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裂褶菌发酵西洋参工艺优化及体外抗氧化能力研究

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食品工业科技 2024年第7期45卷 142-151页

作者：王崑仑管立军高扬严松李家磊季妮娜李波周野黑龙江省农业科学院食品加工研究所黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省食品加工重点实验室黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省农业科学院大豆研究所黑龙江哈尔滨150086

为提高西洋参的经济价值,本研究以西洋参为原料,利用裂褶菌固态发酵西洋参,提高西洋参中活性成分的含量,并对发酵工艺进行优化。本研究以西洋参中总人参皂苷含量为指标,先从3种裂褶菌菌株中筛选出2号菌株作为固态发酵西洋参用菌。再对... 详细信息

为提高西洋参的经济价值,本研究以西洋参为原料,利用裂褶菌固态发酵西洋参,提高西洋参中活性成分的含量,并对发酵工艺进行优化。本研究以西洋参中总人参皂苷含量为指标,先从3种裂褶菌菌株中筛选出2号菌株作为固态发酵西洋参用菌。再对影响裂褶菌西洋参发酵物的总人参皂苷含量的4个因素(发酵温度、裂褶菌接种量、pH和发酵时间)进行单因素实验。在此结果基础上,利用响应面Box-Behnken试验设计进一步优化裂褶菌固态发酵西洋参工艺,确定优化后的工艺条件为:裂褶菌接种量10.90%,发酵温度31℃、发酵时间10 d,发酵pH5.9。在上述条件下,裂褶菌西洋参发酵物的总人参皂苷含量为10.28%,粗多糖含量为12.85%,总黄酮含量为0.67%,均比未发酵西洋参的高。并且大分子人参皂苷Rb1、Rg_(2)和Re含量降低,小分子人参皂苷Rg_(1)、Rc、Rb_(2)、>、Rd、Rg3、s-Rh_(2)、r-Rh_(2)和拟人参皂苷CK含量升高。其中,稀有人参皂苷Rg_(3)、s-Rh_(2)、r-Rh_(2)和拟人参皂苷CK为新出现皂苷。体外抗氧化实验表明裂褶菌西洋参发酵物的DPPH和ABTS^(+)自由基清除能力的IC_(50)值分别为31365和10910μg/mL,均强于未发酵西洋参。本研究证明了裂褶菌固态发酵西洋参提高了总人参皂苷、粗多糖、总黄酮和稀有人参皂苷的含量,增强了抗氧化能力,为西洋参的开发利用提供数据支持。

关键词：西洋参裂褶菌固态发酵响应面人参皂苷抗氧化

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乳清浓缩蛋白对松仁蛋白溶解度及其乳液稳定性的影响

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食品科学技术学报 2024年第1期42卷 57-68,105页

作者：刘文超杨凯赵玉红东北林业大学生命科学学院黑龙江哈尔滨150040 黑龙江省林业科学研究所黑龙江哈尔滨150081 黑龙江省森林食品资源利用重点实验室黑龙江哈尔滨150040

为研究蛋白质-蛋白质相互作用对松仁蛋白(PKP)溶解度、结构和乳液性质的影响,以PKP和乳清浓缩蛋白(WPC)为研究对象,采用pH循环法制备PK P-WPC复合蛋白,利用SD S-PAGE、内源性荧光光谱、紫外-可见光谱、圆二色谱、荧光探针和ζ-电位等方... 详细信息

为研究蛋白质-蛋白质相互作用对松仁蛋白(PKP)溶解度、结构和乳液性质的影响,以PKP和乳清浓缩蛋白(WPC)为研究对象,采用pH循环法制备PK P-WPC复合蛋白,利用SD S-PAGE、内源性荧光光谱、紫外-可见光谱、圆二色谱、荧光探针和ζ-电位等方法分析了复合蛋白结构特性和表面特性,再以PK P-WPC复合蛋白为原料,分别制备了油相体积分数为3%、10%和50%的乳液,并对制备的乳液性质进行了检测。结果表明:当WPC与PKP的质量比为1.0∶1.0,且体系pH值经历由7.0到12.0再回到7.0时的1次pH循环后,PKP的水溶性可从48.53%提高到92.43%。SD S-PAGE结果显示,PK P-WPC复合蛋白完整保留了PKP和WPC的亚基。内源性荧光光谱、紫外-可见光谱和圆二色谱结果表明,静电相互作用、疏水相互作用和氢键是驱动PKP和WPC相互作用的主要作用力,PKP与WPC相互作用使复合蛋白具有较高的结构韧性,抵抗酸诱导的构象折叠;WPC的加入改变了PKP的二级结构,α-螺旋、β-转角和无规卷曲结构的含量增加,而β-折叠结构相对含量降低。PK P-WPC复合蛋白具有较高的表面电荷(-34.74 mV)来抵抗蛋白质的聚集。与由PKP制备的乳液相比,由PK P-WPC制备的乳液平均粒径和乳层析指数减小,ζ-电位绝对值增大,稳定性显著提高。乳液的性质因油相体积分数的不同而有较大的差异。油相体积分数为3%的复合乳液液滴小且分布均匀,稳定性好于油相体积分数为10%和50%的复合乳液。通过pH循环法,通过添加WPC,提高了PKP的溶解度,获得了稳定性较佳的PKP乳液,研究可为新型蛋白产品的研发提供理论基础,拓宽松仁蛋白在加工食品中的应用范围,推动PK P-WPC双蛋白乳液研究的发展。

关键词：松仁蛋白乳清浓缩蛋白复合蛋白乳液稳定性溶解度

米糠提取物在食品及健康领域中的应用研究进展

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食品科学 2024年第17期45卷 287-295页

作者：冯俊然洪滨山珊袁迪张珊宋岩李波卢淑雯任传英黑龙江省农业科学院食品加工研究所黑龙江省食品加工重点实验室黑龙江省全谷物营养食品工程技术研究中心黑龙江哈尔滨150086 黑龙江省农业科学院园艺分院黑龙江哈尔滨150069

米糠提取物(rice bran extract,RBE)是从米糠中分离得到的营养物质,由于其含有大量的生物活性成分,具有良好的抗氧化能力,在食品及健康领域能发挥独特优势。此外,所用的米糠原料和制备方法不同,所得到的生物活性化合物的种类和含量不同... 详细信息

米糠提取物(rice bran extract,RBE)是从米糠中分离得到的营养物质,由于其含有大量的生物活性成分,具有良好的抗氧化能力,在食品及健康领域能发挥独特优势。此外,所用的米糠原料和制备方法不同,所得到的生物活性化合物的种类和含量不同。本文结合近年来RBE的相关研究,系统论述其常用制备方法、功能特性及应用现状,并提出目前研究所存在的不足,旨在探讨其在食品及健康领域中的潜在应用价值及未来研究热点,以期为米糠精深加工提供参考。

关键词：米糠提取物抗氧化能力食品及健康领域生物活性化合物

九蒸九制对黄精中AGEs含量、多糖结构及体外活性的影响

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食品工业科技 2024年第3期45卷 226-234页

作者：马永强张一鹏王鑫张丝瑶哈尔滨商业大学食品工程学院黑龙江省谷物食品与谷物资源重点实验室黑龙江哈尔滨150028 黑龙江省林业科学院黑龙江哈尔滨150081

为初步判断九蒸九制黄精多糖含量下降的主要原因及九蒸九制对黄精多糖体外活性的影响,本文测定了九蒸九制黄精中5-羟甲基糠醛(5-HMF)及晚期糖基化终产物(AGEs)的含量,考察了九蒸九制前后黄精纯化多糖的结构变化,并分析这些变化对黄精体... 详细信息

为初步判断九蒸九制黄精多糖含量下降的主要原因及九蒸九制对黄精多糖体外活性的影响,本文测定了九蒸九制黄精中5-羟甲基糠醛(5-HMF)及晚期糖基化终产物(AGEs)的含量,考察了九蒸九制前后黄精纯化多糖的结构变化,并分析这些变化对黄精体外活性的影响。结果表明九蒸九制黄精发生了美拉德反应,5-HMF含量为(631.3±21.5)μg/g,羧甲基赖氨酸(CML)和羧乙基赖氨酸(CEL)含量分别为(342.4±11.3)μg/g和(63.7±9.8)μg/g。并对黄精多糖的结构及组成产生了不同程度的影响,葡萄糖(Glc)含量有所增长,甘露糖(Man)及半乳糖醛酸(GalUA)的含量有明显降低,Man从34.53%降至17.06%,GalUA从9.59%降至1.77%。研究表明,黄精在九蒸九制的加工过程中发生了美拉德反应,并产生了一定量的AGEs,同时,九蒸九制法在一定程度提高了黄精多糖的体外降糖活性。

关键词：黄精多糖九蒸九制美拉德反应结构表征体外生物活性

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大豆蛋白乳液凝胶的性质及其应用研究进展

食品科学 2024年第11期45卷 333-342页

作者：朱秀清安月欣何洋黄雨洋朱颖哈尔滨商业大学食品工程学院黑龙江省普通高校食品科学与工程重点实验室黑龙江省谷物食品与谷物资源综合加工重点实验室黑龙江哈尔滨150028

乳液凝胶是一类乳液和凝胶共存的复杂胶体体系,具有独特的三维网络结构,在制药、化妆品和食品工业中应用广泛。大豆蛋白作为高分子蛋白质,具有良好的生理特性和理化性质。大豆蛋白乳液凝胶可由热诱导、盐诱导、磷酸化修饰、酶诱导等方... 详细信息

乳液凝胶是一类乳液和凝胶共存的复杂胶体体系,具有独特的三维网络结构,在制药、化妆品和食品工业中应用广泛。大豆蛋白作为高分子蛋白质,具有良好的生理特性和理化性质。大豆蛋白乳液凝胶可由热诱导、盐诱导、磷酸化修饰、酶诱导等方法制备,形成以大豆蛋白稳定油滴的核壳结构,具有优良的凝胶性和稳定性。大豆蛋白制备的乳液凝胶可以降低食品体系中动物蛋白和脂肪的含量,作为脂肪替代物,也可作为三维打印的新型材料等,得到了广泛的研究和应用。为了更好地了解大豆蛋白乳液凝胶的研究进展,本文综述了大豆蛋白乳液凝胶的分类、制备方法,并分析总结了大豆蛋白单一组分及与多糖复合组分乳液凝胶的结构和形成机理,阐述了大豆蛋白乳液凝胶的凝胶性、流变性及稳定性等功能特性,最后,总结了大豆蛋白乳液凝胶的应用,旨在为大豆蛋白乳液凝胶制品的加工与利用提供理论依据。

关键词：乳液凝胶结构功能特性作用机理

一种新的GBPA生成方法及其在模式识别中的应用

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控制与决策 2024年第3期39卷 994-1002页

作者：付威王欣黑龙江大学自动化系哈尔滨150080 黑龙江省信息融合估计与检测重点实验室哈尔滨150080

广义证据理论是一种在不完备识别框架中处理多传感器信息融合问题的实用方法.由于时代环境的影响,人们的认知存在局限性,难免会将不完备的识别框架认为是完备的,经典证据理论在这种情况下并不完全适用.因此,根据广义证据理论提出一种新... 详细信息

广义证据理论是一种在不完备识别框架中处理多传感器信息融合问题的实用方法.由于时代环境的影响,人们的认知存在局限性,难免会将不完备的识别框架认为是完备的,经典证据理论在这种情况下并不完全适用.因此,根据广义证据理论提出一种新的广义基本概率赋值(generalized basic probability assignment, GBPA)生成方法.该方法首先根据训练数据分别构造样本类别和测试样本的广义三角模糊数模型;然后通过计算样本和类别间的广义三角模糊距离生成GBPA;最后使用广义组合规则融合所有证据并得出最终的结论. Iris数据集的实验结果表明所提方法合理有效,即使在样本不足的情况下仍有较高的分类精度.

关键词：广义证据理论广义基本概率赋值广义三角模糊数广义三角模糊距离

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基于光谱反射率的寒地水稻叶片氮含量预测

光谱学与光谱分析 2024年第9期44卷 2582-2593页

作者：李红宇高正武王志君林添赵海成范名宇黑龙江八一农垦大学农学院作物系黑龙江大庆163319 农业农村部东北平原农业绿色低碳重点实验室黑龙江大庆163319 黑龙江八一农垦大学黑龙江省现代农业栽培技术与作物种质改良重点实验室黑龙江大庆163319 黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院黑龙江齐齐哈尔161006

为实现利用水稻叶片光谱指数实时预测叶片群体的氮素含量,采集了不同年份中氮素、品种差异下寒地水稻主要生育期(T_(1)穗分化中期、T_(2)拔节期、T_(3)孕穗期、T_(4)齐穗期、T5蜡熟期)顶部3片全展叶(上1、上2、上3叶分别记作L1、L_(2)、... 详细信息

为实现利用水稻叶片光谱指数实时预测叶片群体的氮素含量,采集了不同年份中氮素、品种差异下寒地水稻主要生育期(T_(1)穗分化中期、T_(2)拔节期、T_(3)孕穗期、T_(4)齐穗期、T5蜡熟期)顶部3片全展叶(上1、上2、上3叶分别记作L1、L_(2)、L_(3))的光谱反射率,探究其变化规律以及光谱指数与叶片氮素含量的关系,并用P-k、均方根误差(RMSE)、对称平均绝对百分比误差(SMAPE)、校正均方根误差(RMSEC)、交互验证均方根误差(RMSECV)、相对预测性能(RPD)对模型精度进行验证。结果显示:提高氮肥投入量,叶片反射率在可见光区域内呈降低趋势,在近红外平台叶片反射率上升。随着生育期的推进,在可见光区域内,不同品种L1叶反射率先降低后上升,L_(2)、L_(3)叶的反射率一直上升,与叶片氮素百分含量的敏感波段为500~550和650~700nm。对光谱指标和叶片氮素百分含量进行相关分析,生育前期以下位叶片的光谱指标相关系数高,生育后期则相反,筛选出T_(1)时期L_(2)叶指标FD-NDNI、T_(2)时期L_(2)叶指标GM2、T_(3)时期L_(2)叶指标Lic2、T_(4)时期L1叶指标MRESRI以及T5时期L1叶指标Ctr1适宜作为不同时期预测叶片氮素含量的最佳指标,预测叶片氮素含量的回归方程R2分别0.54^(**)、0.60^(**)、0.66^(**)、0.62^(**)、0.51^(**),均达到极显著水平;验证指标的P-k值分别为0.00、0.04、0.06、0.01、0.04;RMSE分别为0.39、0.58、0.22、0.54、2.56;SMAPE分别为1.11、1.41、1.03、1.64、3.89;RMSEC分别为0.17、0.15、0.13、0.13、0.13;RMSECV分别为0.18、0.14、0.12、0.12、、0.14;RPD分别为2.46、2.19、3.15、1.74、3.01,其中T_(3)时期L_(2)叶指标Lic2的预测效果表现最佳。借助筛选的光谱指标能够实现快捷、无损和实时预测水稻不同生育时期的氮素营养状况,促进高产优质的寒地水稻可持续发展。

关键词：寒地水稻反射率叶片含氮量光谱指标预测模型

基于玻璃化转变的稻谷干燥变温控制系统设计与试验

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农业工程学报 2024年第6期40卷 29-39页

作者：车刚杨潇鹏王洪超万霖董永忠陈正发潘衡黑龙江八一农垦大学工程学院大庆163319 黑龙江省农机智能装备重点实验室大庆163319 黑龙江省北大荒米业集团有限公司哈尔滨150090

针对稻谷在变温干燥过程中变温节点不明确、温度波动范围大和响应时间慢等问题,该研究设计了一种基于玻璃化转变的稻谷变温干燥控制系统。根据稻谷玻璃化转变曲线,确定变温控制策略,运用Logistic回归分析建立混配阀门开度和稻谷温度之... 详细信息

针对稻谷在变温干燥过程中变温节点不明确、温度波动范围大和响应时间慢等问题,该研究设计了一种基于玻璃化转变的稻谷变温干燥控制系统。根据稻谷玻璃化转变曲线,确定变温控制策略,运用Logistic回归分析建立混配阀门开度和稻谷温度之间的控制模型并通过最小二乘法辨识模型参数。利用遗传算法对模糊隶属度函数进行优化,目标函数值迭代至0.118收敛,寻得最优幅宽。在Simulink仿真试验中,稻谷温度设定为42℃时,模糊PID控制的响应时间为66.43 s,且超调量为3.600%,优化后的模糊PID控制响应时间为37.06 s,且超调量为0.120%;在150 s加入5 s的外部信号干扰,优化后的模糊PID控制比模糊PID控制的调节时间少4.19 s且超调量减小0.050%;在稳态时输入升温信号,优化后的模糊PID控制比模糊PID控制的调节时间少16.79 s且超调量低0.338%。利用自主研制的干燥试验台进行变温试验,在变温响应试验中,优化后的模糊PID控制比模糊PID控制在目标温度和梯度升温调节时间中分别缩短了37.56 s和18.63 s;在温度稳定性试验中,稻谷温度变化范围为41.9~42.1℃,平均相对误差小于0.4%,变异系数小于0.5%;在建三江国家农业高新技术示范区浓江农场进行生产性验证,优化后的模糊PID控制系统响应时间小于30 s,稳态温度误差在±0.15℃,平均相对误差小于0.5%。测试数据表明变温干燥控制系统性能稳定,满足实际干燥作业的生产工艺需求。

关键词：设计试验玻璃化转变稻谷变温干燥模糊PID控制

平欧榛子副产物不同溶剂提取物的生物活性评价及超高效液相色谱-质谱分析

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食品科学 2024年第1期45卷 32-41页

作者：苏可欣赵玉红东北林业大学生命科学学院黑龙江哈尔滨150040 黑龙江省森林食品资源利用重点实验室黑龙江哈尔滨150040

采用不同极性溶剂(水、甲醇、80%乙醇溶液和乙酸乙酯)对平欧榛子的副产物(叶、果苞、壳、枝条和种皮)进行酚类物质提取,对其体外抗氧化、降血糖、抗炎活性进行评估,并利用超高效液相色谱-质谱(ultra-high performance liquid chromatogr... 详细信息

采用不同极性溶剂(水、甲醇、80%乙醇溶液和乙酸乙酯)对平欧榛子的副产物(叶、果苞、壳、枝条和种皮)进行酚类物质提取,对其体外抗氧化、降血糖、抗炎活性进行评估,并利用超高效液相色谱-质谱(ultra-high performance liquid chromatography-mass spectrometry,UPLC-MS)联用技术对其多酚类物质进行鉴定。榛子叶和枝条提取物比果苞、壳和种皮提取物具有更强的体外抗氧化、降血糖和抗炎活性,主要与榛子副产物中的总酚和原花青素相关,其中榛子枝条的甲醇提取物中总酚(以干质量中没食子酸质量计)和原花青素(以干质量中原花青素质量计)含量最高,分别为(37.13±0.22)mg/g和(2.27±0.04)mg/g,榛子叶的80%乙醇溶液提取物中的总黄酮(以干质量中芦丁质量计)含量最高,为(18.21±1.37)mg/g。乙酸乙酯提取物的总酚、总黄酮和原花青素含量在相同部位提取物中最低,但是对α-淀粉酶活性和脂氧合酶活性具有显著抑制能力(P<0.05),其中果苞的乙酸乙酯提取物抑制α-淀粉酶的效果最好,叶的乙酸乙酯提取物对脂氧合酶的抑制作用最强。经UPLC-MS分析可知,平欧榛子副产物中的酚类物质以黄酮类化合物居多,另外还含有萜类、生物碱、木脂素和有机酸等多种活性物质。平欧榛子副产物中的活性成分具有应用于功能食品或药品中的潜能。

关键词：平欧榛子副产物酚类物质生物活性主成分分析相关性分析