超高压和酶抑制剂联合处理对荔枝果肉中过氧化物酶和果胶甲基酯酶的影响

 为了研究超高压与酶抑制剂联合处理对荔枝果肉中过氧化物酶（POD）和果胶甲基酯酶（PME）的影响,将荔枝（“淮枝”品种）果肉在两种酶抑制剂组合溶液（A：5 g/L柠檬酸+2.5 g/L L-抗坏血酸+5 g/L氯化钙;B：10 g/L柠檬酸+5 g/L L-抗坏血酸+10 g/L氯化钙）中分别浸泡10 min,并在100~400 MPa压力、10 ℃温度条件下处理30 min,采用分光光度法测定果肉中POD、PME的活性。结果表明：A、B两种组合处理能够明显钝化POD,但却显著激活了PME;超高压与A组合联合处理不能使POD、PME活性下降;超高压与B组合联合处理对POD、PME的影响与压力值有关系,100~300 MPa的超高压与B组合联合处理使POD活性下降,200~400 MPa的超高压与B组合联合处理则使PME活性升高。因此,超高压与酶抑制剂联合处理对荔枝果肉中POD的钝化存在一定的协同效应,且浓度越高,协同抑制效应越明显;而超高压与酶抑制剂联合处理对荔枝果肉中PME的钝化却表现出一定的拮抗性。     

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。     

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。     

动态超高压微射流对卵清蛋白微观结构的影响

采用圆二色谱(CD)、X射线衍射(XRD)、ANS荧光探针和紫外(UV)光谱研究了动态超高压微射流对卵清蛋白微观结构的影响。结果表明：卵清蛋白的微观结构的变化与处理压力有关,CD显示不同压力处理的卵清蛋白二级结构中的α-螺旋,β-折叠,β-转角和无规卷曲之间发生相互转化,二级结构的有序性提高;X射线衍射图谱直观显示不同压力处理的卵清蛋白晶体结构增加,160 MPa处理下结晶区最大,说明蛋白结构的有序性提高,与CD分析结果相似;ANS荧光探针光谱显示卵清蛋白的表面疏水性随着处理压力的增大而提高,120 MPa处理下达到最大;紫外光谱显示随着处理压力的增大,卵清蛋白最大紫外吸光值下降,卵清蛋白分子表面的具有紫外吸收的芳香氨基酸残基被包埋于分子内部,卵清蛋白的三维结构发生改变。     

超高压处理对毛栓菌多酚氧化酶的影响

 以茶多酚为底物,测定毛栓菌多酚氧化酶（Polyphenol Oxidase,PPO）活性的最适pH值为5.0、最适底物浓度为4 mg/mL,经100、300和500 MPa超高压处理10 min的PPO酶活分别是未处理的93%、87%和86%。圆二色谱和高效液相凝胶渗透色谱分析结果显示,100和300 MPa压力处理PPO的圆二色谱位于190~210 nm的正Cotton效应峰分别产生“褶皱”和“分蘖”;高效液相凝胶渗透色谱中的第一时间出峰组分（即最大分子量组分）的保留时间由6.678 min分别提前至1.514和2.296 min。500 MPa压力处理PPO的圆二色谱和高效液相凝胶渗透色谱与对照相比差异更加显著,其圆二色谱中只有一个正Cotton效应峰;其高效液相凝胶渗透色谱中主要组分的色谱峰面积减小（即280 nm的响应值降低）。不同压力处理的PPO的圆二色谱与高效液相凝胶渗透色谱图的差异程度具有对应关系。     

高压和酶解对热变性大米蛋白溶解及结构特征的影响(英文)

研究了100MPa高压和酶解处理对热变性大米蛋白溶解性和分子结构特征的影响。结果显示:高压处理后再用Alcalase(碱性蛋白酶)酶解可使大米蛋白的溶解性由单纯酶解时的58.9%提高到75.33%;SE-HPLC(高效液相凝胶色谱法)分析显示,高压处理可使57~105ku的大分子蛋白质溶出,且随着酶解时间延长,该组分消失,4.4和2.0ku组分含量增加,而非高压处理者没有大分子的溶解;FTIR(傅里叶红外光谱)分析显示,高压处理的样品中β-折叠和β-转角结构占主导地位;SEM(扫描电子显微镜)分析表明,高压处理使致密的大米蛋白体结构变得疏松。以上结果表明,高压处理改变了蛋白的空间结构,进而改变蛋白的酶解位点,从而提高了大米蛋白的溶解性。     

声波刺激对铁皮石斛过氧化物酶同工酶基因表达的影响

从基因表达水平探索了植物适应物理应力刺激时可能作出的反应机制。以铁皮石斛组培苗为实验材料,以特定的声波(声强100dB、频率1000Hz)刺激为应力源,检测比较了声波刺激对铁皮石斛过氧化物酶(POD)同工酶酶谱及各酶带百分含量的影响;通过设计引物扩增出铁皮石斛POD基因片段,以此为探针,利用Northern点杂交技术检测分析了声波刺激对铁皮石斛POD基因表达的影响。结果显示,声波刺激没有引起铁皮石斛产生新的酶带,但促进了其POD同工酶酶量的提高;声波刺激对铁皮石斛POD基因表达的影响与其同工酶酶谱及其总RNA量的变化基本一致。表明声波刺激对植物POD同工酶基因表达有激活作用,可能引起植物某些基因转录和表达水平的变化。     

西瓜汁的超高压杀菌效果研究

 研究了西瓜汁常温超高压处理后的微生物存活量与杀菌压力、脉动施压之间的关系,并用VITEK 32型细菌鉴定仪对耐压菌种进行了鉴别。实验杀菌压力范围在100~500 MPa之间、保压时间为10 min、以“加压—保压（10 min）—卸压－停顿（5 min）”为一个脉动施压循环,对西瓜汁样品进行多次循环高压处理。结果表明：在30 ℃、处理压力达到或超过400 MPa时,西瓜汁中微生物含量达到国家食品卫生标准要求;随着脉动施压次数的增加,微生物存活量减少;西瓜汁中残存耐压菌以革兰氏阳性菌为主,达70%,此外还残存有少量革兰氏阴性菌和霉菌。     

高压处理对辣根过氧化物酶活性及构象的影响

 高压处理对果蔬过氧化物酶活性的钝化程度会影响果蔬的感官品质和贮藏期,有必要研究高压条件下过氧化物酶的结构变化与其活性的关系。采用圆二色谱法和荧光光谱法,研究了室温下,100、300、500 MPa压力分别处理15 min对辣根过氧化物酶二级、三级结构及活性的影响。结果表明：高压处理对辣根过氧化物酶（HRP）有钝化作用,随着处理压力的增加,HRP的活性依次下降2.36%、5.69%、10.36%,HRP较耐压;HRP的α-螺旋、β-折叠和无规卷曲含量的升幅均小于4%,β-转角含量显著下降,且下降程度均达到11%;高压处理后的HRP在234 nm激发光谱和308 nm发射光谱特征峰的荧光强度下降,下降程度依次为18.28%、5.46%和4.04%,且100 MPa压力下处理的HRP荧光强度下降的程度最大。说明高压处理对HRP有钝化作用,且与其二级和三级结构的变化有关。     

动态高压微射流改性可溶性大豆多糖对大米淀粉理化性质的影响

为考察改性可溶性大豆多糖(MSSPS)对大米淀粉(RS)理化性质的影响,采用动态高压微射流技术,分别在80、120、170MPa的改性压力下,对可溶性大豆多糖(SSPS)进行了改性,得到了MSSPS。向多组RS中分别添加不同质量分数(5.0%,7.5%,10.0%和20.0%)的MSSPS和SSPS,研究其理化性质。结果表明:与SSPS组相比,MSSPS组RS的膨胀力、溶解度和透明度均有所提高;多糖改性压力对RS溶解度和透明度的影响尤为明显,当压力达到120MPa后,溶解度显著提高(P0.05),改性压力为170MPa、质量分数为5.0%的MSSPS组,RS透明度可达6.1%,提高近33%;析水率和凝胶硬度则随着添加量和改性压力的增大而显著下降(P0.05),表明MSSPS能显著提高RS的冻融稳定性,及改善储藏过程中RS的硬化等质构品质。用扫描电镜观察添加MSSPS前、后,4℃下老化7d的RS冻干样品,显示其结构变化为:中空腔壁变薄,空腔变大,类似蜂窝状的结构增多,故从微观结构上证明了MSSPS能降低RS析水率,提高冻融稳定性。研究结果表明:MSSPS对RS理化性质有显著影响,可通过提高冻融稳定性、透明度等,改善淀粉的外观、可接受度和质构品质。     

超高静水压装置的研制及钝酶效果试验

 设计开发了UHHP-1600型超高静水压装置,工作压力达到1.6 GPa。阐述了该超高静水压装置的工作原理、结构特点和设计要点,分析并确定了超高静水压承压容器、密封系统和压力控制系统的结构和相关参数。试验表明,整机结构合理、操作方便、性能稳定、安全可靠。利用该装置在1.6 GPa下处理蘑菇多酚氧化酶1 min,可以将其完全钝化。     

高压对溶液中聚左旋乳酸单晶生长的影响

采用高压技术实现了500 MPa下聚左旋乳酸(PLLA)在稀薄二甲苯溶液中的单晶生长,采用透射电子显微镜、拉曼光谱和红外光谱对样品的结晶形态和结构进行了表征,考察了高压对聚左旋乳酸单晶生长行为的影响。结果表明,在相同的结晶温度和时间下,高压结晶PLLA的单晶仍为α-型晶体,但单晶尺寸明显大于常压样品;高压环境下PLLA分子链在晶核两端的生长扩散速率不同,容易形成非对称的菱晶形态;高压影响PLLA晶体中分子链的构象分布;在单晶生长期,高压诱导有利于PLLA晶体成核,但不利于单晶生长。     

超高压对枯草杆菌胞外蛋白酶的影响

 以枯草杆菌为研究对象,采用Box-Behnken响应曲面设计,研究了超高压处理对枯草杆菌胞外蛋白酶的影响以及菌体致死与胞外酶的关系。结果表明,超高压能显著抑制枯草杆菌胞外蛋白酶的活性,处理过程中压力和温度是酶失活的主要因素,并且两者之间存在交互作用,超高压处理时温度协同有效。利用Design Expert软件建立了胞外蛋白酶超高压钝化模型,决定系数R₂=0.974 7,调整决定系数R_2,adj=0.942 1。方差分析表明,模型显著,可应用于钝化效果分析与预测。实验结果还表明,超高压处理后枯草杆菌的致死率与胞外蛋白酶活的变化相关性达到极显著水平（R=0.933 0）,胞外酶可作为超高压处理对微生物影响的一个评价指标。     

水分对高静压处理不同类型淀粉微观结构的影响

利用高静压(HHP)作为物理变性方法处理糯玉米淀粉和木薯淀粉,考察水分含量对不同类型淀粉的糊化及重结晶的影响。用偏光显微镜、扫描电子显微镜观测HHP处理后淀粉颗粒的形态变化,利用激光粒度分析仪记录淀粉颗粒的粒度分布及变化规律,结合X射线衍射曲线及低场核磁共振图谱,分析淀粉颗粒内水分的结合方式及程度。结果表明:当粉水比(淀粉质量和水质量之比)为3/10~5/10时,在HHP处理下,两种淀粉均发生结晶解体和溶胀现象。糯玉米淀粉的重结晶程度顺序为4/10粉水比3/10粉水比5/10粉水比;木薯淀粉颗粒结晶结构完全消失,结晶破坏的程度是3/10粉水比4/10粉水比5/10粉水比。随着水分含量增大,糯玉米淀粉及木薯淀粉的粒度逐渐增大。干燥后淀粉中的水分主要以结合水的形式存在,且水分参与结晶结构的形成。     

动态高压微射流技术对木瓜蛋白酶活性的影响

研究了动态高压微射流技术对木瓜蛋白酶活性的影响,并以荧光光谱为检测手段对木瓜蛋白酶的分子构象进行表征。结果显示,动态高压微射流处理(120~180 MPa)后,木瓜蛋白酶酶活降低。经180 MPa处理1次,木瓜蛋白酶相对酶活降至90.04%。随着处理压力的增加,木瓜蛋白酶分子、酪氨酸残基、色氨酸残基的荧光发射峰位置分别从对照组的334、285、277.5 nm红移至140 MPa处理组的335.5、285.5、278.5 nm,然后回移至180 MPa处理组的334、285、278 nm。在0~4℃放置24 h后,酶活进一步降低,木瓜蛋白酶和酪氨酸残基的荧光强度出现波动(降低、上升然后再降低),表明动态高压微射流处理(120~180 MPa)改变木瓜蛋白酶分子构象的效果较为明显,形成的新构象稳定性低。     

采用FTIR技术研究高压处理对冻干大豆分离蛋白构象的影响

采用傅里叶转换红外光谱技术(FTIR)研究了高压(HP)处理对冷冻干燥的大豆分离蛋白(SPI)构象的影响。在SPI的去卷积FTIR光谱的酰胺Ⅰ′区域(1 600～1 700 cm-1),观察到12个与蛋白构象相关的红外吸收峰,分别对应于CO键伸缩振动与肽键的C—N伸缩振动。通过对该区域的峰强度与波数分析显示,压力为200～400 MPa的HP处理导致SPI在该区域的峰发生明显的“红移”(约2 cm-1),强度也显著增加。更高的HP处理进一步增强了SPI的酰胺Ⅰ′区域的峰强度。对酰胺Ⅱ峰分析显示,HP处理导致酰胺Ⅱ峰(如1 560～1 500 cm-1)的强度、面积逐渐增加(与压力呈正相关)。以上分析显示,HP处理导致SPI的二级与三级结构逐渐打开,然而变性蛋白的结构在高压释放后经历一个“重构过程”。