作者单位
摘要
1 合肥工业大学化学与化工学院,合肥 230009
2 安徽省先进复合材料设计与应用工程研究中心,合肥 230009
以铝柱撑蒙脱石为模板、壳聚糖为碳源,采用水热法制备铝柱撑蒙脱石/碳纳米复合材料,然后热压得到铝柱撑蒙脱石基陶瓷/碳复合材料。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、万能材料试验机和矢量网络分析仪等研究了碳含量对复合材料的致密度、力学、导电性能和吸波性能的影响。结果表明:铝柱撑蒙脱石/碳经热压烧结转变为莫来石/碳陶瓷材料,碳在热压中进一步石墨化,碳的引入提高了复合材料的导电性和韧性,同时在材料内部形成了大量界面极化,增强了复合材料的介电损耗,使陶瓷材料由透波体转化为电磁波吸收材料。随着铝柱撑蒙脱石中碳质量分数的进一步增加,复合材料内部微裂纹增多,弯曲强度逐渐降低。在1 300 ℃、20 MPa、保温120 min的条件下进行热压烧结,蒙脱石与壳聚糖质量比为32:1时,复合材料的断裂韧性最高,比不添加碳的陶瓷提高了11.41%;当蒙脱石与壳聚糖质量比为4:1时,复合材料的电导率最高,达到17.53 S·m-1。吸波性能测试模拟计算结果表明:所得材料在涂层厚度为1.4 mm时,最小反射损耗RL值达到-44.93 dB;当涂层厚度为1.6 mm时,最小RL值为-36.28 dB,有效吸收带宽为5.0 GHz。
铝柱撑蒙脱石 壳聚 陶瓷/碳 力学性能 吸波性能 alminum-pillared montmorillonite chitosan ceramic/carbon mechanical properties microwave absorbing property 
硅酸盐学报
2023, 51(12): 3121
作者单位
摘要
1 南昌大学食品科学与技术国家重点实验室, 江西 南昌 330047 江西福美泰生物技术有限公司, 江西 九江 332100
2 南昌大学食品科学与技术国家重点实验室, 江西 南昌 330047
3 南昌大学食品科学与技术国家重点实验室, 江西 南昌 330047江西师范大学国家淡水鱼加工技术研发专业中心和江西省淡水鱼高值化利用工程技术研究中心, 江西 南昌 330022
4 江西师范大学国家淡水鱼加工技术研发专业中心和江西省淡水鱼高值化利用工程技术研究中心, 江西 南昌 330022
蛋白质和糖是食品的重要组分。 在食品加工、 贮运过程中, 蛋白质分子中的氨基与还原糖的羰基很容易以共价键的形式相结合发生糖基化反应。 美拉德式糖基化反应包括早期、 中期和末期三个阶段。 糖基化反应使得蛋白质分子主链或侧链发生修饰, 改变蛋白质结构、 静电荷和疏水性等, 影响蛋白质主链和侧链基团的化学活性, 进而改变蛋白质的理化功能性质, 如改善乳化性、 起泡性、 凝胶性等功能性质, 提高抗氧化性等营养特性, 降低致敏性, 增强抑菌性和贮藏特性等, 在食品加工、 贮运过程中非常普遍且有着重要意义。 糖基化反应过程中引起的蛋白质结构变化是其营养、 功能特性改变的重要原因。 近年来, 化学测定(自由氨基含量、 表面疏水性测定等)、 光谱(紫外、 荧光、 傅里叶变换红外光谱等)、 色谱(圆二、 分子排阻色谱等)、 质谱[基质辅助激光解吸附离子化-飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)、 液相色谱-电喷雾串联质谱(LC-MS2)等]等多种技术手段被探索用于分析蛋白质糖基化反应过程中的结构变化规律, 在糖基化反应机制研究及糖基化反应程度、 产物营养功能性质调控等方面起了重要作用。 尤其是轨道离子阱质谱(LC-Orbitrap-MS2)、 傅里叶变换离子回旋共振质谱(LC-FTICR-MS2)、 氢氘交换-傅里叶变换离子回旋共振质谱(HDX-FTICR-MS2)等技术的出现和成熟应用让糖基化位点研究更加深入, 可以对各位点的糖分子连接数和糖基化取代程度进行定量分析, 使得揭示蛋白质糖基化反应机制变为可能。 对基于蛋白质糖基化反应程度、 一级、 二级、 三级结构和官能团结构的表征和检测方法进行综述, 旨在为蛋白质糖基化反应的深入研究和在食品加工中的应用提供参考。
食品 蛋白质 基化 结构 表征 检测方法 Food Protein Glycation Structure Characterization Detection methods 
光谱学与光谱分析
2023, 43(9): 2667
作者单位
摘要
1 滇西科技师范学院生物技术与工程学院, 云南 临沧 677000
2 滇西科技师范学院生物技术与工程学院, 云南 临沧 677000西南大学工程技术学院, 重庆 400715
3 西南大学工程技术学院, 重庆 400715山东省农业科学院茶叶研究所, 山东 济南 250100
4 山东省农业科学院茶叶研究所, 山东 济南 250100
为实现成品红茶中外源蔗糖含量的快速有效检测, 将凤庆大叶种红茶作为研究样本, 采用近红外光谱技术, 构建了成品红茶中外源蔗糖含量的定量预测模型。 首先, 制作不同外源蔗糖含量(0、 250、 500和750 g)成品红茶样品并采集其近红外光谱数据。 为提高模型预测精度, 选取标准正态变换(SNV)、 多元散射校正(MSC)、 平滑(Smooth)和中心化(Center)4种不同的预处理方法降噪处理后建立偏最小二乘回归(PLSR)模型, 根据模型效果, 优选出最佳的SNV预处理方法, 其校正集相关系数(Rc)为0.907, 预测集相关系数(Rp)为0.826, 相对标准偏差(RPD)为1.75。 为减少光谱中冗余信息对模型运算速度的影响, 利用竞争性自适应加权算法(CARS)、 混合蛙跳算法(SFLA)、 迭代空间收缩算法结合迭代保留信息变量算法(VCPA-IRIV)和变量迭代空间收缩算法(VISSA)等方法从SNV预处理后的光谱中提取对蔗糖敏感的特征波长, 利用主成分分析(PCA)将全光谱和所筛选的特征波长降维处理后, 分别建立线性PLSR和非线性的支持向量回归(SVR)、 随机森林(RF)定量预测模型。 结果表明, 经过SNV预处理后, 非线性的SVR和RF模型性能优于线性的PLSR模型, 其中VCPA-IRIV-SVR为最优模型, 其Rc值为0.950, Rp值为0.924, RPD值为2.51。 研究表明近红外光谱技术对于红茶加工过程中掺杂蔗糖含量的定量预测是可行的, 为实现红茶安全质量的无损检测提供了支撑。
红茶  近红外光谱 无损检测 Black tea Adding exogenous sucrose Near-infrared spectroscopy Non-destructive testing 
光谱学与光谱分析
2023, 43(8): 2649
作者单位
摘要
东北林业大学 生物质材料科学与技术教育部重点实验室, 哈尔滨 150040
以木糖为碳源, 利用嵌段共聚物聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷 (P123)/十二烷基硫酸钠(SDS)混合乳液构筑微反应器, 水热炭化制备马蹄形中空多孔炭。研究表明木糖在微反应器与溶液界面发生水热反应, 160 ℃水热条件下P123的亲水聚环氧乙烷嵌段(PEO)亲水性下降并向乳液内部增溶, 使乳液逐渐润胀和破裂。P123/SDS质量比会影响微反应器的完整度, 而水热时间可以调控微反应器的开口角度和空腔直径。开放性空腔能储存更多电荷和离子并缩短传输距离, 使多孔炭的比电容和能量密度增大且与空腔直径呈正相关关系。当P123/SDS质量比为1.25 : 1、水热时间为12 h时, 马蹄形中空多孔炭的开口角度(63°)和空腔直径(80 nm)最大、电化学性能最佳, 在6 mol·L-1 KOH三电极体系中电流密度1 A·g-1时比电容达292 F·g-1; 在两电极体系中电流密度0.2 A·g-1时比电容达185 F·g-1, 能量密度达6.44 Wh·kg-1; 电流密度5 A·g-1时5000次充放电循环后电容保持率达94.83%。
马蹄形 中空多孔炭  水热炭化 模板 界面 horseshoe-shape hollow porous carbon xylose hydrothermal carbonization template interface 
无机材料学报
2023, 38(8): 954
作者单位
摘要
河南科技大学食品与生物工程学院, 食品加工与安全国家级教学示范中心, 食品加工与质量安全控制 河南省国际联合实验室, 功能食品资源研究与利用河南省教育厅科技创新团队, 河南 洛阳 471023
猪血红蛋白(PHb)可以赋予和提升食品在制备、 加工和贮藏过程中的品质, 但因其黏度大、 性质不稳定、 且血腥味较重而不被人们所接受等因素, 限制了其在食品中的应用。 因此, 改性是提升其经济效益及生物可利用度的一种重要手段。 探究了儿茶素(Catechin)与糖基化猪血红蛋白(G-PHb)相互作用对复合物(CG-PHb)功能特性及结构变化的影响。 以PHb和G-PHb为对照, 研究CG-PHb的溶解度、 浊度、 乳化性能、 表面疏水性以及抗氧化性等功能特性, 采用紫外-可见光谱、 荧光光谱、 傅里叶变换红外光谱和扫描电镜, 分析CG-PHb的结构变化。 结果表明: 相较于PHb和G-PHb, CG-PHb的溶解度显著提高(p<0.05), 浊度显著降低(p<0.05); 乳化性以及乳化稳定性相较于对照组, 分别提高了38.36%、 21.31%和16.08%、 3.69%(p<0.05); 三者中CG-PHb的表面疏水性最大; 抗氧化性随着溶液浓度的升高不断增大, 溶液浓度为1.60 g·mL-1时, 抗氧化性最高达93.60%; CG-PHb的紫外吸收峰相较于对照组峰形变宽、 峰值增大且略微红移; 荧光峰强度大小为: CG-PHb>PHb>G-PHb, 且随着儿茶素的浓度增大, G-PHb的荧光猝灭效果呈现增强趋势, 并发生红移现象; CG-PHb的酰胺I带向低波数方向移动, 且二级结构含量中β-折叠含量显著增加(p<0.05), 其余结构含量减少(p<0.05); 此外, 电镜结果表明, 由于糖基基团的嵌入及与儿茶素之间的作用力, 使蛋白质的结构发生了变化, CG-PHb的表面孔洞结构增加, 有利于其功能特性的发挥。 该研究可以为蛋白质的改性研究提供新思路, 为复合物在食品加工过程中的性质变化提供理论基础及参考。
基化 猪血红蛋白 儿茶素 相互作用 结构特性 Glycosylation Porcine hemoglobin (PHb) Catechin Interaction Structural characteristics 
光谱学与光谱分析
2023, 43(11): 3615
作者单位
摘要
西华师范大学物理与天文学院, 南充 637002
本文旨在丝绸基底上获得一种结构稳定、色彩明亮的涂层结构。以单分散SiO2@PDA微球为光子晶体的前驱体, 在丝绸上构建SiO2@PDA光子晶体, 通过壳聚糖溶液对结构色丝绸进行后处理, 探究不同质量分数的壳聚糖溶液对结构色丝绸色牢度的影响。利用场发射扫描电子显微镜(SEM)观察SiO2@PDA光子晶体结构的微观形貌, 能谱仪(EDS)表征SiO2微球样品的元素组成, X射线衍射仪表征SiO2和SiO2@PDA微球的物相结构, 并通过摩擦测试和水洗测试探究结构色丝绸的色牢度。本实验制备的SiO2和SiO2@PDA微球粒径大小均一、单分散性良好, SiO2@PDA光子晶体结构呈周期性紧密排列。与未通过壳聚糖溶液处理的结构色织物相比, 在质量分数为3%的壳聚糖溶液后处理下, 摩擦测试和水洗测试后结构色脱落较少, 仍能保持原来的颜色。实验表明, 壳聚糖溶液处理可以有效提高结构色织物的色牢度。
光子晶体 结构色 壳聚 色牢度 丝绸 photonic crystal SiO2@PDA SiO2@PDA structural color chitosan color fastness silk 
人工晶体学报
2023, 52(10): 1766
作者单位
摘要
宁波大学 物理科学与技术学院, 宁波 315211
模仿大脑感知信息处理方式对于仿生智能感知系统的设计具有重要意义, 而采用具有生物相容性和生物可降解特性的功能材料构建环境友好型神经形态器件是突触电子学研究的重要内容。本研究采用明胶/羧化壳聚糖(GEL/C-CS)复合电解质薄膜作为栅介质制作氧化物神经形态晶体管, 模仿了不同湿度下的突触响应行为, 包括兴奋性突触后电流和双脉冲易化。基于不同刺激数量下的突触塑性行为, 提出了一种触觉对物体识别程度的量化处理方式。进一步搭建人工神经网络, 实现了对MNIST手写数字的识别, 识别精度达90%以上。这种GEL/C-CS栅控神经形态器件对仿生智能感知和脑启发神经形态系统的设计具有一定的参考价值。
氧化物神经形态晶体管 明胶/羧化壳聚复合电解质 触觉感知 模式识别 oxide neuromorphic transistor gelatin/carboxylated chitosan (GEL/C-CS) composite electrolyte tactile perception pattern recognition 
无机材料学报
2023, 38(4): 421
作者单位
摘要
1 南昌大学食品科学与技术国家重点实验室, 江西 南昌 330047
2 江西省农业科学院农产品加工研究所, 江西 南昌 330200
糖基化反应能诱导食品中蛋白质的结构发生改变; Ara h2是花生中的主要蛋白组分之一, 可以作为一种模式蛋白研究花生蛋白糖基化产物的结构变化。 不同还原糖对Ara h2糖基化反应的影响目前未见相关报道。 以花生蛋白Ara h2为研究对象, 通过SDS-PAGE、 内源荧光、 同步荧光、 紫外、 圆二色谱、 红外等光谱技术研究Ara h2糖基化前后分子量、 二级、 三级结构以及官能团的变化, 分析六种还原糖(核糖、 木糖、 半乳糖、 葡萄糖、 果糖、 乳糖)对花生蛋白Ara h2糖基化产物结构的影响, 阐明经不同还原糖修饰后花生蛋白Ara h2的结构变化。 SDS-PAGE电泳表明木糖和核糖修饰的花生蛋白Ara h2电泳条带明显上移, 糖基化程度最大; 紫外光谱分析表明糖基化反应会改变花生蛋白Ara h2的吸收峰强度。 五碳糖修饰的花生蛋白Ara h2具有最强的吸收强度, 其中五碳糖中木糖的吸收峰强度最大; 内源荧光、 同步荧光和三维光谱实验结果表明, 糖基化修饰会使花生蛋白Ara h2的荧光强度降低, 且五碳糖修饰的Ara h2荧光强度最低。 分析认为由于糖基化修饰使花生蛋白Ara h2的结构展开, 导致芳香族氨基酸暴露在水环境中, 从而引起荧光猝灭; 圆二色谱分析表明不同还原糖修饰的Ara h2糖基化产物α-螺旋含量都增加, 其中木糖修饰的α-螺旋含量最大(15.6%); 红外光谱分析表明木糖和核糖修饰的花生蛋白Ara h2的吸收峰分别从3 327.41 cm-1红移至3 318.43和3 321.09 cm-1, 1 700~1 600 cm-1处木糖和核糖修饰的花生蛋白Ara h2吸收峰强度略高于其他还原糖修饰的该蛋白。 不同还原糖对Ara h2糖基化反应后的糖基化产物结构的影响不同, 还原糖的碳链越短、 空间位阻越小, 糖基化反应程度越高, 对Ara h2的结构影响越大。
基化 光谱技术 还原 Glycation Ara h2 Ara h2 Spectroscopic techniques Reducing sugar 
光谱学与光谱分析
2023, 43(4): 1291
崔天宇 1,*卢中领 1,2薛琳 3万诗颀 1,2[ ... ]王海华 1,2
作者单位
摘要
1 中国农业大学信息与电气工程学院, 北京 100083
2 农业农村部智慧养殖技术重点实验室, 北京 100083
3 北京联合大学智慧城市学院, 北京 100101
番茄是一种营养丰富且深受人们喜爱的果蔬, 在全球都得到了广泛的种植, 而我国番茄产销量稳居全球首位。 番茄不仅在人们的生活中扮演了一个重要的角色, 在工业生产中也占据了举足轻重的位置, 我国番茄的出口也在不断增加。 番茄的糖分、 酸度、 维生素C及可溶性固形物含量是反映番茄内部品质的重要评价指标, 而可溶性固形物含量是这些内部品质的总和, 能够较好地表征番茄的内部品质。 因此, 实现对番茄可溶性固形物含量的快速检测对番茄的工业生产和日常生活有着巨大的帮助。 基于化学原理的传统检测方法会对番茄样品产生不可逆的破坏, 且耗时耗力, 难以应对我国现代工业生产的需要。 因此, 寻求番茄内部品质的快速无损检测技术成为了亟待解决的问题。 近年来, 近红外光谱分析在多个领域得到了广泛的应用; 基于近红外光谱检测方法对反映番茄甜度的可溶性固形物含量进行了相关性建模和预测研究。 实验搭建了近红外光谱检测平台, 选择了255个不同成熟度和品种的番茄样本, 每个样本采集了光谱数据和可溶性固形物含量值。 研究对比了SNV, MSC, NOR和SG等光谱数据预处理方法, 并采用K-S算法划分建模校正集和验证集。 同时, 为提高检测可靠度和建模效率, 研究对比了CARS, RF, SPA和UVE等算法来进行数据降维。 结果表明, 采用SNV加二阶15点SG平滑组合的预处理与CARS波段选择相结合, 利用选出的54个波段建立的模型效果较好, 校正、 验证和交互验证相关系数R2分别达到了0.90, 0.89和0.91, 均方根误差RMSE分别为0.14, 0.15和0.14°Brix。 利用自行搭建的近红外光谱检测平台可较好地实现了番茄糖分的快速检测。
番茄  近红外光谱 偏最小二乘 Tomato Sugar Near-infrared Spectroscopy Partial least squares 
光谱学与光谱分析
2023, 43(4): 1218
作者单位
摘要
1 江西师范大学化学化工学院, 江西 南昌 330022
2 江西师范大学国家淡水鱼加工技术研发专业中心和江西省淡水鱼 高值化利用工程技术研究中心, 江西 南昌 330022
3 南昌大学食品科学与技术国家重点实验室, 江西 南昌 330047
基于传统热处理方式的蛋白质糖基化反应存在反应时间长、 易产生有害糖基化反应末期产物等缺点。 以卵类粘蛋白(OVM)-还原糖(1∶0.03, W/W)体系为对象, 研究新型高温热处理技术-过热蒸汽对OVM糖基化反应及蛋白质结构的影响。 结果表明: 短时间(1~3 min)的过热蒸汽(110和120 ℃)处理即可促使OVM发生糖基化反应, 其中不同糖的糖基化反应活性顺序为核糖(五碳糖)>葡萄糖(六碳糖)>乳糖(二糖), 糖基化反应后蛋白质的自由氨基含量由19.97 mg·mL-1分别最低降为2.93, 5.04和6.69 mg·mL-1。 不同条件处理下OVM糖基化产物的紫外光谱未见显著的波峰位移, 但最大吸收峰峰值发生一定的变化, 其中大部分为降低的, 说明OVM的球蛋白分子结构发生变化, 还原糖的修饰掩盖了OVM上的发色基团(苯丙氨酸和酪氨酸), 其中核糖糖基化反应下效果最为显著。 糖基化反应后, 荧光光谱峰强度显著降低, 其中核糖糖基化反应降低率最大, 其次为葡萄糖和乳糖, 表明蛋白质内部暴露的荧光基团去折叠导致荧光猝灭。 此外, 还原糖作为猝灭剂渗透入蛋白质框架中, 与荧光基团反应, 抑制其荧光发射。 红外光谱分析发现经过热蒸汽处理后OVM糖基化产物3 300 cm-1处的峰变窄, 表明N-H的含量减少或者发生反应, 从而使N-H伸缩振动频率降低。 2 000~2 500和500 cm-1附近出现了较多杂峰, 表明蛋白质发生降解或者有糖基化反应中间产物生成。 MALDI TOF MS分析表明热蒸汽处理下, OVM-核糖体系、 OVM-葡萄糖体系各有约6个糖基化反应位点, OVM-乳糖体系有约2个糖基化反应位点。 糖基化反应后有OVM二聚体、 三聚体和多聚体形成, 其中核糖和葡萄糖与OVM反应产生的聚合物最为显著, 乳糖与OVM反应产生的聚合物较少。 该研究可为短时微糖糖基化反应及过热蒸汽在食品加工中的应用提供一定的技术和理论指导。
过热蒸汽 基化 光谱分析 卵类粘蛋白 Superheated steam Glycation Spectral analysis Ovomucoid 
光谱学与光谱分析
2023, 43(2): 629

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!