日期:[2023年05月31日]
-- 智慧生活报 --
版次:[A14]
（上接13版）
特色农产品加工山西省重点实验室：
杂粮变美食最优配比是关键
■实验室介绍：
特色农产品加工山西省重点实验室原依托单位为山西农业大学山西功能食品研究院。主要研究方向包括：“特色农产品品质评价与加工特性研究”“特色农产品营养与健康功能挖掘及利用研究”“特色农产品加工关键技术研究”等。
香菇怎么吃？炒着吃？煮着吃？其实，它还可以用来酿酒、制药、制成饮料；苦荞还可以用来制作各种小点心，它的叶子还可以制成茶叶，可以抗氧化、降血糖、降血脂；黄花菜可以用来酿酒、做饼干……“今天真的是大开眼界了！”5月25日，山西一建园林古建工程公司总工程师刘敏带着十多位工作人员走进山西农业大学特色农产品加工山西省重点实验室，了解我省特色农产品加工现状。看到由杂粮加工出来的食品，大家惊叹连连，听到这些食品还具有一定的保健功能，纷纷询问“市场上哪里可以买到”。
将杂粮加工成各种食品，并不是简单的排列组合，也不是1+1=2，它需要经过反复运算，反复实验，得出最优配比后才能生产出来。“就拿预拌粉来说，根据不同的用处可分为面条预拌粉、饺子预拌粉、馒头预拌粉等。”山西农业大学山西功能食品研究院教育科研办公室主任何永吉指着手边的藜麦预拌粉介绍，预拌粉是按照一定的配方，将部分原材料混合起来，使其更适合做某类特定的面食，绝对不是按照1︰1的比例随意搭配的。杂粮预拌粉，要解决两个问题，一是保留其功能性，使其功能达到最大化的利用。比如藜麦，其中含有丰富的蛋白质、钙、钾、磷、膳食纤维等人体所需的营养物质，具有补脾益肺、健脾养胃、补肾活血的作用。二是要使其更加适合加工某种食品。比如，面条粉就要比饺子粉更加劲道，其中的面筋蛋白要相对较高。
很多人都喝过苦荞茶，或许有人会问，它喝起来并不苦，为什么要叫苦荞呢？何永吉解释，苦荞本身是带有苦味的。苦荞中含有黄酮类物质，主要是芦丁。苦荞接触水后，其中的芦丁酶就会溶解形成槲皮素。槲皮素带有苦味，但它对人体是有益处的。为此，国家燕麦荞麦产业技术体系的专家，就研究出了一种延缓槲皮素形成的方法。这样，槲皮素不在水中形成，而是推迟到被人体吸收后才形成，苦荞就不苦了。苦荞加工，脱壳是很重要的一步。“荞麦很小，壳又很硬，传统的脱壳方法，很容易使荞麦碎掉。”何永吉介绍，目前实验室配备的荞麦脱壳机，可根据试验需求可控调节，精准分级，实现了无破损脱壳，整米率可达90%以上。
除了开发特色农产品，实验室还配备多功能食品产业化试验中心，在这里可以进行挤压膨化与面食中试线、成套多类型饮料中试线、粮食预处理及加工试验区、真空冷冻干燥试验区、液态发酵试验区、管式灭菌工艺试验区、提取及超高压试验区等多条生产线的产业化试验，以更好地推广我省特色农产品。
量子光学与光量子器件国家重点实验室：
量子光学让安全通信系统无懈可击
■实验室介绍：
量子光学与光量子器件国家重点实验室于2001年经科技部批准建设。实验室围绕量子信息与量子调控等重大科学前沿问题，开展高水平前沿科学研究，攻克量子信息、量子传感、精密测量、光量子器件等方面的关键核心技术和“卡脖子”问题。
参观实验室，感受量子世界的奥妙；听科普讲座，了解国内外量子光学研究领域的发展过程……5月23日，40余位中学师生和40余位相关企业工作人员参观了量子光学与光量子器件国家重点实验室。“要想认识量子光学，必须先认识光。”实验室的老师告诉参观者。光无所不在，却又无比神秘。光是每个人见过最多的东西，是宇宙最原始的事物之一。在远古神话中，传说一道亮光劈开混沌与黑暗，于是世界开始运转。由此可以看出，光在人们心中独一无二的位置。
知道了什么是光，那量子又是什么呢？它和原子、电子、中子这些客观存在的粒子一样，也是某一种物质吗？答案是否定的。量子不是一种物质，它是表现出某物理量特性的最小单元。在量子物理学中，物理量值可以不连续地、离散地变化。这样的观点和经典物理学的观点是截然不同的，在经典物理学里所有的物理量都是连续变化的。
量子光学是以辐射的量子理论研究光的产生、传输、检测及光与物质相互作用的学科，是量子物理建立以来的一个重要研究方向。到了19世纪，特别是在光的电磁理论建立后，在解释光的反射、折射、干涉、衍射和偏振等与光的传播有关的现象时，光的波动理论得到了证实。19世纪末与20世纪初发现了黑体辐射规律和光电效应等另一类光学现象，在解释这些涉及光的产生及光与物质相互作用的现象时，旧的波动理论遇到了无法克服的困难。1900年，普朗克为解决黑体辐射规律问题提出能量子假设，并得到黑体辐射的普朗克公式，很好地解释了黑体辐射规律。
量子光学其主要针对量子力学情境中光与物质相互作用的研究，这一领域中引人瞩目的研究成果包括慢光、激光冷却、量子纠缠等。例如，我们说一个“光量子”，是因为一个光量子的能量是光能量变化的最小单位，光的能量是以光量子的能量为单位一点点变化的。
目前，量子光学技术已经得到了飞速的发展，量子光学和量子力学相互推动。运用量子光学的知识，人们可以实现前所未有的测量精度，搭建突破经典测量极限的测量系统，比如磁力计、光钟和陀螺仪；利用量子光学，人们可以实现无懈可击的安全通信系统，比如量子密钥分发、量子秘密共享；借助于量子光学系统，人们可以实现经典计算机算力不能达到的量子计算机，攻破当前世界最安全的保密系统。
超重力化工过程山西省重点实验室：
超重力让“大手”变“小手”捕获PM2.5更容易
■实验室介绍：
超重力化工过程山西省重点实验室以大幅度减小设备尺寸、节省投资、降低能耗资源化回收和减少污染为目标,研究超重力环境下的多相流传递、反应、混合、分离、污染物控制等基础理论与技术特性。
什么是超重力？超重力可以应用在什么场景中？5月26日，中北大学超重力化工过程山西省重点实验室副主任焦纬洲教授详细解释了其中的原理。
超重力工程技术的基本原理是利用超重力条件下多相流体系的独特流动行为强化相与相之间的相对速度和相互接触，从而实现高效的传质传热过程和化学反应过程。获取超重力的方式主要是通过转动设备整体或部件形成离心力场，涉及的多相流体系主要包括气液、液液、气液固等体系。“举个最简单的例子，洗衣机甩干衣服的过程，就是利用了超重力原理，让液体快速离开衣服，衣服就可以干得更快。”焦纬洲教授解释。
在普通的重力状态下，液体是从上往下滴落，不仅速度慢，液体的形态也比较厚重。而在超重力的作用下，液体的流速加快了，其形态也被剪切为非常薄的液丝、液膜、液滴形态。在这样的状下，液体和气体接触的面积就会得到大幅提高，气液发生反应的速率也会大大提高。
比如，在工业中，常常会用液体捕获PM2.5，如果是传统塔设备中的液滴，相对于PM2.5颗粒来说就太大了，反而难以捕获。就像大象抓蚂蚁，显得笨重又没有效果。可如果运用超重力技术,将液体分解成液丝、液膜、液滴等形态，就像把大象的手缩小成了和PM2.5颗粒大小相当的无数个小手，这时捕获起来就会更便捷，也比较容易能看到成效。
焦纬洲教授介绍,实验室主任刘有智教授发明的湿法捕集细颗粒物的系列超重力捕集器实现了PM2.5的高效捕集。该成果在山西、河南、河北、新疆、贵州、宁夏等地的十余家企业应用示范后，年处理气体量达28.6亿立方米，减排细颗粒物1430t。这项成果在提质、节能、降耗、减排等方面效果显著，对于缓解大气污染，降低PM2.5排放具有重要的国家战略意义。
除了PM2.5，实验室研发的多项超重力装置,如超重力碳捕集装置、超重力催化臭氧降解煤化工有机废水装置，还可实现二氧化碳的捕集、含酚废水的降解等。其中，超重力强化臭氧催化降解含酚废水的新技术，可使苯酚去除率达到100%。焦纬洲教授说，超重力化工不仅可以大幅削减工业材料消耗成本，而且在管理维护、能效利用等方面同样有着巨大优势，在“双碳”背景下其应用场景将变得越来越广阔。
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杂粮变美食最优配比是关键
■实验室介绍：
特色农产品加工山西省重点实验室原依托单位为山西农业大学山西功能食品研究院。主要研究方向包括：“特色农产品品质评价与加工特性研究”“特色农产品营养与健康功能挖掘及利用研究”“特色农产品加工关键技术研究”等。
香菇怎么吃？炒着吃？煮着吃？其实，它还可以用来酿酒、制药、制成饮料；苦荞还可以用来制作各种小点心，它的叶子还可以制成茶叶，可以抗氧化、降血糖、降血脂；黄花菜可以用来酿酒、做饼干……“今天真的是大开眼界了！”5月25日，山西一建园林古建工程公司总工程师刘敏带着十多位工作人员走进山西农业大学特色农产品加工山西省重点实验室，了解我省特色农产品加工现状。看到由杂粮加工出来的食品，大家惊叹连连，听到这些食品还具有一定的保健功能，纷纷询问“市场上哪里可以买到”。
将杂粮加工成各种食品，并不是简单的排列组合，也不是1+1=2，它需要经过反复运算，反复实验，得出最优配比后才能生产出来。“就拿预拌粉来说，根据不同的用处可分为面条预拌粉、饺子预拌粉、馒头预拌粉等。”山西农业大学山西功能食品研究院教育科研办公室主任何永吉指着手边的藜麦预拌粉介绍，预拌粉是按照一定的配方，将部分原材料混合起来，使其更适合做某类特定的面食，绝对不是按照1︰1的比例随意搭配的。杂粮预拌粉，要解决两个问题，一是保留其功能性，使其功能达到最大化的利用。比如藜麦，其中含有丰富的蛋白质、钙、钾、磷、膳食纤维等人体所需的营养物质，具有补脾益肺、健脾养胃、补肾活血的作用。二是要使其更加适合加工某种食品。比如，面条粉就要比饺子粉更加劲道，其中的面筋蛋白要相对较高。
很多人都喝过苦荞茶，或许有人会问，它喝起来并不苦，为什么要叫苦荞呢？何永吉解释，苦荞本身是带有苦味的。苦荞中含有黄酮类物质，主要是芦丁。苦荞接触水后，其中的芦丁酶就会溶解形成槲皮素。槲皮素带有苦味，但它对人体是有益处的。为此，国家燕麦荞麦产业技术体系的专家，就研究出了一种延缓槲皮素形成的方法。这样，槲皮素不在水中形成，而是推迟到被人体吸收后才形成，苦荞就不苦了。苦荞加工，脱壳是很重要的一步。“荞麦很小，壳又很硬，传统的脱壳方法，很容易使荞麦碎掉。”何永吉介绍，目前实验室配备的荞麦脱壳机，可根据试验需求可控调节，精准分级，实现了无破损脱壳，整米率可达90%以上。
除了开发特色农产品，实验室还配备多功能食品产业化试验中心，在这里可以进行挤压膨化与面食中试线、成套多类型饮料中试线、粮食预处理及加工试验区、真空冷冻干燥试验区、液态发酵试验区、管式灭菌工艺试验区、提取及超高压试验区等多条生产线的产业化试验，以更好地推广我省特色农产品。
量子光学与光量子器件国家重点实验室：
量子光学让安全通信系统无懈可击
■实验室介绍：
量子光学与光量子器件国家重点实验室于2001年经科技部批准建设。实验室围绕量子信息与量子调控等重大科学前沿问题，开展高水平前沿科学研究，攻克量子信息、量子传感、精密测量、光量子器件等方面的关键核心技术和“卡脖子”问题。
参观实验室，感受量子世界的奥妙；听科普讲座，了解国内外量子光学研究领域的发展过程……5月23日，40余位中学师生和40余位相关企业工作人员参观了量子光学与光量子器件国家重点实验室。“要想认识量子光学，必须先认识光。”实验室的老师告诉参观者。光无所不在，却又无比神秘。光是每个人见过最多的东西，是宇宙最原始的事物之一。在远古神话中，传说一道亮光劈开混沌与黑暗，于是世界开始运转。由此可以看出，光在人们心中独一无二的位置。
知道了什么是光，那量子又是什么呢？它和原子、电子、中子这些客观存在的粒子一样，也是某一种物质吗？答案是否定的。量子不是一种物质，它是表现出某物理量特性的最小单元。在量子物理学中，物理量值可以不连续地、离散地变化。这样的观点和经典物理学的观点是截然不同的，在经典物理学里所有的物理量都是连续变化的。
量子光学是以辐射的量子理论研究光的产生、传输、检测及光与物质相互作用的学科，是量子物理建立以来的一个重要研究方向。到了19世纪，特别是在光的电磁理论建立后，在解释光的反射、折射、干涉、衍射和偏振等与光的传播有关的现象时，光的波动理论得到了证实。19世纪末与20世纪初发现了黑体辐射规律和光电效应等另一类光学现象，在解释这些涉及光的产生及光与物质相互作用的现象时，旧的波动理论遇到了无法克服的困难。1900年，普朗克为解决黑体辐射规律问题提出能量子假设，并得到黑体辐射的普朗克公式，很好地解释了黑体辐射规律。
量子光学其主要针对量子力学情境中光与物质相互作用的研究，这一领域中引人瞩目的研究成果包括慢光、激光冷却、量子纠缠等。例如，我们说一个“光量子”，是因为一个光量子的能量是光能量变化的最小单位，光的能量是以光量子的能量为单位一点点变化的。
目前，量子光学技术已经得到了飞速的发展，量子光学和量子力学相互推动。运用量子光学的知识，人们可以实现前所未有的测量精度，搭建突破经典测量极限的测量系统，比如磁力计、光钟和陀螺仪；利用量子光学，人们可以实现无懈可击的安全通信系统，比如量子密钥分发、量子秘密共享；借助于量子光学系统，人们可以实现经典计算机算力不能达到的量子计算机，攻破当前世界最安全的保密系统。
超重力化工过程山西省重点实验室：
超重力让“大手”变“小手”捕获PM2.5更容易
■实验室介绍：
超重力化工过程山西省重点实验室以大幅度减小设备尺寸、节省投资、降低能耗资源化回收和减少污染为目标,研究超重力环境下的多相流传递、反应、混合、分离、污染物控制等基础理论与技术特性。
什么是超重力？超重力可以应用在什么场景中？5月26日，中北大学超重力化工过程山西省重点实验室副主任焦纬洲教授详细解释了其中的原理。
超重力工程技术的基本原理是利用超重力条件下多相流体系的独特流动行为强化相与相之间的相对速度和相互接触，从而实现高效的传质传热过程和化学反应过程。获取超重力的方式主要是通过转动设备整体或部件形成离心力场，涉及的多相流体系主要包括气液、液液、气液固等体系。“举个最简单的例子，洗衣机甩干衣服的过程，就是利用了超重力原理，让液体快速离开衣服，衣服就可以干得更快。”焦纬洲教授解释。
在普通的重力状态下，液体是从上往下滴落，不仅速度慢，液体的形态也比较厚重。而在超重力的作用下，液体的流速加快了，其形态也被剪切为非常薄的液丝、液膜、液滴形态。在这样的状下，液体和气体接触的面积就会得到大幅提高，气液发生反应的速率也会大大提高。
比如，在工业中，常常会用液体捕获PM2.5，如果是传统塔设备中的液滴，相对于PM2.5颗粒来说就太大了，反而难以捕获。就像大象抓蚂蚁，显得笨重又没有效果。可如果运用超重力技术,将液体分解成液丝、液膜、液滴等形态，就像把大象的手缩小成了和PM2.5颗粒大小相当的无数个小手，这时捕获起来就会更便捷，也比较容易能看到成效。
焦纬洲教授介绍,实验室主任刘有智教授发明的湿法捕集细颗粒物的系列超重力捕集器实现了PM2.5的高效捕集。该成果在山西、河南、河北、新疆、贵州、宁夏等地的十余家企业应用示范后，年处理气体量达28.6亿立方米，减排细颗粒物1430t。这项成果在提质、节能、降耗、减排等方面效果显著，对于缓解大气污染，降低PM2.5排放具有重要的国家战略意义。
除了PM2.5，实验室研发的多项超重力装置,如超重力碳捕集装置、超重力催化臭氧降解煤化工有机废水装置，还可实现二氧化碳的捕集、含酚废水的降解等。其中，超重力强化臭氧催化降解含酚废水的新技术，可使苯酚去除率达到100%。焦纬洲教授说，超重力化工不仅可以大幅削减工业材料消耗成本，而且在管理维护、能效利用等方面同样有着巨大优势，在“双碳”背景下其应用场景将变得越来越广阔。
（下转15版）
