科研产出
基于高光谱图谱融合技术的英德红茶等级快速无损判别
《农业机械学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：茶叶等级评价是检测茶叶品质的一项重要技术指标。通过提取红茶高光谱成像技术下的图像特征和光谱特征，构建一种基于图谱融合方法、适用于英德红茶等级评价的快速无损判别模型。首先制备3种不同等级的红茶样本，采用t分布-随机近邻嵌入和主成分分析对光谱数据进行降维可视化分析，然后从影响内在品质角度用连续投影法提取每种化学值的特征波长，通过多模型共识策略和竞争性自适应重加权算法-连续投影法筛选得出表征其内在品质的最佳特征波长组合，并建立基于遗传算法优化支持向量机的等级判别模型；其模型的训练集准确率为88%,预测集准确率为78.33%。为了融合外形纹理差异，先提取最佳特征波长组合对应的高光谱图像；采用图像掩膜消除背景的干扰和采用图像主成分分析消除多波长图像间的冗余信息，然后采用灰度共生矩阵和局部二值化算法提取主成分前三维主成分图像与特征光谱融合，并建立基于特征融合的遗传算法优化支持向量机等级判别模型，且基于第三主成分图像特征融合模型判别效果最佳，训练集准确率提升至98%,预测集准确率提升至96.67%。
关键词： 红茶等级 图谱特征融合 主成分分析 支持向量机 高光谱成像
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基于非靶向代谢组学分析黄桃果肉褐变过程中代谢产物的差异
《中国食品学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：以黄桃果实为试验材料,利用非靶向代谢组学研究其贮藏期间不同褐变程度果肉中的代谢物差异。采用主成分分析、聚类分析、正交偏最小二乘判别分析等方法分析不同褐变程度果肉中的差异代谢产物。结果表明:PE包装明显降低了黄桃果肉褐变指数,以无褐变的果肉为对照,共检出991种代谢物。在CK 12 d vs CK 0 d样本中,共检出206种显著上调代谢物和26种显著下调代谢物,而在PE 12 d vs CK 0 d样本中,共检出145种显著上调代谢物和58种显著下调代谢物。经HMDB通路分析,代谢物主要富集在13条通路中,其中,富集排名前6的通路分别是丙烷和聚酮化合物、脂质和类脂质分子、有机杂环化合物、有机酸及其衍生物、苯甲酸酯类、有机氧化合物。KEGG通路分析表明,代谢物主要富集在10条通路中,其中,富集排名前4的通路为其它次生代谢产物的生物合成、氨基酸代谢、辅因子和维生素的代谢通路,其它氨基酸代谢等通路。研究从代谢组学角度初步揭示了黄桃果肉褐变过程中代谢产物的差异性,为提高黄桃果实品质提供理论参考。
关键词： 黄桃 褐变 包装 非靶向代谢组学 差异代谢物 通路分析
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秸秆还田配施石灰对酸性水稻土有机碳及碳库管理指数的影响
《环境科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探明稻秆还田配施石灰对酸性水稻土有机碳库的影响,于广东省白云区和惠阳区开展田间试验,设置常规施肥(CK)、秸秆还田+常规施肥(RS)和秸秆还田配施石灰+常规施肥(RS+L)这3个处理,分析了土壤总有机碳(TOC)、水溶性有机碳(DOC)、活性有机碳(LOC)、颗粒态有机碳(POC)、微生物量碳(MBC)、碳库指数(CPI)、稳定性有机碳(IOC)、碳库活度(L)、碳库活度指数(CPAI)和碳库管理指数(CPMI)的变化.结果表明,与CK相比,RS+L处理显著提高TOC、LOC、POC 和 MBC 含量,增幅分别为 10.24%~17.79%、34.49%~44.37%、19.27%~23.59%和 33.36%~43.26%(P<0.05).与CK相比,RS+L处理显著提高水稻生长前期(移栽后15~45 d期间)的DOC含量(P<0.05),但对水稻生长后期的DOC无显著影响.RS+L 较 RS 处理的 TOC、LOC、POC 和 MBC 分别提高了 2.15%~6.95%、1.17%~17.90%、4.27%~8.65%和12.99%~14.53%.与CK相比,RS+L处理显著提高 IOC 和 CPI,其增幅分别为 8.32%~15.57%和 14.00%~20.00%(P<0.05).RS较CK处理显著提高CPI,其增幅为14.00%~18.00%(P<0.05).不同处理间的L、CPAI和CPMI差异不显著.RS+L处理的土壤pH值显著高于CK处理(P<0.05).不同处理间的水稻产量无差异.主成分分析结果表明,水稻产量主要与DOC、LOC、CPAI和CPMI相关,但对土壤有机碳和碳库管理指数变化的贡献率较低.主成分分析还表明,秸秆还田配施石灰通过改善酸性水稻土的pH值和养分含量,驱动MBC和POC等有机碳组分的形成和积累,促进SOC的提升.综上,秸秆还田配施石灰有利于酸性水稻土 MBC、POC、LOC和IOC等有机碳组分的积累,从而提高土壤总有机碳含量和稳定性,是提升酸性水稻土固碳减排功能的有效途径.
关键词： 秸秆还田 石灰 酸性水稻土 土壤总有机碳和组分 碳库管理指数
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荔枝果渣不溶性膳食纤维的结构、体外抗氧化及降血糖活性评价
《中国食品学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为研究不同提取方法对荔枝果渣不溶性膳食纤维(IDF)的理化、结构及功能特性的影响,通过酶解、超声波、高压热水和高静水压 4 种方法制备荔枝果渣IDF,利用激光粒度仪、高效液相色谱等仪器分析荔枝果渣IDF的粒径、单糖组成等理化结构特性,并探究荔枝果渣IDF体外抗氧化和降血糖能力.结果表明:酶法提取的荔枝果渣IDF平均粒径最小为(11.88±1.19)μm,酶法和超声波法提取的荔枝果渣IDF含有更多的鼠李糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖.各纤维样品均存在典型的纤维素多糖特征吸收峰和纤维素Ⅰ型结构,其微观结构存在差异.功能性质表明,高压热水法提取的荔枝果渣IDF总酚含量高达(13.23±0.32)mg GAE/g,对DPPH和ABTS自由基清除效果最为显著.高压热水法和高静水压法提取的荔枝果渣IDF表现出最强的α-葡萄糖苷酶抑制活性.超声波法提取的荔枝果渣IDF的葡萄糖束缚能力和葡萄糖透析延迟能力均显著高于其它样品.结论:荔枝果渣IDF具有潜在的抗氧化和降血糖活性,可作为功能性产品的良好来源.
关键词： 荔枝果渣 不溶性膳食纤维 单糖组成 抗氧化 降血糖
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调理剂耦合水分管理对双季稻镉和铅累积的阻控效应
《环境科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：土壤重金属生物有效性和水稻自身的生理活动共同决定糙米的重金属累积.选取广州市郊一土壤镉(Cd)总量未超标但糙米Cd存在超标风险的稻田开展田间小区试验,以土壤重金属有效态和水稻生理阻隔为切入点,研究富硅调理剂(JD)、钙镁调理剂(YY)、富硅调理剂+淹水灌溉(JD+YS)和钙镁调理剂+淹水灌溉(YY+YS)处理对早、晚稻产量、糙米重金属含量、 Cd和铅(Pb)富集系数、土壤重金属总量、土壤理化性质以及土壤Cd和Pb形态分布的影响.结果表明:(1)在土壤ω(总Cd)仅为0.13 mg·kg~(-1)的CK处理中,其早稻糙米ω(Cd)均值可达0.19 mg·kg~(-1).早稻品种(杂交稻)糙米对Cd和总As的富集能力强于晚稻品种(常规稻),而对Pb的富集能力不及晚稻品种(常规稻);(2)单施调理剂JD和YY对早、晚稻糙米的Cd和Pb累积没有明显的阻控效应,但JD+YS和YY+YS处理能显著地抑制早、晚稻糙米的Cd和Pb累积,且以JD+YS处理效果更加明显.JD+YS对早稻Cd和Pb累积的降幅达65.8%和68%,对晚稻的降幅达71.43%和49.15%.JD+YS处理通过提高土壤pH值和维持较低的氧化还原电位,促进土壤Cd和Pb由酸可提取态向还原态和残渣态的转化,明显降低了土壤Cd和Pb的有效态含量;同时,其提供的有效态Si、 Ca~(2+)和Mg~(2+)养分供应通过生理阻隔和竞争Cd离子转运通道,进一步抑制了早、晚稻对土壤Cd和Pb的吸收及向糙米的转运.研究成果可为糙米Cd和Pb阻控产品和技术的研发与应用提供科学依据,对指导华南双季稻区的水稻安全生产具有重要意义.
关键词： 水稻 土壤调理剂 水分管理 稻米Cd和Pb累积 土壤Cd和Pb形态分布
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基于广泛代谢组学的荔枝果肉营养代谢物综合解析
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用基于超高效液相色谱-电喷雾四极杆飞行时间串联质谱法多反应监测模式的广泛靶向代谢组学对10个荔枝品种的果肉中539种代谢物进行鉴定,描述关于荔枝代谢物组成和丰度的全面信息.结果表明:荔枝果肉初生代谢物298个(55.29%),次生代谢物228个(42.30%);其中氨基酸及其衍生物(82个,15.21%)、脂质(60个,11.13%)、有机酸(59个,10.95%)、核苷酸及其衍生物(53个,9.83%)、糖类及醇类(25个,4.64%)是主要的初生代谢物,黄酮(129个,23.93%)、酚酸类(54个,10.02%)、生物碱(31个,5.75%)是主要的次生代谢物.采用主成分分析和聚类热图分析系统地比较10个荔枝品种的代谢物,发现不同品种间存在明显的分组模式,共聚类为3组且与品种之间的熟期及风味品质相对应.同时关注每类成分中相对含量大于1%的最重要的代谢物,揭示了各类代谢物对荔枝果肉营养的贡献,发现了γ-氨基丁酸、肌醇、石榴酸、葫芦巴碱几种丰度较高且具有特殊功效和营养的代谢物.鉴于荔枝的代谢产物鉴定与人们的营养与健康、果实风味及抗性有着密切的关系,本实验将为鲜食营养、栽培育种、综合利用提供理论依据和参考信息.
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甜玉米成熟过程中挥发性风味物质的变化规律
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：以"仲甜9号"、"珠玉甜8号"、"珠玉甜1号"3个品种甜玉米为材料,研究甜玉米籽粒成熟过程中挥发性风味物质的变化规律.采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用分析技术,结合NIST14质谱数据库比对、保留指数分析、气相色谱嗅闻分析等方法对挥发性风味物质进行鉴定,利用内标法测定其含量,构建甜玉米挥发性风味活性化合物组成谱,评价甜玉米香气品质与特征.结果表明:3种甜玉米在成熟过程中共检测到61种挥发性风味物质;成熟度对挥发性风味物质种类和含量有显著影响,随成熟度增加,壬酸乙酯、1-庚醇、1-己醇含量显著下降,苯乙烯、甲苯、乙苯、1,3-二甲基苯含量显著增加,籽粒成熟过程中以积累芳香烃为主.在气味特征方面,随着籽粒的成熟,脂香强度明显增强,青香强度明显减弱.甜玉米品种之间存在差异,"仲甜9号"甜玉米成熟期时挥发性风味物质种类和含量明显高于其他2个品种,且整体风味强度最大.
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不同品种肉桂中酚类物质抗氧化和抑制糖消化酶活性比较研究
《食品科学技术学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为研究肉桂中酚类物质体外抗氧化活性和抑制糖消化酶活性,以台湾土肉桂、清化肉桂、云野肉桂和西江肉桂4个品种肉桂为研究对象,分析其游离态和结合态多酚含量、游离态和结合态黄酮含量以及游离态和结合态多酚粗提物抗氧化能力和体外抑制糖消化酶活性,并对肉桂游离态和结合态多酚、游离态和结合态黄酮含量与其体外抑制糖消化酶活性进行相关性分析.通过UH-PLC-MS/MS法对4个品种肉桂游离态酚类化合物进行分析.研究结果表明:4个品种肉桂中总多酚和总黄酮含量分别为58.99~71.62 mg/g和46.49~58.05 mg/g,游离态多酚和黄酮含量明显高于结合态多酚和黄酮含量;品种对肉桂的抗氧化活性和糖消化酶抑制活性影响显著,其中台湾土肉桂的抗氧化活性和糖消化酶抑制活性都显著高于其他3个品种(P<0.05);游离态和结合态多酚含量、游离态和结合态黄酮含量与α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶和蔗糖酶的IC50之间具有显著的负相关性(P<0.05).进一步通过UHPLC-MS/MS发现,原花青素类、槲皮素-3-O-葡萄糖苷和芦丁可能是肉桂抑制糖消化酶的主要活性物质.对不同品种肉桂生物活性差异的研究能够为肉桂的品种筛选、精深加工和高效利用提供理论参考.
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高温长时辉干工艺对广东炒青绿茶香气组分的影响
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探究高温长时辉干工艺对炒青绿茶香气品质的影响,采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术,借助香气感官审评及多元统计分析,研究不同辉干参数下所制绿茶样品的香气特征和挥发性有机化合物.结果表明,8组样品可根据香气特征分为4类,且此差异与辉干温度及时间参数相关.在所有样品组中,共鉴定出58种挥发性有机化合物,其中45种化合物为共有香气组分.基于挥发性有机化合物开展无监督分析,所获聚类结果与感官审评分类情况相似.利用单因素方差分析和偏最小二乘法判别分析,筛选获得对炒青绿茶香气特征变化具有重要影响的32种香气成分.为进一步了解辉干温度和时间对32种挥发性有机化合物含量的影响,基于该2种因素实施了双因素方差分析,发现17种关键香气成分的含量受到温度因素、时间因素和温度-时间交互因素的显著影响(P<0.05),12种关键香气成分的含量受到温度因素和时间因素的显著影响(P<0.05),α-荜澄茄油烯和δ-杜松烯含量受到时间因素和温度-时间交互因素的显著影响(P<0.05),α-甜旗烯含量仅受到温度因素的显著影响(P<0.05).
关键词： 辉干 炒青绿茶 香气 顶空固相微萃取 气相色谱-质谱联用技术
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冬枣粉吸湿的色泽、热力学特性及糖物质基础分析
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为充分了解枣粉吸湿过程中的水分吸附特性,本研究采用静态称量法,分别测量枣粉在温度20、30、40℃,水分活度0.112~0.946下的吸湿情况,探究超微粉碎前后枣粉吸湿色泽的变化、吸附等温线、热力学性质及糖物质基础.结果表明,枣粉吸湿后褐变现象严重,其吸附等温线是Ⅲ型,Peleg模型最适合描述枣粉的吸附等温线(平均相对预测误差E<5%).净等量吸附热和微分熵随着枣粉平衡水分含量(干基,下同)的增加呈指数降低,且超微粉低于普通粉.普通粉和超微粉的绝对安全水分含量分别为0.237 5、0.223 5 g/g.普通粉和超微粉的水分吸附过程均满足熵-焓补偿理论,其吉布斯自由能分别是1 152.80、1 184.22 J/mol,该过程是一个焓驱动的非自发反应.单糖吸湿对照实验结果表明枣粉中吸湿的主要糖种类为果糖.本研究旨在为枣粉的加工工艺优化及贮藏条件的选择提供理论依据.
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