干燥方式对铁棍山药片挥发性风味成分的影响

采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)和电子鼻,分别测定热风干燥、微波干燥、真空干燥、真空冷冻干燥、联合干燥5种干燥方式加工的铁棍山药片的挥发性风味成分,并结合主成分分析,研究干燥过程中山药片风味的变化。结果表明,在5种干燥方式制得的山药片中,共检出95种挥发性成分,主要包括烃类、醛类、酮类、醇类、酯类、苯类和杂环化合物等。壬醛、癸醛、2,6,10-三甲基十四烷、香叶基丙酮是山药片中的主要风味物质。热风干燥、真空干燥、微波干燥所得山药片的主要挥发性物质有烃类、苯类和醛类;真空冷冻干燥、联合干燥所得山药片的主要挥发性物质有烃类、醛类和酮类。电子鼻检测结果表明,5种干燥方式制得的山药片风味存在一定差异,其中热风干燥和真空干燥所得山药片的风味在醇、部分芳香族化合物上具有相似性,真空冷冻干燥山药片与其它干燥方式山药片的风味差异主要是含氮化合物、含硫化合物。这与GC-MS分析结果一致。根据主成分分析法建立了山药片香气品质评价模型,得出联合干燥方式制得的山药片综合得分最高,香气品质最好,其次为真空冷冻干燥、微波干燥、热风干燥、真空干燥。

铁棍山药片热风干燥过程中传热传质规律

[目的]探明热风干燥过程中铁棍山药片的传质情况,以及干燥空间和山药片的传热情况。[方法]选用7种薄层干燥数学模型对山药片热风干燥曲线进行拟合,找出最适传质动力学模型;测定不同温度下山药的导热系数和比热容,在此基础上利用ANSYS软件模拟热风干燥过程中干燥空间温度场变化和山药片温度变化。[结果]Modified Page模型能准确预测不同热风温度条件下山药片的水分变化情况(R2为0.998 96~0.999 86)。热风干燥过程中干燥室空间温度总体呈水平面上距进出风口近处温度高,远处温度稍低,竖直面上呈上高下低的状态,但温差均不大。热风干燥过程中山药片中心处温度最低,外表面温度最高,内外层温差逐渐缩小,前期温度变化较快而后期缓慢,实测值与模拟值间的温差最大达7.75℃,最小仅为0.07℃,说明模拟结果准确度较高。[结论]Modified Page模型和ANSYS软件能够准确模拟热风干燥过程中山药片的传热传质。

代谢组学结合LASSO回归机器学习方法识别太谷山药和铁棍山药中的差异标志物

本研究旨在利用代谢组学筛选出太古山药和铁棍山药之间的差异代谢物,并通过LASSO回归机器学习方法确定作为预测不同山药品种的差异标志物。研究采用超高效液相色谱-四级杆飞行时间串联质谱(ultraperformance liquid chromatography-quadrupole time of flight tandem mass spectrometry,UPLC-Q-TOF-MS/MS)分析两种山药中的代谢物,通过主成分分析(principal component analysis,PCA)和正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)识别出两种山药中的差异代谢物,利用最小绝对收缩和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)回归方法筛选出差异性标志物,建立用于品种鉴别的预测模型。结果显示,在两种山药中共鉴别出206种代谢物,PCA分析发现太谷山药和铁棍山药之间区分明显,OPLS-DA进一步筛选出56种存在显著性差异的代谢物。基于这些差异代谢物进行LASSO回归分析,得到ophiogenin 3-O-beta-L-rhamnopyranosyl-beta-D-glucopyranoside、天冬氨酸、表儿茶素没食子酸酯、夏佛塔苷以及没食子儿茶素5种关键差异标志物,建立了用于太谷山药和铁棍山药品种鉴别的LASSO回归预测模型。本研究基于代谢组学和LASSO回归机器学习方法,识别出太谷山药和铁棍山药的差异标志物,构建了不同品种山药的预测模型,为山药的鉴别提供了新的思路。

温县铁棍山药产业发展现状问题及对策浅析

河南省焦作市温县铁棍山药营养价值高,具有特别适宜生长的土壤环境,其产业发展也得到了政府的支持。通过对温县铁棍山药产业发展现状的分析,指出产业发展中存在标准化体系不健全、产品宣传不到位、市场竞争力有待提高的问题,并有针对性地提出“完善标准化体系,加强产品宣传,提高市场竞争力”的对策建议。

响应面法优化黄精铁棍山药酸奶工艺研究

以黄精、铁棍山药为主要原料研究黄精铁棍山药酸奶的制备工艺,采用单因素试验研究黄精浆添加量、铁棍山药浆添加量、白砂糖添加量和发酵时间对黄精铁棍山药酸奶理化性质的影响,基于感官评分测定结果,利用响应面法优化黄精铁棍山药酸奶制备工艺。结果表明,黄精铁棍山药酸奶最佳工艺为黄精浆添加量6.00%、铁棍山药浆添加量8.00%、白砂糖添加量7.00%、发酵时长10 h,其感官评分达到86.93分,在此条件下生产的黄精铁棍山药酸奶组织细腻,质地均匀,黄精与铁棍山药风味浓郁且与酸奶味相互协调,具有较高的营养价值。

突破铁棍山药种植的瓶颈——铁棍山药重茬种植研究

铁棍山药以其色白、粉足、质腻、味甘、药性足而闻名全国,属于药食同源作物,具有很高的滋补食用价值,发展前景广阔。由于重茬种植会诱发多种病虫害,引起土壤养分流失、土壤板结等问题,为保证铁棍山药的产量和品质,当地一般实行10~15年轮作。种植地块散,轮作周期长,成为制约其规模化种植的主要因素。为了解决铁棍山药重茬种植中遇到的问题,促进土地合理循环利用,相关部门开展了铁棍山药重茬种植试验研究,总结出一套切实有效的解决方案,以供交流参考。

铁棍山药多糖对产后腰痛运动康复的抗氧化与抗疲劳影响研究

以铁棍山药作为产后腰痛运动康复中重要的糖类营养补充物,通过不同提取方法提取铁棍山药多糖进行体外清除DPPH自由基、·OH能力对比;受试人员定期服用铁棍山药提取溶液,运动后检测受试人员血清丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性;监控受试人员运动后次日晨血清睾酮及血清肌酸激酶血液指标,将3组实验结果对比,以进行铁棍山药抗氧化能力与抗疲劳能力科学化评价。结果表明,微波辅助纤维素酶方法在铁棍山药多糖提取当中水平最高为13.83%,微波辅助纤维素酶以及纤维素酶2种方法对于DPPH自由基、·OH具有较强清除能力,但差异不明显。在运动后微波辅助纤维素酶干预组中,血清丙二醛含量降低明显[(3.16±0.59)nmol/mL],超氧化物歧化酶含量升高[(97.35±10.63)nmol/mL]。铁棍山药作为营养补充剂的产后腰痛实验各组,相较于对照组表现出血清睾酮(65.88%)与血清肌酸激酶(55.78%)更快的恢复速度。研究结果可实现铁棍山药多糖的研发与利用,为产后女性运动康复提供营养补充摄入的科学依据。

铁棍山药超声强化热泵干燥的品质特性研究

为了探究铁棍山药超声强化热泵干燥的品质特性,对铁棍山药进行超声强化热泵干燥,研究干燥温度及超声功率对铁棍山药品质的影响,并结合权重分析确定最佳干燥条件。结果表明,干燥温度和超声功率对样品的脱水时间、微观结构、硬度值、复水比、ΔE值、多酚含量、多糖含量及IC50值均有显著影响。在干燥温度65℃、超声功率60 W的条件下,样品的干燥时间最短(240 min)、硬度值最小(628.39 g),复水比最大(2.31 g/g),在干燥温度55℃、超声功率60 W的条件下,样品的多酚含量和多糖含量最大、ΔE值和IC50值最小,分别为36.17μg/g、137.47μg/g、47.99和33.27μg/mL。基于变异系数法的权重分析表明,在干燥温度55℃和超声功率60 W条件下所得铁棍山药样品的综合评分最高,表明上述条件即为铁棍山药超声强化热泵干燥最优参数。研究成果可为超声强化热泵干燥技术研发与应用提供参考。

浅生槽定向栽培对铁棍山药块茎产量与质量的影响

目的:寻找铁棍山药高效栽培途径,提升其药用价值。方法:采用随机区组进行田间试验,研究浅生槽定向栽培方式(机器开沟和洛阳铲开沟)对铁棍山药品相、产量、营养成分(直链淀粉、支链淀粉、可溶性糖和可溶性蛋白)和有效成分(类黄酮、酚类物质、尿囊素)含量的影响。结果:与传统栽培方式相比,两种浅生槽定向栽培方式下获得的块茎,品相较差、畸形率为100%;但在栽植密度相差悬殊的情况下(传统150000株/hm^(2),浅生槽17850株/hm^(2)),单株薯重显著增加,是对照的6.17~7.84倍,理论产量无显著差异;主块茎正常和畸形部位中支链淀粉、可溶性蛋白含量及主块茎正常部位直链淀粉、酚类物质和类黄酮含量均无显著差异,其畸形部位酚类物质和类黄酮含量显著增高,且正常和畸形部位尿囊素含量均显著增加,是对照的4.09~4.75倍;两种浅生槽定向栽培方式中,只有机器开沟浅生槽定向栽培的块茎可溶性糖含量明显增加,其他样品间无显著差异。结论:浅生槽定向栽培虽然会造成铁棍山药块茎畸形,但可保持其产量和营养成分,且显著提高畸形部位的有效成分含量。因此浅生槽定向栽培可作为提升“道地性”药材铁棍山药药用价值的高效栽培方式。

超声功率对铁棍山药超声强化热泵干燥水分迁移的影响

为探讨铁棍山药超声强化热泵干燥的水分迁移规律,对山药进行直触超声强化热泵干燥试验,研究超声功率对干燥特性及水分变化的影响。结果表明:在热泵干燥过程中施加超声有利于加快脱水进程。随着超声功率从0 W提高至60 W,干燥时间从630 min缩短至390 min,平均干燥速率由0.0053 g/(g·min)提高到0.0086 g/(g·min),有效水分扩散系数由0.887×10^(-10)m^(2)/s,增大至1.393×10^(-10)m^(2)/s。扫描电镜结果表明:施加超声使物料组织结构变疏松,产生微孔道。随着超声功率的提高,微孔道数量变多,孔隙率变大。低场核磁共振分析表明:铁棍山药中存在自由水、不易流动水和结合水3种状态水,且在干燥过程中其内部水分能够相互转化。自由水的含量不断降低,直至被完全去除;不易流动水的含量在干燥过程中先增高后降低,在干燥结束时仍存在部分不易流动水;结合水的含量在超声强化热泵干燥过程中几乎不变。铁棍山药的核磁共振成像显示,在干燥过程中,物料水分从外到内逐渐流失。提高超声功率能有效加快物料内部水分迁移,促进水分的去除。本研究结果可为果蔬超声强化热泵干燥技术的研发与应用提供参考。

蚯蚓粪益生菌肥对铁棍山药不同生长时期共生微生物群落及其品质的影响

蚯蚓粪富含有机质、腐殖酸及微生物菌群,可作为植物养分供应和土壤理化性质改善的常用有机肥基质,然而,其对山药的生长和品质的影响尚不清楚。以木质纤维素饲喂的赤子爱胜蚓得到的蚯蚓粪为基质配施益生菌剂开展山药施用效果的研究,统计分析蚯蚓粪益生菌肥添加对山药生长和品质的变化,探究其对于山药共生微生物群落的影响。结果表明:蚯蚓粪益生菌肥的使用促进了铁棍山药的株高及单株重,提高了山药的产量,收获期铁棍山药中黄酮含量升高了2.48 mg/g,增长约37.48%,可溶性糖、蛋白质及皂苷等营养成分分别提高0.26、0.14、0.31倍;通过对铁棍山药不同生长时期根际微生物和内生微生物群落结构的分析表明,施肥后根际土壤中链霉菌、鞘氨醇单胞菌、芽孢杆菌明显增多,绿僵菌等明显减少,并且这些丰度明显改变的微生物也与土壤理化性质之间有着明显的相关性。内生微生物中泛菌、枝孢菌明显增多,青枯菌、Cyphellophora等病原微生物丰度明显减少。蚯蚓粪益生菌肥的施用改善了山药根际微生态健康状况,减少了发病率,提高了山药品质。

铁棍山药及其山药豆中无机元素含量对比分析

采用微波密封消解法处理样品,利用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定了铁棍山药及其山药豆中10种无机元素的含量。该方法简单高效、精密度高、准确性好,相对标准偏差均在2%以内,各元素回收率在95.3%~104.4%。实验结果表明:铁棍山药及其山药豆中均含有十分丰富的无机元素,钾、磷含量在常量元素中尤为突出,之后依次是镁、钙、钠;相比于山药,山药豆中微量元素铜、铁、锌、锶的含量普遍较高,其营养价值不容忽视,具有一定的开发与应用前景。

基于UPLC-Q/TOF-MS/MS和生物信息学探讨铁棍山药皮中化学成分的药用和营养价值

目的:系统分析并识别出铁棍山药皮中的化学成分,探讨其药用和营养价值。方法:采用超高效液相色谱-飞行时间串联质谱技术(UPLC-Q/TOF-MS/MS)对铁棍山药皮中的化学成分进行分析,根据化合物一级、二级质谱信息,与参考文献和数据库进行比对,确认所含化合物。利用生物信息学方法,对潜在活性成分进行靶点预测、京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析,发挥作用的重要靶点筛选以及其作用机制的探讨。结果:从铁棍山药皮中共鉴别出33种化合物,其中芹菜素、金合欢素、甘草素、山药素Ⅰ等化合物为铁棍山药皮中潜在的发挥功效的重要化合物,通路富集分析表明铁棍山药皮主要作用于细胞信号通路、癌症和代谢类等疾病相关通路。结论:本研究基于UPLC-Q/TOF-MS/MS结合生物信息学方法,为铁棍山药皮的成分识别、活性物质筛选、潜在药用和营养价值及进一步的开发利用提供了重要参考。

生物有机肥对温县铁棍山药产量及品质的影响

为研究生物有机肥与山药产量和品质之间的关系,以温县铁棍山药为材料,于2022年开展生物有机肥对温县铁棍山药产量和品质的影响试验。施用生物有机肥100 kg/亩作底肥,在出苗期、伸长期和膨大期分别冲施3 kg/亩微生物菌剂,随着施肥次数的增加,各处理间出苗率没有明显变化,但是叶片光合周期变长,地下根茎中氨基酸、多糖、蛋白质等品质指标均有明显提升,各处理间产量差异显著。综上所述,底肥施用生物有机肥100 kg/亩+冲施微生物菌剂3 kg/亩2次(出苗后、伸长期各1次),能够生产出品质佳、产量高的温县铁棍山药。

电商背景下河南温县铁棍山药产业运营策略创新

乡村振兴战略持续推进下,农产品产业的革新升级成为解决“三农”问题的重要举措,“品牌兴农”带来的经济效益与社会效益日趋明显。同时,得益于互联网信息技术的广泛普及,许多农产品通过电商渠道获得更广阔的外销空间,带动区域经济水平的综合提升。河南温县地处豫北平原西部,因光照充足、土壤肥沃、适宜农作物生长,长期以来作为铁棍山药的主产区之一,具备着良好的铁棍山药产业发展条件。基于电商背景优势,河南温县铁棍山药产业可进一步立足于现有的发展基础,积极探索有利的产业运营策略,致力创造更大效益。该文探讨了电商背景下河南温县铁棍山药产业主要的运营模式,从加强科技创新引导、深挖产品核心价值、扩大营销渠道矩阵、细分产品营销方向等方面提出具体对策。

膨大素对铁棍山药产量及品质的影响研究

本研究以铁棍山药为供试材料,采取随机区组试验,在山药根茎膨大期(6-9月)喷施矮窝窝多、控丰保、矮力吨3种膨大素,以清水作为对照,山药收获后对其产量和生理指标进行统计分析。结果表明,从膨大素种类看,施用控丰保能显著增加其直径,并能提高产量,比对照平均增产26.7%,而喷施矮窝窝多、矮力吨比对照分别平均减产27.8%和4.8%;施用不同膨大素对铁棍山药可溶性糖、支链淀粉、总酚的含量都没有显著影响,但对可溶性蛋白、直链淀粉、类黄酮的含量影响存在差异,施用控丰保能提高山药直链淀粉和类黄酮含量;从剂量看,盲目增大膨大素剂量会降低铁棍山药的产量和营养成分含量。所以喷施低剂量控丰保能增加铁棍山药的产量和营养成分含量。

焦作市铁棍山药发展现状及对策

铁棍山药源于河南焦作温县,目前虽然已形成了一定的知名度和市场占有率,但是还面临着品牌效应不足、市场竞争混乱、出口受阻等较为严重的问题。本文通过对焦作市铁棍山药发展现状的剖析以及分析推广过程中存在的问题,提出利于焦作市铁棍山药发展的若干策略,旨在为以焦作市铁棍山药为代表的特色产品及相关产业发展提供参考。

铁棍山药优质高产栽培技术

铁棍山药人们称之为山药精品,表面有铁锈斑,根毛细而少,质地硬,形似铁棍。铁棍山药商品属性高,食用口感甜,里面含有丰富的蛋白质、各种维生素和有益的微量元素、糖类。此外还含有较多的药用保健成分,是营养价值很高的药食同源食品。可以健脾润胃、固肾、益精。本文总结下铁棍山药优质高产栽培技术,供种植者参考。

铁棍山药蛋白质的分离纯化及体外抗氧化活性

以铁棍山药为材料,研究其蛋白质的分离纯化及体外抗氧化活性。山药粗蛋白质经DEAE-52纤维素层析柱及Sephadex G-100层析柱纯化,得到两个蛋白质组分PDOT-1和PDOT-2,经SDS-PAGE电泳,发现蛋白质分子质量分布在20、31、50kD和66kD。体外抗氧化实验表明山药粗蛋白质、PDOT-1和PDOT-2对DPPH自由基、O-2、.OH具有较明显的清除作用,并且对Fe2+具有较强的螯合作用。因此铁棍山药蛋白质具有较好的抗氧化活性,可作为潜在的抗氧化剂或抗衰老药物进行深入研究。

铁棍山药组织培养快繁及试管珠芽离体再生体系研究

以河南温县铁棍山药带腋芽的茎段为外植体进行铁棍山药种苗快繁及珠芽离体再生体系的研究。结果表明：（1）75%乙醇浸泡30 s和5% NaClO消毒15 min配合使用灭菌效果最好;腋芽诱导最适培养基为MS＋0.5 mg·L-1 6-BA＋0.1 mg·L-1 NAA,培养20 d后诱导的多芽体倍数最高,为2.22,高度最高为3.3 cm;继代增殖最适培养基为MS＋1.5 mg·L-1 6-BA,增殖倍数可达4.1;生根培养最适培养基为1/2MS＋0.2 mg·L-1 6-BA＋1.0 mg·L-1 NAA＋0.02%活性炭,平均生根天数为12 d,生根率达100%,根系最长为1.04 cm。（2）用单芽带外植体的接种方式,其珠芽诱导率及诱导的珠芽数显著高于只接单芽的接种方式,珠芽诱导率达88.9%,平均珠芽数为1.50,大小为0.38 cm×0.54 cm;蔗糖浓度为1%～3%有利于珠芽诱导,珠芽整齐度好,形状规则,试管苗叶色浓绿;离体珠芽芽诱导的最适培养基为MS＋1.5 mg·L-1 6-BA＋0.2 mg·L-1 NAA,珠芽在18～22 d发芽,30 d后诱导率最高为83.3%。该实验结果为铁棍山药试管苗的工厂化生产奠定了技术基础。