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食品科学 2024年第24期45卷 17-25页

作者：韦艳红王佳欣焦丽廖春玉雷福厚李文广西民族大学化学化工学院林产化学与工程国家民委重点实验室广西林产化学与工程重点实验室广西林产化学与工程协同创新中心广西南宁530008

精制糖生产中,回溶糖浆脱色是最为关键的工序。目前普遍应用苯系阴离子交换树脂吸附脱色,但其单体缓慢释放可能会危及食品安全。本研究通过合成绿色、环境友好型松香基大孔阴离子吸附树脂,用于高效捕获糖浆中焦糖色素。结果表明,树脂对... 详细信息

精制糖生产中,回溶糖浆脱色是最为关键的工序。目前普遍应用苯系阴离子交换树脂吸附脱色,但其单体缓慢释放可能会危及食品安全。本研究通过合成绿色、环境友好型松香基大孔阴离子吸附树脂,用于高效捕获糖浆中焦糖色素。结果表明,树脂对焦糖色素的平衡吸附量为86 mg/g,对应色素去除率高达90%,且经5次循环使用后,脱色效率仅下降5%,体现出其优异的可重复利用性。此外,基于量子化学理论计算中静电势、静电势相互作用、平均局部电离能、前沿分子轨道、独立梯度模型及Hirshfeld表面分析,于分子、原子及电子水平多维度可视化松香基糖汁脱色树脂吸附焦糖色素相互作用微观机制。结果表明,吸附过程发生正负电势中和、电势相互穿透,相互作用机制主要由羧酸根与质子化叔胺基团之间亲电反应介导,其次是弱的氢键作用,且树脂为氢键供体。本实验所提出耦联多重量子化学理论计算可视化吸附相互作用微观机制的研究方法可为探明深层次吸附行为机理提供新视阈,具有一定理论贡献与实践价值。

关键词：食糖色素机制回溶糖浆量子化学理论计算

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壳聚糖微花的制备及影响其形貌的因素

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食品科学 2024年第1期45卷 173-180页

作者：焦思宇许丁予姚先超何丽欣林日辉广西民族大学化学化工学院林产化学与工程国家民委重点实验室暨广西林产化学与工程重点实验室广西林产化学与工程协同创新中心广西南宁530006

以壳聚糖(chitosan,CS)为原料,在其溶解过程中通过超声和过氧化氢对其进行辅助溶解,之后通过离子交联法,将三聚磷酸钠(sodium tripolyphosphate,TPP)由下而上地注入到CS溶液中,并通过冷冻干燥得到了壳聚糖微花(chitosan microflower,CSM... 详细信息

以壳聚糖(chitosan,CS)为原料,在其溶解过程中通过超声和过氧化氢对其进行辅助溶解,之后通过离子交联法,将三聚磷酸钠(sodium tripolyphosphate,TPP)由下而上地注入到CS溶液中,并通过冷冻干燥得到了壳聚糖微花(chitosan microflower,CSMF),并对其进行一系列表征,研究影响其成花的因素。结果发现CSMF粒径在1~2μm;CSMF的傅里叶红外变换光谱在532cm^(-1)出现了磷酸根基团的振动峰;CSMF的晶型由CS的半结晶结构变为了水合多晶型结构;CSMF的X射线光电子能谱结果显示其产生了C—N^(+)键;而热重分析结果显示CSMF的热稳定性较CS稍有降低;并且发现预处理方式、超声时间、CS溶液温度和CS与TPP质量比会影响CSMF的花状结构,而超声功率和过氧化氢添加量不会影响其花状结构,进而推测其成花机理为将原CS降解成在一定分子质量范围内的短长链CS,然后在一定的温度下TPP与降解后相对较长的CS链交联形成微花结构的底座,与降解后相对较短的CS链交联形成纳米片,最后再通过CS结构上面的—NH_(3)^(+)与磷酸根离子之间的相互作用,将纳米片自组装到底座上,进而生成了微花结构。

关键词：壳聚糖三聚磷酸钠壳聚糖微花

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超声辅助醇沉法制备淀粉纳米颗粒同步包埋叶黄素

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中国食品学报 2023年第9期23卷 160-170页

作者：史永桂姚先超焦思宇刘鑫廖如杏林日辉广西民族大学化学化工学院、广西多糖材料与改性重点实验室、林产化学与工程国家民委重点实验室、广西林产化学与工程重点实验室/协同创新中心南宁530006

为制备叶黄素淀粉纳米颗粒(SNPs-叶黄素),以木薯淀粉为原料,叶黄素醇溶液为非溶剂相,通过超声辅助醇沉法制备淀粉纳米颗粒,同步实现对叶黄素的包埋负载。合理平衡叶黄素包埋量及包埋率两个目标参数,在质量分数为3%淀粉乳、叶黄素溶液质... 详细信息

为制备叶黄素淀粉纳米颗粒(SNPs-叶黄素),以木薯淀粉为原料,叶黄素醇溶液为非溶剂相,通过超声辅助醇沉法制备淀粉纳米颗粒,同步实现对叶黄素的包埋负载。合理平衡叶黄素包埋量及包埋率两个目标参数,在质量分数为3%淀粉乳、叶黄素溶液质量浓度1 mg/mL、淀粉乳与叶黄素醇溶液体积比3∶10条件下,对叶黄素的包埋量达(57.62±0.36)mg/g,包埋率(40.33±0.56)%。场地发射扫描电镜显示同步包埋叶黄素未对淀粉纳米颗粒形貌产生显著影响,均为表面光滑的球状或椭圆状颗粒。激光纳米粒度仪显示SNPs-叶黄素尺寸分布在200~600 nm范围。傅里叶红外光谱显示SNPs-叶黄素在2856 cm-1处出现叶黄素的C-H特征峰,在1645 cm-1处H-O-H的振动发生蓝移。X射线衍射显示,与SNPs的大包峰相比,SNPs-叶黄素在7.8,13.1和20.9出现V型淀粉特征衍射峰。贮藏稳定性试验表明,在30 d内,室温(25℃)和升温条件下(50℃),SNPs-叶黄素中叶黄素的保留率高于叶黄素原料药。

关键词：淀粉纳米颗粒叶黄素同步包埋表征稳定性

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壳聚糖微花对原花青素吸附机理的研究

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食品工业科技 2023年第18期44卷 43-49页

作者：焦思宇许丁予姚先超刘鑫林春燕何丽欣林日辉广西民族大学化学化工学院广西多糖材料与改性重点实验室林产化学与工程国家民委重点实验室广西林产化学与工程重点实验室广西南宁530006

为了了解壳聚糖微花(chitosan microflower,CSMF)对原花青素(Procyanidins,PC)的吸附机理,以CSMF为吸附剂对不同吸附条件下的PC溶液进行吸附,并结合扫描电镜(SEM)、傅里叶红外(FTIR)、X-射线衍射(XRD)等对载药颗粒进行表征,并通过吸附... 详细信息

为了了解壳聚糖微花(chitosan microflower,CSMF)对原花青素(Procyanidins,PC)的吸附机理,以CSMF为吸附剂对不同吸附条件下的PC溶液进行吸附,并结合扫描电镜(SEM)、傅里叶红外(FTIR)、X-射线衍射(XRD)等对载药颗粒进行表征,并通过吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学等方面对CSMF吸附PC的机理进行系统研究。结果表明,载药颗粒的FTIR图谱在1456 cm^(-1)处有产生一个新的特征峰,表明PC已成功负载到CSMF上。SEM和XRD分析结果表明负载后并不会改变CSMF的形貌和结晶度。吸附动力学表明,CSMF对PC的吸附符合准二级动力学模型,吸附速率受颗粒扩散和边界层扩散相互作用的影响。吸附等温线表明,Freundlich吸附等温线模型能更准确地反映了整个吸附过程,说明CSMF对PC的吸附过程是一种表面能不均匀性多层吸附。最后,吸附热力学表明,CSMF对PC的吸附是一个自发的熵减的物理吸附过程。

关键词：壳聚糖微花原花青素吸附动力学吸附热力学

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二维纳米材料g-C_(3)N_(4)在电化学发光中的应用研究

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化学进展 2022年第4期34卷 898-908页

作者：林瑜谭学才吴叶宇韦富存吴佳雯欧盼盼广西民族大学化学化工学院林产化学与工程国家民委重点实验室广西林产化学与工程重点实验室广西林产化学与工程协同创新中心广西高校食品安全与药物分析化学重点实验室南宁530008

电化学发光(ECL)兼备电化学和化学发光的特点,灵敏度高、线性范围宽、背景干扰小,得到了广大分析科学研究者的关注;传统的ECL材料虽然发光效率高,但仍存在价格昂贵、负载量低等缺点。g-C_(3)N_(4)是一种不含金属的半导体纳米材料,主要... 详细信息

电化学发光(ECL)兼备电化学和化学发光的特点,灵敏度高、线性范围宽、背景干扰小,得到了广大分析科学研究者的关注;传统的ECL材料虽然发光效率高,但仍存在价格昂贵、负载量低等缺点。g-C_(3)N_(4)是一种不含金属的半导体纳米材料,主要以三嗪环或七嗪环为基本结构单元,通过层间的范德华力以及层内的C—N共价键结合,构成类石墨的二维层状结构,具有性质稳定、能带结构独特、生物兼容性好、环保无毒、易于功能化、原料价廉、制备过程简单等优点。自2012年g-C_(3)N_(4)首次被发现具备ECL的性能,至今已被广泛应用到ECL中。本文根据ECL的发光机理、传感器的作用效果、传感的信号类型以及不同的检测对象进行了分类,综述了近年来g-C_(3)N_(4)在ECL传感器构建中的研究进展,并阐述了g-C_(3)N_(4)在ECL发展中存在的挑战和前景。

关键词： g-C_(3)N_(4) 电化学发光传感器

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纳米纤维素/木质素抗紫外膜的制备与性能

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高分子材料科学与工程 2022年第12期38卷 93-99页

作者：苏雯皓舒璇董茂林罗丹刘秀宇戴红旗卞辉洋南京林业大学轻工与食品学院江苏南京210037 广西民族大学林产化学与工程国家民委重点实验室广西林产化学与工程重点实验室广西南宁530006

采用顺丁烯二酸预处理杨木木屑提取得到木质素,按照不同含量将其与纳米纤维素机械混合,经抽滤干燥工艺得到了纳米纤维素/木质素复合膜材料。采用扫描电镜、万能拉力机、紫外分光光度计、分光密度计和热重分析仪对材料微观形貌、力学性... 详细信息

采用顺丁烯二酸预处理杨木木屑提取得到木质素,按照不同含量将其与纳米纤维素机械混合,经抽滤干燥工艺得到了纳米纤维素/木质素复合膜材料。采用扫描电镜、万能拉力机、紫外分光光度计、分光密度计和热重分析仪对材料微观形貌、力学性能、光学性能及热稳定性进行测试。结果表明,纯纳米纤维素(CNF)膜表面光滑致密,木质素的添加使复合膜的表面粗糙度从19.8 nm增加到62.7 nm。随着木质素含量的增加,复合膜的拉伸强度从140 MPa降低到67.6MPa。木质素质量分数为5%时,弹性模量最高为7.11 GPa。同时,木质素赋予了材料优异的紫外屏蔽性能,复合膜对UVA和UVB波段的屏蔽率分别为99.23%和100%。此外,木质素的引入提高了复合膜的热稳定性,最高热失重降解温度为313℃。纳米纤维素/木质素复合薄膜在食品包装、紫外线防护和农用地膜等领域显示出很好的应用前景。

关键词：纳米纤维素木质素复合材料膜紫外屏蔽

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二苯并冠醚和二苯氧基乙醚结构单元对可降解聚六氢三嗪热固性树脂性能的影响

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高分子学报 2022年第8期53卷 973-984页

作者：郑宇严石静张炎荣伟庆韩莹莹陆春吴健广西民族大学材料与环境学院南宁530006 广西民族大学林产化学与工程国家民委重点实验室广西林产化学与工程重点实验室/协同创新中心南宁530006 广西民族大学化学化工学院南宁530006

基于同时含有柔性乙醚和刚性苯环结构的2种芳香二胺单体,4,4’-二氨基二苯并冠醚(DACr)和2,2-双(P-氨基苯氧基)乙醚(BAPE),分别与多聚甲醛经缩聚和热固化制备PHTs膜材料,通过结构表征、热性能分析、拉伸测试、接触角和耐化学试剂性能测... 详细信息

基于同时含有柔性乙醚和刚性苯环结构的2种芳香二胺单体,4,4’-二氨基二苯并冠醚(DACr)和2,2-双(P-氨基苯氧基)乙醚(BAPE),分别与多聚甲醛经缩聚和热固化制备PHTs膜材料,通过结构表征、热性能分析、拉伸测试、接触角和耐化学试剂性能测试,以及降解性能测试等表征测试手段,探索2种结构单元对聚合物交联结构形成和性能的影响规律.研究结果表明,结构单元刚性与六氢三嗪(HT)环交联结构完善程度相关联且共同决定了PHT膜材料的性能,含柔性的非环状BAPE结构单元的PHT能形成较完整的HT交联结构,体现较高的热稳定性(5%热失重温度为296.8℃)、亲水性和相对较低的酸解程度,含较大刚性的DACr结构单元的PHT膜则具有更高的力学强度(拉伸强度53.6 MPa)、疏水性、耐有机试剂和高酸解程度,其在冰乙酸溶液中降解可获得超过83%收率的原料DACr.2种PHT材料受HT结构完善性和结构单元刚性2种结构因素共同影响,体现出相差不大的玻璃化转变温度(T_(g)分别为117.8和117.9℃).本研究工作为PHT材料结构设计及性能调控提供理论依据经验和借鉴,同时制备所得的PHT材料满足降解要求,具有潜在的应用价值.

关键词：聚六氢三嗪柔性和刚性性能降解

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食用级淀粉纳米颗粒乙酰化疏水改性及其消化特性

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食品科学 2022年第12期43卷 25-33页

作者：姚先超史永桂焦思宇吴雅珊杨婉颜林日辉广西民族大学化学化工学院林产化学与工程国家民委重点实验室广西林产化学与工程重点实验室/协同创新中心广西多糖材料与改性重点实验室广西南宁530006

利用超声破碎处理和乙醇沉降技术,制备平均尺寸(273.8±26.41)nm的木薯淀粉纳米颗粒。用乙酸酐作为酰化试剂,对淀粉纳米颗粒进行酯化疏水改性,制备淀粉纳米颗粒乙酸酯。红外光谱和核磁共振表明引入了乙酰基,在无需添加任何催化剂的... 详细信息

利用超声破碎处理和乙醇沉降技术,制备平均尺寸(273.8±26.41)nm的木薯淀粉纳米颗粒。用乙酸酐作为酰化试剂,对淀粉纳米颗粒进行酯化疏水改性,制备淀粉纳米颗粒乙酸酯。红外光谱和核磁共振表明引入了乙酰基,在无需添加任何催化剂的条件,酯化取代度可以达到0.53;X射线衍射分析表明淀粉纳米颗粒的晶体结构在改性前后未发生显著改变,均为无定型结晶;扫描电子显微镜改性前后的颗粒形貌未发生较大变化。通过接触角测量仪进行测定,三相接触角可以达到(109±3.56)°,接触角随取代度提高而增大,取代度越大接触角保持时间越长;油水混合实验发现改性产物更易于分散在油相,并形成微乳,表面改性改变了淀粉纳米颗粒的亲疏水性能,具有乳化油水界面的潜力。与改性前相比,酶解消化曲线相似,食用性能没有发生根本改变;相同时间内,酶解消化较低,具有一定的酶解抗性。

关键词：木薯淀粉纳米颗粒乙酰化疏水性表面改性消化性能

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疏水壳聚糖气凝胶的制备和负载姜黄素及缓释性能

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食品科学 2023年第18期44卷 18-25页

作者：许丁予焦思宇姚先超刘鑫陈丽芬林日辉广西民族大学化学化工学院广西多糖材料与改性重点实验室林产化学与工程国家民委重点实验室广西林产化学与工程重点实验室/协同创新中心广西南宁530006

利用壳聚糖作为基质,制备得到疏水壳聚糖气凝胶材料。选择甜瓜醛作为交联改性剂,接枝正十八硫醇,制备得到疏水壳聚糖气凝胶。采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱等手段表征分析,结果表明疏水壳聚糖气凝胶表面呈... 详细信息

利用壳聚糖作为基质,制备得到疏水壳聚糖气凝胶材料。选择甜瓜醛作为交联改性剂,接枝正十八硫醇,制备得到疏水壳聚糖气凝胶。采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱等手段表征分析,结果表明疏水壳聚糖气凝胶表面呈三维多孔结构,甜瓜醛通过席夫碱反应成功接枝,其硫元素占比为1.17%。在表面接触角测试下,油滴接触角为0°,水滴接触角为126°,壳聚糖气凝胶表现出良好的疏水特性。对脂溶性药物姜黄素负载研究结果表明,疏水壳聚糖气凝胶负载姜黄素在40 min时达到最大负载量为70.5 mg/g,最佳负载温度为27℃。体外模拟缓释结果表明,疏水壳聚糖气凝胶对姜黄素有良好缓释效果,肠液中姜黄素的缓释率最高达到89.6%。

关键词：壳聚糖气凝胶甜瓜醛姜黄素缓释

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基于新型多孔TiO2复合CdS量子点的电化学发光传感器用于检测铜离子

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分析化学 2021年第8期49卷 1308-1317页

作者：韦富存欧盼盼吴叶宇吴佳雯林瑜杜方凯谭学才广西民族大学化学化工学院林产化学与工程国家民委重点实验室广西林产化学与工程重点实验室广西林产化学与工程协同创新中心广西高校食品安全与药物分析化学重点实验室

以金属有机骨架MIL-125（Ti）作为前驱体,通过高温煅烧制备了一种新型多孔二氧化钛（P-TiO2）,然后以聚乙烯亚胺（PEI）作为交联剂,通过酰胺键将3-巯基丙酸稳定的硫化镉量子点（CdS QDs）负载于P-TiO2表面,制备了P-TiO2/CdS QDs复合材料... 详细信息

以金属有机骨架MIL-125（Ti）作为前驱体,通过高温煅烧制备了一种新型多孔二氧化钛（P-TiO2）,然后以聚乙烯亚胺（PEI）作为交联剂,通过酰胺键将3-巯基丙酸稳定的硫化镉量子点（CdS QDs）负载于P-TiO2表面,制备了P-TiO2/CdS QDs复合材料,用于修饰玻碳电极,构建了一种灵敏的电化学发光（ECL）传感器用于检测铜离子(Cu2+)。分别采用扫描电镜、 X射线能谱、 X射线粉末衍射仪、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和傅里叶红外光谱对材料的形貌、结构和物理性质进行表征,并通过循环伏安法、交流阻抗法和ECL法研究了P-TiO2/CdS QDs/GCE传感器的电化学和ECL性能。结果表明,在最佳实验条件下,Cu2+对此传感器的ECL响应信号有显著的抑制作用,ECL响应信号变化值与Cu2+浓度在3～530 nmol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数R2=0.9989,检出限为0.01 nmol/L（S/N=3）。此传感器具有良好的稳定性、重现性和选择性,应用于检测桶装水、自来水和邕江水中的Cu2+含量,加标回收率为96.9%～105.8%,与电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）的检测结果相近。

关键词：多孔二氧化钛硫化镉量子点电化学发光传感器铜离子

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