科研产出
糙米发芽富集γ-氨基丁酸工艺和环境胁迫技术优化
《中国食品学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要:以提高发芽糙米γ-氨基丁酸(GABA)富集量为目标,优化糙米发芽富集GABA工艺参数和环境胁迫技术,研究发芽温度、发芽时间和热风干燥温度,以及超声、臭氧、冷冻和高温、高压胁迫处理对发芽糙米中GABA含量的影响。结果表明,发芽温度、发芽时间和热风干燥温度对糙米发芽过程中GABA含量有显著影响,各因素影响程度:发芽时间>热风干燥温度>发芽温度。发芽制备高含量GABA的最适条件是:发芽温度31℃,发芽时间40 h,热风干燥温度50℃,GABA含量为21.43 mg/100 g。糙米发芽中、后期(18~40 h),臭氧胁迫处理剂量15 g;发芽中期(12~30 h),30 kHz超声胁迫处理20 min;糙米发芽后冷冻9 h;糙米发芽后,120℃高温杀菌时间30 min;均可显著提高发芽糙米GABA含量。


发酵对糙米营养品质影响及其在米制产品中的应用研究进展
《食品科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要:糙米发酵可改善其营养结构,提升活性物质生物利用率,提高风味品质,这使得糙米及其加工副产物能够实现高值化利用,其产品具有较为广阔的应用市场。文章总结发酵对糙米营养品质改善作用,包括增加膳食纤维、维生素和酚类化合物等营养成分的可利用度,改善老化、质构和消化等特性,提高其加工产品的品质。为更好地拓展微生物发酵在米制食品中的应用,简述发酵在多种米制产品中的前期应用基础、发酵工艺优化及其对产品营养品质的影响,探讨发酵糙米在食品领域应用中存在的不足和问题。阐释科学利用微生物发酵提升糙米营养品质和综合利用率的巨大潜力,旨在为糙米发酵相关研究人员及行业未来市场开发提供参考。


鄱阳湖湿地细菌群落多样性和可培养细菌功能基因丰度
《环境科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要:鄱阳湖湿地中蕴含着丰富的微生物资源,参与并维持着湿地生态系统的物质循环和稳定.为探明鄱阳湖湿地土壤细菌分布规律,分析可培养细菌群落结构和功能特征,采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析了鄱阳湖湿地土壤全部细菌(AW)和湿地外围周边土壤全部细菌(AS)群落结构多样性特征;又结合可培养方法和qPCR功能基因芯片技术,分析了湿地可培养细菌(CW)和湿地外围周边土壤可培养细菌(CS)功能基因丰度差异.研究发现鄱阳湖湿地土壤细菌多样性低于湿地外围周边土壤细菌,变形菌门和酸杆菌门是两种土壤环境中共有的细菌优势菌门,放线菌门、厚壁菌门、绿弯菌门和热脱硫杆菌门也是存在于两种土壤中的主要菌门,但相对丰度均差异显著;网络分析显示湿地土壤较周边土壤细菌网络结构更简单.采用可培养方法获得的不同采样点土壤细菌群落多样性差异不明显.但湿地土壤可培养细菌功能基因的拷贝数高于周边土壤,其中参与氮循环的UreC基因和参与碳固定的acsE基因在两种土壤可培养细菌中相对丰度较高.研究结果可为深入挖掘调控、维持湿地土壤养分循环和促进鄱阳湖湿地生态系统功能稳定性的潜在有益微生物提供理论依据.
关键词: 鄱阳湖湿地 细菌多样性 Illumina MiSeq高通量测序 可培养细菌 分子生态网络


米糠提取物在食品及健康领域中的应用研究进展
《食品科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要:米糠提取物(rice bran extract,RBE)是从米糠中分离得到的营养物质,由于其含有大量的生物活性成分,具有良好的抗氧化能力,在食品及健康领域能发挥独特优势。此外,所用的米糠原料和制备方法不同,所得到的生物活性化合物的种类和含量不同。本文结合近年来RBE的相关研究,系统论述其常用制备方法、功能特性及应用现状,并提出目前研究所存在的不足,旨在探讨其在食品及健康领域中的潜在应用价值及未来研究热点,以期为米糠精深加工提供参考。
关键词: 米糠提取物 抗氧化能力 食品及健康领域 生物活性化合物


40 a施肥措施对黑土土壤酶化学计量特征的影响
《环境科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要:为探究长期施肥措施对黑土土壤养分平衡和酶化学计量特征的影响,选取长期定位实验(40a)样地4种不同施肥处理:不施肥、施氮肥、施磷肥和氮磷混施,分别在2021年4月和2022年4月采集土壤样品,测定土壤4种水解酶活性并分析酶化学计量特征.结果表明,施氮和氮磷混施均显著提高酸性磷酸酶和β-D-葡萄糖苷酶活性,分别提高68%~158%和26%~222%.施磷和氮磷混施则显著影响β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性,其酶活性最高达75.48 nmol·(g·h)-1和106.81 nmol·(g·h)-1.双因素方差分析显示氮和磷输入对土壤酶活性均产生显著影响.冗余分析表明酶活性变化的主要影响因子为土壤pH值、微生物生物量磷和有效磷.通过计算酶化学计量比,发现氮处理显著增加酶矢量长度,其数值主要在1.32~1.52之间,而酶矢量角度均>45°,表明黑土主要受碳磷共同限制.通过以上分析可以发现40 a长期施肥处理对黑土土壤酶及资源利用策略有显著影响,研究结果为评估长期施肥处理对土壤养分平衡和可持续利用具有重要的生态学意义.
关键词: 长期定位实验 氮肥 磷肥 酶矢量长度 酶矢量角度 磷限制


作物遥感分类的样本依赖与模型空间外推研究
《遥感学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要:降低对样本数量的依赖度,实现大区域、复杂作物类型的遥感监测识别是农业遥感的重要研究内容。本研究以黑龙江省产粮大市绥化市为例,采用监督分类方法,深入探索了样本量对作物分类效果的影响以及小区域尺度(如北林区)训练的监督分类模型空间外推至大区域尺度的可行性。研究发现:采用玉米播种至抽穗期中期的Sentinel-2时序遥感影像,在优化随机森林模型参数的基础上,当训练的样本量从10%逐步递增至50%时,即玉米、水稻和大豆的训练样本各为130个左右,就能提取北林区作物的空间分布,整体分类精度为94.6%;当样本量进一步增加时,模型的整体分类精度保持平稳,并不会进一步增长。因为水稻在育秧期—淹水期的陆表水体等光谱指数与玉米、大豆的存在显著差异,采用玉米播种至拔节期前期的Sentinel-2遥感影像,即可实现北林区高精度的作物遥感识别;当时间从玉米拔节期前期延长至抽穗中期,作物的总体分类精度仅有微小的提升。此外,作物空间分布和概率分布图表明,将北林区训练的最优模型外推至整个绥化市时,能取得与用绥化市采集的样本直接训练的模型得到相似的分类效果,整体分类精度为93.7%,仅比后者低1.3个百分点。距离、样本的空间代表性和数量、小区域和目标拓展区的作物种植结构的相似性是影响模型空间外推效果的关键因子。不同的作物对距离的敏感程度不同,由于水稻的水体指数、短波红外1等波段与其他作物的显著差异,水稻的分类效果对距离的变化并不敏感,而玉米和大豆的分类效果则随着外推距离的增长,总体上呈现下降的变化趋势。在源区域和目标拓展区作物种植结构相似的前提下,小区域的作物分类模型构建,需要同步兼顾样本的空间代表性和数量,才能取得较好的模型空间外推效果。本研究可为大尺度区域作物的遥感精准分类提供高效与经济的方法,为作物分类样本的采集与抽样策略的制定、分类时相、敏感波段的选择提供了科学依据。
关键词: 作物分类 样本依赖 模型外推 随机森林 谷歌地球引擎


基于光谱反射率的寒地水稻叶片氮含量预测
《光谱学与光谱分析 》 2024 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要:为实现利用水稻叶片光谱指数实时预测叶片群体的氮素含量,采集了不同年份中氮素、品种差异下寒地水稻主要生育期(T1穗分化中期、T2拔节期、T3孕穗期、T4齐穗期、T5蜡熟期)顶部3片全展叶(上1、上2、上3叶分别记作L1、L2、L3)的光谱反射率,探究其变化规律以及光谱指数与叶片氮素含量的关系,并用P-k、均方根误差(RMSE)、对称平均绝对百分比误差(SMAPE)、校正均方根误差(RMSEC)、交互验证均方根误差(RMSECV)、相对预测性能(RPD)对模型精度进行验证.结果显示:提高氮肥投入量,叶片反射率在可见光区域内呈降低趋势,在近红外平台叶片反射率上升.随着生育期的推进,在可见光区域内,不同品种L1叶反射率先降低后上升,L2、L3叶的反射率一直上升,与叶片氮素百分含量的敏感波段为500~550和650~700nm.对光谱指标和叶片氮素百分含量进行相关分析,生育前期以下位叶片的光谱指标相关系数高,生育后期则相反,筛选出T1时期L2叶指标FD-NDNI、T2时期L2叶指标GM2、T3时期L2叶指标Lic2、T4时期L1叶指标MRESRI以及T5时期L1叶指标Ctr1适宜作为不同时期预测叶片氮素含量的最佳指标,预测叶片氮素含量的回归方程R2分别0.54**、0.60**、0.66**、0.62**、0.51**,均达到极显著水平;验证指标的P-k值分别为0.00、0.04、0.06、0.01、0.04;RMSE分别为0.39、0.58、0.22、0.54、2.56;SMAPE分别为1.11、1.41、1.03、1.64、3.89;RMSEC分别为0.17、0.15、0.13、0.13、0.13;RMSECV分别为0.18、0.14、0.12、0.12、、0.14;RPD分别为2.46、2.19、3.15、1.74、3.01,其中T3时期L2叶指标Lic2的预测效果表现最佳.借助筛选的光谱指标能够实现快捷、无损和实时预测水稻不同生育时期的氮素营养状况,促进高产优质的寒地水稻可持续发展.


不同酶处理对多孔大米淀粉性能的影响
《中国食品学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要:使用麦芽糖α-淀粉酶(MA)和淀粉葡糖苷酶(AMG)分别处理制备多孔大米淀粉,对其表征特性进行对比分析。通过扫描电镜可知,这两种酶均使淀粉颗粒表面产生蜂窝状多孔结构。经酶处理的大米淀粉颗粒的相对结晶度(25.54%~33.26%)均高于天然淀粉的相对结晶度(23.74%)。MA处理增加了短支链淀粉链的数量,并且随着酶处理时间的延长降低了分子质量。与对照组相比,MA和AMG处理的淀粉颗粒溶胀度、表观直链淀粉含量、峰值黏度、崩解值、最终黏度和回生值均下降。MA处理的淀粉颗粒具有更高的溶解指数(1.46%~2.57%),AMG处理的淀粉颗粒的溶解指数均小于0.42%。与对照组相比,经酶处理的大米淀粉糊化温度会延迟0.8~6.0℃,焓变增加范围在1.0~3.8 J/g。
关键词: 多孔大米淀粉 麦芽糖α-淀粉酶 淀粉葡糖苷酶 结构表征 特性分析


基于顶空-气相色谱-离子迁移谱技术分析蒸煮前后不同颜色稻米的挥发性化合物
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要:采用顶空-气相色谱-离子迁移谱对3种不同颜色稻米样品的挥发性成分进行分析,共检测出64个峰,鉴定出44种挥发性物质。白色稻米在蒸煮后释放出高浓度的2-甲基丙烯醛、3-甲基丁醛、庚醛单体、未定性组分2、9、12、15。红色稻米在蒸煮后释放出高浓度的庚醛(单体、二聚体)、戊醛、2-丁基呋喃、(E)-2-庚烯醛(单体、二聚体)、辛醛(单体、二聚体)、反-2-辛烯醛、壬醛(单体、二聚体)、异戊醇、癸醛、乙酸乙酯、2,3-丁二酮、2-戊基呋喃、未定性组分1、3、6、7、8、10、16、17、18、19。黑色稻米蒸煮后释放出高浓度的2-戊酮、2-己烯醛、丁烯腈、3-甲基-1-戊醇、1-辛烯-3-酮、糠醇、2-甲基丁酸乙酯、苯甲醛、苯甲醇、丙二酸二甲酯、未定性组分4、11。3种不同颜色稻米蒸煮后,香味物质增多。综上所述,采用顶空-气相色谱-离子迁移谱技术可以很好地表征不同颜色稻米及蒸煮前后的香气特征,为消费者的选购提供理论依据。
关键词: 稻米 顶空-气相色谱-离子迁移谱 挥发性成分


基于UPLC-MS技术分析沙棘果肉成熟过程中生物活性成分差异
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要:为了解沙棘果肉成熟过程中重要生物活性成分的合成代谢差异,采用超高效液相色谱-串联质谱技术,对2 个沙棘品系发育期间(绿色和橙色)的果肉进行非靶向代谢组学研究.结果表明:4 组样品存在较大的代谢差异,依据不同品系发育期样品组间变量投影重要度>1且t检验的P<0.05,共筛选到124 个显著差异代谢物,主要包括有机酸、碳水化合物、脂类、黄酮类和次生代谢物等;根据京都基因与基因组百科全书代谢通路分析,分别识别到15、7个和4个显著差异代谢物与脂类、黄酮和5-羟色胺合成代谢相关,以及其他8个与抗癌功能相关的显著差异代谢物.沙棘果肉磷脂酰胆碱(16:0/16:0)和甘油磷酰胆碱的显著上调与油脂高积累密切相关;显著上调的异鼠李素则是果肉富含黄酮的关键;N-乙酰羟色氨、卡培他滨和γ-氨基丁酸等抗癌相关生物活性成分在果肉发育期间呈现出相对较高的含量.这为解析沙棘生物活性成分合成代谢机制以及相关功能产品开发提供科学依据.

