钝顶螺旋藻的真空干燥工艺条件优化

为提高螺旋藻的藻蓝蛋白含量,针对其真空干燥工艺中3个主要干燥因素（物料厚度、干燥温度和干燥真空度）,利用响应面分析法,对工艺参数进行优化。试验数据采用Design-Expert软件进行多元回归分析,建立了3种干燥因素与藻蓝蛋白含量之间的函数模型。通过脊岭分析,确定钝顶螺旋藻的最佳真空干燥工艺条件为：物料厚度3 mm,干燥温度45 ℃,干燥真空度0.08 MPa,在此优化干燥条件下螺旋藻粉中的藻蓝蛋白含量达12.5000×10-3 mg/mL。     

高藻胆蛋白钝顶螺旋藻新品系的选育及RAPD分析

测得可用于工厂化生产的9株钝顶螺旋藻的藻蓝蛋白PC、别藻蓝蛋白APC和藻胆蛋白PBP的含量依次为10.74%~16.26%、3.67%~5.55%和14.42%~21.81%,PC与APC的比值在2.87与3.05之间。以PBP含量最高的Sp-CH为出发品系,用组织匀浆破碎和离心沉降法制得其单细胞或原生质球,并先以0.6%EMS处理30mim再用2.4 kGy的60Coγ射线辐照,经藻丝单体分离培养、PBP含量检测及实验室与生产培殖试验,筛选到1株PC、APC和PBP含量依次比Sp-CH的约高36%、89%和50%,PC/APC为1.91~2.23的突变株,命名为Sp-CH32。RAPD分析结果显示,随机引物S38对该突变株与Sp-CH基因组DNA扩增,得到的扩增产物中显示出多态性差异。Sp-CH32经连续3年的工厂化培殖,表现出生产性状好、PBP高产特性稳定,目前已用于大规模养殖与产业化开发。     

即食杏鲍菇热风-真空联合干燥工艺优化

为了充分利用工厂化栽培杏鲍菇加工副产物(菇头),对其进行联合干燥开发成即食杏鲍菇休闲产品。选取干燥速率、感官评分、色泽明亮度和硬度的综合值为评价指标,采用三因素二次通用旋转组合设计优化即食杏鲍菇生产中热风-真空联合干燥工艺参数,同时与热风干燥(60℃)、真空干燥(-0.09 MPa,60℃)产品的品质进行对比分析结果表明:热风干燥温度和真空干燥温度对即食杏鲍菇干燥过程影响极显著(P0.01),热风时间影响显著(P0.05),影响因素主次顺序依次为真空干燥温度、热风干燥温度和时间,确定的最佳工艺条件为:先热风干燥(60℃,20 min)(转换点湿基含水率≤78%),后真空干燥(55℃,-0.09 MPa);联合干燥即食杏鲍菇休闲产品的品质优于热风干燥和真空干燥产品的品质,能耗比真空干燥减少57%,但高于热风干燥。研究为实现工厂化栽培杏鲍菇副产物的资源化利用提供了参考。     

鲜南瓜片冷冻-真空干燥工艺优化

为了优化鲜南瓜片冷冻-真空干燥工艺,通过Design-expert软件的Central Composite Design方法设计,研究冷冻后原料含水率、真空干燥温度和真空脱水时间对产品含水量、膨化度、色泽的影响,在此基础上由试验数据推导出描述三个响应值的二次回归模型,并对变量进行响应面分析。结果表明:南瓜冷冻后原料含水率、真空干燥温度、真空脱水时间对南瓜脆片的含水率、膨化度、色差值均有极显著的影响。得出非油炸南瓜脆片最佳冷冻-真空干燥工艺条件为:冷冻后原料含水率70%,真空干燥温度为90℃,真空脱水时间为120min。该研究为开发休闲食品南瓜脆片的产业化生产提供理论依据。     

大蒜真空脉动干燥工艺参数优化

为探究较优的大蒜干燥工艺,提升干燥品质,该研究将真空脉动干燥技术应用于大蒜干燥,采用碳纤维红外板作为热源,研究了红外板温度(55、60、65和70℃)、真空保持时间(6、9、12和15 min)以及蒜片厚度(2、3、4和5 mm)对大蒜干燥特性及品质的影响,以蒜素(硫代亚磺酸酯)含量、色泽(L*、a*、b*和?E*)和复水比作为品质指标;根据单因素试验结果进行了红外板温度、蒜片厚度和真空保持时间的正交试验。试验结果表明:单因素试验中红外板温度、真空保持时间以及蒜片厚度均对干燥特性有显著影响(P0.05),蒜素含量随红外板温度的升高呈先减少后增加的趋势,随蒜片厚度的增加呈先增加后减少的趋势,当真空保持时间为15 min时,蒜素含量最高;正交试验中各因素对蒜片干燥综合评价指标的影响顺序为蒜片厚度红外板温度真空保持时间。蒜片真空脉动干燥最佳工艺参数为红外板温度65℃、真空保持时间为15 min、蒜片厚度为2 mm。研究结果可为真空脉动干燥技术在大蒜干燥工业生产中的应用提供借鉴。     

平板式光生物反应器中钝顶螺旋藻高密度培养的工艺优化

螺旋藻作为保健食品或食品添加剂被广泛的人工培养并被制成片状和粉状广泛应用.生物反应器是一个进行涉及到生物或生物活性物质生产的容器.用光生物反应器高密度培养微藻也成为国内外研发的热点.中国养殖的螺旋藻主要为钝顶螺旋藻(Spirulina platensis).本研究中,以钝顶螺旋藻为试材,用三角瓶和平板式光生物反应器培养,并设计不同的培养条件(添加不同浓度的葡萄糖和抗氧化剂,设置不同通气模式和光照条件),探讨其培养工艺参数的优化.结果显示,在三角瓶中,分别适当添加葡萄糖、Na2S2O3和Na2SO3,均可显著提高钝顶螺旋藻的生物量,其最适浓度分别为3、3和2 g/L;光反应器培养下,随着通气处理强度的上升,藻生物量显著增加;而逐步增大通气强度的处理下,藻生物量促进效果则更为明显;单面光源(4 500 lx)培养下的藻生物量要显著高于双面光源(9 000 lx)培养的,但是先单面光源培养,在微藻进入对数期生长时,转变为双面光源培养,其培养产量更高.进一步研究表明,与Na2S2O3相比,Na2SO3与葡萄糖组合效果更好,进一步对各条件优化显示,在葡萄糖浓度4 g/L和Na2SO3浓度3g/L时,藻生物量达到最大值.上述研究表明,添加葡萄糖、Na2SO3、逐步增加通气强度的模式、先单面光源后双面光源培养的光照模式可明显促进钝顶螺旋藻的产量,综合优化的培养条件下,该藻体的平均生长速率和生物量可高达0.85 gDW/(L·d)和10.02 gDW/L.本生物反应器还具有动力消耗小、占地面积小、造价相对便宜、清洗方便、结构简单和容易在室内扩大规模培养等优点.本研究为扩大螺旋藻的培养规模提供了理论依据和技术方法.     

青花椒真空脉动干燥特性及干燥品质工艺优化

为提升青花椒的干燥品质,减少其色泽褐变和风味物质流失等问题,该研究采用真空脉动干燥技术加工青花椒,并以热风干燥试验为对照组,研究了不同干燥温度、真空保持时间和常压保持时间对青花椒干燥特性及其品质的影响.在单因素试验基础上进行Box-Behnken中心组合试验设计,以青花椒的平均干燥速率、挥发油、酰胺含量、色差、开口率5...     

丁草胺和苄嘧磺隆对钝顶螺旋藻的毒性效应研究

采用实验室摇瓶实验法研究了除草剂丁草胺和苄嘧磺隆对钝顶螺旋藻的毒性效应。结果表明,丁草胺浓度与藻生长（以OD560计）存在明显的剂量-效应关系,64mg·L^-1丁草胺严重抑制藻生长,比生长速率为0.111d-1,仅为对照的24%。在7d实验时间内EC50值随染毒时间延长呈指数下降,96h的EC50值为45.4mg·L^-1,到第7d降为15.2mg·L^-1。与丁草胺相似,在实验浓度范围内随浓度增加,苄嘧磺隆对钝顶螺旋藻的生长抑制作用逐渐增强,最高浓度44.8mg·L^-1处理的比生长速率为0.458d-1,约为对照的82%。在8d实验时间内EC50值随染毒时间延长呈指数增长,96h的EC50值为51.3mg·L^-1,到第8d达到215mg·L^-1。两种除草剂在较高浓度条件下均使钝顶螺旋藻藻丝变短,部分藻丝由螺旋型变为直线型,随浓度增加直线型藻丝逐渐增加,到最高浓度几乎全部变为直线型,且藻细胞颜色变浅。依据96h-EC50值判断丁草胺对钝顶螺旋藻的毒性大于苄嘧磺隆,二者毒性强度均为中等,但随着染毒时间延长丁草胺的毒性作用增强而苄嘧磺隆的毒性逐渐降低。同时,高浓度的两种除草剂使部分藻丝断裂变短,且诱导藻丝形态由螺旋型向直线型转变。     

猕猴桃切片微波真空干燥工艺参数的优化

为了提高水果干燥效率、干制品质量和降低干燥能耗,以猕猴桃切片为对象,进行了微波真空干燥试验。通过单因素试验,研究了微波功率、物料厚度、干燥室压力对猕猴桃切片干燥特性的影响。通过3因素5水平的二次回归正交试验,分析了微波功率、物料厚度、干燥室压力与猕猴桃切片干制品复水率、叶绿素含量、维生素C含量及单位耗电量的关系,建立了各指标与试验因素间的回归数学模型,并利用多目标非线性优化方法,确定了猕猴桃切片微波真空干燥最优工艺参数。结果表明：在微波功率为6.54 W/g、切片厚度为6.16 mm、干燥室压力为76.8 Pa的条件下,微波真空干燥猕猴桃切片的能耗最低,同时干制品质量也得到保证。     

超长钝顶螺旋藻的选育及形态和生长特性初步研究

用组织匀浆破碎和离心沉降法制备和分离出钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)Sp-Z 的单细胞或少于5个细胞的片段,并用60Coγ射线辐照处理,半致死剂量为1.2 kGy.在2.4kGy的处理组中,筛选出4株藻丝长度、螺旋数、螺旋长分别为Sp-Z的15、10和1.8倍的超长钝顶螺旋藻突变体Sp-Z(E.L).Sp-Z的生长曲线几乎呈直线型,而Sp-Z(E.L)的生长曲线则呈较明显的"S"形.在室外培养时,Sp-Z(E.L)的产量比Sp-Z高11.7%.     

热板-微波联合真空冷冻干燥茭白工艺优化

为降低新鲜茭白冻干作业能耗,提高冻干成品的品质,以总能耗、体积保留率、复水比、色差值为考察指标,开展了热板冻干、微波冻干、热板-微波联合冻干试验研究。研究表明:35℃热板冻干后茭白品质好,但能耗高;60℃热板冻干能耗低,但水分升华过快对茭白微观结构造成较大破坏,降低了茭白品质;采用35℃热板冻干8 h后,再采用60℃热板冻干或3 k W微波冻干可有效降低冻干能耗,同时冻干后茭白品质良好。在此基础上,采用均匀设计法,开展热板-微波联合冻干工艺参数优化试验研究,通过逐步回归分析,得出了冻干总能耗、体积保留率、复水比、色差关于加热板温度、脱水转换点、微波功率的三元二次回归方程,并通过四维切面等位线图分析了上述4个考察指标受3个试验因素取值变化的影响机理。最后,采用综合加权评分和逐步回归分析得出综合指标关于加热板温度、脱水转换点、微波功率的回归方程,进一步确定加热板温度为30℃、脱水转换点为72%、微波功率为3 k W为最优的热板-微波联合冻干工艺参数,此时综合加权评价指标值76.07,总能耗、体积保留率、复水比、色差分别为90.6 k W·h、51.86%、10.59、4.32。该研究为制定产品优良、高效节能的冻干工艺提供参考。     

红枣片冷冻-红外分段组合干燥工艺优化

为开发一种提质增效的红枣片干燥工艺,比较了单一干燥（冷冻干燥、红外干燥、热风干燥和微波真空干燥）对红枣片干燥特性及品质的影响,选用冷冻与红外干燥分段组合的方法干制红枣片,以干燥时间和维生素C保留率为评价指标,采用三元二次通用旋转组合设计优化红枣片冷冻-红外组合干燥工艺参数,并与红外干燥（64℃,6.75 W/g）、冷冻干燥（-40℃,12 Pa,64℃）产品的干燥时间和品质进行对比分析。结果表明：1）冷冻与热风干燥的干燥时间最长,微波真空干燥最短,红外干燥次之;2）冷冻干燥产品品质较好,但酥脆性一般,红外干燥产品在色泽、质构（硬/脆度）、微观结构方面均好于热风和微波真空干燥产品,且酥脆性较好;3）转换含水率、红外温度和切片厚度对红枣片冷冻-红外组合干燥过程有显著影响（P<0.05）,对干燥时间影响主次顺序依次为转换含水率、红外温度、切片厚度,对维生素C保留率影响主次顺序依次为红外温度、转换含水率、切片厚度;4）采用响应曲面法优化与试验验证确定出较佳工艺参数为：转换含水率34 %、红外温度64℃、切片厚度5 mm,此时,干燥时间3.62 h,维生素C保留率68.92%;5）冷冻-红外组合干燥产品品质优于红外干燥,干燥时间比冷冻干燥缩短57.6%,维生素C保留率比红外干燥提高了34.6%。结果表明冷冻-红外组合干燥缩短了干燥时间同时保证了干燥品质,可为红枣片干制加工提供一种新的组合干燥技术和理论依据。     

基于nanoUPLC-MS/MS的螺旋藻游离肽组成分析

为了研究螺旋藻中的多肽成分,以钝顶螺旋藻为原料,采用超滤法提取螺旋藻中的游离肽,利用nanoUPLC-MS/MS和PEAKS Studio分析谱图信息,结合NCBI数据库进行比对和从头测序分析,获得游离肽的结构组成和百分含量信息。结果表明,利用数据库比对法和从头测序法,分别得到可信的游离肽4 485个和20 597个,匹配到的蛋白质有1 036种。数据库比对结果中的游离肽主要为七肽到二十一肽,少量为二十一肽以上;从头测序结果中游离肽主要为二肽到十六肽,少量为十六肽以上。数据库比对结果中百分含量最高的游离肽是十肽,为15.95%;从头测序结果中百分含量最高的是五肽,达到24.09%。本研究结果为螺旋藻蛋白资源的进一步开发和利用提供了依据。     

以图像计算收缩率优化香菇真空缓苏干燥工艺

利用数字图像处理技术分析香菇干燥前后面积收缩率,是评价香菇干燥品质的有效方法。采用真空缓苏（间断）干燥是提高香菇干燥品质,节省能源的有效措施;通过四因素五水平二次回归正交试验设计,研究干燥室真空度、加热板温度、缓苏时刻含水率、缓苏时间4个因素对干燥过程中面积收缩率和干燥时间的影响,建立了多元回归数学模型;利用多目标非线性优化理论与方法,对香菇真空缓苏干燥工艺参数进行了优化并验证,确定最适宜的工艺参数为：加热板温度70℃,干燥室真空度0.09 MPa,缓苏时刻含水率70%,缓苏时间11.3 min,该参数对生产实际中的香菇干燥具有指导意义。     

响应面法优化酒糟微波间歇干燥工艺

为了优化酒糟干燥工艺,保证酒糟干燥后品质,选择微波间歇干燥方法进行试验研究。以干燥速率、能耗、品质为目标,利用隶属度的综合评分法对3个目标综合评分。根据响应面中心组合设计理论,用响应面法探讨了微波功率、糟层厚度、脉冲比对酒糟微波间歇干燥工艺的影响,建立了二次多项式回归模型,并对干燥工艺参数进行了优化。结果表明,3个因素对综合分的影响大小依次为：脉冲比＞糟层厚度＞微波功率;酒糟微波间歇干燥的最佳工艺参数为：微波功率为480 W、糟层厚度为2.78 cm、脉冲比为6.625,此时得到最大综合分为0.723。为进一步研究酒糟微波干燥设备及工艺提供了理论依据。