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Pd基催化剂载体对天然气催化燃烧影响的研究进展

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低碳化学与化工 2024年第4期49卷 12-22,43页

作者：匡浩浩蒋艳刚马海乐陆建伟江苏大学食品与生物工程学院江苏镇江212013 江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013

天然气广泛应用于化学品合成和交通运输等领域。甲烷作为天然气的主要成分,具有强温室效应,其不完全燃烧会对环境产生不利影响。催化燃烧技术是解决甲烷不完全燃烧问题的有效方法,其中钯(Pd)基催化剂是该技术的核心,而载体是影响Pd基催... 详细信息

天然气广泛应用于化学品合成和交通运输等领域。甲烷作为天然气的主要成分,具有强温室效应,其不完全燃烧会对环境产生不利影响。催化燃烧技术是解决甲烷不完全燃烧问题的有效方法,其中钯(Pd)基催化剂是该技术的核心,而载体是影响Pd基催化剂甲烷催化燃烧催化活性的重要因素。首先,阐述了甲烷催化燃烧的机理。其次,总结了近年来国内外Pd基催化剂的研究进展:对于多孔颗粒载体型Pd基催化剂,研究聚焦于提升Pd分散性、稳定性与耐热性,以增强催化活性并降低Pd负载量,从而减少成本;而对于整体型Pd基催化剂,研究聚焦于提升有效比表面积、传热传质效率与结构稳定性,以适应大通量甲烷催化燃烧。最后,对用于甲烷催化燃烧的Pd基催化剂载体的未来研究发展趋势进行了展望,包括优化整体型Pd基催化剂骨架载体的涂敷工艺以提高催化效率、采用新型材料替代传统载体材料以制备高性能催化剂,以及进行载体全周期寿命实验以确保催化剂的长期稳定性。

关键词：天然气催化燃烧 Pd基催化剂催化活性载体

基于电磁波和等离子体的固态食品新兴物理杀菌技术研究现状与展望

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食品科学技术学报 2023年第4期41卷 1-15页

作者：马海乐陈文庆江苏大学食品物理加工研究院/江苏省食品物理加工重点实验室江苏镇江212013

固态食品的杀菌是食品行业一直以来面临的关键技术难题。为保证杀菌过程的节能、高效、安全,近年来,围绕电磁波和等离子体等太空极端环境中的两大物理学现象涌现出一系列新兴物理杀菌技术,其中包括以催化式红外、微波、射频等为代表的... 详细信息

固态食品的杀菌是食品行业一直以来面临的关键技术难题。为保证杀菌过程的节能、高效、安全,近年来,围绕电磁波和等离子体等太空极端环境中的两大物理学现象涌现出一系列新兴物理杀菌技术,其中包括以催化式红外、微波、射频等为代表的热物理杀菌技术和以光动力、脉冲强光、低温等离子体活化水/冰、包装内低温等离子体等为代表的非热物理杀菌技术。这些新兴技术可适应不同形态、不同组分特征的固态食品的表面或整体杀菌。重点梳理了相关技术的核心问题和最新应用研究,并从4个方面提出了未来固态食品物理杀菌技术的主要研究任务:1)深化物理杀菌技术的机制研究。以不同的固态食品基质环境为基础,探明不同的食源性微生物在不同物理场胁迫下的响应机制。2)推动多物理场耦合的杀菌关键技术攻关。根据不同的固态食品物料特征,协同多种各具特色的新兴物理杀菌技术,在杀菌有效性和食品品质减损之间建立平衡。3)突破物理杀菌关键装备的制造瓶颈。在学科交叉的基础上,攻克物理杀菌关键装备研发的卡脖子技术,最大限度降低制造成本。4)促进包装内物理杀菌技术的开发与应用。根据固态食品生产的真实场景,促进包装内物理杀菌技术装备的研发,避免杀菌后的二次污染。

关键词：固态食品食品安全食品保鲜物理杀菌电磁波等离子体

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16种市售茶叶抗氧化活性及抗氧化物质分析

中国食品学报 2022年第10期22卷 352-362页

作者：冯拓单培张展开高献礼马海乐王博江苏大学食品与生物工程学院江苏镇江212013

以16种市售销量较好的茶叶为代表,对比分析不同茶叶的茶汤中的总酚、总黄酮、氨基酸态氮、还原糖和总糖等抗氧化物质含量,并以抗坏血酸为阳性对照,采用2,2-联苯基-1-苦基肼基(DPPH)自由基清除能力、2,2’-联氨-双二胺盐(ABTS)自由基清... 详细信息

以16种市售销量较好的茶叶为代表,对比分析不同茶叶的茶汤中的总酚、总黄酮、氨基酸态氮、还原糖和总糖等抗氧化物质含量,并以抗坏血酸为阳性对照,采用2,2-联苯基-1-苦基肼基(DPPH)自由基清除能力、2,2’-联氨-双二胺盐(ABTS)自由基清除能力、还原力和金属离子螯合能力等抗氧化指标评价茶汤的抗氧化活性。采用相关性分析、聚类分析和主成分分析等方法揭示茶汤的抗氧化物质与抗氧化活性之间的复杂关系。结果表明,除少数茶汤样品间无显著性差异(P>0.05)外,其余不同茶汤的抗氧化物质含量和抗氧化活性差异显著(P<0.05)。其中金坛雀舌和黄金芽的DPPH自由基清除能力最强,西湖龙井的ABTS自由基清除能力最强,黄金芽的还原力最强,南京黄龙岘的金属螯合力最强,黄金芽、南京黄龙岘、金坛雀舌、西湖龙井、信阳毛尖综合评分较高。对市售茶叶抗氧化活性和抗氧化物质的综合评价,可为茶叶抗氧化机制研究提供基础数据,同时为消费者有针对性地选择茶叶提供参考。

关键词：茶叶抗氧化活性抗氧化物质聚类分析主成分分析

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大球盖菇风味肽高效制备及其ACE抑制活性

中国食品学报 2023年第8期23卷 229-240页

作者：李文陈万超马海乐吴迪张忠杨焱上海市农业科学院食用菌研究所国家食用菌工程技术研究中心农业农村部南方食用菌资源利用重点研究室上海201403 江苏大学食品与生物工程学院食品物理加工研究院江苏镇江212013

以基料呈味特性和肽产量为指标,通过响应面工艺优化,获得大球盖菇风味肽高效制备酶解工艺,即酶解时间51.62min,碱性蛋白酶加酶量0.99%(酶活力200000 U/g),酶解温度42.03℃,底物质量浓度48.45 g/L。在传统酶解最优制备工艺基础上,采用同... 详细信息

以基料呈味特性和肽产量为指标,通过响应面工艺优化,获得大球盖菇风味肽高效制备酶解工艺,即酶解时间51.62min,碱性蛋白酶加酶量0.99%(酶活力200000 U/g),酶解温度42.03℃,底物质量浓度48.45 g/L。在传统酶解最优制备工艺基础上,采用同步超声辅助定向酶解技术制备大球盖菇富肽风味基料,平板超声辅助酶解30 min时,基料中肽含量(469.21 mg/g干重)可达到传统酶解最优条件下的产肽量,基料制备时间显著缩短;辅助酶解40 min时的产肽量(492.87mg/g干重)较传统酶解产肽量提升了6.5%。同步超声定向酶解制备的富肽基料,在咸味和鲜味呈味特性上,分别较传统酶解基料提升了1.1~1.8倍和1.1~1.3倍。所有制备工艺得到的富肽基料均具有较优的血管紧张素转化酶(ACE)抑制活性,半抑制浓度(IC50)分别为0.071,0.074,0.122 mg/mL和0.123 mg/mL。通过对大球盖菇风味肽氨基酸序列分析发现,肽链中存在天冬氨酸(D)、缬氨酸(V)、谷氨酸(E)、亮氨酸(L)、甘氨酸(G)、精氨酸(R)、脯氨酸(P)、丙氨酸(A)的氨基酸组合肽段DD、VV、EL、VG、VE、RP、RA、RV、VR时,多肽呈现咸鲜味呈味特性。上述氨基酸组合占比较高,可能是基料呈咸鲜味的主要原因。计算机模拟分子对接技术对大球盖菇风味肽体外抑制ACE活性的预测结果显示,风味肽可与ACE活性口袋氨基酸残基形成氢键,推测这是风味肽发挥ACE抑制作用的主要原因。本研究结果为大球盖菇风味富肽基料的高效制备及开发应用提供理论依据,为制备减盐增鲜调味品、降血压功能食品或食品添加剂提供参考。

关键词：大球盖菇风味肽呈味特性 ACE抑制活性分子对接

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基于仿生学的未来食品工业展望

食品科学技术学报 2020年第6期38卷 1-10页

作者：马海乐江苏大学食品与生物工程学院/食品物理加工研究院江苏镇江212013

生命体经过漫长的进化,已经形成了一整套极其完善的利用食材制造其所需营养素的技术,许多生命活动与现有食品加工的单元操作有着异曲同工的效果。利用仿生学原理,向生命体学习,进行食品加工的理论与技术创新,正逐渐得到国内外食品加工... 详细信息

生命体经过漫长的进化,已经形成了一整套极其完善的利用食材制造其所需营养素的技术,许多生命活动与现有食品加工的单元操作有着异曲同工的效果。利用仿生学原理,向生命体学习,进行食品加工的理论与技术创新,正逐渐得到国内外食品加工技术研究领域的广泛关注。分析了人们受人体感官、食物消化、养分吸收、生物合成、生物材料、生物机构、生物成型的启示,进行食品加工技术创新的研究案例。从3个方面概括了未来食品工业仿生化发展的主要任务:1)重新认识生命活动。突破长期以来基于健康和生产(生长)的需要进行生命科学研究的局限性,建议从生命体制造其正常生长所需营养素的角度,重新研究生命活动,重新认识生命现象。2)深化已启动的仿生研究工作。根据对生命活动重新研究的结果,进一步对已经启动的仿生技术进行深入研究,挖掘新的创意。3)开拓新的仿生技术方法。通过比对,寻找动物、植物和微生物中与食品加工技术有对应关系的生命活动,开拓从未触及的仿生研究领域,推动食品领域的原始创新。着重强调了“食品工程仿生学”学科建设的重要意义。

关键词：仿生学未来食品工业模拟感官评价模拟胃肠消化模拟生物合成

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食品物理加工技术及其基本框架

中国食品学报 2018年第4期18卷 1-7页

作者：马海乐江苏大学食品与生物工程学院江苏省食品物理加工重点实验室江苏镇江212013

传统食品加工技术经过长期的发展在加工效率和产品品质等方面面临愈来愈多的挑战,现代物理技术的应用成为迎接上述挑战的重要手段之一。相关研究的原理创立虽由来已久,但在20世纪初才广泛引起国内外学者的重视,发表的文献量大幅度增加。... 详细信息

传统食品加工技术经过长期的发展在加工效率和产品品质等方面面临愈来愈多的挑战,现代物理技术的应用成为迎接上述挑战的重要手段之一。相关研究的原理创立虽由来已久,但在20世纪初才广泛引起国内外学者的重视,发表的文献量大幅度增加。2010年之后,我国政府资助的科研项目中相关项目数量快速上升。食品物理加工技术按照物理场可分为热物理加工、非热物理加工和物理快速检测,按照食品加工方法可分为物理场在传统食品化学加工、传统食品生物加工、传统食品物理加工、食品物理检测中的应用。食品物理加工技术具有高效、绿色、环保、智能等优势与特色,非常符合食品产业未来的国际发展趋势。食品物理加工技术未来发展需要加强基础理论研究和关键技术突破,强化"物理-食品"复合型人才培养体系的建设,加快食品物理加工技术的学科体系建设,支持具有中国优势的现代食品工业体系的构建,引领食品产业可持续健康发展。

关键词：食品物理加工框架优势

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茶皂素提取过程的原位实时监测技术

中国食品学报 2022年第11期22卷 326-334页

作者：张雪莉丁艳华马海乐洪晨张涛唐艳萍江苏大学食品与生物工程学院江苏镇江212013 湖南新金浩茶油股份有限公司湖南永州426100

采用近红外光谱技术结合化学计量学方法,实时原位监测茶皂素提取过程中的茶皂素质量浓度、蛋白质质量浓度和多糖质量浓度的变化。研究结果表明,一阶求导(1^(st)Der)为最优的光谱预处理方法,3个指标的校正集决定系数(R_(C))和预测集决定... 详细信息

采用近红外光谱技术结合化学计量学方法,实时原位监测茶皂素提取过程中的茶皂素质量浓度、蛋白质质量浓度和多糖质量浓度的变化。研究结果表明,一阶求导(1^(st)Der)为最优的光谱预处理方法,3个指标的校正集决定系数(R_(C))和预测集决定系数(R_(P))皆最高,交叉校验残差均方根误差(RMSECV)和预测残差均方根误差(RMSEP)最小。相较于偏最小二乘法(PLS)和区间偏最小二乘法(iPLS)算法对回归模型进行校正,以R_(P)和RMSEP为评价指标,联合区间偏最小二乘法(Si-PLS)算法下所建模型稳健性最佳。茶皂素浓度模型中的R_(P)=0.9889,RMSEP=1.36;蛋白质浓度的R_(P)=0.9859,RMSEP=0.354;多糖浓度的R_(P)=0.9919,RMSEP=0.359。结论:近红外光谱技术联合Si-PLS模型可较好的实时监测茶皂素提取过程。

关键词：油茶籽饼粕茶皂素近红外光谱原位监测联合区间偏最小二乘法

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食品工程仿生学及其研究框架

中国食品学报 2020年第6期20卷 324-329页

作者：马海乐江苏大学食品与生物工程学院江苏镇江212013

动物和某些植物的生命活动与食品加工在过程和目标等方面有着很多的相似之处,被愈来愈多的学者开始应用于食品加工技术的改进。"食品工程仿生学"的提出,就是为了更系统、更有目的地研究生命活动,模拟生命过程,创造新方法,克服食品工业... 详细信息

动物和某些植物的生命活动与食品加工在过程和目标等方面有着很多的相似之处,被愈来愈多的学者开始应用于食品加工技术的改进。"食品工程仿生学"的提出,就是为了更系统、更有目的地研究生命活动,模拟生命过程,创造新方法,克服食品工业面临的技术难题。食品工程仿生学具有两个基本特征:(1)生命活动的食品加工观,意味着需要从食品加工的角度重新研究和认识生命活动;(2)食品加工的生命活动化,意味着需要从生命活动中获取灵感,重新思考食品加工的技术路径。未来拟开展的主要研究内容包括:模拟口腔加工、食物消化、养分吸收、感官评判、肝脏解毒等生命活动,神经元、运动机构、生物材料等生命系统构成,开展食品预加工、分解、分离、品质评价、有害物降解等关键技术的仿生设计,以及智能控制、食品机械、食品机械材料等硬件系统的仿生设计。通过食品工程仿生学的学科体系建设,引领相关的基础理论研究,支撑关键技术的突破,推进食品产业的快速健康发展。

关键词：食品工程生命科学仿生学模拟学科

基于虚拟筛选、分子对接和分子互作解析两种大球盖菇十肽的呈味特性和ACE抑制活性作用机制

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食品工业科技 2023年第20期44卷 11-17页

作者：李文陈万超马海乐吴迪张忠杨焱上海市农业科学院食用菌研究所上海201403 江苏大学食品与生物工程学院江苏镇江212013

为探究大球盖菇十肽的呈味特性和潜在的生物活性,以两种大球盖菇十肽(RIEDNLVIIR和SLPIKPRVPF)为研究对象,采用虚拟筛选、分子对接和分子互作技术,对两种大球盖菇十肽的呈味特性和ACE抑制活性作用机制进行预测和验证。结果显示,两种大... 详细信息

为探究大球盖菇十肽的呈味特性和潜在的生物活性,以两种大球盖菇十肽(RIEDNLVIIR和SLPIKPRVPF)为研究对象,采用虚拟筛选、分子对接和分子互作技术,对两种大球盖菇十肽的呈味特性和ACE抑制活性作用机制进行预测和验证。结果显示,两种大球盖菇十肽均具有咸鲜呈味肽片段和ACE抑制活性肽片段。RIEDN-LVIIR具有咸味呈味特性,SLPIKPRVPF具有鲜味呈味特性。两种大球盖菇十肽可与ACE靶标蛋白受体结合形成氢键和静电相互作用。体外活性验证结果表明,大球盖菇咸味十肽RIEDNLVIIR的ACE抑制效果较好,IC_(50)值为0.012 mg/mL。分子互作热力学和动力学结果显示,RIEDNLVIIR与ACE受体之间结合是焓驱动反应的特异性结合。虚拟筛选活性预测结果、体外活性验证结果、及分子对接和分子互作的ACE抑制机制解析结果具有一致性。研究为理解大球盖菇十肽呈味特性和ACE抑制活性作用机制提供理论依据,为具有ACE抑制活性的大球盖菇咸鲜味十肽在健康调味品和功能产品中的应用奠定基础。

关键词：大球盖菇十肽分子对接分子热力学分子动力学 ACE抑制机制