壳聚糖电离辐射降解的研究

利用60 Coγ射线辐照技术 ,研究了壳聚糖辐射降解后产物分子量、粘度、微量元素与辐照剂量之间的关系。结果表明 ,1 0～ 45 0kGy的辐照剂量可以使壳聚糖的相对分子量由 8 2× 1 0 5降至 1 0× 1 0 3 左右 ,降解效果明显 ,最适辐照降解剂量为 47 75kGy ;经 1 0～ 45 0kGy剂量辐照 ,壳聚糖粘度减小 ,分子量和粘度均随辐照剂量的增大而降低。     

辐照与化学相结合协同降解壳聚糖研究

研究了单一辐照和协同处理对壳聚糖降解的影响。在协同降解中研究了辐照剂量、H2O2浓度、溶剂/溶质体积质量比、乙酸4个因素的作用。对前3个因素进行了方差分析和不同水平的多重比较,同时对降解产物的结构进行了红外光谱分析。结果表明协同降解效果较好,即15%H2O2、1.5%HAc、H2O2溶液/壳聚糖体积质量比4∶1、辐照剂量为110kGy可以使壳聚糖的分子量从8.7×105降低到104以下,且结构没有明显变化。     

大豆胰蛋白酶抑制剂对带鱼鱼糜蛋白降解及其凝胶特性的影响

为提高带鱼鱼糜制品品质,以鱼糜蛋白组成、TCA-溶解肽含量及其凝胶强度等为指标,研究大豆胰蛋白酶抑制剂(STI)对带鱼鱼糜蛋白降解及其凝胶特性的影响。结果表明,带鱼鱼糜蛋白的降解与温度显著相关,随温度升高,肌原纤维蛋白重链(MHC)逐渐降解,TCA-溶解肽含量增加,在70℃时达到最高值(1.3μmol酪氨酸·g~(-1))。添加STI能够一定程度抑制带鱼鱼糜凝胶劣化样品和凝胶化样品中肌原纤维蛋白的降解,降低TCA-溶解肽含量。当STI添加量为0.10‰时,凝胶劣化样品和凝胶化样品的TCA-溶解肽含量达到最低值,分别为0.13和0.30μmol酪氨酸·g~(-1),凝胶强度达到最高值,分别为414.74 g·mm和1 262.28 g·mm,而失水率分别下降为5.44%和3.76%;电镜微观结构显示,此时凝胶结构更致密、均匀,但凝胶白度值轻微下降。因此,STI可有效提高带鱼鱼糜制品品质,从而为生产高品质的带鱼鱼糜制品提供参考和依据。     

壳聚糖-胰蛋白酶抑制剂复合可食性膜的制备及抗黄曲霉活性

为探索新型生物膜材料的制备方法及抗黄曲霉活性,以壳聚糖和大豆胰蛋白酶抑制剂(TI)提取物为原料,甘油为增塑剂,利用溶液共混流延法制备壳聚糖-TI-甘油复合可食性膜,测试其厚度、表观结构、力学性质、透光率、水蒸气透过率及抗黄曲霉侵染活性。结果表明,当壳聚糖浓度为18mg/mL、TI浓度2mg/mL、甘油浓度12mg/mL和干燥温度45℃时,制备复合膜具有优良抗黄曲霉活性,且综合理化性能最佳。制备壳聚糖-TI-甘油复合膜液涂膜于花生上,接种黄曲霉培养后发现,复合膜对于黄曲霉侵染具有较强的抵抗和抑制作用。     

壳聚糖金属配合物对冬枣保鲜作用及降解有机磷农药

为了降低由于冬枣腐烂造成的经济损失及提高冬枣食用安全性,该文研究了室温贮藏条件下壳聚糖锌(Ⅱ)、铈(Ⅳ)配合物对冬枣的保鲜作用,并探讨了其对冬枣表面有机磷农药的降解效果和机理。结果表明,在冬枣贮藏期间,壳聚糖金属配合物涂膜组处理的冬枣的质量损失率、呼吸强度和多酚氧化酶的活性均显著低于对照组,可溶性固形物、维生素C和多酚的质量分数均显著高于对照组,对有机磷农药毒死蜱的降解率显著高于对照组;总有机碳质量分数(TOC)、气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析表明,壳聚糖金属配合物降解毒死蜱的中间产物主要为O,O-二乙基(3,5,6-三氯-2-吡啶基)、3,5,6-三氯-2-吡啶醇,最终降解产物为PO43-、NO3- 和Cl-,降解途径主要为氧化和水解作用,不会引起中间产物积累而导致二次污染。研究结果为冬枣的采后保鲜和壳聚糖金属配合物降解有机磷农药的实际应用提供理论依据。     

降解菌对堆肥中多环芳烃降解作用的初步研究

通过在堆肥中加入经过驯化的降解菌这种土壤有机污染生物修复技术,以超声波提取－高效液相色谱（ＨＰＬＣ）分离测定的方法,对堆肥材料中多环芳烃的浓度变化进行监测,从而了解降解解菌对堆肥中多环芳烃的降解作用。实验结果表明,降解菌对堆肥中的多环芳烃有明显的降解作用。     

辐照降解壳聚糖涂膜对沙糖桔、圣女果和金桔的保鲜作用

研究了经辐照降解后的不同分子量壳聚糖对沙糖桔、圣女果、金桔在贮存过程中失重率、腐烂率、总酸、可溶性固形物以及抗坏血酸的影响。结果表明:降解壳聚糖处理可显著降低3种果实的失重率和腐烂率,延缓总酸、可溶性固形物以及抗坏血酸含量的下降;其中,分子量为6.6×104Da的壳聚糖对3种水果的保鲜效果最佳,贮存18d的腐烂率较对照组分别降低71.11%、66.01%和70.22%,总酸提高55.60%3、6.75%和36.68%,可溶性固形物提高49.06%、25.75%和49.46%,抗坏血酸提高42.80%、41.65%和51.70%。因此,辐照降解壳聚糖能有效降低3种水果的腐烂率,延长贮存期至18d,并保持其营养品质。     

联苯菊酯降解菌的筛选、鉴定及降解特性研究

联苯菊酯是一种广谱高效杀虫剂,大规模的应用使其广泛残留在环境中,因此筛选联苯菊酯的高效降解菌具有重要意义。从扬州农药厂附近的地表土壤取样,利用富集驯化培养分离得到一株编号为S8的降解细菌,经表形特征、生理生化特性和16S rDNA序列分析其为醋酸钙不动杆菌（Acinetobacter calcoaceticus）,该菌株在pH7.0和30 ℃的条件下,对100 mg·L-1联苯菊酯的3 d降解率达56.4%,半衰期为60.7 h。其最适生长条件为：pH6.0~8.0,温度30~35 ℃,接种量5%。研究结果可为今后治理联苯菊酯残留污染提供理论参考。     

土霉素降解菌筛选及降解特性研究

【目的】 近年来,抗生素在畜禽及水产养殖中的使用量增加,导致固体废弃物和污水中存在大量的抗生素和耐药菌。土霉素作为用于养殖业主要的抗生素之一,在畜禽粪便和污水中的残留含量较高,因此,筛选并鉴定了能降解残留土霉素的微生物。 【方法】 采用富集驯化法,以菌肥、药渣和畜禽粪便为原料,采用摇床震荡的方法进行微生物培养,采用高效液相色谱法 (HPLC) 进行土霉素含量测定,筛选出能够高效降解土霉素的微生物。本研究还对降解菌在不同温度、pH、转速和接种量条件下的土霉素降解效果进行优化,并最终利用16S rDNA的方法鉴定菌种。 【结果】 筛选出一株能够高效降解土霉素的菌株T4菌,经16S rDNA测序鉴定该菌株为假单胞菌 (Pseudomonas sp.) ,该菌株在30℃时对土霉素的降解率最高,达到了26.75%;不同pH梯度下,T4菌在pH为7时对土霉素的降解率达到最高,为27.03%;转速为150 rpm和170 rpm时,T4菌对土霉素的降解率分别为26.18%和25.59%,考虑到摇床高转速耗能高的因素,因此选择150 rpm为优化的转速;接种量对T4菌降解土霉素的影响较小,而且二者之间呈负相关,接种量1%时降解率最高,为26.88%。优化条件下,T4菌对100 mg/L土霉素的降解率为26.29%;堆肥试验表明,添加了T4菌之后,土霉素去除率更高,为93.21%。 【结论】 本研究筛选出的菌株T4对土霉素有较好的降解能力。通过16S rDNA基因序列分析,T4菌属于假单胞菌 (Pseudomonas sp.),其降解土霉素的优化条件为温度30℃、pH 7.0、转速150 rpm、接种量1%。在堆肥中接种T4菌后,提高了对土霉素的去除作用,表明T4菌作为土霉素降解菌具有污染治理的潜力。      

磁性壳聚糖微球吸附苹果渣多酚的动力学及热力学分析

为了更好的利用胺基化磁性壳聚糖微球吸附分离苹果渣多酚的工艺,对其反应动力学和热力学进行了研究。主要采用Langmuir准一级动力学模型、Langmuir准二级动力学模型、Elovich方程及内扩散方程对吸附反应动力学过程进行拟合,并利用Langmuir等温吸附模型、Freundlich等温吸附模型及Temkin等温吸附模型对吸附反应热力学特性进行解析。结果表明:吸附动力学过程符合准二级动力学模型的描述,吸附温度越高,吸附速率常数和初始吸附速率越大,且平衡吸附量越高。吸附热力学过程符合Freundlich等温吸附模型,热力学参数ΔG<0,ΔH>0,ΔS>0,表明胺基化磁性壳聚糖微球对苹果渣多酚的吸附过程可以自发进行,并且是伴随着焓变>0的吸热过程。动力学及热力学研究为利用胺基化磁性壳聚糖微球进行苹果渣多酚的提取分离提供了技术依据。     

Preparation and characterization of nanoparticles containing trypsin based on hydrophobically modified chitosan

Trypsin was immobilized on linolenic acid modified chitosan using glutaraldehyde (GA) as cross-linker, which was confirmed by Fourier transform infrared (FTIR) spectra. The chitosan nanoparticles containing trypsin (TR) can be prepared after the sonication of immobilized trypsin. The GA concentration affected both the enzyme activity of the nanoparticle and particle size. Results indicated that the activity of trypsin immobilized onto linolenic acid modified chitosan nanoparticles increased with increasing concentration of GA up to 0.07% (v/v) and then decreased with increasing amount of GA. On the other hand, particle size increased (from 523 to 1372 nm) with the increasing concentration of GA (from 0.03 to 0.1% v/v). The enzyme catalytic characteristics of nanoparticle solution were also studied. The results showed that the kinetic constant value (K(m)) of TR immobilized on nanoparticle (71.9 mg/mL) was higher than that of pure TR (50.2 mg/mL). However, the thermal stability and optimum temperature of TR immobilized on nanoparticles improved, which make it more attractive in the application aspect.     

胺基化磁性壳聚糖微球对苹果渣多酚的吸附条件优化

为分离苹果渣中的多酚物质,研究壳聚糖磁性材料对多酚物质提取的影响。采用化学共沉淀法制得Fe3O4磁核,反相悬浮交联法制得磁性壳聚糖微球,并进行胺基化改性;利用扫描电镜、激光粒度仪对微球进行表征。采用单因素试验和响应曲面法对磁性微球吸附分离苹果渣多酚的吸附条件进行了工艺优化。结果表明:胺基化磁性壳聚糖微球吸附苹果渣多酚工艺参数对多酚吸附率有显著影响,因素影响主次顺序为微球用量>摇床转速>吸附温度;胺基化磁性壳聚糖微球吸附苹果渣多酚的工艺参数为:微球用量0.25g/mL,吸附温度45℃,摇床转速127r/min,吸附率可达81.58%。壳聚糖与Fe3O4磁性物质相结合,对多酚物质具有良好的吸附性能,可以对多酚物质进行快速分离,解析后多酚得率可达78.73%。研究结果为磁性材料吸附分离多酚类物质提供了理论参考。     

壳聚糖在鲜切生姜涂膜保鲜中的应用

为探讨壳聚糖涂膜对鲜切生姜的保鲜效果,以壳聚糖为主剂配制成涂膜液,在4℃下对鲜切生姜进行涂膜保鲜试验,研究了壳聚糖质量分数对鲜切生姜品质的影响并利用透射电镜对鲜切生姜细胞超微结构进行了观察。结果表明：壳聚糖涂膜可以减轻鲜切生姜贮藏过程中的褐变、质量损失,抑制可溶性总糖及Vc的减少,抑制粗纤维的增加。从贮藏效果看,以质量分数1.5%的壳聚糖涂膜处理为最好。质量分数1.5%壳聚糖涂膜可以延缓鲜切生姜细胞质壁分离现象的发生,抑制细胞壁的降解以及细胞核、质体、线粒体的破坏和解体,保护细胞结构的完整性,从而达到延长鲜切生姜货架期的目的。     

不同壳聚糖改性黏土对小球藻的絮凝效应及絮凝条件优选

微藻个体微小,不易采收,为其开发利用带来了很大困难。利用酸性壳聚糖对3种不同类型的黏土矿物(膨润土、硅藻土、沸石)进行改性,制备无公害复合絮凝剂,探究其对小球藻(C.pyrenoidosa)的絮凝效果,并考察了复合絮凝剂的浓度、静置时间、藻液p H值和壳聚糖与黏土矿物的比例对絮凝率的影响。结果表明:复合絮凝剂的絮凝效果明显高于壳聚糖。其中壳聚糖改性硅藻土对小球藻的絮凝效果最佳,其最佳絮凝条件为p H值为8,壳聚糖和硅藻土的配比为1∶6,浓度为0.2 g/L,沉降120 min。在该条件下,小球藻的絮凝采收率可达到约96.16%。复合絮凝剂无毒环保,不会造成二次污染影响微藻生物质后续加工利用,是一种环境友好,安全健康的微藻絮凝剂,具有良好的应用前景。     

壳聚糖絮凝回收分级等电沉淀后鱼糜漂洗水中蛋白质

为实现鱼糜漂洗水中蛋白质的洁净回收,同时达到净化鱼糜漂洗水及提高资源利用率的目的,该文针对分级等电沉淀回收蛋白质之后的低蛋白浓度废水,研究了蛋白-壳聚糖絮凝过程,探索了主要动力学和热力学因素对絮凝过程的影响;并根据Box-Benhnken设计进行了优化试验。结果表明,狭鳕鱼鱼糜漂洗水中蛋白质等电点主要集中在4.30和5.50,分级回收后蛋白质的回收率达到77.7%。其中絮凝时间、壳聚糖用量和脱乙酰度、絮凝温度和p H值对壳聚糖絮凝蛋白质均有影响,而絮凝温度的影响更多体现在50℃以上的较高温度区域。根据响应面分析结果,在脱乙酰度95%,反应时间90 min,p H值8.04,壳聚糖用量369 mg/L,温度19.6℃的条件下,可获得94.75%的蛋白总回收率,废水中蛋白质量浓度降至0.37 mg/m L以下。研究结果为富蛋白生产废水处理提供了技术参考。     

应用高电压脉冲电场辅助快速提取虾壳壳聚糖

为提高虾壳的综合利用效果,该文以虾壳为原料,将高电压脉冲电场（PEF）技术用于壳聚糖的提取研究。与常规加热法和微波法进行了对比试验,并通过单因素试验和三元二次回归旋转组合设计确定最佳制备工艺。结果表明：该技术与传统加热和微波法方法相比,具有非热、反应速度快,脱乙酰度高的特点。建立了脉冲数、场强、NaOH质量浓度对脱乙酰度影响的数学模型,确定了最佳工艺参数：脉冲数10,电场强度20.48 kV/cm,NaOH质量分数48.64%,该条件下脱乙酰度达到最大92.32%。因此,利用高电压脉冲电场技术可以快速制备虾壳中的壳聚糖。     

磁性壳聚糖微球吸附苹果汁有机酸的动力学及热力学特性

为充分利用中国丰富的苹果资源,开发多品类的苹果深加工产品,以磁性壳聚糖微球为吸附剂,通过磁分离技术,吸附获得苹果汁中的天然有机酸,并对其吸附过程进行研究。利用Lagergren准一级动力学方程、准二级动力学方程、Elovich方程及内扩散方程对吸附反应动力学过程进行拟合;利用Langmuir等温吸附模型、Freundlich等温吸附模型及Temkin等温吸附模型对吸附等温数据进行拟合,并对其吸附反应热力学特性进行分析。通过比较线性拟合方程的决定系数,发现磁性壳聚糖微球吸附苹果汁中有机酸的动力学过程更加符合Lagergren准二级动力学模型,吸附温度越高,吸附速率常数和初始吸附速率越大,但平衡吸附量越低。等温吸附过程更加符合Langmuir等温吸附模型,表明该吸附过程更趋向于单分子层的化学吸附。298 K时,有机酸的饱和吸附量可达到188.679 2 mg/g,表明磁性壳聚糖微球是苹果汁中有机酸的1种高效吸附剂。热力学参数ΔG°0,ΔH°0,ΔS°0,表明磁性壳聚糖微球对苹果汁有机酸的吸附过程为熵增加的可自发进行的放热过程。动力学及热力学结果为磁性壳聚糖微球吸附苹果汁有机酸的研究提供了理论基础与技术支持。     

不同浓度羧甲基壳聚糖对水稻氮代谢影响研究

为了解羧甲基壳聚糖对水稻氮代谢的影响,采用盆栽试验研究了不同浓度羧甲基壳聚糖对水稻氮代谢,子粒、糙米的全氮、蛋白氮含量,子粒蛋白质产量的影响。结果表明,喷施羧甲基壳聚糖适宜浓度,水稻生殖生长后期功能叶和茎鞘中氮素转运能力比对照强,氮代谢关键酶活性比对照高;糙米中全氮和蛋白氮含量也高于对照。子粒蛋白质产量以0.5%的羧甲基壳聚糖处理最高,比对照增产19.8%。本试验条件下,以羧甲基壳聚糖0.5%浓度处理效果最好,0.25%浓度处理效果次之。     

施用壳聚糖水溶肥对西瓜生长及产量的影响

通过温室试验研究了壳聚糖水溶肥不同施用方式及不同施用量对西瓜生长、产量的影响。试验设置喷施与滴灌2种施用方式,各设置4个处理,分别为喷施清水、喷施壳聚糖1 000倍液、500倍液和250倍液;每次滴灌清水,滴灌壳聚糖450、900和1 800 m L/hm2,3次重复。试验结果表明,西瓜定植35 d后喷施壳聚糖水溶肥处理西瓜叶片叶绿素、西瓜茎粗,叶片数及主茎长均显著大于清水喷施处理,其中稀释250倍液西瓜叶片叶绿素含量最高,SPAD值为65.90,主茎长最大,主茎长为80.73 cm;但是在第50 d西瓜生长差异不显著。施用壳聚糖水溶肥能够显著提高西瓜产量,其中喷施效果优于滴灌,其中每次滴灌1 800 m L/hm2处理西瓜产量最高,西瓜产量为49 550 kg/hm2。不论是喷施还是滴灌壳聚糖水溶肥均能够显著增加西瓜糖度,根据试验结果,喷施效果优于滴灌。综上所述,施用壳聚糖水溶肥能显著提高西瓜长势,增加西瓜糖度和产量,建议喷施为主要施用方式。