高压射流流道结构对纤维素微细化的影响

采用计算流体动力学方法研究相同操作压力下不同阀体结构内的压降和速度分布差异,并结合不同阀体结构微细化膳食纤维单一组分纤维素的粒径变化,研究流道结构对纤维素微细化处理的影响。结果表明,纤维素水分散液质量浓度越小,单阀的微细化效果越好;而纤维素水分散液质量浓度(≤2%)对组阀处理的微细化效果无明显影响;阀体结构对微细化效果的影响取决于流道内是否形成大区域和大幅度的流速变化。     

声流效应对大豆分离蛋白超声乳化效果研究

目的 研究不同超声功率（0、28、47、69、88、109 W）作用下声流效应对大豆分离蛋白(soy protein isolate, SPI)乳化效果的影响。方法 将声流效应形成机制与有限元方法相结合,对声场内的声流现象进行仿真计算,获取不同超声功率下的声流速度场分布,探究超声空化场分布特性。通过大豆分离蛋白超声乳化实验,对不同功率条件下声流效应产生的空化作用效果进行验证,利用激光粒度分析仪、紫外可见分光光度计、旋转流变仪测量大豆分离蛋白乳化液的粒径、乳化活性、乳化稳定性、表观粘度。结果 增大超声功率可使沿反应器轴向区域相同位置处声流速度值增大,声流效应增强,显著提高(P<0.05)超声空化空间分布范围。声流作用下,对大豆分离蛋白乳化液进行超声处理可显著降低(P<0.05)乳化液平均粒径和粒径分布,提高(P<0.05)乳化活性、乳化稳定性和表观粘度。超声功率为88 W时,乳化效果最佳。结论 超声功率为88 W所产生的声流效应对大豆分离蛋白乳化液的乳化效果影响最为显著,研究成果可为超声乳化的优化研究提供可行的方法。     

大豆分离蛋白超声乳化作用机理

目的：研究大豆分离蛋白超声乳化的作用机理并探究不同超声功率下大豆分离蛋白乳化液的乳化效果。方法：采用不同的超声输入功率（28、47、69、88、109 W）对大豆分离蛋白乳化液进行处理,应用有限元的分析方法,对声场内的声流现象进行仿真计算,获取不同超声功率下的声流流场分布,结合超声空化效应的声致化学发光实验,分析超声空化场的分布特性。同时测定并分析大豆分离蛋白乳化液粒径、乳化活性、乳化稳定性等特性变化。结果：超声的空化效应、声流的空化增强以及声流的分散混合是超声乳化均质稳定的主要作用机理。超声空化效应的破碎均质作用使得大豆分离蛋白乳化液粒径减小,超声功率增大所引起的声流效应一方面可扩大超声空化的作用区域,增强空化效果;另一方面,声流作用下的冲击、回旋、涡流运动可使乳化液充分搅拌、分散和混合,从而有效提高乳化液的乳化活性、乳化稳定性和表观稳定性。乳化效果分析结果表明当超声功率为88 W时,大豆分离蛋白的乳化效果较佳。结论：超声功率的提升能够有效提高大豆分离蛋白的乳化特性。     

声流条件下超声空化气泡分布研究

研究了频率为 20 kHz的超声作用在圆柱形料腔中出现声流现象时超声空化效应的空间分布特性。结合大振幅声源条件下的声辐射力,对声场内的声流现象进行了仿真分析,获取了不同超声功率和液位高度下的声流速度场分布,初步探究了声流条件下空化气泡的运动分布规律。采用超声空化效应的声致化学发光实验,对比研究了有、无声流条件时超声空化效应的空间分布特性。结果表明：功放电流高于 80 mA(电功率为 17.6 W)时,超声场可形成稳定的声致流动现象且可有效提高其声能辐射效率,大大增加了空化效应的作用区域,进而提高了声化学反应效率;声流条件下料腔内超声空化效应的分布区域与超声功率(振幅)、料腔液位高度相关,功放电流从 40 mA(电功率为8.8 W)增加至 120 mA(电功率为 26.4 W)时,空化面积占比提高了 100.86%,液位高度为 60 mm时的空化面积占比较50 mm和 70 mm时分别提高了 13.11%和 73.91%,提高超声功率及选择合理的料腔液位高度,可有效提高空化气泡扩散距离,增大空化分布面积;对于固定形状及尺寸料腔中的声场,声流速度达到一定阈值时,会出现空化效应增强,空化效应增强区域位于大于声流速度阈值的区域内;空化气泡的扩散分布与声流速度场密切相关,表现为随声流速度场的变化在料腔中部沿径向扩散、沿变幅杆轴向且在料腔底部沿径向扩散、沿变幅杆轴向扩散三种扩散分布模式。     

O型口蹄疫病毒血清抗体竞争ELISA检测方法的建立及验证

目的建立O型口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)血清抗体的竞争ELISA检测方法,并进行验证。方法采用O型FMDV病毒样颗粒(virus-like particle,VLP)作为包被抗原,建立用于检测FMDV血清抗体的竞争ELISA方法。对方法的抗原包被浓度(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0μg/mL)、抗原包被温度及时间(4℃过夜、37℃1 h、37℃1.5 h、37℃2 h、37℃2.5 h、37℃3 h)、血清稀释度(1∶2、1∶4、1∶8、1∶16稀释)、HRP-IgG稀释度(1∶10000~1∶20000稀释)、封闭液种类(不封闭、1%BSA封闭、2%BSA封闭、5%脱脂乳封闭)、封闭液作用时间(30、60、90、120 min)、血清与HRP-IgG作用时间(30、60、90、120、150 min)、底物TMB作用时间(10、15、20、25、30 min)进行优化。同时验证方法的交叉反应、特异性及敏感性、精密性。采用建立的方法及O型FMDV抗体液相阻断ELISA检测试剂盒分别检测未知血清背景的138份猪和牛血清,计算两者的符合率。结果方法最适检测条件为:抗原包被浓度0.5μg/mL,抗原包被温度及时间为4℃过夜,血清稀释度为1∶4;HRP-IgG稀释度为1∶18000;封闭液为1%BSA,封闭液作用时间为30 min;HRP-IgG与血清作用时间为30 min;底物作用时间为10 min。21份不同猪病的阳性血清中,除3份O型FMD阳性血清为阳性外,其他血清样品为阴性,该方法无交叉反应;敏感性为90.4%,特异性为95.7%;批内和批间精密性试验变异系数(CV)均<10%。该方法与口蹄疫O型抗体液相阻断ELISA检测试剂盒检测结果的符合率为97%。结论建立的方法具有良好的特异性及精密性,且操作简便,可用于O型FMDV血清抗体的检测。     

阳离子PLGA纳米颗粒作为核酸疫苗递送载体的能力及其特性评价

目的对阳离子聚乳酸-羟基乙酸共聚物[poly(D,L-lactide-co-glycolide),PLGA]纳米颗粒作为核酸疫苗载体的能力及其特性进行评价。方法采用双重乳化法制备阳离子PLGA纳米颗粒,检测其粒径分布和表面电势,获得合成的最适方案。通过考察其形貌、吸附效率、抵抗核酸酶降解能力、细胞毒性、细胞摄取及转染真核表达质粒的能力,分析其作为核酸疫苗载体的适用性及可行性。结果由两种试剂修饰PLGA制备的纳米颗粒粒径分布、表面电势及分散性最佳;透射电镜及扫描电镜下观察粒径均一且呈规则球形;对质粒DNA的吸附效率可达65%;能够有效保护吸附于纳米颗粒的质粒DNA免受核酸酶降解;两种细胞系中的细胞毒性试验均显示细胞存活率高于80%;共聚焦显微镜下可观察到其能被细胞内化;间接免疫荧光试验结果表明,其能有效转染真核表达质粒并使其正确表达。结论成功制备了具有递送核酸疫苗能力的阳离子PLGA纳米颗粒,为核酸疫苗载体的发展奠定了理论基础。