超声辅助微细电解加工间隙空化微射流对材料蚀除的影响

为探究超声辅助微细电解加工(UAEMM)间隙电解液内产生的空化微射流对材料蚀除的影响,建立微射流冲击工件表面流固耦合模型,通过数值仿真研究高速微射流冲击下工件表面微观塑性形变规律以及微变形对电场分布的影响规律,并进行了超声空化实验验证。研究结果表明:微射流冲击工件表面产生若干深度约0.12μm、凸起约0.04μm的空蚀坑;在外加电场下,空蚀坑凸起处的电流密度和蚀除深度较原始工件表面处提高1.2倍;进一步的凹坑成形加工实验结果表明,在超声振幅10μm、加工时间5 s、加工间隙50μm工况下,与微细电解加工相比,UAEMM凹坑蚀除深度从20μm提高到100μm,同时成形凹坑底部粗糙度R_(a)从290 nm降低到40 nm;超声能场下间隙大量空化微射流促进了微细电解加工效率、加工后工件表面质量。

空化微射流对豆渣膳食纤维结构及功能特性影响

为分析空化微射流对生物酶法制油豆渣膳食纤维结构及功能的影响,基于空化微射流技术,以处理时间为变量,通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜等方法表征豆渣膳食纤维分子结构、晶体结构、表观形态及持水、持油、膨胀特性,明确空化微射流对豆渣膳食纤维结构变化的影响机制。结果表明:生物酶法制油豆渣经空化微射流处理后,不溶性膳食纤维持水、持油性分别提高至(9.42±0.05)g/g、(3.92±0.05)mL/g,膨胀力可达处理前的1.6倍,其纤维素晶体构型未改变,但物理形态更细小。综上,空化微射流技术能有效改善豆渣膳食纤维结构及功能特性,为豆渣的开发利用提供技术支持。

空化微射流对生物酶法豆渣蛋白结构影响的拉曼光谱分析

为了研究新型物理改性技术--空化微射流对生物酶法制油豆渣蛋白结构的影响,测定了不同空化微射流处理时间(0、5、10、15 min)下豆渣蛋白的拉曼光谱。结果表明:经空化微射流处理的豆渣蛋白中α-螺旋及β-折叠结构相对含量显著增加(P<0.05),β-转角及无规卷曲结构相对含量降低;色氨酸和酪氨酸残基处于"暴露态";二硫键g-g-g和g-g-t模式比例增加,t-g-t模式比例降低。综上所述,空化微射流使豆渣蛋白有序结构增加,提高了其稳定性。本研究结果为生物酶法制油豆渣的开发利用提供一定的参考依据。

空化微射流对米糠蛋白热聚集体结构及特性的影响

以米糠蛋白为研究对象,采用加热处理(pH值7.2、100℃、20 min)制备热可溶性聚集体,分别对热聚集体进行空化微射流(0、30、60、90、120 MPa)处理,以未经处理的可溶性米糠蛋白作为对照,探究空化微射流处理对可溶性米糠蛋白聚集体结构特性(3D微观结构、粒径分布、电位、表面疏水性、官能团、二三级结构)和乳化特性(乳化性和乳化稳定性)的影响。结果表明:与热可溶性聚集体相比,经过空化微射流处理(90 MPa)后,3D微观结构高度和颗粒大小、总游离巯基含量、平均粒径和β-折叠含量降到最低,结构变得疏松;表面疏水性、乳化性指数及乳化稳定性指数提高了798.05、90.32 m2/g和281.68 min。低压(30~90 MPa)处理减小了热可溶性聚集体颗粒粒径,将不溶性聚集体转化为可溶性聚集体,使其乳化特性增大;而高压(120 MPa)处理则会使蛋白发生聚集,乳化特性降低。