酿酒葡萄果实振动脱粒特性研究

葡萄果粒在不同振动条件下的脱粒特性,可以为葡萄振动式采摘机构的设计研发提供理论依据和技术支持.为此,研制了振动式果粒脱粒试验台,主要包括振动台、高速摄影仪和单片机控制系统.通过对葡萄果粒的正交试验,得出了果粒脱粒特性与振动频率、果粒质量及振动振幅之间的关系,并通过高速摄影分析果粒在振动过程中运动规律,进而对果粒的疲劳特性进行了分析.试验结果表明:影响葡萄果粒脱粒特性唯一显著因素为振动频率,最佳频率为4~4.5Hz;振动葡萄脱粒的最大拉力应保证大于0.2N;振动频率应该选大于4Hz,振动脱粒对葡萄果粒的作功小于0.5J.
[目的]对啤酒花总黄酮进行提取和含量测定.[方法]采用超声波技术辅助乙醇回流法提取啤酒花总黄酮,用分光光度法进行了含量测定.[结果]啤酒花总黄酮的含量为42.8 mg/g,平均回收率为99.5%,RSD=2.4%(n=6),与传统法相比,提取率增长了16.3%.[结论]首次运用超声波技术从啤酒花中提取出总黄酮,提取纯度较高,方法简单、易操作,无任何污染,是提取啤酒花中黄酮类物质的有效、便捷的方法.
[目的]研究滴灌条件下水分胁迫对酿酒葡萄耗水及产量的影响,为河西荒漠绿洲区酿酒葡萄节水高效灌溉模式的制定提供依据.[方法]在酿酒葡萄5个生育期分别设置轻度[土壤含水率下限65％FC(田间持水率)]和中度(土壤含水率下限55％FC)2种水分胁迫水平,以充分供水(下限75％FC)为对照;通过连续2 a(2015-2016年)定点大田试验,研究水分胁迫对酿酒葡萄耗水规律、产量、水分利用的影响规律.[结果]①酿酒葡萄5个生育期水分胁迫都会显著影响(减小)葡萄日耗水强度,且萌芽、新梢、开花期等短生育期胁迫对葡萄耗水的影响在复水后会自动消除,但果实膨大、着色成熟等2个长生育期水分胁迫的影响具有跨年度持续性,复水后难以短期内恢复.②萌芽期轻度水分胁迫处理的产量在2个试验年均达到最大,依次为14 868 kg/hm2和15 306 kg/hm2,该处理水分利用效率也同时达到最高,为2.77 kg/m3和2.96 kg/m3;着色成熟期轻度胁迫在不显著减产的基础上能提高水分利用效率;新梢生长期—果实膨大期中度水分胁迫都会显著降低酿酒葡萄产量,其中果实膨大期胁迫减产幅度最大,减幅可达39％～49％.[结论]水分胁迫时期和胁迫时长对酿酒葡萄耗水强度都有重要影响,生育后期长时间水分胁迫对酿酒葡萄耗水具有跨年度持续影响力;萌芽期或着色成熟期轻度胁迫,其他生育期充分供水是河西荒漠绿洲区酿酒葡萄较合理的节水高效灌溉模式.
果蝇是为害酿酒葡萄的重要害虫之一,且较难防治.为了明确酿酒葡萄园中果蝇的发生规律及不同颜色的粘虫板对果蝇的防治效果,本研究对山东省烟台地区'蛇龙珠'和'白玉霓'两个葡萄园中的果蝇发生情况进行了调查,并悬挂不同颜色的粘虫板进行防治效果分析,观察采收期虫果率的变化.结果表明,两个葡萄园中果蝇数量没有显著差异,且优势果蝇种类为黑腹果蝇,均在6月下旬开始出现,9月下旬至10月上旬达到高峰,分别可诱集到53.80±8.32和59.60±9.43头/诱捕器;其次为斑翅果蝇和叔白颜果蝇,发生期早于黑腹果蝇且数量不多.另外,蓝色和黄色粘虫板对果蝇的防治效果最好.因此,在'蛇龙珠'和'白玉霓'的栽培过程中,可在9月上旬开始悬挂蓝色和黄色粘虫板对果蝇进行防治.
淀粉是丰富的生物质资源,已被广泛地应用到食品、酿酒、医药等各个相关的领域.普鲁兰酶(pullulanase,pulA,EC 3.2.1.41)作为淀粉脱支酶,可以水解淀粉中的α-1,6糖苷键,最大限度地降解淀粉原料,提高淀粉利用率.因此,寻找一条国产化的道路开发我国自己的普鲁兰酶,具有长远的意义.课题组前期从淀粉厂附近的土壤中筛到一株普鲁兰酶的高产菌株变栖克雷伯氏菌(Klebiella variicola)strain 7,克隆获得pulA基因(GenBank登录号:KJ146839.1)后在大肠杆菌(Escherichia coli) BL21 (DE3)中异源表达.为提高该蛋白的表达量和分泌效率,同时改善普鲁兰酶的性质,本研究利用基因工程的手段构建了普鲁兰酶去信号肽突变体M1和氮端31个氨基酸的截短突变体M2,结果显示M1和M2最适温度均为45 ℃,二者的最适pH分别是6.0和5.6;M2的半衰期是37 min,是M1的6.17倍;M2的比酶活是582.204U/mg,是M1的1.6倍.动力学分析显示,以普鲁兰糖为底物时,M2的Vmax、Kcat、Km和Kcat/Km分别为0.001 3μmoL/(mL·s)-1、191.80-1 s.-1、0.30 mg/mL、693.30,与M1相比,M2的底物亲和能力增加,同时催化效率是M1的2倍.本研究通过普鲁兰酶氮端氨基酸的截短,为提高酶的比酶活和半衰期提供了新的方法和思路.
在田间试验,调研考察,资料分析的基础上,研究了黄花菜、百合、啤酒大麦等特色作物气候生态适应性,确定了3种特色作物的气候生态区划综合指标体系.即:黄花菜取4-8月上旬≥0 ℃积温、降水量、6-7月日照时数作主导指标及产量作辅助指标;百合选取年≥0 ℃积温、无霜冻期和花期至鳞茎膨大期(6月中旬至8月上旬)降水量作主导指标,平均产量作辅助指标;啤酒大麦选取年≥0 ℃积温、幼穗分化期(5月下旬至6月上旬)和灌桨期(6月下旬至7月中旬)平均气温作主导指标,以及产量和品质作辅助指标.对3种特色作物分别进行最适宜、适宜、次适宜、可种植和不宜种植共5级气候生态适生种植的区划,并提出提高气候生态资源利用途径,为种植基地建设、发展规模生产、提高经济效益提供科学的决策依据.