硼酸交联海藻酸钠/磷虾蛋白复合纤维的制备与表征

针对海藻酸钠/磷虾蛋白（SA/AKP）复合纤维在盐溶液中溶胀问题,利用硼酸与复合纤维交联反应制备了耐盐性SA/AKP 复合纤维。借助傅里叶红外光谱仪、热重分析仪、差示扫描量热仪和X 射线衍射仪研究了复合纤维的化学结构、热性能和结晶性,考察了交联度和纤维形态的关系,评价了纤维力学性能与交联温度的相关性。结果表明：硼酸与海藻酸钠的羟基反应产生了B-O 键;随着交联时间的延长、交联温度的升高,SA/AKP 复合纤维的溶胀度降低,并在交联时间为30 min、交联温度为80 ℃以后趋于平衡,此时溶胀度由未交联纤维的136.99% 降低到82.30%,纤维的耐盐性明显提升,纤维的断裂强度为2.18cN/dtex;交联纤维的断裂强度随着交联温度的升高呈先降低后升高的趋势;未交联纤维与交联纤维表面存在纵向的沟槽结构,交联纤维经过盐溶液处理,表面仍具有沟槽结构。     

海藻酸钠/南极磷虾蛋白/聚乙烯醇复合纤维的分子作用及其性能表征

为提高海藻酸钠/南极磷虾蛋白(SA/AKP)复合纤维的强度,采用聚乙烯醇(PVA)共混改性,并用湿法纺丝制备改性海藻酸钠纤维。通过傅里叶变换红外光谱研究了复合纤维基本结构,并用二阶导数和高斯拟合分峰表征复合体系中氢键的作用,同时分析了改性后复合纤维表面形貌、结晶性能、力学性能。结果表明,SA/AKP/PVA复合体系中氢键的类型和含量,随PVA增多自由羟基的数量由1.2%增加到3.6%,分子间氢键数量由57.8%减少到54.8%,而体系分子内氢键数量几乎没有变化。复合纤维表面沟槽变细且分布更加均匀。随PVA含量的增加,复合纤维的结晶度降低,力学性能呈先增后减的趋势,当PVA含量为3.5%时,其断裂强度达到最大值2.43 c N/dtex。     

双金属离子交联海藻酸盐复合相变纤维的制备与性能

为制备多功能性海藻酸盐复合纤维，以海藻酸钠(SA)和丝素蛋白(SF)、月桂酸-棕榈酸二元低共熔混合物(LA-PA)为原料，通过湿法纺丝技术制备Zn²⁺-Ca²⁺、Cu²⁺-Ca²⁺、Sr²⁺-Ca²⁺双金属离子交联海藻酸盐复合相变纤维。利用红外光谱和高斯拟合研究了复合相变纤维的氢键作用，考察了双金属离子交联体系对复合相变纤维结构和性能的影响。结果表明：相对于单一Ca²⁺交联体系，双金属离子交联体系分子内氢键含量增加，分子间氢键含量减少，纤维的断裂强度随β-折叠链结构含量增加而提高；Zn²⁺-Ca²⁺、Cu²⁺-Ca²⁺复合相变纤维具有优异的抗菌性能；纤维的最大结晶温度和熔融温度分别为26.19和36.71℃,最大相变焓为25.95 J/g,且经50次热循环后相变温度和相变焓差异较小，具有良好的蓄热稳定性。     

环氧氯丙烷交联海藻酸钠纤维的制备及其性能

为提高海藻酸钠纤维的断裂强度,采用环氧氯丙烷先改性海藻酸钠,并用湿法纺丝法制备改性海藻酸钠纤维。将制备的改性海藻酸钠纤维经过100 ℃烘干使之进一步发生交联反应。烘干后的改性海藻酸钠纤维浸泡在质量分数为0.4% NaCl溶液中以脱去部分与海藻酸钠交联的钙离子。结果表明,经过烘干和浸泡NaCl溶液处理的改性海藻酸钠纤维断裂强度最高可达15.9 cN /tex,比未经烘干和浸泡NaCl溶液处理的改性海藻酸钠纤维断裂强度高59%,比纯海藻酸钠纤维断裂强度高42.9%。FT-IR谱图在1256 cm-1处增加了环氧氯丙烷的三元环醚特征吸收峰,723 cm-1处增加了环氧氯丙烷的-C-Cl特征吸收峰,表明环氧氯丙烷与海藻酸钠发生交联反应。SEM和XPS分析结果表明,通过浸泡NaCl溶液,部分钙离子从纤维中脱去,纤维表面逐渐变得光滑均匀。     

响应面优化的南极磷虾蛋白磷酸化改性工艺

采用三聚磷酸钠对南极磷虾蛋白进行磷酸化改性,利用傅里叶红外光谱技术考察南极磷虾蛋白磷酸化实施的可能性;以磷酸化程度为考核指标,考查蛋白浓度、三聚磷酸钠添加量、pH值等因素对南极磷虾蛋白磷酸化程度的影响;通过响应面设计法优化获得南极磷虾蛋白磷酸化改性的最佳工艺条件为:蛋白质质量浓度为22 g/L、三聚磷酸钠添加量为6.55 g/100g蛋白、反应pH值为9.04、反应时间1.55 h、反应温度39.90℃,在该条件下磷酸化水平41.91 mg/g。实验结果表明,采用三聚磷酸钠对南极磷虾蛋白的磷酸化改性是切实可行的。     

纤维素/氧化纤维素/南极磷虾蛋白复合抗菌纤维的制备与表征

为改善纤维素/磷虾蛋白(C/AKP)复合纤维的可降解性和抗菌性,在原液中加入氧化纤维素(DAC)制备C/DAC/AKP纺丝原液,采用湿法纺丝技术分别在H₂SO₄/Na₂SO₄/ZnSO₄和H₂SO₄/Na₂SO₄/KAl(SO₄)₂凝固浴中凝固后制得复合纤维,研究了DAC及凝固浴组分对纤维分子间作用、体外降解、抑菌以及热稳定等结构和性能的影响。结果表明:在相同的凝固浴中,相比于C/AKP复合纤维,C/DAC/AKP复合纤维体系内分子间氢键含量从24.26%增加至32.96%,热稳定性提高7.5%,降解性也有所改善;凝固浴中KAl(SO₄)₂的加入会提高纤维的分子间氢键以及热稳定性,同时C/AKP和C/DAC/AKP复合纤维均具有良好的抗菌效果,在生物材料方面具有良好的应用前景。     

交联改性对敷料用壳聚糖/聚氧化乙烯纳米纤维膜性能的影响

为改善壳聚糖基纳米纤维膜的耐水性和结构稳定性,对静电纺丝制得的壳聚糖/聚氧化乙烯(PEO)纳米纤维膜进行戊二醛交联改性,研究不同交联时间下纳米纤维膜在模拟人体缓冲液中微观形态结构、化学结构和结晶结构的变化,并对交联后纤维膜的耐水性和力学性能进行表征。结果表明:壳聚糖基纳米纤维膜经戊二醛交联处理后,在缓冲液中浸泡24 h纤维形态的稳定性得到明显改善,且随着交联时间的增加,纤维膜在缓冲液中的吸水率逐渐增加,溶失率逐渐降低;交联改性改变了壳聚糖大分子固有的结晶结构,使纤维膜的初始模量提高,力学强度随交联时间的增加先增加后降低。     

米蛋白-海藻酸钠互穿网络水凝胶的制备及性能表征

为满足食品领域目前对于高机械强度水凝胶的需求,本研究以碎米蛋白和海藻酸钠为主要原料,通过热处理和离子交联法制备一种高力学性能的食品级碎米蛋白（RP）-海藻酸钠(SA)互穿聚合物网络（IPN）水凝胶。通过改变米蛋白与海藻酸钠凝胶体系中米蛋白的浓度（80、100、120、140、160 mg/mL）调节IPN水凝胶的力学性能,混合液加热及钙离子交联形成水凝胶后,测定其质构性能、流变性能、白度、溶胀性、含水量等性质。结果表明:随着凝胶体系中碎米蛋白浓度的增大,RP-SA IPN水凝胶的储存模量G'、损耗模量G"和凝胶硬度均增加,当碎米蛋白浓度达到为140 mg/mL时,凝胶硬度增加幅度变小。水凝胶溶胀性先降低后趋于平缓,但水分分布更为均匀。因此,适量的碎米蛋白能对RP-SA IPN水凝胶网络有很好的填充效果,并对水凝胶的形态没有太大的改变,同时可通过调节蛋白的添加量来调节水凝胶的力学性能,该研究为米蛋白在食品领域的应用提供了理论基础。     

改性大豆分离蛋白产品功能性及机理的研究

利用氮气和谷氨酰胺转胺酶(MTG)对大豆分离蛋白(SPI)进行复合改性.复合改性SPI的吸水性、保水性和吸油性分别比对照提高了121%、222%和150%;溶解性比对照降低了36%.经MTG改性后SPI可在分子间生成共价键,形成相对分子量较大的聚合物.复合改性可在MTG改性的基础上进一步增加SPI分子间的交联程度.     

改性对大豆分离蛋白可降解材料力学性能的影响

利用环氧氯丙烷对大豆分离蛋白(SPI)进行改性制备可生物降解材料,探讨了改性制备因素对大豆分离蛋白可降解材料力学性能的影响.结果表明,改性制备因素对材料的力学性能有显著影响;材料形成过程中的抗拉强度与分子表面巯基含量的变化没有必然的联系;经改性后可在SPI分子间形成交联大分子,同时维持蛋白分子空间构象的作用力也会对材料的力学性能产生影响.     

褐藻胶降解酶产生菌的筛选与鉴定

为了丰富褐藻胶降解酶产生菌的来源,该研究以褐藻胶为唯一碳源,从长兴岛采集的腐烂海带中筛选能够高效降解褐藻胶 的菌株,并通过形态观察、生理生化试验及分子生物学技术对其进行鉴定。结果表明,经筛选和鉴定获得一株能够高效降解褐藻胶的 水莱茵海默氏菌（Rheinheimera aquimaris）,编号为E-10,其产褐藻胶降解酶活力为14U/L。     

一株海洋低温葡萄糖氧化酶担子菌的诱变育种及其酶学性质研究

利用紫外诱变、化学诱变及紫外-化学复合诱变技术对一株海洋来源的产低温葡萄糖氧化酶（GOD）担子菌（Basidioascus sp.） WYQ 23进行诱变育种,并对其遗传稳定性及所产酶酶学性质进行研究。 结果表明,获得一株高产低温葡萄糖氧化酶的突变菌株 Basidioascus sp. WYQ 23-3-4。 该突变菌株GOD酶活为2.33 U/mL,是原始菌株的1.40倍。 经8代传代培养实验表明,突变菌株WYQ 23-3-4产葡萄糖氧化酶能力稳定。 该酶最适温度为20 ℃,在10～30 ℃可保持较高酶活;最适pH值为5.6,在pH5.0～6.0可保持较高酶活; 金属离子Ag+、Zn2+、Fe2+对酶活抑制作用较强,Mg2+、K+对酶有激活作用。 综上,通过复合诱变可明显提高担子菌产低温葡萄糖氧化酶 的能力,为该酶的工业化生产提供了潜在的优良的菌种资源。     

海洋低温甾醇酯酶菌株的筛选鉴定及其酶学特性研究

从大连渤海湾海泥海水样品中分离出一株高产海洋甾醇酯酶的菌株Q-06,对其进行形态观察、生理生化试验和分子生物学（16S rDNA）鉴定,并对其产海洋甾醇酯酶进行酶学特性研究。结果表明,菌株Q-06被鉴定为莓实假单胞菌（Pseudomonas fragi）,其最适作用温度和pH值分别为30 ℃和7.0,该酶在低温下酶活性较高,有一定的耐弱碱性。Ag+对酶的抑制性较强,Mg2+、Ni2+、Ca2+等对甾醇酯酶的活性有微弱的激活作用,乙二胺四乙酸（EDTA）和十二烷基硫酸钠（SDS）均可以有效地抑制甾醇酯酶活性。     

响应面法优化西藏黄牛源产纤维素酶菌株发酵条件

在单因素试验基础上,采用Plackett-Burman试验得出麸皮添加量、蛋白胨添加量及发酵温度是影响菌株产酶的3个最重要的 因素。利用Box-Behnken试验设计对类芽孢杆菌（Paenibacillus）N30发酵生产纤维素酶的产酶条件进行响应面优化。 结果表明,单因 素试验优化结果为麸皮添加量2.5%、蛋白胨添加量0.5%、初始pH值为7.0、发酵温度37℃、接种量1.5%、转速150r/min、装液量 125mL/250mL、种龄32h、KH2PO4 0.2%;响应面优化后发酵条件为麸皮添加量2.8%,蛋白胨添加量0.5%,发酵温度38℃。 在此优化条 件下,纤维素酶酶活为42.5U/mL,是优化前酶活（12.1 U/mL）的3.5倍。     

海洋源低温微生物产苹果酸脱氢酶发酵条件优化

苹果酸脱氢酶（MDH）是参与生物三羧酸循环（TCA）的关键酶,广泛用于临床肝脏相关疾病的诊断,并在生物制药、化工检测等领域具有极大的市场需求。该研究以墓画大洋芽孢杆菌（Oceanobacillus picturae）XJH-11为苹果酸脱氢酶（MDH）产生菌,基于单 因素试验,通过Plackett-Burman响应面试验并结合Box-Behnken试验设计对发酵条件进行响应面优化。结果表明,菌株XJH-11产MDH 的发酵培养基为葡萄糖10g/L、酵母膏20g/L、硫酸镁0.1g/L、初始pH值8.0,最佳发酵条件为发酵温度27℃、摇床转速150r/min、接种量5%、装液量125mL/500 mL。在此优化条件下,MDH酶活为43.67U/mL,比优化前提高了197.87%。     

海洋低温肌氨酸氧化酶生产菌株的筛选、鉴定及酶学特性研究

为获得更适应低温环境的产肌氨酸氧化酶菌株,该研究从渤海海泥中分离、筛选高产低温肌氨酸氧化酶菌株,采用形态观察、生理生化试验及分子生物学技术对其进行鉴定,并对其所产的肌氨酸氧化酶的酶学特性进行初步研究。结果表明,共分离到产肌氨酸氧化酶的菌株8株,其中菌株LYH18的肌氨酸氧化酶活力最高,为1.65 U/mL;菌株LYH18被鉴定为海泥芽孢杆菌（Bacillus oceanisediminis）;肌氨酸氧化酶的最适作用温度和pH分别为25 ℃、8.0,在温度25～40 ℃、pH 7.0～10.0的范围内,酶活性较稳定,该酶属于低温酶。     

海洋低温胆固醇氧化酶生产菌株诱变育种及酶学性质研究

利用一株来源于海洋的蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）XLH059进行紫外诱变、化学诱变及复合诱变,并对诱变菌株的遗传稳定性及胆固醇氧化酶酶学性质进行研究。结果表明,通过复合诱变育种得到酶活力最高、传代后酶活稳定的菌株XL-c23,其所产胆固醇氧化酶的最适pH值为7.0,酶活力在pH 6.0～8.0有较好的稳定性,胆固醇氧化酶最适温度为30 ℃,30 ℃以下酶活力较为稳定。     

蔗糖异构酶PalI包埋和交联固定化方法比较

采用海藻酸钠包埋法和戊二醛交联法两种固定化方法,对来源于Klebsiella sp. LX3的蔗糖异构酶PalI的稳定性和可重复利用性进行研究。结果发现,海藻酸钠包埋法在海藻酸钠、CaCl_2质量分数为1.5%、2%时,所得固定化酶的酶活最高,其最适反应温度为40℃,最适pH值为6;戊二醛交联法在(NH_4)_2SO_4质量分数为90%,戊二醛体积分数为2. 5%时得到的固定酶酶活最高,交联酶的最适反应温度为50℃,最适pH值为5,通过对酶的稳定性比较,两种方法酶稳定性都优于游离酶。4℃保存20 d后游离酶的酶活降低到30%,而戊二醛交联酶活性在95%以上,海藻酸钠固定化酶残余酶活仍在60%左右。戊二醛交联法固定酶活性优于海藻酸钠固定化酶,重复利用12次戊二醛交联酶,其残余酶活仍为80%。     

聚乙烯醇/海藻酸钠共混液的静电纺丝

由于纯海藻酸钠难以用于静电纺丝,研究了聚乙烯醇（PVA）与海藻酸钠共混溶液的静电纺丝工艺。将8％的PVA水溶液与2％的海藻酸钠水溶液分别以体积比9：1、8：2、7：2,6：4、5：5的比例混合。结果表明：共混溶液体积比为6：4时纺丝效果较好,纤维膜成形良好,直径分布均匀,为80—110nm。经氯化钙交联后,纤维膜抗水解能力、断裂伸长和断裂强力提高,断裂强力增加了98．5％,断裂伸长提高了104．3％。     

接种量对草莓酒发酵特性的影响

采用裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）的接种量分别为3%、5%、7%和9%（V/V）,在25 ℃条件下制备草莓酒,比较不同 接种量草莓酒发酵的降糖速率、产酒精速率、产酸量及香气成分含量等发酵特性的影响。 结果表明,随着接种量在3%～7%的范围内 增加,降糖和产酒精速率越高,产酸量越低;当接种量达到9%时,产酒精速率降低;在发酵后期的草莓酒中,随接种量增大,丁酸乙 酯、乙酸异戊酯、正丙醇、正丁醇和异丁醇含量升高,乙酸乙酯、乳酸乙酯和异戊醇含量先升高后降低,而β-苯乙醇含量与接种量无明 显相关。7%接种量的草莓酒具有较高的酯和高级醇含量,发酵降糖、产酒精速率快,产酸量适中,同时兼具较高的香气质量。 因此,草 莓酒发酵的适宜接种量为7%（V/V）（7×107 CFU/mL）。