超声波处理与纤维素酶协同提取山楂总多酚的工艺优化研究

目的:优化超声波处理与纤维素酶协同提取山楂总多酚的工艺条件。方法:以总多酚得率为指标,采用单因素实验和响应面法优化山楂总多酚的提取工艺。结果:最佳工艺条件为:纤维素酶添加量5%、乙醇体积分数62%、超声温度58℃、液料比40:1(mL/g)、超声功率240 W、超声时间30 min。在此条件下,山楂总多酚的得率为(80.46±1.62)mg/g。结论:该优化工艺简便、可行,可为山楂多酚的深入研究开发提供科学依据。

超声波处理对发芽糜子品质及抗氧化活性的影响

为研究超声波处理对发芽糜子品质及抗氧化活性的影响,以‘榆黍1号’(糯性)带壳糜子为研究对象,利用超声波(40 kHz,96 W)处理糜子15 min,置于35℃催芽24 h后测定发芽糜子的色值、还原糖含量、游离氨基酸含量、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)、总酚含量、总黄酮含量等品质指标、酶活性和抗氧化活性。结果表明,糜子发芽后,L^(*)值升高,a^(*)值和b^(*)值下降;还原糖含量上升;GABA含量上升;游离氨基酸含量增加;酶活性增强;抗氧化能力增强。与普通发芽组相比,超声波处理发芽组的糜子GABA含量升高了18.00%,还原糖含量升高了15.38%,黄酮含量上升了30.85%,酶活性和抗氧化活性得到进一步提升。综上,超声波辅助加工能在一定程度上改善发芽糜子的品质特性及抗氧化活性。

超声波处理对类PSE鸡肉肌浆蛋白的结构性质和乳化性能影响

以类PSE(pale,soft and exudative)鸡肉肌浆蛋白为对象,探讨不同超声功率(20 kHz,0、150、300、450、600 W)在不同超声时间(0、5、10、15 min)条件下对肌浆蛋白的结构、理化性质以及乳化性能的影响。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳显示超声前后肌浆蛋白组成无明显变化;圆二色谱检测显示超声处理未改变类PSE鸡肉肌浆蛋白的二级结构。不同超声时间(5~15 min)和不同超声功率(150~600 W)处理对肌浆蛋白的粒径、浊度、电位、表面疏水性、荧光强度、紫外光谱、溶解度、乳化性能等均有显著影响。随超声处理时间的延长,超声处理功率的增加,类PSE鸡肉肌浆蛋白的平均粒径与浊度显著减小(P<0.05),最低降至粒径237.2 nm和浊度0.018;Zeta电位绝对值、溶解度、表面疏水性和荧光强度显著增加;以上指标均在超声时间相同条件下超声功率达到600 W时或超声功率相同条件下超声时间延长至15 min时,效果最显著,其中相比于对照组溶解度最大增加了44.72%。另外,超声处理可显著增加类PSE鸡肉肌浆蛋白的乳化活性指数和乳化稳定性指数,降低肌浆蛋白乳液稳定性指数(P<0.05),其中20 kHz、300 W超声处理15 min时类PSE肌浆蛋白乳化性能最高,乳化活性指数增加了79.18%,乳化稳定性指数增加了44.87%。综上,超声处理改变了类PSE鸡肉肌浆蛋白的结构性质,有效改善了其溶解性与乳化性能。

不同时长超声波处理对鹰嘴豆分离蛋白乳化液稳定性的影响

为了拓展鹰嘴豆分离蛋白(Chickpea Protein Isolate,CPI)的应用范围,改善低油乳化液体系的稳定性,以CPI为乳化剂,将其应用于水包油(O/W)型CPI乳化液中,研究不同时长(0 min、3 min、6 min、9 min和12 min)超声波处理(20 kHz,450 W)对CPI乳化液稳定性的影响。结果表明:与未经超声波处理的CPI乳化液相比,超声波处理能显著改善CPI乳化液的稳定性,当超声波处理12 min时,CPI乳化液的乳化活性指数(EAI)和乳化稳定性指数(ESI)分别提升至(51.67±0.12)m^(2)/g和(99.32±0.13)min,平均粒径最小((3.52±0.25)μm),油滴变得更细小均匀,Zeta-电位绝对值最大((52.57±1.31)mV),Turbiscan稳定性指数(TSI)最低,贮藏稳定性、热稳定性和冻融稳定性均有所提高;经超声处理的CPI乳化液具有致密、规则的内部结构,且液滴及其之间的间距也更小。综上,一定时长的超声波处理能改善CPI乳化液的稳定性,超声处理12 min时的效果较好。

超声波处理对糯米粉中蛋白质特性的影响

经超声波处理的糯米粉凝胶特性得到明显改善,研究其中淀粉的颗粒结构和特性未发现显著变化,提取经超声波处理的糯米粉中的蛋白质(protein extracted from ultrasound treated waxy rice flour,P-UT-WRF)与原糯米粉中的蛋白质(protein extracted from waxy rice flour,P-WRF),并进行对比,研究超声波功率、超声波时间和料液比对蛋白质的特性、结构和形貌的影响。结果表明:相比于P-WRF,当超声波功率为130 W、超声波时间为10 min、料液比为1∶2 g/mL时,P-UT-WRF特性变化最为显著,β-折叠和无规卷曲分别增加9.21%、39.60%,α-螺旋和β-转角含量分别降低29.16%、10.60%,变性温度(T d)和焓值(ΔH)分别降低10.74%、10.72%,溶解度和表面疏水性分别增加39.83%、16.16%,游离巯基含量增加38.84%,二硫键含量降低4.37%,355 nm处的荧光强度增加21.98%;P-UT-WRF的扫描电镜图显示其结构松散,孔洞密集。超声波处理破坏了糯米粉中蛋白质的形态结构和构象,使糯米粉的凝胶特性得到改善。

竹茹总黄酮超声波处理与纤维素酶协同提取工艺优化及其体外抗氧化活性分析

为优化超声波处理与纤维素酶协同提取竹茹总黄酮的工艺条件,并探究其体外抗氧化活性。以总黄酮得率为指标,通过单因素实验筛选出适宜的纤维素酶添加量、提取溶液pH、乙醇浓度、超声功率、超声温度、料液比、超声时间,采用响应面法优化竹茹总黄酮的最佳提取工艺条件,并利用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)法、2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)法和铁离子还原法(FRAP)评价其体外抗氧化活性。结果表明,最佳工艺条件为:纤维素酶添加量5%、提取溶液pH4.7、乙醇浓度61%、超声功率240 W、超声温度60℃、料液比1:30(g/mL)、超声时间30 min。在此条件下,竹茹总黄酮的得率为0.83%±0.02%,所得提取物中总黄酮的含量为16.21%±0.42%。体外抗氧化实验结果表明,竹茹总黄酮提取物对DPPH和ABTS^(+)自由基均具有一定的清除能力,相应的IC_(50)值为150.1和44.6μg/mL,分别为V_(C)的1.22和1.27倍,竹茹总黄酮提取物对铁离子的还原能力略高于V_(C)。该优化工艺简便、可行,且提取的竹茹总黄酮具有良好的体外抗氧化活性,可为竹茹黄酮的深入研究开发提供科学依据。

超声波处理炼铁系统粉尘团聚研究

钢铁冶炼过程尤其炼铁工序产生大量粉尘,严重影响生态环境,冶金粉尘循环利用成为行业研究热点。由于含有K、Na、Zn等有价元素,粉尘资源化利用途径愈加广泛。超声波技术应用于粉尘的处理可避免因化学试剂的添加而对水体和环境造成的污染。本文利用超声波技术处理某钢铁公司产生的烧结除尘灰和高炉除尘灰,通过声波的振动来消除粉尘间的团聚,提高粉尘粒度分布分析的准确性,明晰不同粒度区间的有价元素赋存量,实现有价元素的高效富集。结果表明,烧结除尘灰的粒度较大,粉尘处理难度小;高炉除尘灰的力度较小,粉尘处理难度大;通过超声波振动得到,烧结除尘灰中Na、K主要分布在75~150μm粒级,Zn主要分布在40~54.5μm粒级,高炉除尘灰中K、Na、Zn主要分布在2.1~13μm粒级。

超声波处理对小麦胚芽球蛋白理化和功能性质的影响

采用超声波处理小麦胚芽球蛋白以提高其功能性质。研究了超声波处理对小麦胚芽球蛋白理化和功能性质的影响。结果表明:经超声波处理后,小麦胚芽球蛋白的巯基和二硫键含量、紫外光谱和荧光光谱均发生了显著的变化。随着超声波功率的增加,小麦胚芽球蛋白的疏水性、起泡性、起泡稳定性、乳化性和乳化稳定性都降低;当超声波功率大于900 W时,由于小麦胚芽球蛋白重新伸展,疏水基团暴露增多,引起疏水性、起泡性、起泡稳定性、乳化性和乳化稳定性增加。此外,超声波功率对小麦胚芽球蛋白的溶解度有显著影响,随着超声波功率的增加其溶解度明显增加。因此,通过选择适宜的超声波功率水平能够改善小麦胚芽球蛋白的理化和功能性质。

棉浆粕纤维素的超声波处理

用超声波对棉浆粕纤维素进行活化处理 ,通过SEM、FTIR、WAXD研究了处理前后纤维素的形态、结构和结晶性能 ,并观测了其溶解情况和降解情况。结果表明 ,超声波作用能有效地破坏纤维素分子中的氢键 ,降低其结晶程度和规整度 ,而且能提高纤维素在LiCl/DMAc溶剂体系中溶解性能的同时基本不造成降解。对超声波处理纤维素的作用机理进行了初步探讨。

超声波处理对麦胚清蛋白结构和功能性质的影响

研究了超声波功率和处理时间对麦胚清蛋白的紫外光谱、荧光光谱、表面疏水性、溶解度、起泡性能、乳化性能的影响.结果表明,超声波处理对麦胚清蛋白的紫外和荧光光谱有明显的影响,其溶解度在超声波功率1800W时最高,比对照组提高了96.2%;在600W的表面疏水性和乳化性、900W的起泡性和起泡稳定性最高,分别比对照组提高了16.8%,12.5%,18.8%和6.0%;处理时间为20min时的溶解度及10min时的表面疏水性、起泡性、起泡稳定性、乳化性达到最大,分别比对照组提高了101.3%,22.1%,15.0%,21.9%和12.7%.但超声波处理降低了麦胚清蛋白的乳化稳定性.

活性炭载体的超声波处理对钌/活性炭氨合成催化剂催化性能的影响

利用超声波处理活性炭,并采用场发射扫描电镜、X射线能谱、N2物理吸附和CO化学吸附等表征手段,考察了超声波处理对活性炭表面形貌、化学组成、表面织构和催化剂钌分散度的影响.以超声波处理的活性炭为载体,以钡和钾为助剂制备了一系列钌基氨合成催化剂,在10·0MPa,10000h-1和400℃的条件下进行了氨合成活性评价.结果表明,超声波处理可有效除去活性炭表面的杂质,提高中孔比表面积占BET比表面积的比例.超声波处理50min的活性炭表面的杂质含量较低,中孔比表面积适中,以其为载体制备的钌基催化剂的活性较高,催化氨合成反应速率可达94·8mmol/(g·h).

超声波处理对大豆分离蛋白—磷脂相互作用及其复合物功能性质的影响

研究不同强度的超声波(150、300、450 W)在12 min和24 min处理时间下对大豆分离蛋白-磷脂相互作用程度的影响,同时揭示了复合体系功能性质随超声条件变化的规律。通过圆二色光谱、粒径分布、ζ-电位、溶解度以及乳化性指标的测定发现:当超声波处理时间为12 min时,中功率(300 W)超声波对大豆分离蛋白-磷脂复合体系的影响最大,α-螺旋含量降低,溶解度及乳化性较高。当超声时间延长至24 min时,低功率(150 W)超声波会明显增加大豆分离蛋白-磷脂复合体系的乳化性,同时体积平均粒径由未超声样品的16.87 μm减小至6.49 μm、ζ-电位绝对值增大,α-螺旋含量降低至7.6%,溶液分散均匀且性质稳定。但随着超声波功率的进一步增大,蛋白质发生不溶性聚集,导致其与磷脂间的相互作用变弱,复合体系的各项功能性质随之下降。这表明超声波处理会影响大豆分离蛋白与磷脂相互作用的程度,适宜强度的超声波处理有利于复合体系功能性质的提升。

超声波处理对纤维素纤维形态结构的影响

用扫描电镜和光学显微镜研究超声波处理对纤维素纤维形态结构及超微结构的影响。探讨了超声波处理时间、超声波功率、浆浓度等因素对处理效果的影响。研究发现在超声波作用下纤维素纤维形态结构和超微结构变化明显,细纤维化作用显著;其变化程度与处理时间、超声波功率有关,随着超声波处理时间的增加,超声波对纤维素纤维的作用程度提高,更多的次生壁 S2 层微纤维暴露,并发生分丝帚化现象;随着超声波功率的增大,超声波强度提高,空化泡崩溃时产生的微射流对纤维素纤维的冲击作用加强,对纤维形态结构和超微结构产生影响的效应随之增大;确定了超声处理时适宜的浆浓度范围为 1%～3%。纤维素纤维在超声波作用下发生细胞壁层的脱除,使高反应性能的 S2 层微纤维暴露,对提高纤维素的可及度和化学反应性能非常有利。

超声波处理炼油厂污油破乳脱水的研究

利用超声波对炼油厂含水 (体积分数 )为 5 .4 %的污油在实验室进行了破乳脱水回收试验 ,考察了超声波参数对污油脱水的影响。结果表明 ,超声波对污油脱水作用相当明显 ,在相同的破乳剂用量、温度等条件下 ,污油脱水量与单纯热沉降相比可提高 2倍左右 ;温度是乳化污油脱水的敏感因素 ,使用超声波处理污油可降低污油处理温度 ;超声波的声强对污油脱水量有直接影响 ,超声波脱水的声强应在临界阈值以下 ;破乳剂用量对污油脱水也有很大的影响 ,为了获得较好的脱水效果 ,破乳剂用量应控制在临界值以下。在声强 1.16 8W /cm2 、频率 4 0kHz、作用时间 15min、破乳剂NS 2 0 0 3用量 375 μg/g、温度 70℃、沉降 4h的条件下 ,用超生波技术处理炼油厂污油 ,可使脱后污油水含量在 0 .2 %以下。

超声波处理对绿豆蛋白结构及功能特性的影响

本实验研究了超声波作用对绿豆蛋白结构及功能性质的影响,结果表明:超声波处理后绿豆蛋白β-折叠结构含量降低,而β-转角结构含量显著增加,α-螺旋和无规卷曲的结构组成有小幅增加。随着超声功率的增强及处理时间的增长,绿豆蛋白β-折叠结构含量进一步降低,而β-转角结构含量逐渐增加。超声波处理下绿豆蛋白溶解性并未发生显著变化,但有效地增强了绿豆蛋白的表面疏水性、乳化性能、起泡性及泡沫稳定性。低强度超声功率下(200 W),四者均随时间的延长而增大,高强度超声功率下(400 W),绿豆蛋白的四种功能性质则随时间的增长而逐渐降低。

超声波处理结合纳米包装对鲜切生菜品质的影响

运用超声波清洗结合纳米包装技术对鲜切生菜进行保鲜贮藏,通过测定贮藏期间生菜的主要品质、生理和微生物指标以探讨其保鲜作用。结果表明,纳米包装在抑制生菜质量损失,保持叶绿素、还原糖、VC含量方面效果都要优于超声波作用,而超声波处理(240 W、10 min、20℃)在抑制生菜酶活和表面微生物上的作用要较纳米包装好;超声波处理结合纳米包装对生菜的保鲜效果最佳,能够降低质量损失率,较好地保叶绿素和还原糖含量,控制微生物的生长,抑制多酚氧化酶和过氧化物酶活性,从而延缓衰老和褐变。经感官评定发现,超声波处理结合纳米包装的鲜切生菜在(4±0.5)℃、相对湿度85%~95%的贮藏环境中贮藏15 d后仍有商品价值。

超声波处理对提高罗汉果甜苷提取率的影响

采用超声波法处理罗汉果提高罗汉果甜苷的提取率。使用频率为 5 0kHz ,输出功率为 80W ;频率为 2 8kHz,输出功率为 2 0 0、40 0W的超声波 ,通过检测罗汉果甜苷的含量变化来检测超声波的作用效果。结果表明 ,超声波处理可以提高罗汉果甜苷的提取率。随着超声波输出功率的提高 ,罗汉果甜苷的提取率也得到提高。高频率超声波比低频率超声波的作用效果更为明显。

超声波处理提取华山松籽油的研究

研究了超声波强度、处理时间、处理时溶剂用量、处理次数对华山松籽油提取率的影响,得出最佳处理条件为超声波强度200kW/m2,处理15min,样品与溶剂比(g∶mL)为1∶7,超声波处理2次,华山松籽油提取率较理想。

超声波处理蛋白质-磷脂复合物结构与功能性构效关系解析

大豆分离蛋白(SPI)和大豆卵磷脂(LEC)在中性条件下(p H 7.0)复合后,可自发组成蛋白质-磷脂复合物,但仍有部分未自组装的蛋白质和磷脂存在于溶液中。目前研究中仍实现不了蛋白质-磷脂最大复合程度以及最多结合位点的目标。同时,超声波对复合物性质的影响规律也尚不清晰。因此,该研究采用"超声改性-结构变化-功能表达"的研究理念,以大豆蛋白-磷脂为研究对象,采用荧光光谱法研究了不同超声波处理对蛋白质-磷脂复合程度的影响,采用起泡性及泡沫稳定性测定、表面疏水性分析、动态光散射粒度分析、浊度测定等重点解析了超声波对蛋白质-磷脂结构变化与功能性质表达的构效关系。结果表明:当超声时间较短时(12 min),中功率(300 W)超声波对大豆蛋白-磷脂复合的影响最大,此时复合物的内源荧光性降低,表面疏水性升高。当超声时间较长时(24 min),低功率(150 W)超声波会明显增加聚合物的起泡性及泡沫稳定性,同时粒径由未超声时的16.80μm减小至6.39μm、浊度明显降低且溶液分散均匀、性质稳定。但随着超声功率的进一步增大,蛋白质发生不溶性聚集,导致其与磷脂间的相互作用变弱。

超声波处理、热处理及酸碱调节对剩余污泥溶解效果的对比研究

以高含磷剩余污泥为对象,采用超声波处理、热处理和酸碱调节3种减量化技术,研究了细胞物质溶解过程中COD、氮、磷的释放规律。结果表明,在超声最大时间为1.0h、声能密度为0.167～0.500W/mL的实验条件下,超声波处理中污泥减量和细胞物质的释放效果随超声时间延长而提高,声能密度对释放效果的影响较小;在热处理中,污泥减量和细胞物质的释放效果随热处理温度的升高和热处理时间的延长而提高,但热处理温度的贡献大于热处理时间;在超声波处理和热处理(除热处理温度为50℃外)中,污泥上清液TN中均以有机氮为主,NH3-N次之;在酸碱调节处理中,只有在初始pH为12.0时,处理4.0h后才会有一定的污泥减量和溶解效果,但污泥浓度下降不明显。3种减量化技术中,超声波处理最为经济、有效。