辐照灭菌温度对明胶特性和结构的影响

为研究温度对明胶蛋白辐照交联与分解反应的作用,将不同辐照温度(-40,0℃和常温)处理及含水量(0%和80%)的明胶60CO辐照8 kGy,采用乌氏黏度法、质构分析、拉伸试验、差示扫描量热分析和扫描电镜等技术手段分析明胶黏度、凝胶特性、热学性质和结构的变化。试验结果表明,低温具有抑制蛋白平均分子质量、特性黏度、凝胶强度、断裂伸长率、断裂强度、游离氨基酸残基含量下降的作用;低温可减少凝胶峰温变大和变小的幅度,保持明胶的热学稳定性;低温可减少高含水量辐照明胶分子间的交联,保持适当的网络结构;低温保持明胶辐照品质的机理是:抑制高含水量条件下辐照明胶的交联以及低含水量条件下辐照明胶的降解作用。     

γ射线和电子束辐照对牛血清蛋白结构的影响

为比较γ射线和电子束对牛血清辐照灭菌后蛋白损伤的差异,将牛血清辐照0~50 k Gy后,测定蛋白浓度、浊度、疏水性以及纯化后白蛋白的二级结构、热稳定性和分子量大小的变化。结果表明,牛血清辐照后蛋白浓度下降,浊度和疏水性上升,电子束辐照的变化幅度低于γ射线。以10 k Gy剂量为转折点,白蛋白的α螺旋含量先升后降,β折叠含量先降后升,变化范围分别为0%~15.2%和40.6%~52.4%。自由卷曲含量始终呈上升趋势。牛血清辐照后白蛋白组分的DSC图出现放热杂峰,出峰时间延长,γ射线辐照的峰温随剂量增加(77.4℃升至79.1℃)而升高,电子束辐照的趋势相反。照后白蛋白在GPC图中出现分布加宽的杂峰。这说明射线和电子束作用使牛血清同时发生交联和降解反应,破坏白蛋白二级结构,牛血清蛋白分子出现疏水基团外露,浊度增加,以及浓度下降的现象。常温辐照时电子束与γ射线效果差异不明显。     

60Co-γ不同剂量辐照对明胶特性的影响

研究经0~52.7kGy 60Co-γ射线照射后的明胶黏度、胶凝特性、蛋白组分、分子量与吸收剂量的关系,结果表明,明胶的特性黏度、相对黏度、凝胶强度、熔化温度和分子量随剂量的增加呈下降趋势. 明胶的大分子物质含量随剂量的增加而减少,Mn和Mw范围为7839~10861, 32444~36506. 分子量分布逐渐加宽,范围为3.36~4.45. 同时,辐照后明胶膜的胶凝点上升,范围39.8~42.7℃. 明胶颗粒的致密性好,表面平滑. 实验结果说明,在有限水和无限氧气存在下,小分子量明胶的辐射反应为分解反应.     

单宁酸交联处理对明胶性质的影响

采用单宁酸作交联剂对明胶进行交联改性处理,对其凝胶性、降解性进行分析,制备VB1 微胶囊并确定芯材的释放性能。结果表明,与原料明胶相比,交联明胶形成凝胶的最低浓度基本未发生改变,仍为0.6 % 左右,但是在相同浓度下交联明胶的凝胶强度明显降低。体外降解实验表明,原料明胶和交联明胶在模拟胃液中几乎不发生降解,但在模拟肠液中都发生降解,且交联明胶的降解速度更慢。交联明胶为壁材制备的微胶囊,其芯材在模拟胃液和模拟肠液中有一定的缓释效果。     

水分含量对燕麦淀粉糊化老化特性影响的研究

本研究采用扫描电镜法、X-射线衍射法和差示扫描量热法(DSC),从淀粉的颗粒形貌特性、晶体结构特性和热力学特性的变化,来研究水分含量对燕麦淀粉糊化老化特性的影响。结果表明:燕麦淀粉的X-衍射图谱为A型,含水量较低(70%)时,老化后的燕麦淀粉凝胶质地坚硬表面空隙较大,衍射峰相对强度大,含水量较高(90%)时,凝胶表面质地均匀,衍射峰的相对强度较弱。燕麦淀粉重结晶晶体融化的起始温度(To)、顶点温度(Tp)、终止温度(Tc)和融化热焓值(ΔH),以及晶体生长速率均随含水量增加而降低,说明增加含水量可延缓燕麦淀粉老化;随着贮藏时间的延长焓值(ΔH)有所增加,说明燕麦淀粉老化度随贮藏时间延长而增加;同时,含水量在60%~90%时,燕麦淀粉重结晶的成核方式为一次成核。说明燕麦蒸煮类食品的老化度随着贮藏时间的延长而增加,但适当增加含水量可延缓贮藏过程中燕麦淀粉的老化现象。     

明胶凝胶水分扩散系数的数值法估计

利用水分含量不同的两段明胶凝胶柱并成的渗透扩散实验模型、Fick第二扩散模型、明胶凝胶水分含量与其密度关系,采用动态步长手段, 对20 ℃时水分质量浓度在811～933 kg/m3范围的明胶凝胶水分扩散系数进行了数值法估计.结果表明, 无论将水分扩散系数作为常数还是作为水分含量的函数处理, 在实验水分含量范围内,得到的水分扩散系数的估计值均接近3×10-12 m2/s. 这一估算结果得到了验证性实验的较好支持.     

胶原基复合水凝胶的制备与表征(Ⅱ)——结构性能分析与生物学评价

通过物理交联和化学交联并用的方式制备胶原基复合水凝胶。通过红外光谱(FT-IR)、差示量热扫描(DSC)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)观察等手段,对胶原基复合水凝胶的基团组成、结晶度、结构及形貌等情况进行分析。FT-IR结果表明:水凝胶中的基团组成符合原料组成的特点,能够定性判断聚乙烯醇与胶原形成共价交联。DSC法计算的水凝胶中结晶度为27.5%左右。XRD分析中出现了聚乙烯醇的特征吸收峰,验证其晶体结构的存在。SEM结果显示胶原基复合水凝胶具有多孔结构。同时,水凝胶的溶胀特性、透水汽性良好。细胞毒性试验表明,胶原的存在能够促进成纤维细胞的生长,细胞毒性等级为0~1级,符合医用创面敷料的基本要求。     

凝胶态烟油的制备及在电子烟中的应用

  目的  避免电子烟在储存和抽吸过程中发生烟油泄漏。  方法  单因素实验研究明胶含量、反应时间、加热温度对凝胶态烟油持液力、透光率及凝胶时间的影响;采用响应面法对制备工艺进行优化;通过扫描电镜（SEM）及热分析法研究凝胶态烟油的微观形貌和热分析特性,并对其添加在电子烟后的漏油效果和感官质量进行评价。  结果  （1）制备凝胶态烟油的合理工艺参数优化范围为明胶含量2%~6%、反应时间3 h ~5 h、加热温度80℃~100℃;各因素对凝胶时间的影响程度依次为明胶含量 > 加热温度 > 反应时间。（2）最佳工艺条件为:明胶含量为5.93%、加热温度为80℃、反应时间为4.16 h,对应凝胶时间预测值为1.95 h,模型具有较好的适用性。（3）在35℃~250℃范围内,明胶具有较好的热稳定性,烟油中主要成分的雾化基本完全。与液体烟油相比,凝胶态烟油在电子烟中显示出良好的抗渗漏效果,且感官质量无明显差异。      

胶原基复合水凝胶的制备与表征(Ⅱ)(续)——结构性能分析与生物学评价

通过物理交联和化学交联并用的方式制备胶原基复合水凝胶。通过红外光谱(FT-IR)、差示量热扫描(DSC)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)观察等手段,对胶原基复合水凝胶的基团组成、结晶度、结构及形貌等情况进行分析。FT-IR结果表明:水凝胶中的基团组成符合原料组成的特点,能够定性判断聚乙烯醇与胶原形成共价交联。DSC法计算的水凝胶中结晶度为27.5%左右。XRD分析中出现了聚乙烯醇的特征吸收峰,验证其晶体结构的存在。SEM结果显示胶原基复合水凝胶具有多孔结构。同时,水凝胶的溶胀特性、透水汽性良好。细胞毒性试验表明,胶原的存在能够促进成纤维细胞的生长,细胞毒性等级为0~1级,符合医用创面敷料的基本要求。     

溶解纤维素-PVA复合凝胶的制备及其性能研究

将微晶纤维素溶解于N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）溶剂体系,并与聚乙烯醇（PVA）NMMO溶液混合,采用溶胶-凝胶工艺制备纤维素-PVA复合凝胶,探究不同凝固浴对复合凝胶性能的影响,并利用X射线衍射（XRD）、热重分析（TGA）、扫描电子显微镜（SEM）等表征手段考察了复合凝胶的晶体结构、热稳定性、微观结构等性能,讨论基于NMMO溶剂体系纤维素与PVA复合的成胶机理。结果表明,与分别以水及无水乙醇为凝固浴制得的复合凝胶相比,以20% NMMO/1%硼砂为凝固浴制得的复合凝胶无裂纹,且具有良好的韧性,机械性能最佳;经NMMO溶解后制得的纤维素凝胶由纤维素Ι型转变为纤维素Ⅱ型,而经1%硼砂交联后制得的纤维素-PVA复合凝胶在2θ=13.18°和19.46°处出现新的结晶峰,其为PVA的衍射峰,说明纤维素与PVA交联复合;热重分析显示,与纤维素凝胶相比,纤维素-PVA复合凝胶的热稳定性显著提高,热降解初始温度从270℃升高至280℃左右;利用SEM可观察到经硼砂交联后的纤维素-PVA复合凝胶的孔隙约500 nm,相对于纤维素凝胶,其孔隙结构更均匀紧凑。     

不同O_2、CO_2分压包装对肉制品蛋白质氧化的影响

以肉制品的感官品质、羰基价、巯基价、水分含量、水分活度和嫩度为指标,研究高氧气调包装、真空包装和普通空气包装的肉制品贮藏期间蛋白质的氧化情况。结果表明:贮藏4周后,各种包装肉制品的水分含量及水分活度变化不显著;高氧气调包装肉制品的感官品质优于其他2种包装形式;高氧气调包装肉制品的嫩度优于普通空气包装肉制品,与真空包装肉制品相近;高氧气调包装肉制品的蛋白质氧化程度低于其他2种包装形式,其中羰基价比真空包装肉制品低14.86%,比普通空气包装肉制品低21.36%;而高氧气调包装肉制品的巯基价比真空包装高22.94%,比普通空气包装高97.20%。说明高氧气调包装可以延缓肉制品在贮藏期间的蛋白质氧化,保证肉制品品质。     

鸡骨明胶的凝胶化研究

本研究采用差示扫描量热法(DSC)、红外光谱(FT-IR)、圆二色谱(CD)、荧光光谱、原子力显微镜(AMF)等手段研究鸡骨明胶溶液胶凝化过程.原子力显微镜观察到,随着明胶溶液中分子数目的增多,分子链逐渐聚集缔合形成网络结构.圆二色谱显示,明胶凝胶的交联点为类似胶原的三股螺旋结构.明胶溶液胶凝时,体系的荧光强度显著增大,红外光谱可见O-H和C=O伸缩振动增加.由此推断,明胶的凝胶化是明胶分子借助氢键力作用形成三股螺旋交联点的网络结构,同时疏水相互作用促进凝胶形成.     

用差示扫描量热法分析明胶品质

通过对明胶凝胶强度和明胶相变时焓变值的测定,研究明胶的凝胶强度与其相焓值的关系,试图找出明胶品质与相变的内在联系.利用差示扫描量热法(DSC法)分别对5种明胶凝胶和溶液的相变参数进行测定,结果表明:降温时,明胶溶液的焓变值与其凝胶强度间存在指数关系;升温时,明胶凝胶的焓变值与其凝胶强度存在指数关系;溶化并降温时,明胶凝胶的焓变值与相变起始温度存在线性关系,与明胶凝胶强度存在极度显著的线性关系.结果表明,利用差示扫描量热法法测定明胶凝胶的相变焓值,同样可以准确表征明胶的品质,并且样品用量极小.     

山梨糖醇对兔皮明胶理化特性的影响

主要研究了不同质量浓度山梨糖醇的添加对明胶凝胶特性及结构的影响,结果表明,山梨糖醇的添加可以显著增加明胶凝胶强度,但当山梨糖醇质量浓度高于50 g/L时,体系凝胶强度开始呈现下降趋势;流变学和差式扫描量热分析结果均显示,山梨糖醇的添加可提高明胶的热稳定性,凝胶-溶胶转变温度显著升高。红外扫描结果表明,明胶与山梨糖醇之间主要通过氢键产生相互作用,山梨糖醇的添加促进了明胶分子结构的展开。圆二色谱结果说明山梨糖醇的存在使明胶分子链间交联点增加,恢复三螺旋结构的能力增强,且当山梨糖醇质量浓度为50 g/L时效果最明显,解释凝胶强度的变化原因。实际生产中,适量添加山梨糖醇可改善明胶的凝胶特性,扩大其应用范围。     

谷氨酰胺转移酶对明胶-CaCO3矿物质膜成膜性的影响

本实验通过向明胶-碳酸钙矿物质膜中添加谷氨酰胺转移酶（TGase）,研究了谷氨酰胺转移酶对明胶-碳酸钙矿物质膜特性的影响,对谷氨酰胺转移酶处理前后样品进行厚度、质构、水溶性、水蒸气透过系数、扫描电镜（SEM）、流变性、差示热量扫描（DSC）等方法表征。研究结果表明：在成膜溶液中加入谷氨酰胺转移酶（6 U/g）可以使矿物质膜的厚度增加19.69%、成膜液凝胶强度增加17.24%、膜的抗拉强度增加28.05%、断裂伸长率增加21.27%,而水溶性和水蒸气透过率没有显著改变;扫描电镜表明,谷氨酰胺转移酶交联的矿物质膜表面和断面与不加谷氨酰胺转移酶的矿物质膜相比更加粗糙;流变性结果表明,谷氨酰胺转移酶加入后成膜溶液的粘度显著增加;差示热量扫描表明,谷氨酰胺转移酶催化明胶-碳酸钙矿物膜产生了交联。     

基于PLSR及红外光谱技术的冻干过程诺丽果粉水分含量预测

以经喷雾干燥加工的水分含量为15.33%的诺丽果粉为原料,采用真空冷冻干燥机干燥不同时间后,获得不同含水量(0.44%~9.00%)的样本,并结合偏最小二乘回归分析(PLSR)建立诺丽果粉在真空冷冻干燥过程中水分含量与红外光谱的定量模型。试验结果表明,水分的红外光谱吸收峰出现在1 640cm~(-1)左右;冷冻干燥的时间越长,诺丽果粉水分含量越少,吸收峰值越弱。水分含量在0.44%~9.00%时,所建PLSR预测模型的决定系数为0.91,交互验证均方根误差为0.62;而水分含量在5.00%~9.00%时,所建PLSR预测模型的决定系数为0.98,交互验证均方根误差为0.26。说明该方法可用于真空冷冻干燥过程中诺丽果粉水分含量(0.44%~9.00%)的快速预测,且当水分含量为5.00%~9.00%时,模型准确度更高。     

谷氨酰胺转移酶对明胶-CaCO3矿物质膜成膜性的影响

本实验通过向明胶-碳酸钙矿物质膜中添加谷氨酰胺转移酶(TGase),研究了谷氨酰胺转移酶对明胶-碳酸钙矿物质膜特性的影响,对谷氨酰胺转移酶处理前后样品进行厚度、质构、水溶性、水蒸气透过系数、扫描电镜(SEM)、流变性、差示热量扫描(DSC)等方法表征。研究结果表明:在成膜溶液中加入谷氨酰胺转移酶(6 U/g)可以使矿物质膜的厚度增加19.69%、成膜液凝胶强度增加17.24%、膜的抗拉强度增加28.05%、断裂伸长率增加21.27%,而水溶性和水蒸气透过率没有显著改变;扫描电镜表明,谷氨酰胺转移酶交联的矿物质膜表面和断面与不加谷氨酰胺转移酶的矿物质膜相比更加粗糙;流变性结果表明,谷氨酰胺转移酶加入后成膜溶液的粘度显著增加;差示热量扫描表明,谷氨酰胺转移酶催化明胶-碳酸钙矿物膜产生了交联。     

冰温条件下不同包装方式对调理鸡排肌原纤维蛋白凝胶特性的影响

探究冰温条件下不同包装方式对调理鸡排肌原纤维蛋白凝胶特性的影响.对冰温(-2℃)条件下,真空包装和无氧气调包装的调理鸡排分别于0、7、14、21d采样,分析测定各采样点肌原蛋白凝胶的保水性、流变学特性、低场核磁共振和凝胶的微观结构.结果显示随着时间的延长,真空包装和气调包装的凝胶保水性从97.35％分别下降到91.45...     

大目金枪鱼皮胶原明胶化过程中酸碱浓度对明胶理化性质的影响

以大目金枪鱼皮为原料,考察了碱溶液浓度和酸溶液浓度对胶原明胶化的影响,研究表明,碱液质量分数为0.8%,酸溶液质量分数为2.0%时,明胶得率和凝胶强度均较优;傅里叶转换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)结果表明,碱处理打破了胶原原有的氢键平衡,使三螺旋结构松散;不同质量分数的酸处理使得胶原原有的结构被破坏,三螺旋结构有所展开,二级结构向无序化转变,这些变化使热提胶过程中亚基更易释放;明胶化胶原的电镜扫描结果显示,碱处理可以对胶原蛋白的结构造成轻微的降解,继续进行酸处理过后,明胶化胶原降解程度明显,逐渐成无规则卷曲状,比较各处理组明胶化胶原表面结构状态后发现,碱处理质量分数为0.8%和酸处理质量分数为2.0%时,胶原表观破坏更明显,与得率结果一致;明胶电泳分析表明,碱处理质量分数较低时,明胶中高分子组分含量较低,而小分子组分含量较高于其他组,随着碱处理质量分数增加,明胶中α链含量增大,碱浓度至2.3%时,明胶中β链含量增高因而α链含量相对降低,导致凝胶强度降低。酸处理组中,质量分数在0.5%~1.5%范围内,酸处理质量分数在1.5%时,明胶中高分子质量组分较多,此时明胶凝胶强度最大。当酸处理质量分数高于2.0%后,所得明胶中的小分子组分含量逐渐增大,在酸处理质量分数达到2.5%后,明胶电泳条带中小分子组分的含量明显增加,造成凝胶强度逐渐降低。     

酸诱导大豆蛋白凝胶动态变化与流变特性

利用小变形震荡流变(SAOS)分析大豆蛋白酸诱导过程中的流变性质,考察GDL浓度、大豆蛋白浓度、温度对大豆蛋白冷凝胶形成过程中储能模量(G′)和损耗模量(G″)的影响,同时用色差亮度变化表征凝胶过程的动态变化。试验结果表明:室温(25℃)下,随GDL含量(0.5%~3%)的增加,8%的蛋白质聚集体溶液p H值迅速下降,G′和G″迅速增加,凝胶强度增大,耗散因子(tanδ)在0.2左右,形成弱凝胶体系;蛋白质含量(1%~7%)和冷却过程(95~25℃)显著影响凝胶强度,且蛋白质浓度越高,形成凝胶的G′值越大,强度越高。冷却过程中氢键和范德华力的形成进一步增强了凝胶强度。在凝胶过程中,浊度增大,用色差仪准确测量其亮度值,从光学角度研究酸诱导凝胶的动态变化行为。