科研产出
不同干燥温度对金针菇菇根挥发性特征和口感特性的影响
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为研究不同干燥温度对金针菇菇根挥发性特征和口感特性的影响，采用电子鼻、电子舌、顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用技术（headspace solid-phase microextraction gas chromatography-mass spectrometry,HSSPME-GC-MS）对室温及40、50、60℃干燥处理的金针菇菇根挥发性特征和口感特性进行分析。结果表明，干燥温度对金针菇菇根中的游离氨基酸、可溶性蛋白质、粗多糖和5’-核苷酸含量具有显著影响，其中50℃干燥处理的金针菇菇根整体品质最好。不同干燥温度处理的金针菇菇根之间存在明显差异，通过主成分分析（principal component analysis,PCA）结合电子鼻、电子舌、HS-SPME-GC-MS指纹图谱可以清楚区分不同干燥温度处理的样品。层次聚类分析结果（欧氏距离为6.5）与主成分分析结果一致。本研究可为食用菌和其他类似热敏农产品的干燥提供理论支撑。
关键词： 干燥温度 金针菇菇根 电子鼻 电子舌 顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用技术
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秸秆还田下不同追氮量对麦田土壤真菌群落结构和生态网络的影响
《环境科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：秸秆还田和肥料施用是农田土壤养分输入的主要来源,秸秆还田条件下配合适宜的化肥施用量能够在环境友好的前提下为作物生产提供必要的营养.为明确秸秆还田条件下不同追氮量对麦田土壤真菌群落的影响,从土壤生态功能角度评估冬小麦氮肥管理措施的合理性.在秸秆全量还田基施氮肥150 kg·hm-2基础上,多年定位设置5个追氮量(0、37.5、75、112.5和150 kg·hm-2)处理,采用实时荧光定量PCR和高通量测序技术分析冬小麦成熟期土壤真菌群落丰度、多样性、结构和生态网络,探讨驱动土壤真菌群落变化的主要土壤理化因子.结果表明,和不追施氮肥和低追氮量处理相比,高追氮量处理增加了土壤全氮和无机氮含量,降低了土壤pH值、全磷、有效磷和速效钾含量.和不追施氮肥处理相比,追氮量37.5~150 kg·hm-2处理显著增加了土壤真菌群落丰度(P<0.05),而追施氮肥各处理间差异未达显著水平(P>0.05).土壤真菌群落Heip指数和Shannon指数随追氮量的增加逐渐降低,追氮量150 kg·hm-2处理的土壤真菌群落Sobs、Heip和Shannon指数显著低于追氮量0~75 kg·hm-2处理(P<0.05).主成分分析和相似性分析表明,不同追氮量处理的土壤真菌群落结构存在显著差异(P<0.05).随着追氮量的增加,土壤真菌群落生态网络边数和平均邻节数呈先增加再减少的趋势,追氮量37.5 kg·hm-2处理的网络复杂度最高;和追氮量0~75 kg·hm-2处理相比,追氮量112.5 kg·hm-2和150 kg·hm-2处理增加了土壤真菌群落生态网络的特征路径长度,降低了网络密度.随着追氮量的增加,土壤腐生营养型真菌的相对丰度逐渐增加,病理-腐生-共生营养型土壤真菌的相对丰度逐渐降低.冗余分析表明土壤pH值、全磷、无机氮、有效磷和速效钾含量是影响不同追氮量处理下麦田土壤真菌群落结构的主要土壤理化因子.综上所述,在秸秆还田基施氮肥的基础上,小麦拔节期追施氮肥可改变土壤真菌群落多样性、结构和物种组成,进而影响土壤真菌群落生态网络和功能,高追氮量导致土壤真菌群落多样性、生态网络复杂度和网络密度降低.
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面筋蛋白咸味肽的分离纯化及结构鉴定
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了明确面筋蛋白酶解液中的咸味肽序列，对面筋蛋白咸味酶解物进行了分离纯化和结构鉴定。对酶解物脱盐处理后进行分离纯化。经过分级超滤，选择咸味最高、分子质量1 000 Da以下的组分进行葡聚糖凝胶Sephadex G-15过滤层析，结合感官评定结果筛选出咸味最强的组分，并利用液相色谱-串联质谱鉴定其氨基酸序列。最终得到面筋蛋白中咸味肽氨基酸序列为PFGQQ、PFSPQ、QPFP、PDFP、FDDP，分子质量分别为576.28、575.28、488.25、475.22、493.21 Da。本研究为面筋蛋白咸味肽的开发提供了一定理论依据。
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亚临界水制备芝麻ACE抑制肽的分离纯化、构效、分子对接
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：以亚临界水降解高温芝麻饼粕蛋白水解液为研究对象,通过纳滤、超滤及液相层析系统对水解液中血管紧张素转化酶(angiotension converting enzyme,ACE)抑制肽进行分离纯化,并通过液相色谱-质谱联用仪进行结构鉴定,合成相应寡肽验证ACE抑制活性.预测寡肽的吸收代谢特性,建立三维定量构效关系(three dimensional quantitative structure-activity relationship,3D-QSAR)模型,并进行分子对接分析.结果显示:分子质量<3 kDa组分具有最强的ACE抑制作用,进一步纯化后从峰1组分中共鉴定到9 个ACE抑制肽,这些肽不会干涉人体正常的生理活动.基于比较分子场分析法成功建立LFRAF的3D-QSAR模型.ACE抑制肽的C端处带正电荷氨基酸残基与侧链处引入大基团能够提高ACE抑制能力.LFRAF通过占据ACE的S2、S1′活性口袋,并与Zn2+结合从而抑制ACE活性.该结果表明采用亚临界水技术降解高温芝麻粕中蛋白制备ACE抑制肽可行.
关键词： 芝麻蛋白 血管紧张素转化酶抑制肽 分离纯化 构效关系 安全性评价
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基于动网格的白萝卜热风干燥热质传递研究
《农业机械学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对果蔬干燥过程模拟时未能考虑收缩对几何模型及热质传递的影响而导致求解精度较差的问题，采用动网格技术优化果蔬热风干燥过程中热质传递的数学模型。选择结构均匀、干燥过程收缩率较明显的白萝卜作为代表性物料，试验结果表明：样品长度对收缩特性具有显著影响，当样品长径比为10时，干燥收缩的各向同性率最优，此时Hatamipour模型是最适合描述白萝卜热风干燥收缩规律的模型。基于动网格技术将收缩方程与热质传递方程耦合后探究白萝卜热风干燥的热质传递规律，结果表明：考虑收缩后由于迁移路径变短，物料内部水分脱除速率加快且表层水分梯度降低；与未考虑收缩情况相比，干燥前中期水分蒸发量较大而后期含水率较小，使得物料温度先迅速升高至30℃后缓慢提升至60℃的平衡温度，该趋势更接近试验值；考虑收缩方程后，物料内、外部含水率和温度模拟结果的偏差分别从17%～8%、12～2℃降低至14%～3%、3～2℃。结果表明：基于动网格的数值模拟具有更高的计算精度，为分析热风干燥过程中的热质传递规律提供了可靠的模型。
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红油香椿生长期主要活性物质及挥发性成分动态变化规律
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：研究不同生长期红油香椿中主要活性成分及挥发性成分的动态变化规律,采集4-10月的红油香椿作为研究对象,采用常规理化方法测定香椿叶中总黄酮、总多糖、总皂苷、总生物碱含量,利用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)联用法和气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)联用技术分析红油香椿叶中的挥发性成分变化,并结合聚类分析及主成分分析对不同生长期香椿挥发性成分进行比较区分.结果 表明:红油香椿中的主要活性物质随生长期呈现出明显的累积趋势,其中总黄酮、总多糖和总生物碱含量均在10月达到最高,总皂苷含量在9月达到最高.而挥发性成分随生长期发生显著变化,GC-MS和GC-IMS技术在不同月份的红油香椿中分别鉴定出109种和49种挥发性成分,主要为萜烯类、醛类、含硫类和醇类等化合物.GC-MS技术检测出的大多为大分子(C6~C20)且含量较高的挥发性成分,而GC-IMS检测出的大多为小分子(C4~C10)、挥发性强且含量低的挥发性成分.2种技术结合扩大了红油香椿样品中挥发性成分的检测范围,并且更加全面地反映红油香椿样品中挥发性成分随生长期的变化情况,为红油香椿的种植、品质评定以及综合开发利用提供科学依据.
关键词： 红油香椿;活性物质;挥发性成分;气相色谱-质谱联用;气相色谱-离子迁移谱联用;聚类分析;主成分分析
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融合多源时空数据的冬小麦产量预测模型研究
《农业机械学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为提高大尺度冬小麦产量预测精度,以2005—2019年河南省遥感数据、气象数据、土壤含水率等多源时空数据为特征变量,分析其与小麦单产的相关性,并基于随机森林算法对特征变量进行了重要性分析,构建了融合多源时空数据的冬小麦产量预测模型。结果表明:增强型植被指数(Enhanced vegetation index, EVI)、日光诱导叶绿素荧光(Solar-induced chlorophyll fluorescence, SIF)与高程为小麦产量预测的重要因子,与小麦产量呈高度正相关,对小麦产量预测的重要性指标均超过0.45,远大于土壤含水率、降水量、最高温度、最低温度等因子;基于随机森林算法构建的小麦不同生长阶段产量预测模型中,以10月—次年5月和10月—次年4月为特征变量的产量预测模型精度较高,R~2分别为0.85和0.84,RMSE分别为821.55、832.01 kg/hm~2,在空间尺度上,豫西和豫南丘陵山地模型预测相对误差高于平原地区。该研究结果可为大尺度作物产量预测提供参考。
关键词： 冬小麦 产量预测 遥感 多源时空数据 随机森林算法
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高灵敏度磁荧光免疫层析试纸模式构建及在呕吐毒素检测中的应用
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：构建基于磁荧光纳米材料的免疫层析试纸模式,弥补现在免疫层析技术的不足,为更灵敏的免疫学快速检测提供技术支撑.以呕吐毒素(deoxynivalenol,DON)为靶标,采用溶剂热法制备羧基修饰的超顺磁颗粒,碳二亚胺法将磁颗粒、绿色荧光蛋白及DON单克隆抗体进行偶联,一步法制备磁荧光抗体探针,以DON人工抗原(DON-BSA)为检测线建立磁荧光免疫层析试纸.同时用胶体金标记DON单克隆抗体,以DON-BSA为检测线建立胶体金免疫层析试纸;制备的磁荧光抗体探针具有很好的磁性、荧光特性及抗体反应性,基于该探针成功制备了DON磁荧光免疫层析试纸,该试纸回归方程为y=-0.562x+0.921,R2=0.990,IC50为5.611 ng/mL,检出限为1.089 ng/mL;制备了DON胶体金免疫层析试纸,该试纸裸眼检测灵敏度为500 ng/mL;定量检测回归方程为y=-0.543x+1.485,R2=0.991,IC50为65.16 ng/mL,检出限为11.94 ng/mL.DON磁荧光免疫层析试纸的灵敏度是胶体金免疫层析试纸的10.96倍.本实验建立的磁荧光免疫层析试纸模式可以同时实现样品的富集及荧光信号检测,提高检测灵敏度,并成功用于DON的检测,为磁荧光纳米颗粒广泛应用于免疫层析领域提供参考.
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GC-IMS结合化学计量学分析8个产区香椿挥发性成分差异
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)技术研究8个产区香椿挥发性成分差异.共鉴定出56种化合物,醇类和醛类的相对含量较高.基于化学计量学主成分分析和偏最小二乘判别分析(partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA)可以很好区分8个产区香椿样品.基于PLS-DA模型的变量投影重要性(variable importance in projection,VIP)得分对8个产区香椿挥发性有机化合物进行判别分析,筛选出12种(VIP>1)标志挥发性化合物,其中(E)-2-己烯醛-D、乙酸乙酯-D、苯酚、糠醛、苯乙醇是主要的差异代谢物.不同产区香椿挥发性化合物存在较大差异.GC-IMS可以实现对不同产区香椿挥发性化合物的差异化快速分析,为香椿挥发性香气差异研究提供有益依据.
关键词： 香椿 挥发性化合物 气相色谱-离子迁移谱 主成分分析 偏最小二乘判别分析
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基于太赫兹时域光谱技术的烟草组分识别
《农业工程学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了准确识别不同烟草配方组分,利用太赫兹时域光谱技术,针对烟草工业常用的叶丝、梗丝和再造烟叶丝3种烟草配方组分开展太赫兹光谱特性分析和分类识别方法研究.对0.35~1.50 THz范围内3种烟丝的吸收系数谱和折射率谱进行分析,通过低方差滤波结合主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)进行光谱特征提取和降维,分别建立针对吸收谱和折射谱的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)分类模型、最邻近分类(K-Nearest Neighbor,KNN)模型和袋装树(Bagged trees)分类模型.结果表明,基于吸收系数谱的分类模型准确率最高,低方差滤波结合PCA的特征提取算法能显著提高分类效果,其中KNN模型准确率达到98.3%.对频域光谱使用连续投影算法(Successive Projections Algorithm,SPA)特征提取并结合SVM模型,分类准确率也在90%左右.研究表明太赫兹时域光谱技术可应用于不同烟草组分的分类判别,为太赫兹技术在烟草物料无损检测的应用提供参考.
关键词： 光谱 模型 烟草组分 太赫兹时域光谱 分类识别 最近邻分类 低方差滤波
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