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黑龙江省松嫩平原春季极端干旱变化特征及其与环流因子的关系

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干旱地区农业研究 2024年第5期42卷 263-270页

作者：韩俊杰姜丽霞田宝星初征班晋巩敬锦于成龙石红艳嵇志华庞云超黑龙江省气象科学研究所黑龙江哈尔滨150030 黑龙江省气候中心黑龙江哈尔滨150030 双鸭山市气象局黑龙江双鸭山155100 黑龙江省气象数据中心黑龙江哈尔滨150030

基于1961—2021年黑龙江省松嫩平原32个气象站3—5月逐日降水量数据和同期大气环流、海温指数资料,以最长连续无降水日数(LCDD)作为表征春季极端干旱的指标,运用数理统计方法分析了春季极端干旱空间分布特征和时间变化规律以及大气环流... 详细信息

基于1961—2021年黑龙江省松嫩平原32个气象站3—5月逐日降水量数据和同期大气环流、海温指数资料,以最长连续无降水日数(LCDD)作为表征春季极端干旱的指标,运用数理统计方法分析了春季极端干旱空间分布特征和时间变化规律以及大气环流、海温对LCDD的影响。结果表明:松嫩平原地区春季极端干旱总体呈减轻趋势,变化速率为-1.2 d·10 a^(-1),年际间振荡较强,年代际变化总体呈下降态势,1960s最高,2000s最低,2010s小幅回升;松嫩平原春季极端干旱在1971年发生突变,存在3个主周期,即28、14、6 a;空间上呈西多东少分布,高值区位于松嫩平原西部;前冬11月—3月西太平洋副高面积指数、东大西洋-西俄罗斯遥相关型指数、印缅槽强度指数、北美大西洋副高面积指数、850 hPa西太平洋信风指数、北美区极涡强度指数等6个大气环流主导因子对LCDD影响极显著(P<0.01);黑潮区海温指数、亲潮区海温指数、尼诺4区海表温度距平指数和西风漂流区海温指数等4个海温主导因子对LCDD影响极显著(P<0.01)。LCDD能够表征松嫩平原极端干旱变化规律,前期大气环流因子和海温因子可作为其预测信号。

关键词：春季干旱变化特征最长连续无有效降水日数环流因子松嫩平原

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

亲水胶体调控肌原纤维蛋白热诱导凝胶形成机制的研究进展

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食品科学 2024年第6期45卷 285-293页

作者：徐一宁曹传爱贺俊杰孔保华孙方达刘骞东北农业大学食品学院黑龙江哈尔滨150030 黑龙江省绿色食品科学研究院黑龙江哈尔滨150028

肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)是肌肉中非常重要的蛋白质,其在热诱导过程中能够形成三维凝胶网络结构,从而最终影响肉制品的品质特性。在肉类工业中,添加不同来源的亲水胶体能够显著增强MP凝胶强度、持水性及相关的功能特性,... 详细信息

肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)是肌肉中非常重要的蛋白质,其在热诱导过程中能够形成三维凝胶网络结构,从而最终影响肉制品的品质特性。在肉类工业中,添加不同来源的亲水胶体能够显著增强MP凝胶强度、持水性及相关的功能特性,从而获得具有最佳品质的终产品。然而,在MP热诱导凝胶的形成过程中,有很多因素直接影响亲水胶体与MP之间的相互作用,最终对MP凝胶特性产生显著影响。本文系统综述了MP的凝胶机理,探讨了不同亲水胶体与MP之间的互作机制,梳理了亲水胶体调控MP热诱导凝胶形成的关键因素及其对最终MP凝胶特性的影响,为亲水胶体调控肉制品品质关键技术体系奠定理论基础,并为下一步实际应用提供技术指导。

关键词：亲水胶体肌原纤维蛋白热诱导凝胶调控作用分子互作

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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

基于电子鼻、HS-SPME-GC-MS和HS-GC-IMS评价不同制油工艺对大豆油品质及风味的影响

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食品科学 2024年第4期45卷 183-196页

作者：吴思雨谢萱刘雨雯孙树坤陈昊东北农业大学食品学院黑龙江哈尔滨150030 黑龙江省绿色食品科学研究院黑龙江哈尔滨150028

为探究不同制油工艺(冷榨法、浸出法、冷榨-浸出法)对三级大豆油品质及风味的影响,测定了大豆油的理化性质及脂肪酸组成,分别采用电子鼻、顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱(headspace-solid phase microextraction-gaschromatography-mass... 详细信息

为探究不同制油工艺(冷榨法、浸出法、冷榨-浸出法)对三级大豆油品质及风味的影响,测定了大豆油的理化性质及脂肪酸组成,分别采用电子鼻、顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱(headspace-solid phase microextraction-gaschromatography-massspectrometry,HS-SPME-GC-MS)法和顶空-气相色谱-离子迁移谱(headspace-gas chromatography-ion mobility spectroscopy,HS-GC-IMS)法鉴定3种豆油中挥发性化合物,并借助聚类热图、主成分分析(principal component analysis,PCA)和正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)对3种豆油的挥发性化合物数据进行差异分析。结果表明,冷榨型豆油的水分含量最低,浸出型豆油过氧化值显著偏高且油脂色泽最深;浓香型豆油中亚油酸含量最多,营养价值更高;被检出的挥发性组分中,醇类、醛类以及吡嗪类化合物为豆油风味的形成做出主要贡献,明晰了部分风味化合物形成的原因。最终通过OPLS-DA筛选出45种贡献较大的挥发性化合物,同时构建可靠的用以鉴别浓香型豆油的模型。此外,发现豆油的品质与风味之间存在一定的相关性。

关键词：大豆油理化性质挥发性化合物顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱法顶空-气相色谱-离子迁移谱法正交偏最小二乘判别分析

玉米秸秆还田下深松年限对土壤有机碳含量及胡敏酸结构特征的影响

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干旱地区农业研究 2024年第1期42卷 205-213页

作者：高盼王宇先蔡姗姗徐莹莹杨慧莹王晨张巩亮黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院黑龙江齐齐哈尔161006 黑龙江省黑土保护利用研究院黑龙江哈尔滨150086

为明确不同秸秆还田结合耕作措施下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对CK(不深松+不秸秆还田)、NFG(不深松+每年秸秆还田)、EFG(隔一年深松+每年秸秆还田)、TFG(隔两年深松+每年秸秆还田)和... 详细信息

为明确不同秸秆还田结合耕作措施下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对CK(不深松+不秸秆还田)、NFG(不深松+每年秸秆还田)、EFG(隔一年深松+每年秸秆还田)、TFG(隔两年深松+每年秸秆还田)和SFG(连年深松+每年秸秆还田)处理下土壤有机碳(SOC)含量及胡敏酸(HA)结构特征进行分析。结果表明:与CK相比,EFG处理0~10 cm土层的SOC、HA含量和PQ值分别显著增加25.23%、16.19%和4.27%,FA含量降低4.55%。10~20 cm土层,EFG处理的SOC含量最高,较CK增加13.18%;SFG处理的HA和FA含量较CK提高最多,增幅分别为13.27%和32.74%。通过HA三维荧光图谱发现,与CK(Ex/Em=270/455,270/460)相比,EFG(Ex/Em=280/455,270/465)处理下0~10 cm和10~20 cm土层中的HA荧光峰波长均有红移现象。土壤胡敏酸中包含两个组分,C1(Ex/Em=270/280)和C2(Ex/Em=440/515)同为类腐殖酸物质,胡敏酸整体腐殖化程度较高,结构较为复杂;其中EFG和TFG处理的C2组分所占比例最高,分别为28.59%和31.38%。各处理的C1和C2组分F_(max)值均较CK有所增加,即腐殖化程度增加。综上所述,EFG处理(隔一年深松+每年秸秆还田)通过提升土壤有机碳及腐殖酸类物质含量,增加腐殖化程度,加强了土壤的供肥能力,为黑龙江黑土区较佳的耕作技术措施。

关键词：玉米秸秆还田深松土壤有机碳胡敏酸三维荧光光谱

东北半干旱黑土区玉米秸秆还田方式对土壤水溶性有机碳含量及其组分的影响

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干旱地区农业研究 2024年第3期42卷 127-135页

作者：高盼申慧波王宇先蔡姗姗徐莹莹杨慧莹王晨张巩亮黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院黑龙江齐齐哈尔161006 黑龙江省黑土保护利用研究院黑龙江哈尔滨150086

为明确不同秸秆还田方式下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对无秸秆还田(CK)、秸秆覆盖还田(FG)、秸秆翻埋还田(FM)处理下土壤有机碳(SOC)含量及水溶性有机碳(WSOC)含量及其结构特征进行... 详细信息

为明确不同秸秆还田方式下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对无秸秆还田(CK)、秸秆覆盖还田(FG)、秸秆翻埋还田(FM)处理下土壤有机碳(SOC)含量及水溶性有机碳(WSOC)含量及其结构特征进行分析。结果表明:(1)与CK相比,FM处理0~40 cm土层SOC含量提高7.87%~29.54%,FG处理0~30 cm土层SOC含量增加1.91%~18.61%,30~40 cm土层SOC含量降低7.67%;FM和FG处理0~40 cm土层土壤WSOC含量分别提升13.42%~39.42%和0.28%~26.34%。(2)通过WSOC三维荧光光谱发现,各土层CK(Ex/Em=300/34、Ex/Em=300/340、Ex/Em=240/340、Ex/Em=300/340)处理WSOC荧光特征峰为溶解性微生物代谢产物和类色氨酸蛋白质物质荧光峰;FM(Ex/Em=340/430、Ex/Em=340/430、Ex/Em=340/435、Ex/Em=340/435)和FG(Ex/Em=270/440、Ex/Em=270/435、Ex/Em=340/435、Ex/Em=340/430)处理为类腐殖酸类物质荧光特征峰,腐殖化程度较高,结构较为复杂;荧光区域积分表明,FM和FG处理类腐殖酸类物质(Ⅴ)和富里酸类物质(Ⅲ)的积分百分比分别较CK增加12.18%~27.39%、11.98%~30.72%和3.96%~5.73%、2.99%~5.40%。(3)土壤WSOC包含两个组分,C1(Ex/Em=340/435,270/435)组分为类腐殖酸类物质,C2(Ex/Em=290/345,240/345)组分为溶解性微生物代谢产物和类色氨酸蛋白质物质;F max值结果表明,0~40 cm土层的C1组分相对含量表现为FM>FG>CK,表明秸秆翻埋还田更有助于土壤中营养物质含量增加和形成更高分子量的有机物。综上,不同秸秆还田方式均可提升SOC和土壤WSOC含量,增加腐殖化程度,加强土壤的供肥能力,翻埋还田处理提升作用更为显著。

关键词：秸秆还田方式土壤有机碳水溶性有机碳荧光结构东北黑土区

自由基法多酚共价结合对大豆蛋白基乳液凝胶特性的影响

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食品科学 2024年第1期45卷 23-31页

作者：孟甘露楚玉南吴仪王菊兵金花许晶东北农业大学文理学院黑龙江哈尔滨150030 黑龙江省林业科学院牡丹江分院黑龙江牡丹江157000

将阿魏酸(ferulic acid,FA)与大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)通过自由基法共价结合后制备葡萄糖酸内酯(gluconolactone,GDL)诱导的乳液凝胶,探究FA自由基法共价结合对SPI结构、乳液特性、乳液凝胶特性的影响。通过大豆分离蛋白... 详细信息

将阿魏酸(ferulic acid,FA)与大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)通过自由基法共价结合后制备葡萄糖酸内酯(gluconolactone,GDL)诱导的乳液凝胶,探究FA自由基法共价结合对SPI结构、乳液特性、乳液凝胶特性的影响。通过大豆分离蛋白-阿魏酸(soy protein isolate-ferulic acid,SFA)乳液凝胶的分子间作用力、质构特性及持水性的分析,确定FA结合的最佳添加量为150μmol/g(相对于SPI质量)。在此条件下,光谱分析显示,FA对SPI有荧光猝灭作用,FA结合后SPI的β-折叠含量下降,α-螺旋含量、β-转角含量和无规卷曲含量上升。SFA乳液的Zeta电位绝对值、界面蛋白含量增大,平均粒径、表观黏度减小。SFA乳液凝胶的终存储模量(G’)升高,低场核磁共振测定中弛豫时间和峰比例变化表明SFA乳液凝胶水合特性更佳;SFA乳液凝胶具有更加均匀致密的多孔网络结构。结果显示,经150μmol/gFA自由基法共价结合的SPI具有制备乳液凝胶的应用价值。

关键词：阿魏酸多酚共价结合大豆蛋白凝胶性能乳液凝胶

祖先序列重建增强D-阿洛酮糖3-差向异构酶的热稳定性

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食品工业科技 2024年第21期45卷 121-128页

作者：管立军朱玲王崑仑李家磊高扬严松张馨笛陈晴季妮娜李波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

为解决现有D-阿洛酮糖3-差向异构酶(DAEase)热稳定性差的产业问题,本文采用系统发育指导的大数据挖掘、合理修饰和祖先序列重建策略(ASR),重建了具有不同催化结构域DAEase的祖先序列,构建了表达载体,通过重组表达与分子对接筛选出了DAEa... 详细信息

为解决现有D-阿洛酮糖3-差向异构酶(DAEase)热稳定性差的产业问题,本文采用系统发育指导的大数据挖掘、合理修饰和祖先序列重建策略(ASR),重建了具有不同催化结构域DAEase的祖先序列,构建了表达载体,通过重组表达与分子对接筛选出了DAEase A13并进行酶学性质表征,此外,还基于结构分析与分子动力学模拟揭示了DAEase A13热稳定性增强的分子机制。结果表明,基于ASR策略所构建的A13 70℃时半衰期可达8.4 h,其热稳定性较野生(WT)酶显著增强,最大转化率为31%,催化活性也略高于WT酶。立体结构模拟与分子动力学模拟揭示了ASR A13中大量氢键和疏水作用的增加维持了高温下酶分子结构的稳定性,是其热稳定性增强的主要因素。研究结果证实了ASR策略可以改造DAEase使其稳定性、活性和混杂性增强,可以为D-阿洛酮糖工业生产提供良好的生物催化剂。

关键词：祖先序列重建 D-阿洛酮糖 D-阿洛酮糖3-差向异构酶热稳定性

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