紫外照射对胶原黄变及结构的影响

以胶原溶液为研究对象,探索紫外照射(UV)对皮胶原黄变及溶液性质的影响。通过白度仪、紫外可见分光光度计、乌氏黏度计、X-射线衍射等表征手段,对紫外照射前后胶原溶液的物理化学性质进行研究。结果表明:紫外照射可使胶原分子链中的芳香族氨基酸被破坏,导致胶原产生黄变行为,胶原黄变程度随照射时间的延长而增加;胶原溶液黏度随紫外照射时间的增加呈现下降趋势,照射时间大于4h,胶原溶液黏度呈现急剧降低趋势;紫外照射32h后,胶原三股螺旋结构的特征衍射峰消失。结合紫外光作用下胶原黄变情况及其结构变化,证明胶原明显黄变行为主要发生在其三股螺旋结构被严重破坏的阶段。     

低浓度海藻酸钠的流变性及影响因素研究

目的:研究低浓度海藻酸钠的流变性及影响因素;方法:以低浓度海藻酸钠溶液为研究对象,考察其流变性能及浓度、剪切速率、pH值、温度、搅拌时间对溶液黏度的影响;结果:低浓度海藻酸钠溶液的黏度随浓度的增大而增加;其溶液黏度随剪切速率的增大而减小,表现出切力变稀行为;在酸性条件下海藻酸钠溶液的黏度随pH值的升高而下降;当pH值大于6.62时海藻酸钠溶液的黏度基本保持不变;其黏度先随温度的升高呈现波动性变化,随温度的升高先减小,在70℃左右出现极小值后再增大;低浓度海藻酸钠溶液黏度随搅拌时间的增加,均有不同程度的上升.     

胶原-PEO静电纺复合纳米纤维膜

将Ⅰ型胶原与聚氧化乙烯(PEO)溶解在等体积比的六氟乙丙醇与乙酸混合溶液中,经静电纺制备胶原-PEO复合纳米纤维膜。胶原与PEO的质量比分别为90∶10,80∶20和70∶30。研究了纺丝液黏度和电导率对复合纳米纤维成型与结构的影响。研究表明,随着PEO质量分数的逐渐增加,纳米纤维逐渐变细。通过傅里叶变换红外光谱测试,分析了胶原与PEO两者之间的分子作用力及胶原的三股螺旋结构,结果显示,在混纺体系中,胶原三股螺旋结构保存完整,胶原与PEO形成了较强的氢键作用。     

过氧化氢诱导的罗非鱼皮胶原纤维降解过程（Ⅱ）——降解过程中产物组成与性质的变化

研究过氧化氢溶液体系中罗非鱼皮胶原纤维热降解过程,反应体系中降解产物的氨基酸组成、分子质量和性质的变化。结果表明：反应1 h内,释放到溶液的胶原蛋白降解产物极少,不足以测试样品的凝胶强度和黏度。反应1～3 h,反应体系中溶液的表观黏度增加,反应液冷却后可凝结成凝胶,凝胶强度随时间的延长逐渐增大,说明释放到水溶液中胶原分子数量增加,溶质质量浓度提高。反应3～5 h后,反应液表观黏度随时间下降,反应液中溶质质量浓度提高,凝胶的凝胶强度下降,说明这个阶段以原胶原分子肽链的裂解为主体,导致胶原蛋白进一步水解断裂。电泳结果显示,反应4 h的样品,分子质量在130 kD以下的条带比例增加,说明样品中α链断裂片段增加。氨基酸组成分析显示,降解产物与鱼皮氨基酸组成略有差异,但不同反应时间点,明胶产物的氨基酸均没有显著变化,说明过氧化氢协同热效应,主要是通过水解肽键的方式实现胶原纤维向可溶态明胶的转变。     

微波辐射下木薯淀粉结构与性质的变化

采用2 455 MHz微波对0.5 g/mL的淀粉乙醇悬浮液进行处理。运用傅里叶红外光谱仪、紫外-可见分光光度计、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、乌氏黏度计和热重分析仪对不同微波辐射时间的木薯淀粉结构与性质进行研究。结果表明：微波辐射未能使淀粉产生新的官能团,但分子间及分子内氢键发生变化。随微波辐射时间延长,淀粉-碘复合物最大紫外-可见吸收波长及蓝值呈现先升后降的趋势,淀粉颗粒表面出现凹陷或皱褶数量增多。微波辐射增强了对应的X射线衍射峰的强度,但未能改变淀粉颗粒结晶类型。黏度测定数据显示微波辐射淀粉的特性黏度呈减小趋势。热重分析表明,微波辐射提高了淀粉热稳定性。     

丁二酰化对胶原生物活性结构的影响

本实验以猪皮胶原为研究对象,通过丁二酸酐改性制备了酰化胶原,采用仪器分析法对酰化胶原三股螺旋结构的保留程度进行检测,在此基础上使用原子力显微镜和成纤维细胞培养实验对酰化胶原的生物活性进行了进一步考察。结果表明：胶原的酰化度为62.4%,酰化胶原的等电点降低到4.1。X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）、热变性温度、圆二色谱法检测结果显示,丁二酸酐改性整体上并未破坏胶原的三股螺旋结构;酰化胶原在原子力显微镜下呈现了胶原特有的纤维结构,成纤细胞培养实验结果发现酰化胶原可以兼容成纤细胞,并在一定程度上促进成纤细胞的增殖,丁二酰化不会破坏胶原的生物活性结构。     

纳米TiO2对真丝织物的防紫外及防黄变的影响

采用分散性良好的纳米TiO2对真丝织物进行整理,并测定该织物的UPF值和紫外线照射一定时间后的白度,结果表明:纳米TiO2质量-体积分数对防紫外和防黄变的影响较显著,且随其质量-体积分数的增加,防紫外和防黄变能力增强,而浸渍温度和浸渍时间影响均不大.经综合分析,TiO2整理真丝织物最优工艺为纳米TiO224g/L、浸渍温度30℃、浸渍时间50min.整理前后真丝绸的UPF值分别为6.73和35.87;照射14h后,白度下降率分别为6.65%和1.95%.     

黄变对大米酸水解的影响

本文通过对正常大米和黄变米(Postharvest yellowing of rice,PHY)进行硫酸水解处理,分别用0.1、0.5、1.0 mol/L的硫酸溶液浸泡样品72 h,并测定酸水解前后样品的热力学性质、结晶性质以及表观结构特性,研究样品之间结构的差异。结果显示,黄变过程导致大米酸水解后的热特性发生改变,表现为糊化温度范围的减小,在1 mol/L硫酸条件下,籼米黄变米的糊化温度范围为45.64 ℃,籼米正常米的糊化温度范围是61.26 ℃,粳米黄变米的糊化温度范围为47.46 ℃,粳米正常米的糊化温度范围为50.95 ℃;X射线衍射(XRD)和小角X射线散射(SAXS)的结果表明,硫酸水解大米之后,大米内部直链淀粉无定形背景区和支链淀粉非晶层均被破坏,且酸溶液浓度越高,大米内部的无定形区被破坏的越明显。在1.0 mol/L的硫酸溶液处理时,黄变样品的结晶层发生重排,结构趋于有序化;观察表观结构表明黄变米在经过酸水解后,比普通大米相比具有更松散的结构形态。     

卡拉胶溶液在低浓度时的流变性能及其影响因素研究

以低浓度卡拉胶溶液为研究对象,考察了其流变性能及浓度、剪切速率、温度、pH值、搅拌时间对溶液黏度的影响。结果表明,低浓度卡拉胶溶液的黏度随浓度的增大而增加;溶液呈现假塑性,表现出剪切稀化的特点;其黏度先随温度的升高逐步上升,当温度升高到一定程度时,溶液黏度开始下降;在酸性条件下(pH<5.0)其黏度随pH的增大而下降,在接近中性时基本稳定,随后又下降;低浓度卡拉胶溶液在不同的搅拌时间作用下具有不同的黏度。     

超声波对溶液中胶原蛋白聚集体和三股螺旋结构的影响

圆二色光谱法(CD)是表征胶原蛋白三股螺旋结构的常规方法,实验通过比较醋酸溶液中胶原蛋白热变性过程摩尔椭圆率(Em)和旋光度值(α)的变化,发现胶原溶液旋光度值的改变可以显示胶原的变性过程以及胶原聚集体和三股螺旋结构的情况.据此,研究表明在40 KHz、120 W的超声条件下,超声波的空化作用不足以破坏胶原蛋白的三股螺旋结构,只是使溶液中胶原的聚集体变得松散.超灵敏差示扫描量热法(US-DSC)的检测结果也证实了超声波对胶原溶液的这一作用.     

纤维素氨基甲酸酯溶液黏度与其结构及组成的关系

 探讨了纤维素氨基甲酸酯（CC）溶液黏度的影响因素。结果表明：含氮量大于2.0%的干态CC能很好地溶解在-7～-3℃的质量分数为9%～11%的氢氧化钠溶液中,形成质量分数小于8.5%的CC的氢氧化钠溶液。在研究范围内,CC溶液黏度随聚合度、含氮量、溶剂温度及溶液中CC的质量分数的提高而增加,随溶剂中碱量的增加及助溶剂-——尿素的添加而降低;另外,溶液存放温度及存放时间对CC溶液黏度也有显著影响;低温时,溶液黏度随温度升高而下降,高于15℃后,溶液黏度随温度升高而上升;起初的8 h内,溶液黏度随存放时间延长而下降,之后,溶液黏度又开始回升,出现凝胶化现象。     

胶原明胶化过程中分子结构的变化

本试验以猪皮胶原为原料,研究胶原明胶化过程微观结构的变化规律。研究表明,8 h的酸处理诱导下,胶原明胶化程度较高,热水提胶后明胶得率可达83.98%,随着酸处理时间进一步延长,明胶得率显著下降;差示量热扫描(DSC)、红外光谱(FTIR)和圆二色谱(CD)研究表明,随酸处理的进行,胶原的三螺旋结构逐渐松散,维系三螺旋结构稳定的价键逐渐被破坏,酸处理8 h后,胶原三螺旋结构被过度破坏,是导致明胶得率降低的主要原因。聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析显示,在酸处理的过程中,胶原肽链的降解始终存在,且明胶化胶原中所保留的亚基量直接影响明胶中亚基含量。因此,在明胶化过程中必须在肽链降解和三螺旋结构松散之间寻找平衡点,以获得高得率和高品质明胶。     

尿素对皮胶原干热收缩行为的影响及其可逆性

采用热台显微镜研究了经过不同浓度的尿素溶液处理的皮胶原纤维的干热收缩行为。结果表明:随尿素溶液浓度的增大,皮胶原纤维的干热收缩温度逐渐降低,收缩温度从180℃下降到120℃左右;干热收缩率随尿素溶液浓度的增大而先增后减;当尿素浓度在3.0~4.5mol/L时,平衡收缩率最大,达到60%以上。在尿素浓度不高的情况下,水洗后尿素处理皮胶原纤维的干热收缩行为和未处理皮胶原纤维的干热收缩行为一致,表明尿素处理对皮胶原纤维干热收缩的影响具有一定的可逆性,即尿素与皮胶原之间的相互作用是可逆的。尿素作用的机理是破坏胶原分子内及分子间的氢键,从而破坏其三股螺旋结构。     

鮰鱼鱼皮胶原的提取新工艺研究

研究了醋酸溶液溶胀鮰鱼鱼皮对鱼皮中胶原提取率的影响,发现先用0.5mol/L 醋酸溶胀鱼皮6h,再经组织捣碎机打浆后用稀醋酸溶解,最后用碱液中和沉淀得到粗胶原,胶原提取率可以达到92%,提取工艺简单,提取率高,耗时短。采用五种蛋白酶对提取的粗胶原进行水解以除去其中的杂蛋白,其中胰蛋白酶效果较好,除杂率为60% 以上。研究了水洗法对粗胶原的脱盐效果,所提取胶原的SDS-PAGE 显示其α链没有在提取过程中发生降解,胶原的圆二色光谱与X- 射线衍射结果表明所提取胶原基本保持了完整的三股螺旋结构,没有发生变性。     

角蛋白/聚乙烯醇共混溶液流变行为研究

利用AR-1500ex锥板流变仪对角蛋白/聚乙烯醇共混溶液进行了稳态剪切扫描,对比分析了剪切速率、分子量、温度和共混比例对共混溶液流变行为的影响。结果表明,共混溶液的表观黏度随剪切速率的增加而逐渐降低;表观黏度随温度升高而降低,当温度高于50℃后,表观黏度趋于稳定;随着聚乙烯醇分子量的增加,表观黏度有增加的趋势;随着共混比例的增加,表观黏度有下降的趋势。实践表明,温度控制在50℃,剪切速率为100 s-1,共混比例不高于3∶7,共混溶液的可纺性良好。     

豆腐柴叶果胶的流变学性质研究

以混合酸超声微波协同萃取得到的豆腐柴叶果胶为研究对象,研究了果胶溶液的浓度、pH、钙离子浓度、蔗糖含量、不同处理温度、不同热处理时间对果胶溶液流变学性质的影响。结果表明:豆腐柴叶果胶溶液的黏度随剪切速率的增大而降低,表现为典型的非牛顿流体,偏酸或偏碱环境都会导致果胶溶液黏度下降,果胶溶液的黏度随钙离子添加量以及蔗糖含量的增加而增大,热处理一定时间后,果胶溶液表现出理想的牛顿流体性质。     

过氧化氢诱导的罗非鱼皮胶原纤维降解行为（Ⅰ）——降解过程中底物力学性质与聚集态结构的变化

分析过氧化氢诱导罗非鱼皮粗胶原纤维降解过程中,底物的力学性质、超显微结构、红外光谱及X射线衍射谱的变化。结果表明：在过氧化氢存在下,鱼皮胶原纤维的抗穿刺强度随加热时间呈指数下降,其力学变化规律可用指数函数Y=851.0e－0.001x（R2=0.996）拟合,拟合性好。扫描电子显微镜说明了鱼皮胶原纤维降解经过纤维束外膜层破坏溶化、纤维束松散断裂、微纤维解旋暴露3 个阶段。通过红外光谱和X射线衍射谱检测,说明加热使胶原分子内部作用力减弱,但未溶解物仍保持胶原的三股螺旋结构。     

纤维素/离子液体溶液流变行为的研究

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[BMIM]Cl）为溶剂,制备了不同质量分数的纤维素/[BMIM]Cl溶液,利用ARES-RFS旋转流变仪研究了溶液的稳态流变行为,讨论了剪切速率、温度和纤维素含量等因素对溶液粘度和非牛顿指数的影响。结果表明：纤维素/[BMIM]Cl溶液属于非牛顿假塑性流体,呈现切力变稀行为;溶液的表观黏度随着剪切速率的升高而降低;随着温度的升高,溶液的结构黏度下降,而非牛顿指数增加;纤维素含量的增加可使溶液的结构黏度、零切黏度和黏流活化能增大,使非牛顿指数降低。     

氯化钙/甲酸溶解体系下氯化钙质量分数对蚕丝溶解性的影响

采用氯化钙/甲酸(CaCl2/FA)溶解体系对丝素进行溶解,讨论不同CaCl2质量分数对丝素溶解性的影响,通过流变、SEM、红外光谱以及X衍射等测试手段表征丝素溶液及其干燥膜的结构特征。结果表明:在相同温度、溶解时间条件下,丝素的溶解度随着CaCl2质量分数的增加而增加,溶解呈现先快后缓的上升趋势;当CaCl2质量分数为2%、5%、8%、10%时,丝素溶液的流变曲线中剪切黏度随剪切速率的增大先增加后减小,CaCl2质量分数为1%时,黏度明显高于其他质量分数值溶解下的丝素溶液。通过SEM可清晰地观察到丝素溶液以及丝素干燥膜中的纳米纤维结构。红外光谱分析表明,该溶解体系制备的丝素蛋白大分子以β-折叠结构为主,而CaCl2质量浓度的不同对丝素的结构影响不明显。X衍射分析表明,丝素在9.5°、20.5°和23.9°处出现结晶峰,均属于Silk II结构。     

冷藏时间对馒头品质的影响

为探究冷藏(4℃)时间对馒头品质的影响,通过X射线衍射、差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)、傅里叶红外光谱(fourier transform infrared spectrometer,FTIR)、扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、质构仪、pH计、感官评分等方法,从微观和宏观的角度上研究馒头淀粉粒晶体、蛋白质二级结构、微观结构、质构和感官,分析冷藏时间对馒头品质的影响。结果表明:随着馒头冻藏时间的增加,馒头的pH值呈现先降低后升高,12 h的馒头pH值显著低于0 h的馒头;冷藏12 h的馒头淀粉在2θ靠近17°和20°出现强的衍射峰,淀粉已经从无序状态向有序状态转变;随着冷藏时间的增加,熔化晶体所需的热焓值显著性增加,结晶含量也在增加;面筋蛋白二级结构中β-转角和无规则卷曲的相对含量呈现上升的趋势,α-螺旋、β-折叠呈现下降的趋势,蛋白二级结构稳定性逐渐下降;通过SEM发现,随着冷藏时间的增加,部分或全部淀粉颗粒裸露部在面筋网络外面。冷藏12 h,馒头的硬度、咀嚼性比0 h分别从2 386 g增加到17 201.367 g,咀嚼性从1 563.996增加到了4 197.586;冷藏12 h对馒头的老化有显著影响。