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水杨酸处理对采后西兰花褪绿转黄及营养品质的影响

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食品科学 2024年第9期45卷 181-188页

作者：杨庆喜罗曼莉周倩纪淑娟沈阳农业大学食品学院辽宁沈阳110866

本实验探讨了水杨酸(salicylic acid,SA)处理对贮藏期间西兰花色泽以及营养品质的保护作用。结果表明,SA处理明显推迟了西兰花褪绿转黄进程,处理样本表现出较高的叶绿素含量、-a^(*)/b^(*)值、量子产量和荧光下降比,以及较低的L^(*)值... 详细信息

本实验探讨了水杨酸(salicylic acid,SA)处理对贮藏期间西兰花色泽以及营养品质的保护作用。结果表明,SA处理明显推迟了西兰花褪绿转黄进程,处理样本表现出较高的叶绿素含量、-a^(*)/b^(*)值、量子产量和荧光下降比,以及较低的L^(*)值和黄化指数。同时,与对照组相比,处理样品萝卜硫苷、芸薹葡糖硫苷、萝卜硫素、吲哚-3-甲醇及抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)的损失显著受到抑制,总酚和总黄酮含量的积累明显增加;此外,处理组样本抗氧化能力明显提高,丙二醛含量显著降低。多变量统计分析直观地展示了感官变量及营养变量在两组样本中的分布,进一步证明SA处理对萝卜硫苷和AsA的保护作用更强,且可有效诱导抗氧化能力的提高。

关键词：西兰花采后水杨酸硫代葡萄糖苷品质劣变

鸟粪石基载镁生物炭对干湿交替灌溉水稻产量与品质的影响

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农业工程学报 2024年第4期40卷 91-103页

作者：李妍琦吴奇宫福征官玉王宣茗迟道才沈阳农业大学水利学院沈阳110866 沈阳农业大学农学院沈阳110866

鸟粪石(MgNH4PO_(4)·6H2O)普遍存在于镁改性生物炭对废水氮磷去除后的回收产物中,其可以作为缓释肥料使用。为探究鸟粪石基载镁生物炭(struvite-based magnesium modified biochar,MAP-BC)在农田中的应用效果以及对不同灌溉和施肥模式... 详细信息

鸟粪石(MgNH4PO_(4)·6H2O)普遍存在于镁改性生物炭对废水氮磷去除后的回收产物中,其可以作为缓释肥料使用。为探究鸟粪石基载镁生物炭(struvite-based magnesium modified biochar,MAP-BC)在农田中的应用效果以及对不同灌溉和施肥模式的适用性,该研究依托大田试验,以东研18号(粳稻)为供试材料,设置常规淹灌(ICF)、干湿交替(IAWD)2种灌溉模式,以及常规施肥(conventional fertilization,N_(1)B_(0))、常规施肥+5 t/hm^(2)MAP-BC(conventional fertilization+5 t/hm^(2)MAP-BC,N_(1)B_(1))、常规施肥+10 t/hm^(2)MAP-BC(conventional fertilization+10 t/hm^(2)MAP-BC,N_(1)B_(2))、减施氮磷肥25%+5 t/hm^(2)MAP-BC(25%less nitrogen and phosphate fertilizer+5 t/hm^(2)MAP-BC,N_(3/4)B_(1))和减施氮磷肥25%+10 t/hm^(2)MAP-BC(25%less nitrogen and phosphate fertilizer+10 t/hm^(2)MAP-BC,N_(3/4)B_(2))5种施肥模式。结果表明:与ICF相比,IAWD显著提高了乳熟期叶片叶绿素含量,并显著降低了2021年无效分蘖数(P<0.05);MAP-BC不仅能够高效弥补减施氮磷肥对水稻叶绿素含量的不利影响,还具有一定的超补偿效果;MAPBC中高纯度的鸟粪石组分通过缓释氮磷素,保障了对植株氮磷养分的长期供应。与N_(1)B_(0)相比,N_(3/4)B_(2)不仅可以满足水稻生长后期对氮磷养分的需求,还使穗部吸氮量和吸磷量分别显著增加(P<0.05)4.77%~7.06%和4.26%~12.69%;与N_(1)B_(0)相比,施加10 t/hm^(2)MAP-BC使2a的最高分蘖数和最终分蘖数分别显著增加(P<0.05)6.75%~9.64%和13.16%~16.88%;2 a试验中,在IAWD模式下,与N_(1)B_(0)相比,N_(1)B_(1)和N_(1)B_(2)的产量分别显著提高(P<0.05)了7.66%~8.43%和11.49%~12.64%,并且10 t/hm^(2)的MAP-BC可以弥补减施25%氮磷肥对产量造成的不利影响;IAWD模式下N_(3/4)B_(1)和N_(3/4)B_(2)可以显著降低消减值、垩白粒率和垩白度,显著提高崩解值,从而显著改善(P<0.05)水稻外观品质与食味值;此外,N_(1)B_(1)和N_(1)B_(2)较N_(1)B_(0)处理显著提高(P<0.05)稻米蛋白含量2.66%和5.79%,表明施用MAP-BC有助于改善稻米的营养品质。因此,在IAWD模式下减施氮磷肥25%配施10 t/hm^(2)MAP-BC可在节水条件下实现减施氮磷肥、增产、提质,从而为水稻绿色高效生产提供理论依据。

关键词：灌溉肥料水稻鸟粪石基载镁生物炭叶绿素氮磷吸收产量品质

外源硝普钠处理缓解冷藏南果梨果皮褐变的作用机理

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食品科学 2024年第16期45卷 223-231页

作者：孙扬扬罗曼莉纪淑娟沈阳农业大学食品学院辽宁沈阳110866

为探究外源硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)处理对冷藏南果梨果皮褐变的调控效果及其机理,研究贮前1.0 mmol/L SNP处理对冷藏180 d南果梨常温货架期间果皮褐变的影响。结果表明:SNP处理的南果梨褐变症状比对照组果实延迟3 d出现,货架... 详细信息

为探究外源硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)处理对冷藏南果梨果皮褐变的调控效果及其机理,研究贮前1.0 mmol/L SNP处理对冷藏180 d南果梨常温货架期间果皮褐变的影响。结果表明:SNP处理的南果梨褐变症状比对照组果实延迟3 d出现,货架期结束时,其褐变率和褐变指数分别为对照组的41.8%和31.9%;该处理能够保护冷藏南果梨果皮细胞结构的完整性,抑制膜透性的升高;进一步分析发现,在货架期末期,SNP处理果实超氧阴离子自由基、羟自由基及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除能力分别为对照组的1.65、1.13、1.24倍,同时,活性氧和丙二醛的积累明显减少,分别比对照组低25.2%和32.8%,多酚氧化酶和过氧化物酶活性和相对基因表达量分别比对照组低17.5%、28.8%、37.5%和39.2%;此外,酚类物质合成也一定程度受到抑制。综上,SNP处理可通过抑制膜脂质过氧化维持果皮组织细胞结构完整性和功能,缓解冷藏南果梨果皮褐变的发生。

关键词：南果梨果皮褐变硝普钠膜脂质过氧化细胞结构

中国传统发酵蔬菜中微生物多样性及其对品质形成影响研究进展

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食品科学 2024年第10期45卷 290-297页

作者：刘鑫王家旺隋雨萌孔保华岳喜庆陈倩东北农业大学食品学院黑龙江哈尔滨150030 沈阳农业大学食品学院辽宁沈阳110866

中国传统发酵蔬菜是以新鲜蔬菜为原料,通过微生物代谢和一系列化学反应而制成的发酵制品。在发酵过程中,微生物群落结构复杂,不同阶段的优势微生物发挥的作用不同,对发酵蔬菜品质、风味及安全性都有很大的影响。基于此,本文综述了中国... 详细信息

中国传统发酵蔬菜是以新鲜蔬菜为原料,通过微生物代谢和一系列化学反应而制成的发酵制品。在发酵过程中,微生物群落结构复杂,不同阶段的优势微生物发挥的作用不同,对发酵蔬菜品质、风味及安全性都有很大的影响。基于此,本文综述了中国传统发酵蔬菜中微生物多样性对发酵蔬菜品质、风味及安全性的影响,以及影响微生物多样性的非生物因素,旨在为提升发酵蔬菜品质及安全性提供理论依据。

关键词：发酵蔬菜微生物多样性品质风味安全性

基于NGO-CNN-SVM的高标准农田灌溉工程施工成本预测

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农业工程学报 2024年第14期40卷 62-72页

作者：韩坤王惟璐黄雪峰李鹏海李春生郑俊林沈阳农业大学水利学院沈阳110866

为提高高标准农田项目施工成本的预测精度,控制施工成本在合理范围,减少投资风险,该研究从单体灌溉工程施工成本预测角度出发,通过随机森林(random forest,RF)筛选出高标准农田灌溉工程施工成本的关键影响因素,结合卷积神经网络(convolu... 详细信息

为提高高标准农田项目施工成本的预测精度,控制施工成本在合理范围,减少投资风险,该研究从单体灌溉工程施工成本预测角度出发,通过随机森林(random forest,RF)筛选出高标准农田灌溉工程施工成本的关键影响因素,结合卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)和支持向量机(support vector machine,SVM)两种模型的优点,通过北方苍鹰优化算法(northern goshawk optimization,NGO)对模型里的惩罚因子和核参数进行寻优,构建基于NGO-CNN-SVM的施工成本预测模型。通过辽宁省2018—2023年高标准农田工程中灌溉工程的施工成本数据,选取样本决定系数R^(2)、平均绝对误差MAE、平均绝对百分比误差MAPE和均方根误差RMSE作为精度指标进行分析,结果表明:基于NGO-CNN-SVM的施工成本预测模型在渠道工程中MAE低于0.615万元,RMSE低于0.512万元,R^(2)达到0.968以上,相对误差小于4.210%;在进水闸工程中MAE低于0.610万元,RMSE低于0.536万元,R^(2)达到0.966以上,相对误差小于4.410%;在桥涵工程中MAE低于0.494万元,RMSE低于0.477万元,R^(2)达到0.970以上,相对误差小于3.548%,并相比较于反向传播神经网络,CNN和CNN-SVM模型,NGO-CNN-SVM模型的预测结果均最优。通过特征选择、模型融合、算法优化以及不同模型对比表明NGO-CNN-SVM模型具有更高的预测准确率和泛化性,可为高标准农田灌溉工程施工成本预测提供理论依据。

关键词：高标准农田灌溉随机森林北方苍鹰优化算法卷积神经网络支持向量机施工成本

优化HS-SPME-GC-MS方法表征香菇不同成熟阶段的关键挥发性化合物

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食品科学 2024年

作者：侯振山许贺然夏榕嵘李昀婷王娅飞潘松辛广沈阳农业大学食品学院

香菇香气随子实体成熟而变化。本研究通过优化的顶空固相微萃取（Headspace Solid-phase Microextraction，HS-SPME）结合气相色谱-质谱联用（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）技术鉴定香菇不同成熟阶段挥发性化合物，并... 详细信息

香菇香气随子实体成熟而变化。本研究通过优化的顶空固相微萃取（Headspace Solid-phase Microextraction，HS-SPME）结合气相色谱-质谱联用（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）技术鉴定香菇不同成熟阶段挥发性化合物，并采用气味活性值（Odor Activity Value，OAV）和偏最小二乘判别分析（Partial least squares discriminant analysis， PLS-DA）进行分析。结果表明，最佳提取条件为：1.0 g香菇样品在50 ℃下提取25 min，解析3 min。在香菇不同成熟阶段共鉴定出71种挥发性化合物，M5阶段的挥发性化合物数量和含量均最高。通过PLS-DA和变量投影重要性（Variable Importance Projection，VIP）筛选出18种挥发性化合物，可作为区分香菇不同成熟阶段的挥发性生物标志物。OAV结果表明有16种挥发性化合物为香气活性化合物。其中，1-辛烯-3-醇、3-辛醇、1-辛烯-3-酮、3-辛酮、苯乙醛、二甲基二硫醚、二甲基三硫醚、2，3，5-三硫杂己烷和1，2，4-三硫杂环戊烷同时满足VIP > 1和OAV ≥ 1，是香菇不同成熟阶段最重要的差异挥发性化合物。本研究为香菇成熟过程中香气形成机制提供理论依据。

关键词：香菇成熟阶段顶空固相微萃取优化香气偏最小二乘判别分析

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不同品种榛子加工榛子露适宜性评价

现代食品科技 2024年第2期40卷 213-220页

作者：周群星胡昊吕春茂孟宪军于艳奇沈阳农业大学食品学院辽宁沈阳110000

为了靶向利用榛子原料资源,获得更高品质的榛子露产品。从榛子的四大栽培区(北部、中部、南部、干旱及半干旱)收集了共21份榛子样品,按照相同工艺加工成榛子露植物蛋白饮料并测定其感官、理化与营养、加工品质三类指标。结合相关性、主... 详细信息

为了靶向利用榛子原料资源,获得更高品质的榛子露产品。从榛子的四大栽培区(北部、中部、南部、干旱及半干旱)收集了共21份榛子样品,按照相同工艺加工成榛子露植物蛋白饮料并测定其感官、理化与营养、加工品质三类指标。结合相关性、主成分分析筛选出榛子露的核心指标5项:b*、可溶性固形物、离心沉淀率、脂肪、蛋白质。层次分析确定核心指标权重依次为:7.198%、10.916%、14.271%、27.657%、39.959%,从而建立榛子露综合品质评价模型。在综合品质得分基础上通过聚类分析实现数据的最优分割。17号(南部安徽辽榛9号)以0.92综合得分排序第一,北部栽培区的辽榛3号表现较佳,推荐加工榛子露,干旱栽培区的榛子表现欠佳,可做其它榛子深加工产品的考虑。上述结果可以为后续企业生产榛子露时,在榛子原料品种选择和榛树选育上提供理论参考。

关键词：榛子植物蛋白饮料相关性分析主成分分析加工适宜性评价

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无人机高光谱遥感的水稻叶瘟病的光谱特征提取与检测方法研究

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1457-1463页

作者：刘子扬冯帅赵冬雪李金朋关强许童羽沈阳农业大学信息与电气工程学院辽宁沈阳110161 沈阳农业大学辽宁省农业信息化工程技术中心辽宁沈阳110161

为了确定最佳的无人机高光谱遥感检测水稻冠层叶瘟病分类模型,以水稻大田试验为研究基础,获取了400~1000 nm波段内的无人机高光谱图像,参照国家标准GBT 15790—2009稻瘟病测报调查规范,按病情指数将叶瘟病划为5个等级,提取了0~4级共227... 详细信息

为了确定最佳的无人机高光谱遥感检测水稻冠层叶瘟病分类模型,以水稻大田试验为研究基础,获取了400~1000 nm波段内的无人机高光谱图像,参照国家标准GBT 15790—2009稻瘟病测报调查规范,按病情指数将叶瘟病划为5个等级,提取了0~4级共227组高光谱数据。采用Savitzky-Golay平滑(SG平滑)、一阶微分光谱(1-Der)和二阶微分光谱(2-Der)对数据进行预处理,并构建SVM模型,对比得出较优的预处理方法。采用主成分分析法(PCA)选取主成分累计贡献率;连续投影法(SPA)和随机青蛙法(RF)筛选光谱特征波段,并将筛选的结果作为模型的输入,分别构建粒子群优化的极限学习机(PSO-ELM)、极限学习机(ELM)、支持向量机(SVM)和决策树(DT)分类模型,并对模型进行对比分析得出最优分类模型。结果表明:相比于1-Der和2-Der,SG平滑方法的去噪效果较好,分类准确率较高,是较优的预处理方法,分类准确率和Kappa系数分别为93.47%、91.85%。PCA的前2个PC的累计贡献率为93.13%,为了模型的有效构建,最终选取了前6个PC,累计贡献率为99.02%。SPA使用RMSE作为最佳光谱特征波段选择标准,共显示了7个最佳光谱特征波段,其中可见光波段为400.8、416.7和426.2 nm,绿光波段为566 nm,红光波段为683.9 nm,近红外波段为830.2和916.4 nm。RF将筛选概率大于0.2的波段选为最佳光谱特征波段,最终筛选了8个光谱特征波段,其中红光波段为663.4和694.2 nm,近红外波段为784.4、787.9、791.4、905.5、927.2和930.9 nm,该方法有效地降低了波段间相关性和冗余性。将3种筛选结果分别构建分类模型,结果显示所有模型的总体分类准确率全部大于92.61%,建模结果较好;其中,以PSO-ELM模型对PCA的分类准确率达到97.77%,Kappa系数为97.22%,在所有模型中分类准确率最高,相比于ELM模型的最高分类准确率和Kappa系数高1.42%和1.56%,相比于SVM模型的最高分类准确率和Kappa系数高2.12%和2.66%,相比于DT模型的最高分类准确率和Kappa系数高4.44%和5.58%。综合评价PSO-ELM模型的建模效果优于ELM模型、SVM模型和DT模型,是最优的分类模型。因此,利用无人机高光谱遥感检测水稻叶瘟病具有可行性,为水稻生产和叶瘟病的检测提供科学依据和技术支持。

关键词：水稻叶瘟病无人机高光谱机器学习

基于不同维度低场核磁共振技术的大豆含油率检测与判别

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农业工程学报 2024年第4期40卷 337-344页

作者：张宇赵亚楠赵健翔宋平沈阳农业大学信息与电气工程学院沈阳110866

大豆含油率的高低直接影响榨油与育种结果。为探究大豆含油率的最佳检测方法与构建含油率高低判别模型,该研究基于不同维度低场核磁共振(low field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)技术,以国标法为对照,利用LF-NMR波谱和LF-NMR含油... 详细信息

大豆含油率的高低直接影响榨油与育种结果。为探究大豆含油率的最佳检测方法与构建含油率高低判别模型,该研究基于不同维度低场核磁共振(low field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)技术,以国标法为对照,利用LF-NMR波谱和LF-NMR含油含水率软件检测大豆含油率;核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)结合深度学习,建立大豆含油率高低判别模型。引入低场二维核磁共振(low field two-dimensional nuclear magnetic resonance,LF-2D-NMR)技术,定性分析一维波谱中信号重叠无法区分组分的问题。试验结果表明,LF-NMR含油含水率软件能快速准确检测大豆含油率,T1-T2二维核磁图谱成功解决了自由水和油信号重叠问题。利用U-net++深度学习模型对MRI成像的矢状面、冠状面、横截面以及三面混合数据集进行训练,其中横截面评价指标与其他数据集相比更优,语义分割部分中平均交并比(mean intersection over union,mIoU)约0.9058,全局准确率0.9980,训练后的模型能够将MRI图像识别并分割,快速判别大豆含油率高低。试验证明,LF-NMR及MRI能够快速无损掌握大豆含油率信息,为大豆的高油育种提供了新思路和技术支持。

关键词：低场核磁共振低场二维核磁共振磁共振成像大豆含油率深度学习