分步酶解法制备黄浆水活性肽

黄浆水是传统豆制品点脑成型过程压榨出的废弃物,富含低聚糖、蛋白质等营养成分。该研究通过比较酶种类及用量、酶解温度、酶解时间对黄浆水蛋白质水解度的影响,采用正交试验优化获得黄浆水短肽最佳分步酶解工艺：（1）酸性蛋白酶加酶量2 000 U/g,pH 4.0,温度55 ℃,水解2 h;（2）中性蛋白酶8 000 U/g,pH 6.0,温度50 ℃,水解6 h。在此条件下进行验证,水解度可达25.95%,血管紧张素转化酶体外抑制活性达92.0%。采用酸性蛋白酶和中性蛋白酶分步酶解黄浆水制备短肽,制备条件温和,水解度高,可为豆制品加工废弃物的高值化利用奠定基础。     

β-环糊精改性反渗透膜及其在沼液浓缩中的应用

通过将β-环糊精与间苯二胺(MPD)混合作为水相与均苯三甲酰氯(TMC)反应,通过原位界面聚合方法制备了一种新型β-环糊精(β-CD)/聚酰胺薄膜反渗透膜,研究了β-CD质量浓度对反渗透膜形态和分离性能的影响.实验结果表明:β-CD的应用可以有效提高复合膜的纯水通量,并使膜的截留率保持在较高水平.当水溶液中β-CD的质量浓度为0.015g/mL时,改性复合膜对NaCl的截留率保持在较高水平,而水通量几乎是未改性复合膜的1.52倍.将β-CD/聚酰胺复合膜用于处理沼液,水通量高于未添加β-CD的聚酰胺膜,且截留率基本保持不变,长期运行过程中膜性能更稳定.     

木质素基β-环糊精醚的合成及对Cu2+的吸附性能

采用固载化的方法,以环氧氯丙烷做为连接剂,在碱性介质中将β-环糊精接枝到木质素上,制备了木质素基β-环糊精醚(简称L-β-CD)新型吸附剂。采用红外光谱对其结构进行定性分析,通过单因素实验,考察了β-环糊精用量、氢氧化钠用量、反应温度和反应时间对β-环糊精含量的影响,研究了L-β-CD对Cu2 的吸附性能。结果表明,L-β-CD的较佳合成条件为:β-环糊精与木质素的质量比为3∶1,氢氧化钠(质量分数16.7%)用量25 mL/g木质素,反应温度55℃,反应时间3 h,此时木质素基β-环糊精醚中β-环糊精的含量最大,为30.88μmol/g。20℃时,L-β-CD对Cu2 吸附容量为16.54 mg/g。     

响应面法优化黄浆水发酵液制备工艺及其抗氧化活性研究

采用植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)和清酒乳杆菌(Lactobacillus sakei)3种乳酸菌对黄浆水进行组合发酵,以发酵液DPPH自由基清除率为评价指标,研究发酵温度、发酵时间、脱脂乳粉添加量、葡萄糖添加量和接种量对发酵液的影响。在单因素试验基础上,采用响应面法优化制备高抗氧化活性黄浆水发酵液的工艺条件。结果表明最佳发酵参数为:接种量1%、发酵温度37℃、发酵时间37.50 h、脱脂乳粉添加量8%、葡萄糖添加量5%。在此条件下制备的黄浆水发酵液DPPH自由基清除率为82.36%。抗氧化活性试验表明:黄浆水发酵液提取物抗氧化能力得到显著提升,其清除DPPH自由基、羟自由基和ABTS自由基的半抑制质量浓度(IC50)分别为2.03 mg/mL、1.12 mg/mL和0.30 mg/mL。     

固载β-环糊精的阳离子淀粉的制备研究

采用2种合成路线制备了固载β-环糊精的阳离子淀粉(CSt-βCD):淀粉固载β-环糊精-阳离子化工艺和淀粉阳离子化-固载β-环糊精工艺。实验结果表明:第1种工艺的较佳反应条件为:n(β-CD)∶n[环氧氯丙烷(Epi)]=1∶2,m(β-CD)∶m(淀粉)=4∶1,ρ(NaOH)=300 g/L,反应温度50℃,该工艺阳离子化后的产物水溶性较差,但其取代度不受β-CD含量变化的影响;第2种工艺提高β-CD与阳离子淀粉的质量比,产物中的β-CD含量逐渐增加,而阳离子取代度显著下降,产物水溶性好,但取代度随β-CD含量变化而变化。     

卡拉胶/魔芋胶复合膜保鲜纳米SiO2修饰工艺优化

利用绿色合成方法以卡拉胶/魔芋胶为基膜,添加纳米SiO_2和甘油对其进行修饰,并通过正交试验设计优化卡拉胶/魔芋胶/纳米SiO_2复合涂膜的制备工艺条件,且通过电子扫描显微镜(SEM)、红外光谱分析(FTIR)、X射线衍射光谱分析(XRD)和紫外光谱分析(UV)对复合膜的微观结构进行表征。结果表明,当纳米SiO_2添加量、卡拉胶与魔芋胶质量比、甘油添加量分别为0.03%,1∶3,0.7%时,复合膜具有最佳综合性能,其透光率为84.26%,透氧性为0.15 g/(m2·d),透CO2性为0.207 g/(m2·d),水溶性值为51.78%,溶胀度为76.90%,透水率为62.31%。比未修饰的卡拉胶/魔芋胶复合膜的性能更优。纳米SiO_2的添加使复合膜中的氢键加强。将制备的纳米复合膜用于双孢蘑菇的保鲜,保鲜质量和保鲜时间比对照组均有明显提高。     

芳香缓释聚丙烯腈/薰衣草精油/β-环糊精纳米纤维/棉混纺纱线的制备及其性能

为了制备满足力学性能且具有芳香功能的混纺纱线,以芳香缓释微胶囊为原料,利用离心-静电纺丝技术制备出聚丙烯腈/薰衣草精油/β-环糊精(PAN/OEL/β-CD)纳米纤维,结合传统纺纱工艺,制备PAN/OEL/β-CD纳米纤维/棉混纺纱线,利用微观成像系统、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TGA)、紫外可见分光光度计进行分析。结果表明：在聚丙烯腈质量分数为8%的条件下制备出的PAN/OEL/β-CD纳米纤维形貌均匀、无明显串珠,微胶囊与PAN之间没有新的化学键产生;PAN/OEL/β-CD纳米纤维以3种形式分布在纱线内部;热重分析表明PAN/OEL/β-CD纳米纤维的含量约占纱线7%;混纺纱线3℃条件下21天芳香保持率为95.58%,25℃条件下为83.49%。     

响应面法优化黄浆水絮凝工艺及其代谢组学分析

为了提高黄浆水的附加值和利用率,缓解排放黄浆水带来的环境污染,本文对黄浆水中的可溶性固形物进行絮凝处理。在单因素实验基础上结合响应面法对黄浆水中可溶性固形物的絮凝工艺进行优化,并且对絮凝前后黄浆水进行了蛋白质和总糖含量测定、生化需氧量和化学需氧量测定以及代谢组学测定。实验结果表明,絮凝沉降黄浆水可溶性固形物最佳工艺参数为:壳聚糖添加量为0.54 mg/mL,海藻酸钠添加量为0.24 mg/mL,pH为4.4,温度为47 ℃,此时黄浆水可溶性固形物沉降率为（46.26%±0.38%）;蛋白质含量下降40.68%、总糖含量下降8.41%;生化需氧量和化学需氧量去除率分别为43%、40.95%。代谢组学实验结果表明:黄浆水絮凝前后有66种化合物含量存在显著变化。本研究结果表明絮凝能有效的降低黄浆水中可溶性固形物的含量,为黄浆水的进一步开发利用提供一定的参考。     

电纺聚丙烯腈/β-环糊精纳米纤维的吸附性能

以β-环糊精(β-CD)、聚丙烯腈(PAN)为原料,N-N二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,改变溶液中PAN以及β-CD的含量,通过静电纺丝技术成功制备了表面光滑无珠结且粗细均匀的PAN/CD纳米纤维毡。通过红外光谱(ATRFTIR)和XRD对纳米纤维进行表征,结果显示β-CD固定在纳米纤维中并能保留自身的特殊结构。通过可见分光、原子火焰吸收光度计分别研究不同PAN、CD含量的纳米纤维毡对有机染料亚甲基蓝(MB)、无机重金属Cu2+的吸附性能。结果显示,PAN为10%(质量体积比)、β-CD为60%(质量比)时制备的纳米纤维毡对MB和Cu2+的吸附率分别高达85.1%和59.5%。     

壳聚糖/磺丁基-β-环糊精纳米粒子的制备及其对海藻酸钠膜物理性能的影响

以壳聚糖（chitosan,CS）和磺丁基-β-环糊精（sulfobutylether-β-cyclodextrin,SBE-β-CD）为原料制备CS/SBE-β-CD纳米粒子,通过单因素试验探究不同条件对CS/SBE-β-CD纳米粒子粒径、多分散系数（polydispersity index,PDI）和Zeta电位的影响,得到CS/SBE-β-CD纳米粒子制备的最佳条件,并以透射电子显微镜（transmission electron microscope,TEM）和傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR）对CS/SBE-β-CD纳米粒子进行结构表征,探究添加CS/SBE-β-CD纳米粒子对海藻酸钠膜机械性能（拉伸强度、断裂延伸率）以及物理性能（膜厚度、水蒸气透过率（water vapor permeability,WVP））的影响。结果表明,CS/SBE-β-CD纳米粒子的最佳条件为CS分子质量100 kDa、CS溶液pH 4.0、CS质量浓度0.75 mg/mL、CS与SBE-β-CD质量比0.8∶1。该条件下制备的CS/SBE-β-CD纳米粒子粒径、PDI以及Zeta电位分别为245.1 nm、0.068和＋30.2 mV。TEM观察发现CS/SBE-β-CD纳米粒子粒径均一且为规则球形。FTIR分析结果显示,CS与SBE-β-CD之间发生了静电结合,同时CS/SBE-β-CD纳米粒子形成后氢键作用增强。与空白海藻酸钠膜溶液相比,当膜溶液中CS/SBE-β-CD纳米粒子的质量浓度为1.00 mg/mL时,复合膜的拉伸强度由18.18 MPa增加到29.15 MPa,断裂延伸率由38.91%下降至26.42%,WVP由0.36 g·mm/（m2·h·kPa）下降至0.21 g·mm/（m2·h·kPa）。本研究制备的CS/SBE-β-CD纳米粒子能够改善和提高海藻酸钠膜的机械性能与物理性能。     

蛋清蛋白-β-环状糊精复合物对小龙虾虾仁冻融稳定性的影响

以蛋清蛋白（EWP）和β-环状糊精（β-CD）为原料制备新型抗冻剂,通过单因素实验和响应面试验,得到最佳抗冻活性的EWP-β-CD复合物的制备条件,然后将不同浓度（2%、4%和6%）的EWP-β-CD复合物应用于小龙虾虾仁的四次冻融循环体系,研究EWP-β-CD复合物对虾仁的抗冻保护作用。结果表明,制备EWP-β-CD复合物的最佳条件为pH7.0,β-CD与EWP的复合比1:10,热处理温度75℃,在最优条件下EWP-β-CD复合物的抗冻活性为84.09%±1.06%。将此条件下的EWP-β-CD复合物应用于小龙虾虾仁的冻融循环,虾仁添加EWP-β-CD复合物经过4次冻融循环后,保水性得到改善,硬度和咀嚼性明显提高,并且不会影响虾仁色度。当EWP-β-CD复合物的添加量为4%和6%时,抑制虾仁蛋白质的降解和脂肪氧化的效果明显优于商业抗冻剂。响应面法对EWP-β-CD复合物的制备条件优化合理,并初步证实其对虾仁品质有一定的保护作用,为后续研发低甜度、低热量的抗冻剂提供一定的理论基础。     

留兰香环糊精抑菌缓释功能改性对聚丙烯基薄膜包装性能及乳化香肠货架期的影响

以聚丙烯（polypropylene,PP）为基材,留兰香（spearmint,S）提取物为抑菌物质,β-环糊精 （β-cyclodextrin,β-CD）为缓释层,采用挤出吹塑制备PP型、S/PP型、S-β-CD/PP型薄膜包装袋,用于包装乳化香 肠,并以薄膜的厚度、力学性能、透光率、水蒸气透过率、抑菌性能及25 ℃贮藏环境下香肠的色泽、pH值、硫代 巴比妥酸含量、菌落总数等作为指标,评价功能性抗菌缓释薄膜的保鲜效果及乳化香肠的货架期。结果表明：β-CD 作为包埋介质可以极大地减少薄膜加工过程中温度对留兰香物质有效成分的破坏;质量分数1% S-β-CD/PP薄膜可以持 续并稳定地起到抑菌效果,延长乳化香肠货架期至50 d。本实验结果为肉制品包装材料研究提供了新的思路。     

茶多酚-β-环糊精包合物对羊肚冷藏期间肌原纤维蛋白氧化的影响

本实验将茶多酚（tea polyphenol,TP）与2-羟丙基-β-环糊精（2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin,HP-β-CD）通过共沉积法制备出不同物质的量之比（n（HP-β-CD）∶n（TP）＝1∶0.5、1∶1和1∶2）的包合物,利用傅里叶变换红外光谱、热重分析和扫描电子显微镜对TP及其包合物的结构进行分析,研究表明,HP-β-CD/TP包合物被成功制备,且物质的量之比为1∶2的包合物DPPH自由基清除能力最好。此外,以新鲜绵羊羊肚为研究对象,选取0（对照）、0.1、0.5 mg/mL和1.0 mg/mL HP-β-CD/TP包合物（1∶2）对羊肚进行浸泡处理,于4 ℃条件下贮藏,研究7 d内其对肌原纤维蛋白（myofibrillar protein,MP）氧化的影响。结果显示,包合物处理能显著抑制羊肚中MP羰基含量、表面疏水性、浊度的上升和总巯基含量、游离氨基质量分数、溶解度的下降（P＜0.05）,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果也表明HP-β-CD/TP包合物对MP的降解有一定的抑制作用,且包合物质量浓度越高,效果越明显,1 mg/mL处理效果最佳。因此,HP-β-CD/TP包合物与MP的相互作用可以有效延缓其变性和降解程度,抑制羊肚功能性质的劣变。     

不同淀粉的壳聚糖/淀粉复合薄膜结构性能比较

为改善功能因子的生物利用率,本文采用流延法,分别将壳聚糖(分子量150000g/mol)与玉米淀粉、马铃薯淀粉和木薯淀粉制备复合薄膜及其包衣片剂,并通过红外光谱、扫描电镜、拉伸仪、模拟消化实验等手段对壳聚糖/淀粉复合薄膜结构性能进行分析。借助壳聚糖上的-NH3+与淀粉的-OH间的氢键作用,可形成壳聚糖/淀粉复合结构,受淀粉结构差异的影响,复合薄膜中壳聚糖/淀粉复合结构的有序性存在差异,进而影响复合薄膜的机械力学性能、耐酸性及其薄膜包衣片剂的控释性能。其中,复合薄膜CTS/Potato、CTS/Tapioca中壳聚糖/淀粉复合结构的有序性优于复合薄膜CTS/Corn,其耐酸性能良好,在模拟胃液中运转2h,薄膜的损失率分别在18.71%～26.15%、16.14%～19.64%之间。同时,这两种复合薄膜包衣片剂的控释性能亦表现良好,约有60%的模型功能因子可顺利递送至小肠、结肠部位,具有作为药物、活性功能因子小肠、结肠定向释放载体材料的可能。     

壳聚糖-乳清分离蛋白复合膜的制备、形态结构及理化性质

以壳聚糖（chitosan,CTS）和乳清分离蛋白（whey protein isolate, WPI）为成膜基质,制备壳聚糖-乳清分离蛋白复合膜（chitosan/whey protein isolate composite film,CWF）,并分析CWF的理化性质。通过测定CWF的拉伸强度、断裂延伸率、水蒸气透过率、透明度,优化CWF的成膜条件为CTS脱乙酰度90%、分子质量300 kD,成膜液pH 3,甘油添加量1.5%,WPI添加量0.5%。CWF的机械性能和剥离性比CTS膜显著改善,WVP和透明度有良好的改善。扫描电镜分析显示CWF的横截面更规则、均匀,且外观为均匀半透明膜。傅里叶红外光谱扫描结果显示CTS、WPI制备CWF时在其分子之间形成了强烈的相互作用,二者有良好的相容性。     

聚苯胺/壳聚糖/羊毛复合织物导电性能及苯胺吸附分子模拟

为提高聚苯胺/ 羊毛复合织物的导电性能,采用原位聚合法利用醋酸和盐酸共掺杂一步合成聚苯胺/ 壳聚糖(PANI/ CTS) / 羊毛复合导电织物。借助场发射扫描电镜、X 射线光电子能谱仪和四探针测试仪对复合织物的结构和导电性能进行分析,研究了CTS 用量对复合织物导电性能的影响。采用分子模拟方法模拟苯胺吸附的微观运动,进一步研究了CTS 增强PANI/ 羊毛复合织物导电性能的微观机制。结果表明：当CTS 用量为2. 05% (o. w. f)时,PANI/ CTS/ 羊毛复合导电织物的电导率达到11. 32 S/ cm;羊毛角蛋白分子表面非均匀电场分布导致苯胺非均匀吸附,而CTS 氨基质子化有助于弱电场区域的苯胺吸附,使得苯胺整体吸附量更多,均匀度更好,聚合形成更加均匀、致密的PANI 层,提高了复合织物的导电性能。     

光甘草定/环糊精固体包合物的制备和性质

采用分子对接和相溶解度结合的方法研究不同环糊精（cyclodextrin,CD）与光甘草定（glabridin,GLD）之间的包合能力,筛选出适宜包合GLD的CD;制备GLD/CD固体包合物,考察不同干燥方法、不同投料比对固体包合物的包合率、载药量和溶解度的影响;通过扫描电子显微镜、差示扫描量热法、傅里叶变换红外光谱法和分子对接技术分别对包合物的形貌、包合物中GLD的存在形式、GLD与CD的相互作用和空间构象进行研究;采用体外溶出实验考察GLD在包合前后溶出特性的变化;采用噻唑蓝法比较GLD及其包合物对人肝癌细胞株（HepG-2）细胞增殖的抑制作用。结果表明：多种CD都能与GLD形成物质的量比1∶1的包合物,其中2-磺丁基-β-环糊精（2-sulfobutyl-β-cyclodextrins,2-SBE-β-CD）包合GLD的能力优于其他CD及其衍生物;不同制备方法制备的GLD/2-SBE-β-CD固体包合物的包合率和载药量均无显著差异,但包合物的水溶性有一定差异。适当提高GLD与2-SBE-β-CD物质的量比,包合率虽有一定程度下降,但可显著提高载药量。GLD与2-SBE-β-CD物质的量比为1.5∶1时,冷冻干燥法制备的GLD/2-SBE-β-CD固体包合物的包合率和载药量分别为86.09%和22.39%。GLD与2-SBE-β-CD物质的量比为1∶1时,冷冻干燥法、喷雾干燥法、捏合法制得的包合物的饱和溶解度均大于83 mg/mL。不同制备方法得到的GLD/2-SBE-β-CD包合物形貌差异显著,但GLD在GLD/2-SBE-β-CD包合物中均以无定形非晶体结构存在。不同制备方法得到的GLD/2-SBE-β-CD包合物的溶出特性无显著差异;GLD/2-SBE-β-CD包合物在胃、肠液中的累积溶出率显著高于GLD及GLD/2-SBE-β-CD物理混合物;与GLD/H2O组相比,GLD/2-SBE-β-CD包合物对HepG-2细胞的抗增殖活性有显著提高;本研究结果证实了2-SBE-β-CD作为GLD载体的优越性,有望拓宽GLD在食品、保健品等领域的应用。     

交联壳聚糖对印刷废水中Cr6＋离子吸附性能的研究

对印刷废水中重金属Cr6＋离子的去除,及绿色、高效的废水处理剂的开发研究具有重要意义.本实验以环氧氯丙烷为交联剂,在碱性条件下和壳聚糖反应,制备了交联壳聚糖,通过傅立叶变换红外光谱（FT-IR）对其结构进行表征,并采用静态吸附法,考察了pH值、吸附时间、离子初始浓度、吸附剂用量等因素对Cr6＋离子吸附率的影响,确定了最佳的吸附条件.实验结果表明：在Cr6＋起初浓度≤100mg/L,交联壳聚糖的加入量为0.1g,pH值为3,振荡2h时,吸附剂对Cr6＋离子的吸附容量为9.91mg/g,一次吸附率可以达到99.1％.为了达到国家标准中关于Cr6＋的排放浓度的标准（＜ 0.5mg/L）,又进行二次吸附交联壳聚糖的用量调整实验,结果表明：二次吸附后能很好地将Cr6除去,并达到排放要求.     

响应面优化羟丙基-β-环糊精对血根碱的包合工艺

本文采用溶液搅拌法制备血根碱与羟丙基-β-环糊精包合物。以羟丙基-β-环糊精和血根碱包合比、包合温度、包合时间为考察因素,在单因素试验基础上,应用Box-Behnken中心组合方法进行3因素3水平的试验设计,以血根碱和羟丙基-β-环糊精包合率为响应值,采用响应面法对包合条件进行进一步优化。结果表明:最佳条件为:包合比10:1,包合温度60℃,包合时间190 min,血根碱和羟丙基-β-环糊精包合率为73.55%,与预测值(72.43%)接近(相对误差1.5%)。该方法稳定、重复性好,是一种高效制备血根碱羟丙基-β-环糊精包合物的方法。