直链淀粉含量对淀粉基凝胶3D打印适应性的影响

该研究探讨了直链淀粉含量对淀粉基凝胶的三维打印适应性的影响。通过对淀粉凝胶的物理性质的探究,揭示了淀粉凝胶的打印性能、流变学性能和晶体结构之间的关系。结果表明,所有淀粉基凝胶均表现出剪切稀化和类固体特性。直链淀粉含量对淀粉基凝胶的硬度、弹性、黏附性和回复性有显著影响。直链淀粉与支链淀粉比例为2∶8的淀粉基凝胶打印效果最好,其硬度、黏附性和回复性分别为(43.5±0.6)g、(138.0±3.1)g·s和(0.102±0.003),而且其网络结构规则,热稳定性好,淀粉结晶有序。利用计算流体动力学对三维打印过程进行模拟,发现在支链淀粉中加入直链淀粉会增加凝胶的黏度,从而降低其打印速度,因此直链淀粉与支链淀粉比例为2∶8的淀粉基凝胶适于进行3D打印。该研究表明,可以通过调节凝胶中直链淀粉的比例提高淀粉基凝胶的三维打印适应性。

姜黄素提取后油状物的稳定性及抗氧化活性研究

姜黄经提取姜黄素后会产生油状副产物,其中富含功能活性成分,在食品药品领域具有广阔的应用前景。该研究分析了姜黄素提取后油状物(oily by-product after curcumin extraction,OBP)中的主要成分及其抗氧化活性,并探究了其主要成分的稳定性。成分分析的结果表明,OBP中的姜黄素类化合物总量占28.90%,其中双去甲氧基姜黄素>去甲氧基姜黄素>姜黄素;挥发性成分占23.9%,挥发性特征性成分主要有α-姜黄烯、β-倍半水芹烯、芳姜黄酮、姜黄酮、β-姜黄酮以及大西洋(萜)酮。经贮藏实验发现OBP中的姜黄素类化合物稳定但主要挥发性成分损失最高可达73.44%。稳定性实验表明高温、光照、碱性环境以及氧化性金属离子均会造成姜黄素类化合物的损失,尤其是光照和pH=10时,姜黄素的损失率为57.80%和57.99%。OBP的抗氧化性随浓度的提高均呈递增趋势,能有效清除自由基以及还原铁离子。该研究为OBP在食品药品领域的深度开发利用提供了理论依据。

铁皮石斛多糖的低共熔溶剂提取工艺优化

为提高铁皮石斛的综合利用率,建立一种绿色高效的铁皮石斛多糖提取方法。本研究以铁皮石斛多糖提取率为指标,通过单因素考察了低共熔溶剂浓度、提取温度及液料比对铁皮石斛多糖提取率的影响,采用响应面设计优化铁皮石斛多糖的提取工艺,并对纯化后的多糖进行结构分析。结果表明:响应面优化后得到最佳工艺为低共熔溶剂(deep eutectic solvent,DES)浓度40%、提取温度80℃、液料比110:1(mL/g),在此条件下实际提取率为33.2%±0.28%,与预测值33.5%接近,多糖的纯度为56.95%±1.2%。多糖经阴离子交换柱及葡聚糖凝胶柱纯化后,纯度可达90.8%,其单糖主要由葡萄糖和甘露糖构成,质量比约为43:37,此外还含有少量的木糖、鼠李糖、核糖等,结构中同时含有α糖苷键和β糖苷键。本研究提供了一种低共熔溶剂提取铁皮石斛多糖的高效绿色提取方案,具有多糖提取率高及绿色的特点,为后续铁皮石斛多糖的开发提供了借鉴。

铁皮石斛复合凝胶CFD数值模拟与个性化3D打印性能预测

铁皮石斛粉富含多糖,具有特殊流变学特性,可用于开发3D打印食品材料。本文探讨铁皮石斛粉对淀粉基凝胶3D打印适应性的影响。通过流变学、质构学、扫描电子显微镜、X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)等检测手段,结合计算流体动力学(CFD)模拟,分析铁皮石斛粉对淀粉基凝胶3D打印材料结构及打印特性的影响。结果表明,添加石斛粉对淀粉基凝胶的微观结构、流变及质构特性有显著的影响。随着石斛添加量由0 g(SG)增到1.00 g(SG-1.00D),淀粉基凝胶的硬度由(59.81±1.39)g增到(105.67±2.05)g,黏附性由(43.40±2.07)g·s增到(78.59±0.23)g·s。石斛添加量为0.15 g可以优化凝胶体系的网络结构。添加石斛可引起FT-IR特征峰的迁移,增强17°附近XRD衍射特征标记峰的强度,说明生成了更强的氢键,然而未生成新的物质。SG-0.15D凝胶体系的打印速度可达6.13×10-21/s,打印效果最优。研究结果为石斛在3D打印食品材料中的应用提供了参考,为实际生产石斛3D打印材料提供了技术支持。

跨学科背景下建筑教育体系的转变

1跨学科学位的兴起与问题近五年来,建筑学院见证了与信息技术、人工智能和电影制作相关的跨学科学位的需求激增和规模扩张。出现这一趋势的不仅有哈佛大学设计学院的设计学硕士(媒介方向)和设计工程硕士的课程,还有哥伦比亚大学的计算机设计实践的硕士项目。在中国,清华大学建筑学院为本科生提供了四种培养方向,包括学术研究、设计实践、交叉创新,以及全球胜任,每种方向都采用了因材施教的教学方法,以确保学生能够在最适合自己的领域得到充分的发展和提升(图1、图2)。

发芽糙米γ-氨基丁酸富集、调控及其功能食品研究进展

氨基丁酸(γ-aminobutyric acid, GABA)作为一种4碳、非蛋白质氨基酸,是发芽糙米中重要的生物活性成分之一。本文总结了近年来关于发芽糙米GABA的研究进展,发现发芽糙米中GABA主要位于胚芽,GABA含量存在显著的遗传多样性,并且籼稻GABA含量一般高于粳稻。浸泡温度、浸泡时间、浸泡方式等浸泡条件能显著影响发芽糙米GABA生成;同时,GABA积累速率和积累量还与发芽温度、发芽时间、发芽方式等发芽条件密切相关。此外,逆境胁迫、超声波处理、脉冲强光照射等非生物胁迫处理均能有效促进发芽糙米GABA的积累。发芽糙米中GABA的生物合成与代谢途径主要包括GABA支路与多胺降解途径,其会受到谷氨酸脱羧酶、γ-氨基丁酸转氨酶和琥珀酸半醛脱氢酶等关键酶的调控。本文探讨了发芽糙米GABA潜在的生物学功能以及富含GABA的发芽糙米主食、饮料等功能性食品的研发与应用情况,并对发芽糙米中GABA的未来研究和发展趋势进行了展望,为富含GABA的水稻育种和发芽糙米相关营养食品的开发提供了理论参考。

原位式激光气体分析仪在轧钢加热炉中的应用

针对轧钢加热炉中钢坯易出现氧化烧结及能源损耗过大的问题,提出应用原位式激光气体分析仪实时监测工艺气体。通过半导体激光器发出特定波长的光穿过加热炉工艺气到达探测器上,利用频率扫描技术和谐波检测等技术将得到的谐波信号反演得到气体浓度。将O_(2)浓度和CO浓度测量分析反馈给加热控制系统,系统根据设定值调节空气和煤气流量大小,降低钢坯的氧化烧结率和工序损耗,同时减少气体排放对环境的污染。

基于OBE跨学科融合五交叉五理念的课程改革探索研究

基于成果导向教育(Outcomes based education,OBE)理念,经过3年的教学实践改革,教学团队成员聚焦“思政引领”的整体育人目标,提出“OBE跨学科融合”教学创新,将“OCAS逆向设计、思政为先、学生中心、学科融合、持续改进”五大理念贯穿到教学的全过程中,形成“学生中心—问题导向—及时反馈—持续改进”的五交叉五理念授课创新体系,有效解决了教师难教和学生难学的问题,该教学范式具有复制和可推广性。

不同品种山药蒸制过程中淀粉消化率及抗氧化活性

本实验以不同品种山药的淀粉相关特性、生物活性成分、抗氧化能力和微观结构为评价指标,研究蒸制时间对铁棍山药、淮山药、糯山药3种山药的营养品质和抗氧化活性的影响,并探究山药微观结构和品质变化的内在联系。结果表明,蒸制处理后,3种山药样品中的总淀粉质量分数和抗性淀粉质量分数均显著减少(P<0.05),但可消化淀粉(快消化淀粉和慢消化淀粉)及表观直链淀粉质量分数显著增加(P<0.05),同时山药淀粉的持水力增强,溶解度下降。3种山药中,蒸制15 min的淮山药总可溶性多酚和总黄酮含量最高,分别为1.04 mg/g和0.83 mg/g,同时,其抗氧化能力也最强,铁离子还原力、1,1-二苯基-2-苦基肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率和羟自由基清除率分别为165.56μmol/g、58.15%和82.26%。扫描电子显微镜观察发现,蒸制后山药样品颗粒呈特征性的块状和不规则的结构,表面粗糙并有裂缝。综合比较,蒸制时间对3种山药样品的品质特征及活性成分的影响差异较大,蒸制15 min后山药样品的总可溶性多酚和总黄酮含量最高,抗氧化活性也最强,蒸制20 min后山药样品中的可消化淀粉含量较高,而生山药的微观结构特征较好,说明适度蒸制可以提高山药淀粉的消化率和山药的抗氧化能力。

高生理活性黑蒜加工工艺优化及功能成分变化

为了提高黑蒜生产效率并积累更多功能成分,采用单因素优化试验研究了初始水分活度、温度、时间对黑蒜中12种Amadori化合物、S-烯丙基半胱氨酸(SAC)及蒜氨酸质量分数的影响,并对比了自制黑蒜与市售黑蒜在上述功能成分、5-羟甲基糠醛(5-HMF)、丙烯酰胺、抗氧化能力及感官品质上的差异。结果表明,黑蒜的最优工艺为:初始水分活度0.87、加工温度70℃、加工时间14 d。该工艺条件下自制黑蒜的功能成分总质量分数(10 337.01μg/g)显著高于3种市售黑蒜,且5-HMF和丙烯酰胺的质量分数低于或等于市售黑蒜。自制黑蒜的Fe2+还原能力、DPPH自由基清除能力最强,感官品质与市售黑蒜相当。优化工艺显著缩短了88%的黑蒜加工时间,有效提高了黑蒜中功能成分含量,并减少了美拉德后期有害物质的生成。

8种薏苡仁油的化学成分分析

以我国北部、中部、南部的脱皮、未脱皮(包括由康莱特公司提供的未脱皮薏苡仁)8种薏苡仁为原料,对其油脂中甘油酯、脂肪酸、甘油三酯、生育酚、角鲨烯和甾醇组成进行了分析比较。结果表明:首次在薏苡仁油中发现了25-羟基-24-甲基胆固醇、(3α)-豆甾-7,24(28)-二烯-3-醇和(3α,5α)-豆甾-3-醇;康莱特公司提供的未脱皮薏苡仁中活性物质PLO与OLO的总含量最高;薏苡仁油中含有丰富的不饱和脂肪酸,其UFA与SFA的比值(5.06~6.62)接近于橄榄油(4.57~5.83);薏苡仁油中角鲨烯和甾醇含量(5.13~8.30 mg/g)和生育酚含量(0.64~1.57mg/g)也比橄榄油(0.96~1.79 mg/g、0.26~1.0 mg/g)的高;表明薏苡仁油是具备较大开发潜力的健康油脂。

利用UPLC-MS/MS研究高Amadori化合物番茄粉的制备工艺

对番茄粉中Amadori化合物的提取工艺进行了优化,通过单因素和正交试验,利用超高效液相色谱-三重四级杆质谱(UPLC-MS/MS)研究了水分活度、温度、时间、组氨酸添加量及抗氧化剂添加量对番茄粉中Amadori化合物生成量的影响。结果表明番茄粉中Amadori化合物的最佳提取条件:以水为溶剂超声提取10min。高Amadori化合物番茄粉的最佳热处理工艺:水分活度0.44、加热温度54℃、加热时间4.2h、组氨酸添加量2.8mg/g、抗氧化剂添加量0.048mg/g。在此热处理工艺条件下番茄粉中的Amadori化合物总质量分数达到152.59mg/g,Fru-His质量分数为3.32mg/g,明显高于其它番茄制品。

亲水作用色谱-蒸发光散射法测定核桃乳中糖醇含量及其热稳定性研究

建立了亲水作用色谱-蒸发光散射法同时测定核桃乳中木糖醇、赤藓糖醇、山梨糖醇、麦芽糖醇的含量,并研究了在121℃下,pH和加热时间对4种糖醇热稳定性的影响。结果表明:赤藓糖醇和木糖醇在0.08~1.25 mg/mL范围内线性良好,山梨糖醇和麦芽糖醇在0.05~1.45 mg/mL范围内线性良好,精密度RSD<3.5%(n=6),加标回收率为96.9%~103.1%;木糖醇、赤藓糖醇、山梨糖醇和麦芽糖醇在121℃加热条件下稳定性较好,加热残留率为83.03%~99.72%,4种糖醇的热稳定性随pH的增加而提高,随加热时间的延长而降低,且赤藓糖醇、麦芽糖醇、木糖醇的热稳定性要优于山梨糖醇。

端面腐蚀的双法布里-珀罗光纤温度传感器

针对环境测温,特别是在复杂环境中温度传感器的小体积、低成本、抗干扰以及高灵敏度的要求,提出了基于端面腐蚀的双法布里-珀罗光纤温度传感探头。以长为2cm的光子晶体光纤作为第一个F-P腔体,在它的一个端面熔接普通单模光纤,熔接面形成第一个反射镜面;然后,在它另一个端面熔接多模光纤,熔接面形成第二个反射镜面;最后,以多模光纤作为第二个F-P腔体,并用氢氟酸将其刻蚀成探针结构,同时在腔体末端形成了第三个反射镜面。以此复合结构作为传感探头,结合多光束干涉的传感原理,构造了双F-P结构的波长调制型传感器,并搭建了温度传感测试系统。测试结果表明:在28～81℃内,随着温度增加,该传感器的反射光谱波长逐渐红移,温度与波长偏移量的线性相关系数高达0.998 37;该传感器传感性能良好,灵敏度达64.6pm/℃。该传感器在复杂环境中对小范围温度测量具有潜在的应用价值。

译后记 图解的可能性与可靠性

图解正逐渐成为建筑设计和建筑学论述中最重要的工具之一,它被许多建筑师所运用和发展,包括彼得·埃森曼、伯纳德·屈米、雷姆·库哈斯、妹岛和世等,主要原因在于图解既有可能性,也有可靠性。图解的可能性使得不属于传统建筑学体系中的元素能够被提取、分析并整合,其所属的不同系统因此有被叠加的可能;而图解的可靠性则在于绘制图解时所架构的框架和信息之间具有关联,并且这种关联和之后的转化是真实而可靠的，因此它能够提供其能力范围之内的精确性。

不同加工工艺茶籽油热稳定性研究

茶籽油虽然烟点高,适合高温煎炸,但由于其富含不饱和脂肪酸,在加热过程中可能发生水解氧化反应。因此,围绕不同加工工艺茶籽油的热稳定性,研究了3种茶籽油在180℃加热10 h过程中相关各项指标的变化规律,主要包括脂肪酸质量分数、酸价、过氧化值、p-茴香胺值、总氧化值、氧化诱导时间和总极性化合物。结果发现:茶籽油在加热过程中,过氧化值在前8 h先上升,后下降;不饱和脂肪酸不断减少,其中亚油酸下降20%以上;氧化诱导时间不断缩短;而其他指标则不断增加。相关性分析表明这些指标与加热时间之间存在显著的线性相关性。在3种茶籽油中,精炼压榨油的氧化劣变程度高于精炼浸出油和压榨毛油。该研究能为茶籽油的加工和烹调提供试验数据和理论指导。

图解之后

在建筑学和城市领域中,图解无疑是一种强大的工具。它具备建立、设计、揭示一个想法的能力,同时又倾向于把作品中的复杂性简化、抽象为一种简单的符号。它不断地更新对一件作品的再现,继而将其缩减为一幅处于不断变动中的图像。因此,图解很容易成为对事物和事件的消费,成为对我们对所处世界的体验的消费。文章批判性地指出图解不仅仅是一种对现实的伪装,或者一种社会建构的现实,它同样是一种虚无主义的表现。

建造-图像计划

本期栏目中收录了徐卓然、余佳浩为加州大学洛杉矶分校的尼尔德纳里（Neil Denari）所作的采访，以及正就读于普林斯顿大学建筑学院的史纪的作品。这两篇文章与作者提交的制图作品都与译文中吏孔所描绘的情境有关，那就是技术如何成为一种批判的工具，而不是新奇的找形途径；

基于氧化铜/聚苯胺包覆光子晶体光纤的一氧化碳传感器

提出了一种基于氧化铜/聚苯胺包覆光子晶体光纤的一氧化碳传感器。将标准单模光纤与实心光子晶体光纤熔接形成马赫-曾德尔干涉结构,在光子晶体光纤表面涂覆氧化铜/聚苯胺复合材料,用于检测一氧化碳(CO)。结果表明,在光纤表面形成了一层厚度约为2μm的均匀复合膜;该传感器的灵敏度为17pm;传感器在CO体积分数为0～75×10^(-6)的范围内呈现良好的线性关系和选择性,响应时间和恢复时间分别约为80s和110s。该传感器具有成本低、结构简单、制作容易等优点。