电子鼻在食品掺假鉴定中的应用研究进展

研究简要介绍了电子鼻的工作原理,包括气体传感阵列和信号处理两个关键要素;综述了电子鼻在食用油、乳制品、饮料、肉类、香料等多种食品中掺假鉴别和品质分析方面的应用;阐明了电子鼻在食品掺假鉴定的使用方法和分析原理;剖析了电子鼻在该领域应用的成功案例及不足。

有机与非有机大豆的营养成分分析及近红外鉴别

目的 分析有机与非有机大豆的营养成分差异,建立有机与非有机大豆的快速鉴别方法。方法 测定40份有机与非有机大豆的蛋白质、脂肪、水分、大豆苷和染料木苷含量并进行差异性分析;采集大豆的近红外光谱,基于主要营养成分以及近红外光谱结合不同预处理采用偏最小二乘法判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)建立有机与非有机大豆的快速鉴别模型;通过PLS-DA模型筛选对于区分有机与非有机大豆有重要贡献的近红外光谱特征波段以建立最佳的快速鉴别模型。结果 有机与非有机大豆在蛋白质、水分和染料木苷含量上不存在显著性差异,但有机大豆的脂肪和大豆苷含量显著高于非有机大豆。仅基于主要营养成分建立的鉴别模型显示出较低的模型参数和预测正确率,而基于近红外光谱及其与主要营养成分结合建立的模型具有较高的模型参数和预测正确率。对于区分有机与非有机大豆有重要贡献的近红外光谱特征波段是5974~5372 cm^(-1)以及5064~4000 cm^(-1),这两个特征波段的近红外光谱吸收峰与脂肪、黄酮类物质以及蛋白质官能团的振动有关。基于近红外光谱特征波长结合Smoothing-SG预处理的模型显示出最优的模型参数(R^(2)X为0.996, R^(2)Y为0.735, Q^(2)为0.677),能够有效鉴别有机与非有机大豆。结论 由于种植模式不同,有机与非有机大豆的营养成分存在差异,有机大豆的营养价值高于非有机大豆。脂肪和大豆苷含量可以作为区分有机与非有机大豆的重要质量指标。近红外光谱技术在鉴别有机与非有机大豆上具有可行性,为大豆的质量控制提供了技术基础。

黄河水滴灌不同水肥处理对冬小麦生长及水肥利用的影响

尊村引黄灌区是山西省境内最大的以黄河为水源的灌区,其主要灌溉方式为渠道灌溉。以尊村引黄灌区为例,探索黄河水滴灌条件下合理的水肥处理方案,试验共设置5个处理,分别为黄河水滴灌条件下当地农户常用施肥量的60%、80%、100%为处理T1、T2、T3,地下水滴灌条件下当地农户常用施肥量的100%为处理T4,黄河水滴灌且不追肥处理作为对照处理CK,研究了不同水肥处理对冬小麦生长及水肥利用的影响。研究结果表明,在作物生长方面,黄河水滴灌条件下,冬小麦株高、叶面积指数、地上部干物质量和产量均随施肥量的增加而增加,其中单株地上部干物质量与产量增长变化趋势相同,产量与施肥量拟合关系符合抛物型曲线变化,当施肥量为232.28 kg/hm^(2)时,产量最大为8080.06 kg/hm^(2);在相同施肥量下,黄河水滴灌处理的叶面积指数、地上部干物质量和产量指标均优于地下水滴灌处理。在水肥利用方面,黄河水滴灌条件下,土壤氮素残留量、耗水量和水分利用效率均随施肥量的增加而增加;在相同施肥量下,黄河水滴灌处理的土壤氮素残留量和耗水量均低于地下水滴灌处理,水分利用效率和氮肥偏生产力高于地下水滴灌处理。综合考虑,T2处理的产量、水分利用效率和氮肥偏生产力较T4处理分别提高了0.62%、5.88%和25.79%;T2和T3处理水分利用效率均为1.98 kg/m^(3),但T2较T3处理在产量略有下降的情况下,氮肥偏生产力较T3处理提高了21.54%,土壤氮素的残留量较T3处理降低了32.73%,因此结合产量拟合关系可知本地区用黄河水滴灌冬小麦最佳的施肥用量为204~232.28 kg/hm^(2)。

薜荔藤水提物对慢性阻塞性肺病模型大鼠肺功能障碍及炎症的影响

目的:观察薜荔藤水提物对慢性阻塞性肺病(COPD)模型大鼠的防治作用并探讨其作用机制。方法:采用向大鼠气管内注射脂多糖和烟熏方法建立COPD模型。依次对大鼠进行肺功能测试;采用ELISA检测肺泡灌洗液中相关炎症因子水平;对腹主动脉血进行血气分析;并采用HE染色观察肺组织病理变化。结果:与正常组大鼠相比,模型组大鼠各项指标符合COPD病理表现。造模组动物存在明显的气流阻塞,而薜荔藤水提物高剂量组能显著提高用力呼吸容积(FVC)、第0.3 s用力呼吸容积(Fev0.3)、峰流速(PEF)、第0.3 s用力呼吸容积与用力呼吸容积的百分比(Fev0.3/FVC)等水平(P<0.01),与阳性药物(氨茶碱)组表现的结果相似。造模大鼠肺部存在O 2和CO 2交换异常;同时,高剂量薜荔藤水提物能显著改善COPD大鼠肺通气功能,效果优于阳性药物。薜荔藤水提物中、高剂量组和阳性药物组能显著降低白细胞数目(P<0.05)。高剂量薜荔藤水提物可显著改善TNF-α、IL-8、IL-1、弹性蛋白酶和血小板活化因子等各项炎症因子水平(P<0.05),而阳性药物组仅对血小板活化因子影响显著(P<0.01)。高剂量薜荔藤水提物可减轻造模引起的肺部炎性细胞浸润、杯状细胞和腺体增生、肺泡扩张和平滑肌增厚等病理情况。结论:高剂量薜荔藤水提物预防性给药可改善COPD大鼠的肺功能障碍和炎症水平。

1988―2019年中国农田表土有机碳库密度变化及其主要影响因素

【目的】研究中国农田土壤有机碳(SOC)密度时空变化特征及其主要驱动因素,为土壤肥力提升、固碳减排和粮食安全提供理论依据。【方法】基于1988至2019年农业农村部全国农田监测数据(1298个点位),分析水田、旱地和水旱轮作下SOC密度时空变化特征,利用方程拟合和提升回归树模型探究气候、施肥和土壤属性对SOC密度变化的影响。【结果】1988―2019年全国农田表层(0―20 cm)SOC密度平均为35.13 t/hm^(2),不同土地利用方式下表现为水田>水旱轮作>旱地,水田和水旱轮作较旱地分别高53.2%和24.9%。SOC密度随监测时间的延长呈先降低后增加的趋势,其中水田、旱地和水旱轮作分别在2000、1998和2004年之前呈下降趋势,之后呈上升趋势。不同利用方式水田SOC密度随监测时间的变化趋势在东北地区逐渐增加,华南地区逐渐降低,西南和长江中游地区则先降低后增加,转折点分别在1995和2002年;旱地SOC密度的变化趋势在西北、华北和华南地区逐渐增加,东北、长江中游和长江下游地区先降低后增加,转折点分别在2008、2004和2004年;水旱轮作下SOC密度的变化趋势在长江中游、下游地区先降低后增加,转折点分别在2001和2013年,在西南地区呈先上升后微弱下降趋势,转折点在2012年。提升回归树结果显示,水田SOC密度后期上升阶段最重要的解释变量在西南、东北和华南区是年均温,在长江中游和下游分别是钾肥用量和土壤速效钾含量;旱地SOC密度后期上升阶段最重要的解释变量在东北为年均温,华北和华南为年均降雨,长江中游、下游区为氮肥,西北为有效磷;水旱轮作SOC密度后期上升阶段最重要的解释变量,在西南、长江中、下游地区分别为年均降雨、有效磷、氮肥。【结论】1988―2019年全国农田表层SOC密度除华南水田外,整体上呈先降低后增加,水田、旱地和水旱轮作土壤的转折点分别在2000、1998和2004年,旱地SOC密度的提升快于水田和水旱轮作。影响表土SOC密度提升的主要因素,东北和西南地区水田和旱地为年均温,长江中、下游地区水田为钾肥投入和土壤速效钾含量,旱地为氮肥投入;华南地区水田为年均温,旱地为年降雨量;华北和西北地区旱地为年均降雨和土壤有效磷含量;西南和长江中游水旱轮作区为土壤有效磷含量,而长江下游为土壤速效钾含量。

低压贮藏对杨梅果实抗氧化及其细胞膜透性的影响

以“安海变”杨梅果实为试验材料,2℃~4℃温度条件下,常压贮藏为对照(control check,CK),研究低压[lowpressure,LP(0.05 MPa)]贮藏对杨梅果实细胞膜透性(cell membrane permeability,CMP)及其抗氧化性的影响,并监测贮藏期间细胞膜透性和抗氧化机制有关的生理生化指标动态变化。结果表明:低压贮藏诱导杨梅果实启动抗氧化保护机制,明显延缓其内源抗氧化物质抗坏血酸(ascorbic acid,AsA)高峰出现、限制其含量下降,延迟脯氨酸(proline,Pro)含量急剧上升,有效维持超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性在贮藏中期逐渐上升,并保持后期较高活性,明显抑制过氧化物酶(peroxidase,POD)和多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性,提高杨梅果实低温逆境抗氧化能力,减轻丙二醛(malondialdehyde,MDA)积累和膜脂过氧化程度,有效延缓CMP上升,使其在贮藏第16天时CMP仍保持在10%以下,减缓了杨梅果实生理衰老进程。进一步分析发现,低压贮藏诱导杨梅果实组织降低MDA积累,延缓CMP上升,主要是内源抗氧化物质Pro和抗氧化相关酶POD、PPO、SOD等关键指标发挥主导作用,而AsA、CAT作用较不明显。

屠宰环节禽产品中金黄色葡萄球菌污染状况调查

[目的]了解重庆市家禽屠宰环节金黄色葡萄球菌的污染情况,为防控金黄色葡萄球菌食源性疾病的发生提供参考依据。[方法]按照GB 4789.10—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验金黄色葡萄球菌检验》对重庆市屠宰环节400份样品进行检测,同时随机选择40株金黄色葡萄球菌进行药敏试验和致病性分析。[结果]屠宰环节金黄色葡萄球菌污染程度达59.25%,秋季较夏季污染程度重,为67.00%,胴体比环境污染重,为65.71%,烫洗煺毛和净膛环节污染风险较重均达60%以上。40株分离株中毒素基因检出率为65.00%,总耐药率为95.00%,主要对青霉素、四环素、红霉素和克林霉素耐药;70.00%的菌株同时对3种以上抗生素耐药。[结论]重庆市家禽屠宰环节金黄色葡萄球菌污染较重,部分分离株存在多个毒素基因和多重耐药现象,值得高度重视。

一种基于RFID技术及红外热成像技术的智能查房系统的构建及应用

为了解决养老机构里老年人看护的需要与护理员夜间巡查人力不足或巡查频次低而导致服务质量不佳等现象,本应用从养老机构的实际需求出发,基于RFID技术和红外热成像技术而设计出一套智能查房系统,以减轻看护人员的工作强度,实现老人夜间的智慧化看护及提升服务质量,具有较高的经济效益和社会效益.

减压贮藏对杨梅果实采后品质的影响

为探讨杨梅果实在减压条件下的贮藏效果,以“安海变”杨梅为试材,对其进行减压(0.05 MPa)处理,并于2~4℃下贮藏,定期观察杨梅果实采后品质的变化,同时对果实呼吸强度、可溶性固形物(TSS)、总糖、可滴定酸、pH、失重率、好果率进行分析对比。结果表明:减压处理能有效抑制杨梅果实冷藏期间的呼吸强度,延缓其TSS、总糖、可滴定酸含量的下降和失重率的上升,提高采后杨梅贮藏效果,使其在贮藏第16天时好果率仍保持在90%以上。这说明减压贮藏能较好地保持杨梅果实采后品质,延长其贮藏期、供应期。

外源茉莉酸甲酯对解放钟枇杷果实采后品质的影响

以福建云霄解放钟枇杷为试材,采用10,20,50μmol/L外源茉莉酸甲酯(MeJA)熏蒸8h,通过检测(4±1)℃贮藏过程中可溶性固形物(TSS)、总糖、维生素C、总酸(TA)含量和呼吸强度、失重率、乙烯释放速率、腐烂率等指标,研究MeJA熏蒸处理对枇杷果实采后品质的影响。结果表明,20μmol/L MeJA熏蒸处理可抑制枇杷果实呼吸强度、降低失重率和贮藏前期乙烯释放速率,维持总糖、维生素C、TA和贮藏后期较高TSS含量。基于外源MeJA的浓度效应,10μmol/L MeJA处理对枇杷果实失重率影响不显著,50μmol/L MeJA处理对保持枇杷果实维生素C、总糖、TA和贮藏后期的TSS含量效果不明显。综上,20μmol/L MeJA处理对枇杷果实采后品质有积极影响。

柚皮总黄酮的提取优化及其对亚硝酸盐清除作用的影响

以柚皮为试材,分别研究了超声波辅助提取法单因素(提取时间、乙醇浓度、料液比)及碱提酸沉法单因素(提取时间、料液比、提取温度)对柚皮中黄酮类化合物提取率的影响。通过正交实验优化提取工艺,同时对提取的总黄酮进行清除亚硝酸盐和抗氧化实验。结果表明,碱提酸沉法提取的总黄酮量高于超声波辅助提取法,影响其提取率的因素依次为提取时间、料液比、提取温度,研究所得最佳工艺条件:提取时间1.5 h,料液比1∶25 g/mL,提取温度60℃。碱提酸沉法的柚皮黄酮的亚硝酸盐清除作用和抗氧化作用优于超声波辅助提取法。

3株牛支原体对牛体的试验感染研究

为了明确从患有严重呼吸道症状的病/死牛肺部分离到的3株牛支原体的特征,本试验采用回归本体动物的攻毒试验方法,将12头4~7月龄犊牛随机分为4个组,每组3头,感染组(W70组、Q3组和JX02组)分别注射分离到的3株牛支原体(W70株、Q3株和JX02株)的液体培养物,阴性对照组注射培养用的肉汤培养基,通过临床症状、组织病理学和血清学方法分析3株牛支原体对动物机体的致病性和免疫特性。结果显示,3株牛支原体分离株感染犊牛后,均能引起犊牛体温升高、呼吸频率加快和明显的呼吸道症状;剖检及组织病理学检查均可见病理变化,其中W70株引起的病变最为明显;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清抗体发现,感染后15 d牛支原体抗体水平达到峰值。结果表明,3株牛支原体分离株中W70株毒力最强,感染犊牛后能引起特征性的临床症状和病理变化,同时能诱导较好的免疫反应,可作为抗牛支原体疫苗的候选菌株。

静电纺魔芋葡甘聚糖—纳米四氧化三铁复合膜的力学性能研究

将魔芋葡甘聚糖—纳米四氧化三铁共混,通过静电纺丝技术进一步制备多纳米纤维复合膜,研究纳米四氧化三铁、KGM、甘油、Na_2CO_3含量对复合膜力学性能的影响。结果表明,纳米Fe_3O_4、KGM、甘油、Na_2CO_3含量对复合膜性能有较大影响,当纳米Fe_3O_4含量为1.0%,KGM含量为1.2%,甘油含量为0.1%,Na_2CO_3含量为0.1%时,制得的复合膜的拉伸强度为28.35 MPa,断裂伸长率为6.42%。

魔芋葡甘聚糖/纳米四氧化三铁静电纺丝膜对六价铬离子吸附研究

六价铬离子是一种危害性非常大的重金属离子,开发新型高效吸附剂去除铬离子具有重要意义。采用静电纺丝技术来制备魔芋葡甘聚糖(KGM)/纳米四氧化三铁(Fe3O4)纤维膜,并利用X-射线衍射分析和扫描电镜(SEM)等对材料进行表征,同时考察多重变量控制下该材料对六价铬离子的吸附能力的影响。结果表明,静电纺丝增加了纳米Fe3O4与KGM的相互作用,并形成了由数个纳米大小的纤维组成的"多孔网络"交联结构,吸附能力显著较高。且当纳米纤维膜投加剂量为20 mg/mL、Cr(Ⅵ)溶液的pH为5、Cr(Ⅵ)溶液的初始浓度为30 mg/L时其吸附效果最好,40min吸附可达到14mg/g。

玫瑰茄西瓜复合果酒的研制

以西瓜和玫瑰茄为主要原料,酿制玫瑰茄西瓜复合果酒。以酒精度和感官评分为评价指标,研究发酵时间、玫瑰茄提取液浓度、酵母添加量和白砂糖添加量对果酒品质的影响,通过响应面法确定复合果酒的最佳配方和发酵工艺条件。结果表明:影响玫瑰茄西瓜复合果酒品质的主要因素是酵母添加量,其次是白砂糖添加量和玫瑰茄提取液浓度,而发酵时间的影响最小。最佳配方和发酵工艺条件为发酵时间77 h、玫瑰茄浸提液浓度为3%、酵母添加量为0.04%、白砂糖添加量为44%(均以西瓜汁重量计)。经单宁、果胶澄清处理后的复合果酒,色泽为淡黄色,酒体澄清透明,微酸爽口自然,酒精度为8.33%Vol。

大黄鱼肌原纤维蛋白-魔芋葡甘聚糖复合凝胶的凝胶质构研究

本文研究了不同添加量的魔芋葡甘聚糖、不同浓度的大黄鱼肌原纤维蛋白以及不同温度对大黄鱼肌原纤维蛋白-魔芋葡甘聚糖复合凝胶的凝胶强度的影响,并对复合凝胶的凝胶强度进行优化选择。结果表明,大黄鱼肌原纤维蛋白-魔芋葡甘聚糖复合凝胶在魔芋葡甘聚糖添加量为3.0g、大黄鱼肌原纤维蛋白浓度为40mg/mL、温度为80℃时所形成的复合凝胶的凝胶强度最优。

响应面法优化紫薯魔芋硬糖配方

以紫薯粉、魔芋粉辅料,研制紫薯魔芋硬糖。以感官评分为评价指标,研究木糖醇、葡萄糖浆、紫薯粉和魔芋粉添加量对紫薯魔芋硬糖感官品质的影响。通过响应面法确定糖果的最佳配方。结果表明最佳配方为:木糖醇3 g,葡萄糖浆15 g,紫薯粉1.2 g,魔芋粉0.2 g。糖体呈紫色、色泽分布均匀,外形完整、甜味纯正、坚硬而脆、不粘牙,具有紫薯风味。

中国主要粮食作物磷肥偏生产力时空演变特征及驱动因素

【目的】中国旱地及水旱轮作区经过长久以来多种施肥模式的调整,各区域土壤磷素状况变异较大,探讨各区域土壤磷肥盈亏量和作物磷肥偏生产力的时空演变及主要驱动因素,为维持土壤磷素表观平衡和磷肥的科学管理提供理论指导。【方法】以农业农村部1988—2019年在全国旱地及水旱轮作区开展的长期监测数据库为基础,分析东北、华北、长江中游、长三角、西南和西北6个区域(共829个监测点)三大粮食作物(小麦、玉米和水稻)磷肥施用量、磷肥偏生产力和土壤磷素盈亏量的时空变化,确定各区域不同作物的适宜磷肥施用量。【结果】全国旱地及水旱轮作区小麦、玉米、水稻季磷肥施用量和磷肥偏生产力平均分别为137.7、109.2、75.13 kg/hm^(2)和61.99、130.1、158.9 kg/kg,其中西北区小麦、玉米季磷肥施用量和磷素盈余量均为最高,分别为213.7、184.0 kg/hm^(2)和157.9、51.55 kg/hm^(2),磷素盈余量分别占磷素施用量的73.9%和28.0%。东北、华北和长三角区玉米季土壤处于磷素亏缺状态,亏缺量分别为25.29、11.38和14.57 kg/hm^(2),长三角和西南区水稻季土壤处于磷平衡状态。近30年,东北、华北和长江中游作物磷肥偏生产力随施肥年限的延长呈显著增加趋势,并在2013年后趋于稳定,长三角和西南作物磷肥偏生产力呈先降低后增加的趋势。西北区磷肥偏生产力则在施肥30年间持续升高。磷素盈余量的区域差异和磷肥偏生产力的时空变异主要受到磷肥施用量和作物类别的影响,此外,土壤类型、有机质含量和种植制度分别是东北、长江中游和西北磷素盈余量和磷肥偏生产力的主要影响因素。【结论】各区域小麦季过量磷肥投入均造成大量磷素盈余,玉米和水稻季全国平均处于磷平衡状态,磷素盈余和磷肥偏生产力的时间变化及驱动因素存在显著的区域性差异。综合考虑磷肥偏生产力和各区域的驱动因素,建议华北、长江中游、长三角、西南和西北小麦季推荐磷肥施用量分别为64.42、37.59、60.11、35.22和53.55 kg/hm^(2);东北、华北、长江中游、长三角、西南和西北玉米季磷肥推荐施用量分别为129.5、97.11、83.85、80.60、80.09和131.9 kg/hm^(2);长江中游、长三角和西南水旱轮作区水稻季磷肥推荐施用量分别为62.12、76.32和64.03 kg/hm^(2)。

魔芋葡甘聚糖/纳米四氧化三铁复合溶胶的流变性能

为了研究魔芋葡甘聚糖/纳米Fe3O4静电纺丝膜,运用流变仪分析纳米Fe3O4对KGM溶胶流变性能的影响,以期为制备复合的纺丝液的浓度和配比提供了指导。结果表明:KGM/纳米Fe3O4复合溶胶是一种假塑性流体;复合溶胶的粘度、线性粘弹区域范畴、屈服应力值、模量等四个指标均与纳米Fe3O4掺杂比的掺杂比呈正比关系,从剪切性质分析其体系纳米Fe3O4质量浓度不应超过1.2%。通过频率扫描分析,纳米Fe3O4与KGM之间存在相互作用,随着纳米Fe3O4粒子含量的增加使得与KGM作用增加,从而使体系形成稳定网络结构,使复合溶胶的稳定性更高,因此将魔芋葡甘聚糖/纳米Fe3O4制备静电纺丝膜具有一定可行性。

食源性甾醇类化合物生物活性及应用

食源性甾醇是从可食用植物及菌菇中分离制得的一类甾体类化合物,在自然界中分布广泛。近年来大量研究表明,甾醇类化合物在调节机体生理功能如降低胆固醇等方面发挥着重要作用。因其特殊的生理活性和物理、化学性质,这类化合物也开始被广泛应用到工业生产中。本文综述了国内外在食源性甾醇类化合物体内外生理活性及实际应用等方面的研究报道,旨在为更好地利用这类化合物提供一定的理论依据及参考。