木质素含量

澳新食品标准局(FSANz)对外公布了拟议的澳新食品标准法典(Food Standards Code)修改草案详情，并征求有关团体和个人的评议意见。　　新的澳新食品标准法典的修改包括批准一种转基因玉米、用作高强度甜味剂的Steviol(甜菊)以及特殊医疗用食品等。FSANz将会仔细考虑来自各方的评论，任何人都可以申请修改食品标准法典，澳新食品标准局对食品、物质以及食品生产技术进行评估，并进行管理效果分析，确保修改结果有益于社会。　　特殊医疗用食品 Proposal P242，初步评定为最后的评估结果。特殊医疗用食品(FSMP)指的是在医生或其他健康专业人士(如营养师，护士)监督下使用的，治疗慢性病患者、残疾人、急性病患者或受伤者的食品。目前，澳新食品标准法典中并没有明确关于FSMP的标准。FSANZ拟议制定一个关于FSMP的标准，并欢迎来自公众的意见。　　而对于由转基因抗除草剂玉米DAS-40278-9制成的食品 Application A1042，属于第一次评估。陶氏益农澳大利亚公司正寻求批准由转基因抗除草剂玉米DAS-40278-9制成的食品。FSANZ对该转基因玉米进行了充分的科学评估，以保证人类使用的安全性，目前该评估正在进行中。　　对于甜菊糖甙的允许含量 Application 1037的评估：嘉吉公司正在寻求批准提高甜菊糖甙在冰淇淋，水基饮料，酿造软饮料，配方饮料和调味酱油中的最大允许含量。甜菊醇甙是食品产业用作糖替代品的高强度甜味剂。嘉吉公司声称需要提高最大允许含量，为消费者提供更好的口感。　　木质素磺酸钙(40-65)作为食品添加剂 Application A1030的评估：帝斯曼营养产品澳大利亚公司已要求批准将木质素磺酸钙(40-65)用作脂溶性维生素(A，D，E和K)和类胡萝卜素的载体制成食品添加剂和营养物质，以帮助这些营养物质融入水基食品。木质素磺酸钙(40-65)帮助不溶于水的维他命和类胡萝卜素均匀分布在水基食品和饮料中。FSANZ正在寻求评议意见，特别是来自食品行业的意见。　　对澳新食品标准法典的维护 Proposal P1013的评估：FSANZ还将定期修订澳新食品标准法典，以维护其通用性和透明度。这些修订旨在解决澳新食品标准法典中不一致的地方，拼写错误，语法和印刷错误，遗漏以及需要更新或澄清的项目。

Park Systems中国分公司（以下称为Park原子力显微镜）在中国于2018年开设了Park AFM奖学金项目。Park AFM奖学金面向中国各大高校研究室的科研人员，提供3000元人民币的奖学金，旨在鼓励年轻科学家们通过分享讨论研究成果进一步推进学者们在纳米科学领域的成果进度。所有纳米科学领域使用Park原子力显微镜产品进行单独研究或共同研究者都可申请。奖学金获得者由Park Systems美国技术应用部门的专业人员评估决定。2021年度的"Park AFM奖学金"项目吸引了来自中国各大顶尖高校及研究机构的多位科研人员们参与申请。经过激烈角逐及Park美国应用部门的专业人员评估，来自清华大学未来实验室的副研究员陈迪博士后和来自华南理工大学化学与化工学院的王静禹博士后被评为"2021年Park AFM奖学金"的获奖者。2021年奖学金获得者 - 陈迪博士2020年1月还在斯坦福大学读博士后的陈迪博士以第一作者的身份在Nature Catalysis上发表了以"Constructing a pathway for mixed ion and electron transfer reactions for O2 incorporation in Pr0.1Ce0.9O2−x"为标题的论文 （以O2插入Pr0.1Ce0.9O2−x为案例构建离子和电子混合反应的反应路径)，该论文指出在界面电荷转移反应中，反应路径的复杂性随转移的电荷数而增加，并且在反应同时涉及电子（电荷）和离子（物质）时变得更加复杂。这些被称作的混合离子和电子转移（MIET）反应在嵌入/插入电化学至关重要，例如氧还原/演化的电催化剂和锂离子电池电极。了解MIET反应途径，特别是确定反应决速步(RDS)，对于在分子、电子和点缺陷层面上的界面工程至关重要。在这项工作中，我们开发了一个通用的实验和分析框架，用于解析在Pr0.1Ce0.9O2−x中插入O2（气）的反应途径。通过在控制固体中的氧活度和氧气分压的同时测量电流密度-过电势曲线，以及通过原位近常压X射线光电子能谱对化学驱动力和静电驱动力进行定量分析，我们对100多种反应途径进行了筛选，最终确定4种为可能的反应途径，并指出这4种反应途径的限速步均为电中性氧分子的解离过程。陈迪博士在本研究中使用了Park Systems XE-100对氧化物薄膜样品的表面粗糙度和晶粒尺寸进行了表征。可在Nature期刊查看原文。作为2021年Park AFM奖学金的第一位获奖者，NanoScientific Magazine对陈迪博士进行了相关研究的英文采访，采访报道会更新在2021年秋季刊杂志上，敬请关注！Park AFM Scholarship Awards – Dr. Di ChenIntroduction:Dr. Di Chen is an associate research fellow of the Future Laboratory, Tsinghua University. He got his B.S. from Tsinghua University and Ph.D from MIT, both in Materials Science and Engineering. He completed his postdoc training at Stanford University. His research group works on the electrochemical reactions at the interfaces.1.Please summarize the research you do and explain why it is significant? We focused on understanding the high temperature reactions at the solid-gas interface. We used Pr-doped CeO2 thin film electrode as an example. By conducting in operando APXPS/APXAS characterizations, we clearly confirmed that there is no surface potential at the solid-gas interface. Combining current-voltage measurements under different applied bias with theoretical model simulations (defect chemistry and microkinetic models), we established a versatile method to determine the rate-determining step of oxygen incorporation reaction. We believe this method could be further extended to many other systems such as proton exchange membrane fuel cells and lithium batteries.2. How might your research be used? This research built a method to understand the rate-determining step of the oxygen incorporation reaction at the cathode of solid oxide fuel cells (SOFCs), which was considered as a main limiting parameter for the application of SOFCs at larger scale. We think this research would be useful for people to further design and improve the cathode materials in SOFCs and help to develop more renewable energy systems with high efficiency.3. What features of Park AFM are the most beneficial and why? To understand the reactions on the surface of the thin film electrode, it is quite important for us to characterize the surface structure, which would influence the physical and chemical properties of the materials. Atomic force microscopy is a powerful tool characterize the surface structure. The AFM from Park satisfies our research needs very well. Park AFM has a function to fast load and unload the tip, which saved our time and reduce the loss of tips.2021年奖学金获得者—王静禹博士2020年3月王静禹博士在ChemSusChem期刊上发表了"Atomic Force Microscopy and Molecular Dynamics Simulations for Study of Lignin Solution Self-Assembly Mechanisms in Organic–Aqueous Solvent Mixtures"（中文题目："原子力显微镜结合分子动力学模拟研究木质素在有机-水混合溶剂中自组装机理")的论文，该项工作称：近年来，木质素基纳米材料作为一种具有优异行的木质素产品受到越来越多的关注。将木质素分子制备成具有均一纳米结构的木质素纳米材料，可以有效地提升木质素的分散性、抗氧化性、抗紫外老化性等性能。其中，溶液自组装法具有操作简单、适用范围广、过程可调控性强等特点，是制备木质素基纳米材料最重要的方法之一。在木质素的溶液自组装过程中，木质素分子在良溶剂中的解聚和劣溶剂中的聚集是两个关键步骤。对木质素在良溶剂和劣溶剂中分子间作用力变化进行定量研究，有助于从分子层面理解木质素的聚集行为，实现木质素自组装的精确调控，从而指导制备具有特定结构、尺寸和性能的木质素基纳米材料。因此，我们利用原子力显微镜（Park Systems, XE-100）对木质素在有机溶剂-水体系下，自组装过程中的分子间作用力进行了定量测试。并进一步结合分子动力学模拟揭示了木质素自组装过程中的内在驱动机制。 以丙酮-水体系为例，酶解木质素（EHL）在水和丙酮中发生明显聚集（图1 a和1 c），而在丙酮-水混合溶剂中（水体积分数30%），EHL发生解聚（图1 b）。证明水和丙酮均为EHL的劣溶剂，而丙酮-水混合溶剂为EHL的良溶剂。分子间作用力测试显示，EHL在水中的作用力为-1.21±0.18 mN/m，在丙酮中作用力为-0.75±0.35 mN/m（负值表示吸引力）。而在丙酮-水混合溶剂中，EHL分子间作用力仅为-0.15±0.08 mN/m，相比于在水中和丙酮中分别减少了88%和80%。实验结果证明，木质素的溶剂环境由良溶剂逐步转变为劣溶剂过程中，木质素分子的分子间作用力逐渐变大，导致木质素分子慢慢聚集，形成一定的纳米结构，直到溶液自组装完成。如图1（d）、1（e）和1（f）所示，分子动力学模拟结果与上述实验结果一致。水分子和丙酮分子对木质素模型物亲水官能团和疏水官能团的径向分布函数（RDF）计算结果表明，丙酮分子更密集地分布在木质素疏水官能团（碳链和苯环）周围，使得木质素分子的疏水部分溶剂化（图1 g），而水分子更密集地分布在木质素亲水官能团（酚羟基和醇羟基）周围，使得木质素分子的亲水部分溶剂化（图1h）。上述实验和模拟结果证明，木质素在有机溶剂-水混合溶剂中，亲水官能团与疏水官能团均能很好地溶剂化，分子间作用力小。随着水或有机溶剂的增加，溶剂体系从良溶剂转变为劣溶剂，木质素分子间相互作用力增大，导致亲水或疏水部分开始聚集并诱导自组装过程。图1 EHL在（a）水、（b）丙酮-水（水体积分数30%）和（c）丙酮中的溶解情况和分子间作用力；木质素模型物在（d）水、（e）丙酮-水（水体积分数30%）和（f）丙酮中的分子动力学模拟结果；混合溶剂中，水分子和丙酮分子对木质素（g）疏水官能团和（h）亲水官能团的RDF图5 EHL在丙酮-水混合溶剂体系中的自组装：（a）EHL溶液的光散射现象（丁达尔效应）；（b）EHL纳米胶体球的原子力显微镜形貌图，比例尺为1 μm；（c）EHL纳米胶体球的扫描电镜图，比例尺为300 nmPark AFM Scholarship Awards – Dr. Jingyu Wang来自NanoScientific Magazine的采访内容如下： 1.Please summarize the research you do and explain why it is significant? Natural polymers possess multiple advantages including eco-friendly, low cost, biocompatible, and biodegradable properties. Such advantages make natural polymers-based nanomaterials exhibit great potential in energy, biomedicine, and electronics fields. In order to deliver these great properties from molecular scale to mesoscopic and macroscopic scale, basic understanding of natural polymers is indispensable. One of my major research focuses on exploring the intermolecular interaction and solution behavior of natural polymers. Another major research of mine focuses on how to precisely control the supramolecular structure of natural polymers. These studies would provide fundamental understanding for the interaction mechanism of natural polymers in solution and significant guidance for the fabrication of natural polymers-based nanomaterials. 2. How might your research be used? My researches provide the quantitatively interaction results, such as intermolecular force and solution behavior, which reveal the interaction mechanism of natural polymers. From the basic science perspective, these results provide basic thermodynamics and kinetics understanding of natural polymer. From the application perspective, these studies provide significant guidance for the fabrication of natural polymers-based nanomaterials. For example, I explore the interaction between lignin molecules in solution. By revealing the change rule of intermolecular force between lignin, I reveal the self-assembly mechanism of lignin in organic solvent-water mixture and fabricate the uniform lignin nanoparticle with tunable size and great surface chemical properties. 3. What features of Park AFM are the most beneficial and why? Park Systems is the top AFM manufacturer in worldwide. Their AFM possesses various modules, which could realize multiple functions. In terms of my researches, the force measurement module is most helpful. This module enables researchers to obtain quantitative force information of physical, chemical, and biological interactions. By different modification to AFM probe and substrate, I can obtain the force-distance (F-D) curve between natural polymers in different media. Based on the F-D curves, many essential results could be investigated, such as intermolecular force, viscoelasticity and energy consumption. Park中国还特别定制纯银奖章，所有在论文里使用Park机台并在论文里面提到Park机台的老师或者学生都可以申请纯银奖章，并百分百获奖！想要了解更多关于Park原子力显微镜的相关内容，可以关注微信公众号：Park原子力显微镜。

本文针对当前世界能源的利用情况，从能源草的资源收集及培育、原料草种植及收获、原料预处理、微生物接种物类别、发酵条件控制以及气体成分分析等6个方面综述了国内外的研究进展。 随着常规能源的日益枯竭，开发利用新能源无疑是必经出路。能源植物是一种可再生的生物质资源，其中，能源草生物量大并且含有丰富的木质纤维素，通过厌氧发酵将木质纤维素材料转化为热值高的沼气是当前开发生物能源最有前景的方法之一。 1、能源草的资源收集及培育 寻找一种适合厌氧发酵生产沼气的草本能源植物，需要做大量的收集研究工作，还需利用育种和生物技术对目标植物进行改良，以提高生物质能的转化率和改善转化产品的质量。 20世纪80年代，美国和欧洲就已经将多年生草本植物作为能源植物进行系统筛选与研究，培育出了专用型能源草品种，实现了规模化种植和开发利用。1984年，美国启动“能源草研究计划”，集中对35种草本植物进行筛选，获得了18种具有开发利用潜力的能源草。欧洲对大约20种多年生草本植物进行研究，最终选择了芒草（miscanthus sinensis）、虉草（phalaris arundinacea）、柳枝稷（panicum virgatum）和芦竹（arundo donax）4种能源草做更深层次的研究。 我国地域广阔，植物丰富多样、分布广泛，草本能源植物种类繁多，在能源草种质资源收集筛选方面已经开展了大量的研究工作，并取得了重要的研究成果。 中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所自“八五”期间开始对国产狼尾草（pennisetum alopecuroicles）种质资源进行收集、鉴定和驯化栽培研究，总共收集到7种47份材料。近10年来，北京草业与环境研究发展中心收集包括柳枝稷、芒草、芦竹、芨芨草（achnatherum splendens）和杂交狼尾草（pennisetum hybrid）等各类能源草资源208份。鄢家俊等通过对四川境内岷江流域、青衣江流域和沱江流域野生斑茅（saccharum arundinaceum）的收集以及其生物学性状的观察，建议将斑茅作为能源植物进行开发利用。 如果能源植物细胞壁含有较高的木质素，将会影响其生物质能的转化效率。常瑞娜等克隆得到了五节芒（miscanthus floridulus）木质素合成的关键酶基因ccoaomt和4cl，这将有助于进一步改良能源植物。芒属能源草转化为生物质能是相对新型的产业，需要育种和生物技术的支撑。对于柳枝稷来说，未来要做的工作就是增加高产杂交种的品种数和使用转基因技术提高产量和纤维素含量。 2、原料草种植及收获 能源草原料是影响产业发展的一大因素，目前很多国家都已经开始大量种植能源草。在爱尔兰超过90%的供农业生产的土地都种上了能源草。美国计划到2030年，多年生能源植物所产生的生物质能将占所有生物可再生能源的35.2%。 能源植物在不同时期收获后，经厌氧发酵产沼气的量不同，主要原因是植物的化学组成随生长时间而变化。lehtomki等研究了收获时期对洋姜（helianthus tuberosus）、梯牧草（phleum pratense）-红三叶（trifolium pratense）混合以及草芦等多种能源植物沼气产量的影响，得出随着能源植物的成熟，大多数植物每吨湿重的沼气产量增加。而massé等研究了柳枝稷和草芦在中夏、晚夏和早秋三个时期收获，厌氧发酵后青贮草料所产生的沼气量变化，得出中夏时收获能源草发酵所产沼气量最高，延迟收获会降低沼气产量。在能源草的整个生长周期中哪些因素影响其沼气产量还需要更深入的研究。 3、原料预处理 由于木质纤维素原料具有较高的结晶度和聚合度，原料转化之前要进行预处理以提高产品的产出率。预处理的作用主要是改变天然纤维的结构，降低纤维素的聚合度和结晶度，破坏木质素、半纤维素的结合层，脱去木质素。预处理的方法主要有物理法、化学法及生物法等。 近年来，有关能源草发酵预处理的研究较多。邹星星等对互花米草（spartina alterniflora）在厌氧发酵前进行蒸汽爆破处理，发酵实验结果表明，随着汽爆压力的增加，累积产气率呈下降趋势。jackowiak等研究了微波预处理的温度与处理时间对柳枝稷厌氧发酵率的影响，发现只有温度对其有明显的影响。frigon等研究了冬夏两季收获的柳枝稷经过温度、声波降解、碱化、高压等预处理后发酵产沼气的情况，最终结论为温度、声波降解、高压对冬季收获的柳枝稷发酵产沼气无明显影响，但能提高夏季收获的柳枝稷发酵产沼气量。李连华等研究了蒸汽加热、超声波及冻融对华南地区多年生王草（pennisetum purpureum× p.americanum）厌氧发酵性能的影响，相比而言，蒸汽加热能够明显降低王草的结晶度，提高沼气产气率。li等采用热处理和微波对杂交狼尾草进行厌氧发酵预处理，结果表明热处理提高了其厌氧发酵的沼气产量，而微波处理却起到了相反的作用。肖正等利用沼液对巨菌草（pennisetum sinese roxb）进行堆沤处理，15天累积产气量为406 ml/ts。 4、微生物接种物类别 由于在厌氧发酵过程中微生物起到了至关重要的作用，而能源草本身所附着的微生物菌群数量较少，所以在进行能源草厌氧发酵产沼气时需要准备大量的接种物。 产甲烷菌在大自然中分布较广，如新鲜的动物粪便、污水处理厂的污泥以及腐败的河泥都能满足能源草发酵产沼气的要求。宋立等比较了羊粪、鸭粪和兔粪的厌氧发酵产沼气潜力，得出鸭粪最好，羊粪次之，兔粪最差。刘德江等设定了3个牛粪发酵浓度梯度（总固体物质含量为6%、8%和10%）来研究其对厌氧发酵产沼气中甲烷和硫化氢含量的影响，结果表明8%为发酵最佳浓度。xie等设定了1∶0、3∶1、 1∶1、1∶3 和0∶1五个猪粪与青贮草混合比，来研究粪草比对厌氧发酵产沼气的影响，结果表明1∶1时沼气中甲烷含量最高。 5、发酵条件控制 厌氧发酵系统的温度、初始ph值以及系统中原料的浓度等因素一直是厌氧发酵产沼气所研究的领域。一般情况下，厌氧发酵反应在较高温度下能够较快地进行，因为此时微生物新陈代谢较快，但高温时反应系统稳定性较差。 刘荣厚等以猪粪为发酵原料，研究了室温、中温（37℃）和高温（52℃）对其厌氧发酵产沼气的影响，结果表明，在发酵初、中期，室温和高温实验组微生物的活性受到影响进而抑制了甲烷化反应，发酵后期高温实验组的日产气量明显高于另两组。朱洪光等设置中温组（35±2）℃和室温组为15～33℃研究互花米草产沼气情况，发现互花米草适合作为生产沼气的原料，中温组日平均产气率为4.58 ml/（g?d），常温组日平均产气率为2.54 ml/（g?d），差别十分明显。赵洪等设定了7个ph值梯度（5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5），分析了ph值对新鲜猪粪厌氧发酵产气量和产气特性的影响，研究发现ph值6.5组启动最快，ph值7.0组和ph值6.5组的总产气量最高，ph值7.0组的甲烷含量最高，得出发酵体系的ph值为6.5～7.0时可促进厌氧发酵的启动，提高沼气的质量。王晓曼以早熟禾（poa annua l.）、佛手瓜（sechium edule）茎叶和番茄（solanum lycopersicum）茎叶为发酵原料，研究了3种原料的产气潜力，得出早熟禾累积产气量最高，影响产气量的主因素排序为接种量发酵浓度碳氮比，影响甲烷含量的主因素排序为接种量碳氮比发酵浓度。 6、气体成分分析 沼气中甲烷及二氧化碳的含量是反映厌氧发酵过程运行状况的重要参数。为使厌氧发酵过程获得最大的生产效率，整个生产过程必须处于最优化的运行参数和环境条件下。目前，沼气成分检测的主要方法有奥氏气体分析方法、气相色谱gc分析方法、热催化元件检测方法和红外检测方法等。 便携红外沼气分析仪 在测量甲烷量程上，热催化元件检测法为0～5%，其余3种的测量量程为0～100%；气体成分分析时，奥氏气体分析方法和气相色谱gc分析方法还可测定二氧化碳和氧气的含量，红外检测方法除了可以测定二氧化碳和氧气的含量外，还可测定硫化氢的含量，而热催化元件检测法则只能测定甲烷的含量；4种分析方法的气体分析时间分别为1 h、30 min、30 s、5 s；总体来看，红外检测方法在各方面优势明显。粗略估算时可以通过观察沼气燃烧的火焰颜色来确定气体中甲烷的含量。 世界能源问题日益突出，迫使各国开发和利用新能源以缓解国内能源的短缺。我国的能源草转化研究工作也在进行，但尚处于起步阶段，仍需研究工作者的继续努力，以及依靠国家政策推广种植能源草，实现能源草转化产业化，为国家能源问题做出贡献。来源：微信公众号@沼气工程及其测控技术，转载请务必注明出处。