科研产出
γ射线、电子束辐照处理对芦苇木质纤维素结构及酶解性能的影响
《核农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为更全面了解射线辐照对木质纤维素的影响，本试验利用扫描电子显微镜（SEM）、傅立叶红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、高效液相色谱（HPLC）等方法分析了γ射线和电子束辐照前后芦苇木质纤维素结构及酶解性能的变化。结果表明，γ射线和电子束辐照均能使芦苇木质纤维素发生降解，使部分纤维素、半纤维素降解为水溶性物质，且降解水平与吸收剂量呈正相关关系，当吸收剂量为500 kGy时，经γ射线和电子束辐照的芦苇水溶性组分含量分别是未辐照芦苇的2.44和1.98倍；γ射线和电子束辐照后芦苇的微观结构被破坏，芦苇木质纤维素体系中的分子数量增加，纤维素结晶指数降低，但纤维素晶型不改变；随着吸收剂量从200 kGy增加至500 kGy，芦苇纤维素、半纤维素酶解转化率逐渐提高，当吸收剂量为500 kGy时，γ射线和电子束辐照的芦苇纤维素酶解转化率分别为16.68%和18.84%，分别是未处理芦苇的2.32和2.62倍，芦苇半纤维素转化率分别为21.38%和21.74%，分别是未处理芦苇的3.82和3.88倍；同等吸收剂量的γ射线和电子束辐照对芦苇木质纤维素主要化学组分、物理化学结构的影响相似，在200～400 kGy剂量范围内，同等吸收剂量γ射线和电子束辐照对芦苇纤维素、半纤维素酶解转化的促进作用没有明显差异，当吸收剂量为500 kGy时，电子束辐照对芦苇纤维素酶解的促进作用显著优于γ射线。本研究为辐照技术应用于木质纤维素预处理提供了理论依据。
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电子束辐照对不同含水量芦苇木质纤维素结构及酶解性能的影响
《辐射研究与辐射工艺学报 》 2023 CSCD
摘要：以不同含水量的芦苇木质纤维素（以下简称芦苇）为试验材料，采用5 MeV电子束辐照处理，研究了电子束辐照对不同含水量芦苇化学组分、超分子结构、粉碎粒径及酶解性能的影响。结果表明：不同含水量的芦苇经电子束辐照后均发生降解，超分子结构受到破坏，粉碎后小粒径颗粒显著增加，酶解转化率大幅度提高；当吸收剂量相同时，不同含水量芦苇的表观形貌、超分子结构及粉碎粒径分布没有明显区别，但酶解转化率与含水量呈负相关，含水量5%、10%和50%的芦苇经过500 kGy电子束辐照后，纤维素酶解转化率分别22.24%、19.76%和18.57%，半纤维素酶解转化率分别为25.04%、23.84%和19.56%，经过1 000 kGy电子束辐照后，含水量5%、10%和50%的芦苇纤维素酶解转化率分别为54.09%、47.27%和49.24%，半纤维素酶解转化率分别62.30%、53.25%和47.83%；当吸收剂量为500 kGy时，含水量为5%的芦苇纤维素、半纤维素较含水量10%和50%芦苇降解严重，而当吸收剂量为1 000 kGy时，含水量为50%的芦苇纤维素、半纤维素则较含水量5%和10%的芦苇降解严重，并且较含水量5%和10%的芦苇，含水量为50%的芦苇纤维素、半纤维素更多地被降解为非糖类物质。
关键词： 电子束 辐照 含水量 芦苇 木质纤维素 结构 酶解
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60Co-γ射线处理油菜秸秆降解产物分析及其对酶解发酵的影响
《辐射研究与辐射工艺学报 》 2023 CSCD
摘要：本文以油菜秸秆为原料,研究不同吸收剂量60Co-γ辐照处理后样品中木质纤维素组分、降解产物种类和含量的变化,并对其酶解和分步糖化发酵特性进行评价.研究结果表明:随着吸收剂量的升高,油菜秸秆中纤维素、木聚糖和木质素含量降低,水溶性组分总量逐渐增加,水浸提液pH逐渐降低.降解产物中4种小分子脂肪酸总量随辐照吸收剂量的升高逐渐增加,1 000 kGy处理后达到最大值9.25 mg/g;9种小分子芳香类降解产物总量呈先增后降趋势,800 kGy时达到最大值0.22 mg/g.油菜秸秆酶解纤维素转化率和葡萄糖浓度随着吸收剂量的升高逐渐增加;随着底物浓度的增加,纤维素转化率逐渐降低,酶解液中葡萄糖浓度逐渐升高;15%底物浓度下800 kGy辐照处理油菜秸秆酶解纤维素转化率为57.55%,分步糖化发酵乙醇转化率低于10%.辐照结合水浸提处理显著提高油菜秸秆酶解发酵效率,水浸提后800 kGy辐照油菜秸秆在15%底物浓度酶解纤维素转化率和葡萄糖浓度分别为71.62%和40.38 mg/mL,分步发酵48 h后乙醇转化率达到64.00%,且发酵液中葡萄糖被全部消耗.
关键词： 60Co-γ射线辐照 油菜秸秆 降解产物 酶解 分步糖化发酵
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γ 射线辐照及粒径对芦苇秸秆酶解发酵的影响
《辐射研究与辐射工艺学报 》 2023 CSCD
摘要：以经过不同吸收剂量(0?500 kGy)的γ射线辐照处理后的芦苇秸秆为研究对象,机械粉碎后过筛,研究吸收剂量、过筛孔径对其粒径分布、粉碎能耗、主要组分含量、纤维素酶解转化率、纤维素乙醇转化率的影响.研究结果显示:随着过筛孔径的减小,所获得的芦苇秸秆样品质量显著减少,且与吸收剂量负相关;芦苇的粉碎能耗随吸收剂量的升高而降低,获得相同质量的过筛样品,粉碎能耗又随过筛孔径的减小而显著增加;相同吸收剂量处理的芦苇秸秆,其纤维素酶解转化率和纤维素乙醇转化率均随过筛孔径的减小而增大,其中吸收剂量为分别0 kGy、206 kGy、404 kGy,粒径范围在r?0.180 mm的芦苇秸秆样品其纤维素酶解转化率较r?0.850 mm样品分别提高129.20%、85.98%、106.63%,纤维素乙醇转化率分别提高136.04%、21.75%、4.39%.综合比较粉碎能耗与纤维素酶解转化率和纤维素乙醇转化率的增加比率,最终确定未辐照(0 kGy)芦苇秸秆样品的最佳过筛孔径为0.850 mm;吸收剂量为206 kGy、404 kGy的芦苇秸秆样品最佳过筛孔径为0.425 mm.
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辐照协同甲酸法分离南荻纤维素及其酶解性状分析
《辐射研究与辐射工艺学报 》 2022 CSCD
摘要：本试验以南荻为原料,采用5 MeV电子加速器进行辐照处理,考察了温度、甲酸浓度、吸收剂量对南荻纤维素分离效果的影响,通过正交试验优化南荻纤维素的分离条件.结果表明:吸收剂量200 kGy、甲酸质量分数88%、油浴温度110℃、反应时间2 h为最优工艺参数;该条件下南荻纤维素纯度达73.26%,提取率达92.99%.辐照协同甲酸分离的南荻纤维素在固液比1:10、纤维素酶添加量15 FPU/g、酶解温度50℃、转速130 r/min的条件下酶解96 h,纤维素转化率达到28.43%,较未处理原料提高2.43倍.傅里叶红外光谱、X射线衍射分析表明,辐照协同甲酸法所得的南荻纤维素结构保存完整,结晶度明显增加.
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预处理对蓝莓NFC果汁品质和风味的影响
《中国食品学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为研究预处理对蓝莓NFC果汁品质和风味的影响,以新鲜蓝莓为原料,探讨热水漂烫和酶解前处理对蓝莓果汁感官品质、过氧化物酶（POD）活性、多酚氧化酶（PPO）活性、出汁率、可溶性固形物、花色苷含量、挥发性香气成分的影响。结果表明:热水热烫可使蓝莓PPO、POD活性显著降低,蒸汽热烫可在60 s内使POD残余酶活力降至7.10%, 80℃热烫2min对蓝莓褐变酶活性的钝化效果最佳,花色苷损失较少,色泽较好;优选果胶酶和纤维素酶按4∶1酶解处理,出汁率高达（81.8±1.5）%,可溶性固形物相比对照组显著提高1.4°Brix,花色苷提高1.92倍;酶解后的果汁香气成分增加,酯类含量增加20%,其中乙酸乙酯、异戊酸乙酯和邻苯二甲酸二丁酯含量增加,同时增加了乙酸异戊酯和苯甲酸乙酯新成分,起到增香的效果。
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气调贮藏对黄桃风味和软化及褐变相关酶的影响
《现代农业科技 》 2019
摘要：以黄桃为试验材料,研究气调贮藏对黄桃风味相关酶(乙醇脱氢酶、酰基转移酶和脂氧合酶)、软化相关酶(多聚半乳糖醛酸酶和内切-β-1,4-葡聚糖酶)、褐变相关酶(多酚氧化酶和过氧化物酶)和MDA含量的影响。结果表明,气调贮藏能延缓乙醇脱氢酶活性的降低,抑制酰基转移酶活性的下降,减少脂氧合酶活性的降低,能减少多聚半乳糖醛酸酶活性的上升,抑制内切-β-1,4-葡聚糖酶活性升高,减少黄桃MDA含量的上升,抑制多酚氧化酶和过氧化物酶活性的增加。因此,气调贮藏能缓解黄桃果实风味劣变,减少果实硬度降低,延缓了果实的衰老和褐变,从而延长黄桃的保质期。
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辐照与粉碎对玉米秸秆酶解葡聚糖转化率的影响
《河南农业科学 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探明辐照剂量与粉碎粒径对玉米秸秆酶解效果的影响,以玉米秸秆为材料,设置0、400、800 k Gy辐照剂量和不同粒径进行酶解试验,测定了不同处理的粒径分布状况和酶解葡聚糖转化率。结果表明,随着辐照剂量提高,样品中小颗粒所占比重逐渐增加,0、400、800 kGy辐照剂量的玉米秸秆在同一粉碎条件下获得粒径r<0.075 mm颗粒的比重依次为15.03%、53.22%、63.09%;0、400 kGy辐照剂量处理玉米秸秆的酶解葡聚糖转化率随粒径的减小而提高,当粒径由r>0.450 mm减小至r<0.075 mm时,转化率分别由16.01%、31.54%显著提高至30.25%、59.71%,且辐照与粉碎对玉米秸秆酶解葡聚糖转化率具有协同作用;800 kGy处理的不同粒径玉米秸秆酶解葡聚糖转化率差异不明显,且辐照与粉碎无协同作用。0、400 kGy辐照下的玉米秸秆,粉碎粒径越小,酶解转化率越高,在优化预处理和酶解糖化工艺等方面具有一定价值。
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黄桃超声波辅助酶法去皮工艺优化及其品质分析
《食品与机械 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：以金童5号黄桃为原料,采用超声波技术辅助酶法进行去皮,以感官评分为评价指标,经单因素试验和响应面试验优化,确定超声波辅助酶法去皮最优条件,并对最优工艺得到的黄桃与普通酶法去皮黄桃进行品质比较。结果表明:当超声波功率450 W、酶解温度45℃、酶解时间35 min、酶质量浓度0.31g/100 mL、酶液pH 3.5、黄桃与酶液料液比1∶3(g/mL)时,黄桃去皮效果最好,其感官评分最高。研究结果证明采用超声波辅助法,可以提高酶解效率和改善酶法去皮黄桃的品质:硬度提高40%,咀嚼指数提高121%,酶用量减少38%、酶解时间缩短12%。
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涂膜和热处理对葡萄能量和贮藏生理及品质的影响
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：研究不同处理对欧亚种"维多利亚"葡萄组织能量水平和生理品质的影响。采后葡萄经钙联合涂膜和热处理,即在质量分数为0.2%Ca Cl2和1%壳聚糖中浸泡20 min,45℃的0.2%Ca Cl2溶液中浸泡20 min,晾干后(4±0.5)℃贮藏,每10d测定果实的呼吸强度、褐变指数(browning index,BI)、腐烂率、硬度、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)、二磷酸腺苷(adenosine diphosphate,ADP)、单磷酸腺苷(adenosine monophosphate,AMP)的含量,多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)和超氧化物歧化酶(soperoxide dismutase,SOD)活性变化,以未处理为对照。结果显示对照组葡萄组织中能量物质处于亏损状态,呼吸强度减弱,细胞膜氧化增加,膜透性、BI、腐烂率增加,PPO、POD和LOX活性增加,SOD降低,果实软化。钙联合热和涂膜处理较好维持了果实的能量水平和生理品质,且涂膜优于热处理。ATP与硬度、SOD显著正相关(r=0.938,0.930,P<0.01),与MDA、膜透性、LOX显著负相关(r=-0.896,-0.932,-0.940,P<0.01);能荷(energy charge,EC)值与膜透性、LOX负相关(P<0.05),与呼吸强度和SOD活性正相关(P<0.05)。随贮藏时间的延长,葡萄组织的能量水平处于亏损状态,能量水平显著影响生理品质。经适当的采后处理可延缓能量亏损,涂膜优于热处理。
关键词： 贮藏 酶 品质控制 葡萄 能量水平 涂膜处理 热处理 生理指标
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