弹簧糊精聚集体附载气体自组装机理及释放规律研究

基本信息
批准号:31771929
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:黄强
学科分类:
依托单位:华南理工大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:张斌,王婵,石林凡,李松南,林晓瑛,钟莉
关键词:
弹簧糊精淀粉糖直链淀粉单螺旋络合物酶法改性
结项摘要

Microencapsulation gas-solid adsorption system is reversible, and shows slow release characteristics with potential applications in areas of food, agriculture and medicine. Ethylene is encapsulated in the flexible single helix amylose in the form of spring dextrin aggregates, which is of great practical significance to provide safe and efficient use of gas, and develop new methods of fresh-keeping for fruit and vegetable. Different degrees of polymerization and aggregation state structure of spring dextrin will be designed and prepared using starch as raw material. The gases will be entrapped into spring dextrin in water or solid system. The effects of temperature and pressure conditions on the complexation rule will be investigated. The complexation pattern between spring dextrin molecules and gases, and how the complexes aggregate into particles will be studied. The crystalline structure, granule size, micro-porous structure and thermal properties will be analyzed in order to uncover the self-assembly mechanism. The release property and rules of the complex, and the relationship between structure (molecular and aggregation state structures) and function (encapsulation rate and release rate) will be investigated for application in the fruit storage. Results will provide theoretical guide for developing new adsorption material for gas encapsulation.

气-固微胶囊吸附体系具有可逆性和缓慢释放的特点,在食品、农业和医药等领域都具有潜在的应用。将乙烯等气体附载于直链淀粉单螺旋结构聚集而成的弹簧糊精聚集体中,达到缓释效果,对安全、高效使用气体,开发新型果蔬气调保鲜方法等方面都具有重要的现实意义。本项目以淀粉为原料,设计并创制具有不同聚合度分布和聚集态结构的弹簧糊精聚集体,分别在水介质体系或以聚集体颗粒形式附载气体,研究不同温度、压力等物理参数下弹簧糊精与乙烯等气体的络合规律,探讨络合物中弹簧糊精单螺旋分子与气体的结合方式,单分子络合物聚集体颗粒的结晶结构、颗粒粒径、微孔结构和热力学性质,揭示弹簧糊精捕获非极性气体分子的自组装机制;研究络合物中单螺旋数量和结晶结构对包埋率的影响,气体在不同条件下的释放规律及在果蔬保鲜中的应用,构建络合物的一级结构、聚集态结构与气体包埋率的构效关系,为开发高效吸附兼具缓释效果的气体吸附捕捉新材料提供理论指导。

项目摘要

采用淀粉及其降解产物糊精分别构建不同空腔结构的V型结晶淀粉、α-环糊精金属有机框架(MOFs)和线性糊精乙烯负载体,考察不同载体结构与乙烯负载率的关系,研究不同载体的乙烯吸附机制与构效关系,明晰络合物中气体在不同环境中的释放规律,为丰富气体自组装理论提供理论指导。结果发现,不同种类(直链淀粉含量不同)V型结晶淀粉的乙烯负载性能存在显著差异,负载量在8.0~31.8%,且与直链淀粉含量成正相关。韧化处理显著提高了V型结晶淀粉的乙烯负载量(18.1~49.6%),且淀粉的无定型结构在韧化过程中重排形成V型结晶。为进一步探究V型单螺旋结构对乙烯的负载及缓释规律,采用酶解和分级醇沉的方法制备不同聚合度的线性糊精,发现乙烯负载及缓释性能与V型单螺旋结构显著相关,V型结构越多 (4.8-38.1%),其负载及缓释性能越好。同时,采用甲醇扩散法制备α-CD-MOF-K和α-CD-MOF-Na,考察其对乙烯的负载性能,发现乙烯负载量分别为47.3%和52.9%,且α-CD-MOF-K呈现出较好的释放性能,在25°C储存30天后,仅释放50.1%。该研究为构建具有高效附载气体的载体提供理论基础,同时极大地丰富和发展了天然高分子与气体自组装理论,在果蔬保鲜领域具有潜在的应用前景。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
2

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

DOI:10.11999/JEIT150995
发表时间:2016
3

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
4

城市轨道交通车站火灾情况下客流疏散能力评价

城市轨道交通车站火灾情况下客流疏散能力评价

DOI:
发表时间:2015
5

基于FTA-BN模型的页岩气井口装置失效概率分析

基于FTA-BN模型的页岩气井口装置失效概率分析

DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.04.015
发表时间:2019

黄强的其他基金

批准号:51364040
批准年份:2013
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31101378
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39670735
批准年份:1996
资助金额:9.00
项目类别:面上项目
批准号:51506219
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50779053
批准年份:2007
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:81501873
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11801518
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51879213
批准年份:2018
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:30070772
批准年份:2000
资助金额:18.00
项目类别:面上项目
批准号:39070816
批准年份:1990
资助金额:4.00
项目类别:面上项目
批准号:30570406
批准年份:2005
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:39870826
批准年份:1998
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
批准号:51075419
批准年份:2010
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:41604068
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81172400
批准年份:2011
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:50079021
批准年份:2000
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
批准号:81572490
批准年份:2015
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:81272397
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:81600700
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30672164
批准年份:2006
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:50479024
批准年份:2004
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:60501026
批准年份:2005
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50679070
批准年份:2006
资助金额:29.00
项目类别:面上项目
批准号:30371457
批准年份:2003
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
批准号:39370684
批准年份:1993
资助金额:5.50
项目类别:面上项目
批准号:61273348
批准年份:2012
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:30500523
批准年份:2005
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91430112
批准年份:2014
资助金额:65.00
项目类别:重大研究计划
批准号:60874048
批准年份:2008
资助金额:29.00
项目类别:面上项目
批准号:81300267
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81670468
批准年份:2016
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:91748202
批准年份:2017
资助金额:285.00
项目类别:重大研究计划
批准号:51566004
批准年份:2015
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21603202
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31671386
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81172405
批准年份:2011
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:60375025
批准年份:2003
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:41701268
批准年份:2017
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

弹簧糊精延缓直链淀粉回生机制研究

批准号:31071490
批准年份:2010
负责人:徐学明
学科分类:C2006
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
2

水流交汇对过饱和总溶解气体生成及释放规律的影响研究

批准号:51279115
批准年份:2012
负责人:李然
学科分类:E1009
资助金额:81.00
项目类别:面上项目
3

植被作用下过饱和总溶解气体输移释放规律研究

批准号:51409182
批准年份:2014
负责人:冯镜洁
学科分类:E1009
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

森林土壤中几种温室气体的释放与吸收机理及动态研究

批准号:39400104
批准年份:1994
负责人:孙向阳
学科分类:C1606
资助金额:7.00
项目类别:青年科学基金项目