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。     

热和高静压杀菌对糟卤虾仁货架期及品质的影响北大核心CSCD

为研究热和高静压杀菌对糟卤虾仁品质和货架期的影响,分别采用热和高静压(HHP)方法对糟卤虾仁样品进行处理。根据样品微生物菌落总数随着杀菌时间的变化曲线,确定较优的热和高静压杀菌条件分别为85℃、20min和550MPa、10min。通过理化指标和感官评价对杀菌处理后的样品品质进行评价。结果表明,贮藏过程中,热和高静压杀菌组样品的pH值和水分含量均无显著变化;贮藏30d后,热和HHP杀菌组的综合评分均低于对照组,但是HHP杀菌组样品在形态、色泽、软硬度等方面均优于热杀菌组;贮藏90d后,HHP杀菌组样品的微生物菌落总数达到2.5×104 cfu/g,接近行业标准的上限(3.0×104 cfu/g),远高于热处理组(70cfu/g),相应地,HHP杀菌组的TVB-N值也高于热处理组。     

热和高静压杀菌对糟卤虾仁货架期及品质的影响

为研究热和高静压杀菌对糟卤虾仁品质和货架期的影响,分别采用热和高静压(HHP)方法对糟卤虾仁样品进行处理。根据样品微生物菌落总数随着杀菌时间的变化曲线,确定较优的热和高静压杀菌条件分别为85℃、20min和550MPa、10min。通过理化指标和感官评价对杀菌处理后的样品品质进行评价。结果表明,贮藏过程中,热和高静压杀菌组样品的pH值和水分含量均无显著变化;贮藏30d后,热和HHP杀菌组的综合评分均低于对照组,但是HHP杀菌组样品在形态、色泽、软硬度等方面均优于热杀菌组;贮藏90d后,HHP杀菌组样品的微生物菌落总数达到2.5×104 cfu/g,接近行业标准的上限(3.0×104 cfu/g),远高于热处理组(70cfu/g),相应地,HHP杀菌组的TVB-N值也高于热处理组。     

高静压物理变性处理糯玉米淀粉的糊化及重结晶机理研究

采用高静压技术(HHP)作为物理变性方法处理糯玉米淀粉,考察高静压力对糯玉米淀粉糊化及重结晶的影响。采用偏光显微镜及扫描电子显微镜观测处理后的淀粉颗粒的形态变化,激光粒度分析仪用于记录淀粉颗粒的粒度分布及变化规律;利用红外光谱技术分析可能发生的微观二级结构变化,结合X射线衍射曲线及DSC差热分析曲线,验证淀粉颗粒内部结构的变化。结果表明:300MPa的高静压对淀粉具有压缩作用,使其粒度减小,结晶度提高,起始糊化温度、糊化焓值增加;450MPa高静压处理后,淀粉的结晶结构几乎完全被破坏,糊化度达到95%,膨胀度为57.07%,并以此验证了HHP处理会导致淀粉颗粒发生有限膨胀;600MPa高静压处理后,淀粉颗粒发生重结晶现象,表现为典型的多峰、宽峰DSC曲线,结晶度增加。综合本研究及其他研究成果,提出"3个发展阶段"的HHP对糯玉米淀粉颗粒微观结构变化的新机制,包括:颗粒被压缩、内部结晶结构解体及颗粒解体并重新排序阶段。     

超高压处理对不同果蔬结构和性质的影响

超高压处理用于提高食品的安全性和贮藏性已被广泛用于果蔬制品,但主要限于流态食品,原因是超高压处理可能会影响到固态食品的结构。为了探究超高压处理对不同品种的果蔬结构和性质的影响,选择了5种具有不同的密度、含水量、微观结构和质构特性的果蔬,采用不同的超高压处理条件,分析在不同压力大小和保压时间条件下,果蔬结构和性质的变化情况。结果表明:果蔬的质地会影响其耐压特性,当果蔬质地柔软、空泡结构较少时,耐压性较好;反之,果蔬的体积容易被压缩,由于组织结构的差异,不同果蔬受压时体积变化差异很大;密度大、初始硬度大的果蔬受超高压处理后硬度等质构指标下降幅度更大。保压时间的延长会进一步破坏果蔬的质构和结构。     

X射线衍射法研究不同类型淀粉高静压处理后晶体结构的变化

对300, 450和600 MPa不同高静压力下导致的淀粉结晶结构变化进行研究。选择不同类型、不同链/支比的三种淀粉为研究对象,进行高静压处理,利用X射线衍射法分析高静压对不同类型,不同链/支比淀粉晶体结构的影响。结果表明：由于X射线衍射峰加强及相对结晶度增大,糯玉米淀粉在300 MPa表现为韧化作用,在450 MPa结晶结构完全解体,600 MPa时发生重结晶;HylonⅦ淀粉在600 MPa以下的高静压处理只表现出韧化效果,结晶度增加但不明显;木薯淀粉在300 MPa具有韧化作用,600 MPa结晶结构完全消失,表现为韧化-颗粒结晶解体两个过程。因此,本文提出淀粉颗粒在高静压处理过程中经历压缩韧化-晶体结构解体-重结晶三个发展阶段。     

金属离子辅助高静压钝化树莓多酚氧化酶研究

 树莓多酚氧化酶具有较强的耐压性,在600 MPa压力下处理45 min,其残余酶活仍高达40%以上。为了进一步钝化树莓内源多酚氧化酶的活性,研究了金属离子辅助高静压对树莓多酚氧化酶钝化的影响。在树莓多酚氧化酶粗酶液中添加对酶活性有抑制、激活、无改变的金属离子,研究其辅助400、600 MPa压力处理钝化树莓多酚氧化酶的效果。发现添加金属离子后,多酚氧化酶的活性随压力增大、时间延长而降低;Fe²⁺、Mn²⁺以及Cu²⁺均有不同程度的协同高静压钝化作用,而Ca²⁺在钝化树莓多酚氧化酶时与高静压出现拮抗现象,对树莓多酚氧化酶活性无影响的Zn²⁺未出现协同/拮抗作用。     

3 GPa熔融盐固体介质高温高压三轴压力容器的围压标定

 新研制的3 GPa熔融盐固体介质高温高压三轴实验系统,改进了高压容器的装样方式以及样品的尺寸,由于装样部件之间摩擦以及克服传压介质本身的强度,视载围压和真实围压具有较大差异,在完成压力容器温度标定的基础上,采用部分熔融法在不同温度和压力条件下进行围压标定实验研究。实验使用LiCl-KCl混合氯化盐样品,分别在300~1 400 MPa视载围压的条件下,对样品进行缓慢加温,成功观测到实验力学数据和温度数据的同时响应,确定了混合氯化盐的初熔温度,通过已知熔融曲线方程计算得出真实围压。通过比较不同的实验条件和观察实验后装样结构,给出了摩擦力的变化规律：在300~500 MPa压力条件下,摩擦力百分比呈现降低趋势,从52%降低到31.2%;在700~1 200 MPa压力条件下,摩擦力约占11.4%;在1 400 MPa压力条件下,摩擦百分比从11.4%上升到15.5%。通过对比国内外同类实验设备摩擦力认为,该设备真实围压的精度达到了国际同类设备的水平。     

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。     

制备压力对La2/3Sr1/3MnO3的磁电阻效应的影响

 研究了制备压力对纳米块状样品La_2/3Sr_1/3MnO₃的结构、磁学和电学性质的影响。结果表明：样品的晶粒尺寸随制备压力的增加而变小，且不同样品的磁电阻效应不同。低场磁电阻效应在整个实验温区都随制备压力的升高而变弱，这主要是由制备压力使样品晶粒界面连接更紧密所导致；T<200 K时，高场磁电阻效应随制备压力的升高而变强，T>200 K时，高场磁电阻效应随制备压力的升高反而变弱，这主要是由制备压力改变样品的晶粒尺寸所引起。     

动态高压微射流作用对膳食纤维结晶结构的影响

 利用N₂吸附法、X射线衍射、傅立叶红外光谱仪（FTIR）等手段,对动态高压微射流技术（Dynamic High Pressure Microfluidization,DHPM）处理前后膳食纤维的比表面积和结晶结构的变化进行表征,研究DHPM对膳食纤维结晶结构的影响。结果表明,经DHPM处理后,膳食纤维的比表面积显著高于未处理的原料膳食纤维（p<0.05）。在40~140 MPa压力区间,样品的比表面积随DHPM处理压力的升高而增加,处理压力为140  MPa时,达到最大值为2.887 5 m²/g。压力继续增大,微小颗粒间的重新聚集,使其对N₂的可及度减小,比表面积下降。X射线衍射结果显示,DHPM处理并没有使膳食纤维的晶型发生改变,为纤维素Ⅰ型。经DHPM处理后,样品表观结晶度显著减小,内部的有序度下降。处理压力越大样品的表观结晶度越小。FTIR光谱分析表明,DHPM处理会破坏膳食纤维内的部分氢键,处理压力越大,作用效果越明显。     

超高压处理的草莓果肉饮料在贮藏过程中的品质变化

 采用超高压处理（压力600 MPa、保压时间4 min）方法,实验研究了在4 ℃下储藏7个月时草莓果肉饮料的微生物及主要品质的变化。结果表明：草莓果肉饮料在7个月贮藏期内没有细菌、霉菌或酵母检出,仅从微生物角度看,超高压处理有效地延长了货架期;贮藏过程中草莓果肉饮料中的颜色逐渐变暗,可溶性固形物、pH值、可滴定酸有波动,但变化不显著（P>0.05）,总酚、维生素C及花青素含量均逐渐减少,·DPPH（1,1-二苯基-2-三硝基苯肼）自由基清除能力及铁离子还原能力逐渐减弱;贮藏过程中草莓果肉饮料挥发性香气成分的种类和含量均发生明显变化,其中酯类成分显著降低,芳樟醇和反式-橙花叔醇随储藏时间的延长而显著增加。     

红外光谱和热重分析法评估三种加固剂对“小白礁Ⅰ号”考古木材微力学性能的影响

随着社会对木质文物重视程度的提高和现代考古技术的进步,饱水木质文物得到不断发掘和保护。饱水木质文物木材的细胞形态和化学结构普遍发生非均匀降解或变化,成为了不同于健康木材的“新材料”。PEG法和糖法作为国际通用的脱水加固方法可避免饱水木质文物干燥过程中收缩变形。本研究选用“小白礁Ⅰ号”沉船主要用材树种柚木（Tectona sp.）为试验对象,分别使用PEG、三氯蔗糖和海藻糖加固,并在开发的适用于脆弱木质文物的非包埋式纳米压痕样品制备方法的基础上,通过纳米压痕力学技术（NI）评估了三种饱水木质文物常用加固处理方法对考古木材微力学性能的影响;同时,结合红外光谱法（FTIR）和热重分析（TGA）方法,进一步揭示了加固剂种类影响考古木材微力学性能的原因。研究结果表明：使用非包埋法制备的纳米压痕样品,可准确获取加固处理后考古木材细胞壁的纵向弹性模量和硬度;PEG法、三氯蔗糖法和海藻糖法均可显著提高考古木材木纤维细胞壁的纵向弹性模量和硬度,三种方法加固处理后的木材的弹性模量比未处理样品分别增加了6.9%,25.4%和29.1%,硬度比未处理样品分别增加了9.3%,25.9%和13.6%。红外光谱试验结果表明PEG、三氯蔗糖和海藻糖均进入了考古木材细胞腔等内部组织结构,热重分析结果证实部分加固剂进入了木材细胞壁,是细胞壁强度提高的主要原因。总之,三氯蔗糖和海藻糖较适用于饱水考古木材的脱水加固,加固效果优于PEG,其中三氯蔗糖的加固效果最佳。研究结果为饱水木质文物加固性能的准确评估提供了方法参考,为沉船等饱水木质文物的加固与保护提供了科学依据。     

PbTe的高温高压合成

 以高温高压为手段，在4～5GPa压力和700～1 200 K温度条件下，成功地合成出了PbTe。对合成样品进行了X射线测试分析，结果表明，合成的PbTe样品是具有NaCl结构的多晶，而PbTe的取向随着合成压力的升高发生变化。扫描电镜分析结果显示：高压合成的PbTe样品，其晶粒有了明显的取向；电阻率比常压样品低1～2个数量级，并随合成压力的升高而降低；热导率也同时低于常压合成的PbTe样品。以上结果说明，高压合成方法是改善材料性能的重要手段。     

杏贮藏期间可溶性固形物和硬度的近红外光谱检测

以杏为材料,研究其贮藏期间可溶性固形物和硬度的近红外漫反射无损检测模型的建立方法。研究发现,定标建模最少样品量为100个。对于可溶性固形物,刚收获样品的校正模型对各贮藏阶段的预测效果均较好,决定系数(r2p)接近0.9、预测均方根误差(RMSEP)在0.6左右及相对分析误差(RPDp)达2.5以上;而且混合阶段模型的预测效果均优于采收及不同贮藏阶段的独立模型,r2p和RPDp分别达0.9和3.0以上、RMSEP在0.3—0.5之间。对于硬度,各阶段独立模型仅能粗略预测相应贮藏时期的样品,而混合阶段模型对各贮藏时期的样品均能实现快速分析,rp2和RMSEP分别在0.8和1.0左右、RPDp达2.0。结果表明近红外漫反射光谱可用于及时评价杏贮藏期间可溶性固形物和硬度的变化。     

抗降解屏障差异的杂交杨木萃取分离的FTIR光谱研究

植物细胞壁复杂的化学物理结构形成生物质抗降解屏障,严重阻碍了生物质材料的转化利用。本研究选用三种不同抗降解特性的自然变异杂交杨木,采用复合溶剂体系对原料木质素、半纤维素和纤维素进行萃取分离。利用FTIR和XRD表征样品萃取分离前后微观结构的变化。结果显示,2 910, 1 420, 1 100, 1 030以及900 cm^-1的吸收峰为纤维素的特征峰;这些特征峰在低抗降解性样品中强度变化高于抗降解性高的样品谱图;抗降解程度低的原料萃取分离效率高、纤维素固体得率高,其萃取处理后所得纤维素结晶度最高,达到84.5%,而HR-Factionation的木质素去除率和纤维素结晶度最低,仅为77.6%和81.3%。研究结果表明,在萃取分离过程中,原料抗降解性与木质素去除率成正比,与纤维素的结晶度和可消化率成反比。     

高静压对淀粉结构及糊化性质的影响

综述了高静压对淀粉的影响。阐述了高静压的定义及其原理,与高静压的作用直接相关的淀粉结构及其性质。根据文献资料报道对25种以上淀粉的研究表明,高静压不仅对淀粉结构影响明显,包括微观结构、宏观颗粒形态,而且对淀粉糊化过程及性质也有较大的影响。施加的压力、淀粉的种类、处理温度、溶液浓度不同,对淀粉的结构和糊化影响也显著不同。大量的研究表明,高静压对淀粉的处理是有潜力的非热物理变性的手段,通过利用不同的高静压处理手段,得到不同品质的高静压淀粉产品,使淀粉在不同的领域中发挥更大的作用。     

应变纤锌矿GaN/AlxGa1-xN柱形量子点中类氢施主杂质态结合能的压力效应

考虑应变,在有效质量、有限高势垒近似下,变分研究了纤锌矿GaN/AlxGa1 -xN柱形量子点中类氢施主杂质态结合能随流体静压力、杂质位置及量子点结构参数(量子点高度、半径、Al含量)的变化关系.结果表明,类氢施主杂质态结合能随流体静压力增大而增大,且在量子点尺寸较小时,流体静压力对杂质态结合能的影响更为显著.受流体静压力的影响,杂质态结合能随量子点高度、半径的增加而单调减少,且变化趋势加剧;随Al含量增加而增大的趋势变缓.无论是否施加流体静压力,随着类氢施主杂质从量子点左界面沿材料生长方向移至右界面,杂质态结合能在量子点的右半部分存在一极大值.流体静压力使得极大值点向量子点中心偏移.     

应变纤锌矿GaN/AlxGa1-xN柱形量子点中类氢施主杂质态结合能的压力效应

考虑应变,在有效质量、有限高势垒近似下,变分研究了纤锌矿GaN/AlxGa1-xN柱形量子点中类氢施主杂质态结合能随流体静压力、杂质位置及量子点结构参数(量子点高度、半径、Al含量)的变化关系．结果表明,类氢施主杂质态结合能随流体静压力增大而增大,且在量子点尺寸较小时,流体静压力对杂质态结合能的影响更为显著．受流体静压力的影响,杂质态结合能随量子点高度、半径的增加而单调减少,且变化趋势加剧;随Al含量增加而增大的趋势变缓．无论是否施加流体静压力,随着类氢施主杂质从量子点左界面沿材料生长方向移至右界面,杂质态结合能在量子点的右半部分存在一极大值．流体静压力使得极大值点向量子点中心偏移．     

激光喷丸改善TC6钛合金组织和力学性能

为了使激光冲击强化技术能较好地应用于TC6钛合金的发动机叶片,对TC6钛合金进行试验研究。通过X射线衍射仪、透射电子显微镜等测试技术分析了不同参数下TC6钛合金的微观组织变化,用显微硬度计和残余应力测试仪分别表征表层硬度和残余应力变化,并测试材料冲击后的振动高周疲劳性能。试验结果表明:激光冲击材料后表面组织得到明显细化,随着冲击次数的增加,先后出现了高密度位错、位错胞、亚晶和纳米晶。性能方面,表面硬度在冲击一次即可提高19%,硬度影响深度达到700 m;与此同时表面残余应力最高达到-608.5 MPa,在500 m深度上仍具有-100 MPa左右的应力存在。经三次冲击后,标准疲劳试片的疲劳极限提高近20%。