植物基咖啡起泡乳泡沫性质的研究

随着人们对健康饮食的追求和对环境问题的日益重视,植物蛋白逐渐取代动物蛋白,植物基咖啡起泡乳的消费增长也备受瞩目。该文选择了具有较高热稳定性及较好咖啡风味相容性的大豆、鹰嘴豆和燕麦3种植物蛋白原料制备咖啡专用起泡乳,探讨其泡沫性质以及与起泡相关的其他性质。研究发现,起泡性从大到小依次为豆乳、鹰嘴豆乳和燕麦乳,但是泡沫稳定性的排列顺序则相反;植物蛋白乳泡沫具有不同流动和黏壁特性,豆乳的初始流动速度及黏壁性最大,燕麦乳的黏壁性最小;豆乳泡沫的气泡直径最大,而燕麦乳泡沫的液膜厚度最大。蛋白质和脂质成分在气-液界面上具有不同的吸附行为,前者为正吸附,降低表面张力,后者为负吸附,升高表面张力。大豆11S蛋白B肽链、鹰嘴豆leguminβ亚基和燕麦12S蛋白β亚基在泡沫液膜中的含量更高,同时,液膜脂质中磷脂的比例更高。3种植物蛋白泡沫液膜表现出不同排液特性。

动态法提取可溶性大豆多糖的纯化及其性能分析

旨在为可溶性大豆多糖(SSPS)的纯化工艺改进和豆渣资源综合利用提供参考,采用动态法从干豆渣中提取得到SSPS粗品后,通过酶解、活性炭吸附以及醇沉等步骤进行纯化,优化了纯化工艺,并考察了纯化对SSPS的基本成分、理化指标、挥发性成分、结构和性能的影响。结果表明,最适酶解条件为木瓜蛋白酶添加量1.0%、酶解pH 6、酶解温度60℃、酶解时间2 h;活性炭吸附最适条件为活性炭添加量1.0%、吸附pH 5、吸附温度65℃、吸附时间30 min;纯化处理后SSPS的蛋白质及灰分含量分别从3.60%、5.13%下降至2.19%、4.73%;纯化SSPS的透明度提高了71.94%,黏度降低,挥发性成分的数量减少了18种,而分子质量未发生显著性变化;纯化SSPS与市售SSPS在分子结构方面相似,但是结晶度存在一些差异;纯化SSPS的起泡性和乳化性分别达到213.70%和0.76,泡沫稳定性和乳化稳定性均优于市售SSPS和阿拉伯胶的。综上,经动态法提取的SSPS纯化后产品性能均有不同程度改善。

豆粕陈化对大豆蛋白结构性质及腐竹制备的影响

旨在为低变性豆粕制备腐竹提供参考,分析了豆粕陈化对豆粕中蛋白质结构性质(溶解度、粒径分布、蛋白质组成)和氧化程度(巯基含量、表面疏水性、羰基含量)的影响。同时,以新鲜豆粕和陈化豆粕为原料制备腐竹,考察豆粕陈化对腐竹制备(产率、基本成分、机械性质、颜色、耐煮性)的影响。结果表明:豆粕中的蛋白质在长时间储藏过程(相对湿度40%~50%,温度16℃,储藏时间150 d)中发生疏水聚集导致其溶解度降低,粒径增大和蛋白质组成改变,同时蛋白质氧化导致其游离巯基含量下降,降低了豆粕中蛋白质的共价结合能力;新鲜豆粕制备的腐竹在产率和蛋白质利用率上显著高于陈化豆粕,同时在机械性质、亮度和耐煮性上也显著优于陈化豆粕。综上,豆粕陈化导致豆粕中蛋白质的成膜能力下降,不利于制备高产率和良好品质的腐竹。

错位多次打击下UHPC靶体损伤破坏效应的数值模拟研究

基于LS-DYNA三维数值建模方法和修正的Kong-Fang混凝土材料模型,考虑多次打击时弹着点的二维正态分布规律,开展了某弹体错位多次打击下超高性能混凝土靶损伤破坏效应的数值模拟研究。首先对已有弹体先侵彻后爆炸一次打击试验进行了数值模拟,验证了数值建模方法和材料模型参数选取的准确性。在此基础上,开展了10组(圆概率误差(circular error probable,CEP)为3 m时5组,CEP为1 m时5组,每组随机生成3个弹着点)错位多次打击工况的数值计算,探讨了CEP和打击次数对靶体损伤破坏与侵彻深度的影响。数值模拟结果表明:第1枚弹体侵彻后的后续计算过程中,损伤演化均沿第1枚弹体侵彻后的材料损伤区域继续发展,随着打击次数增加,侵彻深度逐渐增加;当多次打击过程的CEP相同时,考虑爆炸工况时计算的侵彻深度比不考虑爆炸工况时大;CEP越小,相对侵彻深度越大,当CEP为1 m时,相对侵彻深度约为1.7,当CEP为3 m时,相对侵彻深度约为1.2。研究结果表明,在多次打击下,现有防护设计规范中遮弹层厚度的设计方法偏危险。

LEPREL1是特发性肺纤维化的潜在治疗靶点

为了寻找特发性肺纤维化(IPF)的潜在治疗靶点,从GEO获取IPF基因芯片数据,用R分析差异表达基因和通路;用STRING和Cytoscape筛选枢纽(HUB)基因;RNA-Seq和单细胞数据验证,肺纤维化小鼠实验验证,筛选具有相关性的基因,分析潜在通路。结果显示:基因芯片数据集GSE10667、GSE53845、GSE48149共116例样本,差异基因132个,主要富集在细胞外基质、胶原等通路。STRING和Cytoscape筛选HUB基因,主要为COL1A1、CXCL12、LEPREL1等基因,其中LEPREL1表达显著下调(GSE10667,P_(adj)=0.00096;GSE53845,P_(adj)=0.0001048;GSE48149,P_(adj)=0.01517)。LEPREL1在RNA-Seq数据集GSE92592(P_(adj)=0.0288)、GSE83717(P_(adj)=0.006268)、GSE150910(P_(adj)=1.9528e-30)中均显著下调;在单细胞数据(GSE135893)中主要在AT2细胞中表达并有下调趋势;在肺纤维化小鼠的RT-qPCR和IHC中也表达显著下调。差异表达基因中有81个与LEPREL1具相关性的基因,主要与细胞黏附、钙离子、胶原形成、Wnt等通路相关。IPF的差异基因主要富集在胶原和细胞外基质通路,且AT2细胞中下调的LEPREL1可能是其潜在治疗靶点。

泡沫混凝土弹塑性损伤模型在组合式防护结构中的应用

为了将新型泡沫混凝土动态弹塑性损伤模型应用到防护结构中,首先开展组合式防护结构预制孔装药爆炸试验;随后利用新泡沫混凝土材料模型对试验进行数值模拟验证,并将新模型的模拟结果与LS-DYNA中Soil and Foam模型的模拟结果进行对比;最后,基于验证的数值模型,开展以梯度泡沫混凝土作为分配层的组合式防护结构预制孔装药爆炸的数值模拟,探讨梯度泡沫混凝土层界面层数和排列方式对组合式防护结构抗爆性能的影响。结果表明,新泡沫混凝土材料模型的模拟结果与试验结果吻合良好,与Soil and Foam模型相比,新模型在应力波传播和损伤破坏方面预测更好,泡沫混凝土层界面层数和排列方式对作用在主体结构上的应力以及分配层的损伤破坏情况有一定的影响。

核桃衣多酚改性对植物蛋白溶解性和抗氧化活性的影响

为改善植物蛋白的溶解性并提升其抗氧化活性,选择核桃蛋白、小麦蛋白和芝麻蛋白为实验对象,在碱性条件下与核桃衣多酚相互作用,考察了核桃衣多酚改性对3种植物蛋白中性条件下的溶解度和抗氧化活性的影响。此外,通过SDS-PAGE、圆二色光谱和荧光光谱对溶出蛋白质的结构变化进行表征。结果表明:在核桃衣多酚添加量为75 mg/g时,核桃蛋白、小麦蛋白和芝麻蛋白在中性条件下的溶解度分别提升了61.54、 61.23、69.25百分点;同时,添加核桃衣多酚改性后的核桃蛋白、小麦蛋白和芝麻蛋白的DPPH自由基和ABTS自由基清除活性显著升高;3种植物蛋白在核桃衣多酚的作用下均形成了大分子聚集体,总体上蛋白质的α-螺旋和β-转角含量增加,β-折叠含量减少,同时内源性荧光强度降低。综上所述,核桃衣多酚改性可以使蛋白质结构发生改变,显著改善植物蛋白的溶解性并提升其抗氧化活性。

花生品种对水媒法提取分离蛋白质与脂质及内源性蛋白酶活性的影响

为筛选适合水媒法加工的花生品种,降低花生蛋白的致敏性,收集了5个花生品种,首先比较了其脂质和蛋白质含量,然后采用水媒法提取分离蛋白质与脂质,考察了花生品种对脂质和蛋白质的提取率及脂质和蛋白质的分离效果的影响,最后比较了不同品种花生的内源性蛋白酶(内肽酶和外肽酶)活性。结果表明:脂质(46.95%~51.35%)和蛋白质(24.66%~29.68%)含量在花生品种间存在差异;花生品种对于蛋白质提取率(91.86%~97.77%)的影响显著,而对于脂质提取率(98%左右)的影响不大;不同品种花生浆中蛋白质和脂质的离心分离效果不同,蛋白质在蛋白液中的分布比例为85.32%~97.34%,脂质在乳状液中的分布比例为68.75%~81.24%,白沙308的分离效果最好;内源性蛋白酶活性(pH 3~5)在花生品种间存在差异,但是各品种的内肽酶均在pH 3时表现出最强活性,可有效水解花生致敏蛋白Ara h 1;各品种花生的外肽酶活性均随pH的增加而增加,在pH 5时,四粒红最高;对于内肽酶和外肽酶的协同活性,花育在pH 3时最强,而其他4个品种在pH 5时最强。综上,白沙308可作为花生水媒法加工的参考品种,而四粒红的内源性蛋白酶活性最强。

中低烘烤温度对花生中油脂品质、蛋白质性质及内源性蛋白酶活性的影响

为探究中低烘烤温度对花生品质的影响,以花生为原料,研究烘烤温度(50~140℃)对花生中油脂的酸值和过氧化值、蛋白质提取率、蛋白质分散指数(PDI)及内源性蛋白酶活性影响。结果表明:花生油的酸值总体上随烘烤温度的升高而升高,而过氧化值总体上呈先升高后降低的趋势,但均未超过国家标准限量;适度烘烤可显著提高蛋白质提取率,最高可达98.78%(120℃),而过度烘烤则降低蛋白质提取率;PDI随烘烤温度的升高呈先上升后下降的趋势,在90℃时PDI最高(98.73%),烘烤温度在110℃以内时,PDI均在95%以上;内源性蛋白酶对花生蛋白的水解能力随着烘烤温度的升高呈先升后降趋势,烘烤温度小于或等于110℃时,有利于花生蛋白被内源性蛋白酶水解,其中70~80℃烘烤时花生蛋白最易被水解,烘烤温度为120~140℃时,则不利于花生蛋白被内源性蛋白酶水解,140℃时内源性蛋白酶仍具一定活性。综上,建议选择110℃作为花生的烘烤温度,以有利于花生中油脂和蛋白质的综合利用。

3个黄桃品种在山东曲阜的引种表现及栽培技术

2016年山东省曲阜市引进了锦花、锦绣、锦园3个黄桃新品种进行试栽,经过近5年的观察,这3个黄桃品种均表现出综合性状优良,对曲阜地区的土壤和气候条件适应,抗逆性强,没有特殊病虫害,盛果期667m^(2)收益在20 000元以上,经济效益较高,适宜在曲阜市及周边地区发展。

利用发芽大豆制备大豆酸奶的研究

为获得具有更高生理活性的大豆酸奶,作者研究了大豆发芽对豆浆的乳酸菌发酵性能、发酵豆浆的生理活性和豆浆风味的影响。结果表明:在最初72 h内,随发芽时间的延长,大豆的三氯乙酸可溶性氮和游离氨基酸含量显著提高(P<0.05);豆浆乳酸菌发酵性能明显改善,达到发酵终点(pH 4.5)的时间由7.2 h缩短至5.0 h,酸度则由42.18°T提升至66.56°T;乳酸、柠檬酸等有机酸的含量增加。发芽使乳酸菌发酵豆浆的硬度降低,质构更细腻。在生理活性方面,发芽72 h后,乳酸菌发酵豆浆的γ-氨基丁酸含量增加了19.83 mg/hg,苷元型异黄酮含量增加了115.02%;DPPH、ABTS和羟自由基清除率均显著提高(P<0.05)。另一方面,发芽导致豆浆中异味成分含量明显增加。在综合考虑发芽对生理活性和风味影响的基础上,以发芽36 h的大豆制备大豆酸奶,考察了4种直投式发酵剂对于大豆酸奶风味及感官品质的影响。结果表明,发酵剂A发酵得到的大豆酸奶异味成分含量最低,感官品质最佳。

大豆的液压冷榨工艺及压榨特性

为研究大豆压榨过程中压榨特性的变化,以大豆为原料,探究了压榨时间、填料高度和压榨次数对残油率、压缩比、孔隙度、渗透率、微观结构的影响。结果表明:随着压榨时间的延长,大豆饼残油率先快速降低后趋于平缓;随着填料高度的增加,大豆饼残油率增加,压缩比减小,孔隙度增加,渗透率增加;二次压榨后大豆饼残油率降低,压缩比增加,孔隙度降低,渗透率降低;微观结构分析表明,随着填料高度的增加,细胞破碎率降低,更多的油脂残留在细胞内。因此,在实际生产中要合理控制压榨时间、填料高度和压榨次数来提高压榨效率。

近水面、库中、库底水下爆炸荷载作用下混凝土重力坝的破坏模式对比

遭受攻击时,随着弹药起爆深度的不同,大坝可能经历近水面、库中和库底水下爆炸。为明确其中最危险的工况,建立炸药-库水-空气-坝体结构的全耦合数值模型,对混凝土重力坝水下爆炸问题开展全过程数值模拟研究。该数值模型基于前期开展的离心模型试验建立,并经由两组不同工况离心模型试验的结果验证。随后,利用该模型对比分析不同爆深水下爆炸对混凝土重力坝的毁伤效应。结果表明:水下爆炸荷载下,大坝呈现三种主要破坏模式:(i)大坝上部一定深度溃口的结构破坏;(ii)大坝沿着坝底整体滑动的失稳破坏;(iii)大坝以坝趾为基点整体倾覆的失稳破坏。近水面水下爆炸时,大坝主要呈现破坏模式(i);库中水下爆炸时,大坝主要呈现破坏模式(i)和(ii)或(i)和(iii);库底水下爆炸时,大坝主要呈现破坏模式(ii)。随着爆深增加,水下爆炸对混凝土重力坝的毁伤效应先增加后减小,即库中水下爆炸是最危险的工况。文章得到的大坝破坏模式与已有文献中的试验结果和历史战争中典型大坝的破坏模式相近。

照明环境、计量和非视觉响应

国际标准CIE S 026:2018为时间生物学领域的照明专业人员和现场研究人员提供了一种方法来表征非视觉光感受与响应方面的光照量。该标准定义了五种光谱灵敏度函数,以描述光辐射刺激五种α响应视网膜光感受器的能力,这些光感受器通过内在光敏视网膜神经节细胞(ipRGCs)对人类产生非视觉效应。CIE最近还发布了一个开放获取的α响应工具箱,基于测量(用户自定义)的光谱或工具箱中内置的标准照明体(A、D65、E、FL11、LED-B3),计算光度量、辐射度量和光子系统中α响应计量的数量和比率。基于视黑素蛋白的ipRGCs光感受已被广泛证明可以解释非视觉响应的光谱敏感性,包括改变夜间睡眠的时间、褪黑素分泌和调节稳态瞳孔直径。最近的研究结果表明,感光色素视黑素蛋白也在视觉响应中发挥作用,并且基于视黑素蛋白的光感受可能对亮度感知和空间视觉方面有重要影响。虽然在非视觉效应方面,关于视杆细胞、视锥细胞与ipRGCs如何交互的认识不断发展,最近CIE的一份关于应用“在合适的时间推荐合适的光照”的立场声明中使用了视黑素响应日光(D65)等效照度来指导调节非视觉响应。关于这种方法的详细说明,可以通过第二届昼夜节律和神经生理光度学国际研讨会(曼彻斯特,2019年8月)的同行评审出版物了解*。CIE S 026新的α响应计量方法实现了可追踪测量,并对个人光照量、光干预和照明设计进行了正式的量化规范。通过使用这个工具箱,将这种计量方法应用于日常光源,包括动态变化的日光、LED照明光源以及智能手机屏幕等。这些示例展示了如何利用视黑素含量随时间变化的光照,以更好地支持人类健康与福祉。

水下爆炸对重力坝的毁伤效应及最优爆距

为研究不同爆距水下爆炸对重力坝的毁伤效应,并探讨是否存在“最优爆距”,基于离心模型试验建立了炸药-库水-空气-重力坝结构的全耦合数值模型,并设计了60组数值计算工况。不同工况水深均为600 mm,炸药量为2.2 g,重力坝模型几何比尺为1/80,包含5组爆深(50~250 mm),每组爆深对应12组爆距,爆距范围为10~200 mm,相应比例爆距范围为0.077~1.54 m/kg^(1/3)。对比分析了不同爆距水下爆炸对重力坝的毁伤程度,并定量比较了重力坝平均损伤、单元删除率、应力、应变等参数。结果表明,对于重力坝整体结构破坏,如重力坝整体弯曲导致的拉伸破坏,水下爆炸对重力坝的毁伤效应存在“最优爆距”,即随着爆距增加重力坝毁伤程度先增加后降低;与之类似,随着爆距的增加,重力坝上游坝面损伤区域的平均损伤、重力坝单元删除率、坝踵最大拉应力平均值和坝踵最大拉应变平均值先增加后降低且在40 mm爆距附近达到最大值。保持水深、炸药量和重力坝几何模型相同,5组不同爆深近水面水下爆炸对重力坝毁伤效应的“最优爆距”均在40 mm附近,表明近水面水下爆炸时爆深对“最优爆距”不存在显著影响。

爆炸荷载下泡沫混凝土分配层最小厚度的计算方法

为了研究爆炸荷载下泡沫混凝土分配层的设计厚度,采用LS-DYNA软件建立了一维爆炸波在泡沫混凝土杆中传播衰减的数值模型并经过了实验验证,分析了半无限长和有限长泡沫混凝土杆中爆炸波的传播衰减规律及荷载增强效应产生机理。数值模拟结果表明:三角形爆炸荷载经过足够长的泡沫混凝土杆会衰减为幅值与其平台应力相当的梯形荷载,而当泡沫混凝土杆长度较小时,固定端在更强的反射波作用下将产生荷载增强效应。基于泡沫混凝土杆中的压实情况,将杆分为5个区域,即密实区1、平台区1、弹性区、平台区2和密实区2,其中弹性区的范围随着杆长减小而逐渐缩短;为避免荷载增强效应产生且最大程度降低作用于主体结构上的荷载,定义了平台区1、弹性区和平台区2范围为零时对应的杆长为泡沫混凝土分配层的最小厚度。对爆炸荷载和泡沫混凝土密度的参数敏感性分析表明,最小厚度随爆炸荷载峰值的增大和作用时间的延长而增大,而同一爆炸荷载下低密度泡沫混凝土的最小厚度大于高密度泡沫混凝土的最小厚度。基于数值模拟结果,进一步提出了最小厚度的计算公式。

蟠桃新品种在山东曲阜引种试验研究

曲阜桃栽培历史悠久,以油桃、水蜜桃、黄桃为主,为丰富本地桃品种结构,选育出适宜山东曲阜栽培的蟠桃品种,经前期筛选,于2016年引进‘瑞蟠21号’‘玉霞蟠桃’‘金霞油蟠’三个蟠桃新品种进行试栽试验。5年的引种试验结果表明,这三个蟠桃品种综合性状优良,适应曲阜的土壤和气候条件,抗逆性强,无特殊病虫害,经济效益高,均适宜在曲阜及周边地区发展。

刚性弹侵彻/贯穿混凝土靶体的工程实用化计算模型

准确计算钻地弹对混凝土材料的侵彻深度和临界贯穿厚度是防护工程领域重点关注的问题。现有侵彻深度计算公式对于大口径钻地弹的预测精度较差,且临界贯穿厚度的计算方法缺乏理论依据。针对上述问题,基于145组刚性卵弹侵彻混凝土试验数据和32组贯穿混凝土试验数据,对刚性卵弹侵彻和贯穿混凝土靶体的实用化计算模型进行了研究。首先基于对刚性弹侵彻混凝土靶体的阻力分析,提出线性上升-恒定的两阶段阻力模型,建立了考虑尺寸效应影响的侵彻深度实用化计算模型,通过与15组大口径、大长径比的侵彻试验数据及ACE和NDRC公式的对比分析,验证了提出公式的可靠性和优越性;然后基于后坑由拉伸破坏引起的基本假定,给出了临界贯穿厚度、弹道极限和残余速度的计算模型;最后通过与现有的贯穿试验数据对比分析,验证了计算模型的正确性。

豆浆模拟体系中挥发性风味物质的比较研究

选择大豆蛋白、大豆甘油三酯、大豆脂肪氧合酶和胰脂肪酶4种主要组分,按照实际豆浆的组分含量和酶活大小进行混合制备豆浆模拟体系。分别利用二甲基酚橙法和顶空固相微萃取-气质联用法测定体系中脂质氢过氧化物和挥发性风味物质。结果表明:脂肪氧合酶催化甘油三酯氧化生成的脂质氢过氧化物相当于3. 958 mmol/L H2O2,生成的挥发性风味物质总量为43. 80 mg/kg;而脂肪氧合酶催化甘油三酯水解产物生成的脂质氢过氧化物相当于52. 243 mmol/L H2O2,生成的挥发性风味物质总量为668. 42 mg/kg。同时在该反应条件下对模拟体系和豆浆产生的挥发性风味物质进行主成分分析,模拟体系和3个豆浆样品集中在得分图相近区域,结果判定豆浆模拟体系产生的风味与真实豆浆的特征风味具有较好的相似性。

pH和铁磁纳米颗粒对菌丝球吸附EE2的影响研究

以菌丝球作为生物质吸附剂,对17α-乙炔雌二醇(EE2)进行去除效果实验,研究了pH变化和铁磁纳米颗粒的加入对菌丝球吸附EE2的效果影响。结果表明:在pH为5.6时,菌丝球吸附EE2的效果最好,去除率可达99%;菌丝球吸附EE2的效率随着EE2初始浓度的升高而提高,当EE2初始浓度超过一定范围时,由于传质驱动力的降低,使得菌丝球吸附EE2的效率有明显下降;铁磁纳米颗粒的加入对菌丝球吸附EE2有十分明显的抑制作用。