冷冻食品金属检测

Iglo提供方便、高质量的冷冻食品，包括鱼类、海产品、蔬菜和鸡肉，是欧洲的一个冷冻食品公司。 Iglo面临的挑战Iglo为欧洲西部、中部和东部的不同区域提供品牌冷冻食品。面向如此多不同类型的市场，其目标不仅只是满足健康、方便的需求，而且要符合欧洲食品安全局和全球食品安全倡议 (GFSI) 等国际食品安全标准和组织的规定。 然而Iglo采用的是传统的金属检测机，在非金属污染物方面的检测能力有限。 测试&调研 Iglo决定对X射线检测系统进行评估，以便提高其污染物检测能力。 评估的一个关键参数是设备经受恶劣环境和极端温度的能力。在检测过程中，鱼类和蔬菜温度保持在-18°C，并非所有的检测系统都能在这样低的温度下运行。此外，冷冻产品水分含量高，会影响金属检测机等传统检测技术的灵敏度，从而降低检测的准确性。 Iglo对八家供应商的异物检测设备进行测试，并选择了Eagle的X射线检测系统。 解决方案&业务价值 Eagle Pack 430满足并且超出了他们的预期，能够在寒冷、高湿度的环境中运行，且检测性能不受温度和水分含量的影响。 该系统采用了双能材料甄别(MDX)技术，检测出了测试包装中的玻璃碎片和各种非金属污染物。 MDX按照化学成分（原子数）甄别材料，能够检测并剔除难以检测到的无机污染物，例如玻璃、石头等。此外，Eagle提供现场支持和定制系统，可轻松地集成至现有产线。 目前，Iglo的德国工厂安装了四套 Eagle Pack 430系统以检测不同产品。使用Eagle X射线检测系统后，Iglo不仅可以检测多种污染物，更好地控制生产，而且提高了供应链的可追溯性和品牌总体竞争力。 “可根据不同产品轻松、快速地转换检测参数，提高了效率，使我们满足食品安全标准。” “Eagle的现场服务给我们留下了非常深刻的印象，帮助我们调试设备，能够完全满足我们的需求。”Reken工厂项目经理Arno Strotmann 更高的可追溯性欧洲食品安全局 (EFSA)规定：生产商必须能够对食品的生产、加工和配送阶段进行追踪，以免不安全的食品到达消费者手中。 Eagle TraceServer™ 软件可同时连接32台Eagle x射线设备，保存检测过程中产生的所有数据和图像，将其存储在中央数据库中，并可从数据库导出所需数据，轻松实现产品的可追溯性，为Iglo提供了尽职调查的能力。 想要了解更多Eagle鹰光™ 的产品，请进入网站https://www.instrument.com.cn/netshow/SH101016/Search.htm?sType=0&Keywords=Eagle，留下您的信息，我们的专业工程师将竭诚为您服务。

1月21日，内蒙古包头市稀土高新区新冠肺炎防控工作指挥部发布最新消息。1月20日，根据包头市进口冷链产品“一批一检、随到随检、不检不售”机制要求，在例行售前检测中发现，包头稀土高新区润恒物流城和昆区包钢冷库一批进口冷冻猪前肘中部分检测呈阳性，该批次进口冷冻猪前肘全部货物已封存，未流入市场，企业已暂停营业，相关人员和企业全体员工核酸检测均为阴性。包头市立即启动疫情防控应急响应，第一时间封闭涉疫冷库，对货物进行封存，外围场地环境进行彻底消杀，对该冷库管理人员、司机、搬运工及相关接触人员进行集中隔离医学观察，对上述人员和涉事冷库所在市场全体从业人员开展核酸检测，检测结果均为阴性。自从全国多地先后出现从冷链食品外包装，或冷链环境中检测出新冠病毒阳性后，冷链食品还能不能放心吃，特别是进口冷链食品敢不敢买，就成了很多消费者关心的问题。在这里提醒市民朋友，尽量避免网购、代购进口商品，减少传播风险。如需购买，一定要去正规超市，因为正规的进口冷链食品，一般都要经方舱实验室24小时检测，保证食品安全。同时要增强自我防护意识，勤洗手、戴口罩，在外做到不扎堆、少聚会、保持安全社交距离。

冷冻机油广泛应用于各行各业，用于去除设备中的热量。典型的应用包括酿造厂，使酿造厂的温度保持在零摄氏度左右，以及需要稳定的冷冻水供应的化学工艺中。制冷机通常通过制冷循环或蒸汽压缩来运行。近年来，吸收式制冷循环在工业上并没有得到广泛的应用，因此我们将把注意力集中在采用蒸汽压缩技术的制冷机上。在这种方法中，热量被制冷液吸收，制冷液沸腾后由液体变为气体。热量被去除之后，气体再被压缩回液体。就像家用空调一样，热量通常被转移到设备外部去除，所以从冷却介质到环境之间是净热传递。这些系统通常是密封的，因此制冷剂不会逸出。那么密封系统为什么需要进行油液分析？系统中的需要通过泵和卷轴进行移动和压缩。我们需要监控的是系统组件中轴承和其他运动部件的状况。具体而言，我们要监测的是轴承，卷轴，油品质量和污染。.压缩机的一个独特之处在于润滑剂必须与驱动系统的制冷剂混溶。通常，制造商会推荐与其系统和所选制冷剂兼容的润滑油。现代的臭氧友好型制冷剂通常需要合成油。多元醇酯润滑剂在冷却器系统中变也得非常普遍。为什么要进行监测?油的质量 - 润滑油的状态会影响其混溶性。我们应该检查确保用的是正确的机油，而且油的状况良好。机油污染 - 如果油被污染了，会对制冷机的效率产生负面影响。特别是水污染会降低制冷机的效率。磨损 - 正如我们所说，监控的关键部件是轴承和卷轴。过度的污染或磨损碎片可能导致轴承失效。早期检测可以在系统故障前进行修复。早期修复通常成本较低，并且可以防止停机。推荐的测试参数有哪些?水分- 水污染会降低制冷机的效率，也会导致腐蚀和冷冻问题。确保油是干燥的可以省去很多麻烦。酸值/碱值 - 对于氟利昂或R-22等氯化制冷剂，建议对总酸值(TAN)进行测试。对于氨基系统，建议对总碱值(TBN)进行测试。总碱值会影响制冷剂中润滑剂的混溶性。真空粘度 (40 ℃) -运动粘度是流体在重力作用下的阻力。这是润滑剂最重要的物理特性。如果制冷系统中润滑油粘度下降，则表明分离器不能正常工作。冷却系统中粘度的测量有时很难测量，因为制冷剂溶解在润滑剂中，在测量粘度之前，制冷剂通常必须先排气。这可能需要几个小时。幸运的是，如果你使用的是斯派超MiniVisc 3000，就不需要此步骤。MiniVisc的毛细管设计允许润滑油在测量时排出气体。磨损金属 - 金属元素分析可以确定污染源，使问题根源诊断变得更加容易。铁磁颗粒浓度 - 铁磁材料磨损的急剧增加或磨损颗粒尺寸的急剧增加通常表明磨损状况的异常或正在恶化。监测磨损金属颗粒可以让维修人员在故障发生之前进行维护。.

近日，国家质检总局公布了2009年第2批产品质量国家监督抽查质量公告，被抽查的7类食品包括：啤酒、豆制品、碳酸饮料、果蔬汁饮料、婴幼儿米粉、冷冻饮品、膨化食品。其中，冷淡饮品合格率较低，仅83.6%。　　此次对北京、天津、河北、山西等25个省、自治区、直辖市224家企业生产的318种冷冻饮品进行了监督抽查，有52种产品不合格，其中有42种冷冻饮品微生物指标超标。此次抽查中发现武汉市东西湖常欣冷饮厂生产的老冰棒纯冰糖口味棒冰的菌落总数实测值为160000cfu/g,超标52倍，大肠菌群实测值为2400MPN/100g，超标23倍。含乳蛋白的冷冻饮品的菌落总数应≤25000cfu/g,大肠菌群应≤450MPN/100g，本次抽查中发现长治市郊区雪山冷饮厂生产的小脆筒雪糕的菌落总数实测值为1600000cfu/g,超标63倍，大肠菌群实测值为24000MPN/100g，超标52倍。　　超范围或超量使用食品添加剂也是造成产品的不合格主要原因。此次抽查发现有19种产品超范围或超量使用甜味剂糖精钠、甜蜜素、安赛蜜。不合格原因主要是用低成本高甜度的甜味剂(糖精钠、甜蜜素或安赛蜜)代替成本较高的白砂糖提高产品甜度。　　抽查还发现个别产品重金属铅含量超标，蛋白质含量均未达到0.5%。冷冻饮品产品质量国家监督抽查产品及其企业名单(不合格)企业名称产品名称商标规格型号生产日期（批号）抽查结果主要不合格项目廊坊市永盈食品有限公司雪乐果味冰　88g/袋2009-04-01不合格糖精钠,甜蜜素河北格林新大陆食品有限公司小神童蛋奶味雪泥　75g/支2009-04-19不合格菌落总数,大肠菌群唐山市利民冷食厂奶油双棒雪糕伟艳美90g/支2009-04-17不合格大肠菌群深州市得利成冷饮有限公司冰奶糕牛奶味冰棍　90g/支2009-03-15不合格大肠菌群长治市郊区雪山冷饮厂小脆筒雪糕　35g/支2009-05-03不合格菌落总数,大肠菌群运城市煜丰食品有限公司夏县分公司老冰棍（棒冰）煜丰及图形80g/支2009-04-03不合格菌落总数,大肠菌群运城市煜丰食品有限公司夏县分公司香芋派雪糕煜丰及图形75g/支2009-05-05不合格菌落总数,大肠菌群晋城市博凯冷饮厂青苹果棒冰　80g/支2009-04-12不合格菌落总数,大肠菌群科尔沁左翼中旗广鑫食品有限公司大白糖冰棍　90g/支2009-05-09不合格菌落总数,大肠菌群,金黄色葡萄球菌包头市昆区银河冷饮厂彩球（奶果）　130g/袋2009-04-21不合格铅,糖精钠科左中旗保康杜氏雪糕厂大白糖冰棍　90g±5g/支2009-04-12不合格甜蜜素通辽市科尔沁区金三牛冷冻食品加工厂大白糖冰棍　90g±5g/支2009-04-03不合格糖精钠营口市老边区惠凯冷饮厂南韩布丁(冰棍)　50g×5/袋2009-04-15不合格菌落总数,大肠菌群台安县桑林镇新兴冷饮厂乡村奶吧冰棍　55g/支2009-04-05不合格大肠菌群海城市大屯镇北雪冷饮厂冰凉一夏冰棍　80g/支2009-04-16不合格甜蜜素四平绿泽食品有限公司新大玉米雪糕　50g/支2009-04-12不合格大肠菌群安达市红星食品厂多味果冰棍　90g×4/袋2009-04-28不合格菌落总数,大肠菌群肇东市鑫北冷冻饮品制造有限责任公司拔拔冰棒冰鑫北90g/支2009-04-21不合格大肠菌群齐齐哈尔市牛奶公司冷饮厂魔力鲜橙味雪条　70g/支2009-04-27不合格甜蜜素芜湖市恒丰冷食有限责任公司真菠萝果汁冰(混合型冰棍)鸿丰100g/支2009-04-19不合格甜蜜素南昌泰康美冷饮食品厂圈圈脆雪糕泰康美70g/支2009-04-19不合格大肠菌群江西新天地制冰有限公司奶葡萄雪糕　80g/支2009-03-25不合格甜蜜素淄川区磁村蓝鸽冷食加工厂老冰棍（含乳蛋白10%以下）蓝鸽80g/支2009-04-20不合格菌落总数潍坊兴旺食品有限公司鲜奶味雪糕兴旺狗70g/支2009-03-30不合格大肠菌群淄川松龄晨阳食品加工厂大奶块雪糕　80g/支2009-03-31不合格大肠菌群青岛凯瑞乳业食品有限公司奶棒雪糕凯瑞80g/支2009-03-15不合格菌落总数洛阳雪达食品有限公司可乐杯冰淇淋雪嘉70g/杯2009-04-06不合格蛋白质,甜蜜素,菌落总数,大肠菌群禹州市冰世界冷饮食品厂小脆桶雪糕冰世界35g/支2009-04-11不合格菌落总数,大肠菌群许昌市傻子实业有限公司苹果棒冰傻子80g/支2009-04-12不合格甜蜜素许昌市魏都区凯利食品厂香芋葡萄雪糕凯利75g/支2009-04-11不合格甜蜜素,菌落总数,大肠菌群驻马店市冰峰食品有限公司蚂蚁上树雪糕天中冰峰75g/支2009-04-17不合格甜蜜素,菌落总数,大肠菌群许昌市傻子实业有限公司雪泥傻子80g/支2009-04-12不合格甜蜜素郑州天雪食品有限公司黑米糕棒冰天雪食品65g/支2009-04-16不合格菌落总数,大肠菌群禹州市三德合冷冻食品厂雪糕三德合80g/支2009-03-22不合格菌落总数,大肠菌群武汉市东西湖常欣冷饮厂老冰棒纯冰糖口味棒冰　85g/支2009-04-13不合格甜蜜素,菌落总数,大肠菌群长沙皇冠冷食有限公司牛奶多多冰淇淋湘冠70g/杯2009-05-13不合格蛋白质,菌落总数,大肠菌群邵阳宝庆肉类联合加工有限公司营养快线棒冰雪妮璐95g/支2009-05-02不合格糖精钠,菌落总数湖南立达食品饮料有限公司香草味蛋筒雪糕道道70g/支2009-05-10不合格菌落总数,大肠菌群湖南省常德天美乐冷冻食品有限公司纯冰糖棒冰天美乐90g/支2009-05-06不合格菌落总数,大肠菌群邵东县两市镇新华冷饮食品厂相思红豆冰棒　85g/支2009-05-05不合格菌落总数东莞市鸿昌食品有限公司芋满天下雪糕冰之岛60g/支2009-04-17不合格糖精钠,菌落总数,大肠菌群东莞市鸿昌食品有限公司绿豆孖棒冰之岛90g/支2009-04-23不合格糖精钠重庆绿好食品有限公司脆瓜子雪糕绿好53g/支2009-02-23不合格大肠菌群重庆吉喜达食品有限公司九岁芝麻官棒冰　82g/支2009-03-20不合格大肠菌群重庆吉喜达食品有限公司脆筒雪糕　70g/支2009-03-11不合格大肠菌群重庆市东星食品厂七小福星棒冰帅乐160g/支2009-04-08不合格菌落总数成都绿好食品有限公司红枣牛奶口味雪糕绿好65g/支2009-04-08不合格菌落总数贵阳金糯米冷饮厂脆皮雪糕金糯咪45g/支2009-04-08不合格菌落总数,大肠菌群宝鸡市渭河冷饮食品厂玉米香雪糕渭河70g/支2009-04-01不合格甜蜜素,菌落总数,大肠菌群西安锦龙工贸有限责任公司扒皮乐雪糕夏君乐75g/支2009-04-16不合格大肠菌群宝鸡市金台区雪元冷饮食品厂阿拉雪果味冰品雪元100g/袋2009-04-10不合格甜蜜素,菌落总数　　　　注：按行政区域排序。

根据《国家卫生健康委办公厅关于进一步加强食品安全地方标准管理工作的通知》（国卫办食品函〔2019〕556号）和《青海省食品安全地方标准管理办法》，青海省产品质量检验检测院、青海省农产品质量安全检测中心等单位制订的虹鳟鱼（冰鲜、冷冻）食品安全地方标准，经我委经过初步审查通过，在我委网站上公示，向社会公开征求意见。欢迎有关单位及个人对企业标准及编制说明提出意见和建议，请于公布之日起30个工作日内，将意见提交至qhspc8244731@163.com邮箱。虹鳟鱼标准文本.pdf虹鳟鱼标准编制说明.pdf

目前，拉曼光谱技术已经在食品、医药、化工、材料等多个领域获得了广泛的应用。其应用在肉品品质检测中时多会受到多种信号干扰，部分指标检测需要联合SERS技术，本文邀请到了中国肉类食品综合研究中心白京老师向大家介绍拉曼光谱在冷冻肉中的应用。1、 简介冷冻肉品是当前最常见的原料肉贮藏品类，其一般是指畜肉宰杀后，经预冷、排酸、速冻（-28℃至-40℃ ），继而在-18℃以下储存，深层肉温达-6℃以下的肉品。冷冻猪肉在贮藏过程中，蛋白氧化、脂肪氧化和微生物及冰晶的传热传质等会大大降低其感官品质、食用品质及加工性能。目前，在冷冻肉贮藏流通过程中对其品质的评判主要是通过感官评定或相关理化指标检测，但是这些评判方法需要耗费大量人力物力，易受主观影响，准确度较低，不适合大宗贮藏批量交易的检验要求，亟需开发冷冻肉品质的无损快速检测方法。拉曼光谱技术具有快速、原位、无损伤检测等优点，在食品领域的应用研究受到了广泛关注。2、 拉曼光谱无损快速技术研究理论基础当激发光的光子与物质分子相碰撞，可产生弹性碰撞和非弹性碰撞。在弹性碰撞中二者未发生能量交换，光子频率不变，这种散射现象称为瑞利散射。在非弹射碰撞过程中，光子与分子有能量交换，光子转移一部分能量给散射分子，或从散射分子中吸收一部分能量，从而使其频率改变，这种分子对光子的非弹射散射效应即是拉曼散射。由于不同的化学键或基团有不同的能量改变，并产生相应的光子频率变化，故根据光子频率变化即可判断分子中所含的化学键或基团，此为拉曼光谱技术。散射光频率与入射光频率差值即为拉曼位移。图1拉曼散射原理3、 拉曼光谱技术在肉中的应用基础及现状肉品的物质组成、含量及其在贮存加工过程中蛋白质二级结构的变化能通过拉曼位移直接反应，主要体现在酰胺Ⅰ带：1645cm-1~1685cm-1（结构：α-螺旋： 1650cm-1~1658cm-1；β-折叠： 1665cm-1~1680cm-1；β-转角： 1680cm-1；无规则卷曲： 1660cm-1~1665cm-1）和酰胺Ⅲ带：1200cm-1~1235cm-1，其分子结构来自色氨酸等多种氨基酸、C=CN等基团、C=C基团和C-H相关基团等。另外，肉品脂质饱和程度在1260、1264、1290、1438、1445、1656、1658、1745 cm-1等拉曼位移处有直接体现，分子结构来自C=H形变、C=H扭转振动、=CH2剪振、=CH2形变、C=C拉伸和C=O等。目前拉曼光谱技术作为一种指纹识别图谱，在肉品领域应用主要集中在加工品质（pH值、嫩度、肉色、保水性）、营养品质（脂肪含量、脂肪酸含量）、安全品质（食源性致病菌、兽药残留（结合表面增强拉曼光谱））和掺假分析（牛肉中掺假马肉、鸭肉等）中。但因为肉品组成成分复杂，肉品拉曼光谱数据量较大且复杂，因此多需要结合化学计量学方法提取相关特征信息4、 拉曼光谱无损快速检测技术在冷冻肉中的应用-以酸价、过氧化值检测为例冷冻肉蛋白氧化可以直接引发肉质变色，脂肪氧化使其营养、味道、质构和外观发生改变，蛋白氧化程度和脂肪氧化程度是评价冷冻肉贮藏期内品质变化的重要指标。酸价是评价猪肉脂质水解的指标，可以综合反映脂质水解氧化程度，过氧化值是反映油脂和脂质氧化状态的最常见指标之一。本研究实例基于拉曼光谱技术和化学计量学技术研究冷冻猪肉在冷冻贮藏过程中的酸价和过氧化值的变化，从脂肪氧化角度研究冷冻猪肉在贮藏过程中的变化规律，建立拉曼光谱快速预测冷冻猪肉酸价和过氧化值的快速无损检测方法，为快速预测判断冷冻猪肉品质和贮藏时间提供一定技术支撑。具体地，对宰后冷却成熟胴体分割取下猪IV号肉，并将其分成750±100g的样品，用保鲜膜进行密封包装，在-30℃环境下进行快速冻结，并立即在相对湿度90%~95%、温度-18℃以下的冷藏库中储存，冷藏库温度一昼夜升降幅度不超过1℃。选取冷冻猪IV号肉贮藏过程中的不同时间点进行检测，以冻结后入冷藏库前作为0d，分别选取0、30、60、90、120、150、180、210、240、270、300、330、360 d 13个时间点进行酸价、过氧化值检测和拉曼光谱检测。如下图为样品表面脂质拉曼光谱预处理后的平均值和最大值、最小值光谱曲线。样品表面脂肪的拉曼特征峰集中在1000-1800cm-1和2800cm-1附近，其中1064和1124cm-1为C-C键伸缩振动，1300cm-1为CH2弯曲振动，1443cm-1为CH2剪切振动，1658cm-1为C=C伸缩振动，1745cm-1为C=O伸缩振动，2725、2834和2860cm-1为CH3的对称振动，这些均为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的特征峰，可以表征脂肪的饱和程度，在一定程度上反映脂肪的氧化程度可以看出在特征峰位置上，拉曼强度在特征峰位置上与酸价和过氧化值大小呈现一定相关性。本研究中，酸价和过氧化值最大值和最小值分别对应同一个样品。经比较原始光谱、经过airPLS、SG-5点平滑、SNV、SG-5点平滑+airPLS、SNV+airPLS预处理后光谱经PLSR建模分析发现，经过SNV+airPLS预处理后的酸价、过氧化值PLSR预测模型效果最好。对经过SNV和airPLS预处理的拉曼光谱数据应用CARS算法，选取特征拉曼位移，建立CARS-PLSR的特征拉曼位移处的拉曼强度预测酸价和过氧化值模型。随着样品运行次数的增加，单个酸价值和过氧化值的PLSR模型保留的样品拉曼位移变量数逐渐减少，且减少的速度由高到低，表明变量筛选过程是粗筛到细筛的。当运行次数达到一定值时（酸价值运行38次，过氧化值运行35次），与预测酸价值和过氧化值的大量无关拉曼位移变量被剔除，交叉验证均方根误差（RMSECV）值最小，表明PLSR模型的预测能力最强，最终选取出变量子集和酸价值、过氧化值预测相关的特征拉曼位移变量，分别为53和58个拉曼位移变量，分别为总变量数的2.93%和3.21%。可以看出，预测酸价和过氧化值的特征变量分别集中在495、1064、1124、1300、1443、1658、2834、2860 cm-1和1064、1124、1300、1443、2834、2860 cm-1拉曼位移附近，表明1064、1124、1300、1443、2834、2860cm-1拉曼位移处代表的信息（C-C键伸缩振动、CH2弯曲振动、CH2剪切振动和CH3的对称振动）均对预测酸价和过氧化值变化贡献较大，但495 cm-1和1658cm-1处代表的COC的对称变形和C=C伸缩振动仅对酸价的预测贡献较大。CARS筛选拉曼特征变量CARS-PLSR预测酸价和过氧化值结果5、 小结拉曼光谱作为一种分子散射光谱，在肉品品质检测方面具有无损、快速、指纹性、半定量的优势，但其应用环境较为复杂，需要应用多种分析方法，有效提取特征信息，以便提高拉曼光谱检测肉品品质指标的准确性，扩大应用范围。作者简介中国肉类食品综合研究中心动物源性食品研究部工程师，长期致力于生鲜肉品快速无损检测研究，参与多项“十三五”、“十四五”国家重点研发计划项目，发表相关论文10余篇，申请发明专利10余件，登记软件著作版权3项，参与制订国家标准《GB/T 41366-2022畜禽肉品质检测 水分、蛋白质、脂肪含量的测定 近红外法》等多项标准。

2018年10月11日，第二十一届中国冰淇淋及冷冻食品产业博览会在天津梅江会展中心拉开序幕，此次博览会是亚洲规模最大的冰淇淋产业博览会，超过300家中外冰淇淋行业企业参展，同期还举办了新产品发布会、中国冰淇淋行业发展论坛等。培安有限公司携Sprint 真蛋白质快速测定仪应邀参展，同时还介绍了“新一代核磁技术在冰淇淋脂肪快速检测的应用”，受到众多国内冰淇淋领域龙头企业和国际品牌企业的广泛关注。据新华社报道，2017年全国冷冻饮品行业185家规模以上企业（年主营业务收入2000万元以上企业）产量合计为378.33万吨，同比增长7.24%；主营业务收入471.71亿元，同比增长14.54%；利润总额31.37亿元，同比增长14.41%。冷冻饮品行业增长迅速，潜力巨大。针对食品行业复杂的检测环节，培安公司给出了顶级解决方案。30s核磁测脂肪、30-90s双频加热测水分、2分钟iTAG测真蛋白质，快速、准确、便捷的完成测定工作。

各部门、各学会成员：根据《河南省食品科学技术学会团体标准管理办法》、《河南省食品科学技术学会团体标准制定程序（试行）》的规定，学会标准化专业委员会对《冷冻肉解冻失水率的测定 恒温循环水浴解冻法》团体标准进行了立项评审，所申报的团体标准符合立项条件，现批准立项。请各起草单位严格按照有关规定和要求组织开展团体标准制定工作，严把标准质量关，增强标准的适用性和有效性，按时完成标准编制工作。 河南省食品科学技术学会2023年11月13日河南省食品科学技术学会关于《冷冻肉解冻失水率的测定 恒温循环水浴解冻法》团体标准立项的公告.pdf

p style="text-align: justify text-indent: 2em "为了满足仪器信息网用户对冷冻电镜技术的知识需求，解决学习及工作中的问题，本文特整理了仪器信息网的络讲堂栏目中冷冻电镜技术相关会议报告，专家们讲解精准专业，欢迎感兴趣的用户保存下载观看学习。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 150px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/9fca8064-11ea-48bc-9256-75435b189e9c.jpg" title="图片2.png" alt="图片2.png" width="400" height="150" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong清华大学生命科学学院教授王宏伟/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目《冷冻电子显微学前沿进展及展望》/strongstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "冷冻电子显微学（冷冻电镜）作为一种生物大分子结构解析的新方法，近年来在技术上取得了革命性的发展，使得该方法可以将生物大分子的结构解析至近原子分辨率，从而迅速成为结构生物学研究的强有力手段。冷冻电镜的最新前沿进展包括方法学上的进一步突破和应用领域的扩展。王老师在报告中介绍了冷冻电镜的一些前沿成果和未来展望。a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/video_105583.html" target="_self"strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "（报告视频链接）/span/strong/aspan style="font-family: 微软雅黑 color: rgb(102, 102, 102) letter-spacing: 0 font-size: 14px" /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 微软雅黑 color: rgb(102, 102, 102) letter-spacing: 0 font-size: 14px"/span/pp style="text-align: center "strong哈佛大学李宗利/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目《Quality data acquisition in single particle electron cryo-microscopy》/strongstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "李老师在报告中讨论了单粒子cryoEM中高质量数据收集的策略，包括如何准备好的EM网格以及如何对准显微镜以确保数据质量。此外，还讨论了影响数据质量的因素。a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/video_105580.html" target="_self"span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong（报告视频链接）/strong/span/a/pp style="text-align: center "strong上海科技大学沈庆涛/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目《Self-capping of nucleoprotein filaments protects Newcastle Disease Virus genome》/strongstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "沈老师在报告中对冷冻电镜做了概述，讲到冷冻电镜的发展趋势，并结合自身研究工作，介绍了低温电子显微镜技术的应用。使用冷冻电子显微镜，沈老师团队确定并解析了NDV N形成4.8埃分辨率的蛤状结构，两个背对背模式的单匝螺旋堆积，这种蛤形结构可以充当种子，组装成带有两个独立RNA的双头细丝，通过环界面上的过渡突变破坏蛤形结构，将产生单头细丝并暴露出核酸酶可接近的RNA 5' 末端，这将消除微型基因组分析中的病毒基因组复制。a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/video_105562.html" target="_self"strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "（报告视频链接）/span/strong/a/pp style="text-align: center "strong浙江大学助理研究员常圣海/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目《冷冻电镜数据自动收集的相关设定和监控》/strongstrong/strong/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "冷冻电镜技术能够保持样品在高真空成像系统中的稳定性和减轻样品电子辐射损伤等问题，实现了使用电镜能够获取溶液状态下生物样品的高分辨信息，使得冷冻电镜技术成为结构生物学研究的主要手段之一。常老师在报告中分享了冷冻电镜数据采集和数据监控的手段：在自动数据采集这一部分，展开介绍SerialEM软件的相关设置和操作，从而保证稳定快速的数据采集；在数据监控部分，着重介绍Focus的设置和操作，实时监控数据质量，从而保证数据的质量。a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/video_105569.html" target="_self"strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "（报告视频链接）/span/strong/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong拓展：/strong/pp style="text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200212/521790.shtml" target="_self" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "【视频分享】听专家们讲透射电镜技术与应用/span/strong/a/pp style="text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200211/521704.shtml" target="_self" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "【视频分享】听专家们讲扫描电镜技术与应用/span/strong/a/pp style="text-indent: 2em "strong style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(34, 34, 34) font-family: 微软雅黑 font-size: 24px white-space: normal "/strong/p

揭示生物学样本和材料样本原本无法观察到的内部结构冷冻断裂是一种将冰冻样本劈裂以露出其内部结构的技术。冷冻蚀刻是指让样本表面的冰在真空中升华，以便露出原本无法观察到的断裂面细节。金属/碳复合镀膜能够实现样本在SEM（块面）或TEM（复型）中的成像，主要用于研究如细胞器、细胞膜，细胞层和乳胶。这项技术传统上用于生物学应用，但现在逐渐在物理学和材料科学中展现出重要意义。近年来，研究人员通过冷冻断裂电子显微镜，尤其是冷冻复型免疫标记（FRIL），对膜蛋白在动态细胞过程中所发挥的作用有了新的见解。作者：Gisela Höflinger图1：麦叶上的蚜虫适合于电子显微镜的环境电子显微镜的样品室通过抽真空处理降至极低压力。置于这种环境下的活细胞无法有效保全结构，因为细胞构成中的大部分水分会快速蒸发。生物样本的制备方法有很多种。样品材料被（固定）保存，这样后续脱水对原位结构的破坏最小，同时可以使用环境扫描电镜（SEM）或者将水冷冻。高压冷冻是观察自然状态下含水结构的唯一方法。高压冷冻所形成的冰不是六边形冰（从水变为六边形冰时体积会增加）而是无定形冰，因此体积保持不变。所以，对渗透和温度变化敏感的结构得以保留（见文章“高压冷冻基础介绍”）。要观察诸如细胞器、细胞膜、乳胶或液体的表面界面等结构，冷冻断裂是唯一的方法。通过刀片（或类似物）或释放弹簧负载的外力来破开冷冻样本，并沿着最小阻力线断裂样本。图2：冷冻断裂（来源：http://en.wikibooks.org/wiki/Structural_Biochemistry/Lipids/Membrane_Fluidity） 水的升华与凝结 – 冷冻蚀刻与污染要暴露冷冻断裂面，需要把冰去除。这就需要通过把断裂面的冰升华去除以保存样品的结构。升华的过程是冰不经过液态过程直接转化为气态。而液态过程会导致样品体积和结构的破坏。图3：ES，细胞外表面；PF，细胞膜冷冻断裂面；EF，细胞膜外层冷冻断裂面；FS，细胞膜内表面；Cyt，细胞质水的升华/冷凝过程取决于特定温度下的饱和压力，以及水或冰在室内的有效水分压。注意：良好的真空度会降低水分压。例如：温度为-120℃的冰或冰冻样本饱和压力约为10-7 mbar。如果样品室内达到这个压力，则冷凝和蒸发处于平衡状态。蒸发的分子数量等于冷凝的分子数量。在更高压力下，冷凝速度要快于升华速度 – 因此冰晶会在样本表面上生长。必须采取一切手段来避免这种情况。样本上方一个较冷（比样本更冷）的冷阱会降低局部压力，从而起到了冷凝阱的作用。从样本中带出的水分子优先附着在较冷的表面上。在低于饱和压力的压力下，更多的分子升华而不是冷凝，同时会发生冷冻蚀刻。执行冷冻蚀刻直到样本完全无冰，这一过程称为冷冻干燥。仅适用于合理时间内执行的小样本。该过程分为几个步骤，需要从大约-120℃加热到-60℃，同时在每个步骤上使温度保持一定时间。该过程需要几天的时间来完成。图4：饱和蒸汽压力（感谢Umrath 1982提供的图片）样本温度低于-120℃时，蚀刻速度非常慢，蚀刻持续时间会增加到不切实际的程度。如果真空室的压力固定，则可以通过提高样本温度来提高蚀刻速度。对于生物样本，要特别小心温度高于-90℃。蚀刻速度会大幅提高。另外，要注意玻璃态冰中形成六边形冰晶从而导致脱水伪像。纯水的理论升华速度会降低，因为：• 样本深处的水升华速度比表面的水更慢。• 盐和大分子溶剂会降低升华速度。• 生物样本中大量存在的结合水会降低升华速度。通过冷冻断裂生成图像冷冻断裂和冷冻蚀刻技术往往采用高真空精细镀膜技术，将超细腻重金属和碳薄膜沉积于断裂表面。冷冻断裂样本在一定角度下用金属覆盖，然后在碳背衬膜（徕卡EM ACE600冷冻断裂或徕卡EM ACE900与徕卡EM VCT500）上生成复型进行TEM成像或在SEM的试块面上进行成像。对于这两种方法，冷冻断裂表面经过一定的蚀刻时间后以相同的方式进行镀膜。首先在一定角度下进行一层薄的（2-7nm）重金属镀膜，以形成地形对比度（阴影）。其次再针对重金属薄膜，在90°下进行一层厚的碳层（15-20nm）镀膜，以稳定超薄电子束蒸发。此时的蚀刻处理会停止。要对极小的结构进行成像，需要在极低的角度（2–8°）镀膜重金属并在镀膜期间旋转样本。这样可增加细丝状及其它细小结构的对比度。此项技术又称为小角度旋转投影。蒸镀重金属薄膜需要采用电子束蒸发镀膜技术。这种镀膜技术可实现精细定向沉积。碳的支撑层稳定了未被金属覆盖的结构。随着温度的升高，这些结构会改变它们的轮廓，样本不会完全导电，复型也不会粘在一起。冷冻断裂酵母的单向投影图5：低温SEM，BSE（背散射电子）图像。Walther P, Wehrli E, Hermann R, Müller M.（1995）双层镀膜获取高分辨率低温SEM。J Microsc. 179, 229-237。图6：复型，TEM图像（感谢Electronmicroscopy ETH Zürich提供图片）。Walther P, Wehrli E, Hermann R, Müller M.（1995）双层镀膜获取高分辨率低温SEM。J Microsc. 179, 229-237。图7：徕卡高压冷冻，真空冷冻传输至冷冻断裂系统中，利用电子束发射枪和旋转样本底座来进行冷冻蚀刻和低温镀膜。徕卡真空冷冻传输至低温SEM。油/水基样品，–100℃（升华）3分钟暴露油脂结构。图8：徕卡高压冷冻，真空冷冻传输至冷冻断裂系统中，利用电子束发射枪和旋转样本底座来进行冷冻蚀刻和低温镀膜。徕卡真空冷冻传输至低温SEM。原生生物游仆虫混合培养的羽纹硅藻。感谢英国波特斯巴NIBSC的Roland Fleck博士提供图片图9：徕卡冷冻断裂系统及徕卡真空冷冻传输至低温SEM的HPF、冷冻断裂、冷冻蚀刻和低温镀膜。油/水基乳液破裂，露出洋葱状薄片结构，形成液滴。感谢汉堡拜尔斯多夫Stefan Wiesner博士提供的图片。图10：TEM中的酵母细胞复型。经徕卡高压冷冻和徕卡冷冻断裂复型制备。感谢Elektronenmikroskopie ETH Zürich提供的图片。图11：大麦叶上的真菌。安装于徕卡冷冻断裂仪样本台上，并通过冷却样本台在液氮下进行冷冻。徕卡冷冻断裂仪对样品进行部分冷冻干燥（在更高的样本温度下冷冻干燥）。使用钨镀膜。徕卡真空冷冻传输至低温FESEM 5keV。相关产品徕卡EM ACE900 高端EM样本制备冷冻断裂系统徕卡EM VCT500了解更多：徕卡官网

全国第三次土壤普查的通知国务院印发《关于开展第三次全国土壤普查的通知》（以下简称《通知》），决定自2022年起开展第三次全国土壤普查，利用4年时间全面查清农用地土壤质量家底。《通知》明确了普查总体要求、对象与内容、时间安排、组织实施、经费保障和工作要求。普查时间为2022—2025年。2022年完成普查技术、规范、物资等准备，开展全国性试点；2023—2024年全面铺开普查，并形成阶段性成果；2025年开展普查数据审核、成果汇总、验收与总结，全面完成普查任务。普查的对象和内容普查对象为全国耕地、园地、林地、草地等农用地和部分未利用地的土壤。其中，林地、草地重点调查与食物生产相关的土地，未利用地重点调查与可开垦耕地资源相关的土地，如盐碱地等。普查内容为土壤性状、类型、立地条件、利用状况等。其中，性状普查包括野外土壤表层样品采集、理化和生物性状指标分析化验等；类型普查包括对主要土壤类型的剖面挖掘观测、采样化验等；立地条件普查包括地形地貌、水文地质等；利用状况普查包括基础设施条件、植被类型等。冻干技术成为土壤检测方法之一在对土壤检测分析的过程中，真空冷冻干燥技术可以发挥很大的优势。因为冷冻干燥是在低温，真空的环境中进行，不会改变土壤的结构，成分，性质，外形，微生物，沉积物等，只是移除土壤中的水分，可以长时间存储，易运输。在后续检测过程中，可以正确的检测出土壤理化和生物性状。富睿捷冻干机助力土壤检测富睿捷科技专注冻干机研发生产，SOIL系列专为土壤冻干设计。直立式的内置式冷阱盘管，有效捕捉溶剂；冷阱温度最低可达到-55℃，捕水能力强；更大、更多的样品隔板托盘，最多可到0.4㎡。

冷冻饮品是以饮用水、食糖、乳制品、水果制品、豆制品、食用油等中的一种或多种为主要原料,添加或不添加食品添加剂,经配料、灭菌、凝冻而制成的冷冻固态制品。近些年来,微生物超标依然是冷饮食品质量安全的主要问题之一。　　质监局有关专家介绍，每年质监部门都不定期对市场上的冷饮进行抽查，每次抽查的结果都没有100%达到合格。问题主要集中在生产、运输和销售的环节上。菌落总数、霉菌、酵母菌等微生物超标是冷饮常见的问题。菌落总数超标，冷饮爽口不爽心夏天吃冷饮固然爽口又爽心，吃到不合格产品，一只冰糕下肚，等于吞下去不计其数的霉菌、酵母菌。　　存在的主要问题是细菌菌落总数和大肠菌群超标。细菌菌落总数的超标可能是生产过程中设备的通道、包装容器材料、空瓶、瓶盖消毒不彻底，生产工艺落后所致，因此必须加强生产工具、容器机械清洗消毒和机械设备的清洗消毒，改进落后的生产工艺，提高机械清洗消毒和机械化的生产能力。大肠菌群超标可能与水源直接或间接受到污染，从业人员个人卫生习惯较差有关，为此应加强法制教育，严格执行《食品卫生法》和国家对冷饮食品的卫生管理办法，坚持对从业人员体检和冷饮卫生知识的培训。应加强冷饮食品卫生预防性监督管理力度和卫生知识宣传教育的深度，把重点放在防止微生物的污染和个体私营单位的管理。　　冷饮在加工过程中，需要经过复杂的过程，对调料的配置、配料的粉碎等等，都需要经过较长的过程，且加工的过程中，冷饮直接裸露于空气之中的时间较长，容易造成菌落数超标和二次污染的问题，在包装之前，需要不间断的对于整个加工过程进行消毒灭菌。　　所以，需要找到一种正确实用高效的消毒灭菌方式才能很好解决冷饮菌落总数超标问题。　　动态消毒灭菌方式能够很好地应用于冷饮的加工过程，在包装之前，能够对于整个生产环境进行不间断消毒灭菌。据上海康久消毒技术有限公司工程师周立法介绍，这种消毒灭菌技术的杀菌原理是通过特殊的脉冲信号使得NICOLER发生腔产生逆电效应，生成大量的等离子体。在负压风机的作用下，污染空气被抽进发生腔内，带负电细菌被分解击破，整个杀菌过程只需0.1秒，再经药物浸渍型活性炭等组件二次杀菌过滤后，受控环境保持在“无菌无尘”标准。由于在对车间消毒时，人可同时在车间内工作，所以，该杀菌技术也可称作为“食品动态杀菌机”。　　定期清理奶垢能有效的防止微生物的滋生，而在清理奶垢时应注意空气杀菌，可大幅度减少微生物超标的可能性。

由河南省食品科学技术学会标准化专业委员会组织起草的团体标准《冷冻肉解冻失水率的测定 恒温循环水浴解冻法》团体标准已完成征求意见稿，现公开征求意见。请各有关单位及专家将修改意见或建议填写至《团标征求意见总汇表》内，并于2024年4月7日前回复提交。附件：1.1《冷冻肉解冻失水率的测定 恒温循环水浴解冻法》团体标准（征求意见稿）1.2《冷冻肉解冻失水率的测定 恒温循环水浴解冻法》编制说明（征求意见稿）1.3《冷冻肉解冻失水率的测定 恒温循环水浴解冻法》标准征求意见汇总表地址：河南省郑州市金水区农业路60-2号邮编：450002联系人：赵蒙姣联系电话：0371-60339765Email：hnsspxh@126.com1.1《冷冻肉解冻失水率的测定 恒温循环水浴解冻法》团体标准（征求意见稿）.pdf1.2《冷冻肉解冻失水率的测定 恒温循环水浴解冻法》编制说明（征求意见稿）.pdf1.3《冷冻肉解冻失水率的测定 恒温循环水浴解冻法》标准征求意见汇总表.docx

#Spex 冷冻研磨仪用于生活垃圾焚烧！#Spex SamplePrep冷冻研磨仪用液氮冷却样品，然后用磁力驱动的冲击器粉碎，被公认为世界上最有效的实验室样品前处理仪器。可以广泛应用于RNA/DNA提取、毒性测试、食品安全、草本、农业金属/化合物、RoHS/WEEE。✦ ++冷冻研磨法应用于生活垃圾焚烧SPEX 液氮冷冻研磨仪生活垃圾是由很多不同组分组成非常不均匀的混合物。除了聚合物合成材料和软木、木材和纸张等有机物外，还可能存在无机材料和金属。为了充分利用这些生活垃圾，生活垃圾会在垃圾焚烧厂中燃烧以获得燃烧热。► 样品均质化需求在生活垃圾焚烧领域中除了元素分析外，还对G.H.V.和N.H.V.（粗热值和净热值）感兴趣。为此，必须尽可能地对废物进行研磨和均质。由于样品中含有大量聚合物及其他有机物，使用传统的球磨机或摆动式磨机将改变样品性质。切割机可以研磨这些样品，但不能研磨到有机元素分析所需的粒度：元素分析取样量在毫克级别，要求样品颗粒度在100目以上。► 冷冻研磨处理过程在常规的研磨无法处理样品时，液氮冷冻磨则是一种不错的高效选择方式。塑料和生物样品等柔性材料在液氮温度下会变脆。样品被密封在研磨小瓶中，并浸入液氮中，从而消除了交叉污染。由于液氮冷冻研磨是磁性驱动的，因此驱动部件上没有磨损。为了获得最佳研磨结果，必须将样品冷却至最佳状态。为此，可以在研磨小瓶中预先冷却需要处理的样品，或者将其倒入已经冷却的小瓶中。预冷却20分钟后，将样品研磨三分钟，然后进行一分钟的“中间冷却”以确保良好的脆性，然后进一步研磨。这个循环重复了三次。► 测量结果*在生活垃圾处理领域，液氮冷冻研磨展示了良好的处理结果。处理效果完全可以符合元素分析的要求。分析结果可以用于计算出样品的总热值和净热值。计算结果可得知单位样品能释放出多少热量，从而优化出火电厂的燃烧炉垃圾进料量。*注：该数据使用Thermo FlashSmart 元素分析仪测定，测量数据已得到测样方授权。

近日，南方科技大学材料科学与工程系副教授谷猛团队通过使用超低剂量冷冻透射电子显微镜高分辨成像(Cryo-HRTEM)及断层层析技术(Cryo-ET)，揭示了醚类电解液锂金属电池中沉积锂以及SEI的纳米复合结构及三维形貌，相关研究成果发表在国际顶级学术期刊《先进材料》（Advanced Materials）。论文题目为“Cryo-Electron Tomography of Highly Deformable and Adherent Solid-Electrolyte Interphase Exoskeleton in Li-Metal Batteries with Ether-based Electrolyte”。电动汽车目前的续航里程非常有限，大大限制了其发展。开发具有高能量密度和长寿命的电池迫在眉睫。商用锂（Li）离子电池的能量密度在过去几十年中得到了显著改善，并且已经非常接近其上限值。能量密度的进一步大幅提高取决于对新型电极材料的创新。相比于商用石墨负极（~372mAh/g），体心立方锂金属（LiBCC）具有超高的比容量（高达~3860 mAh/g），可贡献更高的电池能量密度，使得电动汽车续航里程大大提高。但是，研究表明锂金属超高的化学和电化学反应活性导致电解液对锂金属（LiMetal）的腐蚀，引发锂枝晶生长，进而造成一系列问题。调节电解液和添加剂可以调节固态电解质界面（SEI）的结构和组分，抑制锂枝晶的生长。然而，SEI和LiMetal对电子束极其敏感，难以探测其原子尺度上的精细信息，对其三维结构的揭示几乎空白。在醚类电解液LiTFSI-DOLDME中，LiF和Li2O纳米晶形成并嵌入至聚合物基的SEI外骨骼中。同时，非晶锂与Li2O、LiF纳米晶及SEI碎片混合形成过渡区，因此LiBCC与SEI内部的润湿性极好（润湿角为零），异质成核能垒为零。Li优选[快速剥离，在半剥离状态下形成了八个暴露的{111}面。全锂剥离后，SEI空壳展现出惊人的变形性、韧性及应力承受力。图1. A, B半剥离LiMetal的形貌图 C电子衍射图案 D 剥离诱导的杯状表面原子模型两层薄至~40 nm的SEI壳可直接贴合而无机械损伤。图2. 全剥后的SEI形貌及残留Li超强润湿性使Li再沉积时，LiBCC片首先成核，随后延展至SEI空壳顶端，最后扩展其厚度。结合SEI极强的化学、机械稳定性，SEI可有效地抑制LiMetal与电解液间的进一步反应。故，醚类电解液的锂金属电池展现出如此优越的性能。此外，针对在第二次沉积过程中，SEI外壳的不均匀填充导致的形成枝晶和新的SEI的问题，本文提出一种“大胶囊”策略。该策略可将电池的库仑效率进一步提高到99%以上。加州大学圣地亚哥分校博士后韩兵与谷猛课题组博士后李相妍为本论文第一作者，谷猛与麻省理工学院教授李巨为论文共同通讯作者，南科大为论文第一单位。本工作得到了广东省创新创业团队、粤港澳联合实验室、深圳市发展和改革委员会项目、深圳市科技计划、深圳市发展和改革委员会主席基金、国家科学基金会的基金支持。

（1）生物制品的冷冻真空干燥我们做过生物制品冷冻真空干燥的品种有皮肤、角膜、海参、螺旋藻等；从文献中看到其他人做过的冻干产品有心瓣膜、活菌、活毒、骨骼、各种疫苗、血液制品等。生物制品的冻干要求保持产品的活性，活菌、活毒等微生物真空干燥后的存活率要求80%以上，以便于应用。因此，对冻干机工艺要求严格，预冻温度、速度、时间的控制很不容易，保护剂配方、剂量、加入时间和加入方法非常关键，不同的人可能采用不同的配方，达到的效果可能相同。一般各种保护剂的配方都是互相保密的。（2）药材和药品的冷冻真空干燥我们做过的品种有人参、山药、纳豆激酶、北冬虫夏草、林硅油、鹿茸等；从文献中看到其他人做过的品种有各种粉针制剂、中草药制剂、抗生素、布洛芬、脂质体和其他纳米颗粒等。药材和药品需要长期保存，真机需要速溶，放置氧化，避免污染杂菌，保持药效的长久稳定。这些要求都需要通过冷冻真空干燥技术来实现。药材和药品的冷冻真空干燥工艺要求也很严格，寻找合适的冻干保护剂、添加剂、赋形剂都很困难，生化干燥阶段的温度控制、加热速率控制都很关键，严格防止塌陷。（3）食品的冷冻真空干燥我们做的食品有菠菜、苹果、香蕉、库尔勒香梨等；从文献上查到其他人做过的品种有咖啡、茶叶、大蒜、鱼肉、调料等。食品种类繁多，形状、性质相差较大，冻干工艺需要在实验中确定。冻干食品时间较长、耗能较多、价格较高，应该合理选择冻干参数，优化冻干过程，降低冻干昂成本，根据市场需要，选择性价比较高的食品做冷冻真空干燥。（4）冷冻真空干燥在其它领域的应用冷冻真空干燥除了在生物制品、药品、食品和纳米材料制备方面的应用之外，还可以干燥超市的木质文物、古画等，冻干发出来的这些产品能恢复物品的原样；还可以干燥动植物标本，使标本长期保存，栩栩如生；医疗事业做实验用的、具有毒害物质的动物尸体采用冻干干燥法的处理，可以实现环保等。

生活中的科学应用草莓的冷冻干燥冻干应用”冷冻干燥是水果可以长期保存食用的一种常用方法，目的是保持水果原有的口感及外观。在本文中，我们利用自主研发的 LyovaproTM 系列冷冻干燥机 L-200 开发了一种优化处理草莓干燥时间和剩余水分含量的方法。当然，该方法适用于 LyovaproTM 系列所有机器，包括但不限于 L-200、L-250 以及 L-300。1简介水果和蔬菜在人类的饮食和营养中起着重要的作用。它们是膳食营养素、维生素和矿物质的重要来源，并可以为人体提供粗质纤维。它们为单调的食物提供了颜色、风味和口感多样性。由于水分含量高(80% 以上)，它们具有很容易受到破坏。在热带和亚热带地区的许多发展中国家，由于缺乏足够的冷藏和冷冻设施，造成了 40 - 50% 的经济损失。食品加工的主要目的是将这些可持续成分转化为静态储存的材料，可以长时间储存，从而减少损失，并在食物短缺时可加以利用。在工业上，水果和蔬菜的保鲜已经采用了几种工艺技术，其中最重要的就是脱水处理。脱水技术是人类实践的最古老的粮食保障方法。去除水分能够阻止导致分解的微生物的进一步生长，同时减少许多水分介导的降解反应。在储存和运输上提供了大幅减少重量和尺寸的优势，并使产品能够在环境温度下储存。市场上有不同类型的脱水技术。然而，与其他脱水技术相比，冷冻干燥工艺在形态、外观、质地、味道和香气方面提供了更高质量的样品。冷冻干燥过程是一种升华过程，其中固体颗粒将直接转化为蒸汽形式而不进入液相状态。在冷冻干燥中，可将水蒸气除去，而不会扰乱产品的内部结构。预冻、初级干燥和次级干燥是冷冻干燥过程中的重要步骤。样品需要冷冻在其共晶或玻璃化转化温度以下以保持其固体结构。预冻后，进行抽真空处理，真空压力要低于样品的临界压力，然后进行初级干燥，该过程需进行加热。在这一阶段，大多数水蒸气将被除去。在次级干燥中，剩余的结合水分将通过蒸发而除去。2实验设备步琦冷冻干燥机Lyovapor&trade L-200 Pro.步琦冷冻干燥软件 Lyovapor&trade Software.真空泵 Pfeiffer Duo 6.可加热层板不锈钢托盘海尔低温冰箱 -40 °C.梅特勒分析天平梅特勒卡尔费休水分仪 3实验材料新鲜草莓，于当地市场采购4实验步骤4.1 样品制备草莓被切成两片，草莓片放在不锈钢托盘上。为了监测草莓样品的温度，温度传感器被放置在一片草莓的内部。装有样品的托盘和层板在 -25°C 的设定温度下冷冻过夜。4.2 冻干机 LyovaporTM L-200 的设置深度冷冻 12 小时后，草莓切片完全冷冻，冷冻后的样品托盘在常温下转移到带有 PMMA 干燥室的 L-200 冻干机中。实验方法的设计考虑了样品的共晶温度 -2℃、临界压力 0.3mbar、临界温度 50℃ 等关键参数。冷冻干燥过程是从装样步骤开始，需要设置层板温度，例如 -25°C，这是因为样品是在 -25℃ 的冰箱中进行预冻。在初级干燥阶段，层板温度保持在 -10℃。为了便于有效升华，层板温度逐渐升高到 20℃。压力最初维持在 0.400mbar，再降至 0.3mbar，从而保持在临界压力以下。在次级干燥阶段，温度最高保持在 45°C，压力设置到最小值，以去除样品中的结合水分。这一阶段的目标是保证样品中水分含量尽可能低，确保样品的长期稳定性和保存性。图1 显示了详细信息。▲ 图1：在Lyovapor&trade 软件上设置的初级和次级干燥步骤参数5实验结果和讨论5.1运行数据图图2 中的图表清晰地区分了初级干燥和次级干燥两个阶段。冷冻干燥约 15 小时后，样品温度接近层板温度，表明样品中的大部分水分已通过升华除去。这是因为层板提供给样品的能量不再被升华所消耗。因此，样品温度与 17 小时程序初级干燥结束时的层板温度相同。在 图2 所示的次级干燥阶段，通过将温度最高保持在45℃，同时压力设置为最低。由于通过解吸去除的水量要比初级干燥经历 15 个小时阶段的量少，所以样品温度会快速跟随层板的设定温度和实际温度而变化。▲ 图2：Lyovapor&trade 软件绘制的初级和次级干燥步骤的运行数据5.2 产品外观▲ 图3：冻干前(左)和冻干后(右)草莓果实在冷冻干燥前后，草莓的外观确实略有变化。样品初始总重量为 1606g。干燥后，总重量急剧减少到 132g。这一结果与引言部分提出的 80% 的含水率是一致的。5.3 残留水分含量卡尔费休（KF）滴定因其实用的优点而广受欢迎，例如准确性、测量速度和适配性。测量干燥后的质量损失即可检测到损失任何挥发性物质的。KF 测量方法具有很高的准确度和精密性，通常精确度在可测水含量值的 1% 以内，例如 3.00% 的水分含量值则显示为 2.97 - 3.03%。因此，使用已校准的 1% 水标准进行单点校准就已足够，无需校准曲线。发生的化学反应公式如下：公式1：ROH + SO2 + Rn → (Rn H+) SO3R-公式2：H2O + I2 + (RnH)SO3R + 2Rn → (RnH)SO4R + 2(RnH)I*(Rn = 胺和ROH = 甲醇)冻干草莓的水分含量通过卡尔费休滴定法分析，如下图所示。表1：冻干草莓的卡尔费休滴定结果。参数结果实际草莓重量（不含水）128.2g水分含量3.74%总除水量96%6实验结果和结论在冻干机 L – 200 Pro 上成功进行草莓的冷冻干燥。在 26 小时的干燥过程中，草莓的外观、质地和颜色没有发生改变，最终样品的水分含量 4%。冷冻干燥过程对草莓的风味没有显著影响。7参考文献https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1350417716304473?via%3DihubRatti, C (2001). "Hot air and freeze drying of high-value foods: a review". Journal of Food Engineering. 49: 311 – 319.Shishehgarha, F Makhlouf, J Ratti, C (Jan 2002). "Freeze drying characteristics of strawberries". Drying Technology. 20 (1): 131 – 145.Pol. J. Food Nutr. Sci., 2011, Vol. 61, No. 3, pp. 165 – 171, https://www.researchgate.net/publication/244603084Dehydration of fruits and vegetables – recent developments in principles and techniques, http://dx.doi.org/10.1080/07373939208916413Strawberries hybrid drying combining airflow, dic technology and intermittent microwaves, http://dx.doi.org/10.4995/ids2018.2018.7556Effect of vacuum microwave drying on the quality and storage stability of strawberries, Journal of Food Processing and Preservation ISSN 1745-4549https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S026087749700023XKARL FISCHER METHOD determination of water – TEST METHOD, https://law.resource.org/pub/in/bis/S02/is.2362.1993.pdf

瑞士步琦冷冻干燥含酵母菌的微球应用冷冻干燥应用”益生菌是一种有益于人体健康的微生物，常被用于改善肠道菌群。微胶囊包埋技术可以帮助保护菌株，延长其在体内的存活时间，不易受外界环境的影响而失活。因此，在生产益生菌产品时，需要考虑选择合适的微胶囊技术，以确保益生菌的稳定性和活性。下面这篇应用非常好的结合了微胶囊包埋和冷冻干燥技术，证明菌种经过包埋干燥后仍具有生物活性，为发酵工艺和食品转化等领域开辟新的可能性。1介绍冷冻干燥，也称为冻干是一种非常通用的脱水方法，常用于保存微生物、食物或药物，如蛋白质类药物。它将冷冻和干燥结合在一个独特的操作中，可以创造出高质量的干燥终产品。冷冻干燥通常用于保存微生物培养物，因为它具有不可忽视的优点：储存的方便性和增加邮寄微生物的可能性。此外，制得的产品只需要少量维护，培养基在储存过程中不会受到污染，微生物可以长时间保持活力。然而，众所周知，冷冻干燥技术对微生物至关重要，因为它对微生物的生存能力和生理状态都有负面影响。根据方法和生物体的不同，微生物存活率也各有不同；然而，活力水平明显低于液氮储存 2。观察到的活力下降主要是由于一些不良副作用引起的，例如细胞内冰晶的形成1、敏感蛋白的变性或在此过程中膜脂质的物理状态发生一些不可逆的变化 3,5。为了防止这种影响，通常在冷冻或冷冻干燥前使用脱脂牛奶、蔗糖、甘油、 DMSO 或海藻糖等作为冻干保护物质1,3。据报道，海藻糖在干燥、冷冻、渗透胁迫和热休克等极端环境下对酵母和细菌具有保护作用。这些保护效果与膜的稳定和酶活性的保存有关。关于海藻糖的保护作用，已经报道了几种假设。一些报道认为它的作用是通过多个外部氢键取代参与维持蛋白质三级结构的水分子，另一些报道认为它形成玻璃态结构以确保物理稳定性。除了发酵过程或食品转化，酿酒酵母或乳酸菌等微生物在益生菌膳食食品和饲料补充剂领域具有重要的经济意义。然而，这些应用需要在储存过程中保持细胞活力。通过造粒和冷冻干燥技术相结合，可以得到大小和组成均匀的无尘颗粒。由于具有更高的颗粒表面积，这使得产品将具有良好的颗粒流动性，更容易掌握的剂量和更快的产品复原性。尽管存在上述挑战，冷冻干燥仍然是一种酵母、孢子真菌和细菌的方便保存方法，因为它们的长期生存能力通常保持得相当好，而且菌株的储存和分发要求也很简单。因此，本应用旨在生产酿酒酵母颗粒作为模型微生物，使用微胶囊造粒仪 Encapsulator B-390 作为造粒机，将酵母悬浮液挤压进入液氮中形成单分散球体，然后使用冷冻干燥机 Lyovapor&trade L – 200 进行冷冻干燥处理。2仪器，试剂和器材仪器：ESCO NordicSafe, Biosafety Cabinet Class IIBUCHI 微胶囊造粒仪 Encapsulator B-390BUCHI 冷冻干燥机 LyovaporTM L-200 Pro，干燥腔体搭配可加热搁板BUCHI LyovaporTM Software试剂：YPD 培养基, Sigma Aldrich海藻糖, Sigma Aldrich脱脂奶粉琼脂去离子水液氮器材：玻璃培养皿液氮杜瓦瓶3实验本应用中描述的工作是在无菌条件下进行的。将 84g 市售面包酵母悬浮溶解在 50mL 无菌 YPD 培养基(Sigma Aldrich)中。在酵母悬浮液中加入 50mL 无菌冻干保护剂培养基（5g 海藻糖(Sigma Aldrich)和 5g 脱脂牛奶溶于去离子水中），然后用微胶囊造粒仪 B-390 进行制粒(表1)。将挤压后的液滴收集在液氮浴中冷冻，然后转移到不锈钢托盘中，保存在 -25°C 的冰箱中进行冷冻干燥。表1：微胶囊包埋参数_300μm 喷嘴1mm 喷嘴频率[Hz]68060电压[V]7502500压力[mbar]500500冷冻干燥步骤(初级干燥和次级干燥)使用 LyovaporTM 编程软件，如表 2 所示。使用 LyovaporTM L-200 Pro 干燥腔体、可加热的搁板和环境空气。表2：初级干燥和次级干燥冻干参数无酵母菌微球采用与含酵母菌微球相同成分培养基和参数进行制备。冷冻干燥后，将 1mL 无菌水加入 1mL 微球中，用以复原样品。对于含有酵母菌的菌珠，对每个重组溶液进行10倍、100 倍和 1000 倍的连续稀释。将复原后的溶液和稀释液分别涂于 YPD 琼脂平板上，如图 1 所示。琼脂板在 28℃ 培养 24h，评价细胞活力。▲ 图1：琼脂平板上的酵母活力测试4结果与讨论含有酵母的微球可以通过使用微胶囊造粒仪 B-390 进行包埋制备，结果表明:用微胶囊造粒仪 B-390 将酵母滴入液氮中，可使酵母迅速颗粒化；用 300μm 的喷嘴和 1mm 的喷嘴分别制备了 700μm 和 1500μm 左右的微球。仅使用含冻干保护剂介质的溶液也得到了类似的结果。如图 2 所示，冻干后的微球在形状和大小上与湿冻微球保持相似。▲ 图2：用微胶囊造粒仪 B-390 制得的 300μm 酵母微球，在冻干前（左）后（右）的对比通过扫描电镜对其结构进行分析。在图 3 中，可以观察到含有酵母的球珠(下两图)和仅由冻干保护剂培养基制成的球珠（上两图）在形态上的差异。含有酵母菌的微球具有由 5μm 颗粒组成的粗糙结构，可以认为是微生物，而只含有冻干保护剂的微球具有更光滑的结构。▲ 图3：含酵母菌的冻干微球（下）和不含酵母菌冻干微球（上）的结构对比当冷冻干燥时，考虑到膜中脂质物理状态的变化或由于某些蛋白质结构的变化，生物系统可能受到破坏3,9。为了验证酵母菌的活力，将酵母菌重新水合，稀释，并在 28°C 的 YPD 琼脂板上培养 24 小时。图 4 证实了文献报道的内容，即便失去了部分活力，酵母在冻干后仍然可以生长2,4,6,10。▲ 图4：在 28℃ 琼脂板中培养 24 小时后的酵母菌活力5结论含有酵母菌的微粒可以很容易地用微胶囊造粒仪 B-390 进行制备，并使用冻干机 LyovaporTM L-200 进行冷冻干燥处理。B-390 的喷嘴直径分别为300 μm和1000 μm，制得的微粒直径分别为 700μm 和 1500μm。冷冻干燥后，珠粒的大小和形状没有变化。该颗粒流动性好，容易掌握使用剂量，且与水混合后溶解速度快。冻干后的微生物在贮藏过程中仍能保持良好的活力，并能在复水化后成功生长。在本应用中，造粒包埋和冷冻干燥的结合显示出了非常好的实验结果。它可以在发酵工艺和食品转化等领域开辟新的可能性，有利于生产制备剂量易控制和重组的培养发酵剂；另外，在益生菌和食品补充剂领域中获得无尘且可自由流动的粉末，同时保证产品颗粒大小和组成的均匀度。6参考文献N’Guessan, F. K. Coulibaly, H. W. Alloue-Boraud, M. W. A. Cot, M. Djè, K. M. Production of Freeze-Dried Yeast Culture for the Brewing of Traditional Sorghum Beer, Tchapalo. Food Sci. Nutr. 2016, 4 (1), 34–41.Bond, C. Freeze-Drying of Yeast Cultures. In Cryopreservation and Freeze-Drying Protocols Day, J., Stacey, G., Eds. Methods in Molecular BiologyTM Humana Press, 2007 pp 99–107.Leslie, S. B. Israeli, E. Lighthart, B. Crowe, J. H. Crowe, L. M. Trehalose and Sucrose Protect Both Membranes and Proteins in Intact Bacteria during Drying. Appl. Environ.Microbiol. 1995, 61 (10), 3592–3597.Miyamoto-Shinohara, Y. Imaizumi, T. Sukenobe, J. Murakami, Y. Kawamura, S. Komatsu, Y. Survival Rate of Microbes after Freeze-Drying and Long-Term Storage.Cryobiology 2000, 41 (3), 251–255.Wolkers, W. F. Tablin, F. Crowe, J. H. From Anhydrobiosis to Freeze-Drying of Eukaryotic Cells. Comp. Biochem. Physiol. A. Mol. Integr. Physiol. 2002, 131 (3), 535–543.Lodato, P. Huergo, M. S. de Buera, M. P. Viability and Thermal Stability of a Strain of Saccharomyces Cerevisiae Freeze-Dried in Different Sugar and Polymer Matrices. Appl. Microbiol. Biotechnol. 1999, 52 (2), 215–220.Strasser, S. Neureiter, M. Geppl, M. Braun, R. Danner, H. Influence of Lyophilization,Fluidized Bed Drying, Addition of Protectants, and Storage on the Viability of Lactic Acid Bacteria. J. Appl. Microbiol. 2009, 107 (1), 167–177.Miyamoto, T. (Kyushu U. Kawabata, K. Honjoh, K. Hatano, S. Effects of Trehalose on Freeze Tolerance of Baker’s Yeast. J. Fac. Agric. - Kyushu Univ. Jpn. 1996.Giulio, B. D. Orlando, P. Barba, G. Coppola, R. Rosa, M. D. Sada, A. Prisco, P. P. D. Nazzaro, F. Use of Alginate and Cryo-Protective Sugars to Improve the Viability of Lactic Acid Bacteria after Freezing and Freeze-Drying. World J. Microbiol. Biotechnol. 2005, 21 (5), 739–746.Cerrutti, P. Huergo, M. S. de Galvagno, M. Schebor, C. Buera, M. del P. Commercial Baker’s Yeast Stability as Affected by Intracellular Content of Trehalose, Dehydration Procedure and the Physical Properties of External Matrices. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2000, 54 (4), 575–580.

近年来随着经济的发展及生活水平的提高，人们对保养、身体的调理也逐渐注重，使得保健品行业飞速发展。但保健品在制备过程中也会浪费较多原材料，无法更大程度发挥利用原材料本身的营养价值。随着冻干机的出现，以其的独特的冻干技术可以生产出更有营养价值、药用价值的保健品。也因此有“保健品冻干机之称”。 上海田枫实业有限公司是一家专业的冻干机厂家，主营冻干机系列包括：家用型冻干机，实验型冻干机、中试型冻干机、生产型冻干机。提供优质的售后服务，产品解决方案。下面为大家列举下保健品冻干机的应用： 1、维生素和矿物质为主要成分的营养型保健品冻干　利用保健品冻干机制备可以让这类保健品所含有的多种维生素和矿物质，更综合性地补充 可以让缺乏这类营养素的人群更大程度的吸收。 2、以天然或珍贵植物为原料，冻干提取出有效营养成分的保健品　　这些保健品主要是把天然植物中最有用的营养精华提取浓缩，在冷冻干燥制备。如从大豆中提取蛋白，从红豆、黑豆、银杏叶等植物中提取营养物。　3、名贵中药或有药用价值的动植物为主要原料的补养型冻干保健品　　如冻干人参、冻干鹿茸、冻干灵芝、冻干银杏、冻干乌鸡、冻干鳖等。 4、从海洋生物中提取有效成分冻干制成的保健品　5、以动物初乳为原料冻干制成的保健品　　动物初乳中含有优质蛋白和免疫蛋白，前列腺增生 可提高机体免疫力。如冻干牛初乳；　6、以“第七营养素”——膳食纤维为主的冻干保健品　　膳食纤维被称为第七营养素，膳食纤维不但能加速肠道废物排出，还有清理人体内环境的作用，所以，又被称为“清道夫”。如五谷杂粮的冻干。来源:上海田枫仪器有限公司www.tfyqchina.cn www.tfsye.com关键词：[冷水机][小型冷水机][工业水冷机][实验室冷水机][制冰机][超低温冰箱][冻干机] [实验室冻干机][生产型冻干机]

由军事医学科学院卫生学环境医学研究所、实验仪器厂以及北京四环科学仪器厂有限公司共同完成的&ldquo 智能型冷冻干燥机系列产品的研制与应用&rdquo ，获天津市科技进步二等奖。该项目立足于冷冻干燥技术的学科前沿，将高效与绿色环保制冷系统相结合，完成了多项自主创新技术，拓展了应用领域和推广范围。　　冷冻干燥过程是一个复杂的传热传质过程，涉及制冷、真空、电子、化学、低温医学等多个学科，技术含量高、冻干工艺复杂。随着冷冻干燥技术日益广泛应用于医药生产、档案去湿、标本保鲜、食品生产、文物考古等诸多领域，人们对其技术参数、智能化水平的要求也越来越高。我国中小型冷冻干燥机的产品研发始于上世纪80年代，目前生产厂家已有10多家，均处于仅仅满足最基本的冷冻干燥需求状态，整体技术水平始终在低水平徘徊。国外产品虽然技术性能良好，但价格昂贵，无法满足更大范围的用户选择意愿。因此，研制技术上达到国际领先的智能型冷冻干燥机十分迫切。　　在军事医学科学院30日举行的媒体座谈会上，项目负责人江建华高级工程师介绍说，该项目组成员历时25年，研发了多功能监控软件，实现了对冻干数据的远程实时采集、跟踪以及对冻干进程的实时监控，研制了高效、绿色、环保的单机混合制冷系统。首次在国内建立以物料阻抗值和阻抗变化率相结合的方式，在线判断物料共晶点；建立以渗气法精确控制真空度，冻干效率提高约30%；建立以真空度、搁板温度及物料温度相结合的冻干终点在线判定方法；建立复杂环境条件下多层搁板温度的精确控制技术；实现了16种冻干工艺流程的全程自动控制；改善了冻干物料的沸腾、玻璃化现象，提高了冻干产品的效率与质量。　　项目获得授权专利8项，发表论文10篇，2008年获得国家科技部重点新产品计划项目资助，2009年获得国际科学仪器及实验室设备展自主创新银奖，2012年获得国际发明展金奖。目前，该成果已经进入大批量生产阶段，被广泛应用于教学科研、医学、制药、食品、环保、监测、质检、考古、航天等诸多领域，取得了显著的经济和社会效益。

应用电子显微镜高分辨本领和高放大倍率，对物体组织形貌和结构特征进行分析和研究的近代材料物理测试方法。但样品的制作直接影响着结果的准确性，所以制作满足要求的样品就成了整个试验的重点。现将一些常见电镜制样方法简介如下。透射电镜（TEM）TEM放大倍数可达近百万，可以看到在光学显微镜下无法看清的0.1~0.2nm的细微结构。它的样品制备工作量非常大，约占全部测试工作的半数以上或90%以上，是十分关键的。图 透射电镜样品台常用样品台分为两种：顶入式样品台和侧插式样品台顶入式样品台要求样品室空间大，一次可放入多个（常见为6个）样品网，样品网盛载杯呈环状排列，使用时可以依靠机械手装置进行依次交换。优点：每观察完多个样品后，才在更换样品时破坏一次样品室的真空，比较方便、省时间。缺点：但是需要的空间过大，使样品远离下方物镜，不宜减小物镜焦距而影响电镜分辨力。侧插式样品台样品台制成杆状，样品网载放在前端，只能盛放1～2个铜网。优点：样品台体积较小且占用空间较少，可布置于物镜内上部，利于提高电镜分辨率。缺点：不可能一次投入多个样品网中，每换一个样品都要打破一次样品室内真空，稍有不方便。支撑网的选择：支撑网有多种材质如Cu、Ni、Be、尼龙等，选择时要与待分析样品的成分分开。图 筛网尺寸制备原则• 简单• 不破坏样品表面• 获得尽量大的可观测薄区主要制备方法• 支持膜法：• 复型法：• 超薄切片法：• 薄膜试样（电解双喷减薄，离子减薄，FIB等）1. 支持膜法适用范围：纳米颗粒（防止样品从铜网缝隙中漏出）支持膜种类：• 微栅膜• FIB微栅膜• 纯碳微栅膜• 多孔碳膜• Quantifoil规则多孔膜• C-flat纯碳多孔支持膜等图 筛网尺寸制备过程：• 制备支持膜：在铜网上覆盖一层有机膜后喷碳• 选择分散剂：根据样品性质选择，常用无水乙醇• 分散：使用超声波或搅拌将粉末分散成悬浮液液滴上支持膜（两种方法）：（a）滴样：用镊子将覆盖支持膜的铜网夹住，并用滴管向支持膜上滴入数滴悬浮液，使其保持夹持状态直至干燥为止（推荐）（b）捞取：用镊子夹持载网浸入溶液捞取液滴（缺点：双面挂样制备关键和注意事项：• 样品粉末能否在支持膜上均匀分布• 确保实验过程中未带入污染物2.复型法基本原理：利用电子束透明膜（碳、塑料、氧化物薄膜）复制材料表面或者断口形态的间接试样制备方法。适用范围：在电镜中易起变化的样品和难以制成薄膜的试样。样品要求：非晶态、分子尺寸小、导电性、导热性良好，耐轰击，有足够的强度和刚度。复型法分类：塑料一级复型、碳一级复型、塑料-碳二级复型、萃取复型。（1）塑料一级复型样品上滴特定溶液，溶液在样表面展平，多余的用滤纸吸掉，溶剂蒸发后样品表面留下一层100nm左右的塑料薄膜。图 塑料一级复型（2）碳一级复型利用真空镀膜装置将碳膜蒸镀于试样表面，将试样置于真空镀膜装置内，将试样置于所配的分离液内经电解或者化学分离得到分离碳膜便可应用于分析。图 碳一级复型（3）萃取复型图 萃取复型（4）塑料-碳二级复型通俗地说，塑料的一级复型中又制造出碳复型即为二级复型。分辨率相当于塑料的一级复型，对试样无损害，耐电子束辐照，复型带重金属投影。图 碳二级复型3. 超薄切片法适用范围：生物组织、较软的无机材料等。1.取材 2.固定 3.漂洗 4.乙醇或丙酮系列脱水 5.渗透 6.包埋 7.聚合 8.修块 9.切片 10.捞片染色 11.电镜观察注意事项：• 迅速：最短时间内取样,投入固定液• 体积小：所取样品体积不超过1mm3• 轻：轻轻操作，使用锋利器械，避免拉、锯、压• 准确：所取部位有代表性• 低温：在0～4℃内操作4.离子剪薄法适用范围：用于非金属材料或非均匀金属制备过程：• 预处理：按预定取向切割成薄片，机械抛光减薄到几十μm，把边长/直径切割至3mm。• 装入离子轰击装置：• 抛光：获得平坦而宽大的薄区。图 离子剪薄法5.电解双喷减薄法适用范围：只能制备金属试样，首选大块金属。样品准备：• 磨抛厚度均匀，避免穿孔偏• 样品保证清洁• 多准备一些试样，试合适的条件制备步骤：• 样品接正极、电解液接负极，电解液从两侧喷向样品• 样品穿孔后，自动停机• 获得中间薄，边缘厚，呈面窝状的TEM薄膜样品电解液选择：根据样品；不损伤仪器优点：条件易控制，快速，重复性好，成功率较高。图 电解双喷减薄法原理图6. 聚焦离子束法（FIB）适用范围：适用于半导体器件的高精度切割与线路修复。原理：采用从液态金属镓中提取离子束，并通过调节束流强度对指定区域进行快速精细处理。方法：铣削阶梯法，削薄法（H-bar）铣削阶梯法：• 预处理：铣削出两个反向的阶梯槽，中间留出极薄的TEM试样• 标记：刻蚀出定位标记• 定位：用离子束扫描定位标记，确定铣削区域• 铣削：自动或手动完成铣削加工图 铣削阶梯法制备的样品TEM照片削薄法（H-bar）：• 使用机械切割和研磨等方法将试样做到50-100μm厚• 使用FIB沉积一层Pt保护层• 使用FIB铣削掉两侧的材料图 削薄法工作示意图扫描电镜（SEM）扫描电镜样品制备比透射电镜样品制备简单，无需包埋和切片。样品要求：样品须为固体；达到无毒、无放射性、无污染、无磁性、无水分、组分稳定。制备原则：• 表面受到污染的试样，要在不破坏试样表面结构的前提下进行适当清洗，然后烘干；• 新断开的断口或断面，一般不需要进行处理，以免破坏断口或表面的结构状态；• 要侵蚀的试样表面或断口应清洗干净并烘干；• 磁性样品预先去磁；• 试样大小要适合仪器专用样品座尺寸。常用方法：块状样品块状导电材料：无需制样，用导电胶把试样粘结在样品座上，直接观察。块状非导电（或导电性能差）材料：先使用镀膜法处理样品，以避免电荷累积，影响图像质量。图 块状样品制备示意图粉末样品直接分散法：• 双面胶粘于铜片表面，借助棉球使被测样品颗粒直接撒布于其上，并用洗耳球对样品进行轻吹以去除粘附的、没有被牢固地固定的粒子。• 将装有颗粒的玻璃片翻起，对着已准备好的试样台用小镊子或者玻璃棒轻敲，使细颗粒能够均匀地落入试样台上。超声分散法：将少量颗粒放入烧杯内，加乙醇适量，超声震荡5分钟，然后用滴管加入铜片内，使其自然干燥。镀膜法真空镀膜真空蒸发镀膜法（简称真空蒸镀）就是将蒸发容器内需要成膜的原材料在真空室内进行加热，将蒸发容器内的原子或分子气化并从表面逸出，一种形成蒸气流并将其射入固体（称为衬底或基片）的表面以冷凝成固态薄膜的工艺。离子溅射镀膜原理：离子溅射镀膜在局部真空溅射室内辉光放电生成正向气体离子；在阴极（靶）与阳极（试样）之间电压加速时，荷正电离子轰击阴极表面并原子化阴极表面材料；生成的中性原子，向四面八方飞溅，射落在样品表面，从而在样品表面生成了均匀的薄膜。特点：• 对任何待镀材料来说，溅射都是可能的，只要它能够制成靶材即可（适用于难蒸发材料和不容易获得高纯度化合物的相应薄膜材料的制备）；• 溅射所获得的薄膜和基片结合较好；• 消耗贵金属少，每次仅约几毫克；• 溅射工艺具有良好的可重复性，膜厚可控，同时能在大范围基片表面得到厚度均一的膜。• 溅射方法：直流溅射、射频溅射、磁控溅射、反应溅射。1．直流溅射图 直流溅射沉积装置示意图已经很少使用了，由于沉积速率过低~0.1μm/min、基片加热、靶材导电、直流电压和气压都必须很高。优点：装置简单，容易控制，支模重复性好。缺点：工作气压高（10-2Torr）,高真空泵不起作用；沉积速率低，基片升温高，只能用金属靶（绝缘靶导致正离子累积）2．射频溅射图 射频溅射工作示意图射频频率：13.56MHz特点：• 电子作振荡运动，延长了路径，不再需要高压。• 射频溅射可制备绝缘介质薄膜• 射频溅射的负偏压作用，使之类似直流溅射。3．磁控溅射原理：用磁场使电子移动方向发生变化，电子移动轨迹被束缚与拉长，工作气体中电子电离几率增加，电子能量得到高效利用。由此使得正离子轰击靶材产生的靶材溅射变得更高效，可以在更低气压下溅射，而被正交电磁场捆绑的电子则会被束缚于靶材周围，仅能在它们能量消耗殆尽后沉积下来的基片中溅射。图 磁控溅射原理示意图特点：低温，高速，有效解决了直流溅射中基片温升高和溅射速率低两大难题。缺点：• 靶材利用率低（10%-30%），靶表面不均匀溅射；• 反应性磁控溅射中的电弧问题；• 薄膜不够均匀• 溅射装置比较复杂反应溅射溅射气体添加氮气、氧气、烷类等少量反应气体，反应气体和靶材原子共同沉积于衬底上，对于某些不容易发现块材而制造靶材的物质，或者溅射时薄膜成分易偏离靶材原成分，均可用此法进行。反应气体：O2，N2，NH3，CH4，H2S等镀膜操作将制备完成的样品台放置在样品托上，放入离子溅射仪，加盖，旋紧螺丝并开启电源抽真空。当真空趋于稳定时，在5 X10-1mmHg左右，按下“启动”键，用调节针阀把电流调节到6~8mA,开始镀金，镀金1分钟后即自动停止镀金，关好电源、打开顶盖螺丝、放掉气体、取下试样即成。图 Cressington 108Auto高性能离子溅射仪冷冻电镜制样冷冻电镜是扫描电镜超低温冷冻制样传输技术（Cryo-SEM）可以实现液体，半液体和电子束敏感样品的直接观测，例如生物和高分子材料。样品经超低温冷冻，断裂和镀膜制样（喷金/喷碳）后可由冷冻传输系统置于电镜中的冷台上（温度可至-185°C）观察。适用范围：塑料，橡胶及高分子材料，组织化学，细胞化学等样品制备要求：能够保持本身的结构，又能抗脱水和电子辐射方法：（a）通过快速冷冻使含水样品中的水处于玻璃态，也就是在亲水的支持膜上将含水样品包埋在一层较样品略高的薄冰内。图 液氮冷冻（b）采用喷雾冷冻装置（spray-freezing equipment），结合基质混合冷冻技术（spray-freezing），可在极短时间内将两种溶液（如受体和配体）混合（ms量级），然后快速冷冻。图 喷雾冷冻装置金相制样金相分析是材料研究领域中非常重要的一个环节，也是材料内部组织研究的一种主要方法。利用定量金相学原理通过对二维金相试样磨面或者薄膜进行金相显微组织测量与计算，确定合金组织在三维空间中的形态，进而建立合金成分，组织与性能之间定量关系。制样过程：样品切割、镶嵌样品、机械制样、检验样品样品切割方法：金相最适合的切割方法是湿式切割轮切割法。优点：所造成的损伤与所用的时间相比是最小的切割片的选择：主要依据材料的硬度和韧性进行选择。图 砂轮片的选择• 陶瓷和烧结碳化物：金刚石切割片• 钢铁材料：氧化铝（Al2O3）切割片和CBN切割片• 有色金属：碳化硅（SiC）切割片镶嵌样品金相样品镶嵌技术（以下简称镶样）是将试样尺寸小或形状不规则造成研磨抛光痛苦时镶嵌或夹持，以便于试样抛磨，提高工作效率和实验精度的一种工艺方法。镶样一般分为冷镶和热镶。冷镶应用：对于温度和压力极为敏感材料、和微裂纹试样要进行冷镶，会使试样组织不发生改变。图 冷镶示意图冷镶材料：一般包括环氧树脂、丙烯酸树脂、聚脂树脂。• 环氧树脂：收缩率低，固化时间长；边缘保护好，用于真空浸渍，适用于多孔性材料；• 丙烯酸树脂：黄或白，固化时间较短，适合批量大、形状不规整样品镶样；对于含裂纹或者孔隙的试件渗透性更好；尤其是对印刷电路板的封装；• 聚酯树脂：黄色、透明、固化时间较长；适用于大批量无孔隙的试样制样，适用期长；真空浸渍：多孔材料（如陶瓷或热喷涂层）需真空浸渍。树脂能增强这些脆弱材料并能尽量减少制备缺陷（例如抽出，开裂或未开孔等）。只有环氧树脂由于其低粘度、低蒸汽压的性质，才能在真空浸渍中使用。荧光染料和环氧树脂可以被混合以方便地发现荧光灯中所有被充填的孔隙。图 冷镶制样 图片来源：司特尔公司热镶应用：适用于低温及压力不大的情况下不发生变形的样品。图 热镶示意图镶材料：目前，通常多用塑料做镶嵌材料。镶嵌材料包括热凝性塑料（如胶木粉），热塑性塑料（如聚氯乙烯），冷凝性塑料（环氧树脂加固化剂）和医用牙托粉与牙托水。胶木粉不透光、色泽多样、且较坚硬、样品不易倒角、但抗强酸、强碱耐腐蚀性较差。聚氯乙烯呈半透明或透明状，抗酸碱耐腐蚀性能良好，但柔软。热镶试样图片来源：司特尔公司机械制样机械制样可分两种操作：研磨和抛光1.研磨研磨的终极目标就是要得到损伤最小的平表面。这些小损伤会在后续抛光中短时间内被去除。研磨分为粗磨和细磨两个过程。• 粗磨粗磨过程就是把全部试样表面变成一个类似的面，用比较粗的固定研磨颗粒就能快速磨去材料。• 精磨 精磨会使样品有些微变形，但这些变形在抛光过程中就会消除掉。2.抛光抛光就像研磨，还得除去前道工序造成的伤害。它可以分为金刚石抛光与氧化物抛光两大工序。• 金刚石抛光唯有把金刚石当作研磨料来抛光才有可能在最快的时间内得到最佳研磨平面。其原因是金刚石非常坚硬，几乎能切割所有的物质和相态。• 氧化物抛光 对于特别软、韧性的样品，须采用氧化物抛光法。抛光在抛光布上完成。金刚石抛光时还须用到润滑剂。研磨和抛光设备检验样品打磨后的检测部位变的发亮，在观察组织的时候需要先将试样的检测部位腐蚀掉，做好之后使用酒精冲淋，使用吹风机吹扫。

为了解中国科学仪器的市场情况和应用情况，同时将好的检测机构及其优势检测项目推荐给广大用户，“仪器信息网”与“我要测”自2011年9月1日开始，对不同领域具有代表性的实验室进行联合走访参观。近日，“仪器信息网”与“我要测”工作人员参观访问了本次活动的第八十站：烟台杰科检测服务有限公司(以下简称：杰科检测)。杰科检测实验室主任娄喜山先生及业务主管王丽红女士热情接待了到访人员。　　烟台杰科检测服务有限公司是一家专业的第三方检测机构，前身为龙大食品集团检测中心，2007年11月，在原检测中心的基础上独立注册烟台杰科检测服务有限公司，注册资金500万元，正式成为独立法人单位。2008年5月，杰科检测CNAS更名成功，证书号不变；并于同期通过了山东省质量技术监督局组织的CMA认定。　　此外，杰科检测还取得了多种资质：2007年12月，被评为“山东省出口农产品区域检测中心”和“山东省中小企业公共服务平台”；2008年8月通过了山东省出入境检验检疫局组织的分包社会实验室能力考核现场评审，这也是山东省首家通过该局审评的检测实验室。杰科检测获得的资质　　杰科检测现有检测人员40多名，大专以上学历占90%以上，其中研究生学历4人。仪器室人员都有5年以上工作经验，且多次赴日本培训学习，具有丰富的专业知识。实验区域面积约780平方米，仪器价值总额超过3000万元人民币，下设农残、抗生素、添加剂、微生物“”四个检测室，并依据ISO/IEC 17025：2005建立了完善的质量管理体系。　　实验室主要对食品加工企业生产的冷冻蔬菜、水产品、调理食品、肉食品、粮油制品、调味品以及保鲜果菜的“微生物、理化、重金属、农药残留、兽药残留、食品添加剂、过敏性物质”等项目进行检测；目前开展的最主要的检测服务是冷冻蔬菜与肉食品等方面的“农药残留、兽药残留”检测，这也是杰科检测的优势服务项目，其农药残留检测项目超过600种，兽药残留超过140种。此外，杰科检测还建立了“从原料到半成品再到成品进行全方位追踪控制”的检测体系。样品室标准品储存室抗生素样品前处理室理化检测实验室检测实验室安捷伦 LC1290-6490 QQQ液质联用仪(据介绍该仪器是国内第二台，企业第一台。相关讨论网址为：http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20110523/3322473/)Waters Quattro micro GC（GCMSMS）Waters Quattro Premier XE（LCMSMS）　　据娄喜山主任介绍，杰科检测的年产值在1千万元以上，由于70%-80%的检测业务来自龙大集团内部，因此检测收费价格较低，这导致了公司年产值较低。　　为了更好的开展检测服务，满足客户检测需求，杰科检测人员采用轮休方式，周六日不休班，极大缩短了检测周期。　　为了加强技术实力，杰科检测与多家科学仪器公司开展了技术合作：2005年1月，杰科检测与美国安捷伦科技有限公司合作成立“安捷伦合作示范实验室”；2005年4月，与法国梅里埃公司合作成立“食品微生物示范实验室”；2007年6月，与美国3M公司合作成立“微生物产品指定示范基地”；2009年9月，与美国沃特世科技有限公司合作成立“沃特世合作示范试验室”。　　此外，杰科检测还十分注重员工的整体素质及技术能力培养。每年组织技术人员去日本的检测机构(如：横滨事业所等)进行研修、学习，积极参加中国合格评定国家认可委员会、中国出入境检验检疫、质监局等机构组织的能力验证活动，并与国内多所高等院校合作，共同进行课题研发和技术培训。娄喜山主任与到访人员合影　　附：烟台杰科检测服务有限公司　　 　www.jiekelabs.com

“ 了解喷雾干燥 & 冷冻干燥 帮你拿下实验室的 MVP！喷雾干燥和冷冻干燥是实验室常用的两种方法，在进行项目课题“升级打怪”过程中贡献出大量战绩。所以，如何准确选择合适的处理方法，关系到制备样品的后续应用。我们将喷雾干燥和冷冻干燥的相关知识点整理分类，希望可以帮助大家更好的了解这两种技术，选择更合适您的样品的处理方法。喷雾干燥喷雾干燥是物料干燥和粉体制备的常用方法。液体浆料在喷嘴处雾化成极细的雾滴，极大增加了水分表面积，细小雾滴与热空气接触过程中水分迅速汽化，使物料中固体物质干燥成粉末，即得到干燥产品。使用实验级别喷雾干燥仪，一般液滴干燥成粉末仅需要几秒钟的时间；并且能直接使溶液、乳浊液、分散液干燥成粉状或颗粒状制品，可省去蒸发、粉碎等工序。喷雾干燥技术特点1广泛应用于食品、制药、化工材料等行业，用于干燥、造粒工艺研究和生产。2一步工艺就能完成液体到粉体的转化，工艺简单，可复制性强，瞬间干燥，有效保留活性成分，适用于热敏性物料。3干燥过程高效迅速、处理量大，一般实验室型号处理水溶液物料效率可达 1L/h，同时也可以处理低至个位体积的少量样品。4喷雾干燥的颗粒较为均匀，有很好的流动性，在干燥的同时完成造粒、合成等工艺。2通过配方设计等改变产品的粒径大小、形态或密度，不容易引入杂质，提高产品生产质量标准。6通过设置参数可以控制干燥物料含水率（1-5%），以保证产品可以长期存放。相关设备推荐步琦小型喷雾干燥仪 B-290更多设备信息和应用案例可以关注公众号-产品系列冷冻干燥冷冻干燥又称为升华干燥或真空冷冻干燥，是物料干燥最常用的一种方法。物料的干燥过程发生在水的三相点以下，通常需要压力低于 6.11 hPa，温度低于 0 ℃。冷冻干燥的前提是保证物料完全冷冻，首先将含水物料冷冻到冰点以下，使液态水转变为固态冰，随后在真空条件下由冰直接转变为蒸汽而除去。蒸汽溢出需要借助外部提供热量，这部分所需的热量，一般通过热辐射方式进行供给。冷冻干燥过程中物料一直停留在样品容器中，因此物料不受破坏，也不会产生损失。冷冻干燥技术特点1广泛应用于各类行业，适合各种类型的物料，是一种非常柔和的干燥工艺。2在冷冻干燥过程中，微生物的生长和酶的作用无法进行，因此能稳定维持原有性状，同时整个工艺还可以在无菌条件下进行。3工艺过程在低温低氧的条件下进行，特别适合处理热敏性物质和易氧化物质。4冷冻干燥后物质呈海绵状、疏松多孔，体积几乎不变，可以保持原有的体积结构。2干燥能除去 95-99% 以上的水分，使干燥后产品能长期保存而不致变质。6干燥工艺时间长，需要 24h 左右或者更长的时间。相关设备推荐步琦冷冻干燥机 L-200更多设备信息和应用案例可以关注公众号-产品系列下表总结对比了喷雾干燥和冷冻干燥技术的区别点，希望可以帮助您更轻松的了解这两项技术。喷雾干燥冷冻干燥+ 时间短- 时间成本高+ 产品粉末状- 产品多呈块状，需碾磨+ 易于放大实验- 不易放大实验+ 适用所有溶剂- 部分溶剂使用受限- 回收率限制，通常60 – 70 %+ 产率基本可达 100 %- 部分热敏性样品受限+ 适合极端温度敏感样品步琦拥有包含旋转蒸发、喷雾干燥及冷冻干燥等完整干燥解决方案，非常欢迎您留言与我们技术交流。

申贝科学仪器去年入冬以来，我国多地在进口冷链食品外包装检出新冠病毒核酸阳性，有关专家提出，尽管阳性率很低且主要集中在产品外包装，但在疫情防控常态化下，全产业链对食品安全提出了更高的卫生要求，食品企业应该采取更严格的卫生管控措施。做好定期的清洁消毒工作，保证接触面、人员等卫生以避免出现交叉污染是很关键的。清洁消毒效果如何验证？国内外多项标准推荐使用ATP来验证洁净度！为什么ATP可作为洁净度指标？ATP与荧光素的反应发出的荧光强度（RLU），与活细胞数量基本呈正比例关系。荧光值越高，表明ATP的量越多，也就意味着表面的残留物越多，清洁状态较差。因此，ATP检测法就被用来快速检验物品表面是否洁净。什么是ATP荧光检测仪?申贝科学仪器推荐相关产品：ATP荧光检测仪systemsure plus仪器原理：ATP 荧光检测法是根据大自然中萤火虫发光原理，进行一系列数据对比，而研发的快速检测ATP技术。也就说在普通的环境里检测液中的虫荧光素酶催化虫荧光素和 ATP 之间发生氧化反应形成氧化荧光素并发出荧光，其光的强度与微生物数量呈比例关系，这就是ATP荧光检测仪原理。应用于：　　1.食品加工器具、工作台面、餐饮器具等消毒结果快速检测　　2.饮用水中微生物快速检测　　3.检测有机物残留，阻断微生物生长环境　　4.迅速检测出卫生环境是否清洁，可及时二次清洁处理　　5.医疗环境工作平台（器械表面、内窥镜、空气）即时评估　　6.可检测多种项目：表面、液体（总数ATP和游离ATP）、管道；也可检测水和食品中的大肠菌群、大肠杆菌、菌落总数、碱性磷酯酶、蛋白酶等技术参数：　　1、轻便小巧，单手可持（重260g，72*191*32mm）大屏幕清晰液晶显示器(48*18mm)　　2、检测限：2*10 -16 mol/ATP(检测下限为0.1 fetomole ATP)，　　3、检测范围：0- 9999 RLUs，　　检测精度：精确至1个RLU，等于1*10 -16 mol/ATP　　ATP回收率：90-110%　　4、检测时间：15秒　　5、阴性对照或空白本底值：0-1个RLU　　6、相对标准偏差小于10%　　7、结果可储存5000个记录　　8、内置功能菜单（配合电脑可设定：200个用户ID、100个检测方案、251检测程序组、临界值、快速查看统计结果等），可设定省电模式自动关机时间，可设定不保存数据的快速检测　　9、开机15秒自动校准；检测舱可移动、可清洗、可更换　　*10、可检测多种项目：表面、液体（总ATP和游离 ATP）、管道；也可检测食品中大肠菌群、大肠杆菌、碱性磷酸酶，蛋白酶、过敏源等。　　11、配套一体化液态稳定检测拭子，采样头和球阀型拭子头一体化设计，兼具取样检测和巴斯德吸管的三重功能，方便检测后做进一步检测时精确移液。　　12、一体化液态稳定检测拭子出厂保质期长达12个月,可室温保存6周　　13、有可选配的标准品（校准棒，阳性控制试剂）。　　14、使用2节5AA碱性电池或可充电锂电池　　15、ATP荧光检测仪具备中国科学研究院出具的测试证书。　　16、可选配的标准品（校准棒、阳性控制试剂）。　　17、配套SureTrend独立数据处理软件，连续数据库系统防止意外或欺诈性数据，提供多种数据趋势分析模式，数据可导出至Excel表格。　　试剂：　　ATP表面检测试剂棒Ultrasnap和ATP水质检测试剂棒Aquasnap使用简单方便，非专业人士无需培训一看即可上手操作，预先湿润的采集拭子，大程度上减少了操作环节的污染。 　优点表现在：　　①免除了干燥拭子在使用前需前润湿的程序,避免了润湿过度中的污染。　　②减少试测时其它污染。　　③高科技产品的体现，预制好的一体化试剂无需现场配制,大大提高工作效率.采用速流阀技术,大大简化了现场工作程序，长达一年的试剂保质期（25℃以下为6周 2℃—8℃为一年）。最简单的储存方式。 2℃—8℃ 无需冷冻，具有ISO 9001/9002国际认证。

p　　在深圳市的大力支持下，南方科技大学冷冻电镜实验室即将在南科大校园内落成，并投入使用。/pcenterimg alt="" src="http://www.sustc.edu.cn/upload/images/news/%E7%A7%91%E7%A0%94%E6%96%B0%E9%97%BB/1.gif" height="282" width="500"//centerp/pp　　2017年10月4日三位科学家因为开发并发展了冷冻电镜技术而获得诺贝尔化学奖。南科大在学校发展的战略布局上充分展现了前瞻性，早在2017年6月 10日，冷冻电镜项目就已正式立项，并邀请我国目前最优秀的青年结构生物学家之一杨茂君教授主持。“栽下一棵梧桐树，凤凰就来了”，南科大冷冻电镜实验室主任王培毅教授这样形容实验室对海内外人才强大的吸附力。自项目启动以来，实验室已吸引了来自海内外诸多青年才俊和重量级专家学者的加入。其中包括行业内唯一的中科院院士、我国最早使用冷冻电镜开展生物大分子研究工作的隋森芳院士。今年7月，2017年诺贝尔化学奖的三位得主之一、美国哥伦比亚大学 Joachim Frank教授将应我校陈十一校长邀请到访南科大，探讨开展进一步合作。/pcenterimg alt="" src="http://www.sustc.edu.cn/upload/images/news/%E7%A7%91%E7%A0%94%E6%96%B0%E9%97%BB/%E5%86%B7%E5%86%BB%E7%94%B5%E9%95%9C2%201.gif" height="282" width="500"//centerp/pp　　南方科技大学冷冻电镜实验室拟于今年年底正式挂牌成立，届时将同时举办国际研讨会，几乎所有在冷冻电镜方面的国际著名科学家都将出席，包括另一位2017年诺贝尔化学奖得主、剑桥大学MRC-LMB的Richard Henderson教授。/pp　　冷冻电镜技术改变了许多生物领域的研究方式，使得诸多研究能够快速取得重大突破。冷冻电镜技术已成为结构生物学研究的利器，这项技术克服了生物分子结构解析中的许多难点，被诺贝尔奖官方称为“使得生物化学进入一个新时代”。图像是我们理解一切事物的关键所在，将那些人眼不可见的物体成功地可视化，通常是科研产生突破的基础。 长久以来，人们认为电子显微镜只能用于非活性生物样品的成像，因为电子显微镜的高强度电子束会严重损伤生物样品，是冷冻电子显微技术改变了这一切。现在，研究人员可以将具有活性的生物大分子快速冷冻到液氮温度(-196度)，并在此温度下保持和转移，使样品最大限度保持原来形态。并将那些以前无法看见的生物变化的动态过程实现可视化——这对我们从原子尺度了解生命过程，以及研发药物带来决定性的影响。/pcenterimg alt="" src="http://www.sustc.edu.cn/upload/images/news/%E7%A7%91%E7%A0%94%E6%96%B0%E9%97%BB/%E5%86%B7%E5%86%BB%E7%94%B5%E9%95%9C3%201.gif" height="282" width="500"//centerp/pp　　南方科技大学冷冻电镜实验室拟安装300千伏冷冻电镜6台，200千伏冷冻电镜2台，120千伏电镜2台，共计10台冷冻透射电子显微镜及其它71台/套相关辅助仪器和样品制备设备，全部建成后，将是我国配套最齐全、最先进的冷冻电镜实验室。目前，两台300千伏冷冻电镜已完成安装，进入电镜性能综合调试阶段，预计将于8月开始试运行。一台120千伏电镜将于7月上旬投入使用。据悉，有关冷冻电镜的配置，我校前期作了大量调研工作，包括与实验室科学顾问委员会成员Richard Henderson教授进行了深入探讨，以保证每台冷冻电镜除了拥有一般共性之外，在配置上同时各具不同特性，以适应与支持南科大冷冻电镜实验室在接下来即将开展的一系列世界前沿性基础及应用研究。此外，实验室将积极开展多学科交叉研究，力争在冷冻电镜的软、硬件技术，设备和应用方面取得新的突破，克服冷冻电镜目前操作复杂、控制程序繁琐及应用成本较高的缺陷，实现冷冻电镜的常规应用。并与学校已经建成的X射线晶体学平台、生物质谱蛋白质组学分析平台形成互补，开展国际上最前沿的蛋白质科学研究，为结构生物学、细胞生物学、神经科学，化学、材料科学等领域搭建交叉学科平台。/pcenterimg alt="" src="http://www.sustc.edu.cn/upload/images/news/%E7%A7%91%E7%A0%94%E6%96%B0%E9%97%BB/%E5%86%B7%E5%86%BB%E7%94%B5%E9%95%9C4%201.gif" height="282" width="500"//centerp/pp　　地处粤港澳大湾区核心的深圳是一座新兴科技产业云集的城市，也被人们誉为中国最具有硅谷气质的城市。今年5月26日在深圳举行的“未来论坛X深圳峰会” 上，我校校长陈十一曾指出：和硅谷相比，深圳欠缺的还是基础研究能力，也包括应用基础研究，产业和研究的对接。南方科技大学建设的世界一流冷冻电镜实验室，旨在通过利用这一国际最先进的科学技术之一，大力发展基础科学研究，聚焦重大疾病诊断、新药开发、精准医疗、功能材料研发和基础学科建设等领域，促进深圳新材料、医疗卫生、健康产业和高等教育的发展。同时积极服务于国家战略需求，造福14亿中国人。/pcenterimg alt="" src="http://www.sustc.edu.cn/upload/images/news/%E7%A7%91%E7%A0%94%E6%96%B0%E9%97%BB/%E5%86%B7%E5%86%BB%E7%94%B5%E9%95%9C5%201.gif" height="282" width="500"//centerp/pp　　在新一轮科技革命和产业变革中，中国将创新作为引领发展的第一动力，把科技创新摆在国家发展全局的核心地位，大力实施创新驱动发展战略。在国家重大需求的牵引和顶层设计的指导下，利用冷冻电镜的技术优势，在核心技术和关键领域实现重大突破，对产业升级、经济转型发展产生巨大推力，正是南方科技大学冷冻电镜实验室建立的初衷和目标。/pp style="text-align: right "　　文字：任亦/pp style="text-align: right "　　视频制作：李艺松/pp style="text-align: right "　　摄像：蔡秉伦 黄立斌/p

基于结构的药物发现(Structure-based drug discovery, SBDD)是设计和优化创新药的必要方法。本篇综述将深入探讨冷冻电镜(cryo-EM)在SBDD领域中的快速崛起及它的主要作用，以及阐释它如何为高价值药理学靶点提供丰富的全新结构信息。冷冻电镜技术相比X射线晶体学的主要优势在于，它可以跳过繁琐的结晶步骤，从而直接对玻璃化的生物大分子进行成像；冷冻电镜也可以提供更多维度的信息，包括异质性和动态性。此外，本综述还将讨论冷冻电镜近期和未来的发展，并探讨该技术将在SBDD的管线中产生何种广泛的影响。冷冻电镜时代的SBDDSBDD是一种基于靶点的原子级结构基础信息，针对该靶点进行理性药物设计的研发方法。20世纪80年代，随着Captopril卡托普利和多佐胺Dorzolamide等酶靶向药物获批上市，SBDD方法初露锋芒。这一批由FDA批准的药物结合了晶体结构模型与计算机辅助分子建模这两大新兴技术，并成功解决了传统湿实验室的高通量筛选方法(HTS)所面临的昂贵、耗时及低回报率等问题。此后，随着计算技术的不断革新，大量药物靶点的晶体结构得以解析，SBDD方法进入了飞速发展阶段。从1999年到2013年，在113个获批的first-in-class药物中，有78个是基于SBDD方法发现的。尽管SBDD的发展足够迅速，但学界及制药行业内对它的期望显然更高。SBDD方法往往能另辟蹊径，对过往认为不可成药的靶点进行验证，并进一步开发新药。如K-Ras(G12C)靶点，它利用晶体学结构确定了一个以前未知的结合口袋，以避免与皮摩尔亲和力的GDP/GTP竞争。由于靶点验证是发现和开发工作中的主要难题之一，first-in-class药物分子可以为靶点的有效性和疾病应用提供新的见解，例如bromodomain溴结构域抑制剂(+)-JQ-1和I-BET762，这些化合物被成功用于表征和验证溴结构域在各种疾病中的重要性，并催生了大量的临床候选药物。即使是FDA批准的已知药物靶点，临床上也常常需要进一步的SBDD，比如有些药物需要进行更好的选择性的优化设计。厄菲替尼(erdafitinib)在经过针对性的设计改造后，表现出了相对于原先药物对成纤维生长因子受体更高的选择。此外，有一些药物可能需要优化效力或疗效，或提供特定受体亚型的选择性，如改善鞘氨醇-1-磷酸(S1P)抑制剂西波尼莫德(siponimod)对S1P1而非对S1P3的选择性，是提高其在疗效和安全性上优于非选择性S1P抑制剂的关键。该药物靶向S1P1，而非S1P3，此外，许多抗病毒、抗菌和抗癌药物正面临着抗药性问题，SBDD方法能够基于产生耐药性的靶点结构，对药物进行持续改进。SBDD工作的瓶颈在于获取高分辨率的生物靶点结构信息。虽然一些小而有序的生物分子满足X射线晶体学的研究范畴，但大部分已知靶点中的蛋白质，例如跨膜受体或动态复合物，都难以结晶，导致这些靶点蛋白无法利用晶体手段进行高分辨率结构解析。此外，X射线晶体学往往会对靶点蛋白进行改造，如进行截短体设计、引入热稳定性突变或插入一段外源的结构域，从而影响后续的SBDD结构信息分析。还需要考虑的一个关键因素是，大量的靶点蛋白性质上达不到结晶的条件要求。不过，上述的这些难点正被冷冻电镜技术逐一攻克。冷冻电镜技术的分辨率已足够高，其产生的大量数据也可用于计算辅助药物设计(CADD)方法，这也是本综述的核心议题。与X射线晶体学不同的是，冷冻电镜无需对目标靶点进行结晶：纯化过的靶点生物大分子会被瞬间冻结在一层薄薄的非结晶玻璃体冰中，再经由透射电镜成像以记录下几十万到几百万个冷冻电镜颗粒数据，用于重构三维静电势图并对大分子进行精确建模。因此，这种技术很适合于蛋白质复合物、热稳定性较低和动态运动较高的蛋白质以及脂质胶束中的跨膜蛋白质的结构测定。随着分辨率的不断提高，冷冻电镜已经成为药物设计的强大工具。冷冻电镜与药物发现在2014年之前，冷冻电镜几乎无法解析出优于4.0Å分辨率的结构，这直接导致它无法对SBDD工作提供有效的数据支持。然而，在过去的几年里，冷冻电镜方法的爆炸性突破产出了大量高分辨率的结构数据，这在以前是无法实现的。这一质的飞跃要归功于许多技术革新，如用于记录图像的直接电子探测器、改进的计算方法和处理大型数据集的硬件集群，这些技术的飞跃在其他文献内有详细回顾。此外，作为一种直接可视化的技术，冷冻电镜能够快速判断样品的聚集性和稳定性等问题，从而通过遗传和生物化学手段，用互作因子稳定蛋白、或通过优化去垢剂从细胞膜环境中提取膜蛋白等方法来快速改善样品质量。综合以上，在PDB中的分辨率为4.0Å或更高的冷冻电镜结构的数量已经从2014年之前的合计16个增长到仅2020年一年提交1753个新结构的规模(图1, A)。在新上传的结构中，分辨率高于4.0和3.5 Å的比例分别从2015年的36%和12%增加到2020年的75%和50%。更振奋人心的是，截止2020年，分辨率高于3.0Å和2.5Å的冷冻电镜结构比例，分别达到了18%和3%，实现了冷冻电镜结构解析前所未来的突破(图1, B)。为了系统评估冷冻电镜对SBDD领域的影响，我们(作者)调查了2018年美国200种最常用处方药的靶点相关结构数据。72%的靶点在PDB数据库中含有结构信息。细分而言，这些结构信息是通过X射线晶体学技术(42%)、冷冻电镜技术(15%)或两者结合(15%)而确定的(图1, C)。通过冷冻电镜技术解析的靶点涵盖了许多跨膜蛋白，如离子通道(GABAA、CaV、NaV和KATP)、激活态的G蛋白偶联受体(GPCRs)和转运体蛋白(5-羟色胺转运体、NaCl转运体)。图1.冷冻电镜分辨率的提高及其对蛋白质药物结构表征的贡献。(A) PDB中上传的低于特定分辨率的冷冻电镜结构的绝对数量；(B) PDB中上传的低于特定分辨率的冷冻电镜结构的百分比的。(C)2018年200个热门处方药的靶点图，按靶点的结构特征分类；(D)44个热门GPCRs处方药的靶点图，按结构特征分类；(E)2018年200个销量最高的药物的靶点图(作为新药的代表)，按靶点的结构特征分类。2020年的数据是由Njardarson实验室公示的2018年200种最受欢迎的处方药和200种销量最高的药物的蛋白质靶点(如果适用)，然后在PDB中确定相关结构，进行人工筛选。在200多种最常见的处方药中，GPCRs占据了44种，这些药物包括靶向GPCRs的激动剂、拮抗剂和反向激动剂(图1, D；注意，拮抗剂和反激动剂在药理学上不同，但在这里我们(作者)把它们统一归为拮抗剂)。这些GPCRs中的32个(73%)已经进行了某种形式的结构解析，包括与拮抗剂(44%)或激动剂(7%)结合的晶体结构，与激动剂(9%)结合的冷冻电镜结构，或由X射线晶体学和冷冻电镜手段共同进行的结构解析(20%)。值得注意的是，GPCR的高度动态结构使其难以获得高质量的晶体，因此大多数的GPCR晶体结构都是与拮抗剂结合后才得以进行结构解析的。综上所述，冷冻电镜技术在针对市场上已经存在多年的处方药中中具有深刻影响。为了更加深入了解冷冻电镜技术在未来药物发现中的作用，我们(作者)还调查了2018年取得最高利润的200种药物，以代表那些市面上新进发现的药物(图1, E)，我们简称新药。这批新药和之前提到的那些最常用的药物之间存在明显的差异。相当一部分新药已经用晶体学进行了表征，反映了结构数据在当今药物研发工作中的重要性：即便不是由结构驱动的，也很少有不追求结构的情况，因为结构信息可以为先导化合物的优化和进一步发现提供关键数据。此外，考虑到漫长的药物开发时间，冷冻电镜这一最近几年才崛起的新技术在这份名单中的占比虽小，但贡献仍相当可观。这些药物和靶点包括生物制药、离子通道和GPCRs，以及其他不适合结晶的高活性大分子。冷冻电镜对SBDD的贡献解析新型结构虽然有许多FDA批准的药物靶点结构可被X射线晶体学解析，冷冻电镜正在为越来越多的难结晶、甚至不可结晶的靶点打开大门，如分子量更大、更动态的蛋白质和蛋白质复合物。冷冻电镜也显著降低了对细胞内复合体的研究难度，如病原体的核糖体、染色质修饰复合体和转录机器。例如冷冻电镜技术近期解析了一种与线粒体体RNA聚合酶复合体相关的first-in-class 抑制剂的结构。值得注意的是，在膜蛋白领域，冷冻电镜的贡献无可比拟。不管是传统的药物，还是新型处方药，很多药物靶向针对GPCRs、离子通道和转运体蛋白。然而，利用X射线晶体学手段来解析膜蛋白的结构非常困难。尽管脂质立方结晶在GPCR领域取得了一些进展，但在结晶过程中，GPCR蛋白通常需要进行热稳定突变，或融合其他蛋白进行改造，以促进晶体的形成。并且，为了获取某种改造后的稳定的构象，还需要对克隆构建、实验方法及条件进行大量繁琐复杂的筛选。相比之下，冷冻电镜结构可以直接用来解析经过去污剂或纳米盘处理后的在生化上性质稳定的膜蛋白，并获得处于或者接近生理状态的蛋白的结构。冷冻电镜的在解析庞杂的膜蛋白的结构中能力势不可挡，并且已有大量的高分辨率结构被成功解析。长久以来膜蛋白一直都是获批药物的热门靶点，它们的结构也只是近期才被冷冻电镜揭示(图2)。图2. G蛋白偶联受体、转运体(上排)和离子通道(下排)，每个受体有相应的FDA批准的配体分子(蓝框)。利用冷冻电镜解析膜蛋白结构的突出进展，部分原因受益于新试剂的设计和使用。这些试剂可以在体外纯化过程中维持跨膜蛋白的结构，在冷冻制样过程中保护蛋白，并为高分辨率的结构解析提供均质样品。去垢剂如正十二烷基β-D-麦芽糖苷(DDM)和月桂基麦芽糖新戊二醇(LMNG)，可以有效地从细胞膜上溶解跨膜蛋白，并维持蛋白质的生理状态构象。去垢剂的使用也会产生一些问题，如去垢剂形成的空胶束和与包裹蛋白质的去垢剂同时存在存在会引起样品的不均一，对后期的数据处理处理产生影响；也可能会导致冷冻样品制备时的气液界面收到破坏，产生一些不好的结果。脂质纳米盘是去垢剂的一种替代品，原则上可以为结构和生物物理研究提供接近胜利状态的脂质双分子层。脂质纳米盘在膜蛋白药物靶点上的应用已经非常关键和广泛。举例而言，将纳米盘与冷冻电镜技术相结合，成功阐明了TRPV1和TRPV5离子通道(在TRPV1的情况下，脂质对抑制剂的结合至关重要)、GABAA配体门控离子通道、人类P-糖蛋白以及GPCR-β-arrestin复合物的高分辨率结构和机制。关于纳米盘的进一步介绍可查阅。冷冻电镜还可以用来解析嵌入脂质体中的蛋白质的结构，允许在更接近生理状态的的电化学梯度中对离子通道以及孔蛋白进行可视化研究。在过去的几年中，冷冻电镜也在生物制药领域产生了巨大影响。在较新的药物中，生物制药的占比正越来越高。如果仅将目光聚焦于药物靶点识别这一领域，生物制药的结晶技术确实称得上有所改善。然而，冷冻电镜已经为一些关键的生药物研发提供了基于全长蛋白的结构信细节息胰岛素受体一种二聚化的酪氨酸激酶受体蛋白，在调节人体的葡萄糖平衡方面起着关键作用。胰岛素受体信号通路的失调会引起一些疾病，如II型糖尿病，全球约有9.3%(4.63亿人)受到影响两个独立的研究小组利用冷冻电镜在胰岛素受体结构解析方面取得了突破进展；第一个小组以4.3Å和7.2Å的分辨率分别解析了与一个或两个胰岛素分子结合的胰岛素受体胞外结构域结构，第二个小组以3.1Å的分辨率获得了与四个胰岛素分子结合的胰岛素受体胞外结构域结构(图3, A)。这些结构解释了胰岛素受体结合胰岛素的不同结合位点，以及激活这一关键药物靶点所进行的构象变化。类似的例子比比皆是：从HER2-trastuzamab-pertuzumab复合物到SARS-CoV-2和中和抗体的结构解析，冷冻电镜为生物治疗的新老靶点提供了新的视点，为进一步发现和开发仿制药和first-in-class药物铺平了道路。另一个值得注意的例子是B淋巴细胞抗原CD20，它是治疗白血病和自身免疫性疾病的一个重要的治疗靶点，尽管其功能作用仍不清楚。尽管CD20的分子量较小，只要35kDa左右，但分别与单克隆抗体利妥昔单抗(rituximab)、奥法图单抗(ofatumumab)和奥比努单抗(obinutuzumab)的Fab结合形成复合物后，都解析获得分辨率较高的CD20复合物结构(图3, B)。负染结果显示，利妥昔单抗与CD20结合后，可诱导形成高度有序的高级结构，这一发现对激活先天免疫的补体系统提供了全新见解。由于复合物中的高度动态和跨膜结构域的存在，利用结晶手段结构解析几乎不可能实现，冷冻电镜技术的应用实现了这一可能。图3.冷冻电镜(cryo-EM)在小分子和生物制药发现方面的效用。(A)与胰岛素结合的胰岛素受体(PDB ID 6PXV)和(B)CD20与利妥昔单抗复合物(PDB ID 6VJA)冷冻电镜密度图。(C)使用GemSpot(PDB ID 6CVM)将小分子PETG精确地建模到β-半乳糖苷酶的冷冻电镜图像中。(D)基于片段的PKM2的发现，冷冻电镜密度允许正确识别和放置发现片段(PDB ID：6TTF)尽管冷冻电镜在膜蛋白结构测定领域已经迈出了一大步，但短板仍然存在。其中一个短板是解析小于50-70kDa的没有明显的胞内或胞外结构域的单体膜蛋白，由于几乎没有胞外结构域特征，因此难以对去垢剂胶束或脂质纳米盘进行降噪处理，以这种方式收集到的数据难以产出高分辨率结构，比如解析没有上下游偶联蛋白的处于非活性状态的的GPCR结构。然而，大量的蛋白质属于这一类型，解析这一类型的的膜蛋白因此也成为了一个重要的研究领域。目前，有一些解决方案正处于研究阶段，且已经取得了一定程度的成功，如前文所述的CD20。随着利用增加融合蛋白、抗体片段、纳米抗体、纳米抗体衍生物或其他支架蛋白以增加靶点蛋白的分子量等方法的应用，预计冷冻电镜在膜蛋白结构测定方面会有更多进展。计算赋能冷冻电镜冷冻电镜单颗粒技术利用数百万个颗粒的可视化投影来重建静电势图，这通常涉及数十万亿字节的原始数据。因此，该方法从计算方法的快速发展中获益匪浅，这些计算方法同时满足了对更高的分辨率的需求并加深了对粒子动力学的理解。然而，与X射线晶体学相比，冷冻电镜在获取配体-靶点复合物的高可信度模型时仍然面临着一些难题。其中一个难题是冷冻电镜难以解析得到高于2.5Å的蛋白结构，而这通常是建模人员能够精确放置配体并解析出结合位点处水分子的最低分辨率。此外，冷冻电镜的结构建模流程与晶体学完全不同：在晶体学中，模型和密度图之间有一套严格而完善的统计测量方法，该方法能够提供和模型精度相关的关键信息。而在冷冻电镜方法中，基于密度图的建模是一个完全独立的过程，仅适用收集的电镜投影来进行密度图重构，然后基于密度图进行结构建模和实空间下的微调。该过程的独立性使得模型的精度被降低了。这一问题在最近已得到改善。此外，两种方法之间还存在一些物理上的差异，如晶体学依赖电子密度图，而冷冻电镜依赖静电势图。这些差异加在一起，使得晶体学的模型验证工具无法应用于冷冻电镜模型。因此，我们可能需要为精确性开发一些新的指标。一种解决方案是使用强大的计算技术和精确的分子力场对大分子及其配体在冷冻电镜结构中的相互作用进行模拟。比如PHENIX软件包结合实空间和傅里叶空间微调和OPLS3e力场的分子动力学模型，从而生成生物分子和小分子的几何统计精修模型。OPLS3e微调工具已经被整合进到我们(作者)的自研软件GemSpot，它将各种计算方法整合为一个工作流程，从而提高冷冻电镜密度图中配体位置的准确性(图3C)。新的计算工具也推动冷冻电镜在基于片段的药物发现(Fragment-based drug discovery)中发挥作用，其中高溶解度的小片段化合物被浸泡在由多个不同结构的化合物组成的生物分子靶点中。解析复合体的结构可以解释配体与结合口袋之间关键位点的相互作用，然后可以将其组合成一个先导化合物。然而，这种方法要求配体密度质量高、分辨率高，才能正确区分配体的姿态和原子类型，目前对于冷冻电镜来说还是一个难题。最近，Saur等人在高度棘手的β-半乳糖苷酶和颇具治疗意义和挑战性的激酶PKM2的场景中成功地将冷冻电镜用于FBDD。尽管他们为了将配体置放于密度图中，而不得不将干法和湿法实验结合，但他们成功地建立了一个与β-半乳糖苷酶结合的大约150kDa的精准片段模型。更令人印象深刻的是，他们能够从四种化合物的鸡尾酒中确定哪些片段与PKM2结合(图3, D)。因此，不断发展的计算方法为冷冻电镜密度图的构建提供了一个强大的平台，可以在高分辨率下对大分子复合物进行建模。冷冻电镜的快速发展可及性与通量的提升冷冻电镜是极为精密且昂贵的仪器，需要大量的费用和人力成本来搭建、维护与操作。这一特性在很大程度上限制了冷冻电镜的发展，并将冷冻电镜的机时资源集中在了那些受政府资金扶持的大型机构上。因此，在科研界中，冷冻电镜资源的获取门槛极高。然而，这一门槛正在被逐渐降低：许多国家级设施都启动了冷冻电镜人才培养计划，以降低冷冻电镜运维的人力成本。一些大型制药公司也开始进行内部投资，设立最先进的冷冻电镜设施。此外，冷冻电镜设施的可复制性远超晶体学极其昂贵的同步加速器和线性加速器，使得该技术更有发展前景。随着100kV电子束技术的发展，未来可能会出现性价比极高的冷冻电镜，增加其在药物发现领域中的应用场景。鉴于2018年FDA批准的药物中有49%来源于中小型公司，降低冷冻电镜的成本将使冷冻电镜技术得到更广泛的应用。最近对SARS-CoV-2相关蛋白的结构表征证明了冷冻电镜的无限潜力。在病毒爆发后的几个月内，科学家们利用冷冻电镜，以极快的速度解析了新冠病毒刺突蛋白的几种构象，以及它与人源血管紧张素转换酶或许多中和人源抗体片段的复合物的结构。最近获得FDA批准的用于治疗COVID-19的再利用药物瑞德西韦(Remdesivir)与SARS-CoV-2 RNA聚合酶结合的结构也已被冷冻电镜解析。鉴于X射线晶体学一直是病毒RNA聚合酶结构测定的传统方法，对新冠病毒的冷冻电镜结构解析是一个颠覆性的创新，凸显了冷冻电镜的高时效性特点在快速反应研究中的应用。此外，冷冻电镜的分辨率仍在大幅提高，最近的一份报告指出，作为冷冻电镜的代表性复合物结构，去铁蛋白apoferritin的分辨率达到了1.25Å，该分辨率足以对单个原子进行精准定位，在某些情况下甚至可以解析氢原子和质子化态。毋庸置疑，在样品制备良好的情况下，冷冻电镜的不断改进将持续打破结构解析的分辨率记录。冷冻电镜在药物发现和开发方面的应用将进一步受益于该技术的全面自动化。在载网准备方面，一些自动化工具正在出现，以解决不可重复性和样品浪费的难题。这些技术的改进不仅会提高自动化的程度和可及性，还可能解决冷冻电镜载网制备中的其他难题，如减少颗粒在空气及水中的暴露程度。此外，机器学习方法和深度神经网络也是提高颗粒筛选速度和准确性的关键。这些自动化方法甚至有望在未来成为冷冻电镜的核心技术，从而推动冷冻电镜在药物发现领域的发展。主流硬件和软件的改进也有望提高冷冻电镜在SBDD领域的可及性。例如，更高效的检测设备能显著提高冷冻电镜的产能。在一个标准的数据收集过程中，老式的检测器相机可以每次收集1个影像，每小时产生50个影像，而较新的检测器可以每次收集9-16个影像，每小时可以产生超过200个影像，进而转化为每24小时收集的数百万颗粒投影数据。此外，虽然今天许多最高分辨率的结构是用300kV冷冻电镜获得的，但这些机器非常庞大，且前期和维护成本昂贵。在许多情况下，对于单颗粒分析中使用的薄样品，200kV的显微镜可能就足够了，甚至100kV的显微镜也可以用来获得分辨率高达3.4 Å的结构。分子动力学的新窗口结合硬件和数据处理方面的改进，冷冻电镜的潜力将进一步被释放。当X射线晶体学受限于结晶条件而无法解析时，冷冻电镜的低样品需求大幅降低了数据收集的门槛，使我们得以看到样品的构象连续体或一系列不同的能量最低状态，为大分子动力学提供了新的窗口。图4.单一的冷冻电镜数据集，投影的三维分类显示了两种不同的构象，代表了两种不同的G蛋白偶联受体-G蛋白相互作用的状态，代表了两种热力学上可比较的构象。在典型状态下(左边，PDB ID 6OS9)，受体以典型的方式与G蛋白结合，其中核苷酸结合口袋为GTP结合做准备。在非经典状态下(右图，PDB ID 6OSA)，G蛋白异源三聚体与经典状态相比旋转了45°，代表了沿G蛋白偶联途径的中间配体结合受体状态。缩写：α-N=G蛋白的N端α螺旋；cryo-EM=冷冻电镜；TM=跨膜螺旋。一些计算工具，例如二维和三维分类以及子区域的重点细化，能够利用数据集内颗粒的异质性来模拟大分子活性成分的运动。在我们(作者)小组最近的一个例子中，对神经紧张素1受体的冷冻电镜单颗粒分析结果揭示了先前识别的G蛋白、激动剂结合状态和G蛋白偶联通路上的一个新的中间状态(图4)。最近，我们(作者)还将AI深度学习网络应用于冷冻电镜数据集，揭示了26S蛋白酶体的构象动态，使解析出的结构细节达到了前所未有的原子级水平。随着分辨率和分类工具的不断改进，我们将获得更精细的构象变化。有了以上这些技术，再加上分子动力学模拟和机器学习方法等计算技术，我们将得以对配体结合的复杂过程进行更精确的建模，从而揭示全新的、可成药的中间状态。结语尽管冷冻电镜已经在SBDD领域取得了飞跃性的进展，但它的潜力远不止于此。在三维分析重构及深度学习算法等领域，若能将计算工具与更大、更高质量的数据集结合并进行训练，我们将能够描述蛋白质甚至其配体的更小幅度、更高分辨率的动态运动。我们还期望冷冻电镜在时间维度上的结构解析方法将使人们对大分子复合物的结合和解离过程有更深了解，为靶向药物的研发提供更多思路和机会。目前晶体学和大多数冷冻电镜结构所提供的只是能量最小值的瞬间结构，但对于开发新的药物作用模式而言，对机制和中间状态的理解至关重要，所以我们若能获取构象的动态信息，则对理性药物设计具有突破性意义。在综合了冷冻电镜的软硬件及方法的快速发展之后，我们可以得出结论：冷冻电镜有望为药物发现和人类健康做出巨大贡献。词表：1. 激动剂一种通过增加受体活性以产生生物反应的物质。2. 拮抗剂(也称中性拮抗剂)一种能阻断激动剂或反向激动剂的物质，在不存在激动剂或反向激动剂的情况下便没有活性3. 生物制药在生物活体中制造的药物，可能含有重组蛋白、糖类、基因疗法或核酸。4. 电子密度图电子密度与晶体中每一个晶胞位置的关系图，以二维或三维表示，由解析X射线衍射图案得出。5. 静电势图(即库仑势图)即样品中电荷分布的二维或三维表示。在电子显微镜中，静电势图由电子被与样品相互作用时产生的库仑力散射而产生。6. 基于片段的药物发现FBDD一种药物筛选方法，以评估小分子量的化学片段与期望靶点相结合的能力的方式，确认后续的药物化学实验方向。7. 反向激动剂一种通过减少受体的基础活性以产生生物反应的物质。8. 脂质立方相结晶基于脂立方相的蛋白结晶技术，采用脂立方相模拟生物膜环境，膜蛋白可以在脂质双分子层中相互接触，在合适的条件下形成晶体。9. 脂质纳米盘一个纽扣电池形状的盘状脂质双层，由两个环绕的两亲性螺旋蛋白(膜支架蛋白)稳定并使其可溶于水。10. 冷冻电镜负染一种将重金属盐染色剂嵌入并固定在生物标本上，并在室温下进行电子显微镜成像的技术方法。尽管只能在低分辨率(~2纳米)下观察标本的形状，但这种技术对于简单和快速评估样品质量是很有价值的。11. 时间分辨的冷冻电镜方法在动态构象转变的特定时间间隔内对生物样本进行速冻，并使用冷冻电镜技术进行可视化的方法。

2020年1月8日，《浸渍冷冻智能化装备集成研究及冬奥会测试赛食品供应应用示范》课题启动暨东华理工大学直接质谱分析技术合作签约仪式在北京晶品赛思科技有限公司举行，来自课题承担单位、相关政府部门以及合作企事业单位的近30位代表参加会议。　　会议现场　　作为北京市科委首都食品质量安全保障项目，本课题由中国农业大学、北京市辐射中心、北京晶品赛思科技有限公司、北京顺鑫国际农产品供应链管理有限公司联合承担。本课题通过对一系列关键技术的研究，将开发集物料冻结时间自动测算、真空包装、快速冷冻和数据共享等一体化的智能装备，并在北京冬奥会测试赛中进行应用示范，为今后直接服务于2022年北京冬奥会和首都市场食品供应奠定基础，更将为未来更多大型国际赛事的食品冷链物流需求传授“中国方案”，输出“中国标准”。签约现场现场合影　　为了进一步突出与增强本课题研究成果的科学性、先进性和独特性，课题承担单位经过充分调研与讨论，并经由上级主管部门批准，会上正式签约引入东华理工大学陈焕文教授研发的直接质谱分析技术，主要用于对浸渍冷冻食品物料的风味品质、物质种类及其含量的变化进行分析和鉴定，为浸渍冷冻技术在食品冷链物流领域的应用可行性提供更为科学可观的理论依据。中国农业大学食品学院 王增利副教授　　作为本课题负责人，王增利副教授就本课题的研究背景、主要内容、技术路线、推广方案等八个方面进行了重点介绍。王增利副教授表示，与常规空气冷冻技术相比，浸渍冷冻技术具有生产成本低、新鲜度保持好等优势。本课题将在现有浸渍冷冻设备基础上增加智能化和标准化，提升其生产安全性，不仅对保障北京冬奥及首都的食品安全极具应用价值，还将极大促进浸渍冷冻技术在我国的推广与应用，具有显著的社会效益与经济效益。东华理工大学副校长 陈焕文教授　　作为课题合作技术方，陈焕文教授受邀作了《直接质谱分析可食样品研究》的主题报告。直接质谱分析技术在无需样品预处理的条件下，可以实现对复杂基体样品的快速、实时、在线、原位、活体分析，被誉为“开创了临床化学分析新领域”，并三度摘得江西省自然科学奖“桂冠”。目前，陈教授课题组已成功将直接质谱分析技术应用于食品中食源性兴奋剂、农残、兽残、高风险毒物、食品品质溯源鉴定等，相信这一技术在本课题的研究应用中将发挥积极且重要的作用。北京兴谷经济开发区管理委员会主任 付强北京市科委农村中心主管工程师 刘赛男北京市科学技术研究院辐射中心科办主任 顾海科　　会上，相关部门领导、企事业单位代表纷纷对课题启动会的召开表示了祝贺，并对直接质谱分析技术能够积极助力浸渍冷冻智能化装备的集成应用研究工作给予了肯定和欢迎，同时也对课题今后的实施与管理提出了要求和期望。现场演示：经过浸渍冷冻处理后的鲫鱼在解冻后“复活”了。现场演示：不用扎手指，只需呼一口气，即可无痛秒测血糖。

后疫情时代冷链食品大火，销量逐年上涨，但是冷链食品运输、储藏、销售全程均需低温环境，如何确保食品质量安全？今年夏天，冷饮圈也很“热”，前有“雪糕刺客”走红网络，后有某大牌冰激凌被爆含一级致癌物“环氧乙烷”、某刺客雪糕高温一小时不化、冰棍中检出大肠杆菌等新闻时刻牵动着广大爱冷饮人士的心。如何更有效的控制、检测冷链食品的质量安全，仪器信息网于8月30日，召开了“冷链食品安全检测技术”主题网络研讨会，会议针对冷链食品的安全检验标准、技术等研究热点展开讨论，为相关从业人员搭建沟通和交流的平台。 非常幸运，我们征得了部分专家的同意，可以将报告视频放置在仪器信息网供大家反复学习观看！点击下方按钮即可观看！ 我要免费观看视频回放！会议现场有哪些精彩热点呢？快来跟随我一起回顾一下吧！刘飞（中国物流与采购联合会冷链物流专业委员会 常务副秘书长）：主要讲述了近些年国内外冷链食品的市场规模、发展趋势，常见的污染源以及防控措施。张婵（华测检测认证集团股份有限公司 食品总经理）：重点讲解冷链食品的种类及运营痛点、保质期相关的标准要求及主要验证方法，并举例讲述了几个实际案例。周春卫（岛津企业管理（中国）有限公司 应用工程师）：主要与大家分享了岛津应对乳制品中污染物的检测方案，并建立相关的分析检测方法，为乳制品生产、检测及其他领域提供参考。董立雅（内蒙古蒙牛乳业 质量安全研究部技术总监）：主要针对丙二醇的化学性质，国内国际法规情况、乳制品链条种可能纯在的风险进行简单介绍，针对目前实验室采用的检测方法及关键控制点等信息进行介绍。奚星林（广州海关技术中心 研究员）：主要讲解了乳制品中非法添加物和污染物的概况，以及非蛋白氮、甲基香兰素、乙基香兰素和香豆素等的测定技术。艾连峰（石家庄海关技术中心 副主任）：简述了乳品中农药和兽药高通量检测技术，以实例阐述了不同技术的先进性和适用性；介绍了近期国内外关注的食品安全风险物质-环氧乙烷的现状及检测技术。于洁（内蒙古农业大学 讲师）：主要讲述了冷链乳制品中部分嗜冷菌的检测体系，并讲述了PCR、酶联免疫反应、核酸探针、宏基因组测序和单细胞测序等检测方法。点击下方链接免费观看会议回放：http://https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/dairy/关于会议任何问题，可扫描下方二维码加食品领域小助手微信号：同时，特别感谢岛津对本次会议的大力支持！更多免费会议，欢迎关注网络讲堂服务号：更多会议合作，欢迎扫码联系我们：

2011年5月梅特勒托利多Garvens的新产品X系列重量分选机隆重上市。该设备能帮助客户自动按照产品重量进行分类，适合的产品包括禽、鱼和肉或者冷冻食品。作为独立的分选设备，可以与Garvens所有系列的自动检重秤集成，按照符合客户要求的重量进行分区，这样可以将分选过程的人工成本降至最低，并且优化生产过程。　　　　该设备的主要特点之一是以模块化设计为基础，安全地对产品进行分类，最多可达16个重量分区。设备到货时已经完成装配，简单的附件也可即插即用，设备能在极短时间内完成拆卸和安装。　　X系列重量分选机提供两个型号，分别为8个重量分区和6个重量分区。还支持额外的扩展模块，可以将重量分区增加到16个和12个。　　想知道X系列重量分选机是如何工作的吗?该设备需要和梅特勒托利多E,S,XC,XE或XS系列自动检重秤集成，通过自动检重秤将准确的称重数据传输给分选机，并按照设定的重量分区在下游进行分类。分选机的独立设计，消除了震动对自动检重秤的影响，确保稳定可靠的精度。　　标准的X系列重量分选机为IP65防护等级，适合潮湿环境的使用。所有接触部分都选择卫生材料，有效保证了食品安全。开放式设计符合HACCP要求，适用于任何苛刻的生产环境。 了解更多X系列重量分选机

冷冻干燥机是目前较为先进的一种物质脱水干燥的设备，其原理是将含水物质在低温下冻结，而后使其中的水份在真空状态下直接升华，并用冷凝的方法捕凝升华的水汽，达到物质脱水干燥的目的。冷冻干燥机也因此被广泛应用到各行各业. 冷冻干燥机应用范围： 食品行业：冷冻干燥机常用于果蔬、肉禽、水产、调味品、方便食品及名优特产等干燥，因此冷冻干燥机也称为食品冻干机，保持食品原有的色、香、味、形、新鲜度不变的目的，且复水性好，成品便于储存和运输，费用降低，保存期延长。 药材保健：在干燥蜂王浆、人参、龟、鳖、蚯蚓等营养保健品，采用真空冷冻干燥工艺，更好的保留了原有的营养价值，更使人们相信该营养品纯真自然。 制药行业：用于血清、血浆、疫苗、酶、抗生素、激素等中西药品的脱水与保存。 生物研究：利用真空冷冻干燥技术长期保存的血液、细菌、动脉、骨骼、皮肤、角膜、神经组织和各种器官，在使用时只需供给水份即可再生，仍保持其生物理特性。 文章原创:上海田枫实业有限公司 www.tfsye.com上海田枫实业有限公司,专业生产各类制冷设备，包括层析冷柜,冻干机，冷水机，超低温冰箱，恒温槽等，一流的专业，一流的服务，上海田枫是您的最佳选择！