科研产出
多维度解析渗透脱水传质:复配糖液和猕猴桃果块特性改变
《食品科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：本研究以蔗糖（sucrose,SUC）为基质，分别与低聚果糖（fructo-oligosaccharides,FOS）、低聚异麦芽糖（isomalto-oligosaccharides,IMO）和低聚木糖（xylo-oligosaccharides,XOS）形成复配糖液，以脉冲超声（pulsed-ultrasound,US）辅助渗透脱水技术制备以糖水为介质的猕猴桃果块。在系统解析复配糖液特性的基础上，追踪分析猕猴桃果块品质的形成规律，以多维度解析复配糖液介导的渗透脱水传质过程。结果表明，US辅助渗透脱水加速了传质过程，复配糖液的可溶性固形物（total soluble solid,TSS）含量、渗透压、电导率显著下降，浊度增加，其中US-SUC-XOS组呈现最大的TSS(23.65°Brix）、渗透压（1?439.00?mOsm/L）、电导率（13?316.87?μS/cm）和浊度（12.50 NTU）。渗透脱水过程中，复配糖液的TSS和渗透压均降低，浊度增加，电导率呈先下降后升高的趋势，体现出渗透脱水过程中的传质作用。追踪分析猕猴桃果块品质变化发现，猕猴桃果块TSS含量持续增加，其中US-SUC-XOS-12 h组TSS含量最高（15.35°Brix）；糖分子进入细胞结构中，为细胞组织提供了支撑力，同时出现明显的质壁分离现象，诱导质构特性呈缓慢下降趋势；电学特性分析结果表明，渗透脱水加快了果块中带电粒子的运动，表现为果块阻抗值和电抗值降低，其中US-SUC-XOS组的黏附作用减缓了粒子运动，表现出最高的电阻值和电抗值；X射线能谱分析结果证实了元素间的传质，其中US-SUC-XOS-12 h组中K元素含量占比最多，为67.08%,Ca元素含量占比最少，为28.61%；核磁共振氢谱分析证实了复配糖液与猕猴桃果块中糖分子的传质；水分分布状态变化分析结果表明，复配糖分子渗入可诱导猕猴桃果块中大量自由水逸出，并降低水分子的移动性，其中US-SUC-XOS-12 h组自由水峰面积最低，不易流动水和结合水峰面积最高。综上，不同的复配糖液可介导不同程度传质的发生，其中SUC-XOS可减缓猕猴桃果块组织降解，有助于猕猴桃果块良好品质的形成。
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黄河上游白银段煤矿区周边土壤重金属累积特征、污染风险与溯源解析
《环境科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：为定量评估和精准识别黄河上游干旱-半干旱煤炭矿区周边土壤重金属污染特征、来源及其生态风险，选取白银平川王家山煤矿区为研究对象，通过测定煤矿区周边城镇土壤和农田土壤As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的含量，采用地累积指数法、富集因子法、改进内梅罗综合污染指数法和综合生态风险指数法系统评估土壤重金属污染程度和生态风险，并结合聚类分析和正定矩阵因子分解受体模型精确辨识土壤重金属的污染来源及其贡献率.结果表明：(1)研究区周边城镇土壤8项重金属的含量均低于《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 36600-2018）中第一类建设用地的风险筛选值，但分别有100%、88.89%、44.44%、22.22%、16.67%、13.89%和2.78%的样点Pb、Hg、Cd、Zn、Cu、As和Cr的含量超过甘肃省土壤背景值；农田土壤8项重金属的含量均低于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618-2018）(pH>7.5)的筛选值，但分别有100%、89.74%、38.46%、25.64%、23.09%、23.08%和17.95%的样点Pb、Hg、Cd、Cu、Zn、As和Ni的含量高于甘肃省土壤背景值.(2)周边土壤污染以Hg和Pb为主，总体上为中度污染，但城镇土壤的综合污染程度高于农田土壤；城镇和农田土壤分别处于较强和中等生态风险状态，且Hg是构成周边土壤生态风险的首要元素.(3)周边土壤中As受燃煤-农业源和自然源的影响，贡献率分别为40.73%和26.68%,Cd源自于工业源和交通源，贡献率分别为37.07%和26.17%. Cr受35.37%的自然源影响，Cu、Zn受燃煤-农业源和交通源的协同影响，贡献率分别为29.94%、31.41%和41.19%、40.32%,Hg受99.99%的煤矿开采源影响.
关键词： 土壤重金属 污染评价 生态风险 聚类分析 正定矩阵因子分解(PMF)模型
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膨爆预处理对菜籽油营养及抗氧化性能的影响
《食品科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：本研究对菜籽进行不同程度的蒸汽膨爆热处理（0.4～1.4 MPa）并低温压榨制油，利用透射电子显微镜观察种子微观结构，同时通过测定脂肪酸分布、功能性活性成分及抗氧化指标综合评价菜籽油品质。结果表明，处理后菜籽细胞结构不再完整、油脂聚集、蛋白质变形。随膨爆压力的增加，水分含量逐渐减少，降幅为42.17%～92.24%；而出油率先升高后降低；油酸、亚油酸、α-亚麻酸含量发生显著改变。预处理过程中释放的能量能有效破坏活性物质复合体，释放出更多游离多酚，使总酚含量比对照平均提高了8.56倍；尤其是2,6-二甲氧基-4-乙烯基苯酚，峰值达到2 157.95 mg/kg。酚类化合物可以鳌合金属离子，提高油脂抗氧化能力。具体表现在1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除能力和铁离子还原能力平均提高了12.12倍和11.62倍。同时脂溶性化合物的溶出使生育酚和植物甾醇含量先增加，后期发生热降解而降低。多种抗氧化成分共同作用使处理后菜籽油氧化诱导期持续延长，最终长达22.92 h。综上，膨爆预处理有效提高了菜籽油的营养及抗氧化性能。
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亚麻环肽性质及呈苦机理相关研究进展
《食品科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：亚麻环肽是存在于亚麻籽中一类重要的活性成分，具有抗氧化、抗炎和抗癌等多种功能特性。然而，部分亚麻环肽会在亚麻籽加工储藏过程中发生转化从而产生苦味，主要原因是氧化导致[1-8-NαC],[1-MetO2]-linusorb B1的结构发生变化，产物[1-8-NαC],[1-MetO]-linusorb B1呈现苦味，降低了亚麻籽相关产品的风味品质，因此限制了亚麻籽在食品产业的利用。本文对亚麻籽环肽的结构、基因和检测方法进行梳理，并结合相关研究具体阐述环肽的生物活性、呈苦机理和脱苦方法，进一步展望亚麻环肽在药物以及食品领域中的应用，提出通过萌发对亚麻环肽进行脱苦的新思路，以期为亚麻环肽理化特性及生物活性的综合调控提供理论依据。
关键词： 亚麻籽环肽 结构功能 分析方法 呈苦机理 环肽氧化 脱苦方法
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基于精准识别的农兽药残留快速检测技术研究进展
《食品科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：农兽药残留的种类多样、来源广泛，其对人体健康和环境安全造成的潜在威胁受到了广泛关注。为满足现场、实时检测需求，近年来农兽药残留快速检测技术得到了迅速发展，在农兽药残留监测与控制中发挥着至关重要的作用。本文从识别元件与检测手段两方面梳理快速检测技术在农兽药残留检测方面的最新应用进展，主要介绍抗体、核酸适配体、受体、酶、全细胞、分子印迹聚合物、金属有机框架等识别元件对农兽药的精准识别，重点阐述基于精准识别的农兽药残留光学快速检测技术、电化学传感技术、压电传感技术的最新发展。最后，展望农兽药残留快速检测技术面临的挑战和发展趋势，以期为其进一步深入研究和发展提供参考和借鉴。
关键词： 快速检测技术 农兽药残留 精准识别 识别元件 传感器
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植物工厂环境调控及栽培措施对玉米生长的影响
《农业工程学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：为完善植物工厂玉米加代快繁技术体系,该研究通过探索光强、光周期及与栽培措施(温度、营养、盆栽体积等)对玉米生长发育及产量品质的影响规律,构建适于植物工厂玉米生长及加代快繁的环境调控策略.试验栽培材料选用玉米品种'郑单958',以全光谱白光作为生长光源,依次探究光强(400、700、1000 μmol/(m2·s))、光周期(10、13、16h与变动光周期(四叶期至抽雄期 12 h,其他时期 16 h))、盆栽体积(6、9、15 L)、营养液电导率(electrical conductivity,EC:2、4、6 dS/m)及温度(昼/夜温度为 27℃/20℃与 30℃/23℃)对玉米生长发育速率、植株表型、干物质量、繁育周期、种子质量等影响规律.结果表明,光周期和温度是加速玉米繁育速率的关键环境要素,其中光周期敏感期(四叶期至抽雄期)12~13 h光照,昼夜温度 30℃/23℃能够加速玉米开花.日累积光强与盆栽体积是影响玉米产量的关键环境要素,玉米产量在日累积光强约 40 mol/m2 时达到峰值,且盆栽体积越大,玉米产量越高.营养液EC是影响种子品质的关键要素:EC由 2 dS/m上升至 6 dS/m,籽粒蛋白质质量分数相对提高约 25%、淀粉质量分数相对降低约 4%.研究筛选出适于植物工厂玉米加速繁育同时促进产量的光环境动态调控策略:出苗至三叶期以及吐丝至收获期,适宜光强约为为 700 μmol/(m2·s),光周期为 16 h;四叶期至抽雄期,适宜光强约为 900 μmol/(m2·s),光周期为12 h.在上述光环境及昼夜温度(30℃/23℃)下,玉米 54d吐丝,75 d收获具有发芽潜力种子,90 d收获完全成熟种子,一年可繁育4~5代.该研究结果为植物工厂玉米栽培技术提供了参考.
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CRISPR/Cas基因编辑技术在水稻育种中的研究进展
《科学通报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：中国是世界上最大的稻谷生产国和消费国,水稻育种是满足我国可持续发展需求的重要环节之一.近年来,基于细菌获得性免疫系统改造而成的CRISPR/Cas作为一种热门的基因编辑技术,在水稻育种领域发挥巨大的应用潜力. CRISPR/Cas基因编辑技术具有快速、精准等特点,可以在短时间内生成新种质;在为开发新型、可持续的农业系统提供机会的同时,还促进了一系列新型育种技术的发展,为农业创新的转变奠定基础.本文首先综述了近年来CRISPR/Cas基因编辑技术在水稻产量、外观、品质、抗生物和非生物胁迫性能等方面的新种质开发研究进展,其次重点介绍了它们在水稻上的应用和突破,包括从头驯化、多性状协同提升、常规杂交育种、无融合生殖以及双单倍体育种技术,最后简要阐明了CRISPR/Cas及其衍生工具的开发及其应用现状.总之,基因编辑技术的发现和发展将加快植物基因工程技术开发和生物育种进程,在未来水稻育种中有广阔的应用前景,为稳固我国粮食安全基础、解决全球粮食安全危机做出重要贡献.
关键词： 水稻 生物育种 基因编辑 CRISPR/Cas
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基于光谱技术的多部位猪肉脂肪酸含量预测方法建立
《光谱学与光谱分析 》 2025 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：猪肉中的脂肪酸不仅关乎消费者的健康，也深刻影响肉类的感官品质、加工性能及市场竞争力。随着营养学研究的深入和食品工业的发展，快速检测猪肉脂肪酸含量已成为提升肉类品质、满足多元化消费需求的关键方向。旨在基于光谱技术，开发三元猪多部位肌肉组织中脂肪酸现场快速检测方法，基于便携式近红外光谱仪和拉曼光谱仪，在屠宰现场采集了10头三元猪的背最长肌、腰大肌、斜方肌等共计14个部位的光谱信息，同时，采用气相色谱方法，对28种脂肪酸及其脂肪酸族进行准确定量。采集的光谱首先进行多种预处理，然后采用竞争性自适应重加权采样算法筛选特征波段，建立偏最小二乘定量预测模型。结果表明，基于拉曼光谱数据的建模结果优于近红外光谱。因此，采用拉曼光谱建立包括总脂肪酸(FA)、饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)、多不饱和脂肪酸(PUFA)、 C16:0、 C18:0、 C18:1等28个模型，其中，25个指标的预测决定系数(R■)大于0.85,相对分析误差(RPD)大于2.50。研究表明，采用拉曼光谱建立多部位肌肉组织的脂肪酸含量预测模型具有可行性，该方法的建立为屠宰现场预测猪肉各脂肪酸含量提供了技术支持。
关键词： 拉曼光谱 近红外光谱 猪肉 脂肪酸 多部位 偏最小二乘法
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核桃壳静电纺纳米纤维的制备及表征
《材料工程 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：本研究以核桃壳为原料,采用静电纺丝方法制备核桃壳纳米纤维.利用扫描电镜(SEM)考察了纺丝参数对纳米纤维形貌和直径的影响,借助傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)、电阻率测试仪对核桃壳纳米纤维结构及性能进行表征.结果表明,在纺丝液浓度55%、纺丝电压16 kV、注射速率0.75 mL/h、接收距离14 cm的条件下,能够纺得表面光滑、直径分布均匀、平均直径0.38 μm的核桃壳纳米纤维,该纳米纤维的结构有序性显著提高,在500℃条件下的热稳定性提高了1.29倍,电导特性也有所改善.
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不同地区、季节生乳中乳铁蛋白含量比较分析
《食品科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了分析中国奶牛主产区健康奶牛产出的生乳中乳铁蛋白含量因地区、季节受到的影响，探究中国不同地区、季节生牛乳乳铁蛋白含量差异，采集我国6个主要奶业产区、4个季节的共164个生牛乳样品，利用超高效液相色谱法对生牛乳中乳铁蛋白的含量进行比较分析。结果表明，华北、华南、西南、东北、西北、华东6个地区的生牛乳样品中乳铁蛋白含量差异不显著；秋季、冬季采集的生牛乳中乳铁蛋白含量显著高于春季、夏季采集的生牛乳。本研究揭示了地区、季节会对生牛乳中乳铁蛋白含量造成影响。
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