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水果速冻和解冻新技术研究进展

中国食品学报 2024年第2期24卷 418-431页

作者：魏思宇陈芳朱雨辰中国农业大学食品科学与营养工程学院、国家果蔬加工工程技术研究中心北京100089

冷冻是长期保存水果的重要方法之一,而冷冻过程中产生的冰晶容易损伤细胞结构,导致解冻时汁液损失,严重影响解冻后水果的品质。冷冻水果的品质优化可以从3方面开展:渗透脱水预处理,提高冷冻速率,优化解冻过程。基于此,本文从原理、应用... 详细信息

冷冻是长期保存水果的重要方法之一,而冷冻过程中产生的冰晶容易损伤细胞结构,导致解冻时汁液损失,严重影响解冻后水果的品质。冷冻水果的品质优化可以从3方面开展:渗透脱水预处理,提高冷冻速率,优化解冻过程。基于此,本文从原理、应用和优、缺点3个角度,综述渗透脱水预保护技术、高压辅助技术、超声辅助技术、脉冲电场技术、微波辅助技术、磁场辅助技术在水果速冻和解冻中的应用,以期为水果速冻和解冻过程的优化提供新的思路。

关键词：水果速冻解冻新技术

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高压均质对果蔬汁品质与安全的影响

中国食品学报 2024年第3期24卷 432-445页

作者：邰璐阳张泽群董丽陈芳胡小松中国农业大学食品科学与营养工程学院国家果蔬加工工程技术研究中心北京100083

随着消费者对新鲜、无添加的高质量食品需求的增加,食品非热加工技术开始快速发展。高压均质技术是一种连续式的非热加工技术,在保证食品安全的同时,还能有效保持食物的感官特性和营养价值。它主要通过压力、剪切、碰撞、空穴和加热等... 详细信息

随着消费者对新鲜、无添加的高质量食品需求的增加,食品非热加工技术开始快速发展。高压均质技术是一种连续式的非热加工技术,在保证食品安全的同时,还能有效保持食物的感官特性和营养价值。它主要通过压力、剪切、碰撞、空穴和加热等效应实现对液体食品的质构改变,并能杀灭其中的微生物,进而延长食品货架期。为了更好地改进和应用高压均质技术,需了解其作用机理和应用情况。本文对高压均质技术在果蔬汁杀菌、灭酶、护色等方面的研究进行综述,为其在果蔬汁工业上的应用提供理论依据。

关键词：高压均质杀菌果蔬汁品质酶

益生菌及其代谢物在调控结直肠癌中的研究进展

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食品科学 2024年第19期45卷 364-375页

作者：黄周梅郑诗琪孙郡杨景惠周迎卓董丽李道通陈芳马晨中国农业大学食品科学与营养工程学院国家果蔬加工工程技术研究中心北京100083

结直肠癌是一种以基因突变累积和免疫反应失调为主要特征的肠上皮异质性疾病。结直肠癌的发生是环境、遗传等多种因素综合作用的结果。环境因素中的饮食因素与结直肠癌的发生关系密切。饮食因素在调节肠道微生物群中发挥重要作用,同时,... 详细信息

结直肠癌是一种以基因突变累积和免疫反应失调为主要特征的肠上皮异质性疾病。结直肠癌的发生是环境、遗传等多种因素综合作用的结果。环境因素中的饮食因素与结直肠癌的发生关系密切。饮食因素在调节肠道微生物群中发挥重要作用,同时,肠道微生物组的组成及其代谢是结直肠癌发生的重要促成因素。特定肠道微生物如具核梭杆菌已证实与结直肠癌的发生呈现密切的相关性。调节肠道微生物群已成为预防和治疗结直肠癌的一种潜在手段。本综述回顾结直肠癌背景下的益生菌、下一代益生菌及其代谢物对结直肠癌的干预效果,重点讨论益生菌的各种代谢分泌产物,包括无细胞上清液、胞外多糖、短链脂肪酸、细菌素、细菌酶及胆汁酸和色氨酸代谢物对结直肠癌生物学作用的研究现状,以期为结直肠癌的临床治疗提供理论参考。

关键词：结直肠癌益生菌代谢物肠道微生物群

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益生菌对发酵乳品质影响的研究进展

食品工业科技 2024年第8期45卷 388-396页

作者：戴一佳赵亮中国农业大学食品科学与营养工程学院北京10083 中国农业大学益生菌研究中心中国农业大学营养与健康系北京100190

发酵乳营养丰富、风味独特,市场发展迅速,是益生菌在食品领域的重要产品应用形式。与嗜热链球菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种等发酵菌株相比,益生菌在主发酵过程中参与度较低,但通过协同发酵对发酵乳的质构、风味、后酸化程度等产生一定作... 详细信息

发酵乳营养丰富、风味独特,市场发展迅速,是益生菌在食品领域的重要产品应用形式。与嗜热链球菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种等发酵菌株相比,益生菌在主发酵过程中参与度较低,但通过协同发酵对发酵乳的质构、风味、后酸化程度等产生一定作用,影响发酵乳品质。本文综述了益生菌对发酵乳质构、风味品质、后酸化进程的影响;分析了益生菌利用代谢及产EPS维持发酵乳的质构,通过产生风味化合物改善发酵乳的风味品质,以及通过影响商业发酵剂的生长而影响发酵乳后酸化进程的相关机理;总结提出了提高益生菌在发酵乳中稳定性的相关技术,以期为功能性发酵乳的研发和品质提升提供参考。

关键词：益生菌发酵乳风味质构菌株活性

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基于XGBoost算法的鱼粉中微塑料的红外光谱识别研究

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 1835-1842页

作者：许晓栋张慧敏刘佳乐韩鲁佳杨增玲刘贤中国农业大学工学院农业工程系北京100083

作为四大新兴污染物之一的“微塑料”带来的危害日益凸显,微塑料的检测识别是其污染评估和风险管理防控的关键。以鱼粉饲料中的微塑料(包括PA、PE、PET、PP、PS、PVC)作为研究对象,运用XGBoost算法分别研究构建了近红外光谱和红外光谱... 详细信息

作为四大新兴污染物之一的“微塑料”带来的危害日益凸显,微塑料的检测识别是其污染评估和风险管理防控的关键。以鱼粉饲料中的微塑料(包括PA、PE、PET、PP、PS、PVC)作为研究对象,运用XGBoost算法分别研究构建了近红外光谱和红外光谱定性识别模型。采用GridSearchCV工具包研究优化XGBoost模型的主要超参数,近红外光谱模型的超参数优化结果为n_estimators:300,learning_rate:0.08,gamma:0,max_depth:4,min_child_weight:1;红外光谱的超参数优化结果为n_estimators:100,learning_rate:0.02,gamma:0.20,max_depth:4,min_child_weight:1。基于优化后的超参数构建的近红外定性识别模型平均精确率(Precision)为0.985,平均召回率(Recall)为0.977,平均F1值(F1 score)为0.978,相比于优化前模型效果分别提升了40.17%,51.00%,50.00%;红外定性识别模型平均精确率(Precision)、平均召回率(Recall)和平均F1值(F1 score)均为1.000,优化后的模型效果分别提升了20.67%,27.50%,26.33%。进一步与PLS-DA模型对比分析发现,红外光谱的XGBoost模型与PLS-DA模型效果基本一致,近红外光谱的XGBoost模型各参数(Accuracy,Precision,Recall,F1 score)效果均不同程度地优于PLS-DA模型。综上所述,运用XGBoost算法可以有效识别鱼粉中不同种类的微塑料,该研究为鱼粉饲料中微塑料的快速检测识别方法提供理论支持和技术支撑。

关键词：微塑料红外光谱 XGBoost PLS-DA

植物根系特征与根区土壤水分高通量监测管道机器人研制

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农业工程学报 2024年第6期40卷 192-202页

作者：颜小飞王韵博宋晓波向梓薇杜太生程强北京林业大学工学院北京100083 中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 中国农业大学中国农业水问题研究中心北京100083

研究水分胁迫下的根系特征对于节水农业的发展具有重大意义。针对现有根系观测与土壤水分监测方法难以满足野外条件下根系和根区水分的同步、原位、高通量监测的不足,该研究研制了一种基于STM32芯片的管道机器人系统。系统由管道机器人... 详细信息

研究水分胁迫下的根系特征对于节水农业的发展具有重大意义。针对现有根系观测与土壤水分监测方法难以满足野外条件下根系和根区水分的同步、原位、高通量监测的不足,该研究研制了一种基于STM32芯片的管道机器人系统。系统由管道机器人、数据基站与PVC透明管道组成,通过在土壤中埋设管道机器人系统,控制机器人搭载的微距相机与土壤水分传感器在巡航时拍摄根系图像,并获取土壤水分数据。由根系图像识别分割与提取程序对图像进行畸变校正与根系识别,获取管道方向上植株的根系面积、长度与密度等特征参数。实验室条件下进行相机拍摄效果、图像畸变校正、识别与分割误差及里程轮测距误差测试,以及土壤水分传感器标定试验。测试结果表明:1)管道机器人能够清晰地拍摄到根系图像,图像畸变校正效果较好,单个像素点长度和面积分别为44μm和0.002 mm^(2),单张根系图像的拍摄范围为14.17 mm×10.60 mm;2)土壤水分传感器输出电压与土壤体积含水率之间呈现良好线性关系,决定系数R^(2)为0.990;3)自主巡航定位准确度较高,平均相对误差为1.47%。在田间条件下进行的根系生长动态监测、根系信息提取、土壤水分监测与电池续航试验表明:1)管道机器人系统能够在田间环境下高通量地拍摄根系图像,监测根系的生长动态,并进一步提取出根系长度、面积、根面积密度等特征参数;2)根区土壤水分监测较为准确,测量结果与烘干法结果平均相对误差为2.23%;3)在系统初始满电量状态下,管道机器人系统独立运行时长不少于7 d,最大巡航监测距离约为48 m。本文研制的管道机器人系统可在田间条件下实现根系特征以及根区土壤水分的原位、高通量测量,为节水灌溉与根系生长研究提供技术支持。

关键词：机器人土壤水分图像识别根系特征高通量

Ti掺杂SBA-15负载Ni基催化剂用于木质素衍生物定向加氢脱氧转化

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燃料化学学报（中英文） 2024年第4期52卷 536-544页

作者：张鸿科汪炜琛向治宇周方圆朱万斌王洪亮中国农业大学农学院生物质工程中心北京100193

本研究通过在SBA-15分子筛骨架内掺杂Ti物种并负载Ni纳米颗粒合成了“金属-酸”双功能催化剂(Ni/Ti-SBA-15)。Ti的掺杂不仅提高了催化剂酸性位点的数量,还促进了Ni纳米颗粒在载体上的高度分散。在绿色、温和条件下实现了香兰素到2-甲氧... 详细信息

本研究通过在SBA-15分子筛骨架内掺杂Ti物种并负载Ni纳米颗粒合成了“金属-酸”双功能催化剂(Ni/Ti-SBA-15)。Ti的掺杂不仅提高了催化剂酸性位点的数量,还促进了Ni纳米颗粒在载体上的高度分散。在绿色、温和条件下实现了香兰素到2-甲氧基-4-甲基苯酚(MMP)高效转化,目标产物选择性高达96.46%。此外,Ni/Ti-SBA-15催化剂价格低廉,制备工艺简单,这项工作为制备廉价高效催化剂提供了新的思路,有利于实现生物质衍生物的绿色、低成本升级转化。

关键词：香兰素加氢脱氧双功能催化剂木质素

芝麻油脂体可食用膜的制备及其在草莓保鲜中的应用

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食品科学 2024年第7期45卷 243-251页

作者：秦琛强李方束傅娆梅雅欣彭郁李茉倪元颖温馨中国农业大学食品科学与营养工程学院国家果蔬加工工程技术研究中心农业部果蔬加工重点实验室北京100083

以芝麻油脂体为研究对象,探究不同芝麻油脂体添加量对多糖类可食用膜性质的影响,并通过感官评价和理化指标评探究可食用涂膜在草莓贮藏中的应用效果。结果表明:提取的芝麻油脂体含有72.3%脂肪,且在8 d贮藏期内能够保持较好的氧化稳定性... 详细信息

以芝麻油脂体为研究对象,探究不同芝麻油脂体添加量对多糖类可食用膜性质的影响,并通过感官评价和理化指标评探究可食用涂膜在草莓贮藏中的应用效果。结果表明:提取的芝麻油脂体含有72.3%脂肪,且在8 d贮藏期内能够保持较好的氧化稳定性;将一定含量芝麻油脂体添加到可食用膜中能够有效改善可食用膜柔软度、水蒸气阻隔性能、溶解率和延伸率,但当油脂体添加量过大时(≥5.6%),膜的机械性能变差、透明度下降;综合评价表明,1.2%为最佳油脂体添加量,在常温下测定该油脂体膜对草莓贮藏品质的影响,结果显示,与空白对照组和无油脂体对照组相比,油脂体膜能够有效延缓草莓的腐烂和软化,有效减缓草莓的水分、可溶性固形物和可滴定酸含量的下降,草莓货架期至少延长1 d。综上,一定含量油脂体可作为脂类衍生物应用于可食用膜的包装基材中,延长果蔬货架期。

关键词：芝麻油脂体可食用膜草莓保鲜

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粪菌移植治疗神经系统疾病的研究进展

生物工程学报 2024年第5期40卷 1293-1308页

作者：马湘宁张璐佳高健玮陈芳中国农业大学食品科学与营养工程学院、国家果蔬加工工程技术研究中心北京100083

肠道微生物与中枢神经系统的功能密切相关,可通过神经途径、免疫途径及微生物代谢物等在肠-脑轴作用下影响宿主大脑。肠道微生物失调与抑郁症、阿尔兹海默症、帕金森病等神经系统疾病的发生发展密切相关,并且粪菌移植可以改善神经系统... 详细信息

肠道微生物与中枢神经系统的功能密切相关,可通过神经途径、免疫途径及微生物代谢物等在肠-脑轴作用下影响宿主大脑。肠道微生物失调与抑郁症、阿尔兹海默症、帕金森病等神经系统疾病的发生发展密切相关,并且粪菌移植可以改善神经系统疾病动物模型或临床患者的症状。本文对人体肠道菌群的组成、功能以及菌群通过肠-脑轴与神经系统疾病的联系进行综述,并对粪菌移植在治疗神经系统疾病的研究进展和作用机制进行探讨,为临床治疗神经疾病提供了新思路。

关键词：肠道菌群肠-脑轴粪菌移植神经系统疾病临床治疗