紫色甘薯新品种赣薯10号的选育

赣薯10号是以苏薯16号为母本,以赣薯1号、徐紫薯3号、渝紫7号、农林47、泉薯9号、徐薯27、岩薯5号、浙薯13、赣薯7-10、赣薯10-20、万薯0616-6、渝6-9-17等12个品种(系)为父本集团,采用开放授粉、自然杂交选育而成的鲜食紫色甘薯新品种。薯块纺锤形,紫红皮浅紫肉,花青素含量235.20 mg·kg^(-1)(FW);单株结薯4~5个,平均单薯质量145.0 g,大中薯率约80%,干物率30.80%,每667 m^(2)鲜薯产量2000 kg左右,薯干产量630 kg左右;抗黑斑病,中抗茎线虫,适宜江西、湖南、湖北、安徽、浙江、江苏春夏薯区种植。

基于正交试验法的甘薯馅制备工艺参数优化的研究

本文以甘薯(新疆产西瓜红)为原料制作甘薯馅,开展单因素试验研究蒸制时间、炒制时间、糖添加量、炒制温度等工艺参数对甘薯馅感观品质的影响,并开展正交试验选出甘薯馅的最佳制作工艺参数。结果表明,甘薯馅的最佳工艺参数为蒸制时间20min、炒制时间9min、糖添加量25%、炒制温度120℃。

干燥工艺对红薯叶冠突散囊菌发酵茶品质的影响

为探讨干燥工艺对红薯叶冠突散囊菌发酵茶品质的影响,探寻红薯叶冠突散囊菌发酵茶最适干燥工艺。采用不同温度(60、70、80℃)热风干燥(hot air drying, HAD)、60℃热泵干燥(heat pump drying, HPD)、真空冷冻干燥(vacuum freeze drying, FD)5种不同的干燥工艺对红薯叶冠突散囊菌发酵茶进行脱水处理,并对干茶样品进行感官评价同时检测分析了干茶中的主要成分及风味物质。结果表明,在HAD中,随着干燥温度的升高,茶叶总酚、总黄酮含量下降,可溶糖含量升高,单宁含量没有变化;HAD 80℃干茶中,引发茶汤涩味的酚类物质和黄酮含量低,茶汤色及香气感官评分高,香气组分最多且综合品质最好;HAD 60℃干茶总酚、总黄酮和苦味氨基酸含量均高,苦涩味较重;FD干茶外形评价最好且单宁含量最低,但其总酚和总黄酮最高,且青草香气重,这与其挥发性物质中愈创木酚含量高有关,使其感官评分较低。所有干茶样品的香气成分中,1-辛烯-3-醇、愈创木酚和β-紫罗兰酮的OAV值均高于100,是红薯叶冠突散囊菌发酵茶干茶中的关键香气成分。该研究为红薯叶冠突散囊菌发酵茶风味的形成及加工工艺优化提供了指导。

甘薯移栽机作业工况监测系统设计与试验

针对目前我国甘薯裸苗移栽机存在作业状况难以实时监测分析的问题,设计了一种融合多种传感器的甘薯裸苗移栽监测系统,主要包括信息采集处理与远程监测两部分。以漫反射激光传感器、旋转编码器作为信息采集机构,以PLC作为信息处理与逻辑控制器,并结合DTU设备将移栽机作业工况实时发送至OneNet远程云平台,基于MIT APP Inventor开发了手机APP软件,通过手机访问OneNet云平台实现移栽信息远程查看与分析。对关键装置漏栽监测系统准确度进行了试验,结果表明:漏栽监测系统在3种移栽频率下,最高监测精度为98.45%,平均监测精度为98.15%,可以较好地满足甘薯裸苗移栽精确监测方面的要求。

甘薯秧蔓机械化收获防缠绕割台的设计与试验

为解决甘薯秧蔓相互交错缠绕、难以分离导致收获困难的问题,设计了一种甘薯秧蔓机械化收获防缠绕割台,并对仿垄型拨禾切割机构、伸缩弹齿捡拾机构的作业过程进行受力及运动分析,得到其作业参数范围。为避免仿垄型拨禾切割机构和伸缩弹齿捡拾机构在作业过程中发生缠绕,搭建了甘薯秧蔓机械化收获防缠绕割台的试验台架,进行单因素试验,以此来确定仿垄型拨禾切割机构和伸缩弹齿捡拾机构的最佳转速范围;利用Design-Expert 13.0软件中Box-Behnken试验设计方法,研究前进速度、切割转速、捡拾转速三因素两两交互作用对甘薯秧蔓回收率、缠绕程度、伤薯率的影响,并建立回归模型,进行试验参数优化,得到最优工作参数组合,即前进速度0.995 m/s、切割转速61.043 r/min、捡拾转速100.939 r/min,此时甘薯秧蔓的回收率为94.553%、缠绕程度为2.169%、伤薯率为0.213%。为验证最优参数的可靠性,将最优工作参数组合数据化零为整,作为田间试验的作业参数,进行田间试验验证,结果表明:甘薯秧蔓的薯秧蔓回收率为93.55%,缠绕程度为2.42%,伤薯率为0.38%。

海藻酸钾和乳清蛋白对传统漏瓢式无明矾甘薯湿粉条品质特性的影响

针对传统漏瓢式甘薯湿粉条不添加较高量明矾就不耐煮、易断条问题,本文研究了不同添加量海藻酸钾和乳清蛋白对漏瓢式无明矾甘薯湿粉条质构特性和蒸煮特性的影响,探讨了海藻酸钾、乳清蛋白改善湿粉条品质的作用机理。结果表明,添加0.4%(w/w,总淀粉基)海藻酸钾或5%乳清蛋白(w/w,总淀粉基)后,无明矾甘薯湿粉条的拉伸强度分别为1.77±0.01 g/mm^(2)和1.43±0.03 g/mm^(2),煮断时间分别为72.15±2.61 min和42.24±2.94 min,感官评分分别为93.10±3.38和87.41±3.68分,与添加明矾的甘薯湿粉条相当。进一步研究显示,海藻酸钾、乳清蛋白的加入可提高打芡淀粉的糊化程度,促进直链淀粉的较短期快速回生,有利于形成黏度较高的芡糊及结构稳定性较强的淀粉粉团,增强湿粉条中淀粉颗粒的堆积密度。上述结果说明0.4%海藻酸钾可作为替代明矾的绿色添加剂应用于传统漏瓢式无明矾甘薯湿粉条的生产中,其次是5%乳清蛋白。

耐旱甘薯种质资源的筛选与鉴定

【目的】寻求可精确指征甘薯耐旱性的关键指标和方法,筛选并鉴定耐旱甘薯种质资源,为耐旱甘薯种质资源的快速、准确鉴定提供有效方法,为优质耐旱甘薯品种选育提供材料基础和理论依据。【方法】以54份甘薯种质资源为材料进行干旱胁迫试验。设置干旱胁迫和对照2个处理,结合干旱池栽试验和大田试验,探究干旱胁迫对不同甘薯种质资源的生长发育、生理生化、抗氧化代谢、光合特性及产量等方面的影响,分析不同甘薯种质资源对干旱的响应特点,筛选甘薯耐旱性评价的有效指标;综合主成分分析、相关性分析、耐旱系数直接评价法和隶属函数计算综合耐旱性度量值(D值)法进行耐旱性评价,筛选鉴定耐旱甘薯种质资源。【结果】干旱池栽试验结果表明,干旱处理对不同甘薯种质资源的主茎长、地上部鲜重、地下部干重、块根鲜重的影响均达到极显著水平(P<0.01);通过D值聚类分析筛选出耐旱种质资源8份。大田试验中,与对照相比,不同供试种质资源主茎长、茎粗、分枝数、叶面积指数、叶片相对含水量、叶绿素总量、气孔导度、净光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MAD)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)指标在干旱胁迫下呈现极显著差异(P<0.01)。通过建立回归模型,初步确定了叶面积指数、根尖数、叶片POD、叶片APX、块根Pro、块根SOD、块根CAT、产量8个指标可作为甘薯耐旱性的鉴定指标。根据产量耐旱系数法分级,XN18111-1、20XN18-1、XN1834-11、XN17104-46为耐旱种质资源;根据综合耐旱性评价,XN18111-1、20XN18-1、XN1862-61的D值>0.6,耐旱性强。【结论】通过干旱池栽试验综合耐旱性评价、大田试验综合耐旱性评价和产量评价,最终确定XN18111-1、20XN18-1为耐旱种质资源,可作为耐旱品种育种材料或研究甘薯耐旱机制的理想资源材料。

基于主成分分析和聚类分析对不同品种甘薯淀粉与粉条品质的综合评价

为科学评价不同品种甘薯淀粉品质,并建立甘薯淀粉品质评价体系,以10个淀粉型甘薯品种为试验材料,对其淀粉组成、粒径、分子聚合度、热力学特性、糊化特性和粉条品质指标进行测定分析,研究不同甘薯品种淀粉性质的差异,并且运用相关性分析、主成分分析和聚类分析对淀粉品质进行综合评价。结果表明,不同品种之间淀粉各项品质指标存在显著性差异(P<0.05),由相关性分析发现各淀粉性质指标之间有不同程度的相关性,并且粉条品质主要与淀粉组成、粒径以及分子聚合度密切相关。通过主成分分析从28个指标中提取了7个主成分,累计方差贡献率为96.761%,能够反映原指标的大部分信息。10个甘薯品种淀粉品质指标综合得分从高到低依次为:渝薯198、商薯19、渝薯50、渝薯15、齐宁19、黔薯11、徐薯22、苏薯28、徐薯37、鄂薯6号。聚类分析将10个甘薯品种分为五类,其中第Ⅲ类的商薯19,淀粉粒径较大,回生值较高,粉条断条率较低,弹性较好,该品种适宜用作粉条加工。渝薯198综合得分最高,粉条咀嚼性较好,但是烹煮损失较高、硬度较大;鄂薯6号、苏薯28和徐薯37综合得分较低,粉条品质较差,不适宜用作粉条加工。

双螺杆挤压甘薯膨化圈工艺优化及其品质评价

以徐紫薯8号为原料,研究物料水分含量、套筒温度、螺杆转速、喂料转速对紫甘薯膨化圈径向膨化率及硬度的影响。在单因素试验基础上,结合Box-Behnken试验设计,优化双螺杆挤压膨化工艺,进一步对膨化产品的水合特性、糊化特性及质构特性进行分析。结果表明:最佳挤压膨化工艺参数为物料水分含量12%、套筒温度149℃、螺杆转速28 Hz、喂料转速10 Hz,在此条件下产品膨化圈的径向膨化率为3.52,硬度为63.85 N,与理论预测值接近。全粉经挤压膨化后,徐紫薯8号膨化圈的水合特性明显提高,热糊稳定性和抗老化性得到改善,口感酥脆,更易剪切。

不同品种甘薯的淀粉结构与理化特性

【目的】探明不同甘薯品种淀粉组成与理化特性,为筛选优质淀粉甘薯品种资源提供依据。【方法】对6个有代表性的鲜食型甘薯品种(泰薯6号、龙薯9号、广薯87、川薯221、福薯604和烟薯25)的块根组成成分、淀粉分子聚合度、热力学特性和流变学特性指标进行测定,分析不同品种甘薯淀粉结构和理化特性的差异。【结果】干物率、总淀粉和直链淀粉含量以川薯221最高,泰薯6号最低,分别仅为川薯221的62.53%、57.05%和52.28%。各品种淀粉颗粒形态相似,但淀粉粒的大小和比例存在差异,其中,川薯221、广薯87和福薯604淀粉粒较大,大淀粉粒占比较多。各品种中短链和中间链占比较高的均是川薯221,分别为15.87%和49.96%,中长链以泰若6号占比最高;长链以龙薯9号占比最高。川薯221和广薯87糊化温度较高,烟薯25糊化温度较低;川薯221和广薯87不易流动,发生弹性形变较为困难;泰薯6号和广薯87黏度和应力较小。【结论】不同甘薯品种淀粉性质存在差异,其中,川薯221和广薯87淀粉含量高、糊化温度高,不易流动,发生形变较困难,可用于提高淀粉凝胶强度和改善粉条品质。

椭圆齿轮行星轮系甘薯移栽机构的设计与试验

针对国内甘薯移栽机在移栽过程中难以兼顾水平和小穴口移栽农艺要求以及运动平稳性差等问题,在研究甘薯水平和小穴口移栽农艺要求的基础上,设计并制备一种椭圆齿轮行星轮系甘薯移栽机构。根据运动传递关系对移栽机构进行运动学分析,并构建椭圆齿轮行星轮系甘薯移栽机构的运动学模型。应用人机交互方法对移栽机构结构参数进行分析和优化,并通过移栽机构虚拟样机进行仿真分析。研制甘薯移栽机构样机,进行移栽性能测试试验。结果表明:当作业转速为45.00 r/min时,该移栽机构可实现甘薯苗的水平栽植作业,栽植深度为50.10 mm,水平入土长度为121.30 mm,破土穴口宽度为40.30 mm,满足甘薯水平和小穴口移栽农艺要求;机构测试轨迹显示该机构运行平稳,表明该机构在机械化甘薯移栽作业中具有可行性。该研究可为甘薯移栽机移栽机构的研发提供一定的理论和试验依据。

松针红薯糯米酒发酵工艺优化及抗氧化活性分析

目的:改善传统红薯糯米酒的风味和功效,优化松针红薯糯米酒的发酵工艺,并对其理化指标和抗氧化活性进行评价。方法:在传统红薯米酒发酵基础上,采用单因素实验和响应面试验对发酵条件进行优化。考察了松针添加量、初始糖度、发酵时间、酵母添加量、料液比和发酵温度等因素对发酵过程的影响,对最优发酵工艺下所得松针红薯糯米酒的理化指标进行评价,并通过1,1-二苯基-2-苦肼基(DPPH)和2,2'-联氨-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)阳离子自由基清除实验评估其抗氧化活性。结果:优化后的发酵条件为松针添加量3.3%,初始糖度22.5°Bx,发酵时间7 d,酵母添加量0.20%,料液比1:3(g/mL),发酵温度30℃。在此条件下,松针红薯糯米酒的总糖含量为12.5 g/L,酒精含量为17.6%,氨基酸态氮含量为0.58 g/L。产品呈淡黄透明色泽,具有特有的松针草本香气,且满足理化及微生物安全标准。抗氧化能力方面,松针红薯糯米酒对DPPH自由基和ABTS+自由基的清除率分别高达87.2%和90.3%,显著优于传统红薯糯米酒(P<0.05)。结论:本研究确定的优化发酵工艺,不仅提升了松针红薯糯米酒的风味,还显著增强了其抗氧化性能。该工艺对促进传统红薯糯米酒的创新和升级具有实际应用价值,为植物性辅料在酒类产品中的应用提供了新的思路。

基于紫薯花青素及明胶构建鸡肉新鲜度智能指示标签

目的开发一种新型明胶基新鲜度指示标签,解决明胶基新鲜度指示膜水溶液稳定性差及天然色素迁移问题,探究二醛基纤维素的添加对指示薄膜稳定性的增益作用,以及复合指示薄膜的新鲜度指示性能。方法以明胶(Gelatin,GE)为成膜基质,以二醛基纤维素(Dialdehyde cellulose,DAC)为交联剂,以紫薯花青素(Purple Sweet Potato Anthocyanins,PSPA)为pH敏感色素,制备了PSPA/DAC/GE复合薄膜,用于指示鸡肉新鲜度。结果红外光谱图(FT-IR)、水溶液稳定性测试等结果表明,DAC的加入能有效降低复合膜的溶胀度和溶解性,并能更好地负载PSPA。将PSPA/DAC/GE用于鸡肉新鲜度监测,针对鸡肉变质过程中产生的氨气,复合薄膜表现出良好的响应性。其中,当PSPA的含量为GE干质量的10%时,指示膜的显色效果最明显。结论成功地将PSPA/DAC/GE复合薄膜用于鸡肉新鲜度的监测,实现了新鲜度可视化,有效降低了消费者接触变质食品的风险,为生产者和消费者提供了更加便捷的生产消费方式。

甘薯收获机装车高度优化与试验

为了优化甘薯收获机的装车收获高度,该文针对“苏薯8号”机械碰撞条件下的损伤问题进行了深入探讨。通过有限元分析得出了甘薯在不同高度下的碰撞应力分布情况,并且通过数值模拟初步拟定甘薯的机械碰撞安全高度并进行了甘薯碰撞试验。结果表明,在跌落高度超过250 mm时,甘薯的损伤程度明显增加,呈现出明显的深褐色斑块。确定甘薯收获机装车高度最高为250 mm,为甘薯收获机运输过程中的安全高度提供了重要依据。

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。

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。

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。

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。