时间：2023-11-07 16:59:59
“三鹿牌婴幼儿奶粉事件”的发生，就是不法分子在原料中掺水，以增加重量牟取非法利益。
由于三聚氰胺毒性轻微，大家也不必谈“虎”色变。
关键词:三聚氰胺;原理;测定;健康安全
三聚氰胺，一个我们很陌生的化学专业术语，在三鹿婴幼儿配方奶粉事件发生后，一时间成为媒体和人们关注的焦点，成为街头巷尾谈论的话题。三聚氰胺到底是什么物质？怎么会出现在我们日常生活的必需品——乳制品中呢？
三聚氰胺分子式C3H6N6。又称蜜胺、2，4，6-三氨基-1，3，5-三嗪。白色单斜棱晶，无味，微溶于水和热乙醇，微毒，三聚氰胺呈弱碱性（pKa=8），可与多种酸反应生成三聚氰胺盐。其盐遇强酸或强碱水溶液水解，胺基逐步被羟基取代，先生成三聚氰酸二酰胺，进一步水解生成三聚氰酸一酰胺，最后生成三聚氰酸。是一种重要的氮杂环有机化工原料。工业上三聚氰胺由双氰(酰)胺与氨在高温下反应或由尿素直接在高温高压下制得，后者成本低，较多采用。
我们日常饮用的鲜牛奶其蛋白质含量按国家检测标准应为100毫升≥2.9克。实际上生鲜牛奶的蛋白质含量一般在3%以上，所以一般都能达到国家标准，为防止往原奶中兑水，收购生鲜牛奶时检测蛋白质的含量。食品工业上普遍采用的、被定为国家标准的是凯氏定氮法。原理很简单：蛋白质含有氮元素，用强酸处理样品，让蛋白质中的氮元素释放出来，测定氮的含量，就可以算出蛋白质的含量。如牛奶蛋白质的含氮率约16%，根据国家标准，把测出的氮含量乘以6．38，就是蛋白质的含量。所以凯氏定氮法实际上测的不是蛋白质含量，而是通过测氮含量来推算蛋白质含量，因为食物中的主要成分只有蛋白质含有氮，其他主要成分（碳水化合物、脂肪）都不含氮，因此凯氏定氮法是一种很准确的测定蛋白质含量的方法。如果样品中还有其他化合物含有氮，凯氏定氮法就不准确了。
“三鹿牌婴幼儿奶粉事件”的发生，就是不法分子在原料中掺水，以增加重量牟取非法利益。奶掺水后会造成原料乳中蛋白质含量下降，为掩盖其非法行为，虚增牛奶中蛋白质检出量，不法分子人为在原料乳中加入三聚氰胺。如此，骗过凯氏定氮法获得虚假的蛋白质高含量。因为三聚氰胺含氮量高达66.6%（含氮量越高意味着能冒充越多的蛋白质），白色无味，价格低廉，是理想的蛋白质冒充物。在生产三聚氰胺过程中，会出现废渣，废渣中还含有70%的三聚氰胺。造假者用来冒充蛋白质的就是三聚氰胺渣，有些“生物技术公司”在网上推销“蛋白精”，其实就是三聚氰胺渣。
目前由于三聚氰胺被认为毒性轻微，大鼠口服的半数致死量大于3克/公斤体重。但据1945年的一个实验报道：将大剂量的三聚氰胺饲喂给大鼠、兔和狗后没有观察到明显的中毒现象。但动物长期摄入三聚氰胺会造成生殖、泌尿系统的损害，膀胱、肾部结石，并可进一步诱发膀胱癌。所以三聚氰胺是一种禁止用于宠物食品及动物饲料的化学物质。它的毒性，我们无法拿人体做试验，因为即使患肾结石的人曾经服用过偷加了三聚氰胺的食物，也很难确定三聚氰胺就是罪魁祸首，除非患者的食物来源很单一，例如只吃配方奶粉的婴儿——没想到还真有人敢拿婴儿来做试验证明了它能吃死人！截至9月15日，全国医疗机构共接诊、筛查食用三鹿牌婴幼儿配方奶粉的婴幼儿6244名，临床诊断患儿1327名，另有3名已死亡。
你知道啤酒发酵的酵母为什么
又称为“嘉士伯酵母”吗?
酵母是啤酒的灵魂,这一点毋庸置疑。最初的啤酒,由于技术的限制,生产过程中完全依靠野生的酵母,这种野生酵母虽能形成啤酒的独特口味,但其不稳定性却一直阻碍着酿酒师对啤酒稳定品质的进一步追求。直到1883年,“嘉士伯实验室”的艾密尔・克里斯蒂・汉森博士终于分离出纯粹培养酵母――贮藏酵母菌,使得啤酒味道自此爽口清冽,醇美无比。最重要的是能够保证啤酒口味的稳定一致。
在当时那个年代,散落于欧洲乡间各处的啤酒作坊往往各自为政,因惧怕竞争对手模仿,对自己的配方严格保密。而这种传统的生产方式在一定程度上限制和妨碍了啤酒业的繁荣发展。嘉士伯的创始人雅各布森却没有这么做,他在发现贮藏酵母菌之后,做出了现在看来颇具传奇意义的决定:无私地将这一伟大发现分享给了全球的酿酒商。至今,“嘉士伯酵母”仍在为各国啤酒商广为应用。为永镌嘉士伯对啤酒繁荣的贡献,现代啤酒的敲门石――贮藏酵母,也被业界誉为“嘉士伯酵母”。
啤酒好不好喝与河流干不干净竟维系在一项相同的实验检测上
“氮”是生物体中的一个主要元素,也是生物生存、代谢所需的营养成分。但是氮太多,也会造成问题,例如用含太多氮的水灌溉,植物会生长过高,不会结果实;湖泊含氮过高,容易滋生藻类,水色浑浊;河流含氮过高,水中的氧气降低,产生恶臭;饮用水中含氮量太高,将影响婴儿的呼吸,甚至增加患癌症的风险。
有趣的是,世界上最早关心含氮量是否偏高的人,是丹麦首府哥本哈根的一个酿造啤酒商,也就是嘉士伯的创始人――雅各布森。在生产啤酒的过程中,他逐渐知道,麦类的含氮量愈低,所酿出的啤酒就愈好,但是当时因为技术的限制,麦类的含氮量还不容易测定。
1875年,雅各布森与丹麦皇家科学会合作成立“嘉士伯实验室”,支持科学的研究。嘉士伯实验室的第一届主任名叫凯杰勒达许,他的第一个任务就是要研发出快速且准确测量氮的方法。
凯杰勒达许历经七年的研究,终于提出量化含氮量的化学分析法:在强酸与高温的条件下将检测物中的氮转化成氨气,再在碱性状态下让氨气挥发,冷凝后以硼酸吸收中和,而后以弱酸去滴定中和的硼酸量,这是全世界第一个快速又准确分析氮含量的方式,后来成为世界上检测氮含量的标准方法,为了纪念他,就称这种方法为“凯氏定氮法”。
环境的保护必须建立在客观、准确的科学量测上,凯氏法也用来分析水中的含氮量,凯氏法分析出来的氮,就称为“凯氏氮”,是水污染的一项指标。
很可惜的是,这位认真的科学家在51岁时,死于突发的心脏病,他的助手索兰森接替他的工作,后来索兰森也成为非常有名的化学家,他在1909年进行对蛋白质、氨基酸和酵母的研究时发明了酸碱值,也就是著名的pH值(p是potential的缩写,即潜在的意思,H是水中氢离子浓度)。pH值在啤酒生产中举足轻重,除了监控啤酒发酵过程和确保啤酒按顺序生产,还影响啤酒的货架寿命。现时,pH值早已广泛应用于食品制造上,是确保产品质量的重要标准。
氮与pH值的测定实验,现在仍然是化学实验中重要的项目。有谁想到背后的支持者,竟是来自一位生产啤酒的企业家呢?
关键词：互联网+；教学；生物化学实验；微课；翻转课堂
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）38-0086-02
生命科学的各个学科均是实验性很强的学科。生物化学实验是配合《生物化学》理论课教学的基础实验课程，是学习遗传学、微生物学、生理学、细胞学、分子生物学等学科的基础。生物化学分析技术手段发展很快。根据本院的实际实验条件，本课程涉及生物大分子的制备、纯化，定性、定量测定等基本实验，其目的是使学生掌握研究蛋白质、酶、核酸等生物大分子的生物化学性质及某些代谢过程研究的方法，锻炼学生的实验动手能力，培养学生的科学探究能力，树立严谨的科学态度，进一步加深对理论课中基本理论的感性认识。传统的生物化学实验课主要由课堂讲述、示范操作和实验操作等环节。虽然启发式授课、示范性教学和课堂讨论等多种形式使课堂尽量的生动活泼，突出重点和难点，仍存在学生学习主动性不强、参与性不强的弊端。
随着信息技术的发展，人们可以随时随地利用智能终端访问互联网。这不仅改变了人们获取知识和信息的方式，也改变了学生的学习观念和学习方式。2015年“互联网+”计划写入总理的政府工作报告，成为国家经济社会发展的重要战略。教育是“互联网+”时代里备受关注的领域，为教育的改革带来了新契机[1，2]。本文将以河北大生物化学实验课程为例，探讨将“互联网+教育”理念引入生物化学实验教学过程中，旨在提升教学效果。
一、以互联网为载体，构建“微课+翻转课堂”的多元混合教学模式[3]
“微课”是指教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点（重点难点疑点）或技能等单一教学任务进行教学的一种教学方式，具有目标明确、针对性强和教学时间短的特点。微课的核心组成内容是课堂教学视频，它与该教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测试及学生反馈、教师点评等辅教学资源组成微课体系，并以一定的组织关系和呈现方式共同“营造”了一个半结构化、主题式的资源单元应用“小环境”。因此，“微课”是传统单一资源类型的教学课例、教学课件、教学设计、教学反思等教学资源的继承和发展，是一种新型教学资源。
“翻转课堂”（Flipped Classroom或Inverted Classroom），是利用信息技术手段，利用基于信息传播的教学环境，重新规划和组织教学内容的课前、课内、课后三个阶段的教学形式，通过知识传递、知识内化、知识巩固的颠倒安排，实现传统教学中师生角色的翻转[4]。基于翻转课堂理念的教学活动成为了学生提出问题、解决问题、合作学习的过程，教师和学生之间互动明显加强，学生的积极主动性得到激发也使教师的角色从传统的知识传授者转变成了学习的促进者和指导者，学生从知识的接纳者转变成了学习的探求者和思考者，教学效果得到极大提高[5]。
以定量实验“微量凯氏定氮法测定蛋白质中的含氮量”为例。首先，教师根据生物化学实验的教学大纲和本次实验的具体教学目的将本实验的重点内容分离出来，确定微课的内容是分成“微量凯氏定氮”的原理和实验操作两部分，然后分别完成这两部分微课视频和课件的设计与制作。第二，教师在河北大学Blackboard网络教学平台（BB平台），“微量凯氏定氮法测定牛奶中的含氮量”的教学大纲、教学目的及微课内容，以备学生进行课前学习。同时，有针对性地设置学习任务，对学生进行分组，细化任务并落实到人。要求学生分工合作，通过微课学习列出实验的基本原理和技术路线及注意事项。具体是，要求每个教学班的学生分成“原理组”和“操作组”两个大组，自由结组。对于“原理组”，布置学生依实验原理的“消化、蒸馏、吸收、滴定”四部分，学习实验原理；对于“操作组”，布置学生从实验材料、实验器材、操作步骤和技术路线、实验的预期结果和数据分析等方面进行学习。第三，课堂上让学生按照自己的理解进行实际的实验操作。期间，教师就实验的重点和难点及学生操作中遇到的问题组织学生进行讨论。通过教师演示和学生动手操作相合切实提高学生的动手能力[6]。第四，课堂实践结束时，教师针对学生的掌握情况，继续布置新的“基础性”和“拔高型”任务，供基本掌握实验和希望进一步提升自己的学生通过自主探究或者小组合作的方式完成。最后，教师根据课堂的教学情况进行点评总结，将相关的学习资源及教学重点内容再次以“微课”的形式到网络教学平台，供学生课后复习。同时将与本堂实验课程相关的技术的原理、延伸及技术的应用到网络上，供有特殊需求的同学或者学习小组进行拓展和拔高。
二、充分利用互联网，构建互动网络平台，完善讨论组管理
“互联网+”时代强调互联网的普遍性、移动性。“互联网+”概念的提出，加速了“互联网+教育”的新生态，创新高等学校教育教学模式，助力校园信息化建设[7]。互联网的发展使得，移动设备可以随时随地登录网络平台，这也为教师与学生交流提供了便利。生物化学实验课程教学中教师建立了BB平台讨论组、qq群和微信群3个实验教学和讨论的平台，方便不同的学生进行讨论和交流，使教师与学生的互动由传统线下教学向线上线下混合式教学。任课教师将传统的线下面授和知识点详解，敦促学生更好学习，转移到互联网，在线与学生沟通交流，针对学生的学习情况针对性地进行教学内容和疑难解答、知识点回顾等，更加及时快捷。为了掌握网络讨论平台的动向，对平台实行实名制管理。同时，教师和民主选举的学生作为讨论组的管理员。
三、教学效果评测
在“微量凯氏定氮法测定牛奶中的含氮量”的实验课程中，学生的积极性明显增强。实验材料由原来的教师选定的一种纯牛奶商品，变成了学生感兴趣的市场上常见的6种纯牛奶商品；实验过程中学生的主动性增强，由原来的“应付、交差”转变成“自己是一名质检员”，积极分析实验数据和实验结果，分析误差原因，向教师提问的学生明显增多，学生之间的讨论也有所增加。
“微量凯氏定氮法测定牛奶中的含氮量”实验课结束后，我们采取了调查问卷的形式，一方面考察学生对实验改进的意见，另一方面调查学生对基本原理和操作的掌握情况。结果表明，95%的学生接受这种改革形式，认为通过这种模式使得自己的知识掌握得更牢固；5%的学生认为“微课+翻转课堂”的模式需要学生自己在课下花费更多的时间去学习，会影响其学习计划。90%以上的学生对实验的原理和操作掌握较牢固，10%左右的学生基本掌握实验原理。
总之，“微量凯氏定氮法测定牛奶中的含氮量”实验的教学改革尝试基本达到了预期目标。
四、结束语
生物化学是我国高校生物科学及相关学科中的基础课程。传统的生物化学实验教学注重教师课堂讲授过程中理论知识灌输，而忽视了学生学习能力的培养和学习主动性的培养[8]。“互联网+”时代，教师应该与时俱进，不断提升自己，利用互联网提供的平台改革教学模式和教学环境，丰富、拓展教育手段和教学内容，助力传统教育的发展。高校教师应遵循以学生为本的教学方式，提高学生实践动手能力，真正理论结合实践，培养新时代的人才。
参考文献：
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[5]龙宝新.翻转课堂对教学本质的突破与变革[J].当代教育科学，2015，（11）：13-18，25.
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[7]刘骏飞.浅谈互联网+背景下的课堂教学改革[J].赤峰学院学报：自然科学版，2016，32（3）：243-244.
关键词:酵母培养;发酵液测定;游离氨基氮;可利用氮;理化物质;发酵力
中图分类号:S818文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)10-0195-02
高活性干酵母在发酵培养过程中,主要营养物质如碳源和氮源均采取流加方式。经验得知,发酵后期发酵培养液氮源充足的话,营养过剩,酵母细胞仍会快速繁殖,不利于储藏物质海藻糖的积累。因此,一般采取氮源前期流加完,后期让酵母细胞不再出芽,在继续流加糖蜜的基础上,吸收积累海藻糖,以利于后续干燥工序更好地保护细胞活性。
实际酵母发酵培养中发现,在发酵前期按既定C/N比例流加氮源,其游离氨基氮含量都正常,但往往在氮源流加完毕后游离氨基氮突然升高。这是否是酵母细胞在培养后期出现自溶导致细胞内物质释放出来?
本工作为此展开研究,通过在发酵中后期取发酵液测定游离氨基氮含量、并将发酵液抽滤获得鲜酵母,测定滤液的可利用氮含量,以及鲜酵母的氮、磷、海藻糖含量;将所获得的鲜酵母在小型干燥器中干燥得干酵母,测定干酵母的发酵力等,观察这些物质含量的变化趋势,为生产提供指导性理论。
一、材料与方法
(一)材料
1.菌种:面用酵母高糖菌种:广东丹宝利酵母有限公司菌种室所藏。
2.主要原料:糖蜜:为东糖集团属下企业制糖有限公司副产品;尿素:市售。
3.主要仪器:凯氏定氮仪:华烨 KDN-2C型,上海市嘉定纤检仪器;发酵仪:SJA瑞士进口;旋光仪:Hergestellt in der DDR,811902;分光光度计:TECHCOMP VIS7200;170m3发酵罐:为广东丹宝利酵母有限公司所设计;pH计:梅特勒仪器有限公司;小型干燥器:为广东丹宝利酵母有限公司所设计。
(二)实验方法
1.鲜酵母、滤液的获得:面用高糖酵母菌进行扩大培养过程中,在发酵第14小时起至发酵结束,每小时取发酵液,并且抽滤得鲜酵母,收集滤液;分析鲜酵母氮、磷、海藻糖的含量以及滤液中可利用氮含量。
2.干酵母的获得:将上述的鲜酵母 (含水约70%)在小型干燥器中干燥获得水分在5%以下的干酵母,并且测定干酵母的水分和发酵力。
3.关于取样次数:连续取5个发酵编号。将所测的数据取平均数,分别做折线图分析讨论。
(三)分析方法
1.游离氨基氮的测定:电位滴定法。
2.可利用氮的测定:凯氏定氮法。
3.氮的测定:凯氏定氮法。
4.磷的测定:分光光度法。
5.海藻糖的测定:旋光法。
6.发酵力的测定:国标GB/20886。
二、结果与分析
(一)发酵液中游离氨基氮和可利用氮的含量的变化趋势
图1游离氨基氮、可利用氮含量变化趋势图
由图1可见,随着发酵的深入,发酵液中的游离氨基氮含量呈显著上升趋势;而相对应的发酵液中可利用氮的含量却呈明显下降趋势。这说明在发酵中后期,氮源流加完毕后,发酵液中可利用氮含量是在逐步降低。说明发酵中后期,游离氨基氮含量升高并非由酵母自溶引起。因为,如果是酵母细胞在后期发生自溶等恶劣反应,那么酵母细胞内的氮源将释放出来,那么释放出来的这部分的氮会游离在发酵液中,使发酵液中可利用氮含量升高。从上面图1可以知道,这假设并不成立。
(二)干酵母细胞中氮和五氧化二氮含量的变化趋势
图2氮、磷含量变化趋势图
含氮量较高的酵母,磷的含量也高,在细胞生长过程中,培养液中丰富的磷含量,有利于细胞利用培养液中的氮素,使细胞组成中有较高的含氮量。因此在控制氮源流加时,同时控制磷源的流加量,对成品酵母含氮量的控制;往往会取得更好的效果。
由图2可见,鲜酵母中氮和磷的含量是随着发酵时间的推移呈逐步下降的趋势。这可表明在氮饥饿培养阶段,细胞经过多次分裂后,氮、磷含量有所下降。
磷含量的高低对海藻糖的积累和细胞含氮量水平以及酶的活性都有一定的影响,而以P2O5表示的磷含量约为氮含30%～40%,氮含量约为7% (折算为蛋白质含量44%左右)的成品酵母细胞比较合适。
(三)成品酵母海藻糖含量及发酵力的变化趋势
图3海藻糖及发酵力变化趋势图
由图3可见,随着发酵的延长,鲜酵母海藻糖含量和干酵母的发酵力呈明显的上升趋势。发酵第14小时、15小时,尽管细胞积累了好几代,但细胞大小不均匀,芽体还没完全脱离,细胞内储藏物质海藻糖含量还不够多。表现为干燥过程中活性受损大,发酵力较低。而发酵到后期,尤其是经过后熟期后,海藻糖含量快速增加,使细胞在干燥过程中耐高温和快速脱水,活性受损失少,表现为发酵力高。
由于海藻糖对生物体具有非常重要的生物学意义,它是能源和碳源的储备物,是蛋白质和生物膜分子在脱水、高温、氧自由基、低温等恶劣环境中的稳定剂和保护剂,是信号传感复合物和生长调控因子。而且较高海藻糖含量有利于延长活性干酵母的贮存期,一般活性干酵母的海藻糖含量达干物质的14%左右具有较好的贮存稳定性。所以,酵母生产企业一般都想法设方在酵母培养后期提高酵母细胞海藻糖的含量。
三、结论
本研究通过在发酵中后期采样测定发酵液中的游离氨基氮、可利用氮含量,以及测定抽滤所得的酵母理化物质含量等,得出结论:随着发酵的不断深入,酵母细胞储藏物质如海藻糖等含量升高,干酵母发酵力的不断升高;同时得知:发酵液中后期游离氨基氮含量升高,并不是正在培养的酵母细胞出现了自溶导致细胞内的氮游离了出来。如果出现细胞自溶,则细胞内各储藏物质都会出现不同程度地游离到细胞壁外,造成细胞不耐干燥、酶系少、活性差、发酵力低。
据资料介绍,酵母在生长期间,随着氮素同化作用的减弱,氮的分解速度加快。发酵过程中的酵母细胞对氨基酸和核苷酸物质的渗漏与再吸收是一种正常的生理现象。由于电位滴定法测定发酵液中游离氨基氮含量是一种常用但比较粗犷的方法,因此其所测值可能包括细胞渗漏出来的一些氨基酸和核苷酸物质等物质,造成所测值升高。
参考文献
[1]宁正祥.食品成分分析手册[M].北京:中国轻工业出版社,2001.
[2]食品加工用酵母.中华人民共和国国家标准 (GB/T 20886-2007.2007.2-9)[S].
[3]于景芝,陈尧,俞学锋.酵母生产与应用手册[M].北京:中国轻工业出版社,2005.
[4]肖冬光,丁匀成,邹海晏.酿酒活性干酵母的生产与应用技术[M].内蒙古人民出版社,1994.
[5]朱h明,张峻,刑来君,等.海藻糖合酶的分子生物学研究进展[J].微生物学报,2009,49 (1).
[关键词] 集安 样地 含氮量 森林固氮
[中图分类号] S7 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2014）01-0103-01
氮是组成生物体的重要成分，氮主要通过蛋白质和核酸作用于生命体，因此是所有生命延续的前提， 同时氮素循环及其有效性也直接关系到生物有机体蛋白质与核酸的合成， 乃至整个生物体的生长发育。随着人口增长、化石燃料消费的增加以及人类对工业化肥的依赖日益增加， 将导致氮的输入持续增加[1]。本文把集安辖区内有代表性森林生态系统为研究对象， 进行所属区域内的多种林木根、茎、叶中N含量进行测定，对集安地区各种林木N元素积累情况对比研究，为今后集安地区N循环研究奠定基础[2-3]。
一、研究地概况
集安市隶属于吉林省通化市，为县级市，位于吉林省东南部，地理坐标为东经125°34′33″～126°32′48″，北纬40°52′7″～41°35′18″。集安市以老岭为界，岭南为丘陵、沟谷地带，沟壑纵横，山地坡度较陡峭；岭北为低山宽谷地带；岭上位于市域中部，是老岭山脉的核心区，地貌以高、中山为主，海拔在600～l516m之间。三个地貌区地貌类型差异明显，奠定了集安市土地利用的基本格局[4]。
二、研究方法
1.野外调查方法
在集安市林业局管辖区内，分别选择有代表性区域设置五块样地，对集安市森林生态系统内植物中含N量进行抽样调查。
1.1植物样品的采集
根据集安市主要森林类型的分布情况，在林班中选择有代表性的小班设置样地，样地面积 20m×30m；对样地内的木本植物进行每木检尺，根据每木检尺后的各种乔木胸径求算术平均值，在样地内选择主要组成树种标准木3～5株；用砍刀和高枝剪分别在干部、冠部取一定重量的木质部1袋（200g）及树叶2袋（200g），用自封袋封好，贴好标签并记录，以备测定N元素之用。
2.植物全氮（N）测定——消煮液中铵的定量（凯氏法）
植物样品经凯氏消煮、定容后，吸取部分（一般为10ml）消煮液碱化，使铵盐转变成氨，经蒸馏，用H3BO3吸收，硼酸中吸收的氨可直接用标准酸滴定，以甲基红-溴甲酚绿混合指示剂指标终点。
三、计算方法
计算公式：ω（N）%=c（V-V0）×0.014×D×100/m
式中：ω（N）：植物全氮的质量分数，%；c：酸标准溶液的浓度，mol/l；V：滴定试样所用的酸标准液体积，ml；V0：滴定空白所用的酸标准液，ml；0.014：N的摩尔质量，kg/mol；D：分取倍数（即消煮液定容体积V1/吸取测定的体积V2）
年固氮量的计算：根据以上数据可知集安市林业局各树种根、茎、叶中N含量，年固氮量按植物一年中所进行光合作用的天数计，各种植物的光合作用时间在冬季为6～7h，夏季长达10～11h，春秋季为l0h左右[6]，落叶阔叶树平均取168.4天；针叶树不尽相同。冬季取光合作用时间7h，夏季11h，春秋季l0h，可推测植物年固氮量。数据统计采用excell完成，图像采用sigmaplot10.0完成。
四、结果与分析
表1-1 集安市森林年保氮量（见下表）
五、结论
由表1-1可以看出，集安市林业局所属辖区内林木固氮量很大，每年共计积累534吨，其中固氮最多的林分为阔叶混交林，固氮量为386吨，超过了其他树种年固氮量个总和，阔叶混交林固氮能力强的主要原因是集安地区林相以阔叶混交为主，而同样道理，仅次于阔叶混交林固氮量的是柞树，柞树每年的固氮量为67吨，超过了林分年固氮量的10%，这主要和集安地区独特的山地地貌密切相关，柞树属于喜阳树种，所以集安地区山地阳坡上多以柞树为主，仅次于柞树的是落叶松，约为47吨，落叶松和柞树同属于固氮能力较弱的树种，但是由于落叶松作为集安地区过去几十年的主要造林树种，导致落叶松在集安地区面积相对较大，从而成为了主要的固氮树种。
参考文献
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[4] 孙明晨.集安市人参用地综合效益分析[D]，东北师范大学，；2009
【摘要】
目的研究阜康阿魏碳、氮代谢在不同生长时期的动态及挥发油和阿魏酸含量变化规律，为人工栽培提供理论依据。方法采用蒽酮比色法和微量凯代定氮法测定阜康阿魏不同生长期的可溶性糖和全氮的含量，蒸馏法和色谱法测定不同物候期挥发油和阿魏酸含量。 结果可溶性糖和全氮含量1～4年呈降低趋势，在6～7年呈现升高趋势。而在这3个阶段的C/N值呈现“升高-下降-升高趋势”。在一年生长期内根中挥发油成分随生长过程呈不断积累， 阿魏酸的含量在4月和8月较高。结论 人工栽培中在生长前期增施氮肥，在生长后期控制氮肥施量，采取人工调节C/N比值。次生代谢产物与可溶性糖氮素之间可能存在一定转化关系。
【关键词】 阜康阿魏 可溶性糖 全氮 阿魏酸
Abstract:Objective To study dynamic change of carbon and nitrogen rate during the growing period of Ferula fukangensis.MethodsThe contents of soluble saccharides and whole carbon during the growing period of Ferula fukangensis were determined. ResultsThe contents of soluble saccharides and whole carbon were decreased in plant during 1-2 years， decreased during 3-4 years，and increased little during 6-7 years.The current of carbon and nitrogen rate during the three stages was:increase-decrease-increase.ConclusionManual cultivation should increase nitrogen for early period， but control it in the late growth pericd， regulating the C/N. The best harvest period is from July to August.
Key wordsFerula fukangensis; Naphtha; Soluble saccharides; Asafetida acid
阜康阿魏Ferula fukangensis K.M.Shen为伞形科阿魏属多年生一次性开花植物，为我国新疆的特有物种［1］。阜康阿魏和新疆阿魏被收载为《中国药典》的原植物［2］。阿魏为这两种植物的树脂，经阴干而成。药用化学成分主要由树脂、树胶和挥发油三部分组成［1，3～5］。其中挥发油中仲丁基丙稀基二硫化物是阿魏特异葱蒜臭的成分，阿魏酸则是树脂中主要的有机酸类成分。具有理气消肿、活血消淤、祛痰和兴奋神经等功效。自1959年以来，随着新疆阿魏和阜康阿魏的发现，结束了我国从阿富汗和伊朗进口阿魏的历史。但是近些年，野生阿魏资源破坏严重，极具优势的特色药用植物阜康阿魏面临灭顶之灾。因此，对阜康阿魏加以保护并进行人工繁殖已迫在眉睫，而对其生理生化的深入系统研究则是保护和开发利用的基础。
碳素营养状况常以可溶性糖含量作为重要指标。可溶性糖的含量与植物的抗性有密切的关系［6］。植物体内的氮素状况与植物的营养生长和生殖生长有直接的关系。可溶性糖和氮素的变化可以大致反映植株碳氮营养代谢状况。许多学者研究发现，当植物体内积累一定碳氮含量时植物才能开花。因此研究碳素和氮素水平对于人工繁育十分有必要。
本研究旨在通过对阜康阿魏生长期间可溶性糖和全氮含量的研究，了解碳、氮代谢在不同生长时期的转化及其变化过程，从而采取适宜的肥水和栽培管理措施，更好地促进阜康阿魏的生长发育，为使得其开花期提前的研究打下基础。不同物候期阿魏根中挥发油和阿魏酸的含量测定，揭示阿魏根在同年生长过程中次生代谢产物变化规律，为确定最佳的采收期打下理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料
1年生阿魏来源于实验室，用原产地土壤培养，培养时间为3个月，于2007-01-10采集；2～7 年生采于阜康阿魏的原生地，采样时间为20060415，20060513，20060617，20060714，20060822。土壤理化性质测定：碱解氮57.4 mg/kg，速效磷5.5 mg/kg，速效钾137 mg/kg，有机质27.5658 g/kg，pH 8.02，总盐1.6582 g/kg。属于荒漠气候带，海拔约600米，昼夜温差大。所有材料经凯撒副研究员鉴定为阜康阿魏Ferula fukangensis。实验所采用部分均为此植物的根部。本试验年限是由根部的年轮来鉴定的。
1.2 方法
1.2.1 可溶性糖的测定取烘干样品0.1000 g左右，放入刻度试管中加蒸馏水10 ml，塑料薄膜封口，于沸水中提取30 min（提取2次），提取液滤入50 ml容量瓶并定容。用硫酸蒽酮水合法测定其含量［3］。每个样品分别作3个重复。
1.2.2 全氮的测定采用微量凯氏定氮法。取烘干样品0.3000 g左右，催化剂（CuSO4∶K2SO4=3∶1）3 g，浓H2SO45 ml，用远红外控温消煮炉进行消煮，以样品变为清澈蓝绿色为消煮终点。然后用KDY-9810型凯氏定氮仪进行定氮。每个样品分别作3个重复。
1.2.3 挥发油含量的测定取阿魏的根10.0 g，按照《中国药典》［2］附录XD挥发油测定法测定。
1.2.4 阿魏酸含量测定色谱柱为Waters Symmetry RpC18 (150 mm×3.9 mm，5μm)；检测波长为323 nm；流动相为乙腈-0.1%磷酸溶液（16∶84）；流速1.0 ml/min；柱温25℃。理论塔板数按阿魏酸峰计算，应不低于3 500。精密称取不同时间采收的阿魏根各2.0 g，制备供试品溶液。精取10 μl，分别进样。
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2 结果
2.1 可溶性糖含量动态变化根据图1可以看出阜康阿魏在生长期内可溶性糖含量呈下降趋势，而第3年，4年含量要稍微低于6年和第7年0.67%，1年生阜康阿魏的可溶性糖含量最高，含糖量为4.063 1% 。第3年可溶性糖含量最低，为0.712 7% 。
2.2 全氮含量的动态变化根据图2得出全氮含量变化趋势和可溶性糖变化趋势基本相同，阜康阿魏在生长期内全氮含量呈下降趋势，第6年和第7年比3，4年含量平均要高0.36%，1年生可溶性糖含量最高，含氮量为5.833 1% 。第3年全氮含量最低，为0.909 6%。
2.3 可溶性糖含量与全氮含量的关系由图3可以看出在生长期内阜康阿魏C/N变化趋势全氮含量呈上升趋势，1～3年C/N比第4年稍高，4～7年逐年递增，呈快速上升趋势。6年生C/N比值达到2.569 1。整个生长期变化呈增长-下降-下降-升高-升高趋势。
2.4 不同物侯时期挥发油含量的测定由图4可以看出阜康阿魏根部挥发油成分在不同物候期随生长过程呈不断积累过程。
2.5 不同时期阿魏酸含量的测定由图5可以看出4月和8月阿魏根中阿魏酸的含量较高。而在快速生长时期5月和6月呈现低谷。
3 讨论
阜康阿魏生长期可以大体分为：生长前期（1～2年）、生长中期（3～5年）、生长后期（6～7年）。1年的生长内可以分为前期（3～4月萌动期）、中期（5～6月快速生长期）、后期（7月以后）。
3.1 阜康阿魏根部可溶性糖与全氮含量变化在阜康阿魏植株生长过程中，阜康阿魏的可溶性糖和全氮的含量随着生长期的增长而发生变化。总体来说，阜康阿魏的可溶性糖和全氮含量在3个阶段变化基本呈“降低-降低-升高”3个阶段。而在这3个阶段的C/N值呈现“升高-下降-升高”趋势。1年生和2年生阜康阿魏的可溶性糖和氮素含量较高。
阜康阿魏利用早春融雪和春雨生存。在温度4～10℃以上都可以顺利生长。为了适应低温条件，阜康阿魏植株体内积累了大量的可溶性糖，降低渗透势和冰点。在生长初期，为提高自身抗逆性积累大量可溶性糖来抵抗外界低温和干旱胁迫，而在后期生长稳定后积累糖分可转化为体内其它代谢物质。野生阜康阿魏的氮素含量在增长的趋势上比较缓慢，如果人工栽培在其生长前期适当增加氮肥施用量，人工调节氮素的积累，在生长后期控制氮肥施量，可以使C/N比值呈现出更加快速的增长趋势。当碳氮含量达到适当的积累时开花期必然会到来。
3.2 不同时期根内阿魏酸和挥发油变化阿魏根中挥发油在一年中随物候变化呈不断积累状态，阿魏酸含量在快速生长期的月份呈低状态。两者含量在8月内较高。
在生长过程中植物体内的糖和氮含量呈下降趋势而挥发油和阿魏酸含量随物候均变化呈不断增加趋势，植物体内次生代谢产物与可溶性糖、氮素之间可能存在一定转化关系。具体内容有待进一步研究。
【参考文献】
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关键词：食品安全；检测；发展现状
中图分类号：TS207 文献标识码：A
1 食品安全检测仪器发展现状
1.1 农业产品营养成分检测仪器
农业产品的主要营养成分包括含氮化合物、脂肪、纤维素、糖类、氨基酸及蛋白质等。氮元素是组成氨基酸、蛋白质等重要营养物质的基本组成元素，所以对氮元素的检测是测定食品安全的重要指标之一，现代化技术对氮元素的检测主要是利用定氮仪。定氮仪的应用使得食品中的氮元素被精确的检测出来，食品的营养程度的高低也可以利用定氮仪的检测结果来确定。食品中的氮元素主要存在于蛋白质中，在测定氮元素的含量之后，进一步计算蛋白质的含量主要用凯氏定氮法，因此定氮仪也叫做凯氏定氮仪。作为食物中含量占有很大比例的糖类，它的检测方法是使用旋光仪，旋光仪的工作原理是利用光的传播作用对食物中的糖类进行精确的检测，它的特点是灵敏度高体积小且读数方便，因此旋光仪的应用在一般的食品安全检测中的应用十分广泛。在对于其他的食品营养物质的检测，主要应用的食品安全检测仪器还有脂肪测定仪、近红外农产品品质分析仪、氨基酸分析仪、纤维素测定仪等。
1.2 农药残留检测仪器
农药是用于农民防治农作物病虫害和提高粮食安全与品质的化学药物的总称，它对农作物的良好生长起着积极的作用，但在农药对农作物起到促进生长的同时，它在农作物的残留对人类的生命健康却起到危害的作用。农药的这种对作物和人类作用的矛盾是一直以来人类未能解决的难题，直到今天为止人类还未找到可以代替农药使用的保值方法。生态环境的日益破坏，使得虫害的天敌鸟类的数量大量锐减，进而使得人类对农药的依赖越来越强。现阶段的农药残留量检测仪主要为有机氯农残检测仪、有机磷农残检测仪、氨基甲酸酯农残检测仪、除草剂农残检测仪拟除虫菊酯类农残检测仪等。在有机氯农残的检测中，现阶段我国主要采用带电子捕获检测器的气相色谱法和质谱检测法。在有机磷农残的检测中，我们主要采用的方法为酶抑制法和气相色谱法，酶抑制法的应用过程中要注意对温度的控制，温度过低会抑制酶的活性，温度过高则会引起酶的失活。
1.3 有毒害物质分析仪
食品在生产及储存的过程中都会引入或多或少的有毒物质，有毒物质一般以有毒元素存在，它们在进入人体后将长期的积累在人体之中，人体中过多毒素的积累会严重的威胁人体的健康。有毒元素一般为金属元素，例如汞、铅、镉等，人体中的重金属元素过多将引起人体极速中毒瞬间危及生命。在我们的日常食品中，铅含量高的食品主要是膨化食品，海带中含有少量的有毒元素砷。在对食品中重金属元素的检测主要采用原子吸收光谱法、原子荧光法、电子耦合等离子法荧光光谱法、电感耦合等离子法和紫外可见光分光光度法。这些方法的检测结果十分准确但广泛采用高科技的新型有毒害物质检测仪器价格较为昂贵，我国现金采用的有毒物质检测仪器有些为我国自主制造的新型仪器，例如我国研制的原子荧光光谱仪与液相色谱联用仪器的检测结果也十分准确且生产它的价格较为低廉。
2 食品安全检测技术
2.1 蛋白质芯片技术
蛋白质芯片技术是新型的食品安全检测技术，它是利用蛋白质结构的独特性，分离食物中的蛋白质检测其结构，将检测出的蛋白质结构与正常的蛋白质结构作比较来分析所测得食品是否符合安全规定。蛋白质芯片技术与其他的食品安全检测技术相比具有单一种类试剂可以检测多类的产物，可以大量快速的检测多种混合成分的食品。蛋白质芯片技术需要的技术手段也较为简单易行，蛋白质的分离技术在现如今的科学技术中是较为纯熟的，蛋白质的分离对精度的要求随高但分离的提纯手段较为完善。蛋白质的性质在检测的过程中不易改变，只要控制好检测过程的温度，检测结果的准确性就会得到有效的控制。
2.2 基因芯片技术
基因是生物体所独有的具有确定性的物质，基因芯片技术的工作原理就是利用基因的高专一性来对食物的安全检测作出高准确性的保证。生物圈中的每个生物都存在自己独有的基因，食物中所含有的物质都可以用基因芯片来检测其全部的成分。基因芯片技术结合了生物学、化学染料、激光、微电子等现代化科学技术，在食品安全的检测发挥了重要的作用。基因芯片技术的优点是高准确度，高精密度，这种技术的应用对食品安全的检测的进一步的发展有着十分重要的意义。但在诸多的优点下，基因芯片技术仍存在一些不足与缺点，基因芯片技术的应用设备的价格十分昂贵，在目前的基因提取技术也存在精度不高等问题。
2.3 食品快速检测技术
现如今的食品加工过程日益复杂，许多食品的加工过程要经过许多步骤，加工过程的复杂使得现代食品的安全性得不到保证。为了使食品的味道鲜美独特，食品中一般含有大量的添加剂，这些添加剂有些对人类的健康没有影响，而一些特殊的添加剂却对人类的健康起到危害的作用。对这些有害添加剂的检测就要选用食品快速检测技术，这种技术可以缩短检测时间，还保证了检测的结果准确性。
结语
食品的安全是保证生命健康安全的前提，我们的生活水平进一步的提升也依赖于食品安全的全面提升。虽然在现阶段我国的食品安全检测的体系还不够完善，但是只要在下一阶段的食品安全检测发展过程中注意食品安全检测仪器与食品安全检测技术的更新，结合新的科学技术理论知识，得到更加完善的食品安全检测体系将成为现实。食品安全的提高不仅对我国人民生命健康十分有利，还对我国民生发展具有重要的意义。
参考文献
[1]颜志刚，侯迪波，曹丙花，等.有机磷农药乙酰甲胺磷的太赫兹光谱研究[J].浙江大学学报，2011，42 （12）.
[2]石敏俊，吴子平，陈志钢，王秀清.食品安全绿色壁垒与农产品贸易争端一发达国家食品安全管理与贸易争端解决的经验[M].北京：中国农业出版社，2012.
关键词：氨态氮 分光光度法 吸光度 标准工作曲线
一、综述
土壤中的氮素可分为有机态氮和无机态氮两大类。
1.无机态氮
无机态氮在土壤中含量很少，只占全氮含量1%～10%，主要包括铵态氮、硝态氮、亚硝态氮等，其中铵态氮又包括：土壤溶液中的铵、交换性铵、固定态铵。
2.有机态氮
有机态氮是土壤中氮素的主要存在形态，一般占全氮含量的90%以上，目前已经鉴定出的含N化合物单体有：氨基酸、氨基糖、嘌呤、嘧啶，以及微量存在的叶绿素及其衍生物、磷脂、各种胺、维生素等。
3.土壤中氮素的来源
土壤中的氮素主要来自施肥、生物固氮、雨水和灌溉水，后二者对土壤氮贡献很小，施肥是耕作土壤氮素的主要来源，而自然土壤的氮素主要来自生物固氮。
4.土壤中氨态氮的测定方法
土壤中氨态氮的测定方法采用KCl溶液提取Mgo蒸馏法、半微量开氏法、吸光光度法等。
二、氨态氮的测定方法
1.土壤样品的采集与制备
采样单元。采样前要详细了解采样地区的土壤类型、肥力等级和地形等因素，将测土配方施肥区域划分为若干个采样单元，每个采样单元的土壤要尽可能均匀一致。平均每个采样单元为100亩。为便于田间示范追踪和施肥分区需要，采样集中在位于每个采样单元相对中心位置的典型地块，面积为1～10亩。
采样周期。同一采样单元，无机氮每季或每年采集1次，进行植株氮营养快速诊断；土壤有效磷、速效钾2～3年采集一次，中、微量元素3～5年采集1次。
采样深度。采样深度一般为0～20cm，果园为0～40cm。土壤硝态氮或无机氮含量测定，采样深度应根据不同作物、不同生育期的主要根系分布深度来确定。
采样点数量。要保证足够的采样点，使之能代表采样单元的土壤特性。每个样品采样点的多少，取决于采样单元的大小、土壤肥力的一致性等，一般7～20个点为宜。
采样路线。采样时应沿着一定的线路，按照随机、等量和多点混合的原则进行采样。一般采用S形布点采样，能够较好地克服耕作、施肥等所造成的误差。在地形变化小、地力较均匀、采样单元面积较小的情况下，也可采用梅花形布点取样，要避开路边、田埂、沟边、肥堆等特殊部位。
采样方法。每个采样点的取土深度及采样量应均匀一致，土样上层与下层的比例要相同。取样器应垂直于地面入土，深度相同。用取土铲取样应先铲出一个耕层断面，再平行于断面下铲取土；测定微量元素的样品必须用不锈钢取土器采样。一个混和土样以取土1kg左右为宜（用于推荐施肥的0.5kg，用于试验的2kg），如果一个混合样品的数量太大，可用四分法将多余的土壤弃去。方法是将采集的土壤样品放在盘子里或塑料布上，弄碎、混匀，铺成四方形，划对角线将土样分成四份，把对角的两份分别合并成一份，保留一份，弃去一份。如果所得的样品依然很多，可再用四分法处理，直至所需数量为止。
土壤样品制备。“新鲜样品”某些土壤的成分如二价铁、硝态氮、铵态氮等在风干过程中会发生显著变化，必须用新鲜样品进行分析。为了能真实地反映土壤在田间自然状态下的某些理化性状，新鲜样品要及时送回室内进行处理分析，用粗玻璃棒或塑料棒将样品混匀后迅速称样测定。
2.化学试剂的配制
（1）纳氏试剂。称取14.5g氢氧化钠溶于70ml水中，另取5.0g红色碘化汞和4.0g碘化钾溶于20ml水中，并将此溶液倾入氢氧化钠溶液，稀释至100ml，静置，用时取上层清液。
（2）氮标准溶液。称取0.382g氯化铵105℃干燥至恒重，放入100ml容量瓶中，加水溶解、稀释至刻度。此标准溶液含氮0.1mg/ml。
（3）2mol/l的KCL溶液。用托盘天平称取14.9gKCl放于容量瓶中，在加入100ml水。
3.氨态氮的测定
（1）操作步骤。标准曲线的绘制。分别取3、5、7、9、11ml的氮标准溶液，置于100ml容量瓶中，加水约50ml，加1ml钠氏试剂，摇匀显色后，用水稀释至刻度。用2cm 比色皿，在374nm波长处用对照空白调到零位，测量不同浓度溶液的吸光度A，并依此作出标准曲线如图所示。
图
样品测定。将土壤试样称取1g，置于1000ml凯氏烧瓶中，加入20ml浓硫酸和20ml的30%过氧化氢溶液，摇匀。放在电炉上加热约10min，取下稍冷，再沿瓶壁慢慢加入20ml过氧化氢溶液，摇匀后继续加热至试样完全分解，溶液呈无色透明，停止加热，冷却至室温，移入250ml烧杯中，加入20ml10%氢氧化钠溶液后，继续滴加氢氧化钠溶液调整pH值至7～8。将试液移入250ml容量瓶中，加水稀释至刻度。准确量取该溶液Vml于100ml容量瓶中，按绘制标准曲线的方法操作，以空白为对照测定吸光度，在标准曲线上查得浓度C。
（2）结果计算。
C——标准曲线上查得浓度（ug/ml），
G——试样的质量（g），
V——试样的体积（ml）。
①氮标准曲线。
②样品含量，见下表。
4.结果与讨论
（1）用分光光度法快速测定土壤中的氮含量，操作简单、准确可靠，在生产上可以代替蒸馏法测定氮含量。
（2）为避免试样分解过程中温度过高而造成氮的损失并加快此过程的反应，使用30%的过氧化氢处理较好。
参考文献：
[1]《土壤学》编写组.土壤学[M].北京：中国林业出版社，1992.
[2]朱兆良，文启孝.中国土壤氮素[M].南京：江苏科学技术出版社，1992.