科研产出
高浓度CO2胁迫对软枣猕猴桃贮藏期间细胞壁代谢的影响
《中国食品学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：为研究贮藏期间高浓度CO2胁迫对软枣猕猴桃细胞壁代谢的影响，以“龙成二号”为试验材料，以微环境气调箱为载体，分别粘贴气调元件A（CK2）、气调元件B（TR），以不粘贴气调元件为CK1，研究高浓度CO2胁迫对冷藏期间果实果皮强度、细胞壁多糖、细胞壁降解酶及活性氧（ROS）的影响。在60 d时分析不同处理组果实果皮微观结构的差异。结果表明：冷藏过程中，CK2组中形成适于软枣猕猴桃贮藏的环境（O2含量17.00%～20.92%,CO2含量1.63%～2.78%），而TR组形成高浓度CO2胁迫的贮藏环境（O2含量11.22%～15.55%,CO2含量9.00%～11.93%）。与CK1和CK2相比，TR组可阻碍果皮强度的降低，影响原果胶、纤维素、半纤维素含量的正常下降，抑制水溶性果胶的升高，降低多聚半乳糖醛酸酶（PG）、纤维素酶（CX）、β-半乳糖苷酶（β-Gal）及淀粉酶活性，加快超氧阴离子(O2·-)活性、过氧化氢（H2O2）、丙二醛（MDA）含量及相对电导率的上升；同时果皮细胞结构破坏严重，表皮粗糙凌乱，细胞间隙增大，组织轮廓模糊紊乱。分析表明，TR组软枣猕猴桃贮藏期间环境CO2含量超过耐受阈值，引起果实僵直，硬度下降缓慢，影响后熟进程，细胞壁多糖代谢转化受到抑制，组织内自由基大量积累，膜脂过氧化，细胞结构被破坏，丧失商品性。
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基于ISTA测试研究电商包装对莲雾货架品质的影响
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：莲雾果实皮薄肉脆，采后流通中极易产生机械损伤，严重影响果实货架品质。为了维持莲雾在物流运输中的货架品质，减少机械损伤，该研究基于ISTA 6-AMAZON.COM-SIOC TYPE A（ISTA 6A）测试标准模拟4种常用电商包装方式下（P1：瓦楞纸箱+单层网套、P2：瓦楞纸箱+双层网套、P3：瓦楞纸箱+发泡聚乙烯（expanded polyethylene,EPE）内衬和P4：泡沫箱+双层网套）莲雾果实的运输情况，并分析模拟测试后莲雾货架期（15℃，8 d）品质变化规律。结果表明，当外包装相同，缓冲形式不同时，双层网套（P2）组莲雾果实呼吸强度变化最为平缓，果皮亮度值为最低值32.86，果肉褐变指数（browning index,BI）与单层网套和EPE内衬相比上升了62.35%，其上升速率最慢，丙二醛含量（malondialdehyde,MDA）、过氧化物酶（peroxidase,POD）活性和多酚氧化酶（polyphenol oxidase,PPO）活性始终处于较低水平，货架品质显著好于单层网套（P1）和EPE内衬（P3）（P＜0.05），原因在于单层网套的缓冲保护作用较弱，而EPE内衬阻碍果实呼吸热量散失和水分扩散，导致货架后期莲雾呼吸增加，品质严重下降；当缓冲形式相同，外包装不同时，瓦楞纸箱（P2）与泡沫箱（P4）处理组对莲雾果实呼吸强度、BI值、抗氧化相关酶活性等货架品质相关指标的影响无显著差异（P＜0.05）。由此可得，在外包装具有足够支撑性能条件下，双层网套作为缓冲包装不仅能够将振动能量均匀地分布于整个果实，减小机械损伤，而且有利于莲雾自身呼吸热散失，抑制抗氧化相关酶活性，维持果实货架品质。研究结果为进一步完善莲雾电商物流保鲜技术提供理论支撑和技术参考。
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赭曲霉毒素A降解酶Af-OTd的酶学性质分析
《中国食品学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：赭曲霉毒素A(OTA)是一种广泛分布在食品中的真菌毒素,减少或脱除食品及其原料中的赭曲霉毒素A,对提高食品质量、保障国民食品安全具有重要意义.本实验室前期从粪产碱菌中获得可降解OTA的酰胺水解酶Af-OTd,本研究通过基因重组实现Af-OTd蛋白的高效表达,并对纯化的Af-OTd蛋白进行酶学性质分析.结果表明:纯化的Af-OTd酶对OTA的降解率达90%以上,降解活性受温度、pH值、酒精含量及金属离子的影响.该酶最适温度50℃,最适pH 7.5.酒精含量增加会导致酶活性下降,当酒精含量增至8%,剩余酶活几乎为0.1 mmol/L的金属离子Ca2+、Co2+、Cu2+、Mg2+、Mn2+、Zn2+、K+及EDTA对该酶具有不同程度的抑制作用;微量的Co2+、Zn2+对Af-OTd酶活性有明显的促进作用.
关键词： 赭曲霉毒素A;表达纯化;降解酶;酶学性质
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北方粳稻优化穗部性状和籼型血缘改良品质研究进展
《科学通报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：进入"十一五"以来,以沈阳农业大学水稻研究所为首的北方粳稻育种团队,以提高北方粳稻品质为主攻目标,以改良穗部性状为突破口,以调控籼型血缘为主要途径,在相关性状遗传与生理基础、种质资源创新与新品种培育研究方面取得了显著进展.(1)明确了直立穗型由一对显性基因EP1控制,表现穗节间缩短、枝梗数和穗粒数增多、着粒密度增大,在改善产量性状的同时影响外观和加工品质.研究发现,东北粳稻引进籼稻遗传背景,有利于提高产量潜力,但是对品质特别是食味品质带来负面效应.(2)首创水稻理想穗型概念,提出或改进颈穗弯曲度、穗型指数、维管束效率、一次枝梗效率、籼型频率等行之有效的选择指标.在此基础上建立了北方优质高产粳稻理想穗型量化选择指标体系:颈穗弯曲度<40°、穗型指数>0.50、维管束效率≥0.75、一次枝梗效率≈1.0、一次枝梗数≥15、糙米率≥83%、整精米率≥68%、垩白粒率≤10%、食味值≥80;控制籼型频率在10%左右,有利于实现产量与品质特别是食味品质的协调统一.(3)系统总结归纳上述研究成果,创立了以优化穗部性状和籼型血缘为特色的北方粳稻品质改良理论与技术体系:选择优良籼粳交后代,以优质高产粳型种质资源进行回交或复交,通过定向选择优化籼型血缘提高食味品质,增加穗颈维管束数和一次枝梗数,选择二次枝梗上位优势型降低强弱势粒充实度差异,实现在保持产量水平基础上加工、外观和食味品质同步改良.促进21世纪以来东北粳稻单产增加16.60%,面积增加96.88%,总产占全国的比例由9.51%提高到17.91%,实现了面积、单产和品质同步显著提升.此外,本文还讨论了相关领域存在的问题与发展方向.
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采后1-甲基环丙烯与自发气调处理对冰温贮藏火柿软化及相关生理变化的影响
《食品科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为解决柿果实采后快速软化的问题,以火柿为试材,探究1.0 μL/L 1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)、气调贮藏(modified atmosphere packaging,MA)及二者协同处理(1-MCP+MA)对有、无萼片火柿采后冰温(-0.5±0.3)℃贮藏期间软化及相关生理指标的影响.结果表明,各处理方式均能在一定程度上延缓火柿软化.保留萼片联合MA处理维持贮藏环境内高CO2、低O2体积分数效果最好,并能有效抑制β-半乳糖苷酶活力.去除萼片联合1-MCP处理在延缓果肉硬度下降、抑制纤维素酶和多聚半乳糖醛酸酶活力、降低呼吸强度和乙烯生成速率、减少总黄酮损失方面效果最佳;1-MCP+MA协同处理可明显延缓果皮硬度下降,减少VC、总酚损失.此外,去萼片处理有效延缓了火柿二次乙烯释放高峰.综合分析不同方式贮藏的火柿品质,去除萼片联合1-MCP处理能显著延缓火柿软化进程,对冰温贮藏火柿有较好的保鲜效果.本研究可为柿果保鲜新技术开发提供理论参考.
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融合HACCP体系的农产品区块链追溯系统精准上链机制改进
《农业工程学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：利用区块链技术实现可信追溯已成为追溯技术发展的重要趋势，区块链技术核心是解决上链以后信息不能篡改，而如何确定哪些信息上链并进行上链前信息验证是目前区块链应用亟待解决的问题。该研究以果品为例，融合危害分析与关键控制点体系（Hazard Analysis And Critical Control Point,HACCP）和区块链技术，改进农产品区块链追溯系统的上链机制并设计实现系统。通过对果品供应链进行危害分析挖掘其关键信息作为上链信息，并提取五个关键控制点（CCP1生产、CCP2加工、CCP3仓储、CCP4物流、CCP5销售）；在确定关键信息的基础上，对上链信息进行限值判定，在阈值范围内进行上链；构建数据异常和质量安全预警模型，对关键控制点处上链后的信息实时监控，智能反馈；从而构建“上链前关键信息挖掘-上链中信息事实判定-上链后信息智能反馈”的上链机制改进方法；围绕改进后的上链机制，编写阈值判定、数据上链以及数据智能反馈3种合约实现改进后的上链机制，并基于Fabric环境完成系统的设计和开发。将改进后的系统应用于北京市某果品企业，结果发现改进后的追溯系统平均吞吐量350交易量/s（Transactions per Second,TPS），每秒内可完成40条关键交易数据并发上链，相较于原有追溯系统提高14.85%，满足追溯系统的需求。此外，在3个月的现场监测中，共预警通知13次风险，企业根据预警级别作出相应的应急措施，可有效减少企业损失和和保障产品的质量安全。研究结果对于优化区块链追溯系统、提升关键环节追溯可信度具有重要意义。
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基于高通量测序解析不同品种蓝莓表面菌群结构的多样性
《中国食品学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了解蓝莓果实表面真菌菌群多样性,明确不同品种蓝莓表面的优势菌群,采用高通量测序技术分析北陆、蓝金、莱克西、奥尼尔蓝莓中ITS1区基因序列,比较不同品种蓝莓表面微生物群落结构组成及多样性差异.结果发现:蓝莓主要的优势属为枝孢属、链格孢属;优势种为枝孢菌、链格孢、枝孢霉.由Simpson指数可知微生物群落丰度及群落多样性由高至低为莱克西、北陆、奥尼尔、蓝金.不同品种蓝莓表面的菌群结构与品种存在一定的聚类关系:北陆和莱克西群落结构相似度较高,而其它样品间微生物群落差异较大,各品种蓝莓表面的主要菌落相对丰度差异较大,枝孢菌、链格孢、枝孢霉为主要差异菌种.研究初步明确了蓝莓表面菌群结构的多样性,为保证蓝莓贮藏期间的品质安全提供一定的理论支持.
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微环境气调对冰温贮藏蓝莓货架期果实软化的影响
《食品科学技术学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了探究微环境气调对冰温贮藏后货架期间蓝莓果实软化的调控作用,以莱克西蓝莓为实验材料,采后将其装入微环境气调箱中,并放入1-甲基环丙烯保鲜包,冷链物流车运至冰温库(-0.5℃ ±0.3℃)贮藏30 d后进行商品化分装,置于冰箱(7℃ ±1℃)中存放,定期测定果实的硬度、细胞壁多糖含量、细胞壁降解酶活性并研究蓝莓硬度与细胞壁代谢指数的相关性.结果表明:微环境气调处理使蓝莓在货架后期维持着较高的纤维素、半纤维素和原果胶含量,延缓了可溶性果胶含量的上升,同时抑制多聚半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶、α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶和纤维素酶活性,延迟β-半乳糖苷酶活性峰出现时间,进而延缓果实硬度的下降.聚类和相关性分析表明:纤维素、半纤维素、原果胶聚为Ⅰ簇,与蓝莓硬度相关系数为0.580、0.663、0.645,呈极显著正相关,而可溶性果胶、多聚半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶、α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶、纤维素酶和β-半乳糖苷酶聚为Ⅱ簇,与蓝莓硬度呈负相关.微环境气调结合冰温贮藏能够延缓蓝莓货架期间果实的软化,研究旨在为蓝莓货架期间硬度保持机制提供理论依据.
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基于颜色掩膜网络和自注意力机制的叶片病害识别方法
《农业机械学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了提取到更加准确、丰富的叶片病斑的颜色特征和空间特征，解决病害严重程度细粒度分类粗糙、识别准确率低等问题，提出一种融合颜色掩膜网络和自注意力机制（Fusion color mask and self-attention network, FCMSAN）的病害识别方法。FCMSAN由颜色掩膜网络（Color mask network, CMN）和融合通道自适应的自注意力网络（Channel adaptive self-attention network, CASAN）构成。CMN通过学习叶片病斑颜色区域信息提高模型提取颜色特征的能力；CASAN能够提取全局范围内的病斑特征，同时加入病斑的位置特征和通道自适应特征，可以精确、全面定位叶片病斑区域。最后通过特征转换融合模块（Transfer fusion layer, TFL）将CMN和CASAN进行融合。经实验证明，FCMSAN在61类农作物病虫害细粒度识别中，Top-1的分类准确率达到87.97%,平均F1值达到84.48%。最后通过可视化分析，验证了本文方法在病害识别中的有效性。
关键词： 农作物病害 自注意力机制 细粒度识别 特征提取 颜色掩膜网络
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基于改进MSVR的鲜食葡萄运输过程中环境因子与感官品质建模
《农业工程学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：挖掘运输过程中环境因子和生鲜果蔬感官品质之间的关系，实现基于环境因子的感官品质评估和预测，对于保持生鲜果蔬物流品质具有重要意义。该研究以鲜食葡萄为研究对象，通过对实际运输过程的跟踪监测，在实验室开展了鲜食葡萄运输模拟试验和感官试验，构建了鲜食葡萄运输感官品质数据集。在建模方法层面，该研究提出了一种基于多输出支持向量回归（Multiple Output Support Vector Regression,MSVR）模型的运输环境因子（温度、相对湿度）与感官品质（外观、香气、质地和风味品质）的预测模型，并利用粒子群（Particle Swarm Optimization,PSO）算法和遗传算法（Genetic Algorithm,GA）对模型进行优化（PSOGA-MSVR）。结果表明，PSOGA联合优化算法有效提高了MSVR模型的调参效率，且在常温运输、保冷运输和冷链运输3种不同的运输模式下，PSOGA-MSVR模型的预测效果均更优，决定系数R~2高于0.985且各项误差指标低于其他模型；研究结果可为运输过程中合理调控环境因子，减缓生鲜水果感官品质的下降提供参考。
关键词： 模型 温度 相对湿度 鲜食葡萄 感官品质 多支持向量回归 遗传算法 粒子群算法
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