“双一流”和工程教育专业认证背景下的功能性食品实验教学改革研究与探讨

《功能性食品》是一门应用性较强的综合性课程,针对目前食品科学与工程专业学生实验动手能力弱,缺乏创新力和竞争力等现象,在学校进入双一流和学科工程认证的大环境下,本文对《功能性食品》实验课的改革和实践进行了讨论。通过对实验课程的改革研究,不仅能培养学生的创新意识和实践操作能力,还能进一步深入到科学研究或过渡到企业,为培养综合型人才夯实了坚实的基础。     

产妇玉米调和油的调配工艺优化

目的:为获得能够满足孕妇对必需脂肪酸需求的产妇玉米调和油的最佳配比及调配工艺。方法:本文以玉米油和亚麻油为原料,气相色谱-质谱法(GC-MS)检测了玉米油和亚麻油中的脂肪酸含量,并利用数学模型计算和正交实验设计,对脂肪酸配比和调配因素进行了优化。结果:获得产妇玉米调和油最佳配比关系为:玉米油占80%,亚麻油占20%,其中共有5种脂肪酸,分别为棕榈酸(3.24±0.06) g/100 g、油酸(21.03±0.36) g/100 g、亚油酸(41.52±0.31) g/100 g、亚麻酸(9.93±0.19) g/100 g和花生酸(0.79±0.02) g/100 g;通过单因素及正交实验结果优化出最佳调配工艺:调配时间为20 min,调配温度为30 ℃,转速为75 r/min,此时测得的碘值是(110.84±1.64) g/100 g,过氧化值是(1.876±0.037) mmol/kg。结论:该调配比例可以更好地满足孕妇对ω-3脂肪酸需求,调配工艺简便快捷,可为今后大规模生产提供一定理论依据。     

响应面法优化微波制备柠檬酸-苹果酸复合钙的工艺研究

[目的]本研究旨在综合开发利用废弃蛋壳资源,并以其为原料制备具有高附加值的补钙制剂--柠檬酸-苹果酸复合钙,以期为复合钙制剂的工业化生产开拓新的研究思路.[方法]以复合酸钙离子得率为研究对象,采用微波关键技术,并借助响应面优化设计,优化获得最佳提取工艺参数.[结果]蛋壳粉与混合酸添加比例为0.4:1.0(m/v)、柠檬酸-苹果酸混合比例为1:1(v/v)、蛋壳粉与水添加比例为1:60、微波功率400W、微波时间12min的工艺条件下,测得钙离子的得率为94.65%,所得回归方程模型为:Y=-170.09-0.57X1+36.99X2+542.33X3-0.001X1X2+0.03X1X3+109.99X2X3+0.0008X21-3.91X22-1780.06X23(式中:X1为微波功率、X2为微波时间、X3为混合酸添加量).     

玉米汁中甲草胺的超声波降解

甲草胺是吉林省玉米种植环节中广泛使用的除草剂,可能随玉米果实进入到玉米汁中,从而对饮料安全及人体健康构成潜在的威胁。研究超声波在去除玉米汁中甲草胺农药残留降解技术的中的作用及甲草胺的变化规律。在超声波功率1 900 W时,通过添加100 ng/m L的甲草胺,根据气相色谱-质谱联用的国标方法测定含量,得到了90 min之内,甲草胺含量随时间变化的规律,即在0~20 min,甲草胺浓度下降较快,在60 min时,甲草胺浓度趋于稳定,达到83.22%,一级反应动力方程为C(t)=0.658 3e-0.0189t(R2=0.904 8),二级动力学反应方程为1C=0.000 7t+0.012 1(R2=0.964 8),符合方程。     

基于PC12细胞的西维因神经损伤作用机理研究

本文以PC12细胞为神经细胞模型,研究了西维因对神经细胞的损伤作用机理。当PC12细胞暴露于0.00μg/m L~200.00μg/m L不同浓度的西维因溶液时,表现出了一系列显著变化。随着西维因溶液浓度的增大,细胞的存活率从(100.00±0.46)%下降到了(27.86±1.69)%;细胞内乳酸脱氢酶(LDH)漏出率增多;丙二醛(MDA)含量从19.27±0.96 nmol/mg prot逐渐增加到112.39±1.59nmol/mg prot;超氧化物歧化酶(SOD)活力从4.08±0.87 U/mg prot增强到17.77±0.43 U/mg prot,同时其抑制率也从(19.00±1.66)%增加到了(73.00±1.71)%;同时谷胱甘肽(GSH)含量从96.15±6.10μmol/g prot逐渐减少到22.91±3.98μmol/g prot;细胞相对荧光强度(RFI)从37.38±11.48先增强到45.56±11.96,后因细胞严重损伤又减弱到17.11±1.50。细胞液内乙酰胆碱(ACh)含量也逐渐增加。同时,利用激光共聚焦扫描显微镜观察到了线粒体膜电位的显著下降。西维因对PC12细胞表现出很强的神经毒性。     

超声波法制备蛋壳柠檬酸钙的工艺研究

为充分利用鸡蛋壳丰富的钙资源,通过单因素与三元正交多项式回归设计相结合的研究方法,构建出超声波法高效制备蛋壳柠檬酸钙的三元正交多项式回归模型,并优化出最佳工艺条件为：蛋壳粉颗粒细度180 目、料液比1:60、超声功率700W、超声时间25min、柠檬酸与蛋壳粉的质量比2:1、柠檬酸钙得率可达90.83%。超声波法与传统方法相比,不但提高了蛋壳柠檬酸钙产品得率,而且还克服了柠檬酸钙在制备过程中的凝聚沉淀现象。     

蛋清源抗氧化肽对HEK293细胞氧化应激损伤的抑制作用及机制

食源性抗氧化肽以其安全性高,抗氧化能力好,逐渐成为多肽研究领域的热点。本文以蛋清卵黏蛋白胃蛋白酶水解产物为原料,以蛋清源五肽作为研究对象,首先,采用基于不同机理的体外抗氧化活性化学测定方法,对8条蛋清源五肽的抗氧化活性进行评价。DPPH自由基清除活性最强的为五肽CFDVF,浓度为1.0 mmol/L时,其自由基清除率为50.14%±2.1%;ABTS+·自由基清除能力最强的为五肽VYQFL,浓度为100μmol/L时,TEAC值为(94.66±0.37)μmol/L TE/100μmol/L;ORAC活性最强的为五肽WNWAD,TEAC值为(2.53±0.18)μmol/L TE/μmol/L。接着,利用HEK293细胞氧化损伤模型评价8条五肽的抗氧化活性,其中五肽WNWAD(Trp-Asn-Trp-Ala-Asp)的氧化应激抑制活性最强。同时,细胞毒性试验证明,五肽本身对细胞无毒副作用,也无促进增殖作用。最后,综合体外化学和细胞试验结果,筛选出WNWAD进行蛋清肽氧化应激抑制机制研究。首先采用试剂盒方法检测细胞内LDH活性和MDA含量,以及抗氧化酶CAT、T-SOD和GSH-PX的活性,结果表明H2O2可导致细胞LDH释放率上升,MDA含量增高,而WNWAD可以抑制脂质过氧化进程,维持细胞膜完整性,提高细胞内LDH活性,降低MDA含量;H2O2可以抑制细胞内抗氧化酶CAT、T-SOD和GSH-PX的活性,而经过WNWAD预处理,可以显著增强其活性;随着肽浓度的升高,3种酶的活性均有所提高,呈浓度依赖型关系,尤其在肽的浓度为1.0μmol/L时,过氧化氢酶(CAT)活力为(20.63±0.51) U/mg蛋白、总超氧化物歧化酶(T-SOD)活力为(179.39±5.73)U/mg蛋白,谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)为(33.97±5.02)个活力单位,较对应损伤组的酶活性均有显著性提高(P0.01);最后,利用蛋白质免疫印迹技术检测细胞内抗氧化酶相关蛋白表达水平,结果表明:WNWAD预处理可在一定程度上恢复H2O2诱导损伤的HEK293细胞中抗氧化酶CAT、SOD和GSH-PX的蛋白表达水平。     

酶法提取鸡蛋壳膜胶原蛋白工艺

采用酶解法从鸡蛋膜中提取胶原蛋白,研究酶的种类、pH值、酶用量、料水比和提取时间对胶原蛋白提取的影响,采用单因素试验并结合L9(34)正交试验优化,得出酶法提取蛋壳膜中的胶原蛋白的最佳工艺条件为常温条件下质量分数6%木瓜蛋白酶在pH5、料水比1:100(g/mL)条件下、酶解5h,胶原蛋白的提取率达到0.91%。得到高效提取胶原蛋白的工艺,不仅解决了废弃鸡蛋壳膜的环境污染问题,而且在胶原蛋白生产工业有较大的实际利用价值。     

高压脉冲电场技术辅助提取植物功能因子花青素的研究

将高压脉冲电场技术应用于传统教学实验"植物功能因子的提取技术"中,以花青素得率为指标,分别研究了料液比、乙醇浓度、pH值、电场场强、脉冲数对蓝莓中花青素得率的影响。在单因素基础上,利用响应面分析优化了提取条件,得到最佳工艺条件:料液比34.80∶1、乙醇浓度78.16%、pH值0.89、电场场强40.41 kV/cm、脉冲数6.79。并与传统冷浸法花青素得率进行了对比,经过高压脉冲电场处理,花青素得率显著提高。将这一成果应用于食品科学专业基础课《功能食品》实验中,利用现有实验设备资源,构建了综合性、开放式、多层次、设计性实验教学体系。