科研产出
HS-SPME-GC-MS结合电子感官技术分析新疆抓饭的挥发性物质
《中国食品学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用电子鼻/电子舌、顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱(HS-SPME-GC-MS)联用技术,结合相对气味活度值,对新疆市售抓饭中的挥发性成分及关键香气进行分析,为抓饭工业标准化生产化提供理论依据.结果表明:电子鼻可有效区分不同市售抓饭中的挥发性成分;电子舌无法有效区分不同市售抓饭中的滋味.采用HS-SPME-GC-MS方法共检出132种挥发性化合物,其中烷烃25种、烯烃16种、醛类27种、醇类26种、酮类11种、酯类9种、苯酚类15种以及3种其它化合物.共检出共有挥发性风味物质39种,结合相对气味活度值(ROAV)和主成分分析(PCA),确定月桂烯、1-石竹烯、(E,Z)-2,4-癸二烯醛、4-异丙基苯甲醛、4-异丙基-1,3-环己二烯-1-甲醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、(E)-2-癸烯醛、壬醛、(E)-2-壬烯醛、β-紫罗酮为抓饭关键香气物质.
关键词： 抓饭 电子鼻 电子舌 顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用 相对气味活度值
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基于抗氧化能力的牛血红蛋白的分步酶解工艺参数优化
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探究牛血加工利用新技术，提高牛血蛋白资源利用率。该研究采用分步酶解法提取牛血红蛋白的抗氧化肽粗提物，从6种蛋白酶中筛选出最适蛋白酶组合，通过单因素试验优化温度、pH值、料液比、酶添加量和酶解时间，并通过响应面设计进一步优化酶添加量和酶解时间，得到牛血红蛋白抗氧化肽粗提物的最佳酶解工艺。结果表明：牛血红蛋白分步酶解的最佳工艺为：料液比40 g/L，一次酶解：风味蛋白酶添加量3 800 U/g、时间130 min、温度50℃、pH值7.5；二次酶解：碱性蛋白酶添加量2 900 U/g、时间60 min、温度40℃、pH值9.0。此工艺条件下的牛血红蛋白抗氧化肽粗提物的ABTS自由基清除能力为（333.62±6.29）μmol/g，具有优良的抗氧化活性，可作为食源性抗氧化肽的来源。该研究为牛血等副产物的综合加工利用提供了新思路，同时为食源性抗氧化肽的研发提供理论基础。
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基于适配体识别-纳米金比色法快速检测苏丹红
《分析试验室 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：以苏丹红Ⅲ核酸适配体为识别元件,以无标记的纳米金为颜色指示剂,NaCl溶液作为纳米金聚集诱导剂,构建了一种简单、快速、灵敏的苏丹红可视化比色检测方法.对适配体浓度、NaCl浓度、反应时间等条件进行优化,并对该方法的灵敏度、准确性、特异性进行评估,将其应用于食品中苏丹红Ⅲ的快速检测,并与国标法对比验证.结果显示,在适配体浓度100nmol/L、NaCl浓度40 mmol/L、反应时间10min等最优条件下,纳米金吸光度比值(A620/A520)与苏丹红浓度在1.8~57.6ng/mL范围内呈良好线性关系(R2=0.981),方法检出限范围0.76~1.12ng/mL,裸眼可视化检出限为7.2ng/mL,检测时间为12min.特异性分析显示,本方法对苏丹红Ⅰ,Ⅱ和Ⅳ有交叉反应,表明可以用于检测苏丹红Ⅰ~Ⅳ.食品中苏丹红Ⅲ加标回收率为82.1%~94.7%,相对标准偏差3.9%~7.7%,与国标方法相比无显著差异(P>0.05).该方法适用于批量样品中苏丹红的快速检测.
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融合无人机光谱信息与纹理特征的棉花叶面积指数估测
《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：农田尺度下作物叶面积指数（Leaf area index, LAI）的精准监测，对于研究群体结构对产量和管理措施的响应具有重要意义。目前普遍采用无人机光谱特征反演作物的LAI指数，作为长势和冠层结构诊断的重要依据，其估测精度的准确性是否可以提高仍有待研究。作物表面特征，如灰度和颜色，在不同生育阶段会发生变化。为此，本研究考虑到LAI的影响因素，设置不同的种植密度和氮素水平营造差异化的冠层结构，利用搭载多光谱传感器的无人机获取主要生育时期棉花的冠层图像得到植被指数（Vegetation indexs, VIs）,基于二阶概率统计滤波（Co-occurrence measures）方法获取均值（MEA）、方差（VAR）、协同性（HOM）、对比度（CON）、相异性（DIS）、信息熵（ENT）、二阶矩（SEM）和相关性（COR）等8个纹理特征值（Texture features, TFs）。最后，采用支持向量机回归（SVR）、偏最小二乘法（PLSR）、深度神经网络（DNN）分别建立基于光谱特征、纹理特征以及二者结合的棉花LAI的估算模型，并比较差异。试验结果表明：VI（nir/green）、VI（nir/red）、GNDVI、OSAVI和均值与LAI具有较高的相关性；采用SVR建立的LAI估测精度最高（R~2=0.78,RMSE为0.22,RRMSE为0.10）;在3种估算模型中，植被指数与纹理特征相结合的SVR模型，较VIs、TFs模型精度分别提高7.89%和32.26%。因此，融合无人机光谱信息和图像纹理的LAI估算模型为密植作物棉花冠层结构的诊断提供了一种可行、准确的方法。
关键词： 棉花 叶面积指数 无人机 多光谱 纹理特征 机器学习
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BioSuee膜和硅酸盐对鲜杏采后果实转色的抑制作用
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了研究电商物流包装贮运期间BioSuee膜和硅酸盐材料对新疆鲜杏果实色泽转变速率的影响,以新疆小白杏、赛买提杏和李广杏为试材,分别采用PE膜(CK)、BioSuee膜(T1)和BioSuee膜结合微孔晶体硅酸盐保鲜剂(T2)进行商业化包装,在(10±1)℃条件下运输后,置于(25±1)℃的环境中贮藏,测定包装盒内O2/CO2体积分数、乙烯释放量及其合成代谢相关酶活力、色素含量、类黄酮和总酚水平的变化.结果表明,T2组形成了高体积分数CO2和低体积分数O2的包装环境,推迟了乙烯高峰出现时间并降低其峰值,延缓鲜杏果皮和果肉叶绿素降解,抑制类胡萝卜素、类黄酮、花色苷和总酚等物质的积累.T2显著延缓赛买提杏色泽由绿转黄再转红的进程,对杏果的转黄衰老具有显著抑制作用,能保持鲜杏在包装贮运期间的生理品质.本研究结果可为新疆鲜杏的电商物流贮运保鲜技术的研发提供支持.
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无芯卷膜式残膜打包装置设计与试验
《农业工程学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对残膜打包装置工作中存在残膜包密度不合适、打包室空间不合理、结构复杂、残膜成包率低等问题，该研究设计了一种无芯卷膜式残膜打包装置，利用V字形布置的前后打包带代替辊筒构成打包室，结构简单，解决了辊筒缠膜的问题。建立了机具完成一行作业时打包装置生成的残膜包直径与农田每行长度的理论模型，并进行田间验证试验，结果表明合理的打包室空间应满足完成一行作业时打包装置生成的最小残膜包直径大于0.45m。通过分析打包室内残膜包成型过程和运动过程，设计以残膜包密度和成包率为指标，打包前角、打包带表面状态和打包带线速度为因素的正交试验，试验结果表明：机具较优作业参数组合为打包前角35°，打包带表面状态为粗糙面，打包带线速度1.167m/s。利用较优参数组合进行田间验证试验，残膜成包率为100%，残膜包密度平均值为121.137 kg/m~3，满足设计要求，该研究结果可为残膜打包装置的设计与研究提供参考。
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二氧化硫调控亚硫酸盐代谢对葡萄采后灰霉病的抑制作用
《中国食品学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了探明二氧化硫（SO2）调控亚硫酸盐代谢途径对鲜食葡萄采后灰霉病的抑制作用，以新疆木纳格葡萄为试材，采用200μL/L SO2熏蒸处理后损伤接种灰葡萄孢，测定贮藏期间果实品质相关参数，分析亚硫酸盐代谢途径中代谢物含量、相关酶活性变化趋势及相关基因的表达量，研究外源SO2处理对葡萄采后亚硫酸盐代谢途径的作用方式，探讨亚硫酸盐代谢水平与果实抗灰霉病之间的关系。结果表明：SO2熏蒸能延缓果实的发病率，降低贮藏期间果实的失重率，保持其硬度，延缓可溶性固形物和可滴定酸含量的下降，诱导亚硫酸盐含量的上升。外源SO2显著提高了果实中硫化氢（H2S）和半胱氨酸（Cys）的含量，增强了亚硫酸盐还原酶（SiR）、丝氨酸乙酰转移酶（SAT）和乙酰丝氨酸裂解酶（OAS-TL）的活性，并诱导了VvSiR1、VvSAT1、VvSAT2、VvSAT5和VvOAS-TL基因的表达，说明外源SO2通过对亚硫酸盐代谢途径的调控来增强葡萄采后对灰霉病的抗性。
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中国西部地区水-能源-粮食系统耦合协调度的时空特征
《中国环境科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：在2005~2018年中国西部地区水-能源-粮食系统综合发展评价的基础上,运用耦合协调度模型和地理加权回归模型对水-能源-粮食系统耦合协调度的时空特征及其影响因素进行实证研究.结果表明:(1)中国西部水-能源-粮食系统及其各子系统的综合发展指数总体呈波动上升趋势,其中,水资源和能源子系统在2011年后长期滞后于粮食子系统,成为西部地区水-能源-粮食系统耦合协调发展的短板.(2)2005~2018年,中国西部水-能源-粮食系统耦合协调度从勉强耦合协调进入初级耦合协调阶段,且耦合协调度呈现"南高北低"的时空特征.(3)居民消费水平和人口规模对甘肃、内蒙古等西北地区的系统耦合协调度具有正向影响,对重庆、云南等西南地区具有负向影响,影响程度在地理空间上均呈现出"北正南负"的空间特征;地方财政环保投入的影响程度从北到南逐渐增大,广西、贵州、四川、陕西的系统耦合协调度受该因素的影响最大;R&D投入强度对系统耦合协调的推动作用相对较小,影响程度呈现"北高南低"的空间特征.基于上述分析结果,提出了多资源系统联合发展视角下的区域资源管理方式,减少对有限资源间的依赖性,改善人口规模及环保科技投入等因素,构建具有西部区域特色、体现资源优势、富有竞争力的水-能源-粮食系统耦合协调发展策略.
关键词： 中国西部 水-能源-粮食系统 耦合协调度 影响因素
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基于光谱分析探讨磷酸与焦磷酸改性生物炭的磷素形态
《光谱学与光谱分析 》 2022 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：通过磷酸(H3 PO4)和焦磷酸(H4 P2 O7)对生物炭改性能够使其更适于农业应用.探明H3 PO4和H4 P2 O7改性生物炭的P赋存形态与结合方式,将有助于揭示其表面P的生物有效性.以麦秆生物炭(WBC)与棉秆生物炭(CBC)为原料,分别通过H3 PO4和H4 P2 O7制备了H3 PO4改性生物炭(P-WBC和P-CBC)和H4P2O7改性生物炭(PA-WBC和PA-CBC).利用拉曼光谱(Raman)与扫描电镜能谱(SEM-EDS)对改性生物炭结构与P分布变化进行表征,采用傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)探究改性生物炭表面P结合方式,并结合Hedley磷分级方法与可见分光光度法,定量分析改性前后生物炭中P形态及含量变化.结果表明,H3 PO4和H4 P2 O7改性后生物炭IG/ID值增大,石墨化结构增强,形成了含P颗粒状结构.H3 PO4和H4 P2 O7改性促进了生物炭表面羧基(—COO H)、P—O—P和P—H等酸性官能团与含P基团的形成,且H3 PO4改性生物炭和H4 P2 O7改性生物炭表面官能团种类相似.XPS结果显示,与WBC和CBC相比,改性处理中的O(1s)峰相对含量显著增加了13.15% ~32.44%,P(2s)峰相对含量显著增加了18.54% ~27.02%(p<0.05).反褶积分峰将P(2s)与O(1s)分为C—P—O,C—O—P,O=P-O,C=O与(或)P=O,C—O—C与(或)P—O—C和P—O—P六类.较H3 PO4改性而言,H4 P2 O7改性能够促进更多C—O—P,O=P-O,C—O—C与(或)P—O—C和P—O—P键的形成.改性也使得生物炭中总P含量显著增加,且PA-WBC和PA-CBC中P含量显著高于P-WBC和P-CBC.与WBC和CBC相比,改性处理中活性P含量显著提高2.36~14.77 g·kg-1,稳定态P含量显著降低0.06~0.17 g·kg-1(p<0.05).与P-WBC和P-CBC相比,PA-WBC和PA-CBC的活性P、中等活性P分别显著增加了5.27~15.66和0.53~0.64 g·kg-1,稳定态P含量减少了0.03~0.34 g·kg-1(p<0.05).H3 PO4和H4 P2 O7改性改变了P在生物炭表面的结合方式,同时增加了P的活性.H3 PO4和H4 P2 O7改性生物炭间,不同形态P含量和结合方式的差异对进一步探究P的生物有效性具有重要意义.
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产香真菌M6-5的鉴定及其挥发性物质对库尔勒香梨果实采后黑斑病的抑制效果
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：通过形态学和分子生物学(ITS序列和tef1序列)鉴定产香真菌M6-5,采用平板对扣法测定不同生长时期的M6-5菌株对库尔勒香梨黑斑病菌链格孢菌(Alternaria alternata)的抑菌活性,采用顶空固相微萃取和气相色谱-串联质谱法检测分析其挥发性物质,以纯品形式验证并确定有效抑菌成分;使用干燥器分析M6-5菌株产生的挥发性物质对库尔勒香梨果实采后黑斑病的抑制效果.结果表明:菌株M6-5为猬木霉(Trichoderma erinaceum),生长第5天的菌株M6-5产生的挥发性物质对链格孢菌的抑制率达到最大值,为(82.48+1.17)%,且持续期为20 d;从生长第5天的M6-5菌株中共检测出65个组分,主要为6-戊基-2H-吡喃-2-酮、3-羟基丁酸乙酯、苯乙醇、2-烯丙基呋喃、棕榈酸甲酯等,分别占挥发性物质总量的40.12%、6.49%、4.38%、4.13%和3.48%.在挥发性物质纯品含量为714.28pL/L时,6-戊基-2H-吡喃-2-酮、3-羟基丁酸乙酯和苯乙醇对链格孢菌的抑制率分别为(21.27±0.60)%、(41.43+2.36)%、(50.23+1.07)%.M6-5菌株产生的挥发性物质能够显著降低库尔勒香梨果实黑斑病的病斑直径,比对照组降低了42.46%.本研究可为库尔勒香梨采后黑斑病的防治提供一定参考.
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