科研产出
茶鲜叶萎凋过程中摊青工艺对白茶品质的影响
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探明茶鲜叶萎凋过程中摊青工艺对白茶风味品质和生化成分的影响，在控温除湿环境中以基于静态摊晾于水筛加工而成的白茶为对照，在不同茶鲜叶减重率（65%、70%和75%）时对在制品进行并筛或堆青处理。结果表明，各处理制成的白茶呈现出较为相似的感官品质特征，但堆青处理相较并筛处理及对照茶样的香气鲜度下降而滋味甜度提高。在并筛处理中以在减重率为70%时并筛略优于在减重率为65%时并筛的白茶品质，且二者均以薄并筛处理较优于对照茶样。在减重率达75%时对在制品进行相同时长不同厚度的堆青处理（堆青方式：2～6筛并1筐）以厚堆处理的白茶品质较优，而不同时长相同厚度的堆青处理（堆青时长：2～6 d）则以短时堆青的白茶品质为佳。不同摊青处理白茶的儿茶素类、生物碱和主要氨基酸组分无明显规律性差异。相较静态/并筛工艺组，堆青工艺组茶样中呈甜味的脯氨酸和苯乙醇、橙花醇、香叶醇等花果香成分显著降低（P＜0.05）。基于茶样生化组成的模式识别可将全部供试茶样划分成静态/并筛工艺组与堆青工艺组2种类群。堆青处理可通过促进脂肪酸代谢，增加烷烃类、降异戊二烯类和醛类化合物含量来有效调节白茶样品的生化组成；橙花醇、橙花醛和香草醛等23种化合物可视为其与静态/并筛工艺组茶样相互区分的主要特征标识物（群）。研究结果可为基于摊青方式的白茶风味品质工艺技术调控提供参考依据。
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基于UPLC-Q-Exactive/MS的不同烘焙处理岩茶化学成分差异分析
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探明不同烘焙处理条件对岩茶品质与化学成分的影响，以肉桂品种（Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv.Rougui）岩茶毛茶为研究对象，设置不同烘焙温度（低火：100℃、中火：120℃、高火：140℃）与烘焙时间（2、4、6、8、10 h），采用基于超高效液相色谱-四极杆-静电轨道阱质谱（ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole orbitrap mass spectrometry,UPLC-Q-Exactive/MS）的代谢组学方法对其非挥发性化学成分进行系统研究并结合感官审评对其品质进行鉴定。本研究共鉴定出144种化合物，包括生物碱类、儿茶素类、二聚儿茶素类、氨基酸类、酚酸类、N-乙基-2-吡咯烷酮取代的儿茶素（N-ethyl-2-pyrrolidinone-substituted flavan-3-ols,EPSF）类、香气糖苷类、黄酮糖苷类及脂质类等11类化合物。偏最小二乘法判别分析和热图分析结果表明，不同烘焙处理岩茶化学成分存在较大差异，共得到84种具有组间显著性差异的化合物（P＜0.05），其中绝大部分为氨基酸类物质，以及大部分儿茶素类、二聚儿茶素类（茶黄素、聚酯型儿茶素）、生物碱类（5’-甲硫腺苷、磷酸腺苷等）、酚酸类（异绿原酸、小木麻黄素、茶没食子素等）及大部分黄酮糖苷类等化合物在温度达到120℃（中火）后随着焙火时间的延长含量逐渐下降。而大部分脂质类（甘油单酯（18:3）、溶血磷脂酰胆碱（18:3）、棕榈酸等）、小部分黄酮糖苷类化合物（杨梅素、山柰苷、槲皮素等）、部分有机酸类物质（焦谷氨酸、5-羟甲基-2-糠醛）等呈相反的变化趋势；绝大部分EPSF类化合物含量随着焙火温度升高和时间的延长而呈线性增加，但在温度达到140℃（高火）后随着烘焙时间的延长含量逐渐降低。感官审评鉴定表明，低温长时（100℃、8～10 h）或中温短时（120℃、2～4 h）烘焙有利于肉桂岩茶品质的提升。本研究采用UPLC-Q-Exactive/MS方法较为系统全面地阐明了肉桂岩茶在不同烘焙条件下样品化学物质的差异，为武夷岩茶品质研究及焙火工艺提供理论依据。
关键词： 武夷岩茶 烘焙 化学成分 超高效液相色谱-四极杆-静电轨道阱质谱联用 代谢组学 感官评价
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海带泡菜货架期质构品质的钠钙比调控机制
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为明确海带泡菜货架期质构品质的钠钙比调控机制,以期为外源性钙盐改善货架期海带泡菜的质构品质提供理论指导.研究体系发酵酸度及钠钙比对海带泡菜低温(4℃)货架期质构品质的影响,并解析货架期海带凝胶水分分布及钙盐桥结构的演替变化.结果表明,海带泡菜的硬度随着发酵酸度的升高呈现下降趋势,而乳酸钙有效减缓了海带泡菜的硬度变化,当体系钠钙比为1.5∶1时,海带泡菜经低温货架6个月的硬度保持率相比对照组提高了92.8%.扫描电子显微镜观察与低频氢谱核磁共振分析结果显示,乳酸钙减轻了发酵酸引起的海带组织形态破坏,抑制了货架期细胞束缚水向自由水迁移.当体系钠钙比为2∶1时,海带泡菜货架6个月后的自由水比例仅增加10.29个百分点;钙离子光电子能谱分析结果显示,乳酸钙强化海带泡菜货架期质构品质的作用机制可能与体系钠钙比于2∶1或1.5∶1条件下形成稳定的钙盐桥结构有关.
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籼稻福香占耐储藏性的蛋白质组学分析
《科学通报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：稻谷耐储藏性对于国家粮食安全、种质资源保存及种业安全具有非常重要的意义.本研究通过人工老化处理分析福香占和航2号种子活力的变化趋势,扫描电子显微镜观察老化21d后糙米淀粉粒结构,并对关键时间点的种胚蛋白质组进行定量分析.结果表明,人工老化后14~21d,航2号种子活力快速下降,淀粉粒结构受到严重破坏,种子耐储藏性较差.而福香占在人工老化21d后仍具有较强种子活力,淀粉粒结构保持良好,耐储藏性优;蛋白质组分析表明,福香占和航2号在人工老化的不同阶段,脂类、蛋白质、碳水化合物等生物合成及代谢、遗传信息加工、转录调控、营养保持、信息传递、氧化还原调节等方面均表现出差异;差异蛋白质显著富集到4个代谢通路,即亚油酸代谢,角质、木栓和蜡质的生物合成,谷胱甘肽代谢和甘油磷脂代谢.老化21 d与处理前相比较,福香占真核生物核糖体生物发生、萜类骨架生物合成、叶酸生物合成等代谢通路发生差异表达,而航2号主要为氮代谢、淀粉和蔗糖代谢及mRNA监测等途径.本研究为稻谷耐储藏性遗传机理的深入解析及培育耐储藏水稻新品种奠定了基础.
关键词： 福香占 稻谷耐储藏性 种子活力 脂肪氧化酶 蛋白质组
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基于多功能评价与权衡-协同关系的福建省耕地区划管控
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为促进耕地功能协调发展,实现耕地的科学保护与合理利用,该研究构建耕地多功能评价体系,以县域为评价单元,运用综合分析法和Pearson积矩相关系数法,评价 2005-2020年福建省耕地多功能水平,分析其时空变化特征和各维度功能间权衡-协同关系.研究结果表明:1)耕地多功能水平在福建大部分地区微幅下降,高值区集聚于耕地生产条件和生态条件优越,且对农民生活和就业保障能力较高的闽东和闽西地区.其中,生产功能呈现上升趋势;生态功能略微下降;社会功能与景观功能均有所提高,前者空间变化由山区向沿海地区减弱,后者相反.2)各维度功能间多以权衡关系为主,仅生产-生态功能和生产-景观功能呈现协同关系的区域占 50%以上.呈现权衡关系的栅格数量比例由高到低分别为生态-社会功能、生产-社会功能、社会-景观功能与生态-景观功能,且各对功能组合的权衡-协同关系存在空间异质性.3)根据耕地现状条件,结合各地区农业生产特点,通过叠加耕地单项功能组合与不同功能间权衡-协同关系,将耕地功能区划分为 4类区域,包括优势保护区(38.52%)、严格管控区(36.71%)、整治修复区(6.98%)和转型退出区(17.79%),并提出分区方案及差异化管控建议.其中,优势保护区主要分布在闽东和闽西地区,严格管控区主要分布在闽北和闽南沿海地区,整治修复区主要分布在闽南的漳州地区,转型退出区零散分布在各地市.该研究成果可为科学保护和利用耕地资源,促进耕地多功能协调发展和提高耕地利用效率提供参考依据.
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采后茶青叶对振动力胁迫的生理响应
《食品科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：摇青是乌龙茶品质形成的关键工序之一,其通过机械胁迫引起各种生物学效应,影响植物体内一系列生理生化变化,被广泛应用于花香红茶、花香白茶、花香绿茶等茶类的加工中以改善品质.为探明青叶响应机械力胁迫的生理变化,以采摘的'铁观音'品种中开面三、四叶嫩梢为材料,经适度萎凋后进行自然摊放和振动力胁迫处理,研究青叶水分含量、光系统Ⅱ(photosystem Ⅱ,PS Ⅱ)参数、抗氧化酶活力及亚细胞结构的变化规律.结果表明:振动力胁迫30 min内青叶水分含量与自然摊放叶、萎凋叶间无显著差异(P>0.05),60 min时显著低于自然摊放叶和萎凋叶(P<0.05).随着振动力胁迫时间延长,青叶青臭气增强,清香减弱;叶绿体和类囊体紧密而清晰的片层结构逐渐松散、变形、收缩、紊乱、瓦解,振动力胁迫处理5 min时淀粉粒数量明显增加,15 min时嗜锇颗粒数量明显增多,出现聚集.振动力胁迫青叶的PS Ⅱ实际光合效率Y(Ⅱ)和光化学猝灭系数qP随处理时间延长总体呈下降趋势,电子传递速率(electron transfer rate,ETR)随处理时间延长呈先降低后升高趋势,5 min和10 min时PS Ⅱ Y(Ⅱ)和ETR显著低于自然摊放(P<0.05);非调节性能量耗散的量子产额Y(NO)随振动力胁迫处理时间延长呈上升趋势,30 min时显著高于自然摊放叶(P<0.05).振动力胁迫10min青叶相对电导率显著高于自然摊放叶(P<0.05);青叶抗氧化酶中抗坏血酸过氧化物酶、脱氢抗坏血酸还原酶和谷胱甘肽还原酶活力在振动力胁迫处理5、10 min时高于自然摊放叶.综上,一定时间(30 min以内)的振动力胁迫对青叶水分含量影响不显著,但青气变浓,加剧青叶细胞膜系统损伤,使其透性提高,促进膜内可溶物渗出,造成相对电导率升高,类囊体降解,叶绿体严重受损,PS Ⅱ反应中心被破坏;此外,振动力胁迫能够通过提高活性氧代谢酶活性抵御机械胁迫对叶细胞的伤害.本研究可为乌龙茶摇青品质调控提供参考.
关键词： 乌龙茶 非生物胁迫 光系统Ⅱ参数 亚显微结构 抗氧化酶
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多孔富缺陷半导体应用于光催化降解废水有机污染物
《材料导报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：多孔半导体材料具有大的比表面积、反应物与产物的择优选择性、光子与电子的传输微通道，极利于促进光催化反应进程，提升催化效率，在废水有机物的吸附与光催化方面有着重要应用。多孔半导体独特的结构在废水有机物处理过程中可发挥出光化学、动力学及电子学上的优势:大孔结构可作为光扩散与传输路径增加光子的吸收率;介孔孔道对物质具备特定的选择性，对复杂反应体系显得尤为重要;微孔能为电荷传导与迁移提供微观通路。结构缺陷以往被认为是光催化反应中的不利因素，会成为电子-空穴对的复合中心，缩短光生载流子的寿命，降低反应效率。近来研究者提出了新观点:结构缺陷能为光催化过程提供更多的反应场所和活性位点，表面缺陷的储氧作用可促进光催化氧化反应进程，晶格缺陷可作为光生电子迁移的微观通道。将缺陷位引入多孔构架设计成多孔缺陷结构，缺陷位的引入可显著增强多孔结构的光电及催化性能，在废水有机物光催化反应中突显出储氧作用、载流子分离与传输效应及优良的的催化性能。半导体多孔结构协同缺陷活性位极大地促进了光催化反应进程，提升了废水有机物光催化氧化分解效率，缺陷活性位与多孔结构相结合将是光催化剂设计的一个新方向。本文概述了多孔半导体材料在光催化反应中的结构优势、多孔半导体微纳结构的“导向合成”与缺陷位设计、多孔缺陷半导体在光降解废水有机物过程中的光电效应及作用机制，并提出结构缺陷作为光生载流子复合中心的负面效应是应用研究中需要克服的问题，分析及展望了多孔缺陷结构光催化剂的应用前景，为制备高效降解废水有机物的高活性光催化材料提供设计思路。
关键词： 多孔半导体 缺陷活性位 导向连接 储氧作用 电荷传输 废水有机物 光催化机理
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水稻黄绿叶突变体w08(YGL)基因精细定位与功能分析
《科学通报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：水稻黄绿叶突变会显著影响水稻产量和稻米品质.研究黄绿叶突变体叶绿素变化机理对选育高光效品种,促进水稻增产具有重要意义.本研究以甲基磺酸乙酯（ethylmethylsulfone, EMS）诱变处理粳稻云引（YY）后发现的一个黄绿叶突变体w08（YGL）为材料,研究叶色突变对主要农艺性状、叶绿素含量、光合参数变化、水稻生理及亚显微结构的影响,并对该突变性状进行遗传分析、基因定位和功能验证.研究表明,突变体全生育期均表现为黄绿色.与野生型云引（YY）相比,突变体w08单株有效穗、结实率、千粒重分别降低46.7%、50.1%和18.3%,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量分别下降41.2%、98.7%、17.5%.光合速率检测结果表明,突变体净光合速率（Pn）显著降低,而细胞间CO2（Ci）显著增加.对叶片叶绿体进行超微结构电子显微镜观察,结果发现,叶绿体内的类囊体基粒片层数目在突变体中明显减少.遗传分析结果表明,突变体黄绿叶性状为单基因遗传,受一对隐性核基因控制.利用突变体与雷蒙特（Lemont）杂交构建F2遗传群体,将该基因定位在10号染色体长臂GL8和T258两个标记之间,物理距离为60.2 kb,该区间包含14个候选基因.基因测序发现,该区间内的编码叶绿素酸酯氧化酶1（chlorophyllide a oxygenase1）蛋白的候选基因OsCAO1编码区CDS序列第957位碱基发生突变,形成一个终止密码子,使蛋白翻译提前终止.通过构建过表达和敲除载体进行转基因功能验证,进一步证实了OsCAO1基因功能.分析突变体中的激素含量和分蘖调控相关基因的表达,结果表明,突变体中水稻分蘖相关基因表达水平明显下降,生长素合成基因表达水平显著提高,水稻分蘖芽的生长素含量显著提高,从而证实OsCAO1基因突变抑制了水稻分蘖生长,使单株有效穗显著减少.
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基于YOLO v5和多源数据集的水稻主要害虫识别方法
《农业机械学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对水稻稻纵卷叶螟和二化螟成虫图像识别中自动化程度较低的问题,引入目标检测算法YOLO v5对监测设备和诱捕器上的稻纵卷叶螟和二化螟成虫进行识别与计数.依据稻纵卷叶螟和二化螟的生物习性,采用自主研发的水稻害虫诱集与拍摄监测装置,自动获取稻纵卷叶螟和二化螟成虫图像,并与三角形诱捕器和虫情测报灯诱捕拍摄的稻纵卷叶螟和二化螟成虫图像共同构建水稻害虫图像数据集;采用左右翻转、增加对比度、上下翻转的方式增强图像数据集;对比了不同训练模型对三角形诱捕器和监测设备诱捕拍摄的水稻害虫图像的检测性能,并对比稻纵卷叶螟成虫不同训练样本量对识别结果的影响,用精确率、召回率、F1值、平均精度评估各模型的差异.测试结果表明,测试集图像为三角形诱捕器和监测设备诱捕拍摄虫害图像时,稻纵卷叶螟识别的精确率和召回率分别达到91.67%和98.30%,F1值达到94.87%,二化螟识别的精确率和召回率分别达到93.39%和98.48%,F1值达到95.87%.不同采样背景、设备构建的多源水稻害虫图像数据集可以提高模型对水稻害虫识别的准确性.基于YOLO v5算法设计的水稻害虫识别计数模型能够达到较高的识别准确率,可以用于稻纵卷叶螟和二化螟成虫的田间种群监测.
关键词： 水稻 稻纵卷叶螟 二化螟 深度学习 YOLO v5 自动识别
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基于生物脱腥的扇贝挥发性风味成分解析
《中国食品学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：目的:解析扇贝微生物发酵对其主要挥发性风味成分的影响,阐明生物脱腥作用机制.方法:结合臭氧减菌预处理,分别采用单菌(乳杆菌RP38)和混菌(乳杆菌RP38+酿酒酵母JJ4)对扇贝进行生物脱腥,顶空固相微萃取与气-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)法解析挥发性风味成分,通过多元统计学方法及相对气味活度值(ROAV)法明确生物脱腥扇贝的主体风味活性成分.结果:臭氧处理使菌落总数降低约1个数量级,减少48.4%的挥发性盐基氮(TVB-N),对风味影响不大.扇贝生物脱腥前、后的差异风味由醛类和醇类物质构建,生物发酵主要降解低级饱和醛类和烯炔类,增加不饱和脂肪醛、醇类和酮类物质.主成分分析显示:单菌发酵特征产物为正庚醇、红没药醇和(2E)-2-壬醛等,混菌发酵特征产物为1-戊醇、苯甲醛、反-2-辛烯醛和新铃兰醛等,混菌发酵带来更丰富多样的挥发性风味成分.ROAV分析表明:扇贝主体挥发性风味活性成分是正辛醛、(2E)-2-壬醛、壬醛、1-壬醇、庚醛和癸醛,正庚醇、2-壬酮、(2Z)-2-庚烯醛和反-2-辛烯醛是生物脱腥后风味的重要修饰成分.结论:臭氧处理能较好地保持扇贝鲜度;生物脱腥主要通过降解腥味特征的低级醛类物质,生成清新特征的不饱和醛类和醇类成分;混菌发酵可实现脱腥增效.
关键词： 扇贝 生物脱腥 挥发性成分 相对气味活度值 气-质谱联用 臭氧处理
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