响应面优化超声波预处理辅助酶解法制备金针菇抗氧肽

为获取抗氧性更强的金针菇肽,本试验对超声波预处理辅助酶解法制备金针菇抗氧肽的最佳工艺条件进行了优化。以金针菇肽对2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐自由基(ABTS·)的清除率作为指标,对木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶进行了筛选,又对等电点沉淀法分离抗氧肽的最适pH进行了优化,然后在确定胰蛋白酶为最佳蛋白酶,6为沉淀抗氧肽的最佳pH的基础上进行单因素试验,再在固定液料比为40:1(mL/g),酶解温度为37℃,酶解pH为8的前提下进行四因素三水平的响应面试验,以探讨超声功率、超声时间、酶添加量、酶解时间对制备工艺的影响。最后通过超滤分离法对抗氧肽进行了分级和活性比较。结果显示:金针菇抗氧肽的最佳制备条件为:超声时间6 min,超声功率296 W,酶添加量为金针菇样品量的1.1%(g/g),酶解时间75 min,在此条件下,金针菇抗氧肽对ABTS·的清除率为(76.63±1.24)%;截留分子质量<3 kDa的肽对ABTS·的清除率最高。说明金针菇肽具有一定的抗氧性,为金针菇抗氧肽的开发提供了依据。

超声波辅助酶解牦牛血粉提取氯化血红素的响应面工艺优化及品质表征

以牦牛血粉为原料,通过超声波辅助酶解技术提取氯化血红素,优化制备工艺并进行品质评价。以超声波辅助酶解时间、酶/底物浓度和超声比功率为自变量,以纯度为响应变量,采用Box-Behnken响应面设计优化提取工艺;通过紫外-可见分光光度计、色度仪、傅立叶转换红外光谱仪表征样品的纯度、得率、色度、化学结构等理化性质。结果表明,超声波辅助酶解时间、酶/底物浓度和超声比功率对氯化血红素提取物纯度均具有显著影响(P<0.05);经响应面优化后确定的最佳提取工艺为超声波辅助酶解时间4 h、酶/底物浓度17 U·mg^(-1)和超声比功率800 W·L^(-1),在此条件下氯化血红素提取纯度为14.89%,得率达63.30%。与普通酶解提取工艺相比,超声波辅助酶解提取得率和纯度分别提高1.29倍和1.07倍(P<0.05),提取样品的色度和化学结构与氯化血红素标准品更相近。综上所述,超声波辅助法(800 W·L^(-1)超声比功率下处理4 h)能在不改变理化性质的前提下显著提高从牦牛血粉中酶解提取氯化血红素的纯度和得率。

超声波辅助酶解法提取罗非鱼眼透明质酸工艺条件

本文研究超声波辅助酶解法提取罗非鱼眼玻璃体中透明质酸,通过单因素实验、正交实验分析了超声波功率、超声处理时间及蛋白酶种类、酶解时间、酶解pH、酶量、酶解温度对透明质酸提取的影响,确定了最佳提取工艺条件:超声波功率200W、超声处理时间15min、酶作用时间3 h、酶解温度40℃、酶解pH值9.0、酶用量6000U·g-1,利用最优条件透明质酸的平均得率为11.44%。采用季铵盐络合法、离子交换层析法对透明质酸粗品进行纯化得到高纯度的透明质酸,其纯度达到97.47%,利用粘度法测量透明质酸相对分子量为100 KDa。紫外图谱中无蛋白及核酸的吸收峰,红外光谱图显示其特征吸收峰和标准品相同。本研究为罗非鱼眼的高值化利用提供了技术支撑。

响应面法优化超声波辅助酶解制备花生蛋白抗菌肽

为了优化超声波辅助酶解制备花生蛋白抗菌肽工艺条件,以低温冷榨花生蛋白粉为原料,采用单因素试验和响应面Box-Benhnken试验设计方法,研究酶解得到的抗菌肽复合物对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除率和对大肠埃希氏菌抑菌圈大小。结果表明,超声波辅助酶解制备花生蛋白抗菌肽复合物的最优工艺参数为底物浓度10%、初始pH值8.0、加酶量2.4 A·100 m L-1、超声波功率210 W、超声波频率45 k Hz、酶解温度47℃、酶解时间44 min;在此最佳工艺条件下,抗菌肽复合物对DPPH自由基清除率及大肠埃希氏菌的抑菌圈直径模型预测值分别为39.82%和1.77 cm,验证试验的DPPH自由基清除率(46.41%±2.10%)远大于模型预测值(39.82%),抑菌圈直径(1.70±0.04cm)与模型预测值(1.77 cm)相差不大。本研究结果为花生抗菌肽的分离、纯化、生物活性、构效关系及分子改造等方面的研究提供了理论依据。

多模联振式超声波裂解系统的设计与优化

为了解决传统超声波裂解仪器裂解效率低、交叉污染风险高的问题,开发了多模联振式超声波裂解系统。通过仿真分析,发现球冠结构传振膜的前十阶振动模态的固有频率具有台阶式分布的规律,这为利用传振膜多阶模态的联合共振提供了可能。基于ANSYS模态分析,分别研究了曲率半径、厚度和预载力对传振膜多阶振动模态联合共振特性的影响,并对传振膜的结构参数和预载力进行了优化设计。据此加工制作传振膜,搭建多模联振式超声波裂解实验平台,并验证其裂解效能。生物实验结果显示,本文所设计的多模联振式超声波裂解系统的裂解率高于传统超声波裂解仪器。

大功率超声波近井无机垢解堵的动力学机理

利用超声波在含流体储层多孔介质中传播的固/液耦合波动力学理论,大功率超声波解除近井带地层堵塞过程中,超声波在近井储层多孔介质中传播引起岩石骨架弹性形变、孔隙流体与骨架固体弹性错流和孔隙弹性变形引起流体挤压喷射流动等微观动力学特性;超声波作用引起储层多孔介质孔隙半径蠕动变化的动力学特征;超声波作用解除储层多孔介质中无机垢颗粒微观动力学特征;分析了大功率超声波作用下,近井带储层多孔介质中声能聚集引起岩石局部起裂的动力学特征。在此基础上,提出了大功率超声波解除无机结垢堵塞的无机垢体破碎作用、超声空化作用、超声摩擦作用、超声蠕动输运作用以及超声造缝作用等微观动力学机理。

超声波辅助酶解法提取北虫草菌素及其降血糖活性研究

利用响应面法优化北虫草菌素的超声波辅助酶解法提取工艺条件,探究提取物的降血糖活性,为北虫草资源综合开发利用提供技术支持。并建立HepG2细胞胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)模型,以葡萄糖消耗量为指标,研究虫草素降血糖活性的浓度影响及时间依赖性。结果表明:虫草素最佳提取工艺为pH值5.3,纤维素酶添加量1.60%(质量分数),酶解时间60 min,超声温度55℃,超声功率400 W,在此条件下虫草素得率为(8.097±0.028)mg/g;1.0μmol/L胰岛素诱导HepG2细胞12 h为最佳胰岛素抵抗模型,24 h、0.25 g/L虫草素组的葡萄糖消耗量最高,为(4.554±0.008)mmol/L。研究结果表示采用超声波辅助酶解法可高效提取虫草素,提取物可改善HepG2细胞的胰岛素抵抗状态。

超声波辅助酶解膨化玉米蛋白制肽工艺的响应面优化

玉米黄粉蛋白,其蛋白转化率较低,仅为50%左右。利用响应面分析方法对超声波辅助酶解膨化玉米蛋白制肽工艺进行了优化,并且建立相应的数学模型,通过研究得到最优酶解工艺条件为超声功率450 W,超声时间为8 min,底物质量分数为12%,加酶量为3.4%,酶解温度为56℃,酶解pH值为9.3,在此条件下利用Alcalase碱性内切蛋白酶水解4 h玉米黄粉蛋白,其蛋白转化率为75.79%。

超声波解除岩心钻井液堵塞实验研究

利用自主研制的超声波采油动态模拟实验装置和钻井液堵塞的人工岩心样品，开展了超声波解除岩心钻井液堵塞实验研究，分析了超声波功率、频率、处理时间及岩心渗透率等参数对解堵效果的影响，并将超声波、化学剂单独解堵与超声波一化学复合解堵效果作了对比。研究结果表明：超声波功率越大，解堵效果越好；随超声波频率降低，解堵效果有变好的趋势；超声波累计处理80～120min，解堵效果最佳；岩心渗透率越低，超声波解除钻井液堵塞效果越好；超声波一化学剂复合解堵效果明显优于二者单独解堵效果。

超声波解堵在油田上的应用

超声波解堵原理的构想于1987年由超声波技术研究所提出,90年代在油田上得到应用,并在应用中不断完善处理技术,这项技术在油田上效果显著,增产增注达到70~80%以上。

超声波裂解法在中心静脉导管尖端行细菌培养中的敏感性研究

目的观察超声波裂解法应用在中心静脉导管尖端培养的效果,探讨该方法在诊断导管相关性血流感染中的作用和价值。方法对122份中心静脉导管尖端标本进行细菌培养。所有标本均来自我院ICU病房住院并接受中心静脉导管留置术治疗的患者。所有标本均同时应用导管尖端滚动培养法和超声波裂解液血培养瓶增菌培养法进行细菌培养,并对两种培养方法的敏感性和培养效率进行对比分析。结果2种培养方法中超声波裂解液血培养瓶增菌培养法有35例导管尖端培养结果为阳性,得到37株病原菌。导管尖端滚动培养法敏感性较低,出现17例标本培养结果为阳性,只培养得到病原菌18株。2种培养方法的培养敏感性之间差异有统计学意义(P<0.05),超声波裂解培养法的敏感性明显好于导管尖端滚动培养方法(P<0.05)。超声波裂解液培养法的培养阳性生长时间明显缩短,导管尖端的细菌培养效率明显好于滚动接种培养法(P<0.05)。结论应用超声波裂解液培养法相比导管尖端滚动培养法表现出较好的敏感性,并且超声波裂解培养法表现出更好的培养效率。研究结果显示,当前中心静脉导管尖端培养可能存在一定的假阴性结果。我院导管相关性血流感染确诊率可能比实际情况偏低。

超声波耦合酶解法强化提取蛹虫草多糖

蛹虫草多糖具有抗氧化、抗肿瘤等多种药理活性,但其含量少、提取难度较大,因此研究高效、低成本的蛹虫草多糖提取工艺成为当前的研究重点和难点。本文将超声波和酶解两种技术进行结合,用于蛹虫草多糖的强化提取,以多糖得率为指标,先对提取过程中超声与酶解强化提取组合的方式进行优选,在此基础上通过单因素考察和响应面分析,优化组合工艺参数。结果表明:最优工艺条件为纤维素酶用量4.0%、超声功率180 W、提取温度50℃、提取液pH 4.5、液固比100 mL/g、提取时间60 min,该工艺条件下,蛹虫草多糖得率为22.00%±0.33%,比传统热水浸提法提高1倍以上。超声耦合酶解强化提取实验条件温和,在提高蛹虫草多糖得率的同时还缩短了提取时间,是一种高效、绿色的提取方法。

超声波解堵技术在高升油田的应用

随着注水油田进入开发中后期,由于区块储层物性变差、泥质含量高、油品性质复杂,导致油水井易被污染堵塞而降低产能。超声波解堵技术利用振动作用,使堵塞物桥结构破坏,颗粒物脱落,达到解堵的目的,具有定向解堵功能。本文探讨超声波解堵机理,确定超声波解堵工艺参数最佳值,建立超声波解堵选井选层新原则;再结合现场实际,提出针对性解决方案,形成一套完善的超声波解堵技术,实现油田的高效开发。

超声波辅助酶法提取草鱼内脏鱼油工艺优化及脂肪酸组成分析

目的:优化草鱼内脏鱼油提取工艺。方法:以草鱼内脏为原料,采用超声波辅助酶法提取鱼油,考察酶的种类、酶添加量、酶解时间、酶解温度、超声波处理时间以及超声波处理功率对鱼油提取率的影响。结果:超声波辅助酶法提取鱼油的最佳工艺条件为采用中性蛋白酶水解,酶添加量2.5%、酶解时间2 h、酶解温度45℃、超声波处理功率50 W、超声波处理时间30 min,此时鱼油提取率为68.4%。采用气质联用法共检测出27种脂肪酸,其中饱和脂肪酸10种,占总脂肪酸含量的21.12%,主要为棕榈酸和硬脂酸;单不饱和脂肪酸7种,占总脂肪酸含量的54.68%,主要为油酸、棕榈油酸和二十碳一烯酸;多不饱和脂肪酸10种,占总脂肪酸含量的24.20%,主要为亚油酸。结论:与单独酶法提取相比,超声波辅助酶提取草鱼内脏鱼油,鱼油提取得率有明显提高。

超声辅助酶解高温豆粕制备抗氧化产物

以高温豆粕为原料,采用超声辅助酶解法制备抗氧化产物。通过单因素和响应面试验优化,确定超声波辅助酶解处理高温豆粕的最佳工艺条件。超声波同步纤维素酶酶解,最佳条件为超声功率300 W、超声时间20 min、底物质量浓度8.36 g/100 mL、纤维素酶添加量666 U/g、酶解pH 4.1,得到的初步产物中可溶性多肽质量分数为(18.51±0.36)%,可溶性多糖质量分数为(10.83±0.32)%。然后将其水解物进一步用碱性蛋白酶水解,最佳条件为蛋白酶添加量61 900 U、酶解pH 9、酶解时间3 h、酶解温度56.4℃,其产物可溶性多肽质量分数为(25.47±0.81)%,可溶性多糖质量分数为(13.22±0.49)%。按照最佳工艺条件对超声复合酶解处理后的高温豆粕产物进行乙醇沉淀、DEAE-Cellulose52离子交换层析以及SephadxeG-25凝胶色谱层析分离纯化,同时,对分离纯化后的各产物进行抗氧化活性检测,最终获得高温豆粕抗氧化产物,得率为2.18%,并且当产物质量浓度为1 mg/m L时,其铁离子还原力和超氧阴离子自由基清除能力分别为(0.495±0.042)mmol/g和(17.02±0.22)U/g。

马氏珠母贝肉酶解条件优化及其产物活性分析

【目的】优化超声波辅助酶解马氏珠母贝肉工艺条件,并对酶解产物进行自由基清除活性分析,为马氏珠母贝肉的高值化利用提供参考依据。【方法】以马氏珠母贝肉为原料,采用单因素及响应面试验分析酶解温度、加酶量、超声功率和酶解时间对珠母贝肉蛋白质水解度的影响,确定最佳工艺参数,并测定酶解产物对羟基自由基(·OH)、超氧自由基()及DPPH自由基(DPPH·)的清除能力。【结果】影响马氏珠母贝肉酶解效果的4个因素主次顺序为:超声波功率>加酶量>酶解温度>酶解时间,其中酶解温度、加酶量和超声波功率影响极显著(P<0.01),酶解时间及加酶量与超声波功率的交互作用影响显著(P<0.05)。马氏珠母贝肉最佳超声波辅助酶解条件为:酶解温度48℃、加酶量2200 U/g、超声波功率13%(总输出功率900 W)、酶解时间12 min,在此条件下的蛋白质水解度为21.937%,与预测值(22.140%)的相对误差为0.92%。酶解产物对·OH、和DPPH·的清除能力随酶解产物质量浓度的增加而增强,当质量浓度为2.0 mg/m L时,清除率分别为68.85%、83.62%和82.36%。【结论】优化得到的超声波辅助酶解马氏珠母贝肉工艺参数准确可靠,酶解时间显著缩短,酶解产物具有明显的清除自由基活性,可作为具有抗氧化作用的保健食品、保健酒等产品的优质原料。

褐藻胶的超声波法降解及其对南美白对虾浸泡效果研究

研究利用超声波降解褐藻胶,用得到的降解产物浸泡南美白对虾,测定了南美白对虾的增重效果。试验通过单因素试验和正交试验,得到了使南美白对虾增重率最大的褐藻胶降解超声条件为功率800 W、超声时间20min、工作时间2 s、间歇时间6 s,南美白对虾增重率为14.11%。

40Ar/39Ar定年矿物绢云母的提纯研究

绢云母的40 Ar/39 Ar年龄是研究矿床形成年龄的重要手段,但是40 Ar/39 Ar定年矿物绢云母的提纯一直是一个难题。现有分离提纯方法得到的绢云母集合体中通常含有微斜长石,如本研究中常规磁选-重液法得到的微斜长石含量在0~28%,常规悬浮液法得到的微斜长石含量在3%~45%。当绢云母集合体中的微斜长石含量超过10%时,会直接影响测年的准确性。为探索一种有效的绢云母提纯方法,本文首先考察了常规磁选-重液法和常规悬浮液法的提纯效果,实验结果表明两种方法得到的绢云母纯度均不高,而且常规悬浮液法的粒度有时很细,不能满足定年要求。进而采用超声波解离-悬浮液法对磁选-重液法得到的含微斜长石的绢云母集合体进行了条件实验,绢云母的纯度从28%提高到77%,微斜长石相对于绢云母的含量从12.5%降为0。绢云母的粒度大于1μm的占比在95%以上,最小粒度大于0.356μm,大于39 Ar核反冲丢失的理论估算值0.08μm,该粒度下的绢云母在接受中子照射过程中不会引起明显的核反冲丢失,对中高温阶段的40 Ar/39 Ar年龄影响不大。研究认为,对于采用磁选-重液法得到的绢云母集合体,当其中的微斜长石含量大于10%时,可以采用超声波解离-悬浮液法进一步富集绢云母,降低微斜长石的含量,保证测年的准确性。

响应面优化花生蛋白抗菌肽制备工艺

为了研究超声波辅助酶解制备花生抗菌肽工艺,以低温冷榨花生蛋白粉为原料,以蛋白酶解得到的抗菌肽复合物对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和米曲霉抑菌率为考察指标,在单因素试验基础上,通过响应面Box-Benhnken试验设计进行工艺优化。结果表明:超声波辅助酶解制备花生抗菌肽的最优工艺参数为底物浓度10.9%、初始pH值8.3、加酶量26.6 AU·L^(-1)、超声波功率210 W、超声波频率28 kHz、反应体系温度48℃、反应时间40 min;此工艺条件下的抗菌肽复合物对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和米曲霉抑菌率的验证试验值分别为132.9%±0.4%、128.6%±0.6%和84.1%±0.8%,与理论值的差异幅度分别为1.68%、1.38%和1.52%,说明模型拟合优度较好,预测精确度较高。本研究结果为花生抗菌肽的分离、纯化及应用等提供了理论基础。

抑制α-葡萄糖苷酶的花生蛋白活性肽制备工艺研究

目的研究超声波辅助蛋白酶酶解制备抑制葡萄糖苷酶的花生蛋白活性肽工艺方法。方法以冷榨花生蛋白粉为原料,以底物浓度、pH值、加酶量、温度、时间、超声波功率为考察因素,以α-葡萄糖苷酶抑制率为考察指标,在单因素实验基础上,通过响应面的Box-Benhnken实验设计进行工艺优化。结果超声波辅助蛋白酶酶解制备的α-葡萄糖苷酶抑制活性肽复合物的最优工艺条件为底物浓度11.13%、pH值9.45、加酶量1.2%、温度42℃、时间44min、超声波功率1200W;此工艺条件下的α-葡萄糖苷酶抑制率的响应面模型预测值为91.07%,验证实验的抑制率为(88.70±0.63)%,与模型预测值相差2.60%,说明模型与实际情况拟合较好,验证了预测模型的正确性。结论响应面法对超声波辅助蛋白酶解制备抑制α-葡萄糖苷酶的花生蛋白活性肽工艺条件参数优化是可行的,得到的工艺条件具有实际应用价值。