辣木叶多酚提取条件的优化及其抑菌性能研究

研究辣木叶多酚乙醇浸提的最优条件及其辣木叶多酚的抑菌性能,为辣木叶多酚在抑菌方面的应用提供一定理论依据。采用有机溶剂浸提法提取辣木叶多酚,并通过牛津杯法,研究了其对曲霉菌、毕赤酵母菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌的抑制性能。结果表明:当提取温度为20℃、辣木叶粉与有机溶剂的质量体积比为1︰40 g/m L、浸泡时长30 min、有机溶剂浓度为60%时,辣木叶多酚有最好的浸提效果。辣木叶多酚对曲霉菌、毕赤酵母、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌有明显的抑制作用,对两种霉菌的抑制效果比对两种杆菌的抑制效果好。     

超声辅助法提取生姜中姜辣素的工艺研究

生姜中姜辣素具有抗氧化,镇痛解热,抗衰老、抗肿瘤等作用,所以提取生姜中姜辣素很有意义。实验通过单因素实验,用紫外分光光度法测定其得率,获得超声波辅助提取法提取生姜中姜辣素的最佳工艺条件。结果为料液(乙醇)比1∶14 g/m L,乙醇体积分数85%,超声功率200 W,超声时间30 min,用最优条件提取生姜中姜辣素,提取率为1.86%。     

组合添加代谢调控剂对肌苷发酵及其代谢流分布的影响

根据肌苷合成的代谢调控机理,选择五种对肌苷合成有促进作用的代谢调控剂—氟化钠、次黄嘌呤、葡萄糖酸钙、氯化钙和柠檬酸钠,并确定了其最适添加量。进而组合添加这些代谢调控剂,对肌苷生物合成过程的多个关键代谢调控节点进行调控,增大流向肌苷合成的代谢流,使肌苷产量得到提高。研究发现,在培养基中组合添加这些代谢调控剂,所得肌苷产量比单一添加代谢调控剂时的肌苷产量有显著提升。其中当组合添加2 mg·L-1 NaF、0.15%次黄嘌呤、15 g·L-1葡萄糖酸钙及10 mg·L-1 CaCl2时,肌苷产量达到了14.01 g·L-1,相比对照组的肌苷产量提高了3.39倍,协同效应显著。继而,对肌苷合成的代谢网络各分支途径的代谢通量进行了测定,证实了组合添加代谢调控剂有利于葡萄糖代谢流由EMP途径向HMP途径发生迁移,实现对葡萄糖主体代谢流分布的调整,促使肌苷合成代谢流增加,从而有利于肌苷产量的进一步提升。     

谷朊粉对大豆分离蛋白膜理化性质的影响

为利用枧水处理的谷朊粉(wheat gluten,WG)改良大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)膜性质,考察了0:10、1:9、2:8、3:7和4:6的WG/SPI比例对复合膜理化性质的影响,测定膜的微观结构、蛋白结构、机械性能等理化性质。扫描电子显微镜结果显示添加的WG主要聚集在复合膜下表面,当WG/SPI比例超过2:8时膜的下表面网络结构会遭到破坏。根据傅里叶变换红外光谱和十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳的结果,发现WG会阻碍SPI分子之间的交联。SPI膜的抗拉伸强度和断裂伸长率分别为6.60 MPa和54.91%,伴随WG的添加抗拉伸强度逐渐下降而断裂伸长率逐渐上升。复合膜的水蒸气阻隔能力和上表面接触角随着WG比例的增加而增大。当WG/SPI比例增加到2:8时,WG/SPI复合膜的b*值达到了18.72的高值。差示扫描量热法的结果表明,在WG/SPI比例为1:9时,复合膜的热稳定性最高。本研究结果表明适当添加枧水预处理的WG能提高SPI膜的部分物理性质,这将为SPI膜理化性质改良提供新的途径。     

酶工程：从人工设计到人工智能

计算机在酶工程中的应用使得酶的序列空间探索度不断被扩大。随着不同分子力场参数的建立,涌现出诸多以计算分子能量为基础的算法,并被用于酶的催化活性、稳定性、底物特异性等的改造与筛选。伴随计算机硬件的提升与算法的优化,从头设计全新功能的人工酶取得成功并得以发展。近年来,人工智能在蛋白质结构预测上不断获得突破,同时也被应用到酶的设计中。介绍了分子力场基础和酶设计与筛选的算法,重点阐述了从头设计的方法和成功案例,以及机器学习设计酶的流程和最新的研究进展,展望了人工智能在酶工程领域的未来发展,为酶的改造与全新功能的生物催化剂的设计助力。     

江蓠琼脂生产中清洗残碱的逆流工艺

琼脂是一种用途广泛的海藻多糖。琼脂提取过程中,其生产原料江蓠碱处理后需要清洗残碱,目前该工序的耗水量大,是影响琼脂工业化生产排污压力的重要因素。本文采用逆流清洗技术对琼脂提取中的清洗残碱工艺进行研究,优化清洗残碱的液料比并分析逆流清洗的节水效率。通过研究,优化得到清洗残碱的液料比为18.1∶1,相比传统工艺液料比降低了9.47%。采用该液料比进行逆流清洗,琼脂质量仍然符合国家食品安全标准GB 1975—2010中高强度琼脂的相关要求,耗水量却大幅度降低,采用全程多级逆流工艺清洗残碱最高可减少77.4%的用水量,每吨琼脂节水562t,节省成本1282CNY。中试放大试验的用水量和琼脂质量与小试工艺相似。该研究表明,通过优化清洗残碱工艺的液料比及采用逆流清洗技术,可大幅度降低耗水量及工艺成本,为降低江蓠琼脂工业生产过程中的耗水量提供了重要参考。     

Au(Ⅲ)离子在黑曲霉菌上的吸附热力学和动力学特性

以黑曲霉菌作为生物吸附剂,研究其对Au(Ⅲ)离子的吸附特性,考察了pH值、吸附时间、温度和初始Au(Ⅲ)离子浓度等因素对吸附过程的影响。结果表明,Au(Ⅲ)离子在黑曲霉菌上的吸附过程对溶液pH值具有一定的依赖性,最佳pH值为2.0～3.0。升温能明显加快吸附进程,20℃下吸附过程分为2个阶段进行,分别对应于Au(Ⅲ)离子还原前和还原后的吸附,24 h后吸附趋于平衡,而30、40、60℃下吸附过程均无明显分段现象,并分别于12、6、1 h后趋于吸附平衡。Au(Ⅲ)离子初始浓度<233.32 mg·L^-1时,吸附量几乎不随温度的变化而变化,初始浓度>367.94 mg·L^-1时,升温明显促进了吸附的进行。Au(Ⅲ)离子在黑曲霉菌上的吸附等温线可用Langmuir方程很好地模拟,20、30、40、50℃时其饱和吸附量分别为185.19、202.02、235.85、277.78 mg·g^-1。热力学参数Gibbs自由能变(ΔG⁰)、吸附焓变(ΔH⁰)和吸附熵变(ΔS⁰)的计算结果表明,Au(Ⅲ)离子在黑曲霉菌上的吸附过程是一个自发的吸热和熵增过程。吸附动力学可用准二级速率方程描述,吸附活化能为55.71 kJ·mol^-1。傅里叶变换红外光谱分析的结果进一步揭示了菌体表面的酰氨基、羧基和羟基是参与吸附的主要功能基团。     

KOH活化丝瓜络制备高比表面积活性炭

为了探讨以丝瓜络为原料制备高比表面积活性炭的最佳条件,通过设计正交实验,研究了碱炭比、活化温度、活化时间和升温速率等因素对KOH活化丝瓜络制备活性炭性能的影响。结果表明：KOH活化丝瓜络制备活性炭的最佳条件为：碱炭比为4、活化温度800 ℃,活化时间30 min,升温速率10 ℃/ min。在此条件下制备的活性炭为多孔、非晶型的无定形碳,具有高的比表面积（3545 m2/g）和强的吸附性能,其碘值和亚甲基蓝值分别达到2926 mg/g和528.58 mg/g;为丝瓜络的高值化利用提供了一条有价值的途径。     

海洋中上层鱼类产品中生物胺的调查与控制

我国海洋中上层鱼类种类丰富,加工企业众多。海洋中上层鱼类是一种高蛋白、高脂肪、高热量的食用鱼类,在其运输、贮藏和加工过程中易受产胺菌的脱羧作用产生大量生物胺,食用后易引发食物中毒,可将生物胺含量作为鱼类产品的一项重要的品质指标。如何对鱼类产品中生物胺进行有效控制,是鱼类产业发展的关键问题。本文通过走访调研周边海洋中上层鱼类加工企业,收集有关生物胺的监控情况,对存在的问题进行分析,并结合文献报道提出海洋中上层鱼类产品生物胺的控制策略,以期指导相关企业的生产加工,为相关部门的政策和科学决策提供可靠依据。     

魔芋胶对南美白对虾肌原纤维蛋白凝胶特性的影响

为探究魔芋胶（konjac glucomannan,KGM）对南美白对虾肌原纤维蛋白（shrimp myofibrillar protein,SMP）凝胶性能的影响,将KGM与SMP按不同比例（1∶50、1∶20、1∶10）进行复配制备复合凝胶体系SK50、SK20、SK10,通过测定表面疏水性、内源性荧光、浊度及粒径、流变学、红外光谱、蛋白变化及凝胶微观结构,研究复合体系的凝胶特性变化。结果表明,SMP及SMP-KGM复合体系的表面疏水性、浊度及粒径随着KGM添加量的增大而增大,流变学分析表明SMP及SMP-KGM复合体系均出现剪切稀化现象,且SK20的G’值最高,其凝胶的结构稳定性最好。红外光谱分析表明SMP及SMP-KGM复合体系组的光谱特征带相似,表明无明显的基团生成。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明KGM的加入并没有引起蛋白条带的明显变化,相较于未加热组,加热后样品中肌球蛋白重链、副肌球蛋白以及肌动蛋白的条带明显减弱,说明加热能促使三者发生热聚合反应。扫描电镜与分形维数分析表明,随着KGM添加量的增加,形成了致密有序的凝胶。结果表明,一定量的KGM添加能有效提升虾糜的凝胶特性,提高虾糜类产品品质。