高静压和热处理对蘑菇多酚氧化酶的钝化动力学分析

研究了高静压处理HHP(100～1 600 MPa,0.2～25 min)和热处理(55～80℃,0.2～20 min)对双孢蘑菇多酚氧化酶(polyphenoloxidase,简称PPO)的钝化效果,并分析了钝化动力学。随着处理压力、温度的升高和处理时间的延长,钝化效果增强。在600 MPa以下压力处理后,PPO活性残存率均大于88%,表明600 MPa以下处理压力对PPO的钝化效果较差。而800、1000、1200、1400和1600 MPa压力下处理25 min,PPO活性残存率分别下降到66.42%、52.83%、27.20%、2.20%和0.01%,表明800 MPa以上压力能有效钝化蘑菇PPO。应用一级动力学模型拟合热处理对PPO的钝化动力学,各温度条件下拟合的决定系数R2都在0.960以上,表明PPO的热钝化符合一级动力学模型;应用两段式模型对HHP钝化蘑菇PPO的动力学进行拟合,决定系数R2均大于0.982,HHP钝化蘑菇PPO符合两段式钝化动力学。     

金银花多酚氧化酶特异性与抑制剂动力学研究

对金银花多酚氧化酶底物特异性和不同抑制剂的抑制效应进行了动力学分析,结果表明:金银花多酚氧化酶的最适作用底物为绿原酸,Km值为0.0059 mmol/L。维生素C、4-己基间苯二酚、L-半胱氨酸对多酚氧化酶的抑制均属可逆抑制,其抑制类型分别属于混合性、竞争性、反竞争性,对游离酶的抑制常数KI分别为1.620、4.587、0 mmol/L,对酶-底物络合物的抑制常数KIS分别为1.995、0、3.780 mmol/L;柠檬酸的抑制效应属不可逆抑制。维生素C、4-己基间苯二酚、L-半胱氨酸、柠檬酸对金银花多酚氧化酶半抑制浓度分别为0.062、0.053、0.140、0.048 mmol/L。     

磁场和抑制剂对莲藕多酚氧化酶反应动力学的影响

通过添加Vc和外加磁场处理,研究莲藕多酚氧化酶(PPO)反应动力学的变化规律.以邻苯二酚为底物,莲藕PPO褐变反应动力学符合米氏方程所描述的单底物酶促反应动力学,Km为0.775 mol/L,Vmax为11.150 U/min.Vc对PPO有较强的抑制作用,反应动力学参数Km为0.081 mol/L,Vmax为3.243 U/min,呈现反竞争性抑制,表现为褐变出现滞后,随Vc浓度的增大滞后时间逐渐增长,且呈现S型趋势,并建立了相应的反应方程.不同磁场强度下,随着处理时间的变化,PPO活性呈现波动性.3.17 A/m磁场强度下处理4 h的酶液其反应动力学曲线表现为S型,并建立了相应的反应方程.     

微波杀灭霉变玉米中寄生曲霉动力学模型

为描述微波对霉菌的杀菌过程和预测杀菌效果,建立了微波对霉变玉米中寄生曲霉孢子的杀菌动力学模型.在50～75C的微波加热条件下获得了寄生曲霉孢子的致死曲线.选取线性模型、Weibull模型和Weibull 简化模型来拟合微波杀菌的动力学过程,以决定系数、均方误差、精确因子和偏差因子作为模型拟合度优劣的评判指标.结果表明,Weibull模型较线性模型能更好地拟合微波处理下寄生曲霉孢子失活动力学变化;Weibull模型简化后与原模型具有相似的拟合性,可有效预测特定温度-时间组合下的微波灭菌效果;通过Weibull模型预测微波杀菌时间可避免线性模型导致的杀菌不彻底或者过度杀菌的现象.     

酸化和渗透压不同处理顺序对肠炎沙门菌失活的影响

为探讨酸化和渗透压不同处理顺序对肠炎沙门菌失活的影响,运用统计学模型模拟了最优处理条件下,肠炎沙门菌在不同初始接菌量下的失活过程。实验结果表明:在25℃和10 h内,先15%Na Cl再p H值4.5处理使肠炎沙门菌失活的效果大于相反顺序的处理、同时处理或者单独处理的效果。模拟结果表明:在最优处理条件下的各个阶段中,随着初始接菌量的增加,肠炎沙门菌分别达到0.986 4和0.993 9失活率时对应的失活时间的变异性逐渐降低。对于大量群体细菌,用确定性失活动力学一级模型拟合的D值是单一的定值;而对少量群体细菌,由于个体细胞本身的变异性,D值表现出较高的变异性,并且可用概率分布的形式表示。酸化和渗透压不同处理顺序的研究能为食品工业生产控制致病菌提供借鉴,且应用的统计学建模方法有助于从个体细胞的角度理解群体失活过程,提高风险评估的准确性。     

卡拉胶和超高压对鱼糜凝胶性质的影响

以白鲢鱼糜为研究对象,将卡拉胶添加其中,经超高压处理后,再经二段加热处理形成鱼糜凝胶,测定其凝胶强度、白度值、pH值,研究压力、保压时间和卡拉胶质量分数对白鲢鱼糜凝胶性质的影响.单因素实验表明,当压力大于300 MPa时凝胶强度显著下降;保压时间大于10 min,卡拉胶质量分数大于0.8％时凝胶强度变化不显著.通过正交实验确定了优化工艺条件为:压力300 MPa、保压时间10 min、卡拉胶质量分数0.8％.各因素对白鲢鱼糜凝胶强度影响程度由大至小依次为压力、保压时间、卡拉胶质量分数.研究结果表明,超高压处理协同添加卡拉胶能够促进白鲢鱼糜形成良好的凝胶.     

低压均质处理对大豆分离蛋白溶解性及结构的影响

通过测定大豆分离蛋白的粒径分布、溶解性、乳化性、三级结构及热稳定性等,分析探讨了低压均质处理(0～40 MPa)对大豆分离蛋白的溶解性及其结构的影响。结果显示,低压均质处理能够降低大豆分离蛋白的粒径,显著改善溶解性,并且溶解度与乳化活性指数、乳化稳定性指数呈正相关;得到了溶解度与乳化活性指数、乳化稳定性指数的线性拟合模型函数,其相关系数分别为0. 956 8和0. 962 5。荧光光谱分析表明,随着均质压力的增大,大豆分离蛋白结构展开,最大吸收波长红移,内部色氨酸基团暴露,荧光强度增大; 30 MPa时,荧光强度最大,均质压力进一步增大时,由于蛋白分子发生聚集,之前暴露的活性基团内卷,导致荧光强度略有降低。热稳定性的分析结果验证了上述结论。     

大豆蛋白限制性酶解对乳化性质和吸油性的影响

利用中性蛋白酶和胰蛋白酶对大豆浓缩蛋白、分离蛋白进行限制性酶解处理,以SDS-PAGE分析评价酶解产品的蛋白质降解情况.评价水解度为1%、2%的8个酶解产品的乳化活性指数、乳化稳定性、吸油率,考察酶解产品的酶解模式与乳化性质、吸油性变化的关系.结果表明,酶解产品的乳化性质、吸油性变化与所使用的酶或水解度有关.大豆浓缩蛋白的限制性酶解可以提高产品的乳化性质和吸油性,水解度为1%的胰蛋白酶酶解产品具有最好的乳化性质和吸油性.大豆分离蛋白的限制性酶解也可以提高产品的乳化活性指数,但降低了其吸油性;水解度为1%的胰蛋白酶酶解产品也具有最好的乳化性质.     

基于离散元的大豆精密排种过程分析与动态模拟

采用基于CAD边界模型的离散元设计分析方法,建立了精密排种器部件和种子群联合模型,对常压下大豆精密排种过程进行了动态仿真分析。仿真结果表明,对于外充式垂直圆盘型孔轮排种器,种子在排种轮中心线以下15°~0°充种角范围内,可以进行排种型孔的充填,扩大了种子充填范围;种子之间的摩擦因数对排种性能影响较大;输种管参数对种子在种沟内分布具有显著影响。     

蛋清液中大肠杆菌超声协同热处理杀菌动力学研究

利用超声协同热处理蛋清液,研究其对蛋清液中大肠杆菌的杀菌效果,运用Weibull模型对杀菌动力学过程进行分析,确定该种处理方法对蛋清液主要功能性质的影响。研究结果表明,随着功率(100~600 W)的增大、温度(45.0~57.5℃)的升高和处理时间(2~5 min)的增加,超声协同热处理对蛋清液中大肠杆菌的杀菌效果显著增强(P<0.05)。具体表现为:超声功率由100 W增加至600 W(50.0℃,3 min)时,大肠杆菌菌体浓度降低量由0.67 lg CFU/m L增加至1.24 lg CFU/m L;热处理温度由45.0℃增加至57.5℃(600 W,3 min)时,大肠杆菌菌体浓度降低量由1.01 lg CFU/m L增加至1.80 lg CFU/m L。利用Weibull模型对杀菌动力学过程拟合并简化,得到的Weibull模型拟合性较好,能够预测超声协同热处理不同功率-温度-时间的杀菌动力学过程,可为蛋清液在超声协同热处理过程中微生物安全性的控制提供理论依据。当超声功率为300 W(55.0℃,3 min)时,与对照组相比,蛋清液的凝胶硬度提高了101.04%,起泡力提高了50%。超声协同热处理可有效控制蛋清液中的微生物含量,并在一定程度上改善蛋清液的功能性质。     

基于LF-NMR的压力和温度对鲜虾水分状态的影响

以新鲜南美白对虾为样品,利用低场核磁共振技术(LF-NMR)研究超高压处理对样品中水分存在状态的影响,并与热处理样品进行比较。超高压处理的压力范围为100~600 MPa,保压时间10 min,传压介质温度25℃;热处理温度分别为40、60和90℃,处理时间为10 min。试验结果表明:超高压处理和热处理都不同程度地改变了样品中不同水分状态的相对含量和横向弛豫时间。当处理压力在100 MPa以上或温度在60℃以上时,样品中水分都诱导产生一种束缚力更强的强结合水(弛豫时间位于0.1~1 ms);与样品持水力紧密相关的不易流动水,其含量受压力影响较小,但随着热处理温度的提高而显著下降,表明超高压处理比热处理能更好地保持样品的持水性。     

超高压处理对糙米多酚、黄酮类含量及其抗氧化性的影响

超高压处理是一种新型的非热加工技术,具有提高食品安全性和货架期,保持食品原有营养成分等特点。以糙米为研究对象,探究其经不同高压条件处理后,其多酚、黄酮类含量的变化,并分析了上述处理对糙米DPPH自由基清除率、ABTS+·自由基清除率的影响。本实验分别采用一步式超高压(100~400 MPa,5 min和10 min)与两步式超高压(100~400 MPa,5 min+5 min)处理糙米。实验结果表明,在100~300 MPa压力范围内,超高压处理后的糙米酚类、黄酮类含量以及抗氧化活性随着压力的增大而增大。两步式高压处理组(5 min+5 min)糙米的酚类、黄酮类含量以及抗氧化活性高于一步式高压处理组。采用300 MPa两步式高压处理糙米后,其酚类、黄酮类物质保留率可达到97%,这说明超高压是一种较有效的保留糙米中抗氧化物质的非热加工方法。