超声波技术在纳米TiO2制备和光催化中的应用

介绍了超声波的空化效应、机械效应、热效应及化学效应,以及超声波辅助纳米TiO2的制备方法:超声雾化法、超声水解法、超声波溶胶-凝胶法.综述了超声波技术在纳米TiO2粉体制备、分散及光催化降解有机污染物中的应用.实验结果表明:超声波产生的空化效应,不仅可引起局部高温高压等极端环境,而且产生了大量的高活性自由基,可将有机污染物分解掉.超声波产生的机械效应具有分散催化剂、清洗催化剂的表面、强化传质等作用,能够足进光催化反应.但是,超声波辅助纳米TiO2现仅限于实验室研究,尚未实现工业化应用.而且,超声波辅助纳米TiO2的研究尚存在诸多问题,亟待进一步研究.     

超声波强化硫藏橄榄脱硫效果及工艺参数优化

本实验以硫藏橄榄为对象,研究不同功率及频率超声波处理的脱硫效果,并利用二次响应面法优化温度、换水周期、pH 值三个工艺参数。结果表明：超声波处理能显著强化硫藏橄榄的脱硫效果。二氧化硫脱除率与超声波功率呈正相关。频率25～60kHz 范围内,二氧化硫脱除率与超声波频率呈负相关,25kHz 处理效果佳,依次为40、60kHz。25、40、60kHz 两两双频复合脱硫结果显示：双频处理未见协同增效作用,仅表现出简单的叠加效果。二次响应面试验表明：在频率25kHz、功率250W 的超声波协助处理下,温度、pH 值、温度与pH值交互项对二氧化硫含量影响极显著,优化的脱硫参数为：温度60℃,换水周期6h/ 次,pH3。     

超声化学效应对染色的影响

在超声染色设备中不同径向和轴向位置处,利用碘化钾分解实验来表征超声波的化学效应,并将超声化学效应与此位置的活性染料染色性能建立联系,加深对染色过程超声波作用的理解。实验发现在行波超声场与强化超声场中,超声的化学效应与染色促染作用不同。     

超声波脱硫处理对橄榄果实硬度的影响研究

使用质构仪测定了橄榄的硬度,探讨探头速率、不同样本质量和样本摆放方向等参数对橄榄果肉硬度测定结果的影响;采用单频与双频超声波对橄榄果实进行脱硫处理,考察超声波脱硫处理对橄榄硬度的影响.结果表明:测定时样本质量在7.5～10g和12.5～17.5g组内差异不显著,但组间差异显著;探头速率、样本摆放方向对橄榄的单位硬度无显著影响;采用单频与双频超声波对橄榄进行脱硫处理时,发现单频处理对橄榄硬度有显著影响,但某些双频处理组合在达到脱硫目的同时对橄榄硬度影响不大.40kHz 100W+60kHz 150W,40kHz 200W+60kHz 50W这两个双频处理8h后与未经超声波处理的对照组比较,橄榄硬度都不存在显著差异(P>0.05).     

超声波联合杀菌剂杀菌的研究进展

近年来，超声波因具有绿色、无残留等优势，成为非热加工技术领域的研究热点之一，且在杀菌领域也逐渐受到关注。然而研究结果表明，单独超声波处理对微生物的作用有限，可通过栅栏技术改善这一情况，即联合其他技术手段协同杀菌。杀菌剂应用范围广，兼具价格低廉、易于获得、贮存方便等优势，与超声波联合使用后，既能有效提升杀菌效果，还能减少杀菌剂有害副产物残留、改善杀菌剂渗透性差等问题。本文综述了超声波空化效应导致的超声穿孔、声化学、声致发光效应，重点阐述了超声波联合杀菌剂杀菌的机理和影响因素，以及联用杀菌技术在食品领域的应用，并对未来的研究方向进行了展望，旨在为进一步研究基于超声波与杀菌剂的联用杀菌技术提供参考。     

超声处理对啤酒酵母的影响研究

超声波在媒质中传播,会产生一系列的物理、机械、化学等效应,可用来杀灭微生物。以酵母细胞为研究对象,研究超声声强、超声作用时间以及菌液初始浓度等条件对微生物存活率的影响。结果表明,超声声强、超声作用时间及菌液浓度均影响杀菌效果,一定的超声作用条件下,超声处理对啤酒酵母具有较好的杀灭效果。     

功率超声在食品中的应用及存在的声化效应问题

超声波作为一种高效、节能、环保的技术已经在食品工业的各个领域得到应用,近年来得到学术界和工业界的广泛关注,然而超声波空化产生的物理和化学效应对食品组分结构存在潜在的破坏性.本文简要介绍了功率超声在食品加工(包括前处理)、去杂、安全、检测、食品成分的提取、微胶囊化、新型食品制备等领域的应用现状,并对食品中的营养、风味、活性成分的声化效应进行了详述.     

超声波调理提高污泥脱水性能研究及应用

污泥调理和脱水是污泥处理处置的重要环节,脱水泥饼的含水率和最终污泥量直接影响污泥处理的运行成本。在污泥调理技术中,超声波由于其独特的声化学效应广受关注。本文研究了超声波、絮凝剂以及超声波联合絮凝剂对市政污泥脱水效果的影响。结果显示：超声波联合絮凝剂调理的最佳工况为超声频率20 kHz,能量密度1.0 kWh/m³,10%PAC 250 kg/tds,其脱水泥饼含水率比对照组降低5%,含水率稳定在60%以下。本研究为优化超声波调理提高污泥脱水性能及应用提供了基础性数据。     

食品工业中的超声提取技术

应用超声强化提取过程可有效地提高提取效率，缩短提取时间，节约成本，甚至还可以提高产品的质量和产量。本文论述了超声波与媒质的基本作用及其产生的效应，超声提取技术在食品工业中的应用，并阐述了超声强化提取的机理，指出了该技术所存在的问题和研究方向。     

橄榄坯快速脱硫方法的研究

本文采用清水浸泡、柠檬酸溶液浸泡及冷冻预处理3种方法对降低橄榄坯中二氧化硫含量的效果进行了研究.结果表明:添加柠檬酸的脱硫效率高于清水浸泡,对橄榄坯作冷冻预处理可以加快脱硫速度,但这两种方法单独使用需时较长且会对橄榄外观产生不利影响.将两种方法结合脱硫,通过L9(33)正交实验得知,最佳的快速脱硫方法为:-12℃冷冻60min后用50℃、0.10％柠檬酸、溶液与橄榄坯质量比为2∶1浸泡60min.该方法可使橄榄坯中二氧化硫含量在2h内由0.83 g/kg下降至0.29g/kg,符合国家制定的不超过0.35 g/kg的要求.     

山竹果皮提取物抗氧化活性研究

研究山竹果皮乙醇提取物的抗氧化活性。以山竹果皮为原料,采用乙醇加热法提取山竹果皮黄酮类物质,提取率可达5.26%。研究以橄榄油为底物,采用水浴法,探讨提取物对橄榄油的抗氧化作用,并测定提取物的总抗氧化能力。试验结果表明,山竹果皮乙醇提取物对橄榄油有较好的抗氧化作用,其抗氧化能力随着提取物用量的增加而增强,当乙醇提取物的用量1%时与VC用量为0.2%的抗氧化效果相当,山竹果皮提取物的总抗氧化能力为202.01 mg/g。     

采收期对冷藏橄榄果实贮藏期间冷害的影响

针对‘檀香’橄榄果实冷藏期间易发生冷害现象,本实验研究了7 个采收期（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ）对（2±1）℃、相对湿度85%～90%条件下冷藏橄榄果实冷害的影响。定期测定贮藏期间橄榄果实冷害指数、果皮褐变指数、果实好果率和质量损失率、果实呼吸强度和细胞膜相对渗透率、果实表面色度角、果皮叶绿素含量、果肉可溶性固形物、可滴定酸、可溶性总糖和还原糖含量的变化。结果表明：与采收期Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ相比,采收期Ⅴ能保持冷藏橄榄果实较低的冷害指数、果皮褐变指数、果实质量损失率和较高的好果率,降低果实呼吸强度和呼吸峰值,延缓果实细胞膜相对渗透率升高,保持中后期较高的果实表面色度角、果皮叶绿素含量、果肉可溶性固形物、可滴定酸、可溶性总糖和还原糖含量。因此认为,采收期Ⅴ可作为减轻冷藏‘檀香’橄榄果实冷害发生的适宜采收成熟度。     

响应面优化栀子果实不同部位油脂提取工艺及其脂肪酸分析

为了考察采用超声波提取栀子果皮、果肉两个不同部位油脂的工艺,以石油醚为提取溶剂,通过单因素实验和响应面法对其工艺进行优化。利用气相色谱-质谱法(GC-MS)技术对栀子油脂进行脂肪酸含量分析。结果显示,超声提取栀子果皮油脂的最佳工艺条件为:提取时间60 min、提取功率320 W、料液比1∶13 g/mL。超声提取栀子果肉油脂的最佳工艺条件为:提取时间58 min、提取功率360 W、料液比1∶12 g/mL。在上述条件下,栀子果皮、果肉油脂的得率分别可达2.36%和22.60%。扫描电镜(SEM)结果显示,超声波可以破坏栀子果实细胞排列方式和整齐程度,促进油脂性成分溶出。GC-MS实验结果表明,栀子果肉油脂中不饱和脂肪酸含量为75.97%,以亚油酸(52.70%)和油酸(21.90%)为主;栀子果皮油脂中不饱和脂肪酸含量为69.22%,以亚油酸(44.80%)和油酸(13.55%)为主。上述研究结果可为栀子油脂合理利用及开发提供参考。     

脱硫对熏硫‘黑叶’荔枝采后品质及果肉亚硫酸盐代谢的影响

本实验研究了脱硫对熏硫‘黑叶’荔枝果实采后品质、亚硫酸盐残留量和果肉中亚硫酸盐代谢的影响。测定对照（施保克）、熏硫和脱硫处理的果实4 ℃贮藏期间的色度值、褐变指数、腐烂率、亚硫酸盐残留量及果肉中亚硫酸盐氧化酶（sulfite oxidase,SO）、腺苷-5’-磷酰硫酸还原酶（adenosine 5’-phosphosulfatezoline reductase,APR）、亚硫酸盐还原酶（sulfite reductase,SiR）、丝氨酸酰基转移酶（serine acetyltransferase,SAT）和乙酰丝氨酸裂解酶（O-acetylserine (thiol) lyase,OAS-TL）活力和基因表达。结果表明：贮藏期间脱硫果实较熏硫果实提前转红;脱硫和熏硫荔枝的果皮褐变指数和腐烂率均较对照组显著降低;相比熏硫,脱硫使果皮水分质量分数降低和相对电导率升高的幅度更大,抑制呼吸的效果则相近;脱硫使果皮亚硫酸盐含量大幅降低,并使得果肉亚硫酸盐含量在贮藏16 d后降至接近对照组的水平;贮藏期间除APR外,熏硫和脱硫后果肉中其他4 种酶的活力均呈现上调,即贮藏过程中处理组SO、SAT活力分别较同时期对照组上调2.0、8.6～26.7 倍,而脱硫果肉SAT活力仅在贮藏0 d较对照组上调11.1 倍,之后迅速下降,贮藏32 d后与对照组无显著差异;熏硫和脱硫果肉中5 个基因的表达则均在贮藏中后期总体高于对照。上述结果表明,脱硫可加快熏硫荔枝果皮恢复红色,获得与熏硫相当的保鲜效果,大幅降低了熏硫荔枝的硫残留,保障其食用安全。脱硫和熏硫荔枝果肉中SO和SAT活力的上调表明,SO酶促氧化反应是荔枝果肉亚硫酸盐降解中占主导和最稳定的方式,SAT和SiR主导的还原途径则可能作为氧化途径的补充。     

贵长猕猴桃多糖提取工艺及体外抗氧化功能

研究贵长猕猴桃果肉多糖、果皮多糖的提取工艺及体外抗氧化能力。采用正交试验优化贵长猕猴桃果肉、果皮多糖提取工艺参数,蒽酮-硫酸法测定多糖含量;用邻苯三酚自氧化及Fenton反应法测定贵长猕猴桃多糖抗氧化活性。结果表明：果肉多糖最优提取工艺参数为提取温度80 ℃、提取时间2 h、料液比1∶35（g/mL）,重复提取3 次,多糖提取率可达1.74%;果皮多糖最优提取工艺参数为提取温度70 ℃、提取时间2 h、料液比1∶25（g/mL）,重复提取3 次,多糖提取率可达1.16%。贵长猕猴桃果肉粗多糖、果皮粗多糖对O2 － •和•OH均具有很好的清除作用,果肉多糖清除O2 － •和•OH的IC50分别是12.4、41.3 μg/mL,果皮多糖清除2 种自由基的IC50分别是84.1、50.8 μg/mL。     

低温贮藏对"长营"橄榄果实采后生理和品质的影响

研究了"长营"橄榄果实在(15±1)℃和(8±1)℃下贮藏的果实呼吸强度、细胞膜透性和品质的变化.结果表明:在(15±1)℃下贮藏的橄榄果实呼吸强度高,呼吸高峰较旱出现,果实细胞膜透性、失重率和果皮褐变指数增加,果实好果率低.而(8±1)℃低温贮藏可降低橄榄果实呼吸强度,延缓呼吸高峰出现,抑制果实细胞膜透性和果皮褐变指...     

过氧化氢对采后龙眼果实贮藏品质的影响

过量的活性氧是导致果蔬采后品质劣变的主要原因之一。以活性最为稳定的过氧化氢作为活性氧,研究活性氧对采后龙眼果实贮藏品质的影响。结果显示：与对照龙眼果实相比,过氧化氢处理的龙眼果实采后贮藏期间具较低的果皮叶绿素、类胡萝卜素和类黄酮等色素含量,较低的果肉可溶性糖、蔗糖和VC等营养物质含量,较高的龙眼果皮褐变指数和果肉自溶指数,及较低的龙眼果实商品率。据此认为,活性氧在采后龙眼果实品质劣变中起重要的促进作用,活性氧会促进采后龙眼果实外观品质劣变和果肉营养物质的降解,从而降低采后龙眼果实商品价值。     

百香果黄酮提取工艺优化及其抗氧化活性研究

采用响应面法优化从百香果果肉及果皮中超声辅助提取黄酮类化合物的提取工艺,并通过体外检测对羟自由基清除率及超氧自由基清除率,评价在最佳工艺条件下提取的黄酮类化合物的抗氧化活性。结果表明,百香果果肉黄酮化合物提取的最佳工艺为:料液比1:8 g/mL,超声时间51 min,乙醇体积分数70%;对于果皮的最佳工艺为:料液比1:47 g/mL,超声时间41 min,乙醇体积分数70%。在果肉及果皮各自的最佳提取工艺条件下,黄酮得率分别为1.04%和2.71%。当各自黄酮类化合物的浓度达到0.285 mg/mL时,其羟自由基的清除率分别达到51%和55%,超氧负离子的清除率分别到达51%和58%,表明百香果果肉及果皮中的黄酮化合物均具有较好的抗氧化活性。