科研产出
不同固样方式对'黔茶1号'鲜叶挥发性物质的影响
《食品科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探究茶鲜叶挥发性物质研究过程中最适宜的固样方式，以茶树品种‘黔茶1号’一芽二叶为原料，利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对其挥发性成分进行分析，比较蒸汽固样、热空气固样、微波固样、真空冷冻固样、液氮固样5种固样方式对茶鲜叶挥发性物质的影响。5种固样方式处理的‘黔茶1号’茶鲜叶中共鉴定出73种挥发性物质，包括醇类23种、酯类14种、醛类10种、烯烃类15种、酮类4种和其他类7种，其中醇类物质含量最高。5组的共有挥发性物质有16种。真空冷冻固样组的挥发性物质数量最多（48种）且含量最丰富（112.93 mg/L），能够保留住更多含量的醇类物质；液氮固样能够保留住更多含量酯类、醛类、烯烃类物质；蒸汽固样能够保留更多含量的其他类挥发性物质；微波固样组中烯烃类物质较多；固样效果最差的方式为热风固样，仅有37种挥发性物质且质量浓度最低（29.42 mg/L）。多元统计学分析表明，除热风固样和微波固样组的挥发性物质相似程度较高外，其余固样方式具有较大差异，其中雪松烯、2-壬酮等25种挥发性物质是造成不同固样方式之间出现差异的标志性成分。真空冷冻固样能够更大程度固定茶鲜叶中的挥发性物质。
关键词： ‘黔茶1号’ 固样方法 顶空固相微萃取 气相色谱-质谱 挥发性物质
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基于特征选择与机器学习的富硒茶叶硒含量高光谱估测
《光谱学与光谱分析 》 2025 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：硒元素是富硒茶体内的重要养分指标之一,其含量决定了富硒茶的经济和营养价值.高光谱遥感反演技术具有无损、实时和快速监测的特点,以贵州省开阳县南贡河茶园富硒茶硒含量和相应冠层非成像高光谱数据作为源数据,采用Savitzky-Golay二阶平滑滤波预处理原始光谱并基于一阶导数变换以及连续统去除变换挖掘原始光谱数据潜力,利用波段穷举组合以及多种特征选择算法获取建模自变量,通过不同算法构建多个茶叶硒含量反演模型.结果表明:(1)光谱变换与光谱指数的结合可增强原始光谱反演茶叶硒含量的能力.(2)SPA总体优于UVE;连续统去除变换光谱优于原始光谱和一阶导数光谱.(3)多因素模型精度优于单因素模型,多因素模型中ELMR性能最佳;所有模型中连续统去除光谱下的SPA-ELMR模型精度最高,该模型建模决定系数(R2)及归一化均方根误差(nRMSE)分别为0.689、18.869%,相应验证R2 与nRMSE分别为0.627、20.429%.探讨了特定生育期下茶叶硒含量与其冠层高光谱反射率的响应关系,构建了精度适宜的茶叶硒含量单因素反演模型及多因素反演模型,为茶叶硒含量的快速、无损监测提供了理论基础,也为茶园的数字化建设提供了一定技术支持.
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酒糟灰渣对酸性紫色土细菌群落结构的影响
《环境科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：酒糟灰渣和生物炭作为酸性土壤改良剂对耕地质量提升具有重要作用，为评估酒糟灰渣对酸性紫色土细菌群落结构的影响.通过田间试验，设置不施肥（CK）、单施化肥（F）、石灰+化肥（LF）、有机肥+化肥（OF）、生物炭+化肥（BF）和酒糟灰渣+化肥（JF）这6个处理，采用Illumina MiSeq高通量测序技术，分析了不同处理对酸性紫色土理化性质和细菌群落多样性、群落结构及差异类群的影响.结果表明，与CK处理相比，所有改良剂处理均显著提高了酸性紫色土pH、速效养分、有机质和可溶性碳含量（P<0.05）.不同处理对酸性紫色土壤细菌丰富度指数（Chao1指数）的影响表现为：JF>OF>CK>F>BF>LF，细菌多样性指数（Shannon指数）表现为：OF>CK>F>JF>BF>LF.主成分分析（PCA）及β多样性分析结果显示，不同改良剂处理显著改变了酸性紫色土壤细菌群落结构（P=0.001）；与CK相比，改良剂处理有效提高了土壤细菌的特异性ASVs数量，其中JF处理提高了50.7%，效果最显著.各处理土壤细菌的优势菌门均为放线菌门、变形菌门和厚壁菌门，JF处理有效富集了有益于土壤健康和促进作物生长的功能菌群，增加了根戈德里谷氨酸杆菌属（Paeniglutamicibacter）和红球菌属（Rhodococcus）等. Mantel分析、相关性热图和冗余分析显示，土壤有机质、pH和总有机碳是影响土壤细菌群落结构的主要环境因子，其中，土壤pH对细菌群落多样性正向影响最大.总体而言，不同土壤改良剂对细菌群落的影响机制和效果存在差异，其中施用酒糟灰渣和生物炭对改良酸性紫色土理化性质和提高微生物活性效果均较好，特别是增加了放线菌门的丰度，是一种很好的酸性土壤改良剂.
关键词： 土壤改良剂 紫色土 细菌群落结构 酒糟灰渣 高通量测序
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独立电驱清选的高湿小麦脱粒机设计与试验
《农业机械学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对以贵州为代表的丘陵山区小麦收获时含水率高,传统小麦脱粒机因动力不足难以有效实现高湿小麦清选分离的难题,本文提出一种独立电驱清选技术,以降低高湿小麦分段式收获清选含杂率与损失率。结合清选系统工作原理与空气动力学理论,开展籽粒运动过程分析,确定小麦清选性能关键影响因素。融合计算流体力学和离散元法（CFD-DEM）构建清选系统的流固耦合数值仿真模型,以含杂率、损失率为评价指标,探究导流管道倾斜角、吸杂管道横截面积与吸杂口负压对清选性能的影响规律。采用非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）开展关键参数匹配优化设计,当导流管道倾斜角为24.008 8°、吸杂管道横截面积为179.806 2 cm2、吸杂口负压为873.631 6 Pa时,清选系统含杂率与损失率分别为0.92%和0.96%。试制样机并开展试验验证,结果表明,清选含杂率与损失率分别为1.21%和0.82%,对比传统小麦脱粒机,损失率基本保持不变,含杂率降低35.98%。研究成果可为丘陵山区高湿小麦清选系统装备研发提供理论与技术支撑。
关键词： 小麦脱粒机 清选系统 CFD-DEM NSGA-Ⅱ 优化设计
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基于顶空固相微萃取-气相色谱-质谱的糟辣椒挥发性物质非靶标代谢组学分析
《食品科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了探究不同品种辣椒制作的糟辣椒风味特征差异，选取在贵州地区广泛种植的4个辣椒品种成熟果实制作成糟辣椒，采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法检测分析其挥发性物质。结果表明：黄平线椒（HP）、林卡辣椒（LK）、黔椒8号（Q4）和辣研101(LY)分别含有60、71、55种和65种挥发性物质，其中HP、LK和Q4含量最高的挥发性物质是乙酸，LY含量最高的挥发性物质是香叶醇，4种糟辣椒含有24种共有物质。通过相关性分析发现，糟辣椒中醇类与烷烃类、烯烃类物质，酯类与酮类物质均呈显著负相关（P<0.05），烯烃类和烷烃类物质呈显著正相关（P<0.05）；正交偏最小二乘判别分析表明，4种糟辣椒组间的差异挥发性物质种类均在10种以上，其中HP vs Q4和LK vs Q4最主要的差异物质为乙酸-2-苯乙酯，LY vs Q4和LK vs LY最主要的差异物质为乙酸、LK vs HP最主要的差异物质为苯代丙腈。基于糟辣椒9类挥发性物质建立综合品质评价模型，最终得出4种糟辣椒挥发性风味品质由高到低的顺序：HP>LY>LK>Q4。本研究对了解不同品种辣椒制作的糟辣椒挥发性风味差异具有一定意义，可为糟辣椒的原料选择等提供一定参考依据。
关键词： 糟辣椒 挥发性物质 相关性分析 差异物质 综合评价
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基于X射线荧光光谱法快速鉴定贵州不同地区林下土壤的无机元素
《光谱学与光谱分析 》 2024 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：无机元素通过改变农作物生长过程中的次生代谢途径而对农作物的产量和质量造成至关重要的影响。贵州环境特点复杂，不同地区林下土壤的无机元素差异大，因此，寻找一种快速有效的方法来鉴定贵州不同地区林下土壤无机元素差异，为林下种植农作物的品种选择以及种植要求提供理论依据十分必要。研究针对贵州7个地区的12份林下土壤，采用X射线荧光光谱法（XRF）对其中无机元素进行检测，并选择了SiO2、 Al2O3、 Fe2O3、 CaO、 MgO、 Ti、 K2O、 Co、 P、 Zn、 Cl这11个与植物生长发育息息相关的无机元素对土壤种植农作物的适应性进行评价，结果表明：贵州不同地区林下土壤中共含有23种元素成分，其中Si、 Al、 Fe等常量元素占据了土壤中的70%左右，甚至有些地区超过了90%以上；聚类分析发现土壤中无机元素与地区有一定的相关性，当欧氏距离为6时，可聚为4类；主成分分析的结果显示，毕节市大方县与黔东南州黎平县的土壤的得分更高，有利于林下作物的种植，可能为林下种植类产业重点发展的区域。X射线荧光光谱法能够快速、简便、有效地鉴定土壤中多种无机元素的成分，探究贵州林下土壤的元素特征差异，为林下农作物种植提供参考依据。
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马铃薯细胞壁中果胶酶的提取及特性研究
《中国食品学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：通过硫酸铵梯度沉淀结合三相分离法来分离纯化马铃薯细胞壁果胶酶，探究环境条件对马铃薯细胞壁果胶酶活性的影响及其酶学特性。结果表明，当硫酸铵饱和度为60%时，果胶酶达到最大沉淀点。经两次三相分离纯化后果胶酶比活力达到2 012.40 U/mg，纯化倍数5.72，回收率82%。其最适温度20℃，最适pH 4.8。Ca2+、Cu2+可显著促进果胶酶酶活力，其中Ca2+对果胶酶促进作用最明显（251%），而Zn2+、Na+对果胶酶活性没有影响，K+、Mg2+对果胶酶有显著抑制作用。在最适温度和最适pH值下反应40 min时酶活力最大（4 667.10 U/g），果胶酶的动力学常数中Km=0.13 mg/mL,Vmax=277.80 U/g。比较果胶酶对胶凝化的马铃薯果胶和原果胶的酶解效果，结果胶凝化果胶对马铃薯细胞壁果胶酶有抗性。
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基于离散小波-微分变换算法定量反演火龙果茎枝叶绿素含量的研究
《光谱学与光谱分析 》 2023 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：作为一种仙人掌科植物,火龙果植株无叶,主要依靠肉质茎进行光合作用、蒸腾作用等生理功能,火龙果的肉质茎与常见绿叶类植物叶片在组织结构、形态等方面存在明显差异,且二者在植株冠层结构方面也存在明显差异,该差异会直接影响植株冠层光谱特征,进而影响基于与光谱技术的光合色素监测.为探寻提升火龙果茎枝叶绿素含量估测精度的方法,研究以贵州省罗甸县龙坪镇烟山火龙果种植基地为试验区,先采集火龙果茎枝光谱及光谱测定部位的组织,并采用乙醇萃取法测定此组织的叶绿素含量,然后选用传统数学变换、连续小波变换、离散小波变换、离散小波-微分变换方法分别处理分析光谱数据,并采用相关性分析算法提取、筛选敏感特征波段,最后选用偏最小二乘算法构建火龙果茎枝叶绿素含量估测模型,分析结果如下:(1)采用离散小波-微分变换算法,高频信息与低频信息的峰、谷交替依次呈现,且可用信息分部具有较强的稳定性,可用信息随尺度的增加,曲线振幅加大、频率降低.(2)数学变换内的微分变换、连续小波变换、离散小波变换与离散小波-微分变换方法均能明显提升光谱对火龙果茎枝叶绿素含量的敏感性,其中以离散小波-微分变换方法最优,经处理后光谱与火龙果茎枝叶绿素含量的决定系数最高可达0.565(位于H1分解尺度737.5 nm处).(3)离散小波-微分变换最能有效提升光谱对火龙果茎枝叶绿素含量的估测能力,并且基于离散小波-微分变换H2尺度构建的估测模型为最优模型,其验证精度的R2=0.769,RMSE=0.040,RPD=1.739.研究分析了四类光谱处理算法在提升光谱对火龙果茎枝叶绿素含量敏感性与估测能力方面的效果,表明离散小波-微分变换算法能有效提升光谱对火龙果茎枝叶绿素含量的估测能力,为火龙果茎枝叶绿素含量的无损估测提供了基础技术支撑.
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外源菌剂联合柠檬酸强化龙葵修复土壤镉污染
《环境科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：设置对照(CK)、摩西球囊霉菌(GM)、摩西球囊霉菌+柠檬酸(GM+CA)、摩西球囊霉菌+巨大芽孢杆菌(GM+BM)和摩西球囊霉菌+巨大芽孢杆菌+柠檬酸(GM+BM+CA)这5个处理,通过测定土壤全Cd、有效Cd和植株Cd吸收量及微生物群落变化,分析了外源菌剂和柠檬酸添加对龙葵修复Cd污染效果的影响.结果表明,相对于CK处理,GM处理龙葵根、茎和叶生物量显著增加35.67%、41.35%和65.38%,GM+BM+CA处理龙葵根和茎生物量显著增加73.38%和75.38%.GM处理提高了龙葵各部位Cd含量但差异不显著,GM+BM+CA处理龙葵叶部的Cd含量显著提高79.34%.GM处理龙葵茎和叶Cd累积量显著提高47.51%和89.58%.GM+BM+CA处理龙葵叶部Cd累积量显著提高226.84%.GM+BM+CA处理显著增加了 Cd由龙葵茎向叶的转运系数,增幅为52.47%.GM+BM+CA处理显著增加了叶的富集系数,增幅为120.53%.此外,联合修复对根际微生物群落结构也产生了影响,特别体现在诱导某些关键微生物类群,如变形菌门、放线菌门、球囊菌门和油壶菌门相对丰度增加2.00%~5.77%、0.76%~9.96%、2.11%~3.63%和0.54%~2.98%.RDA分析发现变形菌门和放线菌门与土壤全Cd呈显著负相关,球囊菌门和油壶菌门与土壤全Cd呈负相关.关键微生物的变化增强了龙葵吸收根际养分和抗Cd胁迫的能力,提高龙葵Cd累积能力,有效降低土壤全Cd含量.综上,摩西球囊霉菌、柠檬酸与巨大芽孢杆菌通过共接种的方式活化了土壤中的难溶态Cd,有助于龙葵富集更多的Cd,同时也与摩西球囊霉菌产生联合修复的效果.富集植物-微生物联合修复Cd污染土壤有较好的应用潜力.
关键词： 镉(Cd) 龙葵 微生物菌剂 根际微生物群落 联合修复
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醋酸预处理对马铃薯炸片含油率的影响
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：探讨醋酸预处理对马铃薯炸片含油率及品质的影响，以及引起变化的可能机制。对鲜切马铃薯片醋酸预处理1～8 h后水分分布变化，以及醋酸预处理后马铃薯炸片的水油含量、油脂组分、油脂分布以及孔直径、色泽和质构等参数的变化进行了测定和分析。醋酸预处理后，马铃薯炸片的含水率和含油率都显著降低（P＜0.05）。当预处理时间延长至4 h，马铃薯炸片的含油率最低（17%）。对马铃薯炸片细胞结构进行显微观察，结果表明经过醋酸预处理后，细胞壁间果胶发生胶凝化，细胞结构相对完整且有着较少的空隙。此外，醋酸预处理后薯片的感官特性显著提升，有着更鲜艳的色泽和酥脆性，为低脂薯片的生产提供了新的策略和思路。
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