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。

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。

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。

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。

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。

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POD特性及褐变抑制研究

以铁棍山药为试材,采用分光光度法,研究了与其褐变相关的过氧化物酶(POD)的特性以及抑制剂对POD活力的影响。结果表明:铁棍山药POD对愈创木酚的最适反应pH为5.0,温度为50℃,在80℃下温育5 min基本失活,酶促反应的最佳底物为愈创木酚,且最适浓度为0.04 mol/L,Km值为0.012 mol/L;L-半胱氨酸盐酸盐和抗坏血酸对POD均有很强的抑制作用,柠檬酸对POD的抑制作用次之,植酸对POD的抑制作用再次之,而氯化钠、EDTA-2Na对POD的抑制作用不明显。为抑制由POD引起的鲜切铁棍山药片的褐变,应在较低(<20℃)或较高温度(>70℃)下进行操作,鲜切片的无硫护色剂首选L-半胱氨酸盐酸盐或抗坏血酸,其次是柠檬酸,第三是植酸,护色剂溶液pH值应低于5.0或高于6.4。

铁棍山药新品种选育研究

目的:为了选育出综合性状优良的铁棍山药新品种。方法:通过铁棍山药零余子太空诱变育种,筛选7个新品系(分别编号为1号、2号、4号、6号、8号、9号、10号)与对照(主栽品种铁棍山药)在产量、尿囊素含量、水溶性浸出物及抗病性等方面进行了测定分析,并对新品系10号、6号和对照进行了营养成分测定分析。结果:(1)单株鲜重6号>10号>4号>9号>1号>对照>2号>8号,6号和10号单株鲜重均高于对照,与对照比较差异极显著(P<0.01);折干率2号>10号>9号>6号>8号>对照>1号>4号,10号和6号折干率均高于对照;单株干重10号>9号>6号>2号>1号>对照>4号>8号,10号和6号单株干重均高于对照。(2)尿囊素含量6号>4号>10号>对照>9号>8号>2号>1号,6号尿囊素含量高于10号和对照,与10号和对照比较差异显著(P<0.05);10号尿囊素含量高于对照,但差异不显著;6号在尿囊素含量方面具有显著优势,10号尿囊素含量与对照相近。(3)浸出物含量6号>2号>4号>10号>1号>对照>9号>8号,浸出物含量6号高于10号和对照,与10号和对照比较差异极显著(P<0.01);10号浸出物含量高于对照,与对照比较差异显著(P<0.05)。(4)10号口感干、面、甜、香,具有明显优势;6号口感干、面、硬,9号口感干、脆,表现一般。(5)6号高抗炭疽病,高抗褐斑病,抗性较高;10号中抗炭疽病,高抗褐斑病,抗性表现良好;对照中感炭疽病,中抗褐斑病,抗性一般。(6)10号和6号淀粉、还原糖、蛋白质、灰分含量均高于对照,水分含量低于对照,10号和6号营养品质好于对照。结论:新品系10号(审定名为"铁棍06-1")适合作为食用铁棍山药新品种推广;新品系6号适合作为药用铁棍山药新品种推广。

铁棍山药内生菌的分离及对白菜软腐菌拮抗菌的筛选

用涂布平板法从铁棍山药(Dioscoreaopposita Thunb. CV. Tiegun)中分离得到32株内生菌菌株。用抑菌圈法测定其对白菜软腐菌(Erwiniacarotovora var. carotovora)的拮抗作用,共得到11株对该病原菌有拮抗作用的菌株,占菌株总数的34.4%。其中抑菌圈直径大于或等于10mm的菌株有4株,分别是B-2、B-5、B-6和F-8,占菌株总数的12.5%,抑菌圈直径最大的可达15mm。对具有拮抗作用的菌株进行革兰氏染色和芽孢染色,结果表明:这11株菌株全为细菌,均无芽孢;革兰氏染色阳性(G+)的有4株,革兰氏染色阴性(G-)的有7株;有3株菌株为球菌,其余为杆菌。

铁棍山药水溶性多糖的超声波提取工艺及体外抗氧化活性的研究

研究超声波辅助提取铁棍山药水溶性多糖的最佳工艺条件,并对所提取的粗多糖进行了体外自由基抗氧化性活性研究.结果表明,超声波辅助法的最佳工艺条件为:超声波功率800W,提取温度60℃,超声时间30 min,料液比为1∶30.在此最佳工艺条件下,粗多糖得率为4.6%.体外抗氧化性试验表明,所提取粗多糖具有清除O2-.和.OH自由基的能力,其中对O2-.清除率达到93.75%.

无硫护色剂对鲜切铁棍山药片酶促褐变的影响及其PPO特性研究

在4℃贮藏期间,通过前期实验筛选的无硫护色剂(0.25%柠檬酸+0.1%植酸+0.25%氯化钙)对鲜切铁棍山药片褐变抑制效果明显,贮藏期较亚硫酸钠处理的延长2d,较蒸馏水对照延长4d,其显著抑制PPO活性上升,而对POD活性上升没有抑制作用。PPO的最适pH为6.0,最适反应温度为35℃,最适底物(邻苯二酚)浓度为0.07mol/L,与邻苯二酚具极强的亲和力。研究认为,本实验筛选的无硫护色剂可在铁棍山药饮片鲜加工中替代亚硫酸钠护色。

CaCl_2处理对铁棍山药块茎采后品质的影响

试验研究了CaCl2处理对铁棍山药采后贮藏过程中块茎品质的影响。结果表明：块茎含水量快速下降是其品质降低的关键因素。用适宜浓度（0．1％-21．0％）的CaCl2处理，可明显抑制贮藏期间铁棍山药块茎含水量的下降，使块茎褐变率大大降低，可溶性蛋白和可溶性总糖含量维持在较高的水平，而较高浓度（2．0％）的CaCl2处理则作用相反。

不同涂膜处理对鲜切铁棍山药品质的影响

以壳聚糖和海藻酸钠为保鲜剂,对鲜切铁棍山药进行涂膜保鲜,每隔2d测定失重率、Vc含量、可滴定酸含量、褐变度、可溶性固形物含量、多酚氧化酶活性等指标研究保鲜效果。同时以空白组、壳聚糖涂膜组作为对照。结果表明:壳聚糖浓度为1.2%的单一膜和1.2%壳聚糖、0.2%海藻酸钠复合膜都能有效地抑制鲜切铁棍山药的褐变,降低失重率,减少营养物质的损失。复合膜的保鲜效果最好。

不同贮藏方式对铁棍山药生理特性及品质的影响

为了筛选铁棍山药（Dioscorea opposita Thunb.cv.Tiegun）贮藏的适宜技术参数,采用4℃、10℃、窖藏、室温及不同窖藏天数＋4℃的贮藏方式,研究铁棍山药块茎生理特性及品质性状变化规律。结果表明,窖藏、室温贮藏块茎的过氧化物酶（POD）活性分别在72和110 d达到峰值,之后呼吸速率、丙二醛（MDA）积累快速上升,块茎品质迅速下降。与室温贮藏相比,4℃贮藏155 d后,山药块茎呼吸速率降低73.54%,MDA含量积累减少58.66%,块茎失重率降低4.74%。POD活性高峰推迟45 d出现;4℃贮藏块茎粗多糖含量损失、可溶性蛋白含量损失较窖藏分别降低20.48%和28.73%;低温贮藏块茎淀粉含量略低于室温贮藏。4℃,10℃下贮藏山药块茎的粗多糖和可溶性蛋白含量无明显差异。将窖藏110 d后的山药转入4℃下贮藏,有利于贮藏后期山药块茎品质的保持。因此,铁棍山药贮藏的适宜温度为10℃,相对湿度为80%～85%。因成本低、效果好,窖藏结合后期低温贮藏可在山药的商业贮藏中应用。

铁棍山药片护色工艺与无硫护色剂的筛选

为了解决铁棍山药片加工过程中的褐变问题,寻找安全有效的无硫护色剂,在对其护色工艺(厚度及处理方式)研究的基础上,以柠檬酸、乙酸、植酸、次氯酸钠、EDTA二钠、氯化钙对铁棍山药片进行单一和复合护色处理,并研究其护色效果。结果表明:经0.25%柠檬酸+0.1%植酸+0.25%氯化钙处理的山药片感官质量最好,可替代含硫护色剂,护色工艺关键是将铁棍山药切成2mm左右厚的薄片,室温下在含0.25%柠檬酸和0.1%植酸的溶液中浸泡2h后,放入0.25%氯化钙溶液中浸泡1h,40℃烘干。

铁棍山药试管苗快繁培养基的优化

研究了不同植物生长调节剂(TDZ、6-BA、KT和NAA)浓度及其组合对铁棍山药试管苗快繁的影响,结果表明:KT和NAA组合时,在MS+KT 2mg·L-1+NAA 0.02mg·L-1培养基中试管苗高度达7.67cm,但繁殖系数只有2.67;在KT和NAA组合的基础上再添加TDZ后,在MS+KT 2mg·L-1+NAA 0.02mg·L-1+TDZ 0.02mg·L-1培养基中试管苗繁殖系数提高到6.00,试管苗健壮且生长旺盛;在比较不同细胞分裂素(KT,6-BA和TDZ)与NAA组合对试管苗快繁的影响时发现,6-BA与NAA组合最不适合试管苗的生长,KT与NAA组合中的试管苗生长缓慢,繁殖系数低,TDZ与NAA组合的培养基中有类原球茎形成.因此,综合以上研究结果,本实验认为KT、TDZ和NAA组合的培养基(MS+KT 2mg·L-1+NAA 0.02mg·L-1+TDZ 0.02mg·L-1)更适于铁棍山药试管苗的快繁.

CaCl_2对铁棍山药块茎采后几种与膜脂过氧化相关的生理指标的影响

铁棍山药块茎采后经0.1%～1.0%(W/V)的CaCl2溶液处理后,其含水量增加,相对电导率减小,丙二醛(MDA)含量降低,超氧化物歧化酶(SOD)活性升高,超氧阴离子(O2-·)产生速率下降;而浓度为2.0%的CaCl2溶液则促进铁棍山药块茎贮藏后期SOD活性下降,对含水量增加和相对电导率、MDA含量以及O2-·产生速率下降的效果不稳定。

铁棍山药苯丙氨酸解氨酶特性及褐变控制

以铁棍山药(Dioscorea opposita Thunb.cv.Tiegun)为试材,采用分光光度法研究了其与褐变相关的山药苯丙氨酸解氨酶(PAL)的特性以及不同抑制剂对PAL活力的影响。结果表明,在试验范围内铁棍山药PAL的最适p H为8.6,不耐碱,更不耐酸;最适温度为50℃,有一定的高温耐受性,即使在80℃条件下保温30 min仍有约12%的活力残存;L-半胱氨酸盐酸盐和柠檬酸对铁棍山药PAL活力具有明显抑制作用,植酸对PAL的抑制作用不明显,而氯化钠能促进PAL活力。为有效抑制PAL引起的鲜切铁棍山药片的褐变,应在酸性(p H<2.0)、低温(<20℃)或高温(>80℃)条件下进行山药切片的加工和贮藏,鲜切片的无硫护色剂应首选L-半胱氨酸盐酸盐,其次是柠檬酸。

He-Ne激光辐照铁棍山药贮藏保鲜的研究

用工作波长632.8 nm、功率为2.5 mW的He-Ne激光器辐照铁棍山药,30 min后,其芦头芽萌发受抑,山药茎含水量、可溶性总糖和可溶性蛋白含量分别从70.203 9%下降到66.615 4 4%、从72.213 25 mg.g-1下降到25.878 88 mg.g-1、从508.539 4μg.g-1下降到258.423 1μg.g-1,丙二醛(MDA)和超氧阴离子含量分别从0.62 mmol.g-1变为8.033 122 mmol.g-1、从32.997 13μg.g-1变为35.536 42μg.g-1,贮藏前期的超氧化物歧化酶(SOD)活性从494.864 U.g-1变为1 105.85 U.g-1,贮藏后期的SOD活性从1 105.85 U.g-1变为959.167 U.g-1。