符合吸食要求。这种发酵方法被欧美和中国的云南普遍采用。人工发酵是在特定的人工强化温度和空气湿度的发酵室内，加速陈化烟叶，使其更符合吸食要求的烟叶发酵方式。这种方法是20世纪50年代前苏联科学家发明并在东欧和中国被广泛推广应用的一种烟叶发酵方法。 烟叶发酵、烟叶陈化和烟叶醇化都是含不同侧重内容的烟草发酵概念。陈化，主要偏重于指自然发酵，也叫醇化。发酵，主要偏重于指人工发酵。醇化，侧重于指人工发酵和自然发酵后的效果。多数情况下醇化等同于陈化。烟草发酵与微生物发酵是两个完全不同的概念。 三、烟叶发酵机理 烟叶发酵过程的主要物质转化途径和主要催化因子是烟叶发酵机理研究的两大核心问题。1858年英国科学家Koller最早对烟草发酵机理进行研究，指出在某些方面雪茄烟的发酵与乙醇发酵相似，并试图用微生物来提高烟草发酵效果，没有取得成功。1950年美国烟草专家Frankenburg.W.G提出由酶催化烟叶发酵的理论，并在晾晒烟发酵过程中发现近半数的蛋白质被蛋白酶水解成大量氨基酸。20世纪50年代前苏联科学家做了大量微生物烟草发酵试验，均未获得成功；随后改变方法用提供酶作用的温湿度条件创造了人工发酵方法。1977年瑞士化学家Demole证实了烟草的主要香气成分来源于类胡萝卜素、西柏烷类和赖百当类化合物的降解。1980年以后我国以高校和研究院为核心的科研队伍对烟叶发酵机理展开了大量研究，对烟叶发酵机理两个核心问题的研究结果进行归纳，可以指导我们加深对烟草发酵机理的了解。 （一）陈化过程烟叶内含物的主要转化途径 1.烟叶萜烯类化合物降解作用烤烟和白肋烟主要含二大类萜烯化合物：西柏烷类和类胡萝卜素。这两大类化合物的降解可产生50多种香气成分，是陈化烟草表现天然烟香特征的主要成分，香料烟的典型香型来自于赖百当类和类胡萝卜素降解产物（Demole,E.,and P.Dietrich 1977）。 2.Maillard作用还原糖和氨基酸在一定条件下产生分子重排，形成类黑素，（L.C.Maillard
发酵工程的研究进展 【前言】发酵工程是泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程。它包括厌氧发酵的生产过程（如酒精、乳酸、丙酮丁醇等）和有氧发酵的生产过程（如氨基酸、柠檬酸、抗生素等）。广义的概念：生物学(微生物学、生物化学)和工程学(化学工程)结合。狭义的发酵概念：微生物培养和代谢过程。 发酵技术是人类最早通过实践掌握的生产技术之一，产品也很多，以传统食品来说，东方有酱、酱油、醋、白酒、黄酒等，西方有啤酒、葡萄酒、奶酪等。这些发酵食品都是数千年来凭借人类的智慧和经验，在没有亲眼看到微生物的情况下，巧妙地利用微生物生产的产品。 【关键词】发酵发展应用 1、发酵工程的内容 1.1 定义 发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。 1.2现代发酵工程 人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精，乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着科学技术的进步，发酵技术也有了很大的发展，并且已经进入能够人为控制和改造微生物，使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。 现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分，具有广阔的应用前景。例如，用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量；利用微生物发酵生产药品，如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支，成为一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。 现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包，而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物，生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料，在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。 1.3组成 从广义上讲，发酵工程由三部分组成：是上游工程，中游工程和下游工程。 1.3.1 上游工程：包括优良种株的选育，最适发酵条件（pH、温度、溶氧和营养组成）的确定，营养物的准备等。 1.3.2 中游工程：主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。这里要有严格的无菌生长环境，包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术；在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术；在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术；还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。
烟草赤星病发生因素及防治技术 烟草是我国重要的经济作物之一，病害种类较多。我国已报道病害接近70种。主要病害有烟草黑胫病，烟草赤星病，烟草病毒病等。 烟草赤星病1982年首次在美国报道，曾经几度给世界烟草生产造成严重损失。1967年由于赤星病流行使山东烤烟均价下降约一个等级。20世纪80年代以来，赤星病在我国各烟区危害日趋严重，烟叶的产量和质量都受到很大影响。目前已成为我国烟草上发生范围最广危害最重的一种烟部病害。 烟草赤星病在烟区普遍发生，对烟叶的产量和质量影响很大，每年的经济损失均很大。该病属暴发型病害，一旦流行很难控制，目前主要是采用化学防治措施，但效果不理想，这主要是因为没有掌握赤星病的发生发展规律，喷药的时间难以掌握，同时生产上所用杀菌剂多属保护剂，病菌侵.入后便失去防效。因此对赤星病的发生规律进行研究，并在此基础上进行准确的预侧预报十分必要。 症状又称红斑、恨虎眼、火泡斑、斑病。可侵染叶片、茎、花梗及蒴果等。 叶片染病多从下部叶片发生，渐向上发展。病斑初为黄褐色圆形小斑点，后发展为褐色圆 或近圆形斑，直径大约1~2cm，上具赤褐或深褐色同心轮纹。病斑边缘明显，扩展较快时，边缘出现黄色晕圈。湿度大时斑上可见深褐色或黑色霉层。病斑质脆、易破。严重时，多个病斑融合使叶片大面积枯焦，破碎成为碎叶，焦叶。叶脉、花梗、蒴果、茎染病现长椭圆形或梭形深褐色凹陷斑，高湿条件下形成病斑较干燥条件下的大。 病原Alternaria alternata (Fries)Keissler 称链格孢菌，属半知菌亚门链格孢属。菌丝具隔，无色。分生孢子梗顶曲，具隔1-3个，褐色。分生孢子褐色，链生于梗上，基部大，顶端较小，呈倒棍棒形或椭圆形，多有喙，具1-3个纵隔，3-7个横隔。该菌生长速度快，可产生毒素。有报道A.longipes、A.tenuis、A.tabaima 也能引起赤星病。 传播途径：赤星病菌以菌丝体在病残体上越冬。翌年产生分生孢子，借气流
2011-06，32（3）中国烟草科学 Chinese Tobacco Science 95 烟草连作障碍研究进展 张继光1,2，申国明1*，张久权1，张忠锋1，石屹1，李世博3，刘海伟1，时鹏1（1.农业部烟草类作物质量控制重点开放实验室，中国农业科学院烟草研究所，青岛 266101；2.土壤与农业可持续发展国家重点实验室，中国科学院南京土壤研究所，南京 210008；3.山东日照烟草有限公司五莲分公司，山东五莲 262300） 摘要：烟草生产中的连作种植导致产量和品质的下降已引起广泛关注。从烟田土壤营养失调、烟草根系分泌物积累、土壤微环境及微生物区系变化等角度阐述了烟草连作障碍的产生机理，介绍了当前治理烟草连作障碍的各项调控措施，并对烟草连作障碍领域的研究及技术发展方向进行了展望。 关键词：烟草；连作障碍；营养失调；根系分泌物；土壤微生物区系；调控措施 中图分类号：S572文章编号：1007-5119（2011）03-0095-05 DOI：10.3969/j.issn.1007-5119.2011.03.020 Advance in Continuous Cropping Problems of Tobacco ZHANG Jiguang1,2, SHEN Guoming1*, ZHANG Jiuquan1, ZHANG Zhongfeng1, SHI Yi1, LI Shibo3, LIU Haiwei1, SHI Peng1 (1. Key Laboratory of Tobacco Quality Control, Ministry of Agriculture, Tobacco Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Qingdao 266101, China; 2. State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China; 3. Wulian Branch of Rizhao Tobacco Corp. Ltd., Wulian, Shandong 262300, China) Abstract: Much attention has been paid to the decrease of tobacco quantities and qualities through the continuous cropping. The mechanism of continuous cropping obstacles was reviewed with regards to soil nutrient unbalance, accumulation of roots exudates, and change of soil micro-environment and soil microbial flora. The counter-measures were also reviewed in controlling the obstacles of tobacco continuous cropping. Possible future researches were also proposed in this paper. Keywords: tobacco; continuous cropping problem; soil nutrient unbalance; root exudates; soil microbial flora; controlling measure 当前，我国烟草农业不断向规模化和集约化方向发展，由于受经济利益的驱动、耕地的有限性及生产栽培条件的制约，烟草连作已成为一种不可避免的现象。而烟草本身是一种忌连作作物，连作能导致烟草土传病虫害危害程度的增加，烟田有害物质的逐年积累；而且，连作还能造成土壤养分失调，抑制土壤生物化学过程，影响烟草正常的生长发育，最终造成其产量和品质的显著降低[1]。目前，我国烟草生产中尚存在较大面积的连作种植，据统计每年由于烟草连作带来的直接及间接经济损失高达40亿元，这已经严重威胁到我国烟草农业的可持续发展，引起了农业相关部门和学术界的高度重视。 当前，国内外众多学者在烟草连作障碍的产生及调控方面进行了大量探讨。笔者从土壤营养失调、根系分泌物积累、土壤微生物区系变化和连作障碍的调控措施等角度，综述了烟草连作障碍方面的最新研究成果，为推动我国烟草栽培学学科发展和特色优质烟叶开发提供理论和实践指导。 基金项目：山东省烟草专卖局（公司）项目（201002）；土壤与农业可持续发展国家重点实验室开放基金项目（Y052010042） 作者简介：张继光，男，博士，研究方向为烟草栽培及土壤生态。E-mail：jiguang8002@https://www.doczj.com/doc/7d17862209.html,。? 通信作者，E-mail：ycssgm@https://www.doczj.com/doc/7d17862209.html, 收稿日期：2010-06-03 修回日期：2010-08-18
烟叶发酵机理 日期：2005/11/1 10:23:37 作者：来源：轻院课件点播网 1858年，Koller首先对烟草发酵机理进行了探索，指出雪茄烟发酵在某些方面类似于乙醇发酵。Suchsland（1889）首先对雪茄烟中的微生物区系进行了研究，提出发酵是由微生物活动引起的，而后，Reid（1937）也发现在雪茄烟发酵过程中，微生物数量增加了10～100倍，且与一些酶的活性变化呈正相关，因而认为发酵是由微生物引起的。Jesen（1937，1938）的研究也表明，雪茄烟发酵后微生物数量增加，因而认为微生物在雪茄烟发酵中起重要作用。而Johnson 则认为微生物的作用只是增加了烟叶中酶的含量，对发酵未起关键性作用。Dixon （1937）的研究表明，烤烟醇化后微生物数量减少，因而认为微生物在烟叶发酵中作用不大（谢和等，1990）。但前苏联有人对香料烟发酵进行研究表明，烟叶上繁殖的微生物对烟叶质量往往有不利的影响。认为发酵主要是酶作用引起；还有学者对烟叶有机酸代谢分析后认为，烟叶细胞存在三羧酸循环的活动，烟叶发酵是由烟叶本身酶作用引起的。 Shiio等（1973）曾从烟叶中分离出了可利用烟碱作碳、氮源的微生物，认为微生物对烟叶中烟碱的降解起到了一定作用；Susumu等（1978）则从烟叶中分离出被细菌降解的烟碱–N’–氧化物，进一步说明了微生物在烟碱降解中的作用。 我国关于烟叶发酵机理的研究起步虽晚，但也进行了不少令人感兴趣的研究试验。青岛轻工业研究所（1980）曾用环氧乙烷来杀灭烟叶微生物，发现发酵仍可进行，而且速度更快，因而认为微生物在发酵中不起作用，甚至有反作用；而环氧乙烷激活了烟叶酶活性，从而促进了发酵。但郑州烟草研究院，在用乙醇、氰酸气有高温加压条件下，破坏酶或抑制酶活性后，发现发酵亦可照常进行，因而对酶促说提出了怀疑。余永茂等（1988，1990），则利用微生物酶加速低次烟发酵取得一定效果，可增加烟叶还原糖含量，降低蛋白质含量。韩锦峰等（1997）通过对不同醇化时期烤烟中酶活性及微生物数量及种群动态变化研究表明，烟叶中酶活动及微生物对烟叶的发酵起着一定作用，并在利用叶面优势微生物处理促进烟叶发酵，改善烟叶品质方面取得了初步成效。 从国内外研究结果来看，研究者对烟叶发酵机理结论颇不一致，大致可分三种观点：酶催化原理、微生物作用原理和氧化化学变化原理。但究竟哪种作用在发酵中起着关键作用，以及三种作用间关系如何，目前仍不清楚，也尚无定论。 一酶的作用 这种观点认为：烟叶的加工过程实际上是烟叶内部一系列生理生化演变的结果，烟叶陈化过程也是如此，陈化的原动力是烟叶中残存的酶，正是由于烟叶中残存的酶的作用才使烟叶内部发生了一系列的变化，从而改善了烟叶的吸食品质。
烟草钾营养研究进展 2011年 05月 23日查看: 减小字体增大字体 刘正日胡日生郭清泉 摘要：从烟草钾素的作用、烟草钾营养和烟叶含钾量的影响因素及提高烟叶含钾量的栽培技术措施等方面综述了国内烟草钾营养的主要研究进展，指出培育钾高效烟草品种和利用现代生物技术手段有望从根本上提高烟叶含钾量。 关键词：烟草钾营养含钾量 钾是烟草必需的矿质元素，对烟草的生长发育起着重要作用。据美国北卡罗里纳州的研究，烟草吸收钾素比其它任何元素都高，是吸氮量的 1.38 倍，磷的 3.5 倍左右。美国烤烟烟叶含钾量一般为 4% ～ 6% ，有的高达 8% ～ 10% ，他们常把烟叶钾含量作为衡量烟叶质量的尺度。较高的含钾量（不低于 2% ）能保持烟叶较好的可燃性，而我国烟叶含钾量一般在 2% 以下，较低的含钾量制约着我国烟叶质量的进一步提高。本文对近些年国内这一领域的主要研究进行综述。 1 烟草钾素的作用 1.1 钾素生理功能概述 钾素在烟株内以离子态游离存在，自 Boyer 等首次报道丙酮酸激酶的催化活性需要 K + 以来，已证实合成酶类、氧化还原酶类和转移酶类共 60 多种酶都需要 K + 来活化。钾能促进烟株光合作用，提高烟株的呼吸效率，参与糖类、脂类和蛋白质的代谢过程，对烟株的物质和能量代谢有很重要的作用。 1.2 钾素与烟草的抗逆性 1.2.1 钾素与烟草的抗病性 经研究证实钾对一些植物病害的发生具有一定的延缓作用。周冀衡等报道，施钾能提高感花叶病毒（ TMV 和 CMV ）烟叶中 POX 、 SOD 、 POL 和 CAT 等内源保护酶活性，有效控制烟叶细胞内丙二醛（ MDA ）积累和细胞膜透性增大的现象，从而增强烟草细胞膜的稳定性和降低病毒侵染后对细胞膜脂的过氧化伤害，减轻感病程度。此外，增施钾肥能提高烟株对烟草赤星病和野火病的抗病性。 1.2.2 钾素与烟草的抗旱性 据已有研究，钾素通过渗透调节来提高作物的抗旱性。有研究表明，干旱胁迫下，钾素作为叶片细胞中的主要渗透调节物质，可增加细胞的吸水能力，增强烤烟叶片的保水力，使烟叶失水速率降低、蒸腾速率下降，同时，能够增强烟株对超氧化物酶（ SOD ）活性的调节，减轻活性氧自由基对细胞膜的伤害，保持细胞膜的完整性，增强烟株的抗旱能力。魏永胜等报道，钾在烟株抗旱性形成的作用体现在对体内水分流动、水分利用调节等方面。烟草
收稿日期:2005-09-23 基金项目:国家烟草专卖局资助项目(110200101003B ) 作者简介:于建军(1957-),男,山东文登人,副教授,从事烟草化学、卷烟工艺等研究.通讯作者:邵惠芳 文章编号:1000-2340(2006)01-0108-05 烟叶发酵研究进展 于建军,李 琳,庞天河,任晓红,邵惠芳 (河南农业大学国家烟草栽培生理生化研究基地,河南郑州450002) 摘要:对烟叶发酵机理、发酵过程中化学成分变化规律、基于烟叶发酵机理基础上的发酵技术进行了综述.认为今后发展的重点应加强烟叶发酵机理的研究,以便研究出适合卷烟工业化生产的发酵技术.关键词:烟叶;发酵;机理;技术 中图分类号:S 572 文献标识码:A Research Advancement of Tobacco Fermentation YU Jian -jun ,LI Lin ,PANG Tian -he ,RE N Xiao -hong ,SHAO Hui -fang (National Tobacco Cultivation and Physiology and Biochemistry Research Center , Henan Agricultural University ,Zhengzhou 450002,China ) A bstract :This article makes a review of the mechanism of tobacco fer mentation ,the change of c hemical el -ements during tobacco fer mentation and the application research based on the mechanism of tobacco fer men -tation .The authors suggest that future researches should focus on the enhancement of the mechanism of to -bacco fermentation so as to develop fermentation technology fitting for industrialized cigarette production . Key words :tobacc o ;fer mentation ;mechanism ;technology 烟叶发酵是卷烟工业提高产品质量的一种初加工方法,也是卷烟加工中极为重要的环节.未经发酵处理的烟叶不同程度地带有多种品质缺陷,有青杂气和刺激性,香气质单调,香气量不足,不能直接用来生产卷烟.良好的发酵工艺可改善烟叶的品质,提高卷烟质量.烟叶发酵主要分为自然发酵和人工发酵两类[1].自然发酵是将调制后的烟叶借助自然气候的变化进行发酵.这种发酵方法工艺简单,操作方便,发酵后烟叶色泽鲜明.但是自然发酵周期长,占用仓库面积大,烟叶周转慢,不够经济实用.人工发酵是利用人为的适合烟叶内在品质变化的条件,促使烟叶加快发酵的方法.人工发酵周期短,比较经济实用.但人工发酵的烟叶在吸食品质上与自然发酵法相比仍存在某些不足.科学合理的 烟叶发酵技术一直都是烟草科学工作者们研究的热点.作者对烟叶发酵方面的研究进行了综述. 1 烟叶的发酵机理 1.1 氧化作用 烟叶发酵机理的研究始于1858年[1],研究指出,雪茄烟在某些方面的发酵与乙醇发酵相似.氧化作用假说是1867年前苏联科学家涅斯列尔和什列晋格提出[2].认为烟叶中所含的无机元素(Fe ,Mg 等)是引起烟叶发酵的催化剂,烟叶发酵则主要是这些无机元素与空气中的氧进行催化的氧化过程.在有氧条件下发酵烟叶的还原糖、总氮、烟碱、蛋白质、总氨基酸、淀粉、多酚和类胡萝卜素含量的下降幅度大于无氧条件下发酵的烟叶[3].说明发酵 第40卷 第1期河南农业大学学报Vol .40 No .12006年 2月 Journal of Henan Agricultural University Feb . 2006
绿色环保型阻垢剂聚环氧琥珀酸的研究进展 于莉莉李国云 弗克科技（苏州）有限公司 摘要：详细叙述了绿色阻垢剂聚环氧琥珀酸的合成及其性能，并对其发展方向作出了展望。关键词：绿色阻垢剂，合成，性能 1前言 21世纪，全球都面临着水资源紧缺的突出矛盾，特别是中国。中国水资源匮乏，加上水环境污染严重，可利用的水资源很少，因此如何节约和保护水资源成为当务之急。节约水资源最主要的是节约工业冷却水。其主要方法是循环利用冷却水，提高浓缩倍率，但由于不断的蒸发和浓缩，水中的各种矿物质、藻类及泥沙等不断增多，会导致设备结垢、腐蚀和造成水质污染。这样，就要求向水中投加药剂，以减少损害，其中，使用最多的为投加阻垢剂。 绿色化学是20世纪90年代出现的一个多学科交叉的研究领域[1]，随着人们环境保护意识的不断增强，绿色化学成为研究的重点。在水处理化学中，开发可生物降解的“环境友好”型水处理化学品已经越来越受到人们的重视，成为21世纪中水处理领域的一个重要发展方向，研究绿色阻垢剂也成为当前水处理剂研究中的重要课题。 绿色阻垢剂的发展经历了由天然高分子绿色阻垢剂到人工合成型绿色阻垢剂的过程。天然绿色阻垢剂因其原料来源广泛、无毒、易降解、价廉和易回收等特点，在水处理界得到高度的重视和广泛的研究，发展也很快。常见的天然高分子绿色阻垢剂有葡萄糖酸钠、木质素、淀粉和单宁及其衍生物等[2]。由于天然绿色阻垢剂具有投加量大（50~200mg/L）高温条件下易分解、杂质含量高等缺陷，现在应用较少。目前发展的人工合成型绿色阻垢剂主要包括聚天冬氨酸（PASP）和聚环氧琥珀酸（PESA）。这两种阻垢剂是目前国际公认的具有无磷、可生物降解特性的绿色水处理剂。本文主要介绍PESA的合成、性能及其发展。 2 PESA的发展 聚环氧琥珀酸（PESA）是20世纪90年代初由美国Betz实验室首先开发出来的一种绿色水处理剂[3,4]。下面为聚环氧琥珀酸钠的结构式：
烟草打顶研究进展 烤烟是我国重要的经济作物之一。大田烟株生长到一定阶段,即从营养生长转向生殖生长,叶内制造的有机养分主要转向供应开花结果,不利于叶片的干物质积累。所以,烤烟成熟期田间管理的重点就是控制烟株的生殖生长。烤烟打顶作为一项实用生产技术已被广泛采用。近年来的研究表明,打顶可阻断同化物质向生殖器官的转移,使光合产物集中向烟叶内分配,促使烟叶干物质的积累,增加叶片有效叶面积,有利于提高烟叶产量和质量。无论是在烟株正常生长,或是因受到各种自然因素的影响而造成非正常生长时,植烟者都要通过打顶进行调控或补救。然而在部分烟区,由于植烟者对产量与品质之间的关系认识有误,技术粗放,打顶尺度掌握欠佳,未能充分发挥烤烟打顶应有的作用,致使在生产中出现烟株顶叶过于肥大,株形呈伞状;或顶部叶片瘦小,株形呈尖塔状等劣质长相,进而造成各部位叶片的外观和内在品质严重下降,给烤烟生产带来不应有的损失。 烟株主茎顶端的顶芽在生长后期将发育成为繁殖芽,现蕾开花。在花蕾出现后,烟草体内的大量营养物质将集中分配到顶端形成生殖生长中心。这时除了根系从土壤中吸收的水分和营养物质集中运输到顶端外,烟草体内中下部叶片中的同化产物和储存的营养物质也会被集中分配到顶端。特别是随着烟草花序的展开和种子的形成,这种现象还会进一步加剧。如任其开花结实,将会导致上部叶片小而轻,中下部烟叶也会变薄,重量减轻,这将会严重影响烟叶的产量和质量。烟草打顶是通过人为摘除烟株顶端的花序及包括顶部的几片幼叶,控制和去除烟草的顶端生长优势,其目的是去除生殖生长的花序和避免顶部不能形成有效产量的幼叶进一步对烟草体内养分的消耗。打顶可及时地将烟株的生长中心调整到刺激保留下的烟叶生长发育,以获得理想的烟叶产量和优质的烟叶。 烤烟打顶的主要方式烤烟打顶是一项时间性、针对性、技术性很强的重要技术措施,要求操作者具有较丰富的生产经验和明确的生产目的;能结合当地具体的天时和地利条件,根据烟株的长势等诸多因素,做出正确的判断,采取适时适度的打顶方法,使烟株最终长成顶叶小于上二棚叶、上二棚叶小于腰叶,各部位叶片的长度,依次递减3~5 cm左右的优质烤烟田间长相。依据烟株生长的特点和打顶时间的早晚,目前烟草主要的打顶方法分为以下几种：无蕾打顶无蕾打顶又称扣心打顶,即烟株的花蕾尚隐在顶部叶丛中,外观上还看不见时,就摘除其顶蕊部。这种打顶方法,在烤烟生产中,多用于非正常生长烟株,往往在各种自然灾害之后采用。如在生育前期,烟株遇到旱、涝、低温、冰雹等自然灾害,发生早花或严重生长 不良时,需培育杈烟来弥补本株损失时,多采用此种打顶方法。并在打顶后,及时地进行促进杈烟生长发育的一系列后续措施,如中耕、追肥、浇水、培土等。再如当烟株生长进入旺长期后,由于各种因素造成烟株成熟期的N素水平过低,且又不可能追施大量肥料进行补救时,亦可采用这种打顶方法,以保证所留叶片能获得较好的产量和品质。另外,对于季节的限制或下茬作物要求限期倒茬时,为了使所留叶片能按期成熟,亦可采用无蕾打顶方法。 见蕾打顶见蕾打顶即在花蕾可见至伸脖前将蕊部摘除。采用这种打顶方法,烟株养分消耗相对较少,尤其对于施肥偏低,土壤后期供N水平不高的烟田来讲,有利于烟株顶叶的充分展开,增加中、下部叶片的重量,提高各部位叶片的干物质积累,可增加产量,改善品质。多数老烟区采用见蕾打顶法。 见花打顶见花打顶是在花序开花后,才将花序及顶部叶片摘除。根据开花朵数可分为初花(第1朵冠花开放)、中花(第5~7朵花开放)、盛花(开花达10朵以上)3个时期。在哪个时期打顶,应根据具体情况而定,一般来讲,N素水平越高,打顶越晚,以达到正常落黄的目的。 在烤烟生产过程中,当烟株生长进入一定时期时,选择适宜的时机,把握好尺度,实施科学打顶,以控制和调节烟株上、中、下各部位叶片生长的大小及各部位叶片中化学成分的含量,
教案 课题：第二章食品发酵原理审批签字 班级授课日期 学时2学时 教 学目标知识目标： 一、发酵工业的基本概念 二、微生物发酵的基本特征 三、本课程的重点内容和任务 技能目标：使学生能够了解微生物发酵的基本特征 教学 重点难点重点：微生物发酵的基本特征难点：微生物发酵的基本特征 教学 方法讲授法 参考资料 或教具 多媒体课件、教材 教学内容方法过程：附记[组织教学]：师生问好，检查出勤情况 [新课导入]： 近几十年的来微生物发酵不但在应用领域上更加广泛，更重要
教学内容方法过程：附记的是建立了许多新的微生物发酵理论体系，诸如：代谢控制发 酵、基因工程菌发酵等 [讲授新课]：食品发酵原理 二、发酵工业的基本概念 微生物学中的发酵的定义： 微生物发酵工业的概念： 1.发酵工业生产的基本模式 讲述生物工业的基本生产模式，引出生物技术、生 物工程的概念，讲述两者之间的区别与联系 2.发酵工业的分类 二、微生物发酵的基本特征 1.微生物发酵过程是一个典型的化工过程 由于微生物生理特性决定了微生物在发酵过程中需要稳定的环境、特殊的条件以及以氧作为底物的供给，这些多涉 及到化工生产的一下领域： （1）质量的传递——氧的供给、代谢物的排泄等 （2）热量的传递——微生物呼吸产热，微生物生长于代谢 需要稳定的而严格的温度条件。 （3）动量的传递——涉及到搅拌轴功率的计算，他与溶 氧、气液混合的关系 （4）微生物的反应工程——涉及到微生物的生长动力学 模型的建立，产物生成动力学模型的建立。 2.微生物发酵过程是一个典型的代谢控制发酵 从微生物发酵的历史角度看，最早的微生物发酵是一 个自然发酵过程，现代微生物工业通常是指微生物的代谢 控制发酵？ 定义：是指利用生物的、物里的、化学的方法，人为 的改变了微生物的生长代谢途径，使之合成、积累、分泌
有机肥料发酵原理 关键词：有机肥发酵、堆肥、灭菌 一、概述 任何一种合格优质的有机肥料的生产都必须经过堆肥发酵过程。堆肥是在一定条件下通过微生物的作用，使有机物不断被降解和稳定，并产出一种适宜于土地利用的产品的过程。 堆肥这种古老而简便的处理有机废弃物和制造肥料的方法，随着研究的深入和方法的改进，其应用很受各个国家的重视，因为它有很好的生态意义，也为农业生产带来效益。有许多报道指出，用腐熟堆肥制备种子苗床能抑制土传病害。并且在堆肥过程的高温阶段过后接踵而来的拮抗性细菌，可使菌数达到很高水平；堆肥过程中各有机物在微生物作用下，达到不易分解、稳定、作物易吸收状态；同时微生物作用在一定范围内减少重金属毒害作用。可见，堆肥是制造生物有机肥的简便而有效的方法，有益于生态农业的发展。 堆肥为什么产生这样的效果呢？下面我们对堆肥原理进行比较详尽的介绍。 二、有机肥发酵原理 （一）堆肥过程中有机质的转化 堆肥中的有机质在微生物作用下进行复杂的转化，这种转化可归纳为两个过程：一个是有机质的矿质化过程，即把复杂的有机质分解成为简单的物质，最后生成二氧化碳、水和矿质养分等；另一个是有机质的腐殖化过程，即有机质经分解再合成，生成更复杂的特殊有机
质-腐殖质。两个过程是同时进行的，但方向相反，在不同条件下，各自进行的强度有明显的差别。 1.有机质的矿化作用 ⑴不含氮有机物的分解 多糖化合物（淀粉、纤维素、半纤维素）首先在微生物分泌的水解酶的作用下，水解成单糖。葡萄糖在通气良好的条件下分解迅速，酒精、醋酸、草酸等中间产物不易积累，最终形成CO 2和H 2O ，同时放出大量热能。如果通气不良，在嫌气微生物作用下，单糖分解缓慢，产生热量少，并积累一些中间产物-有机酸。在极嫌气微生物条件下，还会生成CH 4、H 2等还原态物质。 ⑵含氮有机物的分解 堆肥中的含氮有机物包括蛋白质、氨基酸、生物碱、腐殖质等。除腐殖质外，大部分容易被分解。例如蛋白质，在微生物分泌的蛋白酶作用下，逐级降解，产生各种氨基酸，再经氨化作用、硝化作用而分别形成铵盐、硝酸盐，可以被植物吸收利用。 ⑶含磷有机物的转化 堆肥中的含磷有机化合物，在多种腐生性微生物的作用下，形成磷酸，成为植物能够吸收利用的养分。 ⑷含硫有机物的转化 堆肥中含硫有机物，经微生物的作用生成硫化氢。硫化氢在嫌气环境中易积累，对植物和微生物会发生毒害。但在通气良好的条件下，硫化氢在硫细菌的作用下氧化成硫酸，并和堆肥中的盐基作用形成硫酸盐，不仅消除了硫化氢的毒害，并成为植物能吸收的硫素养料。在通气不良的情况下，发生反硫化作用，使硫酸转变为H 2S 散失，并对植物产生毒害。堆肥发酵过程中，可以通过定时翻倒措施改善堆肥的通气性，就能消除反硫化作用。
发酵工程发展现状及趋势 引言 发酵工程是生物技术的重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。发酵技术有着悠久的历史，早在几千年前，人们就开始从事酿酒、制酱、制奶酪等生产。作为现代科学概念的微生物发酵工业，是在20世纪40年代随着抗生素工业的兴起而得到迅速发展的，而现代发酵技术又是在传统发酵技术的基础上，结合了现代的基因工程、细胞工程、分子修饰和改造等新技术。由于微生物发酵工业具有投资少、见效快、污染小、外源目的基因易在微生物菌体中高效表达等特点，日益成为全球经济的重要组成部分。 摘要 当前，发酵工程的应用是十分广泛的，在不同的工业领域中都有重要应用，例如医药工业、食品工业、能源工业、化学工业、农业、环境保护等，且随着生物技术的发展，发酵工程的应用领域也在不断扩大。 一、发酵工程在各领域的发展现状 1、医药行业 微生物发酵是生物转化法之一,在中药中早有应用。真菌是发酵中药的主要功能菌。发酵时大都采用单一菌种纯种发酵法。现代中药发酵技术分为液体发酵和固体发酵。中药发酵技术按应用方式可分为无渣式和去渣式,前者可直接用药,后者要提取和制剂用药。发展发酵中药可进一步推进中药现代化和国际化进程,提高中药行业的竞争力,为中药走向世界、造福人类作出新的贡献。 2、食品工业 现代化生物技术的突飞猛进，改写了食品发酵工艺的历史。据报道，由发酵工程贡献的产品可占食品工业总销售额的15%以上。目前利用微生物发酵法可以生产近20种氨基酸。该法较蛋白质水解和化学合成法生产成本低，工艺简单，且全部具有光学活性。 3、能源工业 乙醇作为一种生产工艺成熟，生产原料来源广泛的替代能源越来越受到人们的关注。燃料酒精不仅可以缓解能源短缺的问题，从长远的利益和能源的可再生性来看，燃料酒精又是一种潜力巨大的物能源。酒精发酵的方式有间歇式发酵、半连续式发酵和连续发酵。
第一章、绪论 一、琥珀酸简介： 早在1550年，.Agricold 首先用蒸馏琥珀的方法得到丁二酸，并由此得名琥珀酸⑴ 它是一种常见的天然有机酸，广泛存在于人体、动物、植物和微生物中，并广泛地用于医 药、农药、染料、香料、油漆、食品、塑料和照相材料工业，是合成 30多种重要商业 产品关键化合物，具有很高的商业价值。随着国民经济的迅速发展?琥珀酸的使用量和 需求量正在日益增大，目前，琥珀酸大体是由化学法生产的，但直接生产出来的琥珀酸 纯度未达标，市场要求的琥珀酸纯度一般大于 95%,而除了采用顺酐加氢法制琥珀酸时 产品中的琥珀酸纯度会大于 90%以外，其它方法生产琥珀酸产物中琥珀酸的含量通常 都很低，尤其是生物发酵法和石蜡氧化法生产的产品，含有许多种副产物，产物中琥珀 酸的浓度不会大于30%，因此提纯琥珀酸至关重要。在这一背景下，研究一种更有效 的琥珀酸提纯技术便是非常有必要的。 图1琥珀酸为基础的化学制品 1.1.1物理性质 琥珀酸(Succinic Acid ，Butanedioic Acid)，分子式 C 4H 6O 4,分子量 118. 09, 大亂生产型化学品 专业代学品 帕物牛长则激物 1,4 + 丁二静 四翅咲哺 J 内酯 2- 4-亂基丁醸 峙来酸肝 马来酸 弭基琥tflrtt 天#穌酸 丁嫦二 ?剂 二甲華/二乙棊 — 琥珀股盐‘ 4,4-酣类 饲料添加剂 信品廉料 绿色瘠剂 消面嗣- 农面活性剤 保世品
图2琥珀酸结构式 琥珀酸性状为无色三斜晶体或单斜晶体，熔点460—461K，溶于水、乙醇、乙醚等溶剂中，几乎不溶于苯、二硫化碳、四氯化碳和乙醚。琥珀酸无臭，低毒，可燃。比重 1. 572,熔点180C ---187 C,沸点235C （分解）。 温度（C）0 10 20 25 30 40 50 60 70 80 溶解度 （W/W%） 2.80 4.51 6.80 8.06 10.58 16.21 24.42 35.83 51.07 7.07. 1.1.2化学性质 琥珀酸具有二元酸大多数的典型反应，由于琥珀酸分子含有两个活泼的亚甲基，因此又具有许多别的重要反应特性，如卤化、脱水、酯化、磺化、酰化、氧化、还原等。琥珀酸具有优良的性质，所以可合成多种复杂有机物的中间体和制造药物，广泛用于合成塑料、橡胶、医药、食品、涂料等工业中。丁二酸是二元羧酸，134. 8°C时两个羧基脱水生成丁二酸酐，水中可解离为质子和丁二酸根阴离子。 琥珀酸及琥珀酸盐可以参与很多化学反应，其主要反应如下 ①氧化作用：与H2O2反应，氧化为过氧丁二酸。KMnO 4作用下生成草酸等化合物。 ②还原作用：在还原剂作用下还原为I，4.丁二醇和四氢呋喃。 ③可与SQ反应生成2，3—二磺酸基丁二酸。 ④酯化反应：与醇反应脱水可得一系列单酯和双酯。 图3琥珀酸与氨化合物反应 ⑦与氯化铁溶液反应：氯化铁溶液与琥珀酸盐在中性溶液中作用时，即有碱式琥珀 酸铁的淡棕色沉淀形成；同时有若干游离的琥珀酸生成，致溶液呈酸性反应。 3C2H4（CO2Na）2+2FeCl3+2H2O2—C 2H4（CO2）2Fe（OH）+6NaCI+C 2H4（CO2H）2 1.2、琥珀酸的市场及其用途 琥珀酸是一种二羧酸，是三羧酸循环的中间产物，同时也是厌氧代谢的发酵产物之 一，很多微生物生产琥珀酸盐做为它们能量代谢的主要终产物。琥珀酸已被美国FDA 认定为GRAS（一般认为安全），这使得它可以用于多种用途。它是一种重要的二元羧酸平台化合物，是制造新一代生物可降解材料PBS聚酯的主要原料，利用可再生的非粮生物质资源及C（）2 ⑤卤代反应：与PCI3、PCI5反应生成丁二酰氯。
烟草降碱技术研究进展 摘要烟碱是烟草重要的生物碱之一，其含量直接影响烟叶品质及其安全性。简要概述了烟碱与吸烟健康的关系，综述了在基因育种、农业操作及调制烘烤等方面上烟草降碱技术的研究成果。 关键词烟草；降碱技术；安全性；研究进展 生物碱广泛存在于植物界中，是植物的次生代谢产物，大多生物碱具有显著的毒性作用[1]。近年来，随着人们生活水平的提高，吸烟健康已成为全社会普遍关注的热点问题，降碱减害的重要性也日益突出，成为众多烟草科研工作者非常关注和广泛研究的课题。为此，笔者收集近年来行业在基因育种、农业农事操作及调制烘烤3个方面降碱技术的研究成果，以供参考。 1 烟草生物碱与吸烟健康 烟草生物碱是一类特殊的含氮化合物，主要包括烟碱、去甲基烟碱、新烟草碱和假木贼碱。据研究，烟碱含量约占烟草生物碱总量的95%以上，通常是以结合盐的形式而存在于烟草体中，少量以游离碱或以糖苷、酯、酰胺的状态存在，烟碱含量直接影响烟草制品的生理强度、烟气特征和安全性，是影响烟叶质量的重要要素。有研究表明，烟碱含量与烟叶燃烧后的焦油生成量呈极显著相关关系[2]，由此可见，烟碱不仅直接毒害吸烟者身体，也间接通过增加焦油生成量对吸烟者健康产生危害。大田生产期间，烟草植物体为避免受烟碱的毒害作用，往往发生烟碱次级结构修饰，通过甲基化和氧化作用，生成新的烟碱衍生物，为烟草中特有潜在致癌物质N-亚硝胺（TSNA）提供前体物质，进一步危害吸烟者健康。因此，降碱是降低吸烟危害、保障吸烟者健康的有效途径之一。 2 降碱技术 2.1 基因育种 烟碱的生成量受多个基因控制，属于多基因遗传，且存在着加性、显性及其加性的上位效应等多基因间互作[3]，烟碱的遗传特性为烟草培育低碱品种奠定了理论基础。有研究表明[4]，焦油与烟碱呈遗传上的正相关，育成的低焦油是以降低烟碱为代价，即培育低烟碱品种可有效降低焦油给吸烟者的健康带来的危害。国外富钾低焦油烟草育种研究开始于20世纪60年代，至今已取得了多项成果，例如美国的烤烟品种ZT99等；国内此方面的研究起步相对较晚，但也取得了突破性成果，刘洪祥等[5]选育出的烤烟品种中烟98是国内较优质的低烟碱低焦油品种。 2.2 农业农事操作方面 2.2.1 均衡施肥。氮素供应水平直接影响烟叶烟碱含量，孙学永等[6]研究指
发酵原理：酿甜酒可以用酒曲（制酒用的菌种），该菌种可以把糯米中的糖类分解成酒精，这样甜酒就酿成了。 2、化学反应式：C 6H 12 O 6 →2C 2 H 5 OH（酒精）+2CO 2 教学设计： 一、材料用具 酒曲一块，糯米1500克，凉开水一杯，清洁的容器、蒸锅、筷子、蒸布。 二、方法步骤 1、将糯米放在容器中用水浸泡一昼夜，把米淘洗干净。 教师提问：此步淘洗糯米的目的是什么？ 学生回答：去除杂质，使米充分吸收水分。 2、在蒸锅的笼屉上放上蒸布，将糯米倒入、铺平，盖好锅盖，置于旺火上蒸熟。将蒸熟的米饭用凉开水冲淋一次，放置到用手触摸微热（30摄氏度）的时候，装入清洁的容器中。 教师提问：米饭放置到30摄氏度目的？ 学生讨论回答：此时温度比较适合菌种的生活。
3、将酒曲碾细成粉末，撒在糯米上，并迅速将酒曲与微热的糯米均匀的搅拌在一起，然后将糯米饭压实，中间挖一个凹坑，最后淋上一些凉开水。 教师提问：能不能将酒曲只撒在米饭表面？ 学生思考回答：不能，一定要搅拌均匀，使菌种与糯米分冲混合，更有利于酒曲中的菌种分解有机物。 4、把容器盖好，如果是夏天则直接放在室内，如果是冬天就必须使用保温措施，比如用毛巾将容器包裹起来。 三、注意事项： 1、制作甜酒的工具以及整个操作过程要保持清洁，切记油腻。 2、根据酒曲包装上的说明或者请教有经验的人，按照一定比例将酒曲与糯米搅拌。 3、在制作甜酒的过程中，尽量少打开容器，以防止其他细菌和真菌的污染。 4、一般在冬季制作甜酒要用3天左右。当打开容器，闻到酒香，看到米粒柔柔的软软的白胖胖的，食用时微甜而不酸，就说明甜酒的制作已经成功了，赶快请家人品尝吧。
生物技术121班刘倩芸 0116 我国发酵工程的发展现状和发展趋势 引言 发酵工程是生物技术的重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。发酵技术有着悠久的历史，作为现代科学概念的微生物发酵工业是在传统发酵技术的基础上，结合了现代的基因工程、细胞工程等的新技术。由于发酵工业具有投资少、见效快、污染小等特点，日益成为全球经济的重要组成部分。 摘要：发酵工业是指人们利用微生物的发酵作用大规模生产发酵产品的一门传统工业。至今，我国已形成了一个品种繁多，门类较齐全，具有相当规模的独立工业体系，在不同的工业领域中都有重要应用，例如医药工业、食品工业、农业、环境保护等，且随着生物技术的发展，发酵工程的应用领域也在不断扩大。【1】 关键词：我国发酵工业现状趋势问题意见 很早以前，人们就利用发酵技术来生产产品，直到近代才发现发酵是由微生物引起的。发酵工业自20世纪60年代以来迅猛发展，所涵盖的产品也从原来的抗生素、食品等几个方面渗透到人民生活的各方面如医药、保健、农业、环境、能源、材料等。发酵工业是一种以高科技含量为特征的新型工业。发酵工业的迅速发展不仅带动了相关行业的发展，而且对提高产品质量及改善环境等，发挥了重要作用。【2】 一、我国发酵发展的历史 我国传统发酵历史悠久，在《黄帝内经素向》、《汤液醪醴论》里，
已有酿酒的记载。在汉武帝时代开始有了葡萄酒，距今已有两千多年的历史。改革开放促进了社会经济和科学技术的迅速发展，发展了一批具有现代生物技术特征的新产品，使发酵工业进入了一个新的发展阶段。【3】二、我国发酵工业的现状 我国生物化工行业经过长期发展，已有一定基础。特别是改革开放以后，生物化工的发展进入了一个崭新的阶段。目前生物化工产品也涉及医药、保健、农药、食品与饲料、有机酸等各个方面。 随着科技创新和技术进步的推进，科技推广应用和产业化步伐的加快，发酵产业产品空间进一步拓展、产业链不断延伸，发展前景更加广阔。【4】 我国发酵工业的巨大发展不仅在于产量的巨大提升，更在于发酵技术和发酵工艺的巨大进步。当前发酵技术进步主要表现为1．技术经济指标有明显提高；2．工艺技术有重大改进；3．装备水平大大改善。【5】 三、发酵工程在各领域的发展现状 医药行业 微生物发酵是生物转化法之一,在中药中早有应用。真菌是发酵中药的主要功能菌。发酵时大都采用单一菌种纯种发酵法。现代中药发酵技术分为液体发酵和固体发酵。中药发酵技术按应用方式可分为无渣式和去渣式,前者可直接用药,后者要提取和制剂用药。 食品工业 现代化生物技术的突飞猛进，改写了食品发酵工艺的历史。据报道，由发酵工程贡献的产品可占食品工业总销售额的15%以上。目前利用微生