磁性疏水性纤维素纳米纤丝气凝胶的制备及性能研究

以TEMPO氧化法制备的纤维素纳米纤丝（CNF）为原料制备CNF气凝胶,随后采用Fe₃O₄纳米粒子和十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMS）对其进行改性制得磁性疏水性CNF气凝胶,并对其疏水性能、磁性、吸附性及其他各项性能进行表征。结果表明,交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）可提高CNF之间的结合强度,使气凝胶结构更加稳定、不易被破坏。制备得到的气凝胶密度和孔隙率分别为0.015 g/cm³和99.02%,其水接触角可达133°,表现出优异的超疏水性,吸附倍率最高可达145 g/g（机油）;同时,添加Fe₃O₄纳米粒子使气凝胶具备较好的磁响应性能,有利于气凝胶的后期回收。     

超疏水弹性丝素蛋白纤维气凝胶的制备及其吸油性能

为提升丝素蛋白(SF)气凝胶力学弹性，以SF微-纳米纤维(SMNF)为前驱体，通过冷冻干燥和硅烷改性策略成功构筑了超疏水高弹性SMNF气凝胶(简称MS气凝胶),并对其微观结构和力学性能进行测试表征，系统研究了MS气凝胶的吸油性能。结果表明：MS气凝胶的网络骨架由微-纳米纤维组装而成，并具有分级多孔的胞腔结构，这赋予气凝胶超低的密度(5.36 mg/cm³)和超高的孔隙率(99.63%);此外，MS气凝胶还表现出优异的力学性能，在80%纵向压缩应变下的最大应力为15.72 kPa, 100次循环压缩后气凝胶保留了81%以上的初始相对高度。能量色散光谱和红外光谱分析证实：硅烷改性后气凝胶的表面形成了硅氧烷网络结构，使其具有超疏水特征(水接触角为150.9°);MS气凝胶对氯仿的吸收能力为188.75 g/g,并具有优良的循环使用性能。     

静电纺多孔超细纤维膜的吸油性能

针对传统纤维吸油毡吸油量低的问题,采用静电纺丝技术制备了聚砜（PSF）和聚乳酸（PLA）多孔超细纤维膜以提高纤维吸油材料的吸油量。研究了纤维形态结构、纤维膜孔隙结构及亲油疏水性对真空泵机油和亚麻籽油的吸附性能和保油性能的影响。结果表明：PSF和PLA多孔超细纤维膜具有优良的亲油疏水性,纤维直径、纤维膜孔径和孔隙率、亲油疏水性以及吸油后纤维膜体积膨胀程度对其吸油量起主要作用,而纤维表面2~60nm 的介孔对提高吸油量没有明显作用,高孔隙率和贯通孔结构不利于保油;吸油1 h后,PLA纤维膜对真空泵机油和亚麻籽油的吸油量分别为50.1、34.6g/g,PSF纤维膜对真空泵机油和亚麻籽油的吸油量分别为147.8、131.3 g/g;保油1 h后,PLA纤维膜对真空泵机油和亚麻籽油的保油量分别减少了42.04%和53.69%,PSF纤维膜对真空泵机油和亚麻籽油的保油量分别减少了62.17%和50.61%。     

基于自上而下法制备甘蔗纤维素气凝胶及其油水分离性能研究

本研究以甘蔗为原料,通过“自上而下”的方法制备了具有各向异性的甘蔗纤维素气凝胶。首先利用NaOH和H₂O₂原位脱除了甘蔗细胞壁中的木质素和半纤维素,随后使用TEMPO氧化法使原本聚集的纤维素部分分离,冷冻干燥后得到甘蔗纤维素气凝胶。通过万能材料试验机、比表面积及孔径分析仪和热重分析仪对甘蔗纤维素气凝胶进行表征。结果表明,甘蔗纤维素气凝胶最大应力可达0.28 MPa,比表面积高达22.4 m²/g,且表现出优异的热稳定性。采用甲基三甲氧基硅烷（MTMS）对甘蔗纤维素气凝胶进行疏水改性后,得到了超疏水性纤维素气凝胶,其水接触角高达147.17°,对玉米油的最大吸附量达15.86 g/g。     

浒苔吸油疏水表面的改性

配制吸油性与疏水性都良好的试剂,对浒苔进行处理,使其具有亲油疏水性能。结果表明:在焙烘温度100℃的条件下,经10%无氟防水剂处理后,浒苔吸油量为12.7 g/g,为处理前的176%;处理后浒苔吸水量由13.2 g/g降至4.8 g/g,疏水改性的浒苔纤维表现出对油剂较好的吸附性。经三步去盐前处理的浒苔吸油量为14.7 g/g,吸水量降至3.4 g/g;改性后浒苔表面形貌发生变化,出现了饱和烷烃的吸收峰;处理后浒苔水接触角为139.28°,证明成功对浒苔进行吸油疏水表面改性处理。     

纳米纤维素气凝胶构建及其过滤聚苯乙烯微塑料性能研究

以漂白桉木浆为原料,分别通过2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物（TEMPO）和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵（EPTMAC）对其化学改性,并借助高压均质处理得到改性纤维素纳米纤丝（CNF）,最后采用冷冻干燥法制备得到改性CNF气凝胶。研究了聚苯乙烯微塑料（PSMPs）种类和浓度对改性CNF气凝胶过滤性能的影响。结果表明,EPTMAC改性气凝胶（QCNF）对羧基化聚苯乙烯（PS-COOH）的过滤效率为99%;TEMPO氧化改性气凝胶（TCNF）对氨基化聚苯乙烯（PS-NH₂）的过滤效率为75%。改性CNF气凝胶对PSMPs的过滤性能得益于材料本身的超亲水性、独特的三维多孔结构和表面丰富的活性结合位点。此外,QCNF气凝胶经过8次循环过滤后,QCNF气凝胶对PS-COOH的过滤效率始终保持在99%以上,过滤通量稳定且超过20.2 L/（m²·h）,具有良好的稳定性和可重复利用性。     

掺杂改性纤维素复合气凝胶的制备及吸附性能

为提高纤维素材料在废水处理中的吸附性能，利用蒙脱土（MMT）和壳聚糖（CS）对再生纤维素（RC）掺杂改性，制备了多元复合气凝胶。对气凝胶结构进行了表征，评价了气凝胶对重金属离子的吸附性能。结果表明：CS的加入增强了与纤维素分子的作用力，能构建具有均匀微孔结构的复合气凝胶，提高了气凝胶的机械性能及其孔隙率，降低了密度。相对于纯RC气凝胶，复合气凝胶对重金属离子的吸附性能明显提升，其中RC-MMT-CS复合气凝胶对Pb~(2+)、Cd~(2+)、Co~(2+)和Cu~(2+)的最大吸附量分别达到220.9、153.1、134.5、65.5 mg/g，是RC-MMT复合气凝胶的1.4、1.5、1.6、2.1倍，RC气凝胶的12.3、10.0、10.6、6.7倍。同时，RC-MMT-CS复合气凝胶具有良好的再生利用性能，5次循环后对4种重金属离子的吸附能力仍均能保持在75%以上。     

疏水纳米纤维素气凝胶的制备及保温隔热性能

针对废旧纯棉织物再利用率较低的问题,以废旧纯棉织物为原料制备纳米纤维素气凝胶,并分别采用甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和三甲基氯硅烷(TMCS)为改性剂对气凝胶进行疏水改性。采用扫描电子显微镜、红外光谱仪、热重分析仪、表面接触角测试仪以及导热系数测试仪研究了疏水改性剂种类和添加量对气凝胶结构和性能的影响。结果显示,采用MTMS为改性剂制备的疏水纳米纤维素气凝胶的结构和性能优于TMCS。综合考虑MTMS添加量对气凝胶结构、疏水性、热稳定性和保温隔热性的影响,得出MTMS与CNF的最佳质量比为2∶1,此时疏水气凝胶的结构比较平整均匀,疏水性、热稳定性分别增加了1.22倍和1.43倍,导热系数降低了12.3%。     

疏水改性乳清分离蛋白-普鲁兰多糖复合气凝胶的制备及性能研究

目的:对易吸湿的蛋白/多糖类气凝胶进行疏水改性并对其性能进行评估。方法:对乳清分离蛋（whey protein isolate,WPI）-普鲁兰多糖（pullulan,PUL）复合气凝胶进行低温等离子体处理,使其羟基充分暴露后,使用硅烷偶联剂进行表面接枝处理,获得具有疏水性能的复合气凝胶,并研究其吸湿性、疏水疏油性、抗压性能、热失重、精油装载与缓释性能等。结果:甲基三甲氧基硅烷（methyltrimethoxysilane,MTMS）改性后复合气凝胶的平衡吸湿率为（9.67%±0.323%）,十八烷基三甲氧基硅烷（octadecyltrimethoxysilane,OTMS）改性后复合气凝胶平衡吸湿率为（9.34%±0.276%）,相比为改性前（11.41%±0.506%）均明显降低;改性前,复合气凝胶水接触角为（40.14°±2.16°）,油接触角为（28.07°±2.43°）;MTMS改性后水接触角为（82.10°±4.78°）,油接触角为（56.14°±3.25°）;OTMS改性后水接触角为（85.21°±4.61°）,油接触角为（74.63°±3.08°）;改性后疏水疏油性均有所提升,且OTMS改性处理效果更好。改性前复合气凝胶压缩模量（21.745±1.982）MPa,MTMS改性后（17.655±3.034）MPa,OTMS改性后（18.412±3.513）MPa。改性后抗压强度略有降低,但不影响正常使用。改性前复合气凝胶丁香精油的最大装载率为（254.26%±5.585%）,MTMS疏水改性后丁香精油最大装载率（241.57%±5.214%）,OTMS组则为（223.31%±4.436%）。丁香精油装载率有所下降但缓释性能均有所提升,且MTMS改性缓释效果更好。热稳定性方面均有所提升,且OTMS组热稳定性更好。结论:综上所述,硅烷接枝疏水改性处理可以显著提升复合气凝胶的疏水性并提高其亲油性。适用于油脂类活性物质的装载与缓释应用,拓宽了WPI-PUL复合气凝胶的应用领域。     

纤维素基吸油材料研究进展

纤维素基吸油材料良好的可生物降解性能备受关注,针对天然纤维、聚合纤维素基、改性纤维素基、热解纤维素基等吸油材料的特性及制备等进行了论述,分析了不同类型纤维素基吸油材料的吸油机理,指出了纤维素基吸油材料目前发展中存在的问题,并对其未来发展趋势提出了展望。     

Probiotics and prebiotics--perspectives and challenges

Owing to their health benefits, probiotics and prebiotics are nowadays widely used in yogurts and fermented milks, which are leader products of functional foods worldwide. The world market for functional foods has grown rapidly in the last three decades, with an estimated size in 2003 of ca US$ 33 billion, while the European market estimation exceeded US$ 2 billion in the same year. However, the production of probiotics and prebiotics at industrial scale faces several challenges, including the search for economical and abundant raw materials for prebiotic production, the low-cost production of probiotics and the improvement of probiotic viability after storage or during the manufacturing process of the functional food. In this review, functional foods based on probiotics and prebiotics are introduced as a key biotechnological field with tremendous potential for innovation. A concise state of the art addressing the fundamentals and challenges for the development of new probiotic- and prebiotic-based foods is presented, the niches for future research being clearly identified and discussed.     

常用消毒灭菌法及其机理与应用

介绍了采用消毒灭菌方法,有加热消毒法,紫外线辐射法和化学药剂消毒法。常用化学药剂有醛类、含氯消毒剂、醇类消毒剂以及高锰酸钾、生石灰等,阐释了消毒与灭菌两个概念的区别。     

European citizen and consumer attitudes and preferences regarding beef and pork

This paper presents the combined mid-term findings of the consumer research components of two EU Sixth Framework Programme integrated projects concerning meat, ProSafeBeef and Q-PorkChains. The consumer pillar of ProSafeBeef carried out eight focus group discussions in May 2008, in France, Germany, Spain and the UK. Q-PorkChains conducted a large-scale, web-based, consumer survey in January 2008 in Belgium, Denmark, Germany, Greece and Poland. The first project provides a set of qualitative data from a small cohort of focus groups and the second a set of quantitative data from a larger consumer sample. This paper draws together the main findings of both projects and provides a comprehensive overview of European citizens’ and consumers’ attitudes towards and preferences regarding beef and pork. In general, consumers consider meat to be a healthy and important component of the diet. Consumers support the development of technologies that can improve the health attributes of meat products and guarantee eating quality, but they have a negative view of what they see to be excessive manipulation and lack of naturalness in the production and processing of beef products. In the Q-PorkChains study consumer and citizen segments are identified and profiled. Consumer segments were built upon the frequency and variety of pork consumption. The citizen segments were built upon their attitudes towards pig production systems. Overall, the relationship between individuals’ views as citizens and their behaviour as consumers was found to be quite weak and did not appear to greatly or systematically influence meat-buying habits. Future studies in both projects will concentrate on consumers’ acceptance of innovative meat product concepts and products, with the aim of boosting consumer trust and invigorating the European beef and pork industries.     

原花色素及其开发应用

对原花色素的结构、化学特性、制备、分析方法、应用前景作一综述,并重点讨论其生理功能,为在功能性食品、药物、化妆品等领域的深入研究和开发提供参考。     

毛霉型低盐速成豆豉工业化生产工艺与设备

本文介绍了毛霉型低盐速成豆豉的工业化生产工艺及生产线的关键设备。     

益生素、益生菌与结肠癌

介绍了益生素和益生菌及其作用机理。在动物模型中，有大量的数据证实益生素和益生菌能够预防癌症．而在人体内还没有直接实验证据。它们抑制癌症的确切机理目前尚不清楚，其抑制机理可能是：肠道菌群代谢活动的改变，肠道理化环境的改变，潜在的致癌物质的黏附和降解，肠道菌群的改变、抗癌或抗诱变物质的形成、提高宿主的免疫应答、影响宿主的生理活动以及发酵不能被消化的食物并形成有益代谢产物。     

天然香精香料与生物技术

天然香精香料是高价值的精细化工产品和食品添加剂,但原料来源有限且提取成本高。利用生物技术生产这类产品具有广阔的前景。简述了发酵工程、酶工程、细胞工程和基因工程在香精香料中的应用,并探讨了生物技术在香精香料中的应用前景。     

组学技术与果蔬采后质量和安全控制

果蔬可以提供营养, 有利于人类健康, 而果蔬的后熟及其与环境的相互作用会影响果蔬采后的质量和安全。对果蔬生物学过程的了解和掌握是减少果蔬采后损失和保障果蔬采后质量和安全的关键。在过去的10多年, 基于组学技术的系统生物学在了解果蔬后熟及其与环境相互作用的分子机制方面得到了越来越多的应用。本文对此做了细致的总结, 指出了存在的不足, 并提出了未来的发展方向。     

节能节水型印染助剂和设备的现状

从节能、节水、缩短工艺流程和环保的角度出发,介绍了国内外研制开发的一系列新型节能、节水型印染助剂和染整设备。     

螺虫乙酯及其代谢产物在猕猴桃中的残留消解动态

研究建立了螺虫乙酯及其4种主要代谢物在猕猴桃及土壤中的残留分析方法。样品用乙腈提取后,经PSA净化,高效液相色谱质谱联用仪检测,外标法定量。结果表明:在0.01～2.00mg/kg的添加水平下,螺虫乙酯及代谢产物在猕猴桃和土壤中的回收率为73.97%～110.52%,相对标准偏差分别为1.96%～7.91%。采用所建方法,测定螺虫乙酯及代谢产物在猕猴桃和土壤中的残留及消解动态。螺虫乙酯被施用到猕猴桃和土壤中后均迅速降解为B-enol、B-keto。在猕猴桃中螺虫乙酯、B-enol呈逐渐降低的趋势,而B-keto和B-mono呈逐渐升高的趋势;在土壤中螺虫乙酯、B-enol、B-keto均呈逐渐降低趋势,B-mono和B-glu在样品中均没有检出。螺虫乙酯和B-enol在土壤中的降解速度(1.42 d、1.99 d)快于在猕猴桃上的降解速度(4.08 d和6.39 d)。以3000倍液稀释液喷施2次,28 d后,猕猴桃中螺虫乙酯母体的残留量为0.06 mg/kg,高于我国制定的0.02 mg/kg的最大残留限量值,在猕猴桃上的安全使用剂量还需要进一步研究。