响应面法优化鱿鱼(Ommastrephes bartrami)皮胶原蛋白提取液脱色工艺研究*

提要 鱿鱼(Ommastrephes bartrami)皮胶原蛋白提取液为红棕色,不利于在食品中广泛地应用。为了进一步利用鱿鱼皮胶原蛋白,本文采用活性炭吸附法脱除鱿鱼皮胶原蛋白提取液中色素,优化脱色条件。在确定该色素特征吸收波长为420 nm条件下,分别研究了活性炭添加量、脱色时间、溶液pH值和吸附温度对鱿鱼皮胶原蛋白液色素脱除效果影响。在单因素实验基础上,选择吸附时间30 min,进行活性炭添加量、溶液pH值、吸附温度三因素三水平Box-Behnken中心组合响应面分析试验。结果表明：活性炭吸附鱿鱼皮胶原蛋白液色素最佳条件为活性炭添加量4.2%,溶液pH值2.27,脱色温度35 ℃,该条件下鱿鱼皮胶原蛋白液的脱色率为45.6%,蛋白质和氨基酸损耗率分别为19.65%和22.93%。脱色后鱿鱼皮胶原蛋白的甘氨酸含量最高(136.02 mg/g,相对含量23.05%),谷氨酸、精氨酸和脯氨酸含量也较高,而半胱氨酸和蛋氨酸总量不到1%,符合水产蛋白氨基酸和I型胶原蛋白氨基酸特点。     

响应面法优化鱿鱼(Ommastrephes bartrami)皮胶原蛋白提取液脱色工艺

采用活性炭吸附法脱除鱿鱼(Ommastrephes bartrami)皮胶原蛋白提取液中色素,优化脱色条件,以进一步利用鱿鱼皮胶原蛋白。在确定该色素特征吸收波长为420 nm条件下,分别研究了活性炭添加量、脱色时间、溶液p H值和脱色温度对鱿鱼皮胶原蛋白液色素脱除效果影响。在单因素实验基础上,选择脱色时间30 min,进行活性炭添加量、溶液p H值、脱色温度三因素三水平BoxBehnken中心组合响应面分析试验。结果表明,活性炭吸附鱿鱼皮胶原蛋白液色素最佳条件为活性炭添加量4.2%,溶液p H值2.27,脱色温度35°C,该条件下鱿鱼皮胶原蛋白液的脱色率为45.6%,蛋白质和氨基酸损耗率分别为19.65%和22.93%。脱色后鱿鱼皮胶原蛋白的甘氨酸含量最高(136.02 mg/g,相对含量23.05%),谷氨酸、精氨酸和脯氨酸含量也较高,而半胱氨酸和蛋氨酸总量不到1%,符合水产蛋白氨基酸和I型胶原蛋白氨基酸特点。     

纳米氧化锌光催化降解海产品深加工废水的研究

以紫外灯为光源,考察了自制纳米ZnO在光催化体系中降解海产品深加工废水中高浓度氨氮、COD的降解率。研究催化剂用量、溶液pH值、氨氮、COD初始浓度以及催化时间等因素对光催化降解影响。结果表明,纳米ZnO催化体系能有效降解海产品中的氨氮和COD。优化的光催化降解条件为:对于废水中氨氮降解来说,ZnO投加量0.9 g/L,氨氮初始浓度140 mg/L,COD初始浓度900 mg/L,pH值9,光照时间4 h,降解率达65.804%。对废水中COD来说,ZnO投加量0.9 g/L,氨氮初始浓度110 mg/L,COD初始浓度600 mg/L,pH值9,光照时间3 h,降解率达80.00%。     

利用过硫酸盐阴极型微生物燃料电池降解蒽醌燃料活性艳蓝的研究

本研究构建了以二价铁/过硫酸盐体系(Fe2+/PDS)为阴极液,以蒽醌染料活性艳蓝KN-R作为目标污染物的双室微生物燃料电池(MFC),研究了初始Fe2+投加量,初始PDS浓度和pH值对KN-R脱色率和MFC产电性能的影响。结果表明,当初始pH为3,Fe2+的初始浓度为1mmol·L-1,PDS的初始浓度为2mmol·L-1,温度为(30±1)℃时Fe2+/PDS-MFC体系达到最佳状态,此时KN-R的脱色率为96.90%,MFC的最大功率密度为294.07mW·m-2。动力学分析表明KN-R的脱色降解符合二级反应动力学,最佳条件下KN-R降解的反应速率常速为0.001 7mmol·L-1·min-1。紫外-可见光谱分析表明,Fe2+/PDS-MFC体系能够有效的脱色降解KN-R及其中间产物。     

枸杞多糖的精制工艺优选

目的：优化枸杞多糖(LBP)的精制工艺,为LBP的开发提供参考。方法：以多糖提取率为指标,采用正交试验考察提取次数、提取时间、料液比对多糖提取工艺的影响。在单因素试验的基础上,以糖损失率为指标,利用正交试验优化活性炭除色素工艺,以蛋白清除率和糖损失率的综合评分为指标,采用正交试验优化酶-sevag法脱蛋白工艺。结果：最佳提取工艺为提取次数2次、提取时间30 min、料液比1∶10。最佳除色素工艺为活性炭用量1.0%、温度100℃、时间20 min;糖损失率为28.6%。最佳除蛋白工艺为酶用量1.5%、温度50℃、时间60 min;蛋白质清除率为28.2%,糖损失率为10.9%。结论：优选的LBP精制工艺稳定可行,适用于LBP产品开发。     

污水污泥对染料废水的吸附脱色性能研究

为探讨污泥的资源化利用和开发新型的染料废水吸附剂 ,在对污水污泥吸附处理染料废水的工艺条件进行优化的基础上 ,得到污水污泥对 3种染料 (中性橙、中性黑BL ,元青 )的最大吸附量及其吸附类型。结果表明 ,污泥焙烧温度、废水pH值和吸附时间对吸附效果有影响 ,而废水温度的变化则不会引起脱色率的较大改变。在最佳工艺条件 (污泥经 40 0℃焙烧 ,废水pH值为 1,吸附时间为 3 0min ,水温为 3 0℃ )下 ,3种染料废水的脱色率均达到 98% ,其最大吸附量都在 2 9mg·g-1左右 ,与活性炭的效果相当 ,而高于其它种类的吸附剂。焙烧后的污泥对中性黑BL的吸附符合Langmuir方程 ,对中性橙和元青的吸附符合Henry方程。焙烧污泥的优良脱色性能使其在染料废水处理方面具有较好的应用前景。     

海绵铁对活性艳红K-2BP废水的脱色动力学研究

为了开发新型的脱色填料,进行海绵铁对活性艳红K-2BP的脱色动力学研究。试验结果表明,海绵铁对活性艳红K-2BP具有较高的脱色率,在10min,30min和60min脱色率分别为58.78%,85.2%和93.89%。在海绵铁表面衰减分析的基础上,建立了脱色动力学模型,并研究了pH值、温度、粒径和投加量对反应速度常数K和表面衰减系数Ka的影响。     

黄海西部沿岸冷水在夏季南黄海西部底层冷水形成和季节演变过程中作用的化学水文学分析

以金枪鱼碎肉为原料, 采用双酶分步水解法制备高F值酶解液, 通过Box-Behnken试验设计, 分别确定两步酶解的最佳条件, 酶解液经活性炭静态吸附去除游离芳香族氨基酸, 对脱芳后的酶解液进行氨基酸组成分析并测定F值。结果表明, 胃蛋白酶为第一步水解用酶, 酶解的最佳工艺条件为酶用量650U/g, 料水比1∶7(g/mL), 温度35.9℃; 风味蛋白酶为第二步水解用酶, 酶解的最佳工艺条件为酶用量50700U/g, pH 6.51, 温度51℃, 最终水解度达到36.87%±0.54%; 酶解液在pH 3.0, 温度35℃条件下, 经5%(质量体积分数)的活性炭吸附时间3h后, 脱芳率达到63.18%, F值为30.33, 符合高F值肽的要求。     

双酶分步水解金枪鱼(Eleotridae)碎肉制备高F值酶解液的工艺研究

以金枪鱼碎肉为原料, 采用双酶分步水解法制备高F值酶解液, 通过Box-Behnken试验设计, 分别确定两步酶解的最佳条件, 酶解液经活性炭静态吸附去除游离芳香族氨基酸, 对脱芳后的酶解液进行氨基酸组成分析并测定F值。结果表明, 胃蛋白酶为第一步水解用酶, 酶解的最佳工艺条件为酶用量650U/g, 料水比1∶7(g/mL), 温度35.9℃; 风味蛋白酶为第二步水解用酶, 酶解的最佳工艺条件为酶用量50700U/g, pH 6.51, 温度51℃, 最终水解度达到36.87%±0.54%; 酶解液在pH 3.0, 温度35℃条件下, 经5%(质量体积分数)的活性炭吸附时间3h后, 脱芳率达到63.18%, F值为30.33, 符合高F值肽的要求。     

几种理化因子对厚壳贻贝精子活力的影响

通过盐度、pH值及海水主要离子对厚壳贻贝Mytilus coruscus精子的激活效果实验研究结果表明,盐度为5~35的溶液对厚壳贻贝精子都可激活,但精子激活率和运动时间均存在差异,在盐度为20的溶液中,精子激活率最高,为63.7%,精子运动时间最长,为37.5 min;高盐度环境下的精子运动时间和激活率长于、高于低盐度环境下的精子运动时间和激活率。不同pH值的海水对厚壳贻贝精子运动时间和激活率的影响也存在差异,在pH值为7.0~8.5的海水中,厚壳贻贝精子的激活率和运动时间随着pH值的增加而上升;在pH值为8.5~9.5的海水中,精子激活率和运动时间随着pH值的增加而下降;在pH值为8.5的海水中,精子运动时间最长,为54 min左右,精子激活率最高,为67.4%;高pH值海水中精子激活率和运动时间均比低pH值海水中的高。质量分数为1%~5%的NH4Cl和CaCl2溶液对厚壳贻贝精子没有激活作用。质量分数为1%和2%的KNO3溶液不能激活厚壳贻贝精子,质量分数为3%~5%的KNO3溶液对精子能起到激活作用,且激活作用随着溶液质量分数的增加而提高。质量分数为1%~4%的MgCl2溶液对厚壳贻贝精子的激活作用不明显,只有在质量分数为5%时该溶液才能激活少许精子。除质量分数为1%和5%的KCl溶液不能激活厚壳贻贝精子外,质量分数为2%~4%的该溶液均能激活厚壳贻贝精子,质量分数为3%时该溶液对厚壳贻贝精子的激活率最高。质量分数为1%~3%的NaCl溶液能激活厚壳贻贝精子,而质量分数为4%和5%的NaCl溶液不能激活厚壳贻贝精子。Na+、K+和Mg2+溶液均能改变厚壳贻贝精子细胞膜的通透性,对该精子起到激活作用。     

固定化活性污泥处理海水冲厕污水研究

确定了固定化污泥最佳的包埋剂配比,研究了不同温度、作用时间、pH值、微生物浓度和氯离子浓度条件下固定化污泥对人工海水冲厕污水的处理效果。结果表明,包埋剂最佳配比为聚乙烯醇(PVA)80 g/L、海藻酸钠4 g/L、活性炭10 g/L、SiO210 g/L、CaCO31.25 g/L。在30℃下固定化污泥对NH3-N和CODCr的去除效果最好,12 h时其去除率分别为83.9%和84.2%。固定化污泥在pH4~10之间均有很好的去除效果,其适宜用量为75 g/L,氯离子浓度的增大对NH3-N的去除几乎没有影响,但对CODCr的去除效果降低。曝气试验表明,固定化颗粒运行2个月情况良好,出水NH3-N和CODCr符合二级污水综合排放标准。     

溶液中褐藻胶低聚糖在活性炭上的吸附特性与机制研究

本文研究了不同pH、反应时间、温度、初始糖浓度条件下溶液中褐藻胶低聚糖（AOS）在活性炭上的吸附性能及其吸附动力学和热力学机制。结果表明,溶液pH对活性炭吸附AOS具有重要影响,随pH降低,AOS在活性炭上的吸附增强,pH=1时吸附量可达0.116 g/g。吸附反应在5 min内迅速发生,60 min后达到吸附平衡。活性炭吸附AOS符合准二级吸附动力学过程。吸附热力学研究表明,吸附过程为自发的放热反应,吸附等温线符合Langmuir模型。综上,吸附过程为单分子层均相吸附,降低pH、低温有利于AOS在活性炭上的吸附。     

海绵铁对不同种类偶氮染料脱色性能及其动力学研究

系统考察了不同脱色条件下海绵铁对偶氮染料的脱色性能及其动力学。研究结果表明,脱色时间在0~40min内海绵铁对酸性媒介黑T、直接兰2B、直接橙S、活性黄X-R和阳离子红X-GRL的脱色率随着脱色时间增加而增加,且脱色反应符合一级反应动力学方程。偶氮染料的脱色率和脱色反应速率常数(k_(obs))随着海绵铁粒径的增大而降低,但是随着海绵铁投加量和反应温度的增加而增大。海绵铁对不同偶氮染料的脱色率和脱色k_(obs)随着pH升高而逐渐降低。由于不同偶氮染料的物理性质、化学性质和化学结构存在差异,海绵铁对不同种类偶氮染料的脱色率和脱色k_(obs)是不同的。     

纳米SnO2光催化剂的制备及其在养殖废水处理中的应用

以五水合四氯化锡为原料,采用化学沉淀法制备了纳米SnO₂光催化剂,采用电子显微镜和X光衍射仪对粉体的粒径、物象和形貌等进行了表征,对比分析了自制纳米SnO₂对于养殖废水中氨氮的光催化降解情况。研究结果表明催化剂投加量、废水中氨氮初始质量浓度、溶液pH值和H₂O₂质量浓度均是影响氨氮催化氧化去除效果的重要因素。通过正交实验确定了SnO₂光催化剂氧化的优化反应条件:SnO₂投加量为1.2 g/L,氨氮初始质量浓度为40 mg/L,pH值为8.0,H₂O₂质量浓度为1.0 g/L,催化时间为2 h时,去除率可达72%。     

海洋细菌Pseudomonas sp.色素的提取及稳定性的研究

对分离自广东大亚湾表层海水的一株海洋细菌（Pseudomonassp.）所产的灵菌红素,作了提取和稳定性分析,探讨了酸度、温度、紫外线、金属离子对色素稳定性的影响.结果证明,灵菌红素在pH 2～pH 5之间稳定性很好,在碱性环境中稳定性差;在pH=3时该色素的热稳定性好,pH＞5时其热稳定性较差;紫外线随溶液的pH增大对色素的稳定性影响越大,pH=9时的影响最大;Zn^2＋对该色素有增色作用,Mg^2＋和Mn^2＋则有一定的破坏作用,Pb^2＋可以使色素产生沉淀,其它金属离子影响不大.总之,该灵菌红素各种性质比较稳定,具有作为一种天然色素资源的开发和应用价值.     

酶解法辅助提取布渣叶总黄酮的工艺优选

目的：优选酶解法辅助提取布渣叶总黄酮的工艺条件。方法：以总黄酮提取率为指标,采用单因素试验、正交试验法,分别考察酶种类、酶用量、pH值、酶解时间及乙醇浓度对提取工艺的影响。结果：最佳工艺条件为复合酶（纤维素酶∶果胶酶=1∶1）用量1%,乙醇浓度60%,酶解1h,总黄酮提取率为20.90%,较未经酶解法提高了4.85%。结论：优选的工艺简单高效,为布渣叶总黄酮的开发利用提供了实验依据。     

壳聚糖/蒙脱土插层复合物对活性红染料的吸附热力学研究

采用溶液插层法,利用壳聚糖和蒙脱土制备了壳聚糖/蒙脱土插层复合物,使用红外光谱和X-射线衍射分析对其结构进行了表征;以此复合物为活性红染料RR136的吸附剂,考察了复合物中壳聚糖与蒙脱土的摩尔比、染料溶液pH值和浓度、吸附温度及吸附剂用量等因素对吸附性能的影响。结果表明,吸附反应的最佳条件是以壳聚糖与蒙脱土摩尔比为5∶1的插层复合物为吸附剂,反应温度20℃,RR136溶液pH为3。壳聚糖/蒙脱土插层复合物对活性红染料的吸附更符合Langmuir模型,吸附热力学参数ΔGo、ΔHo和ΔSo值分别为-3.338kJ·mol-1(30℃),-37.98kJ·mol-1和-114.77J·mol-1·K-1,表明壳聚糖/蒙脱土插层复合物对活性红染料的吸附是自发的、以物理吸附为主的放热反应。     

赤点石斑鱼(Epinephelus akaara)精子超微结构及环境因子对精子活力的影响

为揭示赤点石斑鱼精子的超微结构及环境因子对其精子活力的影响,利用扫描电镜和透射电镜观察赤点石斑鱼精子的超微结构,设置不同梯度的温度、盐度、pH值及不同浓度的NaCl、KCl、CaCl₂、MgCl₂、EDTANa₂溶液,探究这些因子对赤点石斑鱼精子活力的影响。结果表明:赤点石斑鱼成熟精子的结构特点是细胞核圆形或卵圆形,核内染色质致密,没有核泡(核空隙)。精子尾部细长,横切面为典型的"9+2"微管结构。温度、盐度、pH值等环境因子对精子活力的影响表明,精子活力的适宜温度范围为23~31℃,27.5℃时精子寿命最长为37min;适宜的盐度范围为15~35,盐度15时精子寿命最长为50min;适宜的pH范围为7~9,pH为9时精子的运动时间最长为33min。赤点石斑鱼精子在EDTANa₂溶液中呈抑制状态,在400~700 mmol/L的NaCl溶液、400~600mmol/L的KCl溶液和500 mmol/L的CaCl₂溶液中精子均具有较好的活动能力。在MgCl₂溶液中赤点石斑鱼精子的活动能力不佳。赤点石斑鱼精子的最适温度范围与繁殖季节的最适水温范围符合,适宜盐度范围较广,对pH值的变化适应性较强。赤点石斑鱼精子在NaCl、KCl、CaCl₂溶液中活力较佳,在MgCl₂溶液和EDTANa₂溶液中呈抑制状态。     

两性聚丙烯酰胺水分散体系的制备及结构表征

以硫酸铵水溶液为反应介质,以丙烯酰胺(AM)为主要单体,以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和丙烯酸(AA)为离子单体,以DMC均聚物(PDMC)为稳定剂,以2,2′-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-代)丙烷]二氢氯化物(V-50)为引发剂,采用水分散聚合技术,合成了流动性好、具有良好稳定性的两性聚丙烯酰胺分散体系。NMR1H谱表明,聚合物中DMC单元的含量与原料中所占的比例相近。所制备的两性聚电解质具有明显的反聚电解质效应。硫酸铵浓度、稳定剂浓度、引发剂浓度和pH值对分散体系的粒子形貌和聚合物的特性黏数都有较大的影响。最佳合成条件为:硫酸铵浓度31%~33%、分散剂用量为0.46 g·g-1、引发剂用量400 mg·kg-1和pH值为5~6。     

固定化海藻吸附金属离子的影响因素

研究了固定化海带吸附含铜、镉溶液过程的影响因素,结果表明,在pH为3.0~5.0时对Cu2+保持高的吸附率,在pH为4.0时对Cd2+的吸附率达到最大.随着Cu2+,Cd2+金属离子初始浓度的降低,吸附率有所降低.对Cd2+的吸附率均随着温度的升高而变大.随着吸附剂浓度的增大,对Cu2+,Cd2+的吸附率逐渐升高,与此相反,对Cu2+,Cd2+的吸附量则逐渐减小.粒径对Cu2+的吸附率影响较小,对Cd2+的吸附率有较明显的变化.