4种植物源性成分多重real-time PCR检测方法的建立及其在食用淀粉中的应用

建立一种可同时快速检测红薯、木薯、马铃薯、玉米源性成分的多重实时聚合酶链式反应(real-time polymerase chain reaction,real-time PCR)方法。分别以红薯g3pdh基因、木薯g3pdh基因、马铃薯UGPase基因、玉米zSSIIb基因为靶基因设计特异性引物和TaqMan探针,以18S rRNA基因为内参基因,建立多重real-time PCR方法,开展方法学验证,并对不同掺入比例模拟样品和实际淀粉样品进行检测。结果显示,该方法具有高通量、特异性强、灵敏度高等优点。与15种非目标源性均无交叉反应;对目标DNA的检测灵敏度可达到3×10^(-3) ng/μL,且具有良好的线性关系和扩增效率;对淀粉样品的检出限可达0.1%,对50份实际样品进行检测,结果与参比方法一致,说明建立的多重real-time PCR法可用于食用淀粉种类掺假鉴别检测。

湿热处理对红薯淀粉特性的影响

为了研究湿热处理对红薯淀粉理化和结构等特性的影响,以五种红薯淀粉为实验对象,测定并分析湿热处理后淀粉溶解度、膨润力、持水力、透光率、凝沉性等理化特性的变化情况,进而探明湿热处理对不同初始含水量红薯淀粉吸水特性及晶体结构的影响规律。结果表明,经湿热处理后红薯淀粉的溶解度、膨润力、凝沉性与透光率均较原淀粉降低,持水力均增强,且五种红薯淀粉均呈现相同趋势,说明红薯品种与湿热处理对淀粉性质的影响规律无显著相关性。经湿热处理后红薯淀粉未见新的衍射特征峰,晶体类型仍为C型,而衍射强度和结晶度降低。湿热处理淀粉吸水达到平衡所需要时间较原淀粉短,且饱和吸水量较原淀粉有减小的趋势。利用Peleg模型方程模拟湿热处理后红薯淀粉的吸水规律,并计算出浸泡动力学吸水常数K1和K2,确定了淀粉的吸水动力学方程,可预测湿热处理后红薯淀粉在浸泡过程中的水分含量。

甘薯抗茎腐病鉴定技术的建立及种质资源抗性分析

为优化甘薯种质抗茎腐病鉴定技术,通过分析不同的接种方法和菌液浓度对甘薯种质抗性的影响,建立甘薯抗茎腐病鉴定标准,为甘薯抗病育种奠定基础。利用组培瓶蛭石薯苗擦伤接菌法和最佳接种菌液浓度(1.1×10^(7)CFU·mL^(-1)),对最具代表性的6个甘薯品种进行接种鉴定,并与田间抗性品种比较进行验证,室内接种抗性鉴定结果与田间抗性表现基本一致,表明新抗性鉴定技术的鉴定结果具有准确性、可靠性。进一步对65个甘薯材料进行抗病鉴定,发现绝大部分材料表现为感病或中感,7份种质(YD7002、DY7082-1、浙紫薯1号、TF1118、DY7032、南薯88和浙紫薯4号)对甘薯茎腐病具有稳定抗性。文章建立了甘薯抗茎腐病的新鉴定技术,鉴定和筛选出对甘薯茎腐病表现稳定抗性的种质,为甘薯抗茎腐病育种提供重要的种质资源,对于甘薯病害防控具有重要意义。

改性甘薯淀粉及其在食品工业中的应用研究进展

甘薯淀粉常作为粉丝和粉条等食品加工原料,具有稳定和增稠作用。但受其固有性质的限制(如热稳定性差、淀粉糊透明度低等),难以满足现代食品工业发展的需求,而改性(如物理法、化学法、酶法及复合法等)能赋予甘薯淀粉良好的功能、流变学和加工特性(如抗老化性、淀粉糊透明度高、凝沉性小、冻融稳定性好、抗酸性和成膜性好等),可用于改善食品的物化特性、质构特性及食用品质。该文首先分析了甘薯淀粉的结构及性质,并总结了改性方法,最后概述了甘薯淀粉在食品工业(从粉丝、面制品、调味料及其他食品等方面)中的应用情况,以期为扩大甘薯淀粉资源的研究和应用提供参考。

甘薯连作障碍发生的土壤养分因素探讨

连作障碍是甘薯种植中的一个突出问题。为了阐明甘薯连作障碍发生的原因,分别采集了5、10和15年连作甘薯及其对照土壤,分析了土壤pH、有机质、阳离子交换量、全量和有效态氮、磷、钾含量、有效态中微量元素含量,并计算了土壤氮、磷、钾之间的比值。结果表明:相比于各自对照,5年甘薯连作显著提高了土壤pH,但是10和15年连作显著降低了土壤pH;5年连作对土壤有机质含量影响较小,但是10和15年连作提高了土壤有机质含量,其中15年连作达显著水平;5年连作对土壤全氮和碱解氮含量影响较小,但是10和15年连作均显著提高了土壤全氮和碱解氮含量;5、10和15年连作均显著提高了土壤全磷和有效磷含量;不同连作年限对土壤全钾、速效钾和中微量元素(钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硅)含量的影响没有明显规律;甘薯多年连作后,土壤氮/磷降低,氮/钾和磷/钾升高,导致土壤氮、磷、钾失衡,氮磷过多可能引起钾的相对缺乏,也会破坏土壤微生态体系,引起病虫害发生。甘薯是一种耐贫瘠且喜钾植物,基于上述结果,甘薯连作一般不会造成土壤肥力的降低,土壤酸化和氮磷钾养分失衡可能是造成甘薯连作障碍发生的两个主要原因。

北京甘薯产业发展现状·问题和对策建议

北京作为甘薯的主要集散地,其市场供给及科研导向对我国甘薯市场有重要影响。从种植规模、区域布局、生产效益、科技支撑、市场需求及产业化情况等方面分析了北京甘薯产业发展现状。针对甘薯种苗繁育体系、贮藏技术、机械化程度、产后加工等方面存在的问题,提出健全脱毒种薯和良种繁育技术体系,加强甘薯产业关键核心技术研究与推广,提升甘薯产业的价值增值能力等对策建议。

紫色甘薯新品种龙紫221的选育

龙紫221是以台湾紫薯为母本,采用田间放任授粉、自然杂交选育而成的鲜食、加工兼用型紫色甘薯新品种。株型半直立,中长蔓,平均单株结薯数5.2个;薯块纺锤形,大中薯率65%左右,薯皮、薯肉均为紫色,平均干物率35.04%,淀粉率24.12%;抗蔓割病,高感薯瘟病,每667 m^(2)鲜薯、薯干产量分别为2 000 kg和700 kg左右,适宜在福建省非薯瘟病高发区作春、夏、秋薯种植。

甘薯苗期黑斑病对薯苗生长的影响及药剂浸种对黑斑病的防治效果

为明确甘薯苗期黑斑病对薯苗生长的影响及25%肟菌·异菌脲悬浮剂浸种的防治效果,通过人工接菌和药液浸种试验,对各处理的种薯发芽、生长、产苗量及薯苗带菌率进行了调查。结果表明,种薯或基质带菌育苗,种薯发芽数与未接菌处理相比没有显著差异;不同浓度25%肟菌·异菌脲悬浮剂浸种对种薯发芽数也未见显著影响。与未接菌处理相比,种薯带菌和育苗基质带菌处理未药剂浸种时产苗量分别减少43.97%和59.82%。使用25%肟菌·异菌脲悬浮剂500 mg/L浸种时,种薯和基质带菌试验中千克种薯产苗分别为74.12株和69.56株,苗床接菌试验中产苗分别为126.92株和85.31株,均显著高于未药剂浸种的处理。调查发现,种薯或苗床带菌会使萌发的嫩芽受黑斑病菌感染,引起死苗、生长停滞和薯苗带菌,是产苗量减少的主要原因。25%肟菌·异菌脲悬浮剂浸种可减少薯苗发病,增加产苗量。

甘薯褪绿矮化病毒西非株系RT-RPA-LFD检测方法的建立与应用

【目的】利用逆转录酶重组酶聚合酶扩增(reverse transcriptase recombinase polymerase amplification,RT-RPA)结合侧向流层析(lateral flow dipstick,LFD)试纸条技术,建立甘薯褪绿矮化病毒(sweet potato chlorotic stunt virus,SPCSV)西非株系(west African strain,WA)的RT-RPA-LFD检测方法。【方法】根据SPCSV-WA外壳蛋白基因和热激蛋白基因的保守序列设计并筛选扩增效果好、特异性强的引物和探针。然后对引物和探针的浓度、扩增体系、温度、反应时间等条件进行优化,建立SPCSV-WA的RT-RPA-LFD检测方法。利用该方法对SPCSV-EA、甘薯羽状斑驳病毒(sweet potato feathery mottle virus,SPFMV)、甘薯潜隐病毒(sweet potato latent virus,SPLV)、甘薯G病毒(sweet potato virus G,SPVG)等常见的甘薯病毒进行检测,验证方法的特异性;将感染SPCSV-WA甘薯叶片样品总RNA进行10倍梯度稀释,分别采用RT-PCR和RT-RPA-LFD进行检测,比较RT-PCR和RT-RPA-LFD方法的灵敏度;对采自田间的甘薯样品和试管苗样品进行RT-RPA、RT-RPA-LFD和RT-PCR检测,验证该方法的实用性。【结果】建立了SPCSV-WA的RT-RPA-LFD检测方法,最适引物为CSV357F/R,探针CSV-CP-Probe(47 bp),引物和探针工作浓度分别为0.2和0.06μmol·L^(-1),温度为42℃,时间5 min。该方法可对SPCSV-WA进行特异性检测,与甘薯上其他常见病毒无交叉反应。RT-RPA-LFD最低可检测到总RNA稀释至10^(-4)溶液,而RT-PCR最低检测到总RNA稀释至10^(-3)溶液,RT-RPA-LFD灵敏度是RT-PCR的10倍。田间采集的22份甘薯样品经RT-PCR、RT-RPA和RT-RPA-LFD检测,均检出11份阳性样品,3种方法检测结果一致。28份试管苗样品的检测结果表明,RT-PCR和RT-RPA-LFD检测结果一致,均检出5份阳性样品。【结论】建立了SPCSV-WA的RT-RPA-LFD检测方法,该方法具有快速、简便、特异、灵敏、可视的特点,既可用于甘薯脱毒试管苗样品的病毒检测,也适用于基层单位田间甘薯病毒样品的现场快速检测。

甘薯骨干亲本南瑞苕的利用与研究进展

南瑞苕是从美国引进的优良甘薯品种,也是我国甘薯育种上的骨干种质材料,具有显著的经济效益。收集、整理有关南瑞苕的研究报道和数据,综述南瑞苕的种质研究与引种表现、其后代及衍生品种选育、分子标记及遗传多样性分析、遗传转化等育种利用,组织培养与脱毒技术、块根的发育、代谢及产量、抗氧化特性等栽培生理,茎蔓顶部越冬做种技术、压蔓平栽、施肥与栽插等栽培技术,线虫、黑斑病、病毒病、干旱抗逆性等方面的研究进展;从南瑞苕优良基因的发掘和利用、南瑞苕产量和品质的形成机理和调控因素等方面展望其研究方向。

不同熟化方式下甘薯咀嚼加工及食团特性的比较分析

为探究不同熟化方式下甘薯的咀嚼加工行为及食团特性,该研究考察了熟化方式对甘薯的质构、淀粉含量及淀粉短程有序性的影响,并进行咀嚼试验,跟踪分析受试者咀嚼至吞咽点食团的水分含量、咀嚼参数、唾液分泌情况、食团特性以及淀粉消化情况。结果表明:倒蒸甘薯条和煮甘薯干片的硬度、弹性、胶粘性、内聚性、咀嚼性和回复性均显著高于其他4种熟化甘薯制品(P<0.05),熟化甘薯制品中淀粉含量及淀粉短程有序性均显著低于鲜甘薯(P<0.05)。在不同熟化方式甘薯制品的咀嚼试验中,咀嚼参数中的一口量、咀嚼次数、咀嚼时间、进食速率存在显著差异(P<0.05);回收食团的平均中值粒径(D50)(1.55~2.65 mm)与样品硬度、胶粘性和咀嚼性呈显著正相关(P<0.05);样品形态以及受试者主观性的差异使样品咀嚼时的平均唾液添加量(0.41~0.94g/g干基)和平均唾液流速(45.92~72.65mg/s)存在显著差异(P<0.05);咀嚼后的平均总淀粉消化率最高为蒸制甘薯(88.35%),最低为微波甘薯(34.32%)。该研究为深入研究甘薯消化特性以及甘薯精深加工奠定理论基础。

红薯渣的发酵工艺及饲料化利用的价值研究

文章旨在优化益生菌固态发酵红薯渣提升蛋白含量的发酵工艺,并探究发酵红薯渣作为动物饲料的价值。试验以红薯渣为原料,发酵产物中粗蛋白提升率为评价指标,对6株单一菌株的发酵效果进行评价,确定最佳复合菌组合,随后进行最佳比例、接种量、发酵时间和发酵温度的试验,确定最优化的发酵条件,最后在肉鸡日粮中添加不同比例的发酵红薯渣进行生长性能试验。试验结果表明,米曲霉、巨大芽孢杆菌和产朊假丝酵母3种单一菌株最有利于粗蛋白含量的提升,米曲霉巨大芽孢杆菌产朊假丝酵母以321比例混合发酵后粗蛋白的提升率最高,以此复合菌比例进行后续发酵试验发现在31℃条件下接种7%(V/m)发酵4 d后粗蛋白含量最高,比对照组显著提高了1.8倍;以此发酵红薯渣等量替代玉米对肉鸡进行饲喂,添加1%、5%和10%发酵红薯渣处理的肉鸡的日均增重比对照组分别提高了8%、15%和17%,提高了饲料转化率,肉鸡料重比较对照组降低了9%~13%,最佳的添加比例为5%~10%。综上所述,复合微生物固态发酵可以高效提高红薯渣中粗蛋白含量,发酵红薯渣可以作为菌体蛋白饲料提升肉鸡的生长性能。

软夹轮压式甘薯移栽机设计与试验

针对甘薯裸苗移栽伤苗率与漏苗率偏高问题,根据人工移栽可实现低伤苗率、低漏苗率的特点,设计可模仿人工移栽的压苗轮和软夹供苗装置。通过分析人工移栽轨迹投影,提取其曲率半径,得到压苗轮半径。对压苗齿进行受力分析推导出压苗齿与加强筋尺寸参数。分析软夹供苗装置两软夹间距并确定取值区间。通过多因素试验优化结构参数,得出最佳作业参数为:作业速度0.7 m·s^(-1),甘薯苗裸露长度11 cm,两软夹间距220 mm。软夹供苗式甘薯移栽机整机设计完成后进行验证试验。结果表明,当移栽机保持0.7 m·s^(-1)速度前进时,可实现伤苗率2.11%,漏苗率2.22%,满足甘薯机械移栽要求。该移栽机采用创新式旋转装置移栽,可对甘薯移栽机设计与优化提供参考。

甘薯生全粉添加量对馒头制作工艺及品质的影响

以甘薯-小麦混粉为原料,探究甘薯生全粉馒头制作配方工艺以及甘薯生全粉添加量对馒头基本成分和物化特性的影响。结果表明,甘薯馒头制作配方最优工艺为甘薯生全粉添加量30%、加水量55%、α-淀粉酶添加量0.02%、普鲁兰酶添加量0.75%,此时甘薯生全粉馒头感官评分最高为84.9。随着甘薯生全粉添加量增加,甘薯馒头淀粉和总膳食纤维含量逐渐增大,蛋白质含量逐渐减小,可溶性糖呈不规律变化趋势且变化幅度较小。随着甘薯生全粉添加量增加,甘薯馒头色度WH值、比容逐渐减小,硬度和胶黏性逐渐增加,黏性、回复性、黏聚性和弹性逐渐减小。随着甘薯生全粉添加量增加,冻藏后复蒸馒头比容逐渐减小,硬度逐渐增大;在相同添加量的情况下,随着冻藏时间的延长,比容呈逐渐减小的变化趋势,硬度呈逐渐增大的变化趋势。综上所述,适当添加甘薯生全粉可制作出品质较好的馒头。

不同富硒方式对甘薯叶蛋白抗氧化活性的影响

以甘薯叶为研究对象,分别对叶面与土壤进行富硒处理,通过分析甘薯叶中硒含量及甘薯叶蛋白的抗氧化活性的变化,研究不同富硒方式对甘薯叶蛋白抗氧化活性的影响。结果显示叶面富硒与土壤富硒都能提高甘薯叶蛋白的硒含量,在1.6 mg/mL的富硒质量浓度条件下两种富硒处理组蛋白硒含量分别达到了20.10 mg/g与1.68 mg/g。富硒对甘薯叶蛋白的抗氧化活性有一定的提升作用,其中,叶面富硒可使甘薯叶蛋白超氧阴离子自由基清除率提升19.17%。根据相关性分析可知,除硒含量对抗氧化活性有较大影响外,样品中总酚与总黄酮含量也在一定程度上影响着样品的抗氧化活性。经对比可知,叶面富硒能更好地提高甘薯叶蛋白中的硒含量,是较佳的富硒方式。

三层复合压延工艺对紫薯面条品质特性的影响

为改善紫薯面条加工性能差,拉伸特性不佳,蒸煮过程中营养损失高等问题,采用三层复合压延工艺,用小麦粉面片包裹紫薯面片,制备紫薯面条,改善面条品质。首先,通过单因素试验和正交试验设计考察紫薯全粉添加量、加水量、谷朊粉添加量、食盐添加量、淀粉添加量5个因素对芯层紫薯面片加工特性的影响,得出芯层紫薯面片的最佳配比为紫薯全粉添加量55%,加水量45%,谷朊粉添加量6%,食盐添加量1%,淀粉添加量13%(以上均为质量分数,下同)。在此基础上通过响应面试验考察外层面片加水量、芯层淀粉添加量、内外层面片厚度比、每道压延次数4个因素对紫薯面条加工性能和食用品质的影响,确定出三层复合压延紫薯面条的最佳工艺为:外层面片加水量35.2%、芯层淀粉添加量13.2%、内外层面片厚度比为1、每道压延次数为3次。按照最佳原料配比和加工工艺制得的紫薯面条呈淡紫色,口感爽滑,咀嚼性好,可为该产品的工业化生产提供一定的理论参考。

烹调方式对山芋茎叶抗氧化能力的影响

为探究不同烹调方式对山芋茎叶抗氧化能力的影响,以总酚含量、黄酮类物质含量以及DPPH·清除能力作为抗氧化能力的评价指标,分别采用漂烫、油炒和微波3种不同的烹调方法处理山芋茎叶,测定不同烹调方式及条件下其抗氧化能力的变化情况。结果显示:山芋茎叶抗氧化能力与漂烫时间、漂烫温度呈负相关,且当温度大于70℃后,其抗氧化能力的衰减趋势更显著(P<0.05);油炒时间、油用量对山芋茎叶的抗氧化能力有正向调节功效;其抗氧化能力随微波时间的延长呈先上升后下降的趋势,且在3 min时最强,而当微波功率增大时,山芋茎叶黄酮含量、总酚含量先下降后上升,且差异显著(P<0.05),DPPH·清除率则呈负相关趋势。

苹果幼果-红薯复合果粮醋发酵工艺优化及品质分析

文章以苹果幼果与红薯为原料,采用单因素试验与响应面试验确定苹果幼果-红薯复合果粮醋醋酸发酵的最佳工艺;在此基础上,比较分析发酵前(苹果幼果-红薯复合果粮汁)、发酵后(苹果幼果-红薯复合果粮醋)以及市售苹果醋的抗氧化能力;采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法(HS-SPME-GC-MS)检测发酵前(苹果幼果-红薯复合果粮汁)、发酵后(苹果幼果-红薯复合果粮醋)以及市售苹果醋的挥发性风味物质。结果表明,醋酸发酵的最佳工艺为醋酸菌接种量10%、初始酒精度7%、发酵温度31℃。与苹果幼果-红薯复合果粮汁、市售苹果醋相比,苹果幼果-红薯复合果粮醋具有较强的抗氧化能力,挥发性风味物质更丰富,酸类、酯类物质的种类和含量显著更高。该研究可为苹果幼果-红薯复合果粮醋的开发提供数据支撑。

魔芋凉粉的配方及工艺优化

选用红薯淀粉和魔芋粉为主要原料,以感官评分及质构参数为实验指标,通过单因素试验考察红薯淀粉添加量、魔芋粉添加量、加热温度、加热时间对产品感官及质构的影响,并选择正交试验来优化魔芋凉粉的配方及工艺.结果表明,产品的最佳配方为(以产品质量计):红薯淀粉16 g/100g、魔芋粉0.5 g/100g、纯净水83.5 mL;最佳工艺条件为:加热温度为100℃、加热时间为11 min.该条件下制备的凉粉产品质地细腻,表明光滑,弹性好,不粘牙,质构特性较好,综合评分为87.4分.

茎段和穴盘大小对北方叶用甘薯越冬育苗的影响

为探索北方叶用甘薯越冬穴盘育苗,设置4个茎段大小(4、6、8、10 cm,用D1、D2、D3、D4表示)和5种穴盘规格(32、50、72、105、128孔),搭配14个处理,研究不同搭配对种苗成活率、幼苗长势(茎粗、株高等)和鲜重等指标的影响。结果表明:相同穴盘下,随着茎段增长,幼苗的成活率、叶片数、基部茎粗和株高呈现增加的趋势,进而地上部鲜重和整株鲜重也随之增加,以D4处理最高。相同茎段下,随着穴盘孔数增加,幼苗的叶片数、基部茎粗、株高、地上部鲜重和全株鲜重减少,源于穴盘对地下部的影响,以32孔处理最高。不同茎段和穴盘搭配下,D4-32处理的生长情况最好,3月中旬,对于地上部鲜重而言,D2-72处理(9.79 g)可达到与D4-32处理相同的效果(两者间无显著性差异),其叶片数、基部茎粗和株高等指标满足移栽水平;对于整株鲜重而言,D2-105处理(10.21 g)可达到与D4-32处理相同的效果,且可节省228.1%的育苗面积,参考其重量,1月中旬,D3-72处理下的地上部和整株鲜重接近上述两个处理的水平,可节省125.0%的育苗面积。综合秧苗生长情况与经济效益,3月中旬移栽时,推荐D2-105,即含2个腋芽茎段与105孔穴盘的搭配,如有生产条件在1月中旬移栽,推荐D3-72,即含3个腋芽茎段与72孔穴盘的搭配。