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天然复合抗氧化剂对精炼栀子果油抗氧化性影响

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中国粮油学报 2024年第5期39卷 130-137页

作者：骆小凡金清馨许光治高前欣王艳张有做倪勤学浙江农林大学农业与食品科学学院临安311300

为探究天然复合抗氧化剂在煎炸条件下对精炼栀子果油的保护作用,以精炼栀子果油为原料,比较天然抗氧化剂(葡萄籽提取物、茶多酚、茶多酚棕榈酸酯、抗坏血酸棕榈酸酯、迷迭香提取物)和合成抗氧化剂(dl-α-生育酚、BHT、TBHQ)在精炼栀子... 详细信息

为探究天然复合抗氧化剂在煎炸条件下对精炼栀子果油的保护作用,以精炼栀子果油为原料,比较天然抗氧化剂(葡萄籽提取物、茶多酚、茶多酚棕榈酸酯、抗坏血酸棕榈酸酯、迷迭香提取物)和合成抗氧化剂(dl-α-生育酚、BHT、TBHQ)在精炼栀子果油中溶解前后的自由基清除能力及对油脂保护系数(Pf)值的影响;通过D-optimal设计分析确定天然复合抗氧化剂复合配方;在160℃条件下,考察添加了TBHQ和天然复合抗氧化剂后精炼栀子果油的过氧化值、羰基价、茴香胺值和主要脂肪酸变化规律。结果表明,茶多酚棕榈酸酯、抗坏血酸棕榈酸酯、迷迭香提取物溶于精炼栀子果油后能更好的发挥其自由基清除能力,提高油脂Pf值,茶多酚在提高油脂Pf值方面也具有显著效果;天然复合抗氧化剂复合配方为茶多酚0.02 g/kg+茶多酚棕榈酸酯0.33 g/kg+抗坏血酸棕榈酸酯0.01 g/kg+迷迭香提取物0.03 g/kg;添加天然复合抗氧化剂后对精炼栀子果油的过氧化值、羰基价的抑制效果均好于TBHQ,对茴香胺值抑制效果与TBHQ相当,对多不饱和脂肪酸具有良好的保护效果。天然抗氧化剂在精炼栀子果油中的抗氧化效果良好,添加天然复合抗氧化剂后精炼栀子果油具有很好的氧化稳定性。

关键词：精炼栀子果油天然复合抗氧化剂抗氧化性

“木质素优先解聚”策略下生物质定向解聚研究进展

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农业工程学报 2024年第1期40卷 129-141页

作者：李治宇逯炀炀王文文张玉春易维明付鹏山东理工大学农业工程与食品科学学院淄博255000

木质素的来源、催化剂和溶剂对木质素整体转化和产物分布起着至关重要的作用。该文主要综述了国内外有关木质素优先解聚的最近研究进展,分析比较了酸催化剂、碱催化剂、贵金属催化剂以及非贵金属催化剂的优势与不足,指出金属负载型催化... 详细信息

木质素的来源、催化剂和溶剂对木质素整体转化和产物分布起着至关重要的作用。该文主要综述了国内外有关木质素优先解聚的最近研究进展,分析比较了酸催化剂、碱催化剂、贵金属催化剂以及非贵金属催化剂的优势与不足,指出金属负载型催化剂能有效促进木质素苯丙烷单元间C-C键或C-O键的断裂转化为芳烃化合物,并对木质素脱出率和单体产率进行了评述与分析。对比分析了不同种类的溶剂对木质素的脱出率、碳水化合物的脱出率以及浆液的宏观结构造成的影响,发现醇类溶剂不仅可以断开木质素和半纤维素之间的酯键,而且可以保护纤维素和半纤维素不受破坏,从而达到生物质高值化利用的效果。最后对当前生物质解聚所面临的挑战以及未来研究趋势进行了总结与展望,指出通过催化剂和溶剂结合可以有效地解聚出木质素单体,因此催化剂开发和溶剂的选择将是该领域未来研究重点。

关键词：生物质催化木质素优先解聚溶剂降解碳氢化合物

基于改进YOLOv7-tiny的番茄叶片病虫害检测方法

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农业工程学报 2024年第10期40卷 194-202页

作者：王会征孙良晨李新龙刘海藤王国宾兰玉彬山东理工大学农业工程与食品科学学院淄博255049

为解决自然环境中番茄叶片病虫害检测场景复杂、检测精度较低,计算复杂度高等问题,该研究提出一种SLPYOLOv7-tiny的深度学习算法。首先,将主干特征提取网络中部分3×3的卷积Conv2D(2D convolution)改为分布偏移卷积DSConv2D(2D Depthwis... 详细信息

为解决自然环境中番茄叶片病虫害检测场景复杂、检测精度较低,计算复杂度高等问题,该研究提出一种SLPYOLOv7-tiny的深度学习算法。首先,将主干特征提取网络中部分3×3的卷积Conv2D(2D convolution)改为分布偏移卷积DSConv2D(2D Depthwise Separable Convolution),以减少网络的计算量,并且使计算速度更快,占用内存更少;其次,将无参数注意力机制(parameter-free attention module,SimAM)融合到骨干特征提取网络中,加强模型对病虫害特征的有效提取能力和特征整合能力;最后,将原始YOLOv7-tiny的CIOU损失函数,更替为Focal-EIOU损失函数,加快模型收敛并降低损失值。试验结果表明,SLP-YOLOv7-tiny模型整体识别精准度、召回率、平均精度均值mAP_(0.5)(IOU阈值为0.5时的平均精度)、mAP_(0.5~0.95)(IOU阈值从0.5到0.95之间的平均精度)分别为95.9%、94.6%、98.0%、91.4%,与改进前YOLOv7-tiny相比,分别提升14.7、29.2、20.2、30个百分点,同时,计算量降低了62.6%。与YOLOv5n、YOLOv5s、YOLOv5m、YOLOv7、YOLOv7-tiny、Faster-RCNN、SSD目标检测模型相比,mAP_(0.5)分别提升了2.0、1.6、2.0、2.2、20.2、6.1和5.3个百分点,而计算量大小仅为YOLOv5s、YOLOv5m、YOLOv7、Faster-RCNN、SSD的31.5%、10.6%、4.9%、4.3%、3.8%。结果表明SLP-YOLOv7-tiny可以准确快速地实现番茄叶片病虫害的检测,且模型较小,可为番茄叶片病虫害的快速精准检测的发展提供一定的技术支持。

关键词：图像处理病虫害目标检测番茄叶片 YOLOv7-tiny 分布偏移卷积注意力机制

乙醇耦合其他预处理提高扇贝柱热泵干燥速率及品质

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农业工程学报 2024年第2期40卷 72-81页

作者：赵亚吴小恬石启龙山东理工大学农业工程与食品科学学院淄博255000

干燥后期速率低、能耗高是限制热泵干燥(heat pump drying,HPD)在水产品干燥中应用的瓶颈。非热力预处理技术在易腐食品干燥中具有提高干燥速率和改善干制品品质的巨大潜力。基于此,该研究以乙醇(E)单独和联合真空(VC+E)、超声波(US+E)... 详细信息

干燥后期速率低、能耗高是限制热泵干燥(heat pump drying,HPD)在水产品干燥中应用的瓶颈。非热力预处理技术在易腐食品干燥中具有提高干燥速率和改善干制品品质的巨大潜力。基于此,该研究以乙醇(E)单独和联合真空(VC+E)、超声波(US+E)、超声波辅助真空(USVC+E)预处理作为处理组,以未经预处理的扇贝柱为对照(CK),探究其对扇贝柱干燥动力学及干制品品质特性的影响。利用低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR)技术,对扇贝柱热泵干燥过程中水分状态及分布进行了研究。结果表明:扇贝柱热泵干燥处于降速干燥阶段,干燥过程受水分内部扩散的控制。Weibull模型能较好地描述扇贝柱热泵干燥过程。与CK相比,乙醇单独处理和US和/或真空联合预处理都能提高水分有效扩散系数(Deff),进而提高干燥速率。LF-NMR结果表明,扇贝柱中主要水分为不易流动水;随着干燥进行,各组分的横向弛豫时间向左偏移;不易流动水所占比例降低,而紧密结合水、疏松结合水和自由水所占比例增加。与CK相比,预处理有利于扇贝柱不易流动水向自由水转化,进而提高干燥速率。与CK相比,乙醇单独处理和US和/或真空联合预处理可降低扇贝柱黄度、总色差、收缩率、硬度、弹性和咀嚼性,但是增加了扇贝柱的亮度、红度和复水比。预处理组中,US+E和USVC+E色泽参数(总色差:US+E,(7.40±0.22);USVC+E,(6.99±0.16))最佳,收缩率(US+E,35.97%±1.29%;USVC+E,34.43%±1.24%)和硬度(US+E,(25.20±1.08)N;USVC+E,(26.68±0.61)N)最低;而US+E弹性(0.55±0.01)和咀嚼性(7.27±0.30)N最低,但复水比(1.753±0.022)最高。相比于CK,US+E可显著降低(P<0.05)总色差58.24%,收缩率32.75%、硬度23.17%、弹性15.38%、咀嚼性38.91%,但是复水180 min后,能显著提高(P<0.05)复水比9.975%。综合考虑,US+E作为一种非热力、绿色预处理技术,可用于强化扇贝柱热泵干燥效率,改善干制品品质。

关键词：热泵干燥乙醇超声波扇贝柱干燥动力学品质特性

壳聚糖-透明质酸钠-益生菌水凝胶的制备、表征及胃肠道缓释作用

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食品科学 2024年第9期45卷 36-43页

作者：厉佳怡王红磊李娅婕郭婷婷倪乙丹周泉城盛桂华山东理工大学农业工程与食品科学学院山东淄博255200

以壳聚糖(chitosan,CS)和透明质酸钠(sodium hyaluronate,SH)为原料,通过静电相互作用构建物理交联水凝胶,并对其质构特性及微观结构进行分析表征;以水凝胶为载体荷载益生菌(鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)以及乳酸片球菌(Pedio... 详细信息

以壳聚糖(chitosan,CS)和透明质酸钠(sodium hyaluronate,SH)为原料,通过静电相互作用构建物理交联水凝胶,并对其质构特性及微观结构进行分析表征;以水凝胶为载体荷载益生菌(鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)以及乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)),探究益生菌对水凝胶质构特性及微观结构的影响,分析其载菌性能,探究益生菌水凝胶在模拟胃肠液中的释放机制。结果表明,CS-SH水凝胶通过静电相互作用交联,具有较好的质构特性以及载菌性能,0.2 g(干质量)水凝胶对L. rhamnosus及P. acidilactici荷载量分别可达1.15×10^(9)CFU和1.25×10^(9)CFU;益生菌水凝胶组在模拟肠液中持续释放,其释放机制为表面侵蚀释放作用,模拟肠液中L. rhamnosus及P. acidilactici活菌数最大值分别为6.30(lg(CFU/mL))和6.12(lg(CFU/mL))。综上,CS-SH水凝胶是一种具有潜力的递送载体,可以荷载益生菌并在模拟肠液中持续释放。本研究可为物理交联水凝胶在荷载益生菌领域的应用及作用机理提供一定理论指导及研究基础。

关键词：物理交联水凝胶壳聚糖透明质酸钠载菌性能胃肠消化模拟

改性瓜尔胶/乳清蛋白/芦丁复合膜的制备、表征及其对双孢菇贮藏品质的影响

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食品科学 2024年第5期45卷 233-242页

作者：刘海鹏李玲韩佳利姜鑫冯磊王佳山东理工大学农业工程与食品科学学院山东淄博255049

以改性瓜尔胶和乳清蛋白为原料复合成膜,研究发现当两者质量配比为1∶0.6时,综合复合膜的机械性能、阻隔性能和热稳定性能表现最优,此时膜的拉伸强度为39.92MPa,断裂伸长率为31.13%,热分解温度为147.85℃,通过两者间的复合可有效弥补单... 详细信息

以改性瓜尔胶和乳清蛋白为原料复合成膜,研究发现当两者质量配比为1∶0.6时,综合复合膜的机械性能、阻隔性能和热稳定性能表现最优,此时膜的拉伸强度为39.92MPa,断裂伸长率为31.13%,热分解温度为147.85℃,通过两者间的复合可有效弥补单体膜的缺陷。另外,扫描电子显微镜和红外光谱的测试结果表明该膜具有光滑、透明的特征,且两者间的相容性好。通过向膜中添加芦丁,制备出改性瓜尔胶/乳清蛋白/芦丁复合膜(G’/W-R),结果表明,芦丁的加入可赋予膜良好的抗氧化性。同时,将复合膜应用于保鲜实验时,发现G’/W-R可有效延缓双孢菇褐变并维持较高的硬度,抑制呼吸速率,呼吸峰值仅为2.8×10^(3)mL/(kg·h),而整体质量损失率仅为对照组的25%。同时该处理有效抑制了过氧化氢、超氧阴离子自由基及丙二醛水平,有利于维持细胞膜的完整性和稳定性;终止自由基链反应,维持过氧化物酶、超氧化物歧化酶以及过氧化氢酶的活性,有效清除菇体中多余的活性氧,延长其保鲜期。

关键词：瓜尔胶乳清蛋白芦丁双孢菇保鲜

豌豆蛋白基3D打印植物肉体系的构建及其打印品质影响机制

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食品科学 2024年第13期45卷 26-37页

作者：王红磊厉佳怡郭婷婷李娅婕倪乙丹周泉城山东理工大学农业工程与食品科学学院山东淄博255200

为构建合适的豌豆蛋白基食品3D打印植物肉体系,通过单因素和正交试验探究豌豆膳食纤维、面筋蛋白、结冷胶和谷氨酰胺转氨酶的添加对打印体系3D打印性能和产品品质的影响及其作用机理。结果表明:打印物料的3D打印性能、质构特性及产品特... 详细信息

为构建合适的豌豆蛋白基食品3D打印植物肉体系,通过单因素和正交试验探究豌豆膳食纤维、面筋蛋白、结冷胶和谷氨酰胺转氨酶的添加对打印体系3D打印性能和产品品质的影响及其作用机理。结果表明:打印物料的3D打印性能、质构特性及产品特性随着各组分的添加量变化而发生显著变化;通过正交试验得到最佳配比,当豌豆膳食纤维质量分数为0.45%、豌豆蛋白与面筋蛋白质量比为5∶1、结冷胶质量分数为0.4%、谷氨酰胺转氨酶添加量为1.2 U/g时,打印物料具有最佳的3D打印性能,打印精度提高了27.80%,且样品熟化后硬度为3612.13 g、咀嚼度为1540.27 g·mm,质构特性均优于单因素试验组;红外光谱和分子间作用力结果显示各组分的添加显著增强了体系中的氢键、二硫键和疏水相互作用。将正交优化样品与3种市售人造肉样品进行对比,其在质构特性、蒸煮损失及持水性方面存在显著优势,这与3D打印形成的结构及各组分的相互作用有关。本研究可为豌豆蛋白在3D打印及植物肉等高值化应用方面提供一定的理论指导和应用依据,对食品3D打印在植物肉领域的发展具有一定的现实意义。

关键词：植物肉 3D打印豌豆蛋白构建机理结冷胶

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生物乙醇制高级醇催化剂研究进展

燃料化学学报（中英文） 2024年第4期52卷 461-480页

作者：王文文逯炀炀李治宇张玉春付鹏山东理工大学农业工程与食品科学学院山东淄博255000

与乙醇相比,高级醇具有高的十六烷值、高能量密度、对发动机部件无腐蚀性、与水不混溶、稳定性好等直接作为燃料或燃料添加剂的优势,将发酵产生的生物乙醇转化为更有价值的高级醇受到了广泛关注。本工作综述了近年来世界各国有关生物乙... 详细信息

与乙醇相比,高级醇具有高的十六烷值、高能量密度、对发动机部件无腐蚀性、与水不混溶、稳定性好等直接作为燃料或燃料添加剂的优势,将发酵产生的生物乙醇转化为更有价值的高级醇受到了广泛关注。本工作综述了近年来世界各国有关生物乙醇制高级醇的研究进展,包括金属氧化物、羟基磷灰石(HAP)和负载型金属催化剂的研究开发现状,并比较了不同类型催化剂参与下的乙醇转化率和高级醇选择性,结合乙醇经缩合反应制备高级醇的机理进行了讨论,最后对当前生物乙醇制高级醇的挑战以及未来研究趋势进行了总结与展望,指出多功能催化剂的开发是未来研究重点,羟醛缩合是进一步提高生物乙醇制高级醇转化率与选择性的有效策略。

关键词：生物乙醇高级醇催化剂反应机理

基于酪氨酸酶交联的豌豆蛋白-绿原酸-壳聚糖复合膜的构建及相关品质分析

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食品科学 2024年第21期45卷 271-279页

作者：倪乙丹周泉城李娅婕郭婷婷白海媚韩钦硕盛桂华山东理工大学农业工程与食品科学学院山东淄博255000

以豌豆蛋白(pea protein,PP)为成膜基质,壳聚糖(chitosan,CS)为改善成膜性材料,绿原酸(chlorogenic acid,CA)为功能性成分,酪氨酸酶(tyrosinase,Tyr)为PP、CS和CA的交联剂,以甘油为增塑剂制备PP-CA-CS复合膜,测定PP-CA-CS复合膜物理指标以及微观结构表征,旨在探究PP与CS比例、CA添加量与Tyr添加量对PP-CA-CS复合膜结构及性能的影响,研究其组分间的作用机制。结果表明,添加CA后PP-CA-CS复合膜抗氧化性和机械性能有显著提高,并且在Tyr催化条件下,CA可与PP和CS进行共价交联,随着CA和Tyr的添加,交联度和力学性能得到进一步改善。当PP与CS比例为1∶1、CA添加量为20 mmol/L、Tyr添加量为18 U/mL时,PP-CACS复合膜的机械性能、抗氧化性能、水蒸气阻隔性能表现最优。此时膜的抗拉强度为130.78 MPa,1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率为69.05%,改善后的PP-CA-CS复合膜与空白膜相比,机械性能增强了2.6倍,抗氧化性能提高了2.2倍,水蒸气透过率降低了8%。扫描电子显微镜测定结果表明,PP-CA-CS复合膜具有光滑、致密性好的特点,从而具有较优的水蒸气阻隔性能,并且通过红外光谱的分析,在成膜过程中没有产生新的官能团。本研究为新型食品包装领域开拓了新的研究思路,为可食用膜的开发提供了数据支持和理论支撑。

关键词：豌豆蛋白绿原酸壳聚糖酪氨酸酶可食用膜

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