科研产出
紫云英还田与化肥减量配施对稻田土壤细菌群落组成和功能的影响
《环境科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：紫云英是豫南稻区土壤培肥的重要有机肥资源,探究紫云英还田与化肥减量配施对稻田土壤理化性质和细菌群落特性的影响,旨在为该区域的土壤培肥和化肥减量提供依据.开展连续12 a田间定位试验,设置了 6个施肥处理(空白对照,CK;单施化肥,F100;80%化肥和22.5 t·hm-2紫云英还田量配施,MV1F80;80%化肥和45 t·hm-2紫云英还田量配施,MV2F80;60%化肥和22.5 t·hm-2紫云英还田量配施,MV1F60;60%化肥和45t·hm-2紫云英还田量配施,MV2F60).通过采用高通量测序方法比较不同施肥处理对土壤细菌群落多样性、组成和结构特性的影响;采用FAPROTAX功能预测的方法分析不同施肥处理间功能类群的丰度差异,并结合土壤理化性质,探究改变土壤细菌群落结构与功能特性的关键土壤环境因子.结果表明,紫云英还田与化肥减量配施降低了土壤容重,提高了土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)含量,较CK提高的范围分别为12.7%~35.5%、38.2%~65.7%、66.7%~95.2%和20.3%~31.6%.紫云英还田与化肥减量配施处理较F100处理降低了细菌Sobs指数和Shannon多样性指数,且Sobs指数和Shannon多样性指数均与容重(BD)呈显著正相关(P<0.05),而与SOC和TN呈显著负相关(P<0.05).MV1F80和MV2F60处理的厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度较F100处理分别提高了 82.2%和67.4%(P<0.05),而酸杆菌门(Acidobacteria)的相对丰度分别减少了 32.6%和40.5%(P<0.05),仅MV2F60处理放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度提高了 30.0%(P<0.05).RDA分析表明,土壤SOC、TN和TK是显著影响细菌群落结构变化的主要土壤环境因子(P<0.05).紫云英还田与化肥减量配施处理还提高了化能异养类、固氮类、发酵类和尿素分解类功能类群丰度,降低了动物寄生或共生类、人类所有病原体和人类病原体肺炎类功能类群丰度,其中MV1F80和MV2F60处理效果较好.综上所述,长期的紫云英还田与化肥减量配施改善了土壤理化性质,进而改变了土壤细菌群落结构与功能特性,有助于稻田土壤肥力的提升、微生态系统的稳定和健康,进而保障区域农业的绿色可持续发展.
关键词： 化肥减量 紫云英还田 土壤理化性质 细菌群落 功能预测
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中短波红外干燥温度对南美白对虾干燥特性、虾青素含量和微观结构的影响
《中国食品学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探究南美白对虾新型干燥方法,提高干燥速率,改善干制品品质,本研究采用中短波红外干燥(MSWID)技术,分析了其温度(50,60,70 ℃)对南美白对虾干燥特性、水分活度、有效水分扩散系数、干燥活化能、色泽、质构、虾青素含量及微观结构的影响,用5种常见的干燥模型对干燥曲线进行拟合,并以热风干燥(HAD)为对照.结果表明:随MSWID温度的升高,南美白对虾的干燥时间缩短,干燥速率加快.MSWID在70℃时干燥速率最快,但对南美白对虾的肌纤维破坏严重.60℃时,MSWID比HAD时间缩短2 h.MSWID的总色差△E(7.8870±1.6468)与熟化后的样品差异最小,硬度[(46.9833 ±2.4373)N]较好,弹性[(2.2067±0.1172)mm]适中.南美白对虾干燥动力学模型拟合表明,Weibull模型拟合度最高(R2>0.9977),可以较好的描述和预测南美白对虾MSWID过程.南美白对虾MSWID 60 ℃的有效水分扩散系数为2.8929× 10-9 m2/s,高于HAD 60℃条件下的有效水分扩散系数2.3535x10-9 m2/s.综合考虑南美白对虾的干燥效率和干制品品质,60℃是南美白对虾MSWID的最佳温度,此时南美白对虾干燥时间为12 h,活化能为36.4332 kJ/mol,虾青素含量为(42.0933±0.66214)pg/g.本研究结果可为南美白对虾干燥工艺的改善和提高干制品品质提供理论依据和技术支持.
关键词： 南美白对虾 中短波红外 干燥特性 虾青素 微观结构
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不同处理对发酵红枣汁键合态香气释放的影响
《精细化工 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用Amberlite XAD-2树脂吸附、洗脱分离得到发酵红枣汁键合态香气化合物（GBVs），考察了在β-D-葡萄糖苷酶酶解（38℃、48 h）、酸解（pH 1.0、40℃、4 d）和超声（280 W、20 min、50℃）3种处理条件下GBVs的释放规律，利用电子鼻和顶空固相微萃取结合气质联用（HS-SPME-GC-MS）技术对释放得到的GBVs进行了鉴定，对发酵红枣汁特征性香气成分进行了香气活度值（OAV）分析。结果显示，3种处理得到的GBVs种类及含量均有较大差异。在数量上，超声处理共检出16种GBVs，酸类是键合态组分中含量最高的物质；酸解后共检出21种GBVs，主要为酸类和其他类物质；酶解后共检出32种GBVs，主要为酯类、醇类和酸类物质。大马士酮和壬醛对发酵红枣汁香气起主要贡献作用。超声处理和酸解处理主要释放发酵红枣汁的酸类物质，酶解处理则主要释放发酵红枣汁的酯类、醇类和醛类物质。因此，β-D-葡萄糖苷酶酶解处理有利于释放更多种类的GBVs。
关键词： 发酵红枣汁 β-D-葡萄糖苷酶 酸解 超声 键合态香气 香料与香精
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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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