科研产出
基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱法同时快速测定保健食品中的降压物质
《中国食品学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：建立了基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）同时快速筛查测定盐酸可乐定（HCD）、阿替洛尔（ANL）和利血平（RSP）等3种降压物质的方法 。对比了不同点样方式、激光强度对3种药物信号强度的影响等因素,并进行方法学验证。结果表明,以α-氰基-4-羟基肉桂酸（HCCA）为基质,采用混合点样法,反射线性正离子模式下选择激光强度为60%进行MALDI-TOF MS检测时,3个目标物的质谱信号稳定,强度高,响应重复性好。方法学验证结果表明,3种小分子降压物质在10～100 ng/mL线性范围内线性好,相关系数（r）≥0.99,方法的筛查限（LOI）为0.005～0.25μg/g,在液体、固体和半固体3种保健食品基质中的加标回收率为67.56%～104.70%,相对标准偏差（RSDs）为0.43%～10.51%（n=3）。该方法灵敏度好,准确性高,精密度优,抗干扰能力强,有机溶剂消耗少,节能环保,尤其适用于大批量、多批次保健食品中降压物质的检测,填补了传统基质分析筛查保健食品中小分子非法添加物的空白。
关键词： 基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱（MALDI-TOF MS） α-氰基-4-羟基肉桂酸（HCCA） 保健食品 降压物质
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自发气调包装对芥蓝采后叶绿素降解及品质保持的影响
《食品科学技术学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了探究不同自发气调包装对芥蓝贮藏期间品质与叶绿素降解的影响,分别用市售低密度聚乙烯(LDPE)微孔保鲜袋和2种改性LDPE气调袋包装贮藏采后芥蓝,定期测定包装袋内气体及品质变化相关指标.结果表明:在15℃贮藏期间,对照袋内O_(2)与CO_(2)体积分数无明显变化,而气调袋内O_(2)在贮藏初期迅速下降,CO_(2)快速积累.2种改性气调袋包装均减缓了叶片黄化、失重速率,维持了叶片较高的叶绿素、维生素C、可溶性蛋白质量比.贮藏3 d时,2种改性LDPE气调袋包装组商品率为100%,叶绿素质量比分别下降了14.67%、4.74%;而对照组商品率仅为51.25%,叶绿素质量比下降了26.47%.通过测定叶绿素降解酶活性及检测相关基因表达分析发现,芥蓝叶片黄化衰老过程中叶绿素含量的变化受到CLH1、PPH、PAO、RCCR、NYC基因表达量的调节,且CLH1主要在芥蓝叶片初始衰老过程叶绿素的降解中起作用.自发气调袋包装可减缓芥蓝的生理代谢变化,抑制叶绿素降解酶基因表达变化,延缓叶片黄化,研究结果旨在为控制芥蓝采后品质劣变及贮藏保鲜提供理论依据.
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钙强化豆浆粉的制备及理化性质表征
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：豆浆的钙含量相对较低,且具有令人不愉快的豆腥味,限制了豆浆产品的消费需求。该研究以羟基磷灰石（hydroxyapatite, HA）为钙强化剂,研究了钙添加量和均质压力对豆浆粉理化性质、感官评价和挥发性风味物质组成的影响。结果表明:钙的添加会降低豆浆粉粉体的流动性,润湿和分散时间显著（P＜0.05）增加;豆浆粉冲调后,剪切黏度增加,口腔摩擦系数明显提高,口感变得稠厚。在1.5%的钙添加量基础上,采用均质处理进一步改善豆浆粉的品质。低压均质（≤60 MPa）改善了豆浆粉的流动性、润湿和分散性。随着均质压力的升高,豆浆粉颗粒的表面变得光滑,坍塌减少,呈现接近球体的形态。当均质压力继续增大至80 MPa时,豆浆粉颗粒形貌略有破损。均质处理能使冲调后豆浆的黏度减小,口腔摩擦系数明显降低,口感变得顺滑。相比未加钙豆浆粉的风味物质种类（26种）,钙强化豆浆粉的风味物质种类达35种。相比于未均质钙强化豆浆粉,20 MPa均质处理显著（P＜0.05）降低关键性豆腥味物质（正己醛等）检测的含量,且关键性非豆腥味物质（正壬醛、反-2-辛烯醛、反-2-壬烯醛等）得到较好的保留,豆浆粉的色泽、风味、顺滑度和滋味显著（P＜0.05）改善,感官评分最高。然而,过高的压力处理（80 MPa）使检测的正己醛含量略有上升,而正壬醛、反-2-壬烯醛的含量显著（P＜0.05）下降,劣化了豆浆粉的感官品质,感官评分降低。该研究结果可为钙强化豆浆粉的加工及感官品质改善提供科学依据。
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施硅对水稻铁膜砷固定和体内砷转运的影响
《环境科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：水稻铁膜对砷(As)的固定及其体内As的转运深刻影响着糙米中As的累积.施硅(Si)能够抑制水稻对As的累积,然而,施Si如何调控铁膜对As的固定和水稻各部位的As向糙米的转运,相关机制目前尚未十分清楚.以As超标土壤中的水稻铁膜为研究对象,通过开展不同Si处理水平的土壤盆栽试验,研究施Si对水稻根表铁膜固定As和各组织器官中As向糙米转运的影响及作用机制.结果表明,Si2(0.66 g·kg-1)处理显著提高了水稻根系CAT(1.81倍)、SOD(7.98倍)和POD(1.25倍)酶活性,增加了铁膜中的DCB-Fe含量(44.35%),提高了铁膜的表面粗糙度(108.91%),导致铁膜的DCB-As含量明显升高(88.32%);而且,Si2处理显著增加了水稻根中As的累积率,降低了根和叶对As的转运能力,最终导致糙米中As含量的显著降低(53.12%).施Si增强水稻根表铁膜对As固定的原因可归结于Si促进铁膜的形成和增大铁膜的表面粗糙度,而施Si抑制根和叶中As向糙米的转运则可能与Si竞争水稻体内As的转运蛋白,促进As-巯基络合物形成以及增强As液泡区隔化等密切相关.研究成果可为稻田As污染阻控技术及产品研发提供科学依据,为华南地区As污染农田的安全利用提供重要参考.
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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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基于UANP-MT的半监督菜心杂草分割方法
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：杂草作为一种常见的农业问题,对农作物的生长造成比较严重的影响,控制和管理杂草是农业生产活动中的重要一环.近年来,随着无人机技术和人工智能技术的快速发展,基于无人机平台的特定区域杂草管理是目前除草作业的主流研究,而精确高效地对田间杂草进行识别和检测是实现自动化杂草管理的重要前提.但高效的识别模型往往意味着大量的农业数据.为了降低对农业标签数据的依赖性,该研究提出了一种UANP-MT(uncertainty aware and network perturbed mean teacher)的半监督语义分割网络.该模型基于PSPNet结构与MT(mean teacher)的思想,首先通过对教师网络做扩增输出,令该部分做出若干次推理并取其均值,以此来保证网络预测的鲁棒性,其次在网络的一致性学习部分构建不确定性系数来约束不同网络间的输出差异,提高预测的置信度和可靠性,从而提高模型的识别准确度.为了验证所提出的模型的有效性,设计消融试验,包括对网络参数的取值设置,特征提取网络backbone的选取,以及在不同数据量的数据集下对模型进行性能测试,试验过程中确定了模型的一些最佳的参数设置.结果表明,在与原监督网络的对比试验中,在所提出的UANP-MT模型在标签数据低于原监督网络的前提下,其F1分数,像素精确度PA(pixel accuracy)以及交并比Iou(intersection over union)3个评估指标或皆比原监督网络更高,性能更优.此外,在与常用的语义分割模型的对比中,UANP-MT也体现出了其优越性,在 1/4数据集的标签数据量参与训练的情况下F1分数为81.83%,像素准确度为 95.84%,交并比为 90.70%.评估指标分别优于次之的Deeplabv3+模型 4.71,7.94,8.27个百分点.该模型能够较好地在低标签数据量情况下对杂草数据集做出高质量的检测和识别,极大地减少物力和时间成本,对后续开发无人机平台的自动化除草作业有一定的参考作用.
关键词： 图像处理 杂草识别 半监督学习 语义分割 无人机平台
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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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