超高压处理优化藜麦蛋白的乳化性能

利用超高压处理藜麦蛋白,研究超高压保压压力、超高压保压时间及蛋白质量分数对藜麦蛋白乳化性的影响。采用响应面法优化超高压处理条件,得到最佳工艺条件,并利用傅里叶红外光谱、粒度仪、X射线衍射(XRD)等表征方法分析乳液蛋白质的表面性质及结构特征。结果表明:保压压力为235 MPa、保压时间为5.2 min、蛋白质量分数为0.34%时,乳化指数为119 m~2/g。同时,由傅里叶红外光谱分析蛋白二级结构可知,变性后藜麦蛋白的α-螺旋结构含量降低,β-转角结构含量增加,分子无序性增加,蛋白乳化性提高。XRD分析发现,改性后蛋白在2θ=10°附近的峰强度明显减小,说明α-螺旋结构含量降低。改性后乳液蛋白粒度减小,其乳化性提升。因此,适当的超高压处理可以改善藜麦蛋白的乳化性。     

鲍鱼超高压脱壳工艺的优化及品质研究

实验研究了皱纹盘鲍的超高压脱壳工艺,评价了超高压脱壳对鲍鱼品质的影响。结果表明:超高压处理有利于鲍鱼的脱壳,200MPa保压1min和300MPa不保压的超高压处理组与对照组(手工脱壳)相比,脱壳时间分别节约69%和72%,同时提高了鲍鱼的完整性,鲍鱼肉得率分别提高18%和16%;超高压脱壳处理后,鲍鱼菌落总数从2.2×103 cfu/g减少至270~350cfu/g,水分含量显著增大,pH值变化不显著(P0.05);经超高压脱壳后,鲍鱼肉的亮度L*显著增大,而红度a*和黄度b*较对照组降低,有效改善了鲍鱼的色泽;随着处理压强的增大和保压时间的延长,鲍鱼硬度增加,弹性下降。经综合评价,选择处理压强300MPa、保压时间为零作为最佳超高压脱壳工艺参数。     

超高压处理对冷藏鲈鱼片品质及组织结构变化的影响

为研究超高压处理对冷藏鲈鱼片品质及组织结构变化的影响,将新鲜鲈鱼片经不同超高压(200、250、300MPa,保压时间9min)处理后,置于4℃条件下贮藏。分别于0、4、8、11、13、15d进行样品的理化指标(pH值、硬度、持水力、硫代巴比妥酸(TBA)值、挥发性盐基氮(TVB-N)值)和微生物指标(菌落总数)测定,并结合低场核磁共振技术表征其水分迁移状态,辅以外观及微观结构观察,进行指标间的相关性分析,以综合评价超高压处理对冷藏鲈鱼片品质及组织结构变化的影响。结果显示:随着贮藏时间的延长,样品的pH值呈先降后升的变化趋势,压力大小与pH值变化正相关,与硬度值、持水力负相关;超高压处理能抑制样品的TBA值、TVB-N值及菌落总数的上升,压力越高,抑制效果越显著。低场核磁共振技术结合持水力数据显示:超高压处理后鱼肉水分迁移变化明显;随着压力的增大,鱼肉样品表面呈乳白色,蒸煮效果显著。观察样品肌肉组织的微观结构得出,经超高压处理后,鱼体肌肉组织变得模糊,肌纤维结构紧致无序,其中300MPa处理组样品呈明显凝胶状。超高压处理能抑制样品的脂肪氧化和微生物生长,但会对样品外观、色泽及持水力产生不利影响。进行指标间的相关性分析得到,TVB-N、TBA值和菌落总数能作为判断鲈鱼鲜度的重要指标。比较各组别间的结果差异性,以250MPa、9min超高压处理的综合评价效果相对较好,能使鲈鱼片的冷藏货架期至少延长4d。     

超高压处理对海参自溶酶活性影响的研究

 海参的超高压处理与传统的处理方法相比有许多优越性,具有十分广阔的应用前景。研究了超高压处理过程中压力（0.1~550 MPa）、保压时间（0~30 min）、温度（24~62 ℃）及保压方式对海参自溶酶活性的影响。在室温、保压20 min的条件下,200 MPa左右较低压力下酶活性降低,相对残存活性为88.25%;250 MPa较高压力下自溶酶被激活,酶活性为106.77%;550 MPa高压下酶活性最低为29.81%。自溶酶活性随保压时间和温度的增加先上升后下降;保压方式对自溶酶活性的影响不大。同时利用误差反向传播神经网络（Back Propagation Neural Network,BP人工神经网络）,模拟了超高压钝酶效果,与实验结果比较,平均相对误差为0.9%,可以获得较好的预测结果。研究结果表明,在一定的压力、保压时间和温度下,酶被激活,其活性上升;而在一定的压力、保压时间和温度下,酶被钝化,活性降低。对优化海参超高压钝酶工艺具有一定的参考价值。     

超高压处理对枯草芽孢杆菌超微结构的影响

 研究了超高压处理对枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis AS 1.140）超微结构的影响，探讨其营养体以及芽孢的灭活机制。在经过500 MPa、60 ℃下保温保压20 min超高压处理后，采用透射电子显微镜进行观察，比较处理前后超微结构的变化。观察结果表明：超高压处理后，枯草芽孢杆菌的营养体细胞壁皱缩、出现缺口，胞浆泄漏、结构层次感消失、出现大片透电子区；其芽孢外壳被破坏、出现缺口，芽孢内含物结构紊乱、泄漏、出现部分透电子区；甚至内含物质完全泄漏,出现细胞壁或孢子外壳残留。     

超高压处理对多酚氧化酶活性的影响

 研究了超高压中温协同处理对砀山梨汁中多酚氧化酶活性的影响,实验压力为0.1~500 MPa,温度为20~60 ℃。此外,考察了不同pH值（3~7）和保压时间（2~34 min）超高压处理对酶活性的影响。实验结果分析表明：在处理温度为50 ℃、保压时间为10 min和梨汁pH值为5的条件下,200~300 MPa处理梨汁时多酚氧化酶被激活,活性表现最高;500 MPa时酶的活性下降到75.3%。协同温度为30 ℃处理梨汁时,酶的活性反而增大;30 ℃以后,酶活性随温度升高而迅速降低;有效协同高压处理的温度为40 ℃。随着保压时间的延长,梨汁中过氧化物酶的活性减小;18 min以前下降速度较快些,之后下降速度变缓。pH在5~6之间,酶的残留活性最大;pH值为6时,梨汁中多酚氧化酶最为耐压。     

极端高静压对鲜切胡萝卜质地的影响

采用极端高静压(700~1 200MPa)处理鲜切胡萝卜片,以热处理和未经处理的样品为对照,对其质地特性和细胞壁微观结构进行对比分析,并探究了处理后的样品在贮藏期间(7d)质地和细胞壁结构的变化。结果表明:与未处理样品相比,经700、800、900、1 000、1 100和1 200MPa高静压处理2min后,胡萝卜硬度分别下降67.65%、72.17%、67.30%、74.05%、77.67%和62.46%,硬度变化与压力变化并无显著相关性;在处理压力不大于1 000MPa时,胡萝卜硬度随处理时间的延长而降低;经不同强度的高静压处理后,胡萝卜切片的胶黏性和回弹力都显著下降(P0.05),且细胞壁发生不同程度的破裂;在贮藏期间,处理后的样品硬度随贮藏时间的延长而逐渐降低,与刚处理的样品相比,细胞壁中的果胶发生明显降解,细胞壁持续溃散,刚性结构消失。     

高静压及热加工不同品种黄桃罐头的质构差异研究

研究了高静压/热处理对不同品种黄桃罐头质构的影响。实验结果表明,不同品种特性对高静压加工黄桃罐头果肉的硬度和汤汁黏度无显著影响,热处理使黄桃罐头果肉硬度显著下降,汤汁黏度显著上升,"森克林"品种黄桃罐头在高静压/热处理后硬度最高,质构最好。显微结构分析显示,不同品种特性对高静压加工黄桃罐头果肉细胞的形态无显著影响,细胞基本保持原有形态;热处理使果肉细胞的形态发生了较大的变化,细胞变形且呈无规则形状,细胞间隙明显增大。高静压能使黄桃罐头保持良好的质构,品种适应性较热处理广泛。     

超高压对蛋白质的影响

在现有的超高压对蛋白质影响研究的基础上,详细地总结了超高压对蛋白质的分子体积、非共价键和分子结构的影响。在超高压作用下,蛋白质的分子体积被压缩变小;压力通过改变蛋白质分子的氢键、离子键、水合作用和疏水相互作用来影响蛋白质结构;低于800MPa的压力会造成蛋白质分子的二级、三级和四级结构的改变,其中四级结构对压力最敏感,三级结构次之,二级结构的改变较小;高于8GPa的压力会影响蛋白质分子的一级结构。     

影响YBaCuO超导体临界电流某些因素的研究

研究了掺V量x对TBa_2Cu_(3-x)V_xO_7样品性质的影响。发现在x≤0.6时V的影响主要是减小了样品的Meissner效应体积比和晶粒度,增加了J_c、质量密度和硬度,而样品的烧结条件,T_c和超导相结构则基本未变。我们认为V主要是位于晶界区的杂质,它们能改善晶粒之间的接触性质。为了提高J_c,在一定条件下改善晶粒间的接触性质似乎比增加超导相的体积比还重要。     

四方、单斜和正交Ge3N4的结构、电子结构和热力学性质

数值计算了四方、单斜和正交结构Ge₃N₄的点阵常数、晶胞体积、弹性模量、维氏硬度和态密度.计算结果与已有的实验数据和理论值符合得很好.形成焓为负、晶格形变和晶胞体积随压强呈线性变化,表明三种相在0~20 GPa压强范围内可以保持结构稳定.态密度研究表明三种氮化锗内部存在强烈的s-p杂化.三种相都属于脆性半导体材料,具备各向异性且硬度适中.采用包含原子振动和非谐效应的准谐波近似方案,研究材料的热力学性质,发现压强对赫姆霍兹自由能和内能有显著影响.结果为进一步理解氮化锗三种新结构的电子结构和热力学性质提供初步的物理图像.     

四方、单斜和正交Ge_3N_4的结构、电子结构和热力学性质（英文）

数值计算了四方、单斜和正交结构Ge_3N_4的点阵常数、晶胞体积、弹性模量、维氏硬度和态密度.计算结果与已有的实验数据和理论值符合得很好.形成焓为负、晶格形变和晶胞体积随压强呈线性变化,表明三种相在0~20 GPa压强范围内可以保持结构稳定.态密度研究表明三种氮化锗内部存在强烈的s-p杂化.三种相都属于脆性半导体材料,具备各向异性且硬度适中.采用包含原子振动和非谐效应的准谐波近似方案,研究材料的热力学性质,发现压强对赫姆霍兹自由能和内能有显著影响.结果为进一步理解氮化锗三种新结构的电子结构和热力学性质提供初步的物理图像.     

基于NIR的鲜食葡萄物流过程安全系统

针对鲜食葡萄物流过程中的实际模式及通常会使用SO₂保鲜剂的情况,研究了4种温度及定量SO₂胁迫条件下,基于近红外光谱和质构变化的鲜食葡萄货架期预测方法,结合信息技术设计了基于货架期预测的物流过程安全系统,以期减少鲜食葡萄物流过程中的损失。质构变化是鲜食葡萄采后到达货架期终点的重要原因,研究使用SO₂浓度传感器控制电磁阀,通过SO₂自动补偿获得设定SO₂浓度,研究了不同浓度SO₂胁迫条件下鲜食葡萄的质构变化规律及温度的影响。对比了多元散射校正和一阶S-G求导预处理方法对原始光谱的预处理效果,采用偏最小二乘回归方法建立了基于近红外光谱的鲜食葡萄质构无损检测模型,模型决定系数为0.93,均方根误差为1.70,通过交叉验证,模型预测准确度为0.81,均方根误差为2.91。研究表明,近红外快速无损检测可结合品质变化建模和信息技术用于提高果蔬采后物流过程安全管理效率。     

新型超硬材料AlMgB14高温高压物态方程和力学性质的第一性原理计算

新型三元超硬复合材料AlMgB14由于具有硬度高、密度低、热稳定性好、导电性能好且制作成本低等一系列优良特性,而成为超硬材料领域的研究热点。本文基于密度泛函理论的第一性原理算法,运用计算机模拟技术,模拟实际实验中难以达到的高温和高压条件,结合Kohn-Sham方程的自洽求解计算新型超硬材料AlMgB14在高温高压下的力学性质、物态方程。从而对比获得其物理化学性质与高压弹性常数,并讨论其背后的物理本质。本文首先对AlMgB14进行结构优化;其次,计算在不同原胞体积下所对应的晶格总能量,获得了AlMgB14的状态方程参数、热力学性质及其随温度和压力的变化关系。同时也研究了常压及加压时,AlMgB14晶体的弹性性质的特点及变化情况。研究结果不仅构建了微观结构AlMgB14与其宏观物理特性之间的桥梁,同时为其材料的工程应用和基础理论研究提供良好的帮助,而且本论文采用的理论计算方法还可以应用到其它材料的物态方程研究中。     

基于纳米压痕法的多孔硅硬度及杨氏模量与微观结构关系研究

采用电化学腐蚀制备多孔硅，利用场致发射扫描式电子显微镜(field emission scanning electron microscope，FESEM)观测多孔硅的二维微观形貌，利用Nano Indenter XP中的纳米轮廓扫描仪组件(nano profilometry, NP)得到其三维拓扑分析图像，分析了微观结构差异的原因并讨论了多孔硅内部微观结构对其机械性能的影响；利用MTS Nano Indenter XP纳米压入测量仪器，研究了多孔硅的显微硬度和杨氏模量随压入深度的变化规律，比较了不同孔隙率多孔硅的机械性能差别.实验结果测得40mA/cm²，60mA/cm²，80mA/cm²和100mA/cm²四个不同腐蚀电流密度条件下制备多孔硅样品的孔隙率在60%—80%范围内，孔隙率随着腐蚀电流密度的增加而增大；在氢氟酸(HF)浓度为20%的条件下制备出多孔硅样品的厚度在40μm—50μm范围内；测得多孔硅的平均硬度、平均杨氏模量分别在0.478GPa—1.171GPa和10.912GPa—17.15GPa范围内，并且其数值随腐蚀电流密度的增加而减小，在纳米硬度范围内随压入深度的增加而减小，在显微硬度范围内其数值保持相对恒定，分析了样品表面、厚度、微观结构，及环境对其机械性能的影响，得到了多孔硅力学性能随其微观尺度形貌的变化规律. 关键词： 多孔硅 微观结构 硬度 杨氏模量     

超高压下碳结构的第一性原理研究

采用第一性原理密度泛函理论,结合平面波赝势和广义梯度近似(GGA)方法计算了多种碳结构在超高压条件下的热力学稳定性及晶体结构性质.计算结果表明,碳结构的质量密度和基态能量与其对称性高低没有很强的依赖关系;在超高压条件下,随着压强的增加,热力学相对稳定的碳结构依次是石墨、金刚石、BC-8和SC碳结构,Clark等人所提出的R8结构并不是一种真正的高压稳定碳结构.     

CO_2辅助超高压杀菌对复合调味料品质的影响

超高压作为新兴的食品非热加工技术,使用方便、快捷,发展潜力巨大。选取3种具有代表性的复合调味料——复合黄豆酱、复合甜面酱及复合芝麻酱,研究CO_2辅助超高压(300、400和500MPa)处理对其细菌总数和黏度、颜色、风味等感官品质的影响。结果表明,经CO_2辅助超高压处理后,3种复合酱料的细菌总数均减少,且压力越高,减少量越多,但均小于一个对数单位;黏度的变化无明显规律性;色泽方面,只有复合芝麻酱样品处理前、后出现较显著差异;风味物质的种类和含量方面,3种复合调味料均发生了不同程度的变化;感官评价结果显示,CO_2辅助超高压处理对于复合调味料的整体感官品质无显著影响。研究表明,常温下CO_2辅助500MPa高压处理5min的总体效果最好。研究结果可为超高压技术应用于调味料生产提供参考。     

本征磁性拓扑绝缘体MnBi2Te4电子结构的压力应变调控

由于MnBi2Te4电子结构具有对晶格常数的改变相当敏感的特性,本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对MnBi2Te4反铁磁块体的电子结构施加等体积应变调控.研究发现体系能带结构在材料等体积拉伸和压缩作用下变化灵敏,体系出现绝缘体-金属相变.特别地,当施加特定应变后导带和价带在Γ处出现交叉,体系呈零带隙状态.在此应变下仍可观察到能带反转的现象,具有非平庸的能带拓扑性质.根据不同应变下的电荷密度图,发现等体积应变会影响体系七倍层层间距,其中等体积压缩和拉伸应变可分别增大和减小Te原子层间距,表明等体积压缩有利于降低反铁磁层间耦合.通过等体积压力应变调控,掌握了MnBi2Te4的电子结构的变化规律,这对本征磁性拓扑绝缘体MnBi2Te4的物性研究和实验制备具有重要的指导意义.     

高压电导研究

高压下物质结构和性质会发生很大的改变，电导对于认识压力的作用效应和寻找新的导电材料具有重要意义．高压电导研究所采用的设备主要有金刚石压腔、超高压大腔体装置(大压机)以及高压电导池三种．金刚石压腔可达550GPa压力；超高压大腔体装置压力一般在30GPa以下，可以提供较大体积的样品；高压电导池主要进行流体的电导研究，压力在400MPa以下，有静止和流动两种类型，流动式高压电导池是近年来才发展起来的，其准确方便．文章对目前高压电导的研究进行简单的介绍和分析．     

高压处理对酪蛋白酶解产物抗氧化活性的影响

研究了高压处理条件和处理对象对胰蛋白酶水解酪蛋白特性及产物抗氧化活性的影响。以水解度、DPPH自由基、超氧阴离子自由基、羟基自由基和还原力为测定指标,研究了高压处理胰蛋白酶、酪蛋白、酪蛋白+胰蛋白酶后的酶解特性和产物的抗氧化活性。结果表明:在水解度方面,高压对酪蛋白的处理效果比胰蛋白酶好,在200MPa的压力下保压20min时,酪蛋白的水解度提高了31.14%,但是高压对酪蛋白+胰蛋白酶的处理效果不佳;经100MPa保压15min或50MPa保压5min处理后胰蛋白酶的酶解产物对DPPH自由基和超氧阴离子自由基有较强的清除能力,而经150MPa保压10min处理的酪蛋白以及经150MPa保压15min处理的酪蛋白+胰蛋白酶的酶解产物在羟基自由基的清除能力和还原力方面表现更好,并且酶解产物的抗氧化活性与水解程度不成正相关。